ساخت سازه به روش بتنی یا فلزی؟

امروزه صنعت ساخت و ساز و پروژه‌های عمرانی بخش اعظمی از بودجه کشور را به خود اختصاص داده است. با در نظر گرفتن محدود بودن معادن و منابع فولاد باید از تمام راههای موجود برای استفاده بهینه از معادن محدود فولاد استفاده کرد. یکی از راههای موجود، ساخت به صورت اسکلت بتنی است.

معایب سازه بتنی

در اسکلت‌های بتنی مصرف فولاد به مراتب کمتر از اسکلت فولادی است و به تبع آن هزینه ساخت سازه بسیار ارزان‌تر می‌باشد. از سوی دیگر ساخت به روش بتنی معایبی دارد که سازندگان را به ساخت با اسکلت فولادی ترقیب می‌کند. از آنجایی که برای ساخت ساختمان بتنی مراحلی مانند آرماتوربندی، قالب بندی، بتن ریزی و بازکردن قالب ها وجود دارد، از عمده‌ترین این معایب می‌توان به سرعت کم اجرا اشاره کرد. از طرف دیگر ابعاد ستون ها در سازه بتنی بزرگتر از اجرای سازه با اسکلت فولادی است، و این امر موجب بروز ایراداتی از جنبه معماری در سازه می شود. حال اگر این مشکلات به نحوی قابل حل باشد، بهترین روش برای ساخت اسکلت بتنی می‌باشد.

راه حل چیست؟

وصله مکانیکی

همان‌طور که ذکر شد مشکل عمده سازه‌های بتنی، سرعت پایین اجرای ساختمان بتنی و ابعاد ستون‌ها و مشکل معماری ناشی از ابعاد آن‌هاست. یکی از ابزارهایی که با استفاده از آن هر دو مشکل به طور هم‌زمان حل می‌شود، وصله مکانیکی یا کوپلر است که در عامه به آن کوپلینگ هم گفته می شود. طبق بند 20-5-2-2 آیین‌نامه ACI 318 در صورت استفاده از وصله‌مکانیکی مساحت آرماتور می‌تواند به جای 3 درصد مساحت مقطع، 5/4 درصد آن را تشکیل دهد. به عنوان مثال اگر در طراحی یک ستون ابعاد ستون 100 سانتی‌متر در 100 سانتی‌متر محاسبه شود، با در نظر گرفتن وصله مکانیکی در طراحی ابعاد به 80 سانتی‌متر کاهش پیده می‌کند. به عبارت دیگر در طراحی با در نظر گرفتن کوپلر ابعاد ستون‌ها 20 درصد و مساحت آنها 36 درصد کاهش پیدا می‌کند.

کوپلر چگونه به ساخت سازه بتنی کمک می کند؟

در صورت استفاده از کوپلر در مرحله آرماتوربندی سرعت اجرا بسیار افزایش پیدا می‌کند. از آنجا که با استفاده از وصله مکانیکی شبکه آرماتور از بتن مستقل می‌باشد مراحل قالب بندی و آرماتوربندی بسیار سریع‌تر انجام می‌شود. کوپلر این اجازه را نیز به مجری می‌دهد تا مقاطع تیر و ستون را به صورت پیش‌ساخته در کارگاه ساخته و به صورت درجا در محل پروژه بتن‌ریزی کند. در این روش مراحل رزوه‌ زنی و بستن شبکه‌ آرماتور تیر و ستون به وسیله دستگاههای CNC در کارگاه دقیقا مطابق با نقشه اجرایی سازه ساخته شده و به محل پروژه حمل می‌شود. در محل این مقاطع به وسیله جرثقیل در محل خود قرار می‌گیرد و به وسیله وصله مکانیکی به هم بسته شده و بتن ریزی به سرعت انجام می‌شود. در این روش مدت زمان مورد نیاز برای آرماتوربندی تقریبا حذف می‌شود. خوشبختانه زیرساحت های این روش که به سازه بتنی پیش ساخته معروف است، اخیرا در کشور توسط صنایع ساختمان سپهر فراهم شده است که می‌تواند تحول عظیمی در صنعت ساختمان کشور ایجاد نماید.

با توجه به موارد مطرح شده می‌توان گفت که استفاده از وصله مکانیکی می‌تواند مشکلات سازه بتنی نسبت به سازه فلزی را به طور عمده رفع نماید. به بیان دیگر در صورت استفاده از وصله مکانیکی سازه‌های بتنی بهترین گزینه برای ساخت می‌باشند.

در مقالات آتی به مراحل تولید وصله مکانیکی و انواع مختلف آن، نحوه اجرای سازه بتنی با استفاده از کوپلر، مراحل آرماتوربندی با کوپلر، مزایای استفاده از وصله مکانیکی، میزان صرفه جویی های اقتصادی و زمانی اجرای اسکلت بتنی با کمک کوپلر و تفاوت آن با اورلپ خواهیم پرداخت.