مهندسی عمران ایران

مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازی

مهندسی عمران ایران

مطالب عمومی مهندسی عمران معماری شهرسازی

سقف کوبیاکس

1- کوبیاکس:

یکی از مصالح نوین که چندیست توسط شرکت های ایرانی از بازار سوءیس وارد ایران شده است کوبیاکس می باشدکه در انعطاف پذیری در معماری بسیار موثر است. فناوری کوبیاکس با فراهم سازی امکان اجرای یک دال بتنی یکپارچه در دهانه های بزرگ تا دهانه هایی تا ۱۸ متر بدون استفاده از تیر ؛ به طور کلی موجب صرفه جویی در مصالح و کاهش هزینه های ساخت می گردد. اساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی «سقف دال ۲ طرفه» مشابه سقف های بتنی دال ۲ طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد. (جنس این گوی ها پلی اتیلن بازیافت یا پلی پروپیلن می باشد) بدین صورت که این گوی ها در حدفاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند. با توجه به اینکه در دال های بتنی ۲ طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن میانی و ایفای عملکرد دال ۲ طرفه می باشد.در فنآوری Cobiax با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری ۲ محوره همچنان حفظ می گردد. همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در ۲ امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتا سر فضای میانی دال بتنی می توان باربری مناسبی را برای این دال متصور شد.

  ²اصول طراحی :

در فناوری کوبیاکس بار مرده  غیرسازه ای در دال سقف حذف و خاصیت مقاومت دو  محوره حفظ می گردد.همچنین با شکل گیری غشایی بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و  تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در دو امتداد در اثر  قرار دهی گوی های توخالی در سرتاسر فضای میانی دال بتنی می توان باربری  بسیار مناسبی را برای این دال متصور شد.

  ²روش اجرا:

در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین به جای بتن غیر سازه ای ، گوی های پلاستیکی تو خالی از جنس پلی اتیلن بازیافتی قرار می گیرند.نتیجه این امر :

 دالی است که حدودا 30 درصد وزن کمتری نسبت به یک دال مشابه توپر دارد.

این موضوع باعث میشود صرفه جویی قابل ملاحظه ای در وزن تمام شده سقف و مواد اولیه و مصالح کل ساختمان حاصل شود و همچنین کاهش هزینه های اجرایی سازه را به دنبال دارد .

  ²مزایای سیستم کوبیاکس در مقایسه با سایر سقف های رایج:

در سیستم Cobiax اعضای دال سقف شامل بتن، آرماتور، توپی های توخالی پلاستیکی، و قفسه مسلح می باشد.

 توپی های توخالی در هسته مرکزی قفسه مسلح قرار گرفته و یک قفسه مدولار مسلح ایجاد می کند. این کیج مسلح مابین ۲ لایه آرماتور زیرین و رویین دال قرار گرفته و با حذف بتن غیرباربر از درون دال موجب سبک سازی آن می شود. در این سازه سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی سازه شامل ترکیب دال و ستون (تقریباً قاب ساده) و دیوار برشی بتنی با شکل پذیری متوسط می باشد.

 ²مزایای فنی:

مزایای فنی سیستم کوبیاکس عبارتند از:

1-باربری ۲ محوره

2-بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی (ستون های لاغرتر، کاهش ۴۰ درصدی حجمی و عددی ستون ها) ،بهینه سازی دال و فونداسیون (کاهش بارهای وارد بر پی، دال های تا ۳۰ درصد سبک تر) ،بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی)

3-کاهش ارتفاع کلی سازه (بهینه سازی ارتفاع سقف)

4-کنترل خیز بهتر

5-مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله (کاهش اثر آسیب های لرزه ای، کاهش ارتفاع و سبک شدن سازه)

6-حذف تمام تیرهای اصلی

  ²مزایای اقتصادی:

مزایای اقتصادی سیستم کوبیاکس عبارتند از:

1-کاهش مصرف بتن

2-کاهش المان های سازه ای

3-کاهش مصرف آرماتور

4-کاهش زمان ساخت

5-کاهش هزینه های اجرای تأسیسات (حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها)

6-کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف

  ²دلایل انتخاب و ورود تکنولوژی کوبیاکس به کشور عبارتد از:

1)صنعتی سازی

2)عدم نیاز به سرمایه گذاری زیاد برای احداث کارخانجات مواد اولیه

3)عدم نیاز به نیروی کار خیلی متخصص و امکان استفاده از نیروهای موجود

4)امکان احداث کارخانجات تولیدی در اقصی نقاط کشور

5)عدم وابستگی به خارج از کشور سازگاری با مباحث و مقررات ملی ساختمانی کشور

6)اقتصادی بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستم های رایج

7)انعطاف پذیری سیستم در ارتباط با مسآله معماری و سازه ای

8)تکنولوژی دوستدار محیط زیست

2-قاب سبک فلزی( (Lightweight Steel Frame یا    LSF

سیستم LSF سریعترین روش در صنعت ساختمان است که بر مبنای استاندارد های کانادا و استرالیا میباشد . این سیستم یکی از مناسب ترین سیستم های ساختمانی است که امروزه در جهان مورداستفاده قرار می گیرد.

²  طراحی :
جهت طرح درست و مناسب سازه LSF ضروری است سازه به صورت سه بعدی و با دقت بالا به همراه تمام جزئیات مدل شود این کار توسط نرم افزار اختصاصی FRAME BUILDER شرکت genesis به عنوان یکی از پیشرفته ترین نرم افزارهای طراحی سازه در دنیا دارای مشخصه های بارز طراحی حرفه ای به همراه ارائه جزئیات اجرایی در کلیه ساختمانها می باشد . نرم افراز فوق کلیه اطلاعات ، نقشه ها و راهکارهای لازم را به منظور بهبود عملیات اجرایی ساختمان و همچنین صرفه اقتصادی مطلوب دراستفاده از فریم های ساخته شده از فولاد سبک LSF را در اختیار مجریان ، مشتریان و بهره برداران قرار می دهد .
پس از ایجاد مدل سه بعدی ( مجازی ) از ساختمان مورد نظر ، قاب بندی مناسب براساس محاسبات و اصول مهندسی صورت می گیرد و سپس نقشه های تولید و نصب پانل ها با در نظر گرفتن تمامی جزئیات و ملاحظات مهندسی بطور مشخص تهیه می گردد .

نقشه ها به گروه های مختلف به شرح ذیل تقسیم می شوند :
1-نقشه دیوارها و سقف ها واتصالات مربوطه شامل اندازه اعضای سازه ای ، ضخامت ورقها ، فواصل اعضاء ، محل دیوارهای باربر و غیر باربر ، جزئیات اتصالات و ملاحظات مربوط به نکات آیین نامه ای
2- نقشه بام و خرپاها ( در صورت لزوم ) و اتصالات مربوطه شامل نقشه های تولید خرپاها ، بادبندی بام ها ، اتصالات و نکات آیین نامه ای

 ² مهمترین ویژگی های سیستم LSF :
1- سیستم سازه های فولادی سبک LSF مناسب ترین روش برای اضافه کردن یک یا دو طبقه به ساختمانهایی است که قبلا ساخته شده است زیرا :

1-1- با توجه به سبک بودن مصالح مصرفی بار اضافی به سازه زیرین وارد نمی شود.

1-2- مشکلات و کثیف کاری بنایی سنتی که اغلب موجب بروز مشکل و نارضایتی ساکنین واحدهای زیرین می گردد وجود ندارد.
1-3- زمان اجرا بسیار کوتاه و سریع خواهد بود.
1-4- پس از اجرای نما، نمای طبقه اضافه شده با سایر طبقات زیرین کاملا یکسان و یکدست خواهد یود.
1-5- با اجرای یک سقف زیبا می توان شکوه خاصی به کل ساختمان بخشید.
1-6- کلیه الزامات استانداردهای مربوط به ساختمان برآورده میگردد.
2- سیستم سازه های فولادی سبک LSF مناسب ترین روش برای ساخت ویلا در منطق مختلف است زیرا:

2-1- مزیت اصلی این سیستم سرعت قابل ملاحظه در اجرای آن میباشد به نحوی که مدت زمان اجرای یک واحد ویلائی بصورت تمام شده حدود 60 روز کاری بر آورد میگردد.
2-2- در این سیستم اجزا سازه ای، با اتصالات پیچی به هم متصل شده و تشکیل یک سیستم یکپارچه ساختمانی مقاوم در برابرزلزله را می دهد.
2-3- با اجرای سقف با طرحهای جذاب و پوشش با پنلهای زیبا می توان جلوه خاصی به ویلا بخشید.
2-4- با توجه به این که جنس تمام پروفیلها گالوانیزه است سازه در برابر خوردگی و زنگ زدگی بخصوص در هوای شرجی مثل نواحی شمالی و جنوبی کشور بسیار مقاوم خواهد بود.
2-5- عایقهای صوتی موجود در این سیستم موجب کاهش چشمگیر انتقال اصوات محیطی به داخل ساختمان و در نتیجه فراهم شدن بالاترین میزان آرامش و راحتی در فضای داخلی می گردد.

2-6- تمام مصالح مصرفی در این سیستم دارای مقاومت بالا در برابر آتش می باشد.
2-7- به دلیل استفاده از مصالح پیش ساخته و کوتاه بودن زمان نصب و حمل و نقل کم حجم، امکان ساخت ویلا در دورترین مکانهای کوهستانی و جنگلی فراهم می گردد.
3- سیستم سازه های فولادی سبک LSF ، یک سیستم سازه ای پیشرفته است که در انواع ساخت و سازها مانند خانه های ویلایی، ساختمانهای مسکونی، اداری و صنعتی یک تا سه طبقه، هتل ها و هتل آپارتمانها، ساختمانهای مدارس و دانشگاهی، رستورانها و .... دارای کاربرد می باشد. در این سیستم اجزا سازه ای، با اتصالات پیچی به هم متصل شده و تشکیل یک سیستم یکپارچه ساختمانی مقاوم در برابر باد، زلزله، برف و ... را می دهد.

 ² بخش های مختلف سازه فولادی سبک :

1- پی: برای انتقال بار یک سازه به خاک، نیاز به یک سازه میانی می باشد که این بار را بدون ایجاد تغییر شکل های زیاد به زمین منتقل کند. در سیستم قاب فولادی سبک، به دلیل وزن کم سازه و ذیوارها، از پی های نواری و در صورت ضعیف بودن خاک از پی های گسترده استفاده می شود. مقدار ضخامت پی در این سازه به دلیل سبک بودن، بسیار کم است و مقدار حداقل در نظر گرفته می شود.
اتصال سازه سبک به پی، با استفاده از دو روش زیر انجام می شود :
*الف: نصب ستونک( اعضای عمودی سازه ) به پی، که به صورت مستقیم از طریق میله های اتصال به پی وصل می شوند.
*ب: اتصال لاوک ( اعضای افقی سازه ) به پی، که در این روش ابتدا لاوک ها به میله های اتصال پی بسته شده و سپس ستونک ها به لاوک ها متصل می شود.
2-کف کاذب: این سیستم برای بالاتر قرار گرفتن کف تمام شده ساختمان و ایجاد یک فضای خالی در زیر سازه استفاده می شود و با ایجاد یک فضای خالی در کف سازه علاوه بر تهویه طبیعی در زیر ساختمان، در مناطق مرطوب و از جمع شدن رطوبت و آب جلوگیری می کند و همچنین باعث اجرای ساده شبکه فاضلاب و جلوگیری از ورود حشرات و حیوانات موذی می شود.
3- سازه کف: در این بخش از سازه، تیرچه هایی به تیرهای اصلی متصل می شوند و قاب کف را تشکیل می دهند. پوشش نهایی سازه کف میتواند از بتن یا روکش های دیگر باشد.
4- دیوار: در سازه فولادی سبک، بار جانبی و بار ثقلی را دیوارها تحمل می کنند. دیوارها به صورت توخالی هستند و می توان این فاصله خالی را با بتن سبک یا فوم پلی استایرن پر کرد.
 5- سقف: برای اجرای سقف در این سازه از دو روش میتوان استفاده کرد: سقف قاب بندی شده و سقف خرپایی.

² اجزای LSF  :

سازه هایLSF بصورت پانل تولید شده و اجزای هر پانل عبارتند از :
:Studاعضای قائم باربر           :Trackاعضای همبند قاب

 :Joist اعضای خمش سقف: Flat Strap     اعضای باربر جانبی

این ساختمان ها از 3جزءاصلی شامل:مقاطع متشکل از ورق های فولادی سرد نوردشده برای سازه،صفحات تخته گچی به عنوان پوشش رویه درونی ولایه عایق حرارتی و صوتی تشکیل میشوند و همچنین اتصالات این سیستم به صورت پیچهای خودکار و جوش CO2 در شرایط کارخانه ای میباشد مقاطع مورد استفاده در این سیستمU ،C، Z است، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل می‌شوند.

هر دیوار از تعدادی اجزای عمومی C شکل (استاد) به فواصل 40 تا 60 سانتی‌متر، که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی U یا C شکل)تراک یا رانر) متصل شده‌اند، تشکیل می‌شود. در صورتی که از مقاطع C شکل به عنوان تراک (رانر  (استفاده شود، لازم است برش‌هایی در محل نصب استاد انجام گیرد.

استادها (Studs)  :

مقاطع C شکل که به صورت قائم نصب می شوند Stud نام دارند که به عنوان دیوار باربر مورد استفاده قرار می گیرند و فشار بار وارده را تحمل می نمایند

یک سیستم سازه ای باربر ثقلی است که قابلیت ترکیب شدن با سیستم سازه ای دیگر، مانند دیوارهای بتن مسلح سازه ای را دارد. در ساختمان های کوتاه به‌صورت سیستم سازه ای مختلط بکار می رود. استفاده از اشکال مختلف آن طبق آیین نامه مجاز بوده است. مقاطع آن دارای ابعاد متنوع و محدوده تغییرات ضخامتی بین 2.5 تا 6/0 میلیمتر می باشند. اتصال  LSFبه شالوده به واسطه کلاف افقی با مقطع c، شکل می گیرد. اجزاء قائم به عنوان عضو باربر ستونی در بارهای ثقلی عمل می کند، برخی از این اعضا در دهانه مهاربندی جانبی سازه علاوه بر بار ثقلی، متحمل نیروهای ناشی از بار جانبی هم بوده که تحت نام وادار(stud) در سیستم معرفی شده اند. سقف این سازه ها متشکل از تیرچه های فلزی سردنوردشده است. تیرها و تیرچه ها عمدتا دارای مقاطع با اشکال cوz می باشند. پوشش سقف با دال بتنی در صورت یکپارچگی لازم بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، می تواند به عنوان سقف مرکب فلزی طراحی شود. به‌منظور باربری جانبی سازه در امتداد اصلی متعامد، از دهانه های بار برجانبی استفاده می شود (Load Bearing Wall)

Description: LSF-3

دهانه های باربر به 4روش ایجاد می شوند:

1. سیستم دهانه های مهاربندی با اعضای قطری

 2.سیستم دیوار برشی با ورق فولادی نازک

3. سیستم دیوار باربر با پوشش  OSB

4.سیستم دیوار برشی بتن مسلح

که مهاربندی با اعضاء قطری برای ساختمان های تا 2طبقه مسکونی و سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن مسلح تا 4طبقه مسکونی مجازاست.انتقال حرارتی کم، آن را برای استفاده دائم مانند: ساختمان های مسکونی با مشکلاتی روبرو می سازد ولی عملکردش برای استفاده های منقطع مناسب است. عملکرد صوتی دیوارها و سقف های ساخته شده درصورت رعایت تمهیدات پاسخ گوی انتظارات تعیین شده مقررات ملی ساختمان می باشد.

 مواد تشکیل دهنده LSF بار حریق ندارند ولی پروفیل های سرد نورد شده مقاومت کمی در برابر حریق دارند و بایستی بخوبی محافظت گردند، که یکی از دلایل کاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی رسیدن به این هدف است

 

Description: LSF-4

تراک ها (Trucks)

مقاطع U شکل که به صورت افقی در سازه نصب می شوند رانرها هستند که وظیفه یکپارچگی و اتصال قطعات Stud به یکدیگر و تشکیل پانل های دیواری و تقویت سازه را برعهده دارند و کشش را تحمل می نمایند

جویست ها (Joists)

مقاطع C شکل که به صورت افقی در سازه مورد استفاده قرار می گیرند. و برای بتن ریزی سقف و کف استفاده می شوند.

² روش های اجرا:

1- مونتاژ در محل اجرا : ( stick-built) در این روش، مقاطع فولادی به صورت برش خورده و شماره گذاری شده به محل اجرای طرح منتقل می شوند و در محل اجرا با اتصالات سرد( پیچ ومهره) به یکدیگر متصل می شوند.میتوان یک دیوار را به صورت افقی روی زمین اجرا کرد و سپس آن را بلند کرد و در محل خود نصب نمود. این روش از دقت بالایی برخوردار است.
2-سیستم برافراشتن(Tilt up): در این روش ابتدا قطعه موردنظر مانند دیوار، قاب و قطعات نما در محل پروژه به صورت افقی اجرا می شود و سپس به وسیله جرثقیل به مکان موردنظر حمل و در محل مورد نظر نصب می شود.
3- سیستم جعبه ای (Box system): این روش برای ساخت فضاهای ساختمانی محدود و کوچک مانند سرویس ها یا کانکس ها استفاده می شود. در این روش، قاب فولادی سبک به صورت جعبه های پیش ساخته پس از انتقال به کارگاه کنار هم چیده شده و به یکدیگر متصل می شوند. در مرحله بعد، قطعات دیواره و سقف و دیوارهای خالی اجرا می شوند.

² مزایای سیستم LSF :

1) مزایا برای طراحــان

 1-1) مــدرن بودن‌ سیستم ســاختمانی

 1-2) مدرن بودن استاندارد‌های مربوط به عملکرد ساختـمان

1-3)  تنـوع در‌مصــالح نما

1-4)  انعطاف در طــراحـی

2) مزایا  برای سازندگان

          2-1)سرعت در اجـــرای سیستم

          2-2)کــاهش هـــزینه نیروی کار

          2-3)نیاز‌کم به‌تجهیزات‌ برای‌احداث  

          2-4)سهولت درنصب سیستم‌های تأسیساتی

          2-5)انجام عملیات کارگـــاهی در فضـــای کــوچک

          2-6)پیش‌ساختگی‌و‌تولید‌انبوه‌(امکان مدولار کردن)

          2-7)سبک بودن ســـازه

          2-8)ایمنی ‌در‌محل کارگاه

          2-9)کــاهش هزینـــه‌هـا

3-سقف طاق ضربی :

این نوع سقف که از قدیمی ترین سقف ها می باشد علی رغم مورد تایید قرار نگرفتن در بسیاری از مجامع علمی هنوز در برخی از مناطق مورد استفاده قرار می گیرد .در این سقف جهت تحمل بارهای ثقلی از آجر فشاری و تیرآهن فولادی و ملات گچ و خاک به نسبت 1 به 1 و جهت تحمل بارهای جانبی از مهار های ضربدری استفاده می گردد و با دوغاب گچ روی آن پوشانیده می شود.حداکثر فاصله تیرهای حمال 1 متر می باشد و تیرها در محل تکیه گاه به نحو مطلوبی ثابت می شوند. سقف طاق ضربی معمولاٌ دارای ضخامت نیم آجر یعنی در حدود  11-10 سانتی متر می باشد .عمل طاق زدن باید از طرفین تیر آهن شروع و به وسط آن ختم شود و در انتها باید نیمرخ ها به نحو مطلوبی به دیوار مهار شوند.حداکثر خیز این سقف 4 سانتیمتر می باشد.

ضعف های عمده سقف های طاق ضربی عبارتند از :

1- عدم کفایت تیرآهن های موجود و داشتن لرزش زیاد در سقف

2- عدم اتصال تیرآهن های سقف به یکدیگر

3- صلبیت نامناسب سقف

4- سنگین بودن سقف

5- اتصال نامناسب سقف با دیوار در ساختمان های بنایی

6-عدم توانایی سقف در مقابله با بارهای جانبی با وجود مهارهای ضربدری در سقف

4- سقف تیرچه و بلوک :

سقف تیرچه بلوک تشکیل یافته است از :

 1- تیرچه هایی که معمولا به فاصله محور تا محور 50 سانتیمتر به موازات یکدیگر روی تیر های باربر قرار می گیرند.

2- بلوک هابی توخالی که مابین تیرچه ها قرار می گیرند .

3- بتن که فضای روی تیرچه و بلوک را پر می کند و ضخامت آن روی بلوک ها معمولاٌ 5 تا 10 سانتیمتر می باشد .

این نوع سقف در واقع دال یک طرفه ای می باشد که در آن برای کاستن بار مرده از بلوک های سفالی یا بتنی توخالی برای پر کردن حجم استفاده می شود.

مراحل اجرای سقف تیرچه بلوک :

1- حمل و انبار کردن مصالح تشکیل دهنده سقف

2- نصب تیرچه ها

3- نصب تکیه گاه های موقت ( بسته به طول دهانه ، نقاط وسط و ثلث زیر تیرچه ها با استفاده از

چهارتراش و جک بسته می شود ) .

4- نصب بلوک ها

5- آرماتوربندی ( میلگرد های حرارتی که غالباٌ با قطر 6 میلیمتر و با فاصله 25 سانتیمتر در 2 امتداد می باشند ).

6- قالب بندی

7- بازدید سقف و آماده سازی آن برای بتن ریزی

8- ساختن بتن

9- انتقال بتن

10- بتن ریزی و متراکم کردن آن

11- پرداخت سطح بتن

12- عمل آوردن

13- بازکردن قالب ها و جمع آوری تکیه گاه های موقت

5-سقف کرمیت:

در سیستم این نوع سقف که مشابه با سقف تیرچه بلوک می باشد از تیرچه های با جان باز استفاده می شود .تیرچه فولادی با جان باز شامل بال تحتانی، اعضای قطری و بال فوقانی می باشد.

 -1 بال تحتانی: بال تحتانی تیرچه که از تسمه ساخته می شود. بعنوان عضو کششی خرپا عمل کرده و بارهای وارده را تحمل می کند.

 - 2 اعضای قطری (میلگرد خر پایی)  :اعضای قطری تیرچه که معمولا از میلگرد می باشند به عنوان عضو مورب خرپا عمل نموده و به کمک اعضای کششی و فشاری، ایستایی لازم را برای تحمل بارهای وارده تامین می نماید.

 -3 بال فوقانی  :بال فوقانی تیرچه، از نبشی، تسمه یا ناودانی ساخته شده و در داخل بتن پوششی قرار می گیرد.استفاده از نبشی رایج تر می باشد. نبشی فوقانی قبل از گیرش بتن به عنوان بال فوقانی خرپا عمل نموده و بارهای وارده را تحمل می کند.

فضای بین این تیرچه ها با بلوک پر شده و سپس روی قالب و تیرچه با حدود 5 تا 10 سانتیمتر بتن

پوشانده می شود .

مزایای سقف کرمیت :

1- عدم نیاز به شمع بندی :  در این سیستم از تیرچه های خود ایستای فلزی که به نحوی طراحی میشوند که بتوانند وزن بتن خیس ،قالب ها وعوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند استفاده می شود لذا امکان اجرای سریع و همزمان چند طبقه وجود دارد .

2- یکپارچگی سقف و اسکلت :  با توجه به اینکه تمامی تیرچه ها به اسکلت جوش می شوند پس از بتن ریزی سقف می تواند به خوبی مانند یک دیافراگم صلب عمل کند .

3- پایین بودن تنش در بتن :  به علت خود ایستا بودن تیرچه ها تنش ایجاد شده در بتن بسیار پایین است لذا استفاده از بتن کم مقاومت لطمه ای به استحکام سقف نمی زند

4- امکان حذف کش ها :  با توجه به یکپارچگی سقف و اسکلت، می توان کش ها (اعضای غیرباربر) را حذف کرد . حذف کش ها علاوه بر صرفه جویی در مصرف فولاد باعث یکنواختی بیشتر زیر سقف شده و عملیات نازک کاری را به حداقل می رساند  مقاومت نهایی بالا از دیگر مزایای سقف های کرمیت است.

6-سقف عرشه فولادی:

در سالهای اخیر یکی از رایج ترین سقفهای ساختمانی، سقفهای کامپوزیت فولادی می باشدکه در طی سیر تکامل اجرا و طرح ، تغییرات متعدد و پیشرفتهای چشمگیری شامل این سقفها گردیده است.

در ابتدا از اینگونه سقفها تنها بعنوان قالب درجا برای بتن ریزی سقفهای متداول سپس ایده ایجاد تمهیداتی به منظور درگیری کامل بتن و ورقهای  فولادی پس از گیرش و سفت شدن بتن برای استفاده از نقش سازه ای این ورقها به صورت کامپوزیت (مرکب) درمرحله بهره برداری ، به ذهن مهندسین خطور کرد.
مراحل اجرای سقفهای عرشه فولادی :

۱- محاسبه و کنترل سازه براساس نقشه های اجرایی و نرم افزار:

در ابتدا سازه را با استفاده از نرم افزار مخصوص محاسبه و برآورد و  طراحی می کنیم.نرم افزار مذکور قادر به محاسبه دقیق میزان فشار سقف ها و محاسبات پیچیده و حساس بر سازه می باشد.
۲- برآورد مقادیر انجام کار و انتقال ورق ها 

 3- قرار دادن ورق ها در دهانه ها :  بارگذاری، راه رفتن و کار کردن بر روی ورق ها تا زمان ثابت کردن و شمع گذاری آنها ( در صورت نیاز ) ممنوع است. ( موقعیت شمع ها و تیرهای فرعی همیشه توسط دفتر طراحی و مهندسی تعیین می شود(.
۴-  انجام برش و سوراخ کاری های مربوطه بر روی ورقها

 ۵- تثبیت ورقها به وسیله پرچ یا جوش موضعی

 ۶- قالب بندی کناره ها : قالب بندی لبه ها معمولا از اصلاحیات لبه که از فولاد گالوانیزه خمیده در گوشه ها ساخته شده و یا توسط ورق گالوانیزه L شکل تشکیل شده است. همچنین می توان با قالب بندی سنتی کناره ها نیز این مرحله را انجام داد.
۷- نصب برش گیر روی تیرهای اصلی و فرعی :  تعداد برشگیر ها بسته به ارتفاع دال ، طول دهانه، جهت ورقها و با توجه به نقشه های اجرائی دارای تعداد مختلف می باشد.
۸- قراردادن بازشوها و دریچه ها مطابق نقشه های اجرائ  

  ۹- اجرای میلگردهای حرارتی و تقویتی

۱۰- کنترل سقف قبل از بتن ریزی

 ۱۱- بتن ریزی و تسطیح سطح بتن

   12- کنترل نهایی و تحویل پروژه


مزایای سقف های عرشه فولادی :

 

۱. حذف مرحله قالب بندی و شمع گذاری و افزایش سرعت اجرا: سیستم این سقفها بعنوان یک قالب بندی خود نگهدارنده می تواند بار حاصل از ساخت و ساز و بتن را تحمل نموده و با امکلن برش آسان و چینش سریع ورقها باعث افزایش بهره وری در مرحله اجرا می گردد.

۲. بهینه سازی عملکرد سقف در هنگام زلزله : سقف MCD یکپارچگی بیشتری بین المانهای سازه ای دال سقف ایجاد می نماید لذا در این سیستم صلبیت سقف در برابر نیروهای جانبی افزایش قابل ملاحظه ای نسبت به سقفهای دیگر خواهد داشت و توزیع نیروهای زلزله بین المانهای مقاوم باربر جانبی به درستی صورت می گیرد .

۳. کاهش خسارت جانی و مالی در هنگام وقوع زلزله و آتشسوزی : سقفهای حاوی بلوکهای سفالی و بتنی در زلزله با سقوط این اجسام غیر سازه ای نسبتا سنگین و ایضا سقفهای حاوی مصالح پلاستوفوم در هنگام آتشسوزی با سوختن و ایجاد گاز درصد تلفات جانی (اولی با مصدوم ودومی با مسموم و خفه کردن فرد )  را بطور قابل ملاحظه ای افزایش می دهند ، که با استفاده از سقفهای MCD در ساختمان موارد فوق به طور کامل مرتفع می گردد.

۴. ایجاد یک سکوی کار مناسب و مطمئن در زمان اجرا: قرارگیری سیستم سقفهای MCD در کنار یکدیگر باعث ایجاد یک سکوی کار دائمی می گردد وخطرات زمان اجرا را به حداقل می رساند.

۵. سطح زیرین یکدست تمام شده و پیوسته : سیستم سقفهای MCD برای اولین بار سطح زیرین را با ظاهری کامل ، تمیز ومحکم ارائه می نماید که در صورت تمایل ، از حیث زیبایی این قابلیت را دارد که بتوان آنرا بدون هیچ پوششی استفاده نمود.

۶. کاهش هزینه های کلی : بطور کلی اجرای سیستم های صنعتی در ساخت مسکن (صنعتی سازی در ساختمان) باعث کاهش در هزینه های جاری پروژه،پرت مصالح ومدت زمان اجرا می گردد درنتیجه اجرای این سقفها در مقایسه با سقفهای دیگر باعث کاهش چشمگیر هزینه های ساخت خواهد شد . در ضمن چنانچه در هنگام مدلسازی سازه به منظور تحلیل و طراحی با نرم افزار خواص (نوع مصالح ، وزن و رفتار) این گونه سقفها تعریف شود ، وزن کمتر وصلبیت نسبتا بیشتر این سقفها نسبت به مدلهای مشابه (درهر مترمربع۳۰کیلوگرم سبکتر از کامپوزیت ،150کیلوگرم از تیرچه بلوک و۲۶۰کیلوگرم از دال) باعث پایین آمدن تمامی مقاطع سازه (تیرها ، ستونها ، بادبندها،اتصالات وآرماتورهای محاسباتی) ، چه در اسکلت وچه در فنداسیون میگردد که این به نوبه خود هزینه های مصالح و اجرا را در حد مطلوبی کاهش می بخشد که برآیند این کاهش هزینه و کاهش هزینه های خود سقف که پیشتر بدان اشاره شد، باعث هر چه بهینه تر گشتن سازه های دارای این نوع سقف ، خواهد شد .

۷. وزن سبک – قابلیت حمل آسان : این ورقها دارای صلبیت بالاو وزن سبک می باشند در نتیجه جا به جائی و حمل آنها براحتی انجام می شود، در ضمن برای انبار کردن این ورقها در کارگاه فضای زیادی اشغال نخواهد شد.

۸. نصب آسان وسریع : ورقها معمولا به آسانی و به شکل دستی نصب میشوند ، اتصال مابین ورقها ،اجزای دیگر وقالب از طریق چفت کردن ورقها با یکدیگر ، انجام می پذیرد. قالب بندی لبه که معمولا با همان اجزای ساخته شده از صفحات فولاد گالوانیزه انجام می شود ، به سرعت به سقف اضافه می گردد.

۹. مناسب معماری های پیچیده و شکل های ناهماهنگ : برش ورقها به شکل مورب یا حول یک ستون با استفاده از برش دهنده ها، اره و مته باعث سهولت و پیشبرد کار می شود. همچنین در صورت نیاز می توان شمع گذاری را با کمترین هزینه ممکن انجام داد .

۱۰. میلگرد های تقویت کننده : شیارهای باز یابسته (کنگره ها) باعث اتصال فولاد وبتن به یکدیگر می شود. صرفه جویی در مصرف فولاد در این روش بین ۲.۲ تا ۶ کیلوگرم در هر متر مربع می باشد .

۱۱. برشگیر جوشی : اتصال مابین دال کامپوزیتی وتیر های فولادی که با استفاده از برشگیرهای جوشی انجام می گیرد باعث صرفه جویی چشمگیری در مصرف فولاد و بتن شده و همچنین باعث کاهش بعد تیر می گردد.

۱۲. مهاربندی افقی سازه : ثابت کردن ورقها در حین نصب باعث مهاربندی تکیه گاه ها و هماهنگی تیرهای اصلی و فرعی می شود.

قالب‌های عایق ماندگار

تعریف سیستم:

سیستم قالب‌های عایق ماندگار اساساً شامل قالب‌های دائمی است که برای بتن‌ریزی و ساخت دیوار‌های بتن مسلح استفاده شده و پس از بتن‌ریزی، جزئی از دیوار محسوب می‌شوند. در کشور‌های صنعتی، این محصول برای ساخت واحد‌های کوچک مسکونی مورد استفاده قرار می‌گیرد. عمده قالب‌ها در این سیستم از جنس پلی استایرن منبسط شده است، ولی به ندرت از پلاستیک‌ها یا مصالح دیگر نیز استفاده می‌شود. از جمله می‌توان از کامپوزیت پلی استایرن ـ سیمان یا فوم پلی یورتان به عنوان انواع دیگر قالب نام برد، که به نسبت پلی استایرن، میزان استفاد در این سیستم، قطعات به عنوان قالب گم (ماندگار) برای بتن سازه‌ای اعم از دیوار باربر و غیرباربر، زیر سطح زمین یا روی سطح زمین به کار می‌روند. این قطعات برای ساخت تیر، نعل درگاه، دیوار خارجی و داخلی، شالوده و دیوار حایل بتنی مسلح یا غیر مسلح نیز به کار می‌رود. این قطعات پس از بتن‌ریزی و عمل‌آوری بتن، در محل باقی می‌مانند و می‌بایست با مواد نازک‌کاری داخلی و خارجی محافظت شوند.ه از آن‌ها بسیار اندک است. انواع مختلفی از این قالب‌ها وجود دارد که از نظر ابعاد بلوک، شکل هندسی سوراخ‌ها (یا فضای داخلی برای بتن‌ریزی) و نوع اجزای تشکیل‌دهنده با هم متفاوت هستند.

سوالات متداول :

  • تعمیرات بر روی این قالب ها چگونه انجام می شود؟
  • این قالب ها در داخل خود بست پلاستیکی داشته که قابلیت رول پلاک شدن را دارند که رابیتس و یا توری مرغی به راحتی بر روی آنها با پیچ نصب شده و تعمیرات همانند دیوارهای معمولی از داخل به بیرون انجام می شود.
  • تأسیسات مکانیکی و برقی چگونه بر روی این سیستم نصب می شوند؟ (لوله کشی آب و برق)
  • همانطور که در عکس پایین صفحه مشاهده می کنید (نمونه داخل دفتر شرکت) فوم جداره دیوار دارای ضخامت 5 سانتی می باشد که این فوم به وسیله هوویه داغ برداشته شده و تاسیسات مورد نظر در داخل آن قرار می گیرد. حتی لوله 5 سانتی فاضلاب نیز به راحتی در داخل آن جایگذاری می شود.
  • آیا همه ی دیواره ها در یک ساختمان باید از این سیستم استفاده شود؟ یعنی همه ی دیوارها باید باربر باشد؟
  • خیر. این دیوارها بیشتر برای دیوارهای پیرامونی برای عایق بودن و در برخی از قسمت های داخلی ساختمان مانند باکس آسانسور، دیواره دور راه پله، داکت و بعضی دیوارهای جداکننده به عنوان دیوار باربر استفاده شده و بقیه دیوارها به وسیله آجر سفال، بلوک لیکا و یا سیستم تری دی پنلی اجرا می شوند.
  • آیا می توان پس از اجرای دیوارها فوم ها را از آن برداشته و جدا کرد؟
  • با توجه به نام این سیستم (قالب عایق ماندگار) این فوم ها برای عایق شدن باید در سیستم ماندگار بمانند. زیرا پس از جدا شدن از دیواره و درآوردن فوم ها دیگر برای عایق کاری ارزشی ندارند. چون هزینه اصلی این سیستم مربوط به فوم های تراکم 30 می باشد که عایق خوبی در برابر حرارت و صوت می باشد.
  • با توجه به باربر بودن دیوارها برای پارکینگ چه تدابیری اتخاذ شده است؟
  • این سیستم قابلیت اجرای ستون در پیلوت را نیز دارا می باشد که این ستون ها به تعداد محدود و فقط برای تأمین پارکینگ کارایی دارند.
  • این سیستم تا چند طبقه قابلیت اجرا دارد؟
  • این سیستم با توجه به آیین نامه 2800 و دیوار باربر برشی بودن سیستم قابلیت اجرا تا 50 متر یا 15 طبقه را دارا می باشد که در حال حاضر در ایران تا 6 طبقه اجرا شده است
  • سقف این سیستم به چه صورتی اجرا می شود؟
  • این سیستم سازه ای قابلیت اجرای سقف با هر نوع سقفی را دارا می باشد، ولی معمولا از تیرچه کرومیت برای اجرا استفاده می شود. سایر سقف های قابل اجرا عبارتند از: تیرچه سیمانی، دال دو طرفه و سیستم سقف شرکت آنی ایستا.

معرفی اجزای تشکیل دهنده سیستم :

1- انواع قالب سیستم :

از نظر شکل و ابعاد کلی به سه دسته بلوکی ، عمودی و پانلی تقسیم می شوند . بلوک ها ابعاد کوچکتری نسبت به انواع دیگر  دارند و معمولا تا ابعاد 30*120 سانتیمتر تولید می شوند . قالب های تخته ای یا نواری دارای ابعاد بزرگتر تا حدود 30*240 سانتیمتر هستند که معمولا به شکل دو تخته جداگانه با ضخامت 5 سانتیمتر به محل ساختمان منتقل و سپس به وسیله اتصالات پلاستیکی به هم متصل می شوند . ابعاد پانل ها بسیار متنوع است و معمولا تا ابعاد 360*120 سانتیمتر نیز تولید می شود . در اینجا فقط به ذکر ویژگیهای قالب نوع بلوکی می پردازیم . نوع دیگری از تقسیم بندی این سیستم براساس شکل هندسی بدنه داخلی قالب می باشد که پس از اجرا صورت می گیرد . شکل هندسی دیوار بتنی حاصل می تواند تخت ، شبکه ای دو بعدی بدون حفره ،‌ شبکه ای دو بعدی حفره دار باشد .

نوع تقسیم بندی دیگر می تواند براساس نوع و جنس رابط های اتصال صفحات دو طرف قالب باشد . این اتصال می تواند هم جنس صفحات دو طرف ، پلاستیک فشرده و یا فلز باشد . اتصالات می تواند به صورت حجمی ، ورق یا میلگرد باشد . رابط ها می توانند همزمان با تولید در قطعه کار گذاشته شوند یا بعدا در کارخانه یا کارگاه ساختمانی نصب شوند . روشن است در صورت اجرا در کارخانه ، قطعات به دست آمده حجیم تر و در نتیجه حمل آنها مشکل تر و هزینه بر خواهد بود . در حالیکه اجرا در پای کار با این مشکل مواجه نیست ولی باعث می شود زمان اجرا طولانی تر و احتمالا دقت اجرا کم تر شود .

1 – 1  قالب بلوکی :

این قالب ها از قطعات کوچکی تشکیل می شود که با داشتن برآمدگی و تورفتگی هایی ، به راحتی در هم چفت و بست می شوند . ابعاد بلوکها نزدیک به 30*120 سانتیمتر است که با قرارگیری در کنار هم قالبی برای دیوار بتنی تشکیل می دهند . برخی از انواع بلوکها به صورت یکپارچه ( شبکه ای ) تولید می شوند که در این حالت لایه های عایق طرفین بلوک توسط ماهیچه هایی از همان جنس به هم متصل و یکپارچه می شوند . بلوکهای اولیه دارای سطوح داخلی صاف بودند ، ولی به صورت تدریجی ، سطوح داخلی بلوکها از حالت مسطح در آمدند و فرم سطوح داخلی به گونه ای تغییر یافت تا حجم های بتنی به دست آمده به شکل لوله های عمودی و افقی متقاطع باشند . این ماهیچه ها با توجه به کم بودن مقاومت کششی عایق ، باید با ابعاد قابل توجهی در نظر گرفته شوند تا هنگام جابجایی و نصب و اجرا گسیخته نشوند . مشکلی که ایجاد می شود این است که پس از بتن ریزی ، حفره های نسبتا بزرگی در جدار بتنی به وجود می آید . گاهی نیز بلوک های شبکه ای به شکل قطعات توپر پلی استایرن هستند که مجراهای افقی و عمودی متقاطع در درون ضخامت آنها ، از آنها کسر شده است  . در سیستم شبکه ای حفره دار (ساده) ، مشکل احتمال پر نشدن تمام مجراهای افقی قالب ها با بتن و عدم ایجاد یکپارچگی در سازه دیوار است . در صورت رخداد حریق و سوختن پلی استایرن ، مانع مناسبی برای جلوگیری از عبور شعله نیست و موجب گسترش آن می شود . در سالهای اخیر با ایجاد تغییراتی در این قطعات ، عملکرد آنها بهبود یافته است . در این قطعات قسمت میانی عایق حذف شده و اتصال قالبهای دو طرف با استفاده از یک شبکه الیاف پلیمری ، شیشه ای یا فلزی صورت می گیرد . از مزایای قالب های بهبود یافته ، حذف حفره ها یا سوراخها در جدار بتنی در نتیجه بهبود مشخصات لایه بتنی و عملکرد کلی دیوار است .

نوع دیگر قالب ، قالب بلوک با بدنه تخت است . این نوع قالب از صفحات پلی استایرن تشکیل شده که با رابط های عرضی به هم دوخته شده اند . این قطعات عرضی از مواد مختلفی مانند پلی استایرن ، پلی پروپیلن ، پلی وینیل کلراید و یا آهن گالوانیزه تولید می شوند . برای اتصال قطعات نمای داخلی و خارجی ، اتصال قطعات عرضی به خارج از پلی استایرن ادامه می یابند تا با ایجاد نشیمنی برای میخ یا پیچ ، اقدامات نصب قطعات نما را تا حد ممکن راحت سازند . در مواردی که قطعات در پای کار مونتاژ می شوند ، برای جاگذاری رابط ها ، شکافهایی در قطعات عایق ایجاد می کنند و محل هایی برای استقرار میلگردهای طولی در قطعات رابط پیش بینی می کنند . روش دیگر این است که قطعات عرضی در زمان ساخت قطعات پلی   استایرن در قالب کار گذاشته شوند تا عایق و رابط ها با هم کاملا درگیر شوند . یکی از اشکالات آن این است که قطعه رابط دیگر نمی تواند برای اتصال بلوکها در جهت عمودی کارایی داشته باشد . در این سیستم ، میلگرد گذاری هم به صورت درجا انجام می شود و هم می تواند قسمتی از میلگردها به صورت پیش ساخته در قطعات کار گذاشته شود .

          با چیدن این بلوک ها در محل کارگاه ساختمانی دیوار و سازه ساختمان ایجاد می شود و       سپس داخل این بلوک ها با بتن مناسب پر می شود و دیوارهای باربر احداث میگردد.

 

Description: سیستم ICFبلوکی

سقف نیز به صورت سقف بتنی یکپارچه از طریق بلوک های پلی استایرن که داخل آنها پروفیل های فلزی پیش بینی شده اجرا می شود.

در روش فعلی ساختمان های بتن آرمه، میلگردها بسته شده وپس از قالب بندی، در دو طرف آن بتن تزریق گردیده و دیوار بتنی احداث میگردد.

در این روش نوین ساختمان سازی اتصالات سبک فلزی در دستگاه های مکانیزه کارخانه چیدمان گردیده و سپس پلی استایرن به آن تزریق شده که در نتیجه محصول قالب های ماندگار تولید می گردد. این محصولات در کارگاه ساختمانی به صورت بلوک های قالب ماندگار روی یک دیگر متصل گردیده و سپس بتن آماده به آن تزریق می گردد.

 

 قطعات سازه:

 

Description: mhtml:file://F:\farzadddd\f\Farzad_Uni\ravesh%20ejra\معرفی%20سیستم%20ICF%20بلوکی.mht!http://uploads.tomko.ir/blo-tri.jpg

 

Description: mhtml:file://F:\farzadddd\f\Farzad_Uni\ravesh%20ejra\معرفی%20سیستم%20ICF%20بلوکی.mht!http://uploads.tomko.ir/spa.jpgDescription: mhtml:file://F:\farzadddd\f\Farzad_Uni\ravesh%20ejra\معرفی%20سیستم%20ICF%20بلوکی.mht!http://uploads.tomko.ir/spa2.jpg

 

Description: mhtml:file://F:\farzadddd\f\Farzad_Uni\ravesh%20ejra\معرفی%20سیستم%20ICF%20بلوکی.mht!http://uploads.tomko.ir/win-dou.jpg

 

مزایای استفاده: 

·         دارای تاییدیه از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

·         قیمت مناسب، ارزانتر از قیمت های رایج در حد هزینه اجرای ساختمانهای اسکلت بتنی

·         تسریع در ساخت (در 100 مترمربع در 5 روز)، برگشت سریع سرمایه

·         افزایش دوام و محافظت سازه ساختمان در برابر شرایط محیطی

·         عایق حرارتی و برودتی و عایق صوتی

·         مقاومت بالا در برابر زلزله

·         کاهش وزن ساختمان

·         کاهش پرت و دوباره­کاری

·         عدم محدودیت معماری و طراحی

·         صرفه جویی در هزینه حمل

·         مناسب برای هرگونه نماسازی و نازک کاری

·         اجرای ساده و سریع تاسیسات ساختمانی مانند لوله و کابل کشی

·         امکان اجرای ستون در اجرا بر خلاف سیستم های دیگر ICF

·         رفع محدودیتهای موجود در نسل های مختلف سیستم ICF

 

مراحل اجرای سازه:

·         آماده سازی بستر ساختمان

·         اجرای شالوده نواری

·         کاشت میلگرد انتظار

·         اجرای ناودانی مهاری

·         نصب قالب های پلی استایرن

·         نصب اسپیسرها و کمربندهای مهاری

4 - بررسی رفتار سازه ای سیستم :

از نظر سازه ای در صورتی که شرایط میلگرد گذاری و بتن ریزی در روش های مختلف یکسان باشد ، عملکرد این سیستم با دیگر سیستمهای متداول دیوار بتن مسلح اجرای درجا یکسان است .

سیستم باربر ثقلی و جانبی :

 دیوارهای باربر (دیوارهای برشی) و سقف های تیرچه و بلوک عایق حرارتی یا دالهای ICFعناصر باربر اصلی در ساختمانهای ساخته شده با سیستم  تخت نسبتا نازک هستند . در این ساختمانها ‌، نقش دیوارهای سازه ای به عنوان عناصر اصلی مقاوم در برابر بارهای جانبی و نیز اعضای اصلی (‌در ترکیب با دال سقف ) برای تحمل و انتقال بارهای قائم به علت فقدان تیر و ستون ، حائز اهمیت است . در این سیستم ، بارهای ثقلی و جانبی توسط سیستم دیوار و دال ، به صورت یکنواخت به شالوده منتقل می شود . برای جلوگیری از تمرکز تنش های موضعی و به حداقل رساندن اثر پیچش باید پیوستگی دیوارهای برشی سازه ای در سراسر ارتفاع ساختمان حفظ شود .

بررسی رفتار لرزه ای سیستم :

یکپارچگی ایجاد شده در دیوار و سقف توسط بتن درجا ، باعث ایجاد عملکرد لرزه ای مناسب و پیوستگی افقی و عمودی اجزای سازه و به تعویق افتادن تشکیل نواحی پلاستیک در اعضا و نقاط بحرانی سازه مانند اتصالات دیوارها به سقف ها یا اطراف بازشوهای دیوارها شده و باعث می شود این سیستم ساختمانی عملکرد لرزه ای مناسبی از خود بروز دهد . هرچه تعداد اعضای سازه ای مشارکت کننده در باربری (‌نامعینی) بیشتر و عملکرد آنها غیر وابسته تر باشد ، سازه مناسبتر و مطلوبتر خواهد بود . در صورت کفایت دیوارهای سازه ای از لحاظ تعداد ، سیستم نامعینی زیادی دارد و انتظار می رود مانند سیستم های موازی رفتار لرزه ای قابل قبولی از خود بروز دهد . یکی از ویژگیهای لرزه ای این نوع سیستم ها پایین بودن زمان تناوب اصلی سازه به دلیل تعدد دیوارهای باربر بتن مسلح در راستای اصلی ساختمان است . این امر باعث جذب قابل ملاحظه شتاب و نیروی زلزله خواهد شد که ممکن است خسارات قابل ملاحظه ای را به اجزای غیر سازه ای و تجهیزات داخل بنا وارد آورد . به همین دلیل مقدار دیوارهای باربر در پلان نباید بیش از نیاز سازه ساختمان باشد . به منظور کاهش بار مرده ساختمان و کاهش سختی اضافی سیستم و بهره برداری مناسب از سطح زیربنا ، برای ساخت دیوارهای تیغه ، توصیه می شود از سایر سیستم های رایج و معتبر استفاده شود .

عوامل اصلی موثر بر رفتار لرزه ای سازه های با سیستمICF  :

 مسیر انتقال بارهای قائم : انتقال بارهای قائم به پی باید توسط عناصر قائم صورت پذیرد و از تغییر مسیر انتقال بارهای قائم در ارتفاع و انتقال آنها به عناصر زیرین توسط اعضای افقی اجتناب شود .

مسیر انتقال بارهای جانبی : سازه برای انتقال بارهای جانبی از جمله زلزله به شالوده باید در هر امتداد دارای مسیر کاملی باشد . حتی المقدور باید از جابجایی محل دیوارها در پلان و در ارتفاع سازه و عدم هم راستایی آنها در طراحی خودداری نمود . زیرا باعث ایجاد تنش های برشی قابل ملاحظه در دیافراگم ها ( کف ها ) می شود که در این صورت این تنش ها باید در تحلیل و طراحی دال ها و نحوه میلگرد گذاری آنها به طور کامل منظور شود.

پیکر بندی ساختمان : تقارن و منظم بودن ساختمان در پلان و در ارتفاع ، حالت مطلوب برای رفتار لرزه ای مناسب است . به لحاظ سختی درون صفحه ای قابل ملاحظه دیوارها در این سیستم باید به شرایط تقارن سختی توجه کرد تا مقدار پیچش ساختمان در برابر نیروهای جانبی خصوصا زلزله به حداقل برسد و نیروها به طور یکنواخت بین دیوارها توزیع شود .

عملکرد سقف ها و کف های سازه به صورت دیافراگم صلب : به دلیل ارتباط معکوس صلبیت دیافراگم با سختی جانبی تکیه گاه های آن (دیوارهای باربر) ، با لحاظ اینکه دیوارها در این سیستم سختی درون صفحه ای بالایی دارند ، توجه به صلبیت دیافراگم در شرایط خاص اهمیت زیادی دارد و باید در محاسبات کنترل شود و درصورت عدم کفایت صلبیت رفتار واقعی سقف در مدل سازی منظور شود . ضمنا باید تنش های داخل صفحه دیافراگم کنترل شود و در صورت نیاز نسبت به اضافه نمودن میلگردهای تقویتی اقدام شود .

نامعینی سازه ( ناشی از دیوارها یا قاب ها ) : برای تامین حداقل نامعینی لرزه ای ، لازم است تعداد خطوط دیوار یا قاب در هر یک از جهت های اصلی و در طرفین مرکز جرم بزرگتر یا مساوی دو باشد . در صورت کفایت اتصال دیوارها از نظر طراحی و اجرا در تحمل خمش ناشی از بارهای عمود بر صفحه ، به لحاظ زیاد بودن تعداد دیوارهای موازی ، درجه نامعینی سازه بیشتر از حداقل مورد نیاز است که مشکلی از نظر نامعینی وجود ندارد . اما باید لنگرهای انتهایی ناشی از گیرداری دیوار و سقف به خصوص در دهانه های بزرگ در طراحی دیوارها منظور گردد .

نسبت دیوارها : نسبت ارتفاع به ضخامت دیوارها از دیدگاه لاغری و نسبت مساحت مقطع دیوارها به مساحت سازه از دیدگاه تحمل برش و نیز توزیع دیوارها در پلان ، باید حداقل های آیین نامه طراحی را تامین کند .

اتصالات دیوار به شالوده : اتصال مناسب دیوار به شالوده تضمین کننده انتقال بارهای قائم و جانبی سازه به شالوده است که این اتصال به وسیله میلگردهای انتظاری که از قبل در شالوده تعبیه شده صورت می گیرد . به دلیل صلبیت قابل ملاحظه این سیستم ، کنترل نیروهای بلند شدگی از پی و مهار آن به نحو مناسب ضروری است .

اتصالات دیوار به سقف : یکی از نقاط حساس در سیستم انتقال بارهای ثقلی و جانبی ، اتصال دیوار به سقف است . این اتصال توسط میلگردهای خم شده و بتن درجا به نحوی صورت می گیرد که یک اتصال گیردار برای انتقال بارهای ثقلی و یک اتصال برش پذیر برای انتقال بارهای درون صفحه ای ناشی از زلزله به وجود آید .

بازشوهای دیوارهای بتنی سیستم : این بازشوها یکی از نقاط ضعف و محل شروع خرابی در دیوارها می باشد . محل قرار گیری بازشوها ، ابعاد و نسبت عرض به ارتفاع آنها ، فاصله از لبه های آزاد دیوار یا بازشوهای مجاور ، ابعاد دیوار در بالای بازشوها به لحاظ عملکرد خمشی یا برشی نعل درگاه و نیز تمرکز تنش در اطراف بازشوها و توانایی دیوار مربوطه در تحمل و انتقال بارهای قائم و جانبی ، باید طبق آیین نامه طراحی باشد . ابعاد و محل بازشوهای دیواری به ویژه در دیوارهای طبقات پایه ساختمان و پارکینگ که ثقلی بیشتر و نیروی جانبی ناشی از زلزله را تحمل می کنند باید به دقت بررسی شود و در دیوارهای سازه ای باید حتی المقدور از ایجاد بازشوهای بزرگ به خصوص در طبقات پایه ساختمان اجتناب کرد .

کیفیت مصالح ساختمانی : رعایت کیفیت مصالح به ویژه فولاد ، بتن و اجزای تشکلیل دهنده آن مطابق با استاندارد و آیین نامه های ملی ، از پیش نیازهای عمکرد لرزه ای مناسب برای همه انواع ساختمانها است . یکی از روشهای اجرای سیستم ، در نظر گرفتن رامکا قبل از قالب بندی دیوار است . رامکا قطعه ای از بتن یا ملات است که برای تنظیم قالب و قرارگیری آن در محل مناسب و نیز تسهیل باز شدن و قالب برداری به واسطه اندازه کوتاهتر قالب نسبت به ارتفاع کف تا سقف طبقه اجرا می شود . رامکا مانند پایه ای برای دیوار است تا نیاز به امتداد یافتن قالب دیوار تا کف را برطرف کند و باعث شود قسمت پایینی قالب برای تنظیم آزاد باشد و بتن سیال از آن خارج نشود . با همه تسهیلاتی که اجرای رامکا در قالب بندی و بتن ریزی ایجاد می کند ، این قطعه به ویژه هنگامی که با ملات اجرا می شود ، می تواند پیوستگی بتن دیوار را دچار مشکل کند و پای دیوار که محل بروز بیشترین نیروها و لنگر خمشی است ، را موضعی ضعیف کند . در صورت اجرای رامکا با بتن بعد از بتن ریزی سقف ، مشکل اصلی ایجاد درز سرد در دیوار است . اگر رامکا با ملات اجرا شود ، علاوه بر ایجاد درز سرد ، ضعف موضعی مصالح نیز می تواند عملکرد صحیح دیوار را دچار مشکل کند . در صورت الزام به اجرای رامکا ، بهتر است این قطعه از بتن ساخته شده و همزمان با بتن ریزی دیوار و سقف پایینی بتن ریزی شود .

4 – 3  برخی محدودیت های سیستم  :

در صورت طراحی و اجرای صحیح ، یکی از سیستم های سازه ای مناسب برای ساخت در مناطق زلزله خیز است . جرم ، سختی و مقاومت توزیع شده این سیستم ، رفتار سازه ای و لرزه ای مناسب آن را تامین می کند . در صورتی که دیوارهای باربری را که به این شیوه تهیه می شوند را در زمره دیوارهای برشی باربر از نوع بتن مسلح معمولی بدانیم ، براساس آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله ، حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان به 30 متر محدود می شود . علاوه بر محدودیت هایی که از لحاظ حریق تعیین کننده است ، می توان به محدودیت های اجرایی آن (محدودیت در تولید ضخامت های مختلف دیوار) اشاره کرد . کارخانه های تولید کننده قالب های دیواری به تولید یک نوع محصول با ضخامت واحد بسنده می کنند که این موضوع به طور غیر مستقیم برای ارتفاع ساختمان محدودیت ایجاد می کند . افزایش تعداد طبقات باعث افزایش نیروها می شود و ضخامت بیشتری را از دیوارهای باربر طلب می کند و تولید کننده باید متناسب با ضخامت مورد نیاز در طراحی ، قالب های متنوعی تولید کند که از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست . با افزایش تعداد طبقات ، نگهداری قالب ها در ارتفاع دچار مشکل می شود و تامین تکیه گاه های جانبی آن عمدتا از سمت داخل امکانپذیر خواهد بود . در نتیجه تعداد طبقات به دو یا سه طبقه محدود می شود . در این سیستم باید حداقل های مجاز مانند حداقل مجاز ضخامت دیوار ، حداقل مجاز مقاومت بتن ،‌ حداقل مجاز مقاومت میلگرد مصرفی و ... باید براساس آیین نامه رعایت گردد .

بررسی رفتار سیستم در برابر آتش : 5 -

دو مصالح عمده این سیستم ، قالب ماندگار پلی استایرن منبسط و بتن است . انواع بتن های معمولی مورد استفاده در این سیستم ، قابل اشتعال نیست و خطری را ایجاد نمی کند . اما پلی استایرن منبسط شده از مواد قابل اشتعال و خطرناک در برابر آتش است . دو نوع اصلی پلی استایرن منبسط شده از نظر رفتار در برابر آتش وجود دارد :  اسفنج پلی استایرن نوع معمولی و اسفنج پلی استایرن نوع کندسوز شده . لازم به ذکر است که هر دو نوع بر اثر سوختن مقدار قابل توجهی دود غلیظ سیاه تولید می کنند .

ضوابط استفاده از این ماده در داخل ساختمان ، از نظر ایمنی در برابر آتش به نحو زیر است :

1 - بلوک پلی استایرن منبسط شده باید مطابق با استانداردهای معتبر از نوع خود خاموش شو یا کندسوز شده باشد . هیچ گاه از عایق پلی استایرن نوع معمولی استفاده نشود .

2 – روی بلوکهای پلی استایرن از داخل و خارج به وسیله پوشش مناسب مانند اندود گچ و خاک ، اندود ماسه و سیمان یا تخته گچی محافظت شود . پوشش خارجی باید در برابر عوامل جوی مقاوم باشد . استفاده از انواع نما در صورت استفاده از مصالح و روش اجرای مناسب بلامانع است . حداقل ضخامت مناسب برای پوشش های داخلی برای اندود یا تخته گچی 5/1 سانتیمتر و برای اندود ماسه سیمان 5/2 سانتیمتر می باشد .

3 – پوشش محافظت کننده باید به وسیله سیستم مکانیکی مناسب به دیوار سازه ای متصل شود .

مقاومت در برابر آتش و محدودیت های ابعادی ساختمان : 5 - 1

مقاومت سیستم در برابر آتش باید مطابق با مقررات ساختمان تامین شود . این موضوع به نوع تصرف ، ارتفاع و مساحت ساختمان بستگی دارد . در دیوارهای خارجی ، فاصله تا ساختمان مجاور نیز مهم است . از مهم ترین عواملی که بر محدودیت های ابعاد مجاز یک ساختمان بستگی دارد ، مقاومت اجزای آن در برابر آتش است . ( نشریه 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ) . مقاومت این دیوارها به مقاومت دیوار بتنی آن وابسته است . اندود محافظ روی دیوار تا حدی به مقاومت سیستم کمک می کند . نکته قابل توجه ، اثر رطوبت بر روی مقاومت بتن در برابر آتش است . که در این سیستم با توجه به شرایطی که از لحاظ کاهش تبخیر آب در اثر ماندگاری قالب های پلی استایرن به وجود می آید مورد توجه است . افزایش یک درصد حجمی رطوبت ، می تواند مقاومت بتن در برابر آتش را 4 تا 5 درصد افزایش دهد . اما افزایش بیشتر باعث ترکیدن بتن در شرایط آتش سوزی شود . به دلیل ماندگار بودن عایق پلی استایرن در دو طرف دیوار بتنی ، امکان خشک شدن سریع بتن وجود ندارد و رطوبت تا مدت زیادی در بتن باقی می ماند . اگر رطوبت اولیه بتن زیاد باشد با بالا رفتن دما در سطح بتن ، رطوبت به سمت داخل می رود و در لایه ای حدود 5/2 سانتیمتر از سطح ،‌ آن را به طور کامل اشباع می کند . با اشباع شدن از آب در این لایه ، مهاجرت بخار آب به طرف سرد مسدود و فشار بخار آب به شدت زیاد می شود که اثر مخربی بر یکپارچگی بتن در این منطقه دارد . در رطوبت های بالا یا تخلخل های پایین ، این موضوع شدت بیشتری دارد و پکیدن بتن به شکل انفجاری رخ می دهد . این موضوع ضخامت لایه بتنی محافظ میلگردها را به شدت کاهش می دهد و با توجه به ضعف فولاد در دمای بالا ،‌ مقاومت مکانیکی سیستم درآتش سوزی به شدت کاهش می یابد . پس در کل ممکن است ،‌ مقاومت دیوار بتنی این سیستم در برابر آتش به مراتب کمتر از مقاومت همان دیوار در شرایط معمولی ( بدون عایق در دو طرف آن ) باشد . گاهی لایه داخلی عایق پلی استایرن پس از تکمیل بتن ریزی و گیرش آن برداشته می شود تا رطوبت راحت تر از سیستم خارج شود و رفتار دیوار بتنی در برابر آتش بهبود یابد .

 

 

نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد