ایران مسکن

سازه فلزی یا سازه بتنی مسئله این است!

سه کارشناس و صاحب‌نظر حوزه ساخت مسکن به یک پرسش اساسی که هم‌اکنون منجر به ایجاد یک مانع ذهنی برای مالکان املاک کلنگی در مسیر مشارکت با سازندگان شده است، پاسخ دادند، سازه بتنی یا سازه فلزی؟

به گزارش ایران مسکن  و به نقل از دنیای اقتصاد، در شرایطی که بازار ساخت‌وساز در مقطع زمانی فعلی در حال عبور از فاز‌پیش‌رونق است و انتظار می‌رود فعالیت‌های ساختمانی از سال آینده وارد فاز رونق شود، هم‌اکنون یک پرسش اساسی درخصوص انتخاب سازه ترجیحی برای ساخت واحدهای جدید به‌عنوان اولین دغدغه‌ مالکان املاک کلنگی بعد از توافق اولیه با سازندگان بر سر نرخ مشارکت(سهم مالک و سازنده از فرآیند مشارکت) منجر به بروز اختلال در تصمیم‌گیری مالکان برای شروع عملیات ساختمانی شده است.

اختلاف‌نظر بر سر انتخاب سازه ترجیحی برای ساخت‌ واحدهای مسکونی هم‌اکنون به یک حباب ذهنی مبنی بر اینکه از میان دو نوع سازه بتنی و فلزی کدام سازه به لحاظ میزان مقاومت و استحکام بر دیگری برتری دارد نزد مالکان املاک کلنگی تبدیل شده است؛ این موضوع به خصوص بعد از وقوع زلزله‌های پاییزی در نقاط مختلف کشور(زمین‌لرزه بیش از ۷ ریشتری در کرمانشاه، زلزله۲/ ۵ ریشتری در تهران، زمین‌لرزه‌های مکرر در کرمان و…) و تحت تاثیر برخی شایعات و جوسازی‌ها درباره میزان استقامت هر کدام از دو نوع سازه پرکاربرد در پروژه‌های ساختمانی، شدت بیشتری یافته است و موجب شده تفاهم و توافق بین مالکان و سازندگان برای شروع پروژه‌های ساختمانی مشارکتی با کندی انجام شود و در برخی موارد دچار اختلال شود. علی بیت‌اللهی، کارشناس صنعت ساختمان و حامد خانجانی و سیدعلی ختمی‌مآب، دو کارشناس و صاحب‌نظر حوزه ساخت مسکن بر مبنای تجربیات و تحلیل‌های فنی و کارشناسی درخصوص ویژگی‌های هر دو نوع سازه بتنی و فلزی با تاکید بر اینکه طرح این پرسش که کدام‌یک از سازه‌های پرکاربرد در ساخت‌وسازها به لحاظ مقاومت و استحکام به خصوص در برابر زلزله بر دیگری ارجحیت دارد از اساس غیرکارشناسی و نادرست است، به این سؤال ذهنی که عمدتا از سوی مالکان املاک کلنگی مطرح می‌شود پاسخ دادند.

بنا بر اعلام این سه کارشناس اگرچه زمین‌لرزه پدیده‌ای طبیعی، غیرقابل پیش‌بینی و وقوع آن از کنترل بشر خارج است اما دو موضوع مهم در به حداقل رسیدن آسیب‌ها و خسارات ناشی از آن از اهمیت اساسی برخوردار است؛ اولین موضوع، میزان آمادگی و نحوه مواجهه با پدیده زمین‌لرزه به لحاظ مکان‌یابی درست و پناه‌گیری اصولی در زمان وقوع زمین‌لرزه محسوب می‌شود و دومین موضوع که اهمیت بیشتری دارد به میزان استحکام و مقاومت ساختمان‌ها وابسته است. برآیند پاسخ‌های کارشناسی این دو صاحب‌نظر حوزه ساخت مسکن حاکی است هر چند ماهیت رفتاری سازه‌های فلزی و بتنی به دلیل متفاوت بودن جنس مصالح متفاوت است اما این موضوع دلیل قاطعی برای این مساله محسوب نمی‌شود که یکی از این دو سازه به لحاظ مقاومت در برابر زلزله بر دیگری ارجحیت داشته باشد. در واقع جنس سازه(بتن یا فلز) به خودی خود ضامن استحکام ساختمان‌های احداث شده نیست بلکه محاسبه، طراحی و اجرای مناسب ساختمان است که می‌تواند استحکام و دوام یک ساختمان را تضمین کند یا آن را زیر سوال ببرد.

بنا بر اعلام این دو کارشناس، آنچه سبب می‌شود در زمان بروز زلزله آسیب‌های جانی و مالی ناشی از وقوع زمین‌لرزه و تخریب ساختمان به حداقل برسد بتنی یا فلزی بودن سازه نیست بلکه عمل به مقررات ملی ساختمان و سایر دستورالعمل‌های مربوط به مقاوم‌سازی سازه‌ای و سپس طراحی و اجرای درست اجزای غیرسازه‌ای ساختمان‌ها (ویژگی‌های معماری ساختمان)ضمانت‌کننده کیفیت ساختمان و عدم آسیب‌پذیری آن در زمان وقوع زمین‌لرزه حتی زلزله‌های شدید و با بزرگای زیاد است. سیدعلی ختمی‌مآب، کارشناس حوزه ساخت و مدرس دانشگاه با بیان اینکه اتفاق افتادن زلزله همانند سایر بلایای طبیعی مثل سیل و توفان و… اجتناب‌ناپذیر است؛ به «دنیای اقتصاد» اعلام کرد: تنها چیزی که در این میان متفاوت و در اختیار انسان است نحوه مواجهه و برخورد با این حادثه است که این موضوع از سویی به نحوه درست پناه‌گیری در زمان وقوع زمین‌لرزه مربوط می‌شود و از سوی دیگر به میزان استحکام بنا در برابر زمین‌لرزه وابسته است. وی افزود: اخیرا سوالاتی مطرح است که چه نوع سازه‌ای در مقابل زلزله مقاوم‌تر است؛ که در این خصوص باید به صراحت اعلام کرد طرح این سوال از پایه بی‌اساس است؛ چرا که جنس ساخت ساختمان در مقاوم بودن آن تاثیرگذار نیست ولی آنچه تاثیرگذار است رعایت تمامی الزامات استاندارد و باید‌هایی است که می‌بایست در ساخت ساختمان رعایت شود.

هر چند ماهیت رفتاری ساختمان‌های فلزی یا بتنی به دلیل متفاوت بودن جنس مصالح به کار رفته متفاوت است ولی این دلیل نمی‌شود که در زمان زلزله یکی بر دیگری ارجحیت داشته باشد، چرا که اگر تمامی استاندارد‌های طراحی و ساخت در هر کدام رعایت نشود واضح است که درمقابل زلزله مقاومت لازم را نشان نخواهد داد. ختمی‌مآب ادامه داد: سازه بتنی به دلیل استفاده از میلگرد و بتن و دخیل بودن نیروی انسانی در مراحل ساخت می‌تواند فاکتورها و مراحل زیادتری نسبت به ساخت سازه فلزی جهت نظارت بر کیفیت نهایی محصول داشته باشد. اما در سازه‌های فلزی پروسه ساخت به گونه‌ای دیگراست.  المان‌های به کار رفته در سازه‌های فلزی عمدتا محصول کارخانه‌هایی هستند که مراحل مختلف کنترل کیفیت را پشت سر گذاشته‌اند مانند تیر آهن با مقاطع مختلف، پروفیل‌های سبک، ورق‌ها و. . . که محصول پس از اخذ استاندارد از واحد کنترل کیفیت و گذراندن آزمایش‌های مختلف قابل استفاده در سازه است؛ هرچند آیین نامه‌ها الزام می‌کنند این محصولات هم به دلیل وجود محصولات مشابه تقلبی مجددا قبل از استفاده در سازه مورد آزمایش قرار گیرند ولی اطمینان بیشتری به دلیل کارخانه‌ای بودن قطعات وجود دارد.

با این حال در سازه‌های فلزی نیز اتصالات جوشى قطعات فلزی حتما باید در یک محیط استاندارد و قابل کنترل از لحاظ مسائل فنی و محیطی باشد؛ چرا که در اتصالات جوشى اگر استاندارد جوشکاری رعایت نشود و افراد غیر مجرب اقدام به جوشکارى کنند کیفیت جوش بسیار پایین آمده و باعث گسیخته شدن ساختمان در زمان ورود نیروى زلزله به سازه خواهد شد. به عبارت دیگر نقطه آسیب سازه‌هاى فلزی اتصالات آن است چرا که تخریب سازه‌های فلزی عمدتا از محل اتصالات صورت می‌گیرد و اگر این نکته درست کنترل و اجرا شود مطمئنا سازه‌های مقاوم در مقابل زلزله خواهیم داشت. به گفته وی، اگر قرار است ساختمان ایمن باشد باید تمامی اجزای ساختمان ایمن ساخته شود. این کارشناس حوزه ساخت و ساز با بیان اینکه رعایت الزامات ذکر شده در ساختمان‌های کشور نیازمند یکپارچگی پروسه ساخت و ساز اعم از طراحی و ساخت، قطعات و همراستا‌بودن متولیان امر ساخت‌و‌ساز است، گفت: در حال حاضر بخشی از فرآیندهای نظارتی دراختیار شهرداری‌ها و بخشی دیگر در اختیار نظام مهندسی و بخشی دیگر در حیطه وظایف وزارت راه و شهرسازی است.

این درحالی است که باید وظایف هر کدام از این نهادها شفاف و روشن‌ باشد و نظارت‌های دقیقی از سوی هر کدام از نهادهای مسوول با رعایت یکپارچگی و پرهیز از موازی کاری به عمل آید. حامد خانجانی، کارشناس حوزه ساخت و ساز نیز با اشاره به اینکه در کشور ما حدود ۷۰ درصد از شهرها در پهنه با خطر لرزه‌خیزی زیاد و بسیار زیاد به لحاظ امکان وقوع زمین‌لرزه قرار دارند گفت: ساختمان‌ها فارغ از جنس مصالح مورد استفاده در اسکلت یا دیوارها، اگر مطابق با «مقررات ملی ساختمان» طراحی و ساخته شوند، در برابر زلزله استحکام دارند و متناسب با کاربری، اگر ساختمان با حساسیت بالا مانند مراکز درمانی (بیمارستان‌ها) و خدماتی (اداره آتش‌نشانی) باشند، بی‌وقفه به سرویس‌دهی خود ادامه داده، قابلیت بهره‌برداری خود را حفظ می‌کنند و اگر ساختمان مسکونی یا اداری باشند، هرچند به حسب قدرت زلزله ممکن است آسیب‌هایی ببینند، ولی تلفات جانی عمده‌ای به بار نمی‌آورند. از این‌رو تفاوتی در استحکام اسکلت‌های فولادی یا بتن‌آرمه وجود ندارد و هر دو با طرح و اجرای آیین‌نامه‌ای، عملکرد مناسبی در برابر نیروی زلزله دارند. وی افزود: آنچه موجب خسارات جانی و مالی به ساکنان در ساختمان‌ها می‌شود نه جنس مصالح، که کیفیت آنها و نحوه طراحی و ساخت است. مقررات ساختمانی همچنین درخصوص اجزای غیرسازه‌ای و معماری مانند دیوارها، نماها، سقف‌های کاذب، تاسیسات مکانیکی و برقی نیز ضوابط طراحی و نحوه اجرا در برابر زلزله را مشخص کرده است.

وی تاکید کرد: به نظر می‌رسد کشور ما به لحاظ برخورداری از ضوابط و مقررات فنی ساخت‌و‌ساز کم و کسری ندارد و آنچه موجب کاهش کیفیت ساختمان‌ها، فارغ از جنس مصالح‌شان می‌شود، نحوه طرح و اجرا و نظارت بر آنهاست. ساختمان‌ها اگر براساس ضوابط به درستی طراحی و محاسبه شوند، با روش‌های مناسب و به کارگیری عوامل ماهر و استفاده از مصالح استاندارد اجرا شده و به دقت مورد نظارت قرار گیرند، در برابر مخاطرات طبیعی مقاوم خواهند بود. به اعتقاد خانجانی، درستی طرح، اجرا و نظارت و به عبارتی کیفیت خدمات فنی و مهندسی در ساخت‌و‌ساز نیز خود معلول عوامل دیگری است. شفافیت در شرح وظایف ارائه‌دهندگان خدمات، نظامات اداری و گردش کار مناسب بین آنها، توازن میان اختیارات و مسوولیت‌‌ها، تناسب میان خدمات و حق‌الزحمه‌ها و ارائه تضامین و تعهدات کافی از جمله این عوامل است.  کنترل و نظارت سازمان‌های مسوول بر نحوه انجام وظایف، مورد دیگری است که در تامین کیفیت خدمات و به تبع آن کیفیت ساختمان‌ها تعیین‌کننده است.

تفاوت سازه بتنی و فلزی در چیست؟
علی بیت‌اللهی، کارشناس صنعت ساختمان و عضو هیات علمی مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی نیز درباره سوءبرداشت عمومی از نوع سازه‌ها گفت: تیپ‌های ساختمانی بر مبنای نوع اسکلت، رفتارهای متفاوتی از خود نشان می‌دهد. تنوع رفتار در حوزه‌های مختلفی قابل تفکیک است اما نکته اولیه و مهم در مقایسه ساختمان‌های بتنی و فولادی (‌از نظر اسکلت)، عملکرد آنها در برابر زلزله است. سوال مهمی که معمولا برای عموم مردم هم پیش می‌آید اغلب در همین حیطه ارزیابی مقاومت لرزه‌ای ساختمان‌های مذکور و مقایسه آنها با همدیگر است.

این پژوهشگر حوزه زلزله و عضو کارگروه مخاطرات لرزه‌ای مدیریت بحران تهران تاکید می‌کند: سازه‌های بتنی یا فولادی به‌عنوان یک سیستم مهندسی یکپارچه، طوری طراحی می‌شوند که الزامات کدهای ساختمانی حاکم را پاس کنند. به‌عنوان مثال ساختمان ۵ طبقه بتنی که در زون با خطر بسیار بالای زلزله در ایران طراحی و ساخته می‌شود، در مراحل طراحی باید بتواند در برابر زلزله طرح و بارهای محاسباتی آن مقاومت کند و جابه‌جایی در حد انتظار را داشته باشد که نهایتا در مقابل ماکزیمم مقدار شتاب مورد انتظار در سایت از یک زلزله محتمل در دوره بازگشت معین، فروریزش نکند.

بر اساس همین طراحی‌ها که پایداری سیستم ساختمانی بتنی را تضمین می‌کند، ابعاد تیرها، ستون‌ها، تعداد و فواصل آنها، ‌تعداد میلگرد‌ها و… برآورد و تعیین می‌شود و مراحل اجرایی ساخت شروع می‌شود. حال اگر به‌جای ساختمان بتنی، در همان زون با خطر زلزله بسیار بالا، ‌ساختمان مشابه ۵ طبقه دیگر ولی با اسکلت فولادی طراحی شود هم باید الزامات آیین‌نامه‌های طراحی و مقررات ساخت ساختمان‌ها را ارضا کند و بتواند در مقابل زلزله محتمل در یک دوره بازگشت معین و ماکزیمم شتاب ناشی از آن(که دقیقا برابر شتاب وارده بر ساختمان بتنی است) پایداری خود را حفظ و فروریزش نکند تا سلامتی جانی ساکنان تضمین شده باشد. بر این اساس از نظر مقاومت در برابر زلزله، چه ساختمان بتنی باشد و چه فولادی، انتظار داریم ساختمان در برابر زلزله مبنا یا زلزله طرح و شتاب و طیف‌های ناشی از آن پایداری خود را حفظ و سلامتی ساکنان را تضمین کند و از این منظر تفاوتی بین ساختمان‌های بتنی و فولادی علی‌الاصول وجود ندارد.

بیت اللهی افزود: در مسائل مهندسی علاوه بر موضوع مهم مقاومت در برابر زلزله که اشاره شد هر دو الزاما باید عملکرد یکسانی داشته باشند، موارد دیگری است که این دو تیپ اسکلت را از هم متمایز می‌سازد و به‌دلایل مدیریتی، اقتصادی، اقلیمی و… یکی از این دو، برای اسکلت سازه و ساختمان مورد نظر انتخاب می‌شوند. این کارشناس ساختمان گفت: به‌طور کلی مزیت‌های عمده ساختمان‌های با اسکلت بتنی عبارتند از: مقاومت بالا در برابر آتش، هزینه کمتر نگهداری، هزینه کمتر اجرا، ‌حساسیت کمتر در اجرا، دوام،‌ شکل‌پذیری بیشتر و مزایای عمده ساختمان‌های با اسکلت فولادی شامل‌ وزن کمتر سازه، تحمل نیروی کششی بیشتر، نزدیکی محاسبات با واقعیت، سرعت در اجرا، امکان کار در شرایط جوی مختلف،‌ امکان تقویت پس از اجرا، مساحت اشغال شده کمتر و مزیت معماری داخلی بیشتر، هدر رفت کمتر مصالح، ارزش آتی بیشتر(به‌دلیل امکان استفاده از آهن‌آلات پس از تخریب ساختمان)،‌ عدم نیاز به سقف کاذب است. ولیکن این مزیت‌های نسبی، در مورد رفتار ساختمان در برابر زلزله دخیل نبوده و این دو نوع اسکلت اگر هر دو بر اساس ضوابط و مقررات طراحی و اجرا شوند دقیقا عین هم رفتار خواهند کرد.

منبع: