مقایسه سازه فلزی با بتنی

در ساخت وساز عبارت است از اجرای بخش زیرسطحی سازه، از تراز صفر به سمت پی و همزمان اجرای بخش روسطحی از تراز صفر به سمت بالا.

این روش برای اولین بار توسط مهندسین ژاپنی در سال 1935 اجرا شد و به مرور به دلیل دارا بودن پارامترهای مطلوب در آن در شرایط خاص مورد توجه و به کارگیری در سایر کشورها قرار گرفت.

در ایران نیز طی سال های اخیر این روش در پروژه هایی که محدودیت هایی از قبیل نوع خاص ساختمان و سازه های مجاور، مسائل حقوقی و دستورالعمل های موجود، سرعت در اجرا و علی الخصوص شرایط ژئوتکنیکی ساختگاه استفاده شده است.

علاوه بر محدودیت های فوق الاشاره، شاخصه های دیگری  برای مقایسه اسکلت فلزی با اسکلت بتنی همچون مشخصات فنی سازه مورد اجرا، معماری، نوع سازه انتخابی، ابزارآلات و ماشین‌آلات مورد نیاز و منابع مالی را می توان از عوامل موثر در انتخاب چگونگی روش اجرا دانست که با توجه به کثرت آن ها به منظور اخذ نتیجه مطلوب، تحقیق حاضر و گرایش تخصصی مجموعه دست اندرکاران به تاثیر مشخصه های اصلی مانند شرایط و تاثیر پارامترهای ژئوتکنیکی، نوع سازه و نهایتا اقتصاد پروژه بسنده شده و فرض می شود که سایر پارامترها به‌دلیل امکان تغییر بر اساس محل اجرا، بر عهده مجریان محترم باشد.

موضوع ساخت به روش بالا-پایین، علاوه بر مباحث ژئوتکنیکی، دارای مباحث سازه ای و مدیریت ساخت نیز می باشد، چون در هر پروژه، مسائل و شرایط ساخت به روش بالا-پایین متفاوت است پس در این تحقیق تصمیم گرفته‌شد که به صورت موردی، یک پروژه مشخص بررسی شود.

برای امکان حصول نتیجه کاربردی، یک پروژه ساختمانی دارای سه طبقه زیرزمین و هفت طبقه روی زمین، در مجاورت پل صدر از جنوب و در منطقه کامرانیه جنوبی انتخاب شد.

این پروژه دارای محدودیت هایی از جمله پل طبقاتی صدر، مجاورت با معبر بزرگراهی، معبر درجه دو اصلی و معبر فرعی و ساختمان قدیمی ضلع شمالی، روبه رو است و از این جهت مورد مناسبی برای بررسی موردی می باشد.

از طرفی برای ثابت نگه داشتن اثر نوع سقف، از نوع وافل و سیستم باربر جانبی دوگانه همراه با دیوار برشی بتنی، صرفا جنس اسکلت بین سه مدل مورد نظر تمام بتنی، تمام فلزی و فلزی-بتنی (فلزی با زیرسازه بتنی)، متغیر درنظر گرفته شده است و برای مدل سازی عددی کلیت پروژه بر اساس اندرکنش خاک و سازه از نرم افزارهای ETABS و PLAXIS 2D و برای چک کردن وضعیت پی، از نرم افزار SAFE استفاده شد.

در نهایت نیز با بررسی نتایج و برآورد ریالی هر نوع سازه با شرایط فوق روش مناسب تر ارائه شده است.

بر اساس نتایج به دست آمده، از لحاظ سهولت اجرا، وزن سازه و سازگاری با معماری، اسکلت تمام فلزی مطلوب ترین گزینه و اسکلت تمام بتنی و فلزی-بتنی در درجات بعدی می باشد.

نتایج نشان دادند که از لحاظ هزینه کلی شامل مصالح و هزینه اجرا، اسکلت بتنی ارزان ترین و اسکلت تمام فلزی گران ترین گزینه است.

برتری دیگر اسکلت تمام بتنی در دوام سازه است.

ذکر این نکته ضروری است که چون شرایط ساختگاه و مسائل ژئوتکنیکی، در هر پروژه می تواند متفاوت با شرایط لحاظ شده در این تحقیق باشد و از طرفی سایر مکانیسم های اجرایی روش بالا-پایین نیز قابلیت استفاده در این گونه پروژه ها را دارند، نتایج به-دست آمده در این تحقیق، قابل تعمیم به صورت قطعی در سایر پروژه ها نمی باشد.

به عبارت دیگر، در سایر پروژه ها صرفا استفاده از این روش تحقیق توصیه می شود.

با توجه به نسبتا نوین بودن روش بالا-پایین لازم است تحقیقات بیشتری با لحاظ کردن شرایط مختلف از جمله، شرایط خاک متفاوت، سیستم باربر و سیستم سقف متفاوت و …. صورت گیرد تا در آینده بتوان به گزاره های قابل تعمیم برای تصمیم سازی و تصمیم گیری در اکثر پروژه ها رسید.

این پژوهش با هدف تعیین اهمیت روش ساخت اسکلت فلزی پیش ساخته و درجا با تاکید بر زمان اجرا و توجیه اقتصادی به روش تاپسیس انجام شده است. در این تحقیق از روش دلفی به منظور تعیین معیارهای برجسته و از روش تاپسیس در محیط برای وزن دهی و رتبه بندی این عوامل استفاده شد.

مطالعات اولیه در منابع موجب شناسایی و استخراج مقدماتی معیارهای زمان اجرا و توجیه اقتصادی شد. که نتیجه آن شناسایی 17 معیار در زمان اجرا و توجیه اقتصادی شناسایی شد.

همچنین در مصاحبه با خبرگان، متخصصان، و بکارگیری روش دلفی در طی دو مرحله با استفاده از پرسشنامه میزان اهمیت هر یک از معیارها را در زمان اجرا و توجیه اقتصادی مشخص شد. سپس دوباره معیارهای انتخاب شده در اختیار30 نفر از افراد نمونه قرار گرفت و نهایتاً 17 معیار برای ارزیابی در اختیار مصاحبه شوندگان قرار گرفت و پس از جمع آوری داده ها وارد محیط نرم افزار اکسل شده و محاسبات انجام شد.

نتایج نشان برای مقایسه اسکلت فلزی با اسکلت بتنی بر اساس شاخص شباهت در زمینه زمان اجرا چون اسکلت فلزی پیش ساخته دارای شاخص 0.49 است که رتبه اول را کسب کرده است لذا می توان گفت که از نظر خیرگان شرکت کننده در پژوهش روش ساخت اسکلت فلزی پیش ساخته نسبت به اسکلت فلزی درجا بر اساس تکنیک تاپسیس از نظر زمان اجرا سریعتر است.

همچنین بر اساس شاخص شباهت در زمینه از نظر توجیه اقتصادی چون اسکلت فلزی پیش ساخته دارای شاخص 0.49 است که رتبه اول را کسب کرده است لذا می توان گفت که از نظر خبرگان شرکت کننده در پژوهش روش ساخت اسکلت فلزی پیش ساخته نسبت به اسکلت فلزی درجا بر اساس تکنیک تاپسیس از نظر هزینه اجرا بیشتر است. ولی با توجه به سرعت اجرای بالاتر و برگشت سرمایه سریعتر میتواند هزینه را کمتر کند.