مقاله عمران :سازه های پیش ساخته سبك

[nazi72]

با افزایش روزافزون جمعیت و به تبع آن نیاز روزافزون به مسکن ونیز نا کار آمد بودن سیستم های سنتی و متداول در تولید انبوه مسکن ،رویکرد به روشهای صنعتی تولید ساختمان ضروری به نظر می رسد ،با توجه به این که صنعت ساختمان بر اساس آمار و ارقام جزء بزرگترین صنعت در کشور می باشد. اگر سرمایه ،مصالح ساختمانی و نیروی کار کافی نیز موجود باشد ،مشکل مسکن را نمی توان با روش های قدیمی و رایج ساخت و ساز ،که اغلب خیلیکند هستند حل نمود،به عبارت دیگر ،تنها راه حل موجود استفاده از روش های سریع ساخت و ساز و تولید پیش ساخته در ساختمان امکان پذیر خواهدبود.اکثر کشور های اروپایی بعد از جنگ جهانی دوم با ابداع روش ها و فناوریهای ساخت و ساز صنعتی و پیش ساخته ساختمان قادر به حل مشکل خود شدند. اگر تکنولوژی ساختمان را به معنی وارد شدن صنعت در ساختمان سازی بگیریم،از حدود سال 1330 تکنولوژی ساختمان وارد ایران شد و اوج آن زمانی بود که ساختمان سازی به صورت شهرک سازی در بعضی از شهر های بزرگ شروع شد.این تکنولوژی از کشور های اروپایی وارد ایران شد. تکنولوژی ساخت ساختمان های پیش ساخته با پنل آماده ،یکی از نوآوری ها می باشد.بهینه سازی سیستم های انبوه سازی سنتی ،از طریق حذف مصالح بنایی و تلفیق سازه با اجزای پیش ساخته سبک ساختمانی و استفاده از روش های مدرن صنعتی برای تکمیل سازه روندی است که می تواند در کشور جاافتاده و مصالح نوین و روش های نوین ساخت را بومی سازی نماید
یکی از راهکارهای توسعه صنعت ساختمان سازی، رویکرد جدی به اجرای صنعتی ساختمان ها می باشد. صنعتی سازی به روش یا روش هایی که میزان استفاده از منابع انسانی، مواد اولیه و سرمایه را در راستای پاسخ دهی به نیاز مسکن جامعه و بهره وری اقتصادی با بکارگیری فنآوری های نوی که در یک ساختار منظم و مدولار، تشکیلات یافته و منسجم بطور کارا عمل کند گویند. این امر از طریق فراهم آوردن شرایط فنی لازم با گسترش کارخانجات تولید صنعتی ساختمان، بالا بردن سطح دانش نیروی انسانیماهر و بکارگیری فنون نوین و ابزار و امکانات اجرای ساختمان، میسر است. امروزه با پیشرفت علم و دانش در صنعت ساختمان و نیاز روزافزون به ساخت ساختمان های متعدد نیازمند راهکارهایی هستیم که تنها با هدف انبوه سازی کانکس به شیوه های صنعتی با برنامه ریزی، مدیریت و رشد هماهنگ صنایع وابسته میسر است. در این تحقیق بهمعرفی سیستم های پیش ساخته ساختمان، نحوه ساخت و مشخصات فنی شامل عناصر سازه ایی، ویژگی های معماری، ایمنی و نقاط قوت و ضعف آن پرداخته و از نتایج بدست آمده این سیستم نسبت به مصالح، پایداری در برابر نیروها و تنش های ناشی از آن به معرفی بهترین سیستم پیش ساخته سازه ای جهت انبوه سازی مسکن در کشور می پردازیم . شایان ذکر است در این مقاله تمرکز اصلی بر روی سیستم های پیش ساخته بتنی، فولادی سبک و پوسته ای می باشد که دیگر سیستم های پیش ساخته را (جز سیستم پیش ساخته چوبی که جز سیستم های پیش ساخته صنعتی انبوه ساز به شمار نمی آید و تنها جهت ساختمان سازی با ارتفاع حداکثر 15 متر کارایی دارند) به نوعی تحت الشعاع قرار می دهند، می باشد. مشخصات مصالح مصرفی نیز در روش های صنعتی سازی ساختمان ها با ضوابط پنجم مقررات ملی ساختمان هماهنگی داشته و در طراحی اجزا فولادی سبک از ضوابطمبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان استفاده می شود، همچنین قطعات بتنی نیز مطابق ضوابط مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می باشند.
صنعت ساختمان و پروژه های عمرانی به گواهی آمار و ارقام، از لحاظ سرمایه و حجم نیروی انسانی درگیر، بزرگترین صنعت در كشور می باشد. رشد سریع جمعیت و افزایش تقاضا، نیاز به كاهش زمان تحویل پروژه های عمرانی و كاهش زمان برگشت سرمایة سرمایه گذاران و عواملی از این قبیل باعث شده اند تا ضرورت ایجاد تحول در شیوه های سنتی صنعت ساختمان روزبه روز بیشتر شود. روش "سازه های پیش ساخته سبك" مانند کانکس كه یكی از تكنولوژی های نوپا در عرصه ساخت و ساز های عمرانی در كشور است موضوع مصاحبة شبكة تحلیلگران تكنولوژی ایران با مهندس احمدی، معاونت اجرایی موسسة سازه های پیش ساختة سبك (SAP) است. در زیر نكات مهم آن ملاحظه می گردد:
صنعت ساختمان در جهان در حدود صد تا صدوده سال قدمت دارد و شروع آن به زمانی برمی گردد كه اولین تیرهای بتونی به صورت T شكل، تولید صنعتی شده و قطعات بتونی با اشكال مختلف در مقیاس صنعتی تولید شد.اگر تكنولوژی ساختمان را به معنی وارد شدن صنعت در ساختمان سازی یا بتن و دیدن لینک ها برای شما امکان پذیر نیست. لطفا ثبت نام کنید یا وارد حساب خود شوید تا بتوانید لینک ها را ببینید.
کانکس بگیریم، از حدود سال47 تكنولوژی ساختمان وارد ایران شد و اوج آن زمانی بود كه ساختمان سازی به صورت شهرك سازی در بعضی از شهرهای بزرگ مثل اصفهان(مجتمع ذوب آهن)، اهواز، تبریز، تهران و برخی دیگر از شهرها شروع شد. این صنعت بیشتر از كشورهای اروپایی مانند آلمان، هلند، انگلیس و فنلاند به ایران وارد شد. تنوع تكنولوژی های ساختمان بسیار زیاد است و هر كدام ویژگی ها و قاعدتاً محدودیت-های خاص خود را دارند. سیستم سازه های پیش ساخته سبك را حدود 34 سال پیش یك آمریكایی ابداع كرد. مرحلة صنعتی شدن آن 5 تا 6 سال به طول انجامید. عمده ترین شركت هایی كه در دنیا این تكنولوژی را به كار می گیرند، شركت E.V.G اتریش و شركت-های 3D Panel و RAM در آمریكا می باشند. توجه زیاد صنایع اروپایی به تكنولوژی سازه-های پیش ساخته سبك کانکس به خاطر مشكلاتی بود كه در سایر تكنولوژی های پیش ساخته وجود داشت. به طور مثال تكنولوژی Large Panel با وجود سرعت بالا و كارخانه ای بودن آن، با مشكل ضعف اتصالات روبروست و همچنین وزن سنگین ساختمان یك معضل جدی در این تكنولوژی به شمار می رود. حمل ونقل قطعات سنگین بتونی، این فرآیندها را دشوار می كند. در زلزله ای كه چند سال پیش در تركیه اتفاق افتاد، ساختمان های زیادی كه در آنها از تكنولوژی Large Panel استفاده شده بود به دلیل ضعف اتصالات تخریب شدند.
در تكنولوژی سازه های پیش ساخته سبك، اتصالات به صورت یكپارچه است (دیوار به دیوار، سقف به دیوار و دیوار به پی). بر خلاف روش Large Panel كه اتصالات به صورت كام و زبانه است، در روش سازه های پیش ساخته سبك، اتصالات به صورت جوش نقطه ای است و به جای اینكه ابتدا قطعات سنگین بتن در كارخانه ساخته شده و بعد به هم متصل شوند، ابتدا سازه به صورت شبكه های میلگردی كه بین آنها(بین دو شبكه میلگرد) یك لایه فوم پلی استایرن قرار می گیرد ساخته می شود و پانل های سبك در محل احداث ساختمان به فنداسیون جوش داده می شود و همچنین دیوارها و سقف به هم جوش داده می شوند و ساختمان با پانل های سبك برپا می شود. سپس در همان محل دیوارها و سقف و محل، اتصالات به صورت همزمان بتن پاشی می شوند. بتن از طریق پمپ، با فشار هوا به پانل ها پاشیده می شود كه اصطلاحاً آن را "شات كریت" گویند. این روش باعث یكپارچگی در اتصالات شده، استحكام و پایداری ساختمان را در مقابل نیروهای دینامیكی حاصل از زلزله یا طوفان افزایش می دهد. بنابراین دلیل انتخاب روش سازه های پیش ساخته سبك استفاده از امتیازات برتر آن نسبت به سایر تكنولوژیهای پیش ساخته موجود است كه هنوز هم از این مزایا برخوردار است. البته همانند صنایع دیگر، در این صنعت هم ممكن است نوآوری هایی در دنیا دیده شود. اما با توجه به شرایط اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی، روش سازه های پیش ساخته سبك، مناسبترین روش برای ایران تشخیص داده شده است. به طور مثال تكنولوژی های جدید قیمت مسكن را خیلی بالا می برند كه این با نیاز اغلب مردم ما به خانه های ارزان قیمت سازگار نیست ولی روش سازه های پیش ساختة سبك قیمت را بالا نمی برد. ویژگی های مهم روش سازه های پیش ساخته سبك
الف) مقاومت در برابر زلزله
در مناطق زلزله خیز مانند ایران، یكی از پارامترهای مهم در ساختمان سازی كاهش وزن ساختمان است. چرا كه نیروهای زلزله با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارد. بنابراین تكنولوژی انتخاب شده باید دارای جهت گیری كاهش وزن باشد. بر خلاف شیوة سازه های پیش ساخته سبك در سایر سیستم های پیش ساخته دیگر، اتصالاتشان اكثراً به صورت مفصلی و لولایی است و دارای وزن سنگین هستند. تنها در این روش است كه با 8 سانتیمتر بتن می توان نیروهای ساختمان 4 طبقه را در طبقه همكف تحمل كرد. وزن نهایی ساختمان با این روش، نسبت به روش های پیش ساخته دیگر و همچنین ساختمان های بتنی، 25 درصد كاهش می یابد؛ یعنی در هنگام زلزله 25 درصد نیروی كمتر به ساختمان وارد می شود. امروزه سبك سازی ساختمان یكی از شعارهای اصلی در صنعت مسكن است.
ب) انعطاف پذیری در تولید و امكان حفظ جلوه های معماری اسلامی و ایرانی
مسأله مهم دیگر در صنعت ساختمان حفظ ملاك های فرهنگی و جلوه های معماری اسلامی و ایرانی در طراحی و نماسازی ساختمان هاست. انحناهای موجود در گنبدهای مساجد، نقش و نگارهای ایرانی و اسلیمی و سایر موارد از نشانه های معماری اسلامی و ایرانی است كه در روش کانکس سازه های پیش ساخته سبك می توان آنها را حفظ كرد. چرا كه می توان پانل های سبك مورد استفاده را به هر طرح دلخواه درآورد و پس از نصب آنها در محل خود، بتن پاشی روی آنها انجام داد. روش سازه های پیش ساخته سبك، حتی ساخت گنبدهای بزرگ را كه به دلیل زیادی وزن، دشوار است آسان تر می-كند چرا كه در این روش وزن سازه ها بسیار كاهش می یابد در حالی كه مقاومت و استحكام آنها بالاتر می رود.
ج) ایمنی در ساختمان
بحث ایمنی، از مهمترین مسائل صنعت ساختمان است چرا كه با سلامتی انسان ها سر و كار دارد. در ساختمانهای سنتی چون ستونها و اسكلت فلزی، قسمت اعظم بار ساختمان را تحمل می كنند. با كنار رفتن یك تیر یا ستون، كل ساختمان به طور ناگهانی فرو می ریزد. در روش سازه های پیش ساخته سبك چون به جای استفاده از اسكلت فلزی، از شبكه های میلگردی كه در تمام سطوح دیوارها توزیع شده اند استفاده می-شود، فروریزی ناگهانی پیش نمی آید. چرا كه اتصالات و مواضع تحمل بار به صورت یكپارچه در تمام ساختمان وجود دارند.
د) صرفه جویی های ملی و سایر مزایای ناشی از كاربرد روش سازه ها پیش ساختة سبك
اگر به صرفه جویی هایی كه كوچك به نظر می رسند، در مقیاس ملی نگاه كنیم، به ارقام بالایی تبدیل می شوند كه می تواند نقشی حیاتی در رشد و شكوفایی كشور ایفا كند. در زیر به مزایای ناشی از كاربرد تكنولوژی سازه های پیش ساخته سبك در صنعت ساختمان اشاره می شود:
1- كاهش متوسط میزان كاربرد میلگرد فولاد از 38 كیلوگرم در ساختمان هایLarge Panel و ساختمان سنتی به 34 كیلوگرم در روش سازه های پیش ساختة سبك 2- كاهش استفاده از سیمان در هزینه های تمام شده ساختمان 3- ده درصد كاهش در هزینة تمام شدة ساختمان 4- كاهش وزن ساختمان(بطور مثال فقط در بحث استفاده از فولاد 12 كیلوگرم در هر متر مربع زیربنا، كاهش وزن دیده می شود) 5- كاهش زمان برگشت سرمایه از حدود 2 سال در شیوه سنتی به 5 الی 6 ماه در روش سازه های پیش ساختة سبك 6- كاهش ضایعات مواد اولیه و استفاده بهتر از منابع ملی 7- صرفه جویی در مصرف انرژی(به دلیل عایق بودن دیوارها، ناشی از كاربرد پل استایرن در پانل ها) 8- افزایش عمر ساختمان و افزایش استحكام آن 9- ایمنی بیشتر ساختمان در برابر زلزله 10- كاهش میزان آلودگی های صوتی محیط از محدودیت های روش سازه های پیش ساختة سبك آن است كه فعلاً این روش تنها تا 4 طبقه در كشور قابل انجام است. البته در دنیا تا 8 طبقه نیز از آن استفاده شده است