مبانی انتخاب سازه، ارزیابی فنی سازه ها

در قسمت قبل، مبانی انتخاب سازه را به طور کامل مورد بررسی قرار دادیم. در این قسمت قصد داریم ارزیابی فنی سازه ها را بررسی کنیم. با ما همراه باشید.

ارزیابی فنی سازه ها

سازه‌های فضایی

سازه‌های فضایی یا اسپیس فریم ها، نیرو را در جهات مختلف پخش می کنند. به همین دلیل استحکام توام با سبکی استثنایی یکی از ویژگی های این سازه ها است. سرعت ساخت و نصب سازه های فضاکار به دلیل استفاده حداکثر از سیستم‌های پیش ساخته‌، بسیار بالا است. یکپارچگی این سازه ها باعث می شود تا کلیه سازه و تاسیسات مربوط را در تراز زمین سوار شده و پس از آن سقف بالا برده و نصب گردد. سازه های فضاکار باعث می شوند تا گسترش فضای باز بدون ستون‌ها به راحتی و در هر دو بعد امکان پذیر باشد. امکان افزایش ارتفاع سقف، حداقل 2 متر، در سیستم سازه فضاکار تخت با توجه به وجود دهانه‌های بلند و طرح معماری وجود دارد. البته این امر منجر به غیر اقتصادی شدن طرح خواهد شد.

سازه‌های خرپایی‌

‌خرپای ساده که با عنوان خرپاهای دو بعدی نیز معرفی می شوند، به خوبی تنش‌ها و بارهای صفحه‌ای را تحمل می کنند. این یکی از مشخصه‌های خرپاهای ساده یا دو بعدی به شمار می رود. سبکی‌، حجم و ابعاد متناسب و مقاومت مناسب و قابل قبول سازه و همچنین هزینه‌های اجرایی مقرون به صرفه از مزایای استفاده از سازه های خرپایی ساده است. این سازه ها معایبی از قبیل: سختی نسبتاً پایین‌، ملاحظات کمانشی برخی از اعضا و همچنین عدم قابلیت تحمل نیرو در هر سه جهت مختصاتی نیز دارد.

‌خرپاهای چندگانه نوع دیگری از سازه های خرپایی هستند که با عنوان سازه های مختلط نیز شناخته می شوند. مزایای روش سازه فضاکار و خرپای دوبعدی به طور همزمان در این روش وجود دارد. جالب است بدانید که نقاط ضعف روش سازه فضایی و خرپای ساده در این روش حذف شده است. طراحی اعضای باربر اصلی خرپا در این روش به صورت دو گانه و یا چند گانه است. همین باعث می شود تا سطح تحمل بار و گشتاور دوم مقطع خرپا و همچنین مقاومت کمانشی آن بسیار افزایش یابد که منجر به سختی قابل ملاحظه سازه خواهد شد.

سیستم قاب‌های صنعتی

سیستم قاب های صنعتی با مقطع متغیر‌ نیز یکی از سازه هایی است که رفتار مناسبی در مقابل زلزله از خود نشان می دهد. قاب‌های شیبدار فولادی منجر به بالا رفتن سبکی و در عین حال سختی سازه می شوند. همین رفتار لرزه‌ای این گونه سازه‌ها را بهبود می بخشد. چنین سازه هایی در ایران به دو روش با تکنیک های سنتی و تکنیک های جدید ساخته می شوند. تکنیک سنتی، همان شیوه مرسومی است که از گذشته تا به امروز بیشتر ساختمان‌های قدیمی شهرها و روستاهای کشور بر اساس آن ساخته شده اند. تکنیک سنتی شامل مراحل: پی ریزی با شفته آهک، اجرای جرزها و دیوارهای باربر بر روی پی و در نهایت اجرای طاق و یا هرگونه سقف نیمه صنعتی بر روی دیوارها می باشد.

تکنیک‌های جدید شیوه‌های دوران معاصر را شامل می شود و از تکنولوژی مدرن‌ ‌و منطبق با معیارهای فنی و تخصصی بهره مند هستند. نظام های نیمه صنعتی در دسته تکنیک‌های جدید قرار دارند که تکامل یافته شیوه سنتی هستند. این نظام ها مجموعه اسکلت‌های چوبی، فلزی و بتنی را دربر می گیرند. تکنولوژی مدرن، ماشین آلات و تولید کارخانجات صنعتی در این شیوه به کار ساختمان‌سازی سهولت و سرعت بخشیده اند. از ویژگی های این روش می توان به: افزایش میزان کارایی و کاهش هزینه‌ها اشاره کرد. نظام‌های نیمه صنعتی در مقایسه با استفاده از قطعات پیش ساخته در جریان طرح و اجرا، دارای درجه بالاتری از لحاظ خصوصیت صنعتی می باشند. از این رو استفاده از هر گونه عناصر کلان ساختمانی که به صورت آماده در داخل کارگاه و کارخانه تولید شود، ساختمان و بنا را از حالت نیمه صنعتی به حالت صنعتی نزدیک خواهد کرد.

ارزیابی فنی سازه ها: سیستم پوشش سقف

‌سیستم پوشش سقف به 3 صورت وجود دارد: ساندویچ پانل، زیپ تچ و ورق های گالوانیزه. ساندویچ پنل، یک لایه ورق فوم پلی استایرن EPS است که میان دو ورق فلزی گالوانیزه پیش رنگ محصور شده است. افزایش مقاومت فیزیکی پانل و کاهش مصرف سازه‌های فلزی و همچنین افزایش مقاومت در برابر حرارت در این سیستم به دلیل وجود فوم میانی است. از جمله مزایای آن می توان به: سبکی سازه و کاهش وزن ساختمان، سرعت بالای نصب، عمر طولانی و دوام بالا، عایق صوتی و حرارتی بسیار بالا، امکان استفاده در مناطق و اقلیم های مختلف، مقاومت بالا در برابر زلزله اشاره کرد. پوشش سقف به وسیله ساندویچ پنل به دلیل مزایای زیادی که دارند، یکی از پرکاربردترین پوشش‌ها در صنعت ساختمان سازی هستند.

نوع دیگر از پوشش سقف، به وسیله زیپ تچ (ziptech) است که نوع جدیدی از پوشش‌های سقف به شمار می رود. طبیعت انعطاف پذیر مواد مورد استفاده در این پوشش ها، باعث شده تا در ساخت انواع سقف‌ها‌ی صاف‌، شیبدار و انواع اشکال منحنی و قوس دار به کار گرفته شوند. مزایای این سیستم سقف عبارتند از: سازگار با محیط و مقاوم در برابر خوردگی، انعطاف پذیر و سبک، سرعت بالای نصب و قابل ساخت در محل، بدون سوراخ های نگهدارنده و عمر سرویس دهی بالا، مقاوم در برابر آتش سوزی و نفوذ آب باران. این پوشش ها، عایق صوتی و حراراتی بسیار مناسبی هستند. پوشش سقف به وسیله ورق‌های گالوانیزه، انتخاب مناسبی نخواهد بود. چرا که عایق صوتی وحرارتی مناسبی نبوده و مقاومت بالایی نیز ندارند.

ارزیابی فنی پوشش‌های سقف

پوشش سقف با توجه به شرایط اقلیمی پروژه و کاربری سازه باید عایق حرارتی بالایی باشد و مقومت لازم را در برابر خوردگی داشته باشد. ورق‌های گالوانیزه به تنهایی قابل استفاده برای پوشش سقف نیستند و دیگر عایق‌های حرارتی باید به همراه آن مورد استفاده قرار گیرد.

ارزیابی فنی سازه ها: ‌سیستم پوشش دیوار

با توجه به اسکلت سازه ساختمان‌، کاربری و شرایط اقلیمی پروژه، انواع نظام پوششی دیوار به سه نوع پوشش ساندویچ پانل، پوشش بلوک سفالی و پوشش دیوارهای سبک پیش ساخته تقسیم می شود. نظام پوشش ساندویچ پانل یا پانل‌های غیر باربر به عنوان اجزای جداکننده ساختمان یا همان تیغه‌ها عمل می کنند. این قطعات با بتن پوشیده می‌شوند و بار ثقلی خود و بار جانبی زلزله را باید بر اساس استاندارد ملی ۲۸۰۰ تحمل کنند. دیوارهای خارجی نیز باید بار ناشی از باد ملحو‌ظ در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان را به خوبی تحمل نمایند.

زمانی که این تیغه‌ها به عنوان دیوارهای جدا کننده محیطی به کار گرفته می شوند، باید طبق مبحث هفدهم و نوزدهم مقررات ملی ساختمان بار های فوق الذکر را تحمل نمایند. از مزایای دیوار های ساندویچ پانل می توان به: سبکی سازه و سرعت در نصب، دوام و عمر طولانی، کاهش وزن ساختمان، عایق صوتی و حراراتی بالا، کاربرد در انواع شرایط محیطی و مقاومت در برابر زلزله اشاره کرد. در روش پوشش بلوک سفالی از این بلوک ها برای دیوار چینی استفاده می‌شود.

دیوارهای سبک پیش ساخته اِلمانی پیش ساخته است که از دو لایه بتن مسلح شده و یک هسته عایق پلی استایرن با ضخامت‌های متغیر برای تامین ویژگی‌های مورد نیاز تشکیل شده است. از مزایای این دیوارها پیش ساخته می توان به: ایستادگی و مقاومت در برابر زلزله و عدم ایجاد آوار، صرفه جویی در انرژی گرمایش و سرمایشی، صرفه جویی در ابعاد رادیاتورها و بویلرها، عایق صوتی بسیار خوب، میزان کم مصرف مصالح گچ کاری به دلیل سطح تمام شده صاف، کیفیت مناسب و عدم ایجاد ترک در دیوار، سهولت قابل ملاحظه در لجستیک مصالح، حذف نعل درگاه در سیستم ساختمان و کارگاه ساختمانی تمیز و نبود نخاله اشاره کرد.