سازه های بتنی : از چیستی تا معرفی 10 نمونه برتر در دنیا - وبلاگ ساعت فروشی

به گزارش وبلاگ ساعت فروشی، 330،000 مترمکعب بتن تنها در برج خلیفه، بلندترین ساختمان دنیا استفاده شده است. با پردازش هر ساله حدود 100 میلیون مترمکعب، بتن مهم ترین مصالح ساختمانی در آلمان است. فقط معماران دبی و یا همکاران آلمانی آن ها به سازه های بتنی اعتماد ندارند!

در سراسر دنیا، اکنون استفاده از بتن در صنعت ساختمان سازی به امری اجتناب ناپذیر تبدیل شده است. امروزه، سازه های اسکلت بتنی متداول ترین نوع ساختمان های مدرن در سطح بین المللی هستند. همان طور که از نامش پیدا است، این نوع ساختمان از یک قاب یا اسکلت بتنی تشکیل شده است. اعضای افقی این قاب را تیرها و اعضای عمودی را ستون ها تشکیل می دهند و همچنین انسان ها روی سقف های مسطح بتنی بنام اسلب راه می فرایند.

از این میان، ستون مهم ترین بخش یک سازه بتنی است، زیرا به عنون المان اصلیِ باربری ساختمان در نظر گرفته می گردد. اما ساختمان های بتنی شهرتی بیش از این حرفا را دارند، بنابراین برای شناخت بهتر این نوع سازه بهتر است این مقاله از ویکی ساختمون را مطالعه کنید.

سازه بتنی چیست؟

بتن به طور جدایی ناپذیری با معماری قرن بیستم پیوند خورده است. آنچه کمتر کسی می داند: رومیان قدیم سازه های خود را از یک سنگ مصنوعی می ساختند که ترکیب آن بسیار شبیه به بتن مدرن شبیه بود. رومی ها نخست از آهک و سپس از سنگ های آتشفشانی در ملات خود استفاده می کردند و به این ترتیب اولین مواد اتصال دهنده هیدرولیکی را کشف کردند. ما هنوز هم گنجینه های قابل تحسین معماری مانند پانتئون در رم را مدیون این امر هستیم. با داشتن سقف گنبدی شکل به قطر 43 متر که ساخته شده از بتن رومی است، همچنان بعد از 2000 سال روی پا ایستاده است.

اختراع دو بریتانیایی در نیمه اول قرن نوزدهم عصر مدرن بتن را معرفی کرد. تاجران جنوب انگلستان رس و آهک را در دمای بالا تا نقطه ذوب می سوزاندند و اجازه می دادند تا مخلوط خنک گردد. آجرهای سنگی حاصله، سپس به ماده خشک نماینده سریع و مانند پودری شکل اتصال داده می شدند که تا امروز به نام سیمان پرتلند مورد استفاده قرار می گیرد. بتن آرمه (بتن مسلح) باعث ایجاد انقلابی در ساختمان سازی در دهه 1850 شد. بتن فشار زیادی را تحمل می نماید. با این حال، تحت بارهای کششی شنماینده است، به همین دلیل احتیاج به تقویت دارد. بتن آرمه ترکیبی از بتن و فولاد است که هم استحکام کششی بالا و هم از مقاومت فشاری مناسبی برخوردار است. به همین ترتیب در قرن بیستم سازه های بتنی رخ به دنیایان نمایاندند.

مزایا و معایب ساختمان های بتنی

یقیناً به مانند سازه های فلزی، ساختمان های اسکلت بتنی نیز دارای جوانب مثبت و منفی متعددی به توضیح زیر هستند:

فواید سازه های اسکلت بتنی

• می تواند درجه حرارت بسیار بالایی (آتش سوزی) را برای مدت طولانی بدون از بین رفتن تمامیت ساختار تحمل کند.
• بتن برای رفع کردن مقابله با آتش احتیاجی به عایق کاری اضافی ندارد و در هنگام بروز بلایای طبیعی و دست ساز نیز به خوبی عملکرد خوب خود را حفظ می نماید.
• نحوه اجرا و پیاده سازی ساختمان بتنی بسیار سریع تر از سازه فولادی است.
• ساختمان های ساخته شده با بتن مسلح می توانند در برابر بادهایی با سرعت بیش از 200 مایل در ساعت مقاومت نمایند و عملکرد خوب خود را حفظ نمایند.
• بتن ماده ای است که اغلب به صورت محلی تهیه می گردد، بنابراین به طور معمول احتیاج به صرف انرژی کمتر برای انتقال به کارگاه های ساختمانی دارد.
• قیمت تمام شده سازه بتنی کمتر از ساختمان فلزی است.
• در مقایسه با سازه های فلزی هیچ گونه تعمیر و نگهداری بیش از حد مورد احتیاج نیست.
• دوام و طول عمر بتن بسیار بالا است و حتی با گذشت زمان و افزایش گیرش سیمان، می تواند انتطار مقاومت بیشتر در آینده را داشت.
• ساختمان های بتنی قابل شکل پذیری در اشکال و مدل های خاص است، می توان ستون را دایر ه ای و حتی چند ضلعی نیز طراحی کرد.
• اگر طرح لرزه ای لحاظ گردد و ساختمان به خوبی و با دقت طراحی گردد، سازه بتنی می تواند در برابر سنگین ترین نیروهای جانبی (زلزله و باد) مقاومت کند.
• سازه بتنی در شرایط محیطی سخت (رطوبت) از مقاومت بیشتری نسبت به سازه فلزی برخوردار است.
• هزینه تعمیر و نگهداری سازه بتنی کمتر از ساختمان فلزی است.

معایب سازه های بتنی

• با توجه به وزن مرده زیاد بتن مسلح، در ساختمان ها با ارتفاع زیاد ممکن است وزن سازه افزایش یابد که برای زلزله خطرناک است.
• در خاتمه عمر، بتن خُرد شده و بازیافت می گردد اما مواد بازیافت شده برای بتن جدید قابل استفاده نیستند.
• بتن سیمانی می تواند مقدار مناسبی از نیروهای فشاری را جذب کند، اما برای کشش به اندازه کافی مناسب نیست، در حالی که فولاد می تواند فشار و کشش را توأمان جذب کند.
• در مناطق لرزه ای، به دلیل شنمایندگی بتن سیمانی و انعطاف پذیری کم و همچینن عدم دقت در طراحی سازه، امکان ریزش مستقیم ساختمان تحت بار جانبی عظیم وجود دارد.
• سیمانی که در بتن استفاده می گردد، فراوری نماینده اصلی دی اکسید کربن برای گازهای گلخانه است.

انواع ساز ه های بتنی

• سازه اسکلت بتنی در وهله اول برای ساخت ساختمان های مسکونی، تجاری و اداری به وفور مورد استفاده قرار می گیرد.
• فرایند کنونی اتخاذ بتن مسلح برای پل های دهانه های کوچک، متوسط و طولانی نیز در نظر گرفته شده است که در مقایسه با پل های فولادی دارای ساختارهای زیبا و اقتصادی است.
• بتن آرمه برای سازه های نگهدارنده آب مانند مخازن زمینی و سربار و سازه های هیدرولیکی مانند مناسب است. از این ماده برای ساخت گنبدهای عظیم مخازن آب و ورزشگاه های ورزشی و سالن های همایش نیز استفاده می گردد.
• استفاده معمولی از بتن مسلح در سازه های نگهدارنده زمین شامل فرورفتگی برای پل ها و دیوارهای نگهدارنده برای خاکریزی های نیز کاربردی است.
• کف شبکه های بتن آرمه شامل تیرها و تخته ها به طور گسترده برای پوشش مناطق عظیم مانند سالن های کنفرانس که در آن فضا بدون ستون یک احتیاج اساسی است مورد استفاده قرار می گیرد.
• صفحات تاشو بتن آرمه برای سازه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته می گیرد که احتیاج به وجود ستون ها به ابعاد عظیم نیست.
• در مناطق ساحلی که خوردگی برای ساخت سازه های دریایی مانند اسکله ها، دیوارهای اسکله ای، برج های نگهبانی و فانوس دریایی قریب الوقوع است. برای انبارهای مناطق ساحلی، خرپاهای بتن مسلح به خرپاهای فلزی ترجیح داده می شوند.
• برج های بلند برای انتقال تلویزیون با استفاده از بتن مسلح همیشه بهترین روش برای ساخت است.
• در سازه های اتمی به دلیل استحکام و چگالی بالاتر از فولاد برای ساخت مخازن تحت فشار، بتن مسلح انتخاب بهینه تری است.
• شمع های بتن آرمه اعم از پیش ساخته و یا بتن ریزی در محل برای فونداسیون سازه های مختلف همانند پل ها و ساختمان های مسکونی و تجاری بلند مورد استفاده قرار گرفته است.

10 سازه بتنی معروف در دنیا

مطمئناً می خواهید بدانید سازه های بتنی مشهور دنیا کدامند، ما در زیر 10 مورد را معرفی می کنیم:

برج خلیفه (Burj Khalifa)

برج خلیفه، بلندترین سازه ساخت دست بشر در سیاره زمین است. اسکلت این ساختمان از بتن مسلح است. ساخت این سازهِ بلند بین سال های 2004 و 2010 انجام گرفته است. این بنای منحصربه فرد از شیوه طراحیش گرفته تا ساخت اعجاب انگیزش، همگان را تحت تأثیر قرار می دهد. برج خلیفه در دبی و در کشور امارات متحده عربی واقع شده است.

پنتاگون (Pentagon)

این سازه یکی از نمادهای معماری دنیا و مقر فرماندهی وزارت دفاع آمریکا است. پنتاگون ساختمان بسیار عظیمی است و یکی از محبوب ترین سازه های بتنی در سراسر دنیا است. گزارش شده است که در ساخت این سازه حداکثر 410،000 متر مکعب بتن استفاده شده است. این ساختمان دارای پنج ضلع است و در دهه 1940 بنا گشته است.

ساختمان اینگالز (Ingalls Building)

ساختمان اینگالز که در سال 1903 در سینسیناتی اوهایو ساخته شد، اولین آسمان خراش بتنی در دنیا بود. این ساختمان 16 طبقه توسط شرکت معماری سینسیناتی الزنر و اندرسون طراحی شده است و به عنوان سرمایه گذار اصلی اقتصادی خود به نام ملوین اینگالس نام گذاری شده است. این ساختمان در آن موقع یک شاهکار مهندسی جسورانه به حساب می آمد، اما موفقیت آن بیشتر به دلیل پذیرش استفاده از بتن در اسکلت آن بوده است.

برج کیو وان (Q1 Tower)

برج Q1 مخفف کوئینزلند شماره یک است که از بتن مسلح ساخته شده است و نزدیک به 322.5 متر ارتفاع دارد. این بلندترین ساختمان در استرالیا و نیم کره جنوبی دنیا است. Q1 رسما در نوامبر 2005 افتتاح شد. این ساختمان دیدنی در جشن های 150 ساله ایالتی به عنوان یکی از نمادهای کوئینزلند شناخته می گردد.

کلیسای جوبیلی (Jubilee Church)

کلیسای جوبیلی که به طور رسمی با نام Chiesa di Dio Padre Misericordioso شناخته می گردد، یک کلیسای کاتولیک در رُم است. به گفته ریچارد مای ، معمار آن، این بنا جواهر درخشان پایتخت ایتالیا است. این بنا از بتن ساخته شده است و مایر طراحی آن را در زمان فراخوان مسابقه معماری خلق نموده است.

تالار شهر بوستون (Boston City Hall)

تالار شهر بوستون، کُرسی دولت این شهر در ایالت ماساچوست آمریکا است که در سال 1968 ساخته شده است. این یک نمونه بحث برانگیز و برجسته از معماری، بخشی از جنبش مدرنیسم است. این پروژه توسط کالمان مک کینل و کمپبل، آلدریچ و نالتی و مشاوران لمسوریایر طراحی شده است. اسکلت این بنا نیز از بتن مسلح است.

برج های پتروناس (Petronas Towers)

برج های پتروناس، همچنین با نام برج های دوقلوی پتروناس نیز شناخته می شوند که آسمان خراش های دوقلوی کوالالامپور در کشور مالزی هستند. این دو برج بلندترین ساختمان های دنیا از سال 1998 تا 2004 بودند، اما همچنان به عنوان بلندترین برج های دوقلوی دنیا باقی مانده اند. این بنا نیز از اسکلت بتنی ساخته شده است.

برج ویلیس (Willis Tower)

برج ویلیس که قبلاً با عنوان برج سیرز شناخته می شد در سال 1973 به خاتمه رسید و نزدیک به 25 سال رتبه بلندترین ساختمان دنیا را در اختیار داشت. این آسمان خراش که در شهر شیکاگو آمریکا قرار گرفته است، 442 متر ارتفاع داشته و اسکلت آن از بتن مسلح است. این بنای استثنایی توسط معمار مشهور بروس گریام و مهندس سازه آن فضل الرحمن خان طراحی شده است.

پانتئون (Pantheon)

پانتئون در رم تقریباً دو هزار سال ساخته شدن، همچنان به عنوان عالی ترین بنای ساخته شده از بتن شناخته می گردد. این گنبد از 4535 تن بتن ساخته شده است، که باعث می گردد این ساختمان باستانی اینرسش را ایجاد کند که : در آن موقع نحوه بتن ریزی این بنا، آن هم در ارتفاعی به این بلندی و گنبدی به این عظیمی، چگونه بوده است؟

ویلا سایتان (Villa Saitan)

ویلا سایتان مجتمع مسکونی در کیوتو ژاپن است که در سال 2006 توسط یک شرگت معماری و معندسی سازه تکمیل شده است. در یک پوسته بتنی با برش های عایق بندی شده که تقلیدی از ریشه ها، تنه و برگ های درخت است، شکل گرفته است. اسکلت این سازه پُست مدرن از بتن مسلح است.

کلام آخر

سازه های بتنی به هر شکلی ساخته می شوند، زیرا بتن برای فرم دهی مصالحی عالی است. این ساختمان ها علاوه بر زیبایی شناسی منحصربه فردشان، از نظر مقاومت و طزح لرزه ای ساختارهایی بسیار مفید هستند. درواقع، بتن یک ماده انقلابی برای ساخت سازه های ساده و حتی پیچیده است. با پیشرفت های چشمگیر در کیفیت سیمان و فولاد، سازه های اسکلت بتنی کاربردهای جدید و استفاده های گسترده تری را در قرن بیست ویکم تجربه خواهند داشت.