3D Panel

تهیه كنندگان:   سها كرمی

                                                                                                  فراز معصومیان

                                                                                                                                                           فریدفقیری

                                                                                                                                                                           و                    امین قربانپور

(دوستان عزیز برای دیدن عكسها و این تحقیق به صورت كامل اینجا رفته و به صورت كامل فایل ضمیمه را دانلود كنید)

 

مقدمه :به طور کلی ساختمان هایی با استفاده از مصالح پیش ساخته، یکی از آخرین محصولات و متد های ایجاد و گسترش واحد های مسکونی است. یکی از روش هایی که به پیشرفت و گسترش این متد کمک می کند بهره گیری از 3D پانل ها در ساخت و ساز است. سازه های پیش ساخته سبک ، که به ساندویچ پانل نیز مشهورند، پدیده های جدید در تکنولوژی ساخت و ساز می باشند که در بسیاری از کشور های پیشرفته مورد استقبال فراوانی قرار گرفته است.سیستم های 3D پانل که در این مقاله با آنها آشنا میشویم برای رسیدن به اهدافی مثل بالا بردن کیفیت و امنیت مصالح ساختمانی، بالابردن صرفه اقتصادی ، افزایش مقاومت در برابر پدیده های طبیعی و راحت کردن مراحل کار و نصب طراحی شده اند و تا امروز تجربه های به دست آمده نشان می دهد که این سیستم در رسیدن به اهداف خود مو فق بوده است.در سال 1992 در فلوریدای جنوبی طوفانی با سرعت km/h 190 باعث تخریب بسیاری از ساختمان ها و بنا ها در این شهر شد ، این در حالی است که بعد از این طوفان بناهای پیش ساخته 3D بدون هیچ گونه آسیبی همچنان سر پا بودند.نمونه دیگر مقاومت سیستم های پیش ساخته 3D دانشگاه کالیفرنیاست در همان سال 1992. در این دانشگاه تمام دیوار های خارجی به وسیله دیوار ها و پانل های پیش ساخته، ساخته شدند و این امر سبب شد تا زلزله ای که به اندازه 6.9 ریشتر قدرت داشت و مرکز آن تا دانشگاه فقط 80 کیلومتر فاصله داشت به دیوار های خارجی هیچ آسیبی وارد نیاورد.اهمیت پانل های پیش ساخته در ایران : توجه به قرار گرفتن کشور ما برروی کمربند زلزله، همیشه این وحشت وجود دارد که در آینده نیز زلزله هایی به وقوع پیوسته و خسارتهای بیشتری به بار آورند، لذا استاندارد سازی فرآیند ساخت و ساز با رویکردهای مختلف ضرورتی است که لزوم اهتمام بدان برکسی پوشیده نیست. گرچه بررسی نقاط تخریب شده در اثر زلزله مبین این امر است که ساختمانهای بتن آرمه ای‌که براساس ضوابط و آئین نامه های ساختمانی تحت نظارت دقیق ساخته شده توانسته اند، در مقابل زلزله به خوبی مقاومت کرده، آسیب پذیری کمتری نسبت به سایر ساختمانهای سنتی و اسکلت فولادی داشته باشند، اما همین مطالعات درصد ساختمانهایی را که در آنها ضوابط و مقررات ساختمانی بدقت به اجرا درآمده باشند را بسیار کمتر از حد انتظار برآورده می کنند. در واقع طرحی که مهندسان طراحی می کنند در عمل به اجرا در نمی آید. در واقع عدم نظارت برتولید بتن و اجرا و کنترل کیفیت، از جمله ضعف هایی است که در ساختمانهای بتنی وجود داشته و دارد. مثلاً در شرایطی که بتن ساخته شده به مدت 5 تا 7 روز نیاز به آب دارد در برخی مناطق کشور، بعلت خشک سالی در ساخت و ساز از آب برای عمل آوری بتن، کمتر استفاده می کنند و یا در مناطقی دیگر از کشور بعلت سرمای هوا و یخ زدگی، ساختماهای بتنی لاجرم از کیفیت و استحکام لازم برخوردار نیستند، این مشکلات و بسیاری دیگر از موارد، باعث شده که به اعتراف کارشناسان صنعت ساختمان، "در سراسر دنیا ، عمر سازه تا 80 سال است. اما در کشور ما متأسفانه این زمان به کمتر از 10 سال میرسد" . از طرف دیگر مستند به تحقیقات بعمل آمده و با فرض خوشبینانه و رعایت کامل استاندارد 2800 ساختمانهای اجرا شده در کشور بسیار سنگین بوده، بطوریکه برخی کارشناسان معتقدند که در کشور ما بار مرده هر مترمربع ساختمان بطور متوسط 400 تا 500 کیلوگرم بیش از معیارها و استانداردهای متداول جهانی است. چنانچه سنگینی ساختمانهای اجرا شده هزینه بسیار بالای استفاده از بتن، هزینه های اعمال نظارت کامل را در کنار آوارهای کشنده ناشی از حدوث زلزله مورد مطالعه قرار دهیم، علت استقبال فراوان از تکنولوژیهای جدید در صنعت ساخت و ساز کشور خودنمایی می کند. این استقبال در چند ساله اخیر خصوصاً پس از وقوع زلزله دلخراش " بم " نمود جدی تری یافته تا جایی که از آن بعنوان " فرهنگ سبک سازی " یاد می شود. در واقـع سبک سـازی در حـال حاضـر یکی از اسـاسی تـرین، کـم هزینـه تـرین و مؤثرتـرین راهکارهای مقابلـه بـا خسارات مالی و جانی ناشی از بروز زلزله و سایر بلایای طبیعی بشمار می آید. اهمیت سبک سازی زمانی آشکارتر می گردد که امکان نظارت دقیق، علمی و عینی را برآن بیافزائیم. در واقع با گسترش و ترویج سبک سازی، اعمال نظارت برساخت و ساز، دچار تحول اساسی گردیده است. بجای اعمال ناقص و بسیار پرهزینه و بعضاً ناممکن نظارتهای " پسینی " ، این امکان وجود خواهد داشت تا با تدوین استاندارد ملی و گواهینامه های خاص پیش از نصب و اجرا تا 90 درصد فرآیند نظارت صورت گرفته، ضریب ایمنی ساخت و ساز را افزایش دهیم. در این میان سیستم ساختمانی پانل های سقفی و دیواری سه بعدی نسبت به سایر مصالح ساختمانی به سبب وجوه متمایزی که با سایر مصالح سبک دارد باعث شده تا شاهد بیشترین استقبال در سطح کشور و خصوصاً مناطق زلزله زده و ... باشد. این سیستم ساختمانی علاوه بر سبک بودن و مقاومت بسیار بالا و اطمینان بخش در برابر زلزله، در برابر صدا، سرما و گرما نیز عایق است. همچنین این پانلها کم حجم بوده و قادرند تا ساعتها در برابر شعله های مستقیم آتش مقاومت کنند. مزیت بسیار مهم دیگر پانلهای سه بعدی تهیه و تدوین جزئیات اجرایی و روش کار سیستم است. این روشها بصورت کاملاً دقیق و منطبق با مقررات ملی ساختمان تدوین شده که خود باعث سرعت اجرای بالای این سیستم است. علاوه بر آن ساخت تجهیزات جانبی اجرای این سیستم باعث شده تا سرعت اجرا چندین برابر گردد. دستگاههای ملات پاش الکترونیکی ساخته شده در شرکتها نیز تحول عظیمی در اجرای این سیستم است. بکارگیری ملات پاش سرعت اجرای سیستم را تا سه برابر افزایش می دهد. ضمن اینکه ضایعات و تلفات ملات سیمانی کاهش می یابد،کاربرد : پانل پیش ساخته سبک در صنعت ساختمان بجای دیوارساختمان استفاده می شود. این پانلها می تواند به جای دیوارهای آجری ، سفالی پـیش سـاخته و یـا دیوارهـای بـا اسـكلت فلزی - بتنی استفاده شوند . این پانل سیستم ساختمانی مناسب برای كف ، سقف و بام می باشد و در ساختمانهای تا چهار طبقـه بدون اسكلت و در ساختمانهای بلندتر به صورت مختلط با سیستم قاب بتنی یا فلزی قابل اسـتفاده است . رفتار در برابر نیرو ها : ساختمان های احداثی با 3D رفتار سازه ای جعبه ای شکل (BOX) در این نوع ساختمان ها انتقال نیرو به صورت خطی انجام نمی شود، بلکه به صورت سطحی است، در ساختمان های با سازه تیر و ستون انتقال بار به صورت خطی است یعنی بار هر طبقه از طریق تیرها به ستون و از ستون به فوندانسیون منتقل می شود، در ساختمان های تیر و ستونی در هنگام وقوقع زلزله با تخریب سازه ای در هر یک از اجزا اعم از تیرها یا ستون ها تخریب کلی و فروریزی ناگهانی صورت می گیرد، اما در ساختمان های احداثی با 3D چنانچه در اتصال یک دیوار یا سقف یا کف تخریبی ایجاد شود سایر اجزاء بار وارده را تحمل می نماید و مانع از تخریب کلی ساختمان می شوند.اتصال ساختمان در سازه های اسکلت فلزی یا بتنی پیش ساخته موضعی و محدود است و به خصوص اگر ضعف جزئی در هر یک از اتصالات وجود داشته باشد در اثر نیروی جانبی، ساختمان را در معرض تخریب و آسیب جدی قرار می دهد، اما در ساختمان هایی که با روش 3D ساخته می شوند یکپارچگی اتصالات یکی از مهم ترین ویژگیهای این روش ساختمانی می باشد و همین موضوع توجه مهندسین ساختمان را به این روش جلب کرده است.اجزای تشکیل دهنده پانل ها : این پانلها متشکلند از :1- مفتول در سایزهای 5/2 الی 5/3 از انواع فولادی، مسی یا استیلی ( که به صورت شبکه فولادی که آن را مش می نامند در سطح بیرونی قرار دارد) 2- لایه عایق پلی استایرن نسوز منبسط غنی شده EPS)) 3- فاصلة فوم پلی استایرن با صفحات مش2سانتی متر ( که بعد توسط سیمان پر می شود) 4- اتصال صفحات توسط خرکهای مفتولی از نوع همان شبکهپانل از دو لایه شبکه فلزی مش در طرفین و یک لایه فوم پلی استایرن نسوز در وسط تشکیل شده است. به طوری که این سه لایه توسط مفتول های جانبی به یکدیگر متصل شده است. بعد از نصب در محل برای ایجاد استحکام در سازه مورد نظر، دو طرف سازه را که با شبکه های مفتولی پوشانده شده اند را بتن پاشی می کنند. که به این عمل اصطلاحا شاتگریت می گویند. ضخامت شات گریت mm40 تاmm 80 می باشد که mm20 این ضخامت فاصله بین شبکه های مفتولی و ما بقی سطح کار را می پوشاند.اندازه های استاندارد در یک نمونه پانل استاندارد :عرض : mm600طول :mm1200وزن تقریبی : kg/m2 6ضخامت پلی استایرن : 100، 80 ، 60، 40 میلی متراندازه سیم های مفتولی : ابعاد شبکه های فولادی باید mm50* mm50 باشد و قطر آنها mm2.8فاصله خر پا ( برای اتصال شبکه های مش فولادی) : mm100ضخامت بتن شاتگریت: mm 40 الی 80نحوه نصب : قطعات پیش ساخته ی پانل, به آسانی جا به جا , حمل و نصب می شوند . آنها به علت وزن بسیار كمی كه دارند تحت هر شرایطی قابل استفاده بوده و در عین سبكی از استحكام چشمگیری نیز برخوردارند . لذا هر كارگری به راحتی می تواند یك دیوار را جابه جا نماید. سبكی دیوارهای پیش ساخته محسنات دیگری نیز در بر دارد از جمله سهولت در مونتاژ كه بوسیلة یك یا دو كارگر برای دیواری با مساحت 4 متر مربع قابل اجرا است . و متعاقباً كار بدون بالابر و صرفاً توسط كارگران پیش خواهد رفت .به همین دلیل اجراء و نصب , آسان و بدون استفاده از كارگر متخصص انجام گرفته و به سهولت انجام می گردد . البته لازم به یادآوری است كه وجود كارگران متخصص موجب تسریع در پیشرفت كار و افزایش بازده تولید خواهد گردید. تصویر شماره 1 و 2 پانل های سبک در محل احداث ساختمان به فنداسیون متصل میشود و همچنین دیوارها و سقف به هم متصل می شوند و محل اتصالات به صورت همزمان بتن پاشی میشوند . پس از نصب دیوار ها یا قطعه پیش ساخته در هر کاربردی ، با بتن پاششی اندود می شوند. بتن از طریق پمپ ، با فشار هوا به پانل ها پاشیده می شود که اصطلاحاً آن را " شات کریت " گویند . این سیمان پاشیده شده علاوه بر پر کردن لایه mm20 بین مفتول ها و پلی استایرن، روی کار را نیز می پوشاند . این مرحله را در تصویر شماره 3 می بینید. در این سیستم چون دیوار ها و سقف به صورت یکپارچه و به شکل باکس است بنابر این توزیع بار ها و مقاومت در برابر نیرو های خارجی به ویژه زلزله تقریبا یکنواخت و همگن می باشد. بر اساس مشخصات این کالا می توانید آن را یکی از مقاوم ترین مصالح ساختمانی نام ببرید.لازم است بدانیم که این پانل ها قدرت و هماهنگی خود را از اسکلت بتنی و شبکه های مفتول کسب می کنند. همچنین اتصالات نشان داده شده که سبب انسجام مش های فولادی می شود در تقویت پایداری پانل های در برابر زلزله نقش مهمی را ایفا می کنند.چگونگی نصب تاسیسات در پانل ها : از دیگر محسنات قطعات پیش ساختة سهولت در نصب تاسیسات ساختمانی ( لوله كشی آب، گاز , برق , تلفن و غیره ) به صورت ایجاد انواع شیارها در دیوارهای مذكور است . در حقیقت نه تنها ایجاد این شیارها سریع و بدون نیاز به تخریب انجام می شود , بلكه محیط كار همیشه تمیز و پاك می ماند . مراحل کار برای نصب تاسیسات در این پانل ها به ترتیب زیر می باشد :1. مسیرهای لوله بر روی دیوار علامت گذاری می شود 2. سپس بوسیله ی ابزار مخصوص , شیارها در محل مورد نیاز بر روی پلی استایرن بوجود آمده و بعد از آن لوله ها پشت شبكه استیل قرار می گیرند . در صورت لزوم , شبكه ی استیل بوسیله ی قیچی های مخصوص باز می شود3. پس از نصب کامل لوله، مناطقی که در آنها شیار هایی ایجاد شده ترمیم میگردند وسپس برای نگهداری لوله ها لازم است شبکه های فولادی ( استیلی) مجددا بسته شوند. مزایای پانل های پیش ساخته سه بعدی : پیش از این در مراحل مختلف با مزایای این نوع مصالح جدید آشنا شدیم ، اما در این قسمت لازم است بیشتر به بررسی برتری های این پانل های پیش ساخته بپردازیم تا دلیل گسترش روز افزون آنها بر ما معلوم گردد.1.کاهش استفاده از سیمان و کاهش هزینه های تمام شده 2.کاهش وزن و ایمنی بیشتر ساختمان در برابر زلزله ( در این روش وزن ساختمان 25% کاهش می یابد یعنی در هنگام زلزله 25% نیروی کمتر به ساختمان وارد میشود) 3. مصرف بهینة انرژی و کاهش میزان آلودگی های صوتی 4. توان قالبگیری و برش در اشکال مختلف و خواص مکانیکی ایده آل 5. ضد حریق و غیر حساس بودن به آب 6. کاهش زمان برگشت سرمایه از 15 ماه در شیوه سنتی به 8 ماه در روش سازه های پیش ساخته سبک 7. افزایش عمر ساختمان و استحکام آن 8.کاهش وزن آهن و بتن مصرفی 9.حذف اجرای کچ و خاک 10.افزایش سطح زیر بنای 11.تقلیل زمان اجرا به میزان 50 درصد 12.صرفه جویی انرژی گرمایی و سرمایی به علت عایق بودن پانل ها13. عایق رطوبت و صوت (دیوار پیش ساختة با ضخامت 4 سانتیمتر , 38 دسی بل صوت را جذبمی كند.- دیوار پیش ساختة با ضخامت 8 سانتیمتر , 45 دسی بل صوت را جذب می كند.14. غیر قابل نفوذ و محیطی نا مناسب زندگی برای حشرات موذی 15. نصب آسان 16.غیر قابل اشتغال بودن و... (كیفیت پلی استایرن مصرفی در قطعات پیش ساخته ی پانل به گونه ای است كه مشتعل نمی شود وبه لحاظ فنی مطابق گروه بندی F قرار می گیرد . )17. استفاده از قطعات پیش ساخته , شرایط بتن ریزی را آنچنان آسان می كند كه پیشرفت و اجرای عملیات به دمای محیط و شرایط آب و هوایی منطقه مربوط نمی شود .به عبارتی در دمای بالا, تبخیر و در دمای پائین یخ زدگی به وجود نمی آید و لذا هیچگونه افزوده ای به بتون اضافه نمی گردد و همچنین بتون پس از تكمیل این مرحله كه به مراتب در مدتی كوتاهتر از موارد مشابه سنتی صورت می گیرد ,سریعاً با مقاومت بالا بعمل آمده و سخت می گردد . 18.مقاومت در برابر طوفان و گرد باد :ساختمان های ساخته شده با دیوارهای پیش ساختة در مقابل انواع پیچیده ی نیروهای كششی و تنشی حاصله از گردباد نه تنها در معیارهای آزمایشگاهی بلكه در مقیاس واقعی مناطق مختلف ,در سالیان متمادی با نتایج مثبتی روبرو شده است .19.کاربرد متنوع :قطعات پیش ساختة پانل , قابل استفاده برای ساخت هر نوع كار ساختمانی است . این قطعات به عنوان اجزاء دیوارهای باربر و پارتیشن و انواع سقف ها ، پله ها و پاگردها استفاده می شوند . در همة این موارد تمامی شكلهای هندسی - در سطوح صاف و قوس دار - قابل اجراست و به راحتی حتی درمحل سایت قابل برش است و خصوصیات عایق بندی حرارتی و صوتی , مقاومت در برابر آتش , قابلیت جا به جائی و نصب آسان را برای هر نوع استفاده به بهترین انتخاب تبدیل می كند . پانل تك : محصولی نیمه پیش ساخته است كه كاربرد اصلی آن دیوار باربر و غیر باربر می باشد . پانل تك علاوه بر مصارف سازه ای و عایق كاری ، از قابلیت نصب سریع و آسان نیز برخوردار است .پانل های تك :HPبا مقاومت بالا گونه ای از پانل تك است كه با استفاده از دو ردیف مش در هر سمت آن مقاومتی دو چندان دارد و به عنوان دیوارهای باربر با باربری بالاتر نسبت به پانل های تك مورد استفاده قرار گیرند.پانل دو جداره : از دو پانل ساخته شده است كه به گونه ای مناسب با فاصله ای حساب شده از همدیگر به وسیله ی بست های افقی دوبل به هم متصل شده اند , فضای خالی بین آنها بوسیله بتن پر می شود , پانل دو جداره , مجهز به سیستم تقویت كننده ی می باشد.این محصول همانند سقف های تیرچه فوم طراحی می شود و با داشتن شبكه مش در بالا و پائین و عدم نیاز به تیرچه های پیش ساخته از موارد مشابه متمایز می گردد.پانل های سقف: که جهت استفاده در سقف ها می باشند كه خود در بهینه كردن مصالح مصرفی مؤثر است. پانل های پاگرد :این محصول ،با توجه به نیاز در پاگرد پله ها و ابعاد مورد نیاز، تولید می شود و در برابر بارهای ثقلی و جانبی همانند دال های قارچی عمل می كند و بار سطحی را تحمل می نماید. از ویژگی های این محصول قابلیت تطبیق ابعاد محاسباتی با محصول تولیدی است .پله های پیش ساخته: شامل بلوك های شكل گرفته ی پلی استایرن با پوشش شبكه ای استیل در كلیه ی وجوه است كه به وسیلة سیم های استیل به همدیگر جوش برقی شده اند. همچنین درون آنها كانال هایی تعبیه شده اند كه توسط آرماتور و بتون ، بطور حساب شده ، تقویت می گردد.

نوشته شده در تاریخ پنجشنبه 19 دی 1387    | توسط: فراز .م    |    | نظرات()