در اجرای ساختمان‌ ها از روش های مختلفی برای ساخت اسکلت استفاده می شود. اسکلت فلزی و استفاده از اسکلت بتنی دو نوع از پرکابردترین ها هستند که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. برای انتخاب نوع اسکلت بندی ساختمان به عوامل زیادی مثل اقتصادی، شرایط اجرای ساختمان، اقلیم، کیفیت اجرا و عوامل فنی و البته خواست صاحب کار باید توجه شود. مقاوم سازی سازه های بتنی مبحث دیگری است که در زمان استفاده از اسکلت بتنی یا سازه های بتنی در ساختمان ها مطرح می شود.

ساختمان با استفاده از اسکلت بتنی

انواع سازه های بتنی شامل ساختمان های اسکلت بتنی، دیوارهای بتنی، منبع آب بتنی، پل های بتنی، سدهای بتنی و کانال های بتنی می شوند. ساختمان های با اسکلت بتنی در واقع سازه های بتنی هستند که برای ساخت آنها از بتن استفاده می شود. در صورتی که در زمان اجرا، در ستون ها، شاه تیرها و پی ساختمان بتن به کار رود، ساختمان دارای اسکلت بتنی است. در ساختمان های با اسکلت بتنی تیرهای اصلی و دیوارهای برشی نیز از جنس بتن هستند. انتخاب این نوع اسکلت برای هر ساختمانی به محل احداث آن، دسترسی به مصالح ساخت و قیمت آن ها، کاربری و آب و هوا و زمین شناسی منطقه بستگی دارد. پی، ستون ها، تیرهای اصلی و فرعی، پله ها، دیوار برشی و سقف بخش هایی از ساختمان هستند که در صورت داشتن اسکلت بتنی، از بتن ساخته می شوند. 

مزایای استفاده از اسکلت بتنی

• بتن از مصالح ارزان قیمت به شمار می رود که در انواع مختلف با قیمت های گوناگون و کیفیت های متفاوت در بازار موجود است.
• بتن به شکل دلخوا در می آید و در قالب های مناسب می توان از آن برای ساخت مقطع سازه ای و شکل معماری استفاده کرد.
• بتن در برابر آتش سوزی مقاومت خوبی دارد و یک ساختمان ساخته شده از بتن قادر است ساعت ها در برابر آتش مقاومت کند.
• بتن در برابر رطوبت و آب نیز مقاومت خوبی دارد. اگر آبی که با بتن در تماس است به همراه یون هایی مانند یون سولفات و کلرور نباشد، خسارتی به بتن و میلگردها وارد نخواهد آمد. البته بتن باید به صورت یک دست اجرا شود که در زمان سرما با نفوذ آب و یخ زدگی موجب آسیب سازه نشود.
• سازه های بتنی صلبیت خوبی دارند و در زمان وزش باد لرزه ای در آنها ایجاد نمی شود و آرامش ساکنان آنها حفظ خواهد شد.
• در صورتی که در در زمان اجرای ساختمان ها با استفاده از اسکلت بتنی تمام موارد به خوبی رعایت شود، بعد از تمام شدن کار به مراقبت خاصی نیاز نخواهند داشت.
• بتن پس از استفاده مقاومت ابتدایی خود را حفظ می کند و در اثر گذر زمان محکم تر هم می شود. سازه های بتنی در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی عمر طولانی تری دارند.
• اجرای بتن و سازه های بتنی در مقایسه با دیگر مصالح در زمان اجرا به نیروهای خیلی ماهر نیاز ندارند.
• یکی از مهم ترین ویژگی ساختمان ها با اسکلت بتنی این است که می توان مصالح آن را به تدریج خریداری کرد و از این نظر فشار اقتصادی به صاحب کار وارد نخواهد شد.
• روش های سنتی و مدرن زیادی برای مقاوم سازی سازه های بتنی وجود دارد. 

معایب استفاده از اسکلت بتنی

• به دلیل کم بودن مقاومت کششی بتن که حدود یک دهم مقاومت فشاری آن است، در ناحیه کشش بتن باید از فولادهای مسلح کننده استفاده شود.
• وزن ساختمان با اسکلت بتنی زیاد است.
• گرما و سرما به سادگی به درون ساختمان بتنی منتقل می شوند.
• ساخت و استفاده از اسکلت بتنی به زمان زیادی نیاز دارد.
• در بهترین حالت، از بتن ساخته شده تنها دو ساعت بعد از آن می توان استفاده کرد و بعد از آن قابل استفاده نخواهد بود.
• در صورت خراب شدن عضوی از ساختمان بتنی تعویض و ترمیم آن دشوار است.
• شرایط آب و هوا در زمان اجرا تأثیر دارد.
• سازه های بتنی در مقابل انفجار عملکرد ضعیفی دارند.

مقاوم سازی در استفاده از اسکلت بتنی

نگهداری از سازه ها به علت بالا بودن هزینه ساخت و تعمیر بسیار اهمیت دارد. با مطالعه رفتار سازه های بتنی، این نتیجه حاصل شده است که عواملی مثل اشتباهات طراحی و مصاحبه، اجرا نشدن مناسب، تغییر کاربری سازه ها، آسیب ناشی از بارهای اضافی، خوردگی بتن و شرایط محیطی موجب کاهش استحکام سازه می شود. در ضمن، تغییر آئین نامه های ساختمانی سبب ارزیابی و بازنگری دوباره طرح و سازه می شود تا در صورت مقاوم سازی در استفاده از اسکلت بتنی انجام شود.

یکی از روش های رایج برای مقاوم سازی و استفاده از اسکلت بتنی استفاده از FRP است. این روش از نظر اقتصادی بسیار به صرفه است و قابلیت اجرای سریع و آسانی نیز دارد. مقاوم سازی با استفاده از الیاف پلیمری تداخل کمتری در کاربری ساختمان در زمان اجرا به وجود می آورد. در مواقعی که کاربرد ماشین آلات سنگین و توقف کاربری ساختمان در زمان اجرا ممکن نیست، این شیوه کاربرد بسیاری دارد. سیستم های الیاف مسلح شده پلیمری FRP جانشین بسیاری از روش های سنتی شده است. روش های سنتی مانند استفاده از صفحات فولادی، افزایش سطح مقطع با بتن ریزی مجدد و پیش تنیدگی خارجی هستند که همچنان در مقاوم سازی سازه های بتنی کاربرد دارد.

معایب روش های سنتی در استفاده از اسکلت بتنی

روش های سنتی معایبی از جمله بازدهی کم و نیاز به امکانات و فناوری ویژه داشتند که موجب شد از روش های جدیدتر برای مقاوم سازی سازه های بتنی استفاده شود. کامپوزیت FRP مزایای زیادی دارد و به همین علت روز به روز بر استفاده از آنها افزوده می شود.

مقاوم سازی با تعمیر سطوح از دیگر شیوه های مقاوم سازی سازه های بتنی است. روش های مختلفی برای این کار وجود دارد. اما در این روش ها به طور معمول به علت استفاده از پوشش خارجی سطوح، در ظاهر معماری و تاریخی بنا مؤثر هستند که از معایب آنها به حساب می آید.

در نهایت، استفاده از هر کدام از شیوه های مقاوم سازی نیازمند بررسی ساختمان پیش از هر اقدامی است. متخصصان می توانند بهترین شیوه که بیشترین کارایی و کمترین هزینه را برای صاحب ساختمان به همراه داشته باشد، به او پیشنهاد دهند.