تبلیغات
روش ها و تکنولوژی های ساخت - انواع سیستم های ساختمانی

روش ها و تکنولوژی های ساخت
 

اسکلت فولادی:

 

اسکلت فولادی یکی از پرکاربردترین انواع سیستم‌های ساختمانی در صنایع ساختمان‌سازی ایران و جهان می‌باشد.

از مهمترین مزایای این نوع اسکلت نسبت به گزینه‌های دیگر می‌توان به سرعت اجرای بالا، شکل ‌پذیری مناسب و به تبع آن قدرت جذب انرژی مناسب اشاره کرد.

 این اسکلت‌ها در انواع بلند و کوتاه ساخته شده و هیچ گونه محدودیتی از نظر ارتفاع برای این اسکلتها وجود ندارد و در مبحث و هم مقررات ملی ساختمان به طور مفصل در مورد طراحی این نوع ساختمانها و جزئیات آنها البته اسکلت با فولاد گرم شده صحبت شده است.

از جمله معایب ساختمان های فولادی میتوان به چند مورد زیر اشاره کرد که با رعایت مسائل اجرائی مناسب میتوان آنها را بر طرف کرد.

1-خاصیت خورندگی فولاد در مجاورت رطوبت باعث کاهش چشمگیر عمر مفید فولاد میشود.برای محافظت از زنگ زدگی و خورندگی فولاد میتوان از رنگ-ضدزنگ و دفن فولاد در بتن استفاده کرد.که این موارد همیشه امکان استفاده ندارند و نیز باعث افزایش قیمت ساختمان می شود.

2-فولاد در برابر عوامل حرارتی شدید مثل آتش سوزی تحمل کمی دارد.برای این ضعف میتوان از دفن ان در بتن و یا از روکش های ضد حریق (گچ برگ6ypson- board  مدل FR و FM ) استفاده کرد که این دو خود بین یک تا دو ساعت تحمل حریق را افزایش میدهند.

3-به هنگام ساخت و مونتاژ قطعات فولاد به هم شرایط موجود ائم از تمیز بودن سطح جوشکاری - شرایط محیطی اطراف مثل دما و  رطوبت - میزان تجربه و مهارت جوشکاری می توان بر کیفیت جوش تاثیر بگذارد . بنابراین در صورت غیر استاندارد بودن جوش در اثر هر یک از مواردی که به ان اشاره شد باید جوش برداشته شود و از دوباره جوشکاری شود .و همچنین در موارد ذکر شده گاه جوشکاری غیر مجاز بوده و عملأ کارهای مربوط به جوشکاری تا زمان بر طرف شدن عامل نهی کننده تعطیل و کار عقب می افتد.

از دیگر مزایای سازه های فولادی میتوان به تنوع مقاطع فولادی اشاره کرد که به شرایط و نیروی موجود میتوان از هر کدام به جای خود استفاده کرد.

همچنین انعطاف پذیری زیاد سازه های فولادی نسبت به سازه های بتنی خود مزیت بسیار چشمگیری است.این امر در مرحله ساخت به طراح این امکان را میدهد تا به راحتی از طرح معماری خود استفاده کند  در حالی که در ساختمانهای  بتنی به علت زیاد بودن ابعاد قسمت های سازه ای ائم از تیر و ستون باعث ایجاد محدودیت در طرح و نیز مشکلات اجرا نظیر قالب بندی در شرایط خاص و حالات خاص میشود.

همچنین بالا بودن ضریب الاستیسیته و پلاستیسیته فولاد در تغییر شکل های ناشی از نیروهای خمش و  برش نیز مزیت دیگری از سازه های فولادی نسبت به سازه های بتنی محسوب می شود.

عدم توجه کافی به ساخت و ساز صحیح کنترل کیفیت اجرایی با وجود زلزله چندی بالای بخشهای عمده کشور و خسارت‌های چشم‌گیر وارد شده به ساختمان‌های موجود در اثر زلزله‌های گذشته مثل منجیل و بم قابل قبول نمی‌باشد. و همت بالای مهندسان و متخصصان امر ساخت و ساز را در شناخت بهتر انواع اسکلت فولادی می‌طلبد.

اسکلت فولادی به دو نوع فولاد گرم نوردشده و سردنورد شده تقسیم‌بندی می‌گردد که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

ذکر این نکته ضروری است که اکثر اسکلت‌های فولادی به کار رفته در صنعت ساختمان‌سازی کشور ما از نوع فولادگرم نورد شده می‌باشد. درحالی که در سایر کشورهای پیشرفته جهان از نوع اسکلت فولادی سردنورد شده استفاده می‌شود، که اقتصادی‌تر و مقرون به صرفه‌تر می‌باشد و در واقع مصرف فولاد صرفه‌جویی زیادی خواهد شد.

 

تقسیم‌بندی اسکلت فولادی از لحاظ نورد کارخانه‌ای:

 

1- فولاد گرم نورد شده              Hot formed steel

2- فولاد سرد نورد شده          Cold formed steel

 

فولاد گرم نورد شده:

 

فولاد را ذوب کرده، زیر غلتک فولاد ذوب شده

 را تبدیل به پروفیل می‌کنند،‌ضخامت آنها زیاد و

 وزن آنها نیز زیاد می‌باشد(فولاد مبارکه و ذوب آهن اصفهان).

 

فولاد سرد نوردشده :

 

 فولاد را گرم کرده، سپس فولاد را به صورت ورق نازک در ضخامهایی بین0.3mm تا3mm نورد می‌کنند. ورق نازک حاصل را روی قرقره Coil می‌پیچانند و سپس آن را باز می‌کنند. یکی از اهداف فولاد سرد نورد شده حذف جوش می‌باشد.

طبق  آیین نامه ایران جوشکاری روی ورق‌های بالای3mm مجاز است.

انواع نیروهای در ساختمان به ترتیب گرانی عبارتند از:

ممان گران‌ترین نیرو و بعد از آن فشار و در نهایت کشش است. بنابراین وظیفه یک مهندس خوب این است‌که ممان را حذف کند و‌یا‌ همان را به‌وسیله‌کشش‌به پی ساختمان منتقل نماید.

یکی از عمده مشکلات ساخت و ساز عدم شناخت متقابل مهندس معمار و مهندس سازه از عملکرد طرف مقابل نسبت به سیستم ساختمانی می‌باشد که منجر به ناهماهنگی سیستم خواهد شد، به طور مثال مهندس از شیتیکت باید محل جایگذاری با دنبد را کاملا بداند. یکی از شتیکت‌های برجسته جهان نرمن فاستر است که درک عالی از سیستم‌های سازه‌ای داشته و المان‌های معماری به کار برده شده توسط او در حقیقت المانی سازه‌ای هستند.

یکی از نکات قابل توجه در مورد مصرف فولاد قرار داشتن ایران جزء 15کشور پرمصرف فولاد در دنیای می باشد و این در حالی است که کیفیت کار در ایران جزء50 کشور پائین دنیا می‌باشد.

برای این که کیفیت کار را بهبود یابد بایستی دنبال راه حل تازه‌ای باشیم که یکی از  آنها می‌تواند ثابت گرفتن اجرا و عوض کردن تئوری باشد، این مستلزم آن است که جزئی نگری در بین مهندسان حذف شده و با دید وسیع‌تری به مساله بنگرند و در واقع روشی انتخاب کنیم که خطا را از بین ببرد.

مقایسه سازه‌ای فولاد گرم نورد شده با فولاد سرد نورد شده :

فولاد گرم نورد شده در واقع برای سیستم‌های بادهانه‌های زیاد(مثلا6m) کاربرد دارد. دیوارها در این نوع سیستم المانی غیرسازه‌ای دارند و فقط هزینه‌ اضافی را به دنبال خواهند داشت. در سیستم سرد نورد شده اجزا عملکردی سازه‌ای داشته و فاصله بین ستونها کم شده(مثلا40-60cm) و در نتیجه تعداد ستونها افزایش پیدا می‌کند و در نهایت نیروی یک ستون بین چند ستون تقسیم می‌شود و ضخامت ستونها پائین خواهد آمد، فولاد گالوانیزه شن در واقع همان فولاد سرد نورد شده است.

در سیستم فولاد سردنورد شده، درجه نامعینی سازه بالا می‌رود و با بالارفتن درجه نامعینی پایداری سازه بیشتر می‌شود. پس می‌توان نتیجه گرفت سیستم فولاد سرد نورد شده  سیستمی است که اجرای  آن به روشهای مهندسی خیلی نزدیک است.

البته ذکر این نکته ضروری است که برای ساختمانهای بلندطبقه بایستی از فولاد گرم نورد شده استفاده کرد که مستلزم استفاده از اتصالات جوش و پیچ است که برای مطالعه در مورد جوش به جزوه جوش مراجعه شود.

در مورد انواع اتصال نیز جالب است بدانید که حدود 99 درصد ساختمانهای سنگین جهان با سیستم پیچ و مهره هستند و این درحالی است که کمتر از یک درصد ساختمانهای ایران، پیچ و مهره هستند.

توجه:

یکی از مشکلاتی که در کشور ما وجود دارد، هرم تشکیلات کارگاهی ما به صورت مناسبی نمی‌باشد و مهندسین جامعه ما در جایگاه واقعی خود که راس هرم می‌باشد، نمی‌باشد و این نابسامان بودن هرم تشکیلات کارگاهی برای جامعه و کشور ما پیامدهای ناگواری را می‌تواند به همراه داشته باشد.

در راس این هرم می‌بایستی مشاور ارشد یا مهندس ارشد قرار داشته باشد.

و در دریف‌های پائین‌تر تعداد افراد بیشتر و با تخصص کمتری قرار دارند.

به طوری که وقتی به پائین هرم می‌رسیم، غیرتخصصی‌ترین کارها را به افراد پائین هرم که معمولا  بی‌سواد هستند می‌دهیم.

و توجه به این نکته ضروری است که هرچه از راس هرم به سمت پائین می‌ رویم حقوق‌ها و مزایا و مسئولیتند کاهش پیدا کند.

ولی در ایران متاسفانه در اکثر مواقع هرم تشکیلات کارگاهی به صورت فوق نمی باشد و مهم ترین کارها را در ساختمان سازی به کارگرهای ساده بی سواد می دهیم مثلا جوشکاری را که مهم ترین کار در اسکلت فولادی می باشد به این افراد می دهیم و در این نوع سیستم تشکیلاتی، مهندسین به عنوان سرکارگر می باشند بنابراین باید کل سیستم اجرا را عوض کرد و به دنبال سیستمی بود که مهندسین را به جایگاه اصلی خود که همان راس هرم است، برسانند.

 

 

اسکلت پیچ و مهره:

 

مزایا :

1- فولادها در کارگاه جوشکاری می‌شوند، و در نتیجه باعث بالا رفتن کیفیت و کاهش هزینه‌ها می‌شود.

2- در کارگاه دستگاههای جوشکاری بیشتری داریم، استفاده از دستگاههای صنعتی و نیم صنعتی با کیفیت بالاتر.(استفاده از جوشهای تخت بجای جوشهای دیگر)

3- تخصصی کردن کارها، در کارگاه احتیاج به افراد تخصصی کمتر است.

4- زمان کمتر، پرت کارگرد زمان کمتر است.

5- در سیستم پیچ باید جای پیچ‌ها مشخص باشد و تمام شرایط ساختمان را در نظر بگیریم ولی در جوشکاری نیازی به این دقت نیست و بیش از3mm خط پیچ جا نمی‌رود.

6- ایجاد نظام تضمین کیفیت

7- نقش دلال و واسطه‌ها و پرت ورق کمتر می‌شود.

8- در سیستم سنتی مهمترین کار ساختمان(اسکلت)به کمترین تخصص داده می‌شود در صورتی که در این سیستم کارگر کار سفت کردن پیچ‌ها را انجام می‌دهد.

9- در سیستم پیچ و مهره خطای کارگر برگشت پذیر است ولی در سیستم جوش برگشت پذیر نیست.

اسکلت بتنی:

 

اسکلت بتنی در بسیاری از مناطق مرطوب ایران استفاده می‌شود. بدلیل زنگ زدگی سازه‌های فولادی در این مناطق، عمر مفید آنها کاهش پیدا می‌کند، به همین دلیل از اسکلت‌های بتنی در این مناطق بیشتر استفاده می‌شود.

این نوع سیستم سازه‌ای، در سازه‌های حساس مثل نیروگاه‌ها، پالایشگاه‌ها و غیره نسبت به سازه‌های فولادی از کاربرد بیشتری برخوردار است، چون در مقابل شرایط محیطی و هم چنین آتش‌سوزی مقاومت بالایی دارند.

این نوع سیستم سرعت اجرای پائین‌تری نسبت به سیستم فولادی دارد. ولی در تکنولوژی پیش‌ساختگی این مشکل به نسبت زیادی کاهش یافته است.

 

سیستم اسکلتی بتنی به دو نوع زیر تقسیم‌بندی می‌شوند:

1-Cast in place (در جا ریخته شده)

2- Pre cast (پیش ساخته)

 

 Cast in place: برای ساختمانهای بتنی خوب و مناسب می‌باشد. این روش در محل پروژه اجرا می‌شود مانند ساختمانهای متداول بتنی فعلی که از این نوع سیستم استفاده می‌شود. اما باید در موقع اجرا دقت زیادی اعمال شود .چرا که کوچک ترین اشتباهی می تواند نقص مهمی را ایجاد کرده و باعث عملکرد نا مناسب ساختمان شود.

برای مثال ویبره کردن و بتن ریزی باید مرحله به مرحله (20 سانت 20 سانت)صورت گیرد در غیر این صورت می تواند باعث بهم خوردن ترکیب دانه بندی در بتن شود.

 

 Pre cast: در ساختمانهای بتنی اجزای درجه دوم را پیش ساخته می‌کنیم ولی ستونها در جا ریخته می‌شوند. چون اگر تیروستون را پیش ساخته استفاده کنیم نامناسب می‌باشد. اما این امر خود در صورتی که درست اجرا شود به خاطر مزیت صنعتی بودن می تواند چه در هزینه و چه در کیفیت تاثیر گذار باشد.

از مزایای سازه های بتنی میتوان به طول عمر مفید ساختمانهای بتنی که بطور تقریب سه برابر سازه های فولادی است اشاره کرد.همچنین مقاومت بتن در برابر آتش سوزی تفاوت چشمگیری نسبت به سازه های  فولادی دارند و نیز میتوان به مقاومت بسیار عالی این سازه ها در برابر خورندگی ناشی از رطوبت اشاره کرد.که این امر نه تنها موجب کوتاه شدن عمر نمی شود,بلکه باعث افزایش مقاومت بتن نیز می شود.

از جمله معایب ساختمان های بتنی میتوان به ابعاد زیاد تیر و ستون و ایجاد محدودیت در طراحی معماری ,مشکلات قالب بندی در شرایط خاص,ترد و شکننده بودن بتن نسبت به قولاد ,سرعت پایئن اجرا در برابر سازه های فولادی و هزینه ی بالای تعمیر در صورت بروز خطا به هنگام اجرا و... اشاره کرد.

 

 

اسکلت چوب:

یکی از بهترین سیستم‌های ساختمانی برای کشورهایی با انبوه درختان و جنگل‌های زیاد، سیستم اسکلت چوبی می‌باشد.

اسکلت چوبی برای خانه‌هایی تا 3 طبقه، در این کشورها بهترین گزینه است. بدلیل فراوانی چوب و در نتیجه ارزانی آن، استفاده از اسکلت چوبی در این کشورها اقتصادی‌تر از سایر گزینه‌ها می‌باشد.

یکی از مزیت‌هایی چوب این است که با استفاده از یک مدیریت صحیح می‌توان چوب را به عنوان یک منبع برگشت‌ مورد استفاده قرار داد.

در شکل زیر نحوه بهره‌برداری از جنگل‌ها نشان داده شده است و به این صورت می‌توان از چوب به عنوان یک منبع برگشت زیر استفاده کرد.

از ناحیه 1 بهره‌برداری را آغاز کرده و پس از پایان بهره‌برداری به سراغ ناحیه 2 می‌ویم و در عین حال در ناحیه 1 عملیات نهال کاری را آغاز می‌کنیم و همین روند در نواحی دیگر نیز ادامه می‌یابد، بنابراین با توجه به روند فوق می‌توان مجددا از ناحیه 1 به عنوان یک منبع چوب استفاده کرد.

توجه: به دلیل عدم وجود جنگلهای انبوه و نیز عدم مدیریت صحیح در استفاده از چوب و قطع درختان جنگلی در سالهای قبل، سیستم اسکلت چوبی در ایران کاربرد ندارد وگزینه‌ای غیراقتصادی خواهد بود.

تمامی حقوق این وبلاگ محفوظ است | طراحی : پیچک  
قالب وبلاگ

مترجم سایت

مترجم سایت

دیکشنری آنلاین

دیکشنری آنلاین

کد نمایش آب و هوا کد نمایش آب و هوا