با توجه به وسعت کشور ایران و شرایط اقلیمی متفاوت در نواحی مختلف این سرزمین لازم است روشهای ساختمان سازی متناسب با ویژگیهای خاص منطقه ای تدوین و به مورد اجرا گذاشته شود
با توجه به وسعت کشور ایران و شرایط اقلیمی متفاوت در نواحی مختلف این سرزمین لازم است روشهای ساختمان سازی متناسب با ویژگیهای خاص منطقه ای تدوین و به مورد اجرا گذاشته شود . نظر به اینکه این کشور روی یکی از کمربندهای فعال زمین لرزه در جهان قرار دارد لذا ایجاد سازه های مقاوم و امن از اولویت خاصی برخوردار است . بررسی نیاز کشور به واحدهای مسکونی نشان می دهد که با توجه به بافت جوان نیروی انسانی هر ساله به حدود ۶۰۰۰۰۰ واحد مسکونی جدید نیاز هست که روشهای سنتی ساخت جوابگوی بخش محدودی از این نیاز می باشد .
علاوه بر نیازهای جدید ، کیفیت ضعیف ساخت باعث استهلاک سریع ساختمانهای موجود شده که این امر باعث افزایش نیاز به ساختمان سازی جدید می شود ؛ همچنین به مقوله مقاوم سازی سازه های موجود نیز باید توجه لازم مبذول گردد . با توجه به نیازهای وسیع ذکر شده و لزوم بهبود کیفیت تولید ساختمان همانطور که در غالب کشورهای بزرگ نیز متداول است باید روشهای تولید صنعتی ساختمان بطور جدی مورد توجه قرار گیرد . یکی از این فنون مطرح شده در دو دهه اخیر استفاده از صفحات ساندویچی متشکل از دو لایه بتن مسلح با شبکه جوش شده و یک لایه پلی استایرن است که در برخی طرحهای ساخت مسکن در ایران به کار گرفته شده است .
در این مقال سعی بر این بوده که بیشتر با ضوابط آئین نامه ای اجرای این نوع ساختمانها آشنا شویم و برای تکمیل بحث ، فیلم مستندی از نحوه اجرای عملی چنین ساختمانهایی تهیه و ضمیمه این بحث کرده ایم . اگر توجه کافی به مجموعه این پروژه شود متوجه خواهیم شد که بعضی از بحث های آئین نامه ای بطورکامل در اجرا پیاده نمی شود که دلایل متعددی از جمله محدودیت های اجرایی و غیره دارد .
● کلیات استفاده از پانلهای ساندویچی :
صفحات ساندویچی ( ۳D ) از یک لایه پلی استایرن به ضخامت حداقل ۴ سانتیمتر و دو شبکه میلگرد جوش شده در دوطرف این لایه تشکیل شده است . برای انتخاب عرض و ارتفاع پانلها استفاده از مدل ۳۰ سانتیمتر توصیه می شود ( عرض های ۹۰ – ۱۲۰ – ۱۵۰ سانتیمتر و ارتفاع ۲۷۰ و ۳۰۰ سانتیمتر ) ، وزن متوسط هر صفحه با اندازه ۳۰۰ * ۱۵۰ سانتیمتر و بدون بتن سبک بوده و به سادگی توسط یک کارگر قابل حمل و نصب می باشد و سرعت عمل در نصب نیز قابل ملاحظه است .
مقاومت صفحات در برابر آتش سوزی مناسب بوده و در جهت بهبود آن بکارگیری لایه مقاوم در برابر آتش سوزی توصیه می شود .
با توجه به وجود لایه عایق بتن ، بکارگیری این صفحات علاوه بر بهبود خاصیت عایق حرارتی و صوتی بودن دیوارها باعث سبک سازی بنا خواهد شد که جدا از کاهش حجم مصالح مصرفی باعث کاهش جرم ساختمان خواهد شد .
استفاده از این صفحات در پارکینگ ساختمانها ایجاد محدودیت نموده و لذا در شرایط لزوم تأمین پارکینگ در طبقات زیرین ساختمانها ، بکارگیری سیستم ترکیبی متشکل از اسکلت فلزی با بتن آرمه و صفحات ساندویچی به عنوان عامل جداکننده مورد توجه می باشد .
با توجه به اطلاعات بدست آمده از کشورهای اروپایی ، غالب ساختمانهای اجرا شده به این روش در حد یک یا دو طبقه بوده است . لذا طرح و اجرای ساختمانها با تعداد طبقات بیشتر نیاز به مطالعات ویژه داشته و در اینصورت مطالعات مهندس طراح باید پاسخگوی شرایط آئین نامه های معتبر باشد .
▪ مزایای استفاده از پانلهای ساندویچی :
سبکی دیوارهای ساخته شده از پانلهای ساندویچی در مقایسه با دیگر مصالح
سرعت حمل و نقل و سهولت پانلهای ساندویچی در ارتفاع
مقاومت زیاد در برابر نیروهای برشی ناشی از زلزله
عایق در مقابل حرارت ، برودت ، رطوبت و صدا
مقاوم در برابر آتش سوزی بعلت وجود قشرهای بتونی طرفین پانل ساندویچی
نفوذناپذیری ساختمان در مقابل حشرات
امکان حمل و بکارگیری پانلهای ساندویچی در مناطق صعب العبور جهت احداث ساختمان بدون نیاز به کارگران متخصص
دستیابی به فضای مفید بیشتر بعلت ضخامت ناچیز دیوارهای پانل ساندویچی
آزادی عمل در اجرای طرحهای متنوع به علت انعطاف پذیری قطعات پیش ساخته پانلهای ساندویچی
صرفه جویی در هزینه پی سازی و اسکلت ساختمانهای بلندمرتبه بدلیل وزن اندک قطعات سقف و دیوار پانلهای ساندویچی
صرفه جویی در هزینه تهویه مطبوع ساختمان در تابستان و یا زمستان بدلیل جلوگیری از تبادل حرارت و یا برودت و در نتیجه صرف انرژی کمتر
افزایش عمر مفید ساختمان و دستگاههای تأسیساتی آن
عدم نفوذ نسبی آلودگی صوتی و ایجاد آرامش برای ساکنین ساختمان در شهرهای بزرگ
بازگشت سرمایه گذاری در امور ساختمان سازی در کوتاهترین زمان
عبور دادن لوله های آب و فاضلاب و برق و تلفن به سادگی از زیر شبکه پانل و نصب چهارچوب دربها و کلاف فلزی پنجره ها قبل از بتن پاشی و کلاً اجرای تأسیسات ساختمان با کمترین هزینه
عدم نیاز به کنده کاری و تخریب تأسیساتی دیوارها و سقف و در نتیجه عدم ایجاد نخاله های انباشته که صرفه جویی در هزینه و وقت را بدنبال دارد .
پس از بتن پاشی طرفین پانلها با ضخامت حداقل ۴ سانتیمتر ، پانلها بی نیاز از ملات گچ و خاک میباشد و با اجرای پلاستر گچ ( سفیدکاری ) ، دیوارها و سقف آماده برای نقاشی خواهد بود .
حذف نعل درگاه در سیستم پیشرفته پانلهای ساندویچی .
حمل و نقل پانلهای ساندویچی با هزینه اندک صورت می گیرد . بطور مثال یکدستگاه تریلر قادر است حدود ۱۰۰۰ متر مربع پانل سانویچی را حمل کند .
استفاده از دیوار و سقف پانلهای ساندویچی در ساختمان سازی ، بهره وری مناسب آهن آلات مصرفی را موجب میگردد . بطور مثال باصرف ۱۷ کیلوگرم در متر مربع فولاد بصورت مفتول و میلگرد می توان یک واحد مسکونی یک طبقه را بنا کرد .
● ضوابط بارگذاری ، تحلیل ، طراحی و مصالح
۱) گستره
▪ مشخصات مصالح
شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
لایه عایق میانی
بتن پاشیدنی
- بارگذاری و تحلیل
- طراحی ساختاری ( سازه ای )
- کلیات
- مقاومت خمشی
- مقاومت برشی
- مقاومت در خمش و بار محوری همزمان
- چگونگی فولادگذاری ، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن
بازشوها
معیارهای تحلیل و طراحی در برابر آثار زمین لرزه
ضوابط این مجموعه معیارها ، صفحات ساندویچی ( ۳D ) و سازه های متشکل از این صفحات را در بر می گیرد .
صفحات ساندویچی پیش ساخته که از این به بعد صفحه نامیده می شود از دو لایه شبکه فولادی جوش شده تشکیل شده است که در بین آنها یک لایه عایق از نوع پلی استایرن قرار گرفته و توسط اعضای قطری به یکدیگر متصل شده اند . مقاومت و انسجام این صفحات بوسیله مفتولهای قطری جوش شده به شبکه دو طرف تأمین می شود .
این صفحات پس از بتن پاشی یا بتن ریزی بعنوان دیوارهای باربر داخلی و خارجی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند . سازه متشکل از صفحات ساندویچی به سازه هایی اطلاق می شود که کلیه بارهای ثقلی و جانبی وارد بر آن توسط صفحات تحمل می شود . از این صفحات می توان بعنوان تیغه های غیر باربر الحاقی به سایر اجزای باربر نیز طبق ضوابط مربوط به دیوارهای جداکننده استفاده نمود .
۲) مشخصات مصالح :
شبکه جوش شده و مفتول های قطری
شبکه جوش شده ( مش ) با ماشین آلات تمام اتوماتیک ساخته شده و بایستی الزاماً با استانداردASTMA۸۵ مطابقت داشته باشد .
مشخصات مفتول شبکه جوش شده و مفتول قطری باید مطابق الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد .
مشخصات جوش مفتولهای قطری باید مطابق با الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد .
در صورتیکه مقاومت جاری شدن مفتولهای بکاررفته در شبکه از ۴۰۰ NPA فراتر رود باید تنش نظیر کرنش ۵/۳ در هزار در نظر گرفته شود .
شکل پذیری مفتولهای بکاررفته باید مطابق با الزامات بند ۴-۶ آئین نامه بتن ایران باشد .
در مناطق با شرایط محیط بسیار شدید و فوق العاده شدید طبق بند ۸-۲-۹-۲ آبا باید از مفتولهای قطری گالوانیزه استفاده کرد که مشخصات آن مطابق با استاندارد ASTMA۷۹۷ باشد ، همچنین در صورت تشخیص مراجع ذیصلاح می توان از شبکه جوش شده گالوانیزه استفاده کرد .
قطر اسمی مفتولهای شبکه جوش شده از ۳ میلیمتر با گام ۵/۰ میلیمتر می باشد.
قطر مفتولهای قطری حداقل ۳/۰ میلیمتر می باشد .