آشنایی با المانهای ساندویچ پانل
مقدمه :
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 600000 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 عملـی چنین ساختمانهایی تهیـه و ضمیمه ایــن بحث کرده ایم . اگر توجه کافی به مجموعه ایـن پروژه شود متوجــه خواهیم شد کــه 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 ( 3D ) از یک لایه پلی استایرن به ضخامت حداقل 4 سانتیمتر و دو شبکه میلگرد جوش شده در دوطرف این لایه تشکیل شده است . برای انتخاب عرض و ارتفاع پانلها استفاده از مدل 30 سانتیمتر توصیه می شود ( عرض های 90 – 120 – 150 سانتیمتر و ارتفاع 270 و 300 سانتیمتر ) ، وزن متوسط هر صفحه با اندازه 300 * 150 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 4 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 1000 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 17 کیلوگرم در متر مربع فولاد بصورت مفتول و میلگرد می توان یک واحد مسکونی یک طبقه را بنا کرد .
بخش اول :
ضوابط بارگذاری ، تحلیل ، طراحی و مصالح
1-1- گستره
1-2- مشخصات مصالح
1-2-1- شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
1-2-2- لایه عایق میانی
1-2-3- بتن پاشیدنی
1-3- بارگذاری و تحلیل
1-4- طراحی ساختاری ( سازه ای )
1-4-1- کلیات
1-4-2- مقاومت خمشی
1-4-3- مقاومت برشی
1-4-4- مقاومت در خمش و بار محوری همزمان
1-4-5- چگونگی فولادگذاری ، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن
1-4-6- بازشوها
1-4-7- معیارهای تحلیل و طراحی در برابر آثار زمین لرزه
1-1- گستره
ضوابط این مجموعه معیارها ، صفحات ساندویچی ( 3D ) 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 قــرار می گیرند . سازه متشکل از صفحات ساندویــچی 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 .
1-2- مشخصات مصالح :
1-2-1- شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
1-2-1-1- شبکه جوش شده ( مش ) با ماشین آلات تمام اتوماتیک ساخته شده و بایستی الزاماً با استانداردASTMA85 مطابقت داشته باشد .
1-2-1-2- مشخصات مفتول شبکه جوش شده و مفتول قطری باید مطابق الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA85 باشد .
1-2-1-3- مشخصات جوش مفتولهای قطری باید مطابق با الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA85 باشد .
1-2-1-4- در صورتیکه مقاومت جاری شدن مفتولهای بکاررفته در شبکه از 400 NPA فراتر رود باید تنش نظیر کرنش 5/3 در هزار در نظر گرفته شود .
1-2-1-5- شکل پذیری مفتولهای بکاررفته باید مطابق با الزامات بند 4-6 آئین نامه بتن ایران باشد .
1-2-1-6- در مناطق با شرایط محیط بسیار شدید و فوق العاده شدید طبق بند 8-2-9-2 آبا باید از مفتولهای قطری گالوانیزه استفاده کرد که مشخصات آن مطابق با استاندارد ASTMA797 باشد ، همچنین در صورت تشخیص مراجــع ذیصلاح می توان از شبکه جوش شده گالوانیزه استفاده کرد .
1-2-1-7- قطر اسمی مفتولهای شبکه جوش شده از 3 میلیمتر با گام 5/0 میلیمتر می باشد.
1-2-1-8- قطر مفتولهای قطری حداقل 3/0 میلیمتر می باشد .
1-2-2- لایه عایق میانی :
1-2-2-1- لایه عایق از فوم پلی استایرن منبسط شده تشکیل شده که دارای حداقل چگالی اسمی طبق استاندارد ASTMA78 می باشد .
1-2-2-2- لایه عایق پلی استایرن تحت آزمایش استاندارد ASTMA84 آزمایش می شود تا حراکثر پتانسیل گرمایی را دارا باشد .
1-2-3- بتن پاشیدنی ( شاتریک ) :
1-2-3-1- اجزای بتن پاشیدنی :
1-2-3-1-1- مشخصات کلی سنگدانه ها برای بتن پاشیدنی باید مطابق با مندرجات استانداردهای "دت 203 " و "دت 201 " دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور باشد .
1-2-3-1-2- بــزرگترین انــدازه اســمی سنـگدانــه ها نبــاید از هیچ یک از مقادیر زیر تجاوز کند:
الف ) یک پنجم ضخامت فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
ب ) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
تبصره – دانه بندی شماره 2 جدول 2-1 آئین نامه AC1506R-90 برای بتن پاشیدنی توصیه می شود .
در صورتیکه مهندس طراح پس از آزمایشهای گوناگون از یک نوع مصالح سنگی بتواند بتنی با مقاومت ، کارایی ، پمپ پذیری ، دوام و محصور شدن مناسب آرماتورها
بسازد می تواند از آن مصالح نیز استفاده نماید .
1-2-3-1-3- استفاده از مصالح گردگوشه با درصد دانه سوزنی و پولکی به میزان حداکثر 10% درشت دانه توصیه می شود .
1-2-3-1-4- سیمان مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند 3-3 آبا باشد .
1-2-3-1-5- آب مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند 3-5 آبا باشد .
1-2-3-1-6- مواد افزودنی بکاررفته در بتن پاشیدنی باید با مندرجات بند 3-6 آبــا مطابقت داشته باشد .
1-2-3-2- طرح اختلاط :
1-2-3-2-2- مقدار نسبت آب به سیمان w/c بین 40/0 تا 55/0 می باشد .
1-2-3-2-3- حـداقل مقاومت مشخصه بتــن پاشیدنی مطابق بند 6-4-2 آبــا مشخص می گردد .
1-2-3-2-4- عیار سیمان در هر متر مکعب بتن پاشیدنی حداقل 350 بوده و حداکثر 500 می باشد .
1-2-3-2-5- روش بتن پاشی در این نوع سازه ها از نوع بتن پاشیدنی تر می باشد .
1-2-3-2-6- کارایی بتن پاشیدنی به گونه ای باشد که پمپ پذیری آن تأمین گردد . محدوده مناسب نشست بتن ( اسلامپ ) را می توان بین 40 تا 100 میلیمتر در نظر گرفت .
1-2-3-2-7- چگونگی اختلاط بتن ، عمل آوری و بتن پاشی در هوای سرد و گرم باید بر اساس مندرجات فصل هفتم آبــا صورت پذیرد .
1-2-3-2-8- زمان استفاده از بتن تازه به شرط تأمین کارایی حداکثر 90 دقیقه پی از اختلاط می باشد.
1-2-3-2-9- دمای محیط در زمان بتن پاشی حداکثر به 35 درجه سانتیگراد و حداقل به 5 درجه سانتیگراد محدود می گردد .
1-2-3-2-10- استفاده از مواد افزودنی باید مطابق با استانداردهای آبـــا باشد .
1-2-3-3- آزمایشهای بتن پاشیدنی :
1-2-3-3-1- بهترین روش آزمایش بتن پاشیدنی مغزه گیری می باشد .
بعلت محدودیت ضخامت بستن در این نوع سازه ها می بایست از نمونه مکعبی شکل ( چوبی یا فلزی به ابعاد حداقل 75*460*460 میلیمتر و یا نمونه 150*750*750 میلیمتر استفاده نمود . نمونه جهت آزمایش مقاومت فشاری و آزمایشهای دیگر از قبیل تخلخل ، وزن حجمی وغیره میباشد .
1-2-3-3-2- وضعیت پوشش میلگرد در نمونه های بند فوق بایستی مشابه شرایط اجرا باشد .
1-2-3-3-3- برای آزمایش مقاومت فشاری باید حداقل سه آزمایش که هر آزمایش شامل یک زوج نمونه مغزه گیری از قسمت بتن غیر مسلح وبرای سایر آزمایشها حداقل شش مغزه از قسمت بتن مسلح گرفته شود .
1-2-3-3-4- آزمایش مغزه ها باید مطابق "د ت 65" صورت پذیرد .
1- 2-3-3-5- ارزیابی نمونه های مغزه می بایست مطابق بند 6-6-5 آبا صورت پذیرد .
1-2-3-3-6- بمنظور ارزیابی کیفی بتن پاشیدنی میتوان از آزمایشهایی نظیر آزمایش چکش اشمیت ، بیرون کشیدن فولاد و نمونه گیری به شکل قالبهای استاندارد مکعبی یا استوانه ای و غیره مطابق با استانداردهای مربوطه استفاده کرد .
1-3- بارگذاری و تحلیل :
1-3-1- کلیه بارهای وارد به سازه بجز بارهای ناشی از زلزله باید براساس ضوابط استاندارد 519 ایران تحت عنوان "حداقل بار وارده به ساختمانها و ابنیه فنی" تعیین شوند .
1-3-2- در محاسبات زلزله با رعایت کلیه ضوابط ذکرشده ضریب رفتار حداکثر معادل 15 اختیار میشود .
1-3-3- اصول تحلیل سازه های صفحه ای و همچنین مشخصات مصالح ، مشخصات هندسی و مدل سازی آنها باید مطابق ضوابط بخش 3-10 آبا باشد .
1-4- طراحی ساختاری ( سازه ای ) :
1-4-1- کلیات :
طراحی اعضای ساختاری ( سازه ای ) در سیستم صفحه ای باید براساس مقررات آئین نامه بتن ایران ( آبا ) صورت گیرد مگر در موارد کمبود که صریحاً آئین نامه دیگری ذکر شده باشد .
1-4-2- مقاومت خمشی :
1-4-2-1- عملکرد ساختاری صفحات کف درصورت کفایت مفتولهای قطری بصورت ترکیبی کامل و بصورت دال یکطرفه خواهد بود .
1-4-2-2- در صورت عدم کفایت مفتولهای قطری برای تأمین شرایط بند فوق بایستی عملکرد مقطع با بهره گیری از تحلیل و محاسبات دقیق مشخص گردد .
1-4-2-3- طراحی خمشی براساس ضوابط فصل 11 آبا انجام می گیرد .
1-4-2-4- حداقل آرماتور مصرفی در صفحات سقف باید طبق بند 15-5-1-1 آبا تعیین شود .
1-4-3- مقاومت برشی :
1-4-3-1- مقاومت برشی صفحات دیواری باید طبق مقررات فصل 12 آبا تعیین شود . در این حالت ضخامت کل دیوار حداکثر باید معادل مجموع ضخامت لایه های بتنی دوطرف در نظر گرفته شود .
1-4-3-2- مقاومت برشی صفحات سقفی باتوجه به مشخصات هندسی ، تعداد ونوع اعضای قطری در صفحات طبق مقررات فصل 12 آبا محاسبه می گردد .
1-4-4- مقاومت در خمش و بار محوری همزمان :
1-4-4-1- مقاومت خمشی – محوری صفحات دیواری بایستی طبق مقررات فصل 16 آبا و باتوجه به عملکرد ترکیبی ، نیمه ترکیبی و یا غیر ترکیبی آنها محاسبه شود .
1-4-4-2- محدودیت میلگرد دیوارها طبق بند 16-4 آبا می باشد .
1-4-5- چگونگی فولادگذاری ، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن :
1-4-5-1- چگونگی قرارگیری مفتولها در شبکه جوش شده و میلگردهای تقویتی باید مطابق با مقررات فصل 8 آبا صورت پذیرد .
1-4-5-2- مهار وصله آرماتورها و شبکه جوش شده طبق مقررات فصل 18 آبا می باشد .
1-4-5-3- پوشش بتنی روی شبکه جوش شده یا آرماتورها نباید کمتراز 18 میلیمتر باشد .
1-4-6- بازشوها :
1-4-6-1- در اطراف بازشوها باید فولاد تقویتی با سطحی معادل آرماتورهای قطع شده در هر جهت ، بصورت فولاد متمرکز در همان جهت قرار داده شود .
1-4-6-2- در هر دیوار صفحه ای سطح بازشوها نباید از یک سوم سطح کامل دیوار بیشتر باشد .
1-4-6-3- فاصله بازشوها تا انتهای دیوار باید حداقل 750 میلیمتر در نظر گرفته شود ؛ در غیر اینصورت باید تحلیل دقیق صفحات با منظور نمودن بازشوها انجام شود .
1-4-6-4- در صـورت بــهره گیری از تـــحلیل می توان مقادیر ذکــرشده در بندهای 1-4-6-2 و 1-4-6-3 را تغییر داد .
1-4-7- معیارهای طراحی در برابر آثار زمین لرزه :
1-4-7-1- حداقل مقاومت مشخصه بتن نباید از 20MPA کمتر باشد .
1-4-7-2- برای تأمین شکل پذیری لازم باید در محل برخورد دیوارهای باربر اصلی از کلافبندی قائم استفاده شود .
1-4-7-3- برای تأمین یکپارچگی و انسجام سقف باید کلافبندی افقی در بالای دیوارهای باربر اصلی تعبیه گردد .
1-4-7-4- کلافبندی های قائم و افقی باید به نحوی طراحی و تعبیه گردند که یک شبکه کلاف پیوسته فضایی تشکیل گردد .
1-4-7-5- در محل اتصال صفحه سقف به دیوار باید لایه عایق صفحات حذف و بتن ریزی انجام شود .
1-4-7-6- برای تأمین یکپارچگی و عملکرد جعبه ای سازه صفحه ای باید در محل اتصال صفحات دیواری به یکدیگر و صفحات دیواری به سقف از میلگرد دوخت استفاده گردد . تعداد و آرایش این میلگردها باید بر اساس آنالیز و یا آزمایشهای انجام یافته محاسبه گردد .
بخش دوم :
مسائل اجرایی – کنترل کیفی
2-1- مقدمه
2-2- حمل و نقل و نگهداری پانلها
2-3- اجرا و کنترل کیفی سیستم پانلی
2-3-1- اجرای شالوده
2-3-2- نصب پانلهای دیوار و اتصالات
2-3-3- نصب پانلهای سقف و اتصالات
2-3-4- بتن پاشی و بتن ریزی دیوارها و سقف ها
2-1- مقدمه :
مطالب این بخش شامل نگهداری صفحات ، ضرورتهای اجرایی و کنترل کیفی مختص نظام صفحه ای می باشد .
لازم به توضیح است که تمام دستورالعملهای اجرای سازه های بتن آرمه در این نوع سازه ها لازم الاجرا می باشد .
2-2- حمل و نقل و نگهداری صفحات :
2-2-1- صفحات باید در محیط های دور از تابش مستقیم اشعه خورشید و همچنین بارش باران و رطوبت با تغییرات حرارتی شدید نگهداری شوند .
2-2-2- صفحات نباید در معرض مواد آتش زا یا حرارت که باعث احتراق پلی استایرن گردد نگهداری شوند .
2-2-3- صفحات باید دور از مواد و شرایط محیطی خورنده فولاد و حلال پلی استایرن نگهداری شوند .
2-2-4- نگهداری صفحات روی یکدیگر باید به گونه ای باشد که جوش شبکه و مفتولها آسیب نبیند .
2-2-5- از بارگذاری و راه رفتن روی صفحات که باعث آسیب به شبکه جوش شده و مفتولهای قطری می گردد باید جلوگیری شود .
2-3- اجرا و کنترل کیفی نظام صفحات ساندویچی :
2-3-1- اجرای شالوده :
2-3-1-1- آرماتورهای انتظار شالوده ها باید در هر دو طرف داخل شبکه بندی قرار گرفته و به سمت شبکه جوش شده متمایل باشند .
2-3-1-2- برای تأمین پوشش داخلی آرماتورهای انتظار در پشت مسیر آنها باید بوسیله روشهای مناسب از جمله دستگاه دمنده حرارتی ( HEAT GUN ) ، لایه پلی استایرن در حدود 1 سانتیمتر ذوب شود تا حداقل پوشش 2 سانتیمتر تأمین گردد و پشت آرماتورها کاملاً با بتن پاشیدنی پر شود .
2-3-1-3- میلگردهای انتظار دیوارها باید حتماً از نوع آجدار باشد .
2-3-1-4- میلگردها در شناژ قائم باید تا کف شالوده ادامه پیدا کنند .
2-3-2- نصب صفحات دیوار و اتصالات :
2-3-2-1- در محل اتصال دو صفحه عمود بر هم آرماتورهای اتصال U شکل باید به صورتی روی هم قرار گیرند تا تشکیل خاموت بسته بدهند .
2-3-2-2- میلگردهای اتصال L ، U باید ترجیحاً بین شبکه جوش شده و لایه عایق قرار گرفته و به شبکه جوش شده بچسبند .
2-3-2-3- نحوه قرارگیری تار و پود شبکه اتصال ( مش تقویت ) دو صفحه باید به گونه ای باشد که حداکثر ضخامت بتن پوششی برای دیوار بدست آید .
2-3-2-4- در محل اتصال صفحات دیواری یا شالوده باید 5 سانتیمتر از پلی استایرن حذف شده و جای آن با بتن پر شود .
2-3-2-5- در محل بازشوها ( درب و پنجره ) باید پوشش 2 سانتیمتر بتن اطراف میلگردهای تقویتی دورتادور بازشوها کاملاً رعایت شود .
2-3-2-6- سیستم تأسیسات مکانیکی در سازه های صفحه ای ترجیحاً روکار باشد .
2-3-2-7- در صورت توکار بودن سیستم تأسیساتی ، لوله های آب باید از جنس پلیمری مناسب باشد .
2-3-2-8- بهتر است مسیر عبور لوله های تأسیسات قبلاً توسط اسپری یا ماژیک بر روی پلی استایرن نشانه گذاری شود ، سپس توسط روشهای مناسب ازجمله دمنده حرارتی مقداری از پلی استایرن در این ناحیه ذوب شود و لوله از داخل شیار عبور کند و به هیچ وجه نباید لوله های تأسیساتی باعث کاهش ضخامت بتن پاشیدنی شود .
2-3-2-9- در تمامی لوله های آب گرم در سیستم توکار باید پلی استایرن اطراف لوله به فاصله حدود 2 سانتیمتر برداشته شود بطوریکه لوله آب گرم باقشری از بتن دورتادور خود احاطه گردد .
2-3-2-10- محل اتصال مهارهای افقی و پانل بایستی حداقل سطح مقطع را اشغال کند تا ناحیه بدون بتــــن به کمترین مقـدار ممکن برسد . ( استفاده از مقطع دایره شکل توصیه می شود.)
2-3-2-11- باید همزمان با کار نصب تأسیسات ، نقشه اجرایی از تأسیسات توکار تهیه شود تا در صورت بروز مشکلات احتمالی ، محل و مسیر تأسیسات مشخص باشد تا در آینده تخریب اضافی صورت نگیرد .
2-3-3- نصب صفحات سقف و اتصالات :
2-3-3-1- نصب صفحات سقف ترجیحاً پیش از بتن پاشی دیوارها اجرا شود .
2-3-3-2- در قالب بندی سقف ها باید فاصله 2 سانتیمتری بین تخته قالب بندی و شبکه میلگرد جوش شده رعایت شود و به هیچ عنوان نباید قالب به شبکه میلگرد جوش شده بچسبد .
2-3-3-3- در وسط دهــانه تیــرها اجـرای خیز منفی به مقدار 200/1 طول دهانه توصیه می شود .
2-3-3-4- مجموعه داربست باید استحکام کافی جهت تحمل بارهای ثقلی سقف در حین اجرای بتن ریزی کلیه سطوح و همچنین نیروهای باد را داشته باشد .
2-3-4- بتن پاشی و بتن ریزی دیوارها و سقف ها :
2-3-4-1- در عملیات بتن پاشی به هیچ عنوان نباید به دلیل نصب قرنیز ضخامت بتن پایین دیوار کم شود . استفاده از قرنیز چوبی و نصب آن بعد از اتمام نازک کاری توصیه می شود .
2-3-4-2- در ساختن بتن ، پیمانه کردن وزنی مصالح ارجح است .
2-3-4-3- ساخت بتن با توجه به طرح اختلاط الزاماً باید توسط همزن های خودکار صورت گیرد و استفاده از روشهای دستی منع شده است .
2-3-4-4- مواد و مصالح برگشتی از عملیات بتن پاشی نباید مجدداً استفاده شود .
2-3-4-5- به علت ضخامت کم بتن در سازه های صفحه ای و تبادل حرارتی محیط با بتن ، می بایست توجه ویژه ای به محافظت و عمل آوری بتن شود . عمل آوردن باید بلافاصله بعد از پاشش آن آغاز شود .
2-3-4-6- در صورتیکه بتن از دستگاه بتن ساز تهیه می شود ، حداکثر باید در طول مدت 90 دقیقه مورد استفاده قرار گیرد ؛ این زمان برای شرایط آب و هوایی گرم ( دمای بالای 25 درجه ) ، 45 دقیقه است . برای بتن های خاص با مواد افزودنی یا پوزولان ، زمان های فوق مطابق با نوع و میزان آن مواد تعیین می شود اما در هیچ حالت این مدت ا ز 120 دقیقه پس از اختلاط نباید بیشتر شود .
2-3-4-7- عملیات بتن پاشی در شرایط آب و هوایی زیر متوقف می شود :
الف ) وزش بادهای شدید به نحویکه از اجرای مناسب بتن پاشی ممانعت کند یا باعث جدایی دانه ها و در نتیجه کاهش مقاومت شود ؛ طبعاً بتن پاشی در فضای درون ساختمان بدون اشکال خواهد بود .
ب ) درجه حرارت محیط ، شرایط بند 1-2-3-2-9 را ارضاء نکند .
ج ) باران باعث شسته شدن یا پوسته شدن سطح بتن پاشی تازه شود .
2-3-4-8- جــدول زیر حــداکثر مقدار اتلاف برگشت مصالح برای بتــن پـاشی را نشان می دهد .
سطــــــــــــــــــــح درصد بــــازگشت مصالح
کف یا دالـــــــها 5 – 0
دیوارهای قائــــــم یا شیبــدار 10 – 5
کـــار بالای سر 20 - 10
-3-4-9- در صورت امکان کل ضخامت دیوارها یک لایه پاشیده شود .
2-3-4-10- در جاهایی که یک لایه بتن توسط لایه دیگری پوشانده می شود ابتدا باید اجازه داد لایه کمی سخت شده سپس تمامی مصالح شل ، ناهمواری و زیادی و مصالح بازگشتی که به سطح کار چسبیده است توسط جاروب خراشیدن یا وسایل دیگر برداشته شود ؛ سپس سطح مزبور با جریان سریع هوا – آب که از نازل خارج می شود تمییز شود . در نهایت سطح کار باید بطور کامل توسط یک چکش نواخته شود تا مخلهای سست که ناشی از حفره های تشکیل شده از مصالح بازگشتی یا عدم پیوستگی بتن پاشی هستند مشخص شده و حذف گردند .
2-3-4-11- عدد اسلامپ کم باعث اتلاف بیش از حد مصالح شده و عدد اسلامپ بیشتر می تواند باعث روانی مصالح روی سطح یا ریزش مصالح گردد ؛ لذا محدوده اسلامپ مطابق بند 1-2-3-2-6 برای بتن پاشیدنی می باید رعایت شود .
2-3-4-12- به منظور توزیع یکنواخت بتن پاشیدنی و کاهش اثر گلوله شدن ، نازل تقریباً عمود بر سطح دیوار تا حدود 15 درجه قرار داده می شود و بطور محوری به صورت یکنواخت با یک رشته از حرکتهای بیضوی یا دایره ای شکل کوچک گردانده می شود .
2-3-4-13- حرکت نازل بصورت جلو به عقب زاویه برخورد را عوض می کند و باعث اتلاف مصالح می شود .
2-3-4-14- نازل هرگز نباید بیش از 45 درجه از سطح مورد نظر زاویه بگیرد . در صورتیکه نازل با زاویه خیلی بیش از عمود بر سطح قرار گیرد ، بتن پاشیدنی چین می خورد و ایجاد سطوح ناهموار و بافت موجی می کند . این کار علاوه بر ضایع کردن مصالح ، باعث تخلخل و غیر یکنواختی بتن پاشیده شده نیز می شود .
2-3-4-15- بتن پاشی هرگز نباید به کنج ختم شود .
2-3-4-16- زاویه نازل نسبت به سطح دیوار باید حدود 90 درجه باشد در غیر اینصورت مصالح بازگشتی افزایش و تراکم و مقاومت بتن تا حد محسوسی کاهش می یابد . در داخل کنجها پاشش روی نیمساز انجام می شود تا اتلاف مصالح و تخلخل به حداقل برسد .
2-3-4-17- فاصله بهینه نازل تا سطح مورد پاشش بین 50 تا 80 سانتیمتر می باشد . در صورتیکه فاصله از این مقدار بیشتر شود باعث افزایش مصالح بازگشتی و کاهش مقاومت و تراکم خواهد شد . در صورتیکه فاصله از این حدود کمتر شود باعث افزایش مصالح بازگشتی خواهد شد ولی کاهش تراکم و مقاومت را در پی نخواهد داشت . باید توجه داشت که در اثر این کاهش فاصله ، شخص بتن پاش در معرض اصابت ذرات بازگشتی می باشد .
2-3-4-18- به عنوان یک ارزیابی چشمی اگر بتن پاشیدنی روی شبکه میلگرد جوش شده بچسبد نشان دهنده دور بودن بیش از حد نازل و یا کم بودن سرعت آن است . جمع شدن تدریجی بتن در پشت شبکه نشان دهنده بتن پاشی صحیح می باشد .
2-3-4-19- بتن پاشی دیوار نباید از بالا به پایین صورت پذیرد ، این عمل تا حدود 60 تا 80 سانتیمتری از بالای دیوار ادامه یافته . عمل بتن پاشی از کنج دیوار و سقف به سمت پایین انجام می گیرد .
2-3-4-20- یک لوله دمنده هوا در طول عمل پاشش بایستی مورد استفاده قرار گیرد تا از انباشتگی مصالح روی سطوح جلوگیری نماید . در صورتیکه امکانات استفاده از این سیستم وجود نداشته باشد باید یک تخته چوبی یا یونولیت جلوتر از بتن پاشی حرکت کند تا مواد اضافی از بتن پاشی روی دیوار نچسبد .
2-3-4-21- مهارت فرد بتن پاش در کیفیت و مقاومت و تخلخل و تراکم بتن پاشیدنی بسیار موثر می باشد ، لذا باید قبل از شروع بتن پاشی به فرد پاشنده بتن آموزش لازم داده شود و سپس مورد آزمایش قرار گرفته و از نمونه های پاشیده شده توسط وی مغزه گیری و دیگر آزمایشات بعمل آید تا نحوه پاشیدن
معماری نیوز
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 600000 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 عملـی چنین ساختمانهایی تهیـه و ضمیمه ایــن بحث کرده ایم . اگر توجه کافی به مجموعه ایـن پروژه شود متوجــه خواهیم شد کــه 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 ( 3D ) از یک لایه پلی استایرن به ضخامت حداقل 4 سانتیمتر و دو شبکه میلگرد جوش شده در دوطرف این لایه تشکیل شده است . برای انتخاب عرض و ارتفاع پانلها استفاده از مدل 30 سانتیمتر توصیه می شود ( عرض های 90 – 120 – 150 سانتیمتر و ارتفاع 270 و 300 سانتیمتر ) ، وزن متوسط هر صفحه با اندازه 300 * 150 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 4 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 1000 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 17 کیلوگرم در متر مربع فولاد بصورت مفتول و میلگرد می توان یک واحد مسکونی یک طبقه را بنا کرد .
بخش اول :
ضوابط بارگذاری ، تحلیل ، طراحی و مصالح
1-1- گستره
1-2- مشخصات مصالح
1-2-1- شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
1-2-2- لایه عایق میانی
1-2-3- بتن پاشیدنی
1-3- بارگذاری و تحلیل
1-4- طراحی ساختاری ( سازه ای )
1-4-1- کلیات
1-4-2- مقاومت خمشی
1-4-3- مقاومت برشی
1-4-4- مقاومت در خمش و بار محوری همزمان
1-4-5- چگونگی فولادگذاری ، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن
1-4-6- بازشوها
1-4-7- معیارهای تحلیل و طراحی در برابر آثار زمین لرزه
1-1- گستره
ضوابط این مجموعه معیارها ، صفحات ساندویچی ( 3D ) 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 قــرار می گیرند . سازه متشکل از صفحات ساندویــچی 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 .
1-2- مشخصات مصالح :
1-2-1- شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
1-2-1-1- شبکه جوش شده ( مش ) با ماشین آلات تمام اتوماتیک ساخته شده و بایستی الزاماً با استانداردASTMA85 مطابقت داشته باشد .
1-2-1-2- مشخصات مفتول شبکه جوش شده و مفتول قطری باید مطابق الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA85 باشد .
1-2-1-3- مشخصات جوش مفتولهای قطری باید مطابق با الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA85 باشد .
1-2-1-4- در صورتیکه مقاومت جاری شدن مفتولهای بکاررفته در شبکه از 400 NPA فراتر رود باید تنش نظیر کرنش 5/3 در هزار در نظر گرفته شود .
1-2-1-5- شکل پذیری مفتولهای بکاررفته باید مطابق با الزامات بند 4-6 آئین نامه بتن ایران باشد .
1-2-1-6- در مناطق با شرایط محیط بسیار شدید و فوق العاده شدید طبق بند 8-2-9-2 آبا باید از مفتولهای قطری گالوانیزه استفاده کرد که مشخصات آن مطابق با استاندارد ASTMA797 باشد ، همچنین در صورت تشخیص مراجــع ذیصلاح می توان از شبکه جوش شده گالوانیزه استفاده کرد .
1-2-1-7- قطر اسمی مفتولهای شبکه جوش شده از 3 میلیمتر با گام 5/0 میلیمتر می باشد.
1-2-1-8- قطر مفتولهای قطری حداقل 3/0 میلیمتر می باشد .
1-2-2- لایه عایق میانی :
1-2-2-1- لایه عایق از فوم پلی استایرن منبسط شده تشکیل شده که دارای حداقل چگالی اسمی طبق استاندارد ASTMA78 می باشد .
1-2-2-2- لایه عایق پلی استایرن تحت آزمایش استاندارد ASTMA84 آزمایش می شود تا حراکثر پتانسیل گرمایی را دارا باشد .
1-2-3- بتن پاشیدنی ( شاتریک ) :
1-2-3-1- اجزای بتن پاشیدنی :
1-2-3-1-1- مشخصات کلی سنگدانه ها برای بتن پاشیدنی باید مطابق با مندرجات استانداردهای "دت 203 " و "دت 201 " دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور باشد .
1-2-3-1-2- بــزرگترین انــدازه اســمی سنـگدانــه ها نبــاید از هیچ یک از مقادیر زیر تجاوز کند:
الف ) یک پنجم ضخامت فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
ب ) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
تبصره – دانه بندی شماره 2 جدول 2-1 آئین نامه AC1506R-90 برای بتن پاشیدنی توصیه می شود .
در صورتیکه مهندس طراح پس از آزمایشهای گوناگون از یک نوع مصالح سنگی بتواند بتنی با مقاومت ، کارایی ، پمپ پذیری ، دوام و محصور شدن مناسب آرماتورها
بسازد می تواند از آن مصالح نیز استفاده نماید .
1-2-3-1-3- استفاده از مصالح گردگوشه با درصد دانه سوزنی و پولکی به میزان حداکثر 10% درشت دانه توصیه می شود .
1-2-3-1-4- سیمان مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند 3-3 آبا باشد .
1-2-3-1-5- آب مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند 3-5 آبا باشد .
1-2-3-1-6- مواد افزودنی بکاررفته در بتن پاشیدنی باید با مندرجات بند 3-6 آبــا مطابقت داشته باشد .
1-2-3-2- طرح اختلاط :
1-2-3-2-2- مقدار نسبت آب به سیمان w/c بین 40/0 تا 55/0 می باشد .
1-2-3-2-3- حـداقل مقاومت مشخصه بتــن پاشیدنی مطابق بند 6-4-2 آبــا مشخص می گردد .
1-2-3-2-4- عیار سیمان در هر متر مکعب بتن پاشیدنی حداقل 350 بوده و حداکثر 500 می باشد .
1-2-3-2-5- روش بتن پاشی در این نوع سازه ها از نوع بتن پاشیدنی تر می باشد .
1-2-3-2-6- کارایی بتن پاشیدنی به گونه ای باشد که پمپ پذیری آن تأمین گردد . محدوده مناسب نشست بتن ( اسلامپ ) را می توان بین 40 تا 100 میلیمتر در نظر گرفت .
1-2-3-2-7- چگونگی اختلاط بتن ، عمل آوری و بتن پاشی در هوای سرد و گرم باید بر اساس مندرجات فصل هفتم آبــا صورت پذیرد .
1-2-3-2-8- زمان استفاده از بتن تازه به شرط تأمین کارایی حداکثر 90 دقیقه پی از اختلاط می باشد.
1-2-3-2-9- دمای محیط در زمان بتن پاشی حداکثر به 35 درجه سانتیگراد و حداقل به 5 درجه سانتیگراد محدود می گردد .
1-2-3-2-10- استفاده از مواد افزودنی باید مطابق با استانداردهای آبـــا باشد .
1-2-3-3- آزمایشهای بتن پاشیدنی :
1-2-3-3-1- بهترین روش آزمایش بتن پاشیدنی مغزه گیری می باشد .
بعلت محدودیت ضخامت بستن در این نوع سازه ها می بایست از نمونه مکعبی شکل ( چوبی یا فلزی به ابعاد حداقل 75*460*460 میلیمتر و یا نمونه 150*750*750 میلیمتر استفاده نمود . نمونه جهت آزمایش مقاومت فشاری و آزمایشهای دیگر از قبیل تخلخل ، وزن حجمی وغیره میباشد .
1-2-3-3-2- وضعیت پوشش میلگرد در نمونه های بند فوق بایستی مشابه شرایط اجرا باشد .
1-2-3-3-3- برای آزمایش مقاومت فشاری باید حداقل سه آزمایش که هر آزمایش شامل یک زوج نمونه مغزه گیری از قسمت بتن غیر مسلح وبرای سایر آزمایشها حداقل شش مغزه از قسمت بتن مسلح گرفته شود .
1-2-3-3-4- آزمایش مغزه ها باید مطابق "د ت 65" صورت پذیرد .
1- 2-3-3-5- ارزیابی نمونه های مغزه می بایست مطابق بند 6-6-5 آبا صورت پذیرد .
1-2-3-3-6- بمنظور ارزیابی کیفی بتن پاشیدنی میتوان از آزمایشهایی نظیر آزمایش چکش اشمیت ، بیرون کشیدن فولاد و نمونه گیری به شکل قالبهای استاندارد مکعبی یا استوانه ای و غیره مطابق با استانداردهای مربوطه استفاده کرد .
1-3- بارگذاری و تحلیل :
1-3-1- کلیه بارهای وارد به سازه بجز بارهای ناشی از زلزله باید براساس ضوابط استاندارد 519 ایران تحت عنوان "حداقل بار وارده به ساختمانها و ابنیه فنی" تعیین شوند .
1-3-2- در محاسبات زلزله با رعایت کلیه ضوابط ذکرشده ضریب رفتار حداکثر معادل 15 اختیار میشود .
1-3-3- اصول تحلیل سازه های صفحه ای و همچنین مشخصات مصالح ، مشخصات هندسی و مدل سازی آنها باید مطابق ضوابط بخش 3-10 آبا باشد .
1-4- طراحی ساختاری ( سازه ای ) :
1-4-1- کلیات :
طراحی اعضای ساختاری ( سازه ای ) در سیستم صفحه ای باید براساس مقررات آئین نامه بتن ایران ( آبا ) صورت گیرد مگر در موارد کمبود که صریحاً آئین نامه دیگری ذکر شده باشد .
1-4-2- مقاومت خمشی :
1-4-2-1- عملکرد ساختاری صفحات کف درصورت کفایت مفتولهای قطری بصورت ترکیبی کامل و بصورت دال یکطرفه خواهد بود .
1-4-2-2- در صورت عدم کفایت مفتولهای قطری برای تأمین شرایط بند فوق بایستی عملکرد مقطع با بهره گیری از تحلیل و محاسبات دقیق مشخص گردد .
1-4-2-3- طراحی خمشی براساس ضوابط فصل 11 آبا انجام می گیرد .
1-4-2-4- حداقل آرماتور مصرفی در صفحات سقف باید طبق بند 15-5-1-1 آبا تعیین شود .
1-4-3- مقاومت برشی :
1-4-3-1- مقاومت برشی صفحات دیواری باید طبق مقررات فصل 12 آبا تعیین شود . در این حالت ضخامت کل دیوار حداکثر باید معادل مجموع ضخامت لایه های بتنی دوطرف در نظر گرفته شود .
1-4-3-2- مقاومت برشی صفحات سقفی باتوجه به مشخصات هندسی ، تعداد ونوع اعضای قطری در صفحات طبق مقررات فصل 12 آبا محاسبه می گردد .
1-4-4- مقاومت در خمش و بار محوری همزمان :
1-4-4-1- مقاومت خمشی – محوری صفحات دیواری بایستی طبق مقررات فصل 16 آبا و باتوجه به عملکرد ترکیبی ، نیمه ترکیبی و یا غیر ترکیبی آنها محاسبه شود .
1-4-4-2- محدودیت میلگرد دیوارها طبق بند 16-4 آبا می باشد .
1-4-5- چگونگی فولادگذاری ، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن :
1-4-5-1- چگونگی قرارگیری مفتولها در شبکه جوش شده و میلگردهای تقویتی باید مطابق با مقررات فصل 8 آبا صورت پذیرد .
1-4-5-2- مهار وصله آرماتورها و شبکه جوش شده طبق مقررات فصل 18 آبا می باشد .
1-4-5-3- پوشش بتنی روی شبکه جوش شده یا آرماتورها نباید کمتراز 18 میلیمتر باشد .
1-4-6- بازشوها :
1-4-6-1- در اطراف بازشوها باید فولاد تقویتی با سطحی معادل آرماتورهای قطع شده در هر جهت ، بصورت فولاد متمرکز در همان جهت قرار داده شود .
1-4-6-2- در هر دیوار صفحه ای سطح بازشوها نباید از یک سوم سطح کامل دیوار بیشتر باشد .
1-4-6-3- فاصله بازشوها تا انتهای دیوار باید حداقل 750 میلیمتر در نظر گرفته شود ؛ در غیر اینصورت باید تحلیل دقیق صفحات با منظور نمودن بازشوها انجام شود .
1-4-6-4- در صـورت بــهره گیری از تـــحلیل می توان مقادیر ذکــرشده در بندهای 1-4-6-2 و 1-4-6-3 را تغییر داد .
1-4-7- معیارهای طراحی در برابر آثار زمین لرزه :
1-4-7-1- حداقل مقاومت مشخصه بتن نباید از 20MPA کمتر باشد .
1-4-7-2- برای تأمین شکل پذیری لازم باید در محل برخورد دیوارهای باربر اصلی از کلافبندی قائم استفاده شود .
1-4-7-3- برای تأمین یکپارچگی و انسجام سقف باید کلافبندی افقی در بالای دیوارهای باربر اصلی تعبیه گردد .
1-4-7-4- کلافبندی های قائم و افقی باید به نحوی طراحی و تعبیه گردند که یک شبکه کلاف پیوسته فضایی تشکیل گردد .
1-4-7-5- در محل اتصال صفحه سقف به دیوار باید لایه عایق صفحات حذف و بتن ریزی انجام شود .
1-4-7-6- برای تأمین یکپارچگی و عملکرد جعبه ای سازه صفحه ای باید در محل اتصال صفحات دیواری به یکدیگر و صفحات دیواری به سقف از میلگرد دوخت استفاده گردد . تعداد و آرایش این میلگردها باید بر اساس آنالیز و یا آزمایشهای انجام یافته محاسبه گردد .
بخش دوم :
مسائل اجرایی – کنترل کیفی
2-1- مقدمه
2-2- حمل و نقل و نگهداری پانلها
2-3- اجرا و کنترل کیفی سیستم پانلی
2-3-1- اجرای شالوده
2-3-2- نصب پانلهای دیوار و اتصالات
2-3-3- نصب پانلهای سقف و اتصالات
2-3-4- بتن پاشی و بتن ریزی دیوارها و سقف ها
2-1- مقدمه :
مطالب این بخش شامل نگهداری صفحات ، ضرورتهای اجرایی و کنترل کیفی مختص نظام صفحه ای می باشد .
لازم به توضیح است که تمام دستورالعملهای اجرای سازه های بتن آرمه در این نوع سازه ها لازم الاجرا می باشد .
2-2- حمل و نقل و نگهداری صفحات :
2-2-1- صفحات باید در محیط های دور از تابش مستقیم اشعه خورشید و همچنین بارش باران و رطوبت با تغییرات حرارتی شدید نگهداری شوند .
2-2-2- صفحات نباید در معرض مواد آتش زا یا حرارت که باعث احتراق پلی استایرن گردد نگهداری شوند .
2-2-3- صفحات باید دور از مواد و شرایط محیطی خورنده فولاد و حلال پلی استایرن نگهداری شوند .
2-2-4- نگهداری صفحات روی یکدیگر باید به گونه ای باشد که جوش شبکه و مفتولها آسیب نبیند .
2-2-5- از بارگذاری و راه رفتن روی صفحات که باعث آسیب به شبکه جوش شده و مفتولهای قطری می گردد باید جلوگیری شود .
2-3- اجرا و کنترل کیفی نظام صفحات ساندویچی :
2-3-1- اجرای شالوده :
2-3-1-1- آرماتورهای انتظار شالوده ها باید در هر دو طرف داخل شبکه بندی قرار گرفته و به سمت شبکه جوش شده متمایل باشند .
2-3-1-2- برای تأمین پوشش داخلی آرماتورهای انتظار در پشت مسیر آنها باید بوسیله روشهای مناسب از جمله دستگاه دمنده حرارتی ( HEAT GUN ) ، لایه پلی استایرن در حدود 1 سانتیمتر ذوب شود تا حداقل پوشش 2 سانتیمتر تأمین گردد و پشت آرماتورها کاملاً با بتن پاشیدنی پر شود .
2-3-1-3- میلگردهای انتظار دیوارها باید حتماً از نوع آجدار باشد .
2-3-1-4- میلگردها در شناژ قائم باید تا کف شالوده ادامه پیدا کنند .
2-3-2- نصب صفحات دیوار و اتصالات :
2-3-2-1- در محل اتصال دو صفحه عمود بر هم آرماتورهای اتصال U شکل باید به صورتی روی هم قرار گیرند تا تشکیل خاموت بسته بدهند .
2-3-2-2- میلگردهای اتصال L ، U باید ترجیحاً بین شبکه جوش شده و لایه عایق قرار گرفته و به شبکه جوش شده بچسبند .
2-3-2-3- نحوه قرارگیری تار و پود شبکه اتصال ( مش تقویت ) دو صفحه باید به گونه ای باشد که حداکثر ضخامت بتن پوششی برای دیوار بدست آید .
2-3-2-4- در محل اتصال صفحات دیواری یا شالوده باید 5 سانتیمتر از پلی استایرن حذف شده و جای آن با بتن پر شود .
2-3-2-5- در محل بازشوها ( درب و پنجره ) باید پوشش 2 سانتیمتر بتن اطراف میلگردهای تقویتی دورتادور بازشوها کاملاً رعایت شود .
2-3-2-6- سیستم تأسیسات مکانیکی در سازه های صفحه ای ترجیحاً روکار باشد .
2-3-2-7- در صورت توکار بودن سیستم تأسیساتی ، لوله های آب باید از جنس پلیمری مناسب باشد .
2-3-2-8- بهتر است مسیر عبور لوله های تأسیسات قبلاً توسط اسپری یا ماژیک بر روی پلی استایرن نشانه گذاری شود ، سپس توسط روشهای مناسب ازجمله دمنده حرارتی مقداری از پلی استایرن در این ناحیه ذوب شود و لوله از داخل شیار عبور کند و به هیچ وجه نباید لوله های تأسیساتی باعث کاهش ضخامت بتن پاشیدنی شود .
2-3-2-9- در تمامی لوله های آب گرم در سیستم توکار باید پلی استایرن اطراف لوله به فاصله حدود 2 سانتیمتر برداشته شود بطوریکه لوله آب گرم باقشری از بتن دورتادور خود احاطه گردد .
2-3-2-10- محل اتصال مهارهای افقی و پانل بایستی حداقل سطح مقطع را اشغال کند تا ناحیه بدون بتــــن به کمترین مقـدار ممکن برسد . ( استفاده از مقطع دایره شکل توصیه می شود.)
2-3-2-11- باید همزمان با کار نصب تأسیسات ، نقشه اجرایی از تأسیسات توکار تهیه شود تا در صورت بروز مشکلات احتمالی ، محل و مسیر تأسیسات مشخص باشد تا در آینده تخریب اضافی صورت نگیرد .
2-3-3- نصب صفحات سقف و اتصالات :
2-3-3-1- نصب صفحات سقف ترجیحاً پیش از بتن پاشی دیوارها اجرا شود .
2-3-3-2- در قالب بندی سقف ها باید فاصله 2 سانتیمتری بین تخته قالب بندی و شبکه میلگرد جوش شده رعایت شود و به هیچ عنوان نباید قالب به شبکه میلگرد جوش شده بچسبد .
2-3-3-3- در وسط دهــانه تیــرها اجـرای خیز منفی به مقدار 200/1 طول دهانه توصیه می شود .
2-3-3-4- مجموعه داربست باید استحکام کافی جهت تحمل بارهای ثقلی سقف در حین اجرای بتن ریزی کلیه سطوح و همچنین نیروهای باد را داشته باشد .
2-3-4- بتن پاشی و بتن ریزی دیوارها و سقف ها :
2-3-4-1- در عملیات بتن پاشی به هیچ عنوان نباید به دلیل نصب قرنیز ضخامت بتن پایین دیوار کم شود . استفاده از قرنیز چوبی و نصب آن بعد از اتمام نازک کاری توصیه می شود .
2-3-4-2- در ساختن بتن ، پیمانه کردن وزنی مصالح ارجح است .
2-3-4-3- ساخت بتن با توجه به طرح اختلاط الزاماً باید توسط همزن های خودکار صورت گیرد و استفاده از روشهای دستی منع شده است .
2-3-4-4- مواد و مصالح برگشتی از عملیات بتن پاشی نباید مجدداً استفاده شود .
2-3-4-5- به علت ضخامت کم بتن در سازه های صفحه ای و تبادل حرارتی محیط با بتن ، می بایست توجه ویژه ای به محافظت و عمل آوری بتن شود . عمل آوردن باید بلافاصله بعد از پاشش آن آغاز شود .
2-3-4-6- در صورتیکه بتن از دستگاه بتن ساز تهیه می شود ، حداکثر باید در طول مدت 90 دقیقه مورد استفاده قرار گیرد ؛ این زمان برای شرایط آب و هوایی گرم ( دمای بالای 25 درجه ) ، 45 دقیقه است . برای بتن های خاص با مواد افزودنی یا پوزولان ، زمان های فوق مطابق با نوع و میزان آن مواد تعیین می شود اما در هیچ حالت این مدت ا ز 120 دقیقه پس از اختلاط نباید بیشتر شود .
2-3-4-7- عملیات بتن پاشی در شرایط آب و هوایی زیر متوقف می شود :
الف ) وزش بادهای شدید به نحویکه از اجرای مناسب بتن پاشی ممانعت کند یا باعث جدایی دانه ها و در نتیجه کاهش مقاومت شود ؛ طبعاً بتن پاشی در فضای درون ساختمان بدون اشکال خواهد بود .
ب ) درجه حرارت محیط ، شرایط بند 1-2-3-2-9 را ارضاء نکند .
ج ) باران باعث شسته شدن یا پوسته شدن سطح بتن پاشی تازه شود .
2-3-4-8- جــدول زیر حــداکثر مقدار اتلاف برگشت مصالح برای بتــن پـاشی را نشان می دهد .
سطــــــــــــــــــــح درصد بــــازگشت مصالح
کف یا دالـــــــها 5 – 0
دیوارهای قائــــــم یا شیبــدار 10 – 5
کـــار بالای سر 20 - 10
-3-4-9- در صورت امکان کل ضخامت دیوارها یک لایه پاشیده شود .
2-3-4-10- در جاهایی که یک لایه بتن توسط لایه دیگری پوشانده می شود ابتدا باید اجازه داد لایه کمی سخت شده سپس تمامی مصالح شل ، ناهمواری و زیادی و مصالح بازگشتی که به سطح کار چسبیده است توسط جاروب خراشیدن یا وسایل دیگر برداشته شود ؛ سپس سطح مزبور با جریان سریع هوا – آب که از نازل خارج می شود تمییز شود . در نهایت سطح کار باید بطور کامل توسط یک چکش نواخته شود تا مخلهای سست که ناشی از حفره های تشکیل شده از مصالح بازگشتی یا عدم پیوستگی بتن پاشی هستند مشخص شده و حذف گردند .
2-3-4-11- عدد اسلامپ کم باعث اتلاف بیش از حد مصالح شده و عدد اسلامپ بیشتر می تواند باعث روانی مصالح روی سطح یا ریزش مصالح گردد ؛ لذا محدوده اسلامپ مطابق بند 1-2-3-2-6 برای بتن پاشیدنی می باید رعایت شود .
2-3-4-12- به منظور توزیع یکنواخت بتن پاشیدنی و کاهش اثر گلوله شدن ، نازل تقریباً عمود بر سطح دیوار تا حدود 15 درجه قرار داده می شود و بطور محوری به صورت یکنواخت با یک رشته از حرکتهای بیضوی یا دایره ای شکل کوچک گردانده می شود .
2-3-4-13- حرکت نازل بصورت جلو به عقب زاویه برخورد را عوض می کند و باعث اتلاف مصالح می شود .
2-3-4-14- نازل هرگز نباید بیش از 45 درجه از سطح مورد نظر زاویه بگیرد . در صورتیکه نازل با زاویه خیلی بیش از عمود بر سطح قرار گیرد ، بتن پاشیدنی چین می خورد و ایجاد سطوح ناهموار و بافت موجی می کند . این کار علاوه بر ضایع کردن مصالح ، باعث تخلخل و غیر یکنواختی بتن پاشیده شده نیز می شود .
2-3-4-15- بتن پاشی هرگز نباید به کنج ختم شود .
2-3-4-16- زاویه نازل نسبت به سطح دیوار باید حدود 90 درجه باشد در غیر اینصورت مصالح بازگشتی افزایش و تراکم و مقاومت بتن تا حد محسوسی کاهش می یابد . در داخل کنجها پاشش روی نیمساز انجام می شود تا اتلاف مصالح و تخلخل به حداقل برسد .
2-3-4-17- فاصله بهینه نازل تا سطح مورد پاشش بین 50 تا 80 سانتیمتر می باشد . در صورتیکه فاصله از این مقدار بیشتر شود باعث افزایش مصالح بازگشتی و کاهش مقاومت و تراکم خواهد شد . در صورتیکه فاصله از این حدود کمتر شود باعث افزایش مصالح بازگشتی خواهد شد ولی کاهش تراکم و مقاومت را در پی نخواهد داشت . باید توجه داشت که در اثر این کاهش فاصله ، شخص بتن پاش در معرض اصابت ذرات بازگشتی می باشد .
2-3-4-18- به عنوان یک ارزیابی چشمی اگر بتن پاشیدنی روی شبکه میلگرد جوش شده بچسبد نشان دهنده دور بودن بیش از حد نازل و یا کم بودن سرعت آن است . جمع شدن تدریجی بتن در پشت شبکه نشان دهنده بتن پاشی صحیح می باشد .
2-3-4-19- بتن پاشی دیوار نباید از بالا به پایین صورت پذیرد ، این عمل تا حدود 60 تا 80 سانتیمتری از بالای دیوار ادامه یافته . عمل بتن پاشی از کنج دیوار و سقف به سمت پایین انجام می گیرد .
2-3-4-20- یک لوله دمنده هوا در طول عمل پاشش بایستی مورد استفاده قرار گیرد تا از انباشتگی مصالح روی سطوح جلوگیری نماید . در صورتیکه امکانات استفاده از این سیستم وجود نداشته باشد باید یک تخته چوبی یا یونولیت جلوتر از بتن پاشی حرکت کند تا مواد اضافی از بتن پاشی روی دیوار نچسبد .
2-3-4-21- مهارت فرد بتن پاش در کیفیت و مقاومت و تخلخل و تراکم بتن پاشیدنی بسیار موثر می باشد ، لذا باید قبل از شروع بتن پاشی به فرد پاشنده بتن آموزش لازم داده شود و سپس مورد آزمایش قرار گرفته و از نمونه های پاشیده شده توسط وی مغزه گیری و دیگر آزمایشات بعمل آید تا نحوه پاشیدن
معماری نیوز
