سبک سازی ساختمان

سازي و زلزله بككنفرانس بين المللي س

، جهاد دانشگاهي استان كرمان1389ارديبهشت 2تا 1

LEEDسبك سازي سازه ها با سيستم پيش ساخته سبز

3، سعيد شفيعي2، حسين پهلوان1هما شفيعي

، گروه عمران، دانشگاه آزاد اسالمي واحد خمين)مربي(هيات علمي [email protected]

، موسسه آموزش عالي غيرانتفاعي پرديسان بابلسر)مربي(هيات علمي-2 ه آزاد اسالمي واحد اراكمهندسي محيط زيست، دانشگا-3

چكيده

در آغاز هيچ نبود، مسكني نبود، انسان به فكر سر پنـاهي بـود تـا خـود را از سـرما و گرمـا و حيوانـات . در آغاز هيچ نبود، انسان بود و دشت هاي بيكران و خالي از سكنهكه با توجه به علل و عوامل مختلف صرفه جويي در زمان و هزينـه در كنـار سـاخت وحشي در امان دارد، ولي امروزه ساخت و ساز يكي از نيازهاي اساسي بشر مي باشد

با گذر زمان انسان ها به ويژه در جوامع پيشرفته به روشهاي جديد ساخت و ساز احساس نياز نمودند و . يك سازه زيبا و ايمن از الزمه هاي صنعت ساخت و ساز مي باشند. روشهايي كه در كنار استحكام سازه ها و زيبايي به انسان امكان ساخت و ساز سريع و اقتصادي را فراهم نمايند. بشر نخواهد بود ديگر ساخت و ساز سنتي پاسخگوي نياز

نـد در ساخت و ساز صنعتي مـي توا . جهت دستابي به اين خواسته با توجه به پيشرفت ماشين آالت صنعتي و كارخانجات توجه انسان معطوف به ساخت و ساز صنعتي شددر ايران نيـز . ان فراهم سازدمدت كوتاهي تعداد زيادي سازه هاي تيپ، مقرون به صرفه، با استحكام مناسب، مطابق آيين نامه و با مصالح تضمين كيفيت شده را براي انس

و ساز صنعتي دو بعدي موسوم به ساخت و ساز سبز ارائه در ادامه اين تحقيق سيستم ساخت. در اين زمينه پيشرفت هايي هرچند اندك ولي رو به افزايش مشاهده مي شودبا توجه به ساخت سريع، مصالح متداول، صرفه جويي در مصرف مصـالح و زمـان، زيبـايي سـازه هـاي . مي شود كه روشي نسبتا جديد در اياالت متحده آمريكا مي باشد

كه اسـتانداردهاي ايـران نيـز بـا آن هـا تـا حـد نسـبتا زيـادي (قت با استانداردهاي متداول آمريكا ساخته شده با اين روش، كاربرد در سازه هاي با كاربري مختلف و مطابريع سازه ها و سبكي سازه هاي ساخته شده با اين روش، اين سيستم مي تواند در ايران نيز مورد استفاده قرار گيرد و به صرفه جويي در مصالح، ساخت س) همخواني دارد . دارد، سبك سازي فوق العاده سازه و كاهش آالينده هاي محيط زيست كمك نمايدبا توجه به استان

صنعتي سازي، محيط زيست، سبك سازي، معماري: كلمات كليدي

مقدمه. 1

يچ نبـود، مسـكني نبـود، در آغاز ه. در آغاز هيچ نبود، انسان بود و دشت هاي بيكران و خالي از سكنه. در آغاز هيچ نبود ، كلمه بود و آن كلمه خدا بوددر آغاز هيچ نبود، كارخانه توليد سيمان، آجر و فـوالد نبـود، پـس . انسان به فكر سر پناهي بود تا خود را از سرما و گرما و حيوانات وحشي در امان دارد

ار از مصالح گوناگون سـاختماني، آيـين عصري سرش. را طي نمود تا به عصر حاضر رسيد... عصر حجر و . انسان با هوش سرشار خود شروع به كار نموداكنون نيز اين سوانح . در آغاز هيچ نبود ولي از همان ابتدا سوانح طبيعي و قهر طبيعت بود ....، برجها و تلف ساختماني، انواع روشهاي ساختنامه هاي مخ

از همان ابتدا كه هيچ نبود . يه به افرادي بي خانمان تبديل نمايدهستند، تفاوت در اينجاست كه امروزه يك زلزله مي تواند هزاران نفر را در عرض چند ثانامروز نيز اين نزاع ها هستند، تفاوت در اين جاست كه جنگ هاي اين روزگـار بـا پيشـرفت بشـر خرابـي هـاي . انسان ها بر سر هيچ شروع به نزاع نمودند

بنـابر ايـن در ايـن روزگـار . ا آواره شدن گروه بيشماري از انسان ها همـراه مـي شـود اين خرابي ها ب. پيشرفته تر و وسيع تري از خود به جاي مي گذارندامروزه ساخت و ساز امريست كه مسـكني ايمـن و زيبـا از . ساخت و ساز تنها به منزله ساخت يك سرپناه نيست كه انسان را از سرما و گرما محفوظ دارد

انسـان در برابـر سـوانح در آن احسـاس وال در حداقل مساحت حداكثر نياز انسان را فراهم نمايد ومسكني كه معم. نظر معماري براي انسان مهيا مي سازدامروزه زمان با طلوع و غروب خورشيد سنجيده . همچنين با توجه به اوضاع نابسامان اقتصاد جهان با حداقل هزينه ها بهترين ها را بايد ساخت. امنيت نمايد

انيه ها را نيز جزء جزء نموده اند بنابر اين يك ساخت و ساز خوب ساخت و سازي است كه زمان ساخت را بـا حـداقل نمي شود بلكه ساعت هاي اتمي ثبا گذر زمـان انسـان هـا بـه . با توجه به موارد فوق ساخت و ساز سنتي ديگر پاسخگوي نياز بشر نخواهد بود. به كمترين زمان ممكن كاهش دهدكار نيرو

بـه انسـان امكـان و سـبكي زيبـايي ،روشهايي كه در كنار استحكام سازه هـا . ه به روشهاي جديد ساخت و ساز احساس نياز نمودندويژه در جوامع پيشرفتجهت دستابي به اين خواسته با توجه به پيشرفت ماشين آالت صنعتي و كارخانجات توجه انسان معطوف . ساخت و ساز سريع و اقتصادي را فراهم نمايند

شايد در ايـن روش . ساخت و ساز صنعتي مي تواند در مدت كوتاهي تعداد زيادي سازه هاي تيپ را براي انسان فراهم سازد. ز صنعتي شدبه ساخت و سابا توجه به صرفه جويي قابل توجه در زمان و تعـداد نيروهـاي متخصـص و نيـروي ،ساخت يك واحد مقرون به صرفه نباشد ولي با افزايش تعداد واحدها



عالوه بر صرفه جويي اقتصادي و زماني برخي حكومت ها به دليل مسايل سياسي از صنعتي سـازي اسـتقبال . روش بسيار مقرون به صرفه مي شود كار ايني به عنوان نمونه حكومت سوسياليستي را مي توان در اين زمينه نام برد كه هدف آن از بين بردن اخـتالف طبقـاتي بـا يكسـان سـاز . گسترده اي نمودند

:سيستمهاي مختلفي در زمينه صنعتي سازي سازه ها رواج دارد كه مي توان به سيستمهاي ذيل اشاره نمود. مسكن بود .سيستمهاي يك بعدي يا خطي، سيستمهاي دو بعدي و سيستمهاي سه بعدي

سيسـتم هـاي . لت پـيچ و مهـره اي رواج دارد سيستم هاي تك بعدي يا خطي شامل تير و ستون پيش ساخته مي باشند كه در ايـران نيـز بـه صـورت اسـك سـه بعـدي دوبعدي شامل ديوارها و پانل هاي پيش ساخته مي باشند كه در ايران به صورت پانل هاي بتني، سوپر پانل، پانل هاي ساندويچي و ديوارهاي

.مل ساخته مي شود و به محل نصب حمل مي شودسازه به صورت كابوده و سيستم سه بعدي كه به صورت كانتينرهاي پيش ساخته . رواج يافته اندچـرا كـه در هـر حالـت نيـاز بـه اتصـال بـه زمـين از طريـق . الزم به ذكر است كه هيچ يك از اين سيستم ها به طور صد در صد پيش ساخته نمي باشـند

يد پـيش سـاخته هـا در محـل و هزينـه حمـل و نقـل از با توجه به شرايط منطقه ، مصالح موجود، وجود يا عدم وجود كارخانه تول. فونداسيون وجود دارددر بين روشهاي پيش ساختگي استفاده از سيستم دو بعدي كه معموال ساختار مدوالر نيز دارنـد از سـاير روشـها در اكثـر . سيستم مناسب استفاده مي شودزم به ذكر است كه در سيستم هـاي پـيش سـاخته امكـان تغييـرات ال(اين سيستم از لحاظ معماري، امكان تغييرات در آينده . كشورها متداول تر مي باشد

، حمل و نقل و سرعت بر ساير روش هـا معمـوال ارجحيـت .)ار كم مي باشد مگر در مواردي كه از نظر كارخانه سازنده مجاز باشديمعماري در آينده بسمانند كشورهاي پيشرفته چندان جايي بـراي خـود پيـدا ننمـوده اسـت و متاسفانه در كشور ما اين روش ساخت و ساز چندان پر طرفدار نمي باشد و .دارد

شك مي باشند همچنان ساخت و ساز سنتي كه در موارد زيادي نيز مطابق استانداردها انجام نمي شود با مصالح معمول كه استاندارد بودن آن ها نيز مورد في مصالح را در كارخانه فراهم مي سازد و از اين نظر ضريب اطمينان ساخت و سـاز در صورتيكه صنعتي سازي سازه ها امكان كنترل كي. انجام مي شود

البته نمونه هـايي . اميد است كه در آينده اي نه چندان دور ساخت و ساز صنعتي در ايران نيز جايگاه مناسب خود را يافته و رواج يابد .را افزايش مي دهدديوارهاي كناف نمونه هاي قابل توجه اي مي باشند كه كمابيش استفاده از آن ها در سازه هاي بلند مرتبـه و مانند ديوارهاي سه بعدي و سوپر پانل ها و

در ادامه اين تحقيق سيستم ساخت و ساز صنعتي دو بعدي موسوم به ساخت و ساز سبز ارائـه مـي . ساختمان هاي اداري و اموزشي رو به افزايش مي باشدسـبك با توجه به ساخت سريع، مصالح متداول، صرفه جويي در مصـرف مصـالح و زمـان، . اياالت متحده امريكا مي باشد شود كه روشي نسبتا جديد در

كـه (زيبايي سازه هاي ساخته شده با ايـن روش، كـاربرد در سـازه هـاي بـا كـاربري مختلـف و مطابقـت بـا اسـتانداردهاي متـداول آمريكـا سازي سازه،و انگليس اين سيستم مي تواند در ايران نيز مورد استفاده قرار گيرد و به صرفه جـويي ) آن ها تا حد نسبتا زيادي همخواني دارداستانداردهاي ايران نيز با

. در مصالح، ساخت سريع سازه ها با توجه به استاندارد و كاهش آالينده هاي محيط زيست كمك نمايد LEEDساخت وساز سبز . 2

سيستم ساخت و ساز سبز . زيبا باشد روياي بسياري از طراحان بود مقاوم وسبك، به يك سيستم ساخت و ساز كه بتواند بسيار مدت هاي طوالني دستيابي LEED مجموعـه اي از : به عنوان يك تعريف كلي مي توان اين سيستم را اينگونه معرفي نمود. تا حد زيادي اين رويا را به حقيقت نزديك ساخته است

Metal stud(MSCپانلهاي اين سيستم . دهند سبك كه در كنار يكديگر همراه با اليه بتني تشكيل پانلهايي با كيفيت باال را مي) مهار(ستونهاي فلزي

crete ( ي ناميده مي شوند كه سيستم پانلهاي پيش ساخته بتني با فريم فوالدي داخلي سبك هستند كه به راحتي با اسكلت فلزي و بتنـي اتصـال برقـرار مـاين ديوارهـا در دو نـوع ديـوار بـاربر و ديـوار جداكننـده . هاي معماري مي شود طرحبتن سبب دوام و دستيابي به نماي خارجي زيبا جهت انواع . مايندن

ترده اي از اين نوع ساخت و ساز بسيار سريع و به گونه اي موفقيت آميز به محـدوده گسـ . طراحي شده اند و در صورت نياز در محل نيز ساخته مي شوند . ه استپروژه ها، از پروژه هاي ارتشي و ملي تا خانه هاي مسكوني راه يافت

نحوه ساخت پانل ها. 3

جهـت اتصـال . همانگونه كه در قسمت هاي پيشين ذكر شد پانلها از دو صفحه بتني كه ما بين آن ها يك فريم فلزي سبك قرار دارد تشكيل شـده اسـت اين برشگيرها قبـل از مرحلـه سـاخت صـفحات بتنـي روي فـريم فلـزي ). 1شكل (تن از برشگيرهاي فلزي استفاده شده است مناسب ميان شبكه فلزي و ب

نصب شده، سپس بتن ريزي بر روي مش فلزي داخل فريم انجام شده و پس از رسيدن بتن به مقاومت مـورد نظـر كـه معمـوال در ايـن قسـمت از روش مش فلزي جهت تسليح بتن بوده و فريم فلزي نيروهـاي محـوري و . استفاده مي شود، پانل ها آماده اتصال مي باشند اوتوكالو جهت عمل آوري پانل ها

جهت اطمينان از توليد صحيح كليه . اين پانل ها در دو حالت پيش ساخته يا درجا ساخته شدند قابليت ساخت و استفاده دارند. عرضي را تحمل مي نمايددر جا ساخته شده يا پيش سـاخته، بـه عنـوان رو كـار MSCپانلهاي .رخانه نخست يك نمونه آزمايش ساخته و مونتاژ مي شودقسمت ها در محوطه كا

آمـاده بـراي MSC پانلهـاي . هـاي پـيش سـاخته مهندسـي ميشـوند شوند، سبب افزايش كيفيت نماي ظاهري اين سازه بتني در نماي خارجي استفاده مي



اند كه از نظر تركيب با هم همخواني اي ساخته شده به گونه MSCپانلهاي سبك وزن بتني .. آماده شده جهت ستونها هستند استفاده و نصب در فضاهاي MSC يا ضميمه كنار پانلهاي) تيغه نازك(اي توانند به صورت صفحه تجهيزات مكانيكي مي. نمايند ها وارد مي دارند، در كنار آن حداقل بار را به ريشه

ساخته شـده اين پانل ها به دو صورت پيش ساخته و درجا ريز و به عبارت ديگر .ند تا طول قطعات افزايش يابد و به طرح مورد نظر دست يابيمقرار گير .در سايت در دسترس مي باشند

MSCجزئيات پانل -1شكل

پانلهاي ساخته شده در سايت. 4

باشند، به مقدار كمي در بـتن داخـل زمـين يك فريم فلزي سبك كه اتصاالت آن از مواد كمپوزيت مي. توانند در سايت مونتاژ شوند مي MSCپانلهاي 2در شـكل .نماينـد دهند و در جاي خود محكم مي سپس قطعات را با كمك جرثقيل سبك بلند نموده و بر روي دال طبقات قرار مي. شوند ازي ميجاس

.در محل قابل مشاهده است MSCمراحل آماده سازي، ساخت و نصب پانل

و نصب آن MSCمراحل آماده سازي يك پانل -2شكل

پانلهاي پيش ساخته. 5

به همان صـورت اي به گونه اي طراحي و ساخته مي شوند كه قابليت انتقال برش ، تحمل بار طبقات و بار بام را از نظر سازه MSCپانلهاي پيش ساخته سـاخت و تحويـل ايـن . دهند اي از طرح هاي نماي خارجي را در اختيار معماران قرار مي اين پانلها رنج گسترده. دارا باشند را كه سفارش داده شده اند

شـد مـي توانـد از نيروهـاي محلـي و يـا از پانلها در سراسر جهان امكان پذير است و بسته به اين كه كارفرما توانايي نصب اين پانل هـا را دارا باشـد يـا نبا MSCپانـل هـاي .با پوشش داخلي و خارجي بتوني مشاهده مي شـود MSCنمونه اي از پانل هاي 3در شكل .نيروهاي كارخانه سازنده استفاده نمايد

.) 4شكل( در اشكال متنوع حتي به صورت زاويه دار يا قوسي شكل ساخته مي شوند



با سطح بتني داخلي و خارجي بتني MSCنمونه اي از پانل - 3شكل

و قوسي همراه با گوشه زاويه دار داخلي MSCپانل -4شكل

مواد و منابع ساخت و ساز سبز. 5-1

( زائـده هـاي فلـزي .كارخانه توليد مي شـوند رتنها برشگيرهاي كمپوزيت د. سيمان و فريم فلزي داخلي از هر منبع و مكاني قابليت تهيه و استفاده دارندكـه ميـزان ( مواد مصـرفي از قراضـه بازيـافتي % 70تا % 6.4به طور متوسط .مواد بازيافتي مي باشند% 80تا % 30تقويتي شامل و مش ) MSC هاي بست

ي اسـتفاده ددر بتن مصرفي پانل ها نيز ممكن اسـت در صـورت نيـاز از خاكسـتر بـا . توليد مي شوند) مصالح بازيافتي بستگي به كارخانه توليد فوالد دارد . نموداز منابع محلي استخراج مصرفي را مي توان ير مواد سا .شود

چرا ساخت و ساز سبز؟. 6

:در ادامه داليل نام گذاري اين سيستم به نام ساخت و ساز سبز را بيان مي نماييم

كاهش آالينده هاي محيطين كاهش بتن مصرفي در فونداسيون سـيمان توليـدي آار در اين روش ساخت و ساز به واسطه كاهش مصرف سيمان و همچنين سبك سازي سازه و در كن

اين امر مي تواند تاثير قابل مالحظه اي در كاهش آلودگي محـيط زيسـت . در كارخانه كاهش مي يابد و در نتيجه انتشار دي اكسيد كربن كاهش مي يابد% 65اهش انتشار دي اكسيد كربن ناشي از ساخت سيمان در حد ضخامت كم بتن مصرفي سبب ك .)به ويژه در كشورهاي صنعتي از جمله ايران(دارا باشد ن عمر مفيد ساختمان امكان جداسازي بتن و فوالد از يكديگر وجود دارد و هريك از اين مواد بـه طـور اعالوه بر مورد فوق پس از پاي ).5شكل (مي شود

) فوالد و بتن در اكثر مناطق موجود است (رفي را مي توان از نزديكترين منابع همچنين به دليل اينكه مواد مص. جداگانه وارد چرخه بازيافت خود مي شوندهمچنين به دليل سبك شدن پانل ها تعداد پانل هايي كه مي توان به وسيله . تهيه نمود ، نياز به پروسه حمل و نقل كمتر و در نتيجه آاليندگي كمتر مي باشد

ن هزينه هـا كـاهش يافتـه و ميـزان آالينـده حاصـل از ماشـين هـا آز به ماشين هاي كمتر مي باشد كه به دنبال هر كاميون حمل نمود بيشتر شده بنابر ين نيا .كاهش مي يابد

بهينه سازي مصرف انرژي

طراحـي مفاصل خارجي بـه صـورت كـام و زبانـه . شوند در اين سيستم فضاهاي خالي بين قالب و حفرات ستونهاي استيل با عايقهاي مختلف عايقبندي ميهمچنـين قابليـت . انـد صفحات با روكش فلزي يا فويل روكش شده و در جهت كاهش جريان هوا و انتقال حرارت از سمت داخل پوشانده شـده . شده اند

انرژي را اين تدابير مصرف. توليد پانل هاي با ابعاد بزرگ سبب كاهش درزهاي اتصالي و در نتيجه كاهش اتالف حرارتي و ورود و خروج هوا مي شوندشوند هنگاميكه با فوالد بازيافتي و مصالح استخراج شده شوند سبز تر مي اين ستون هاي سبك فلزي كه با سيستم بتن پيش ساخته همراه مي .نمايند بهينه مي

.حل باشندشوند، يا اينكه تجهيزات مورد نظر ساخت بتن پيش تنيده بسيار نزديك به م از منطقه مورد نظر ساخت و ساز ساخته مي



كم بتن ضخامتنمايي از -5شكل

آزمايشات انجام شده روي پانل ها. 7

كشش و مقاومـت برشـي قـرار مـي بتن و فوالد، ) كمپوزيت(در آزمايشگاه تحت آزمايش هاي مختلف ا زجمله تست عملكرد مختلط MSCپانل هاي همجنين مورد تست بالستيك قرار گرفتـه . مي باشند و پاسخگوي محاسبات لرزه اي مي باشند UBC( 1997)و ICBO اين پانل ها مورد تاييد. گيرند

باربر مـورد آزمـايش قـرار گرفتـه انـد و اي ديوار ستونهاي فلزي باربر، سيستم سازه. را بر آورده ساخته اند UL752اند و مشخصات مورد نياز استاندارد .اشاره نمود LEEDاند كه از آن جمله مي توان به گواهي مورد قبول آزمايشگاههاي مطرح در زمينه ملي قرار گرفته

نصب پانل ها. 8 اولـين مرحلـه نصـب .را مي توان به وسيله بست هاي مخصوص يا پيچ و پرچ به اسكلت فلزي از پيش طراحي و ساخته شده نصب نمـود MSCپانلهاي

در مورد پانلهايي كه باربر بوده و نقش تحمل برش را نيز ايفا مي نمايند پانل مي بايست . قرار دادن مطمئن پانل بين كف طبقه و تير فوقاني سقف مي باشدپوند بر فوت مربع است، بنابر اين نياز به جرثقيل كوچكي جهت بلند نمودن پانل هـا مـي 35وزن معمول اين پانل ها . ستون هاي كناري نيز متصل شودبه

ت فلزي قابل مراحل اتصال يك پانل به اسكل 6در شكل .پانل هاي خارجي با كمك ميله هاي درزگير كامال در برابر نفوذ آب نفوذناپذير مي شوند. باشدمراحـل اجـراي يـك سـازه بـا اسـكلت فلـزي و 8در شـكل .نيز مراحل نصب پانل هاي استفاده شده در نما مشـاهده مـي شـود 7در شكل .مشاهده است

.به صورت نسبتا كامل نشان داده شده است MSCديوارهاي ساخته شده از پانل هاي

با ابعاد بزرگ با پوشش بتني و تير فلزي بااليي و پاييني جهت اتصال به اسكلت فلزي MSCپانل مراحل نصب -6شكل

نصب نماي خارجي -7شكل

از دو صـفحه MSCمعموال اين ديوارها . بدون اسكلت فلزي جهت ساخت و ساز استفاده نمود MSCعالوه بر حالت فوق مي توان از ديوارهاي باربر

در برخـي حـاالت مـي تـوان از اليـه بتنـي داخلـي صـرفنظر نمـود و . رها قاب فلزي سبك قرار دارداينچ تشكيل شده كه بين اين ديوا 2بتني به ضخامت ايـن . نمايـد نمايند و سـطح بتنـي ماننـد ديـوار برشـي عمـل مـي ستونهاي فلزي بار طبقات و بام را تحمل مي. ضخامت اليه خارجي را بيشتر در نظر گرفت

به صورت ديوار برشي نيز عمل نموده و همانند بادبند و ديوار برشي بارهـاي جـانبي را نيـز تحمـل نماينـد و در ديوارها عالوه بر تحمل بار قائم مي توانند پانـل 10در شـكل . نمونه اي از اين پانل ها به همراه نحوه اجرا قابل مشـاهده اسـت 9در شكل . كنار يكديگر يك سيستم سازه اي كامل را تشكيل دهند

.سه طبقه در حال اجرا قابل مشاهده است هاي مشابه در يك ساختمان



نماي داحلي ، خارجي، اتصال پانل ها به اسكلت فلزي و نماي تكميل شده يك نمونه ساخت و ساز سبز -8شكل

MSCپانل هاي باربر - 9شكل

نصب يك سيستم پيش ساخته سه طبقه در محل -10شكل

MSCي هاموارد مصرف پانل ساير . 9

روكش ساختمانهاي چند طبقه MSC بـار مـرده در طبقـات ، بـه دليـل كـاهش جـرم بتنـي، سـبب كـاهش پانلهايي را پيشنهاد داده كه عالوه بر جنبه زيبا شناسي در همه ابعاد معماري

قاب استيل سبك وزن كه جزء اصلي و اوليه اين پانلهاست، نياز به پوششـهاي داخلـي را از بـين . شوند ساختمان و اسكلت سازه و همچنين فونداسيون ميان نمونه مي توان به سطوح حاوي به عنو. و بافت هاي مختلف موجود مي باشند پانلهاي پشتي و پانلهاي روكار در رنگهاي مختلف و در طرح. برده است

ح سندبالست شده و حتي سطوح با روكش آجري و يا سنگي اشاره و، سط)اكسپوز(ح بتني با سنگدانه هاي نمايان ورنگدانه هاي با رنگ هاي متنوع، سط .مشاهده مي شود هاگونيمااز نوع سند بالست شده همراه با روكش طرح چوب MSCنمونه اي از نماي نهايي يك سازه 11در شكل .نمود

MSCيك ساختمان مسكوتي ساخته شده با پانلهاي نماي سدبالست شده-11شكل



كف طبقات و بام بتني. 10

هـاي چنـد اليـي در مكـان تخته. ها را به قسمت خارجي ديوارها متصل نمود هاي سبك وزن فلزي ساخت و تيرچه توان از تيرچه كف طبقات و بام را ميروي اين تختـه يـك مـش . شود ن صورت يك سطح جهت ريختن بتن در محل فراهم ميشوند و به اي داشته مي خود قرار گرفته و از قسمت زيرين نگه

. اسـت MSCهـاي دهند كه اختصاصي سيسـتم بتن و تيرچه تشكيل يك مقطع كمپوزيت را مي. گيرد اينچ قرار مي 2.5فلزي و روي آن بتن به ضخامت .قابل مشاهده است MSCزي تعبيه شده در پانل چگونگي قرار گرفتن خرپاهاي فلزي بر روي تكيه گاه هاي فل 12در شكل

.قرار گرفته اند MSCخرپاهاي فلزي كه بر روي تكيه گاه فلزي پانل -12 شكل

نحـوه كامـل 14در شـكل . نمونه اي ديگر از اتصال خرپاهاي سقف شيرواني در پانل هاي استفاده شده در اسكلت فلزي قابل مشاهده است 13در شكل

. ده مي باشداجراي يك سقف مسطح بتني به صورتي كه در فوق اشاره شد قابل مشاه

هت قرار گرفتن سيستم سقف فلزي خرپاييقراردادن تير بتني همراه با پليت ج -13شكل

آماده نمودن كف جهت بتن ريزي و بتن ريزي سقف -14شكل

ديوارهاي جدا كننده. 11

همراه با بتن پر مقاومت تشكيل يك سيستم ديوار برشي همراه با يك سطح پايـاني بـا نمـاي اند كه از فريم فلزي جدار نازك ساخته شده MSC پانلهاي

.شوند، بدون اينكه تاب بر دارند يا فاسد شوند، همچنين در برابر آتش مقاومند سريع بر پا مي MSCديوارهاي . دهند عماري زيبا ميم سبك سازي سازه ها. 12

. د بـر اجـزاء بـاربر شـود عالوه بر مزاياي نام برده شده اين سيستم مي تواند به ميزان قابل توجهي سبب كاهش وزن سازه و متعاقب آن كاهش بارهاي وار

پوند بر 140تا 100در مقابل وزن (پوند بر فوت مربع مي باشد 35طبق محاسبات انجام شده كه توسط كارخانه سازنده ارائه شده است وزن اين سازه ها



با استفاده از اين پانلهـا . بر فوت مربع كاهش دادپوند 12كه با استفاده از بتن سبك مي توان اين وزن را به ) متر مربع پانل هاي پيش ساخته متداول سنتيدر اين حالت سازه به سبكي سازه هاي چوبي مي رسد كه اين امر تاثير قابل توجهي در كاهش هزينه ها . درصد سبك سازي صورت مي گيرد 65حدود

.و افزايش مقاومت لرزه اي سازه ها به جا مي گذارد

عدم محدوديت زمان اجرا. 13

نمونـه اي از 15در شـكل .ين سيستم پيش ساخته محدوديت فصلي نداشته و حتي در فصل زمستان نيز امكان ساخت ايـن سـازه هـا وجـود دارد ساخت ا .ساخت سازه مذكور در يك پيست اسكي در فصل زمستان قابل مشاهده است

پيست اسكي در زمستاننصب سازه مربوط به -15شكل

پروژه هاي اجرا شده. 14

:از مكانهايي كه اين پروژه اجرا شده است مي توان به موارد زير اشاره نمودLajolla, *,Honolulu, mavi * & Salt lake city

. اسـت ها ارائه شده عكسهايي نيز از اين پروژهباشند ارائه شده و در ادامه ليست پروژه هاي تكميل شده و يا پروژه هايي كه در دست طراحي يا ساخت مي .ها در اين تصاوير كامال مشهود است انعطاف پذيري طراحي اين سازه

كاليفرنيا: ادارات و انبارها كاليفرنيا ، مكزيك، لويزيانا:ادارات

مونتانا ، كاليفرنيا ، اوكالهاما ، فلوريدا: بيمارستان نيويورك: آپارتمانها

كاليفرنيا: ايستگاه پليس كاليفرنيا: كالجها

كاليفرنيا: دفاتر كار مهندسي مونيكاي كاليفرنيا ، مارنيادل ري كاليفرنيا: منازل مسكوني

فلوريدا: كليسا مكزيك: ساختمانهاي صنعتي

هاوايي: مركز اجتماعات كاليفرنيا: پناهگاه حيوانات

فلوريدا: هاي نظامي خانه

ساخته شده از پانلهاي پيش ساخته گالري پروژه هاي . 15

پروژه هاي بتني تجاري MSC هاي عـايق هاييست كه نيازمند ديوار ها و هتل هاي تجاري مانند ادارات، رستورانها، مدارس، مغازه حل طراحي بسيار موثر جهت استفاده يك راه

فلـزي در قسـمت داخلـي فضـاي مناسـبي ) قـاب (را ايجاد نمايد و سـتونهاي تواند طرحهاي معماري زيبايي بتن سطح خارجي مي. باشند و روكش دار مي .دهند بندي ساخت را كاهش مي به ميزان چشمگيري زمان ، MSCهاي پيش ساخته سازه. باشند جهت جاسازي تاسيسات و عايقها مي



ساختمانهاي بلند مرتبه و متوسطدهنـد و سـبب كـاهش هزينـه مالكـان ين بار مرده را در سيستم هاي با طبقات باال كـاهش مـي هاي متداول سبك ترند بنابرا از پيش ساخته MSCپانلهاي

نمونه هاي همراه با اسكلت فلزي آن حتـي در . به اين منظور استفاده از اين پانل ها در ساختمان هاي با طبقات متوسط و باال نيز رو به رشد است .شوند مي .ال نيز مشاهده شده استطبفه به با 40ساختمان هاي بلند مرتبه

MSCساختمان سه طبقه اداري تكميل شده با قطعات - 16شكل

ساختمانهاي اداري

هاي متعـارف طراحـي شـوند، كـه نتيجـه آن كـاهش تعـداد رگتري نسبت به پيش ساختهتوانند با باز شوهاي بز پانلهاي داراي باز شو و پانلهاي كناري ميدر كنـار آن تنـوع طـرح، .ها براي كارفرماست ي آن كاهش هزينه قطعاتي است كه بايد در كنار يكديگر مونتاژ شوند، حمل شوند و برپا شوند، كه نتيجه

يك ساختمان اداري 17در شكل . ديگر داليل توجه بيشتر در ساختمان هاي اداري مي باشدنماي زيبا و متنوع، سرعت ساخت و سبك بودن سازه نيز از .با اين سيستم قابل مشاهده است

نمونه اي از پانل هاي با بازشوهاي بزرگ و ساخته شده از بتن رنگي - 17شكل

رستوران ها

دتـر بـه توان موعد بازگشايي رستورانها را به حداقل رساند و هر چـه زو مي MSCها و طرحهاي مختلف و سرعت اجراي پانلهاي با كمك رنگها، بافت

.نمايي از يك فست فود ساخته شده از اين نوع سيستم قابل مشاهده است 18در شكل .سود مورد نظر از اين ساختمان ها دست يافت

نمايي از يك فست فود - 18شكل

:يساها كل

توان كليساهايي بزرگتر و از نظر طراحـي انعطـاف پـذيرتر و خالقانـه تـر از نظـر زيبـايي شناسـي سبك وزن بتني بزرگتر، مي MSCبا استفاده از پانلهاي شـذت افـزايش يافتـه با توجه به افزايش ابعاد پانل ها سرعت اجرا بـه . ساخت يك كليسا از اين سيستم قابل مشاهده است 19در شكل .طراحي و ساخت

.روز به طول انجاميده است 8است، به طوريكه مراحل ساخت ديوارهاي اين كليسا



)روز 4تنها در MSCفوت مربع از ديوار كليسا با پانل 10000ساخت (مراحل ساخت كليسا -19شكل

:هاي نظامي خانه

20در شكل .باشند دار جهت كاربردهاي نظامي ، دفاتر نظامي و انبارها مي) عايق(حل اقتصادي جهت ساخت ديوارهاي پوشش يك راه MSC پانلهاي .نمونه اي ساختمان اداري نظامي قابل مشاهده است

يك نمونه ساختمان اداري نظامي -20شكل

:MSCمزاياي پانلهاي . 16

:نمايد كه در ادامه به آن ها اشاره مي شود مزاياي بيش از ساخت و ساز متداول و روشهاي سنتي ساخت و ساز ارائه مي MSCسيستم بتني

با آجربا طرح هاي متنوع و قابل تركيب با ساير مصالح حتي سطح خارجي بتني -1 ، قابل روكش شدن با ساير روكش هافلزي داخلي بتني ياسطح -2 تحمل بار -3 داراي ظرفيت برشي -4 مقاومت در برابر حريق -5 اي مقاومت لرزه -6 مقاومت باال در برابر باد -7 مقاومت در برابر موريانه -8 انعطاف پذيري طراحي -9

)افت امواج صوتي(كاهش ميزان صوت -10 افزايش سرعت ساخت -11 پانلهاي ديواري سبك و داراي بازشو -12 كاهش بار مرده ساختمان -13

نوآوري ساخت و ساز سبز . 17

:نوآوريهاي اين فناوري عبارتند از



سبك سازي ساختمان -1

كاهش مواد مصرفي در ساختمان -2

خروجي از كارخانه و كمك به پاكيزگي محيط زيست CO2كاهش -3

حيطي ناشي از حمل ونقلكاهش صدمات م -4

دوام، نياز به نگهداري كم -5

افزايش سرعت ساخت و ساز -6

:نتيجه گيري. 18

مانند سرعت باالي ساخت، تنوع طرحهاي معماري و انعطاف پذيري طرح، امكان اتصال به اسكلت فلزي و MSCبا توجه به مزاياي فوق الذكر پانلهاي

با توجه به اينكه در ايـران نيـز . اي اين پانل ها انتخاب مناسبي جهت سيستم هاي صنعتي سازي دو بعدي مي باشند و بر آورده نمودن نيازهاي آيين نامه... نسبي طرح صنعت فوالد رواج داشته و همچنين از نظر ساخت سيمان و وجود مواد پوزوالني نيز مشكلي در اين زمينه موجود نمي باشد با توجه به سادگي

همچنين با توجه به كاهش دي اكسيد كربن توليدي فراوان . ن اين سيستم و يا سيستمي مشابه با آن را در ايران مورد استفاده قرار داداين سازه ها، مي توااز . اشـد ناشي از كارخانه هاي سيمان در ايران كه سبب آاليندگي هرچه بيشتر هوا مي شوند، اين سيستم مي تواند در پاكسازي محيط زيسـت نيـز مـوثر ب

سيستم ديگر مزاياي اين سيستم كاهش تعداد نيروي كار و نيروي متخصص مي باشد كه با توجه به اينكه در ايران نيروي كار متخصص كم مي باشد اين ن بـه همچنين با سبك سازي قابل مالحظه سازه در ايـران لـرزه خيـز مـا مـي تـوا . مي تواند گامي مفيد در جهت كاهش عواقب ناشي از اين كمبود باشد

.كاهش اثرات بحران زلزله كمك نموديافتـه و شـاهد كـاهش اثـرات نـامطلوب جاميد است كه با مطرح نمودن هرچه بيشتر بحث صنعتي سازي سازه ها اين شيوه ساخت و ساز در ايران نيز روا

.ساخت و ساز سنتي به صورت غير اصولي باشيم

:منابع. 19

1- www.metalcrete.com 2- www.chusid.com 3- Concrete Monthly, Vol. 4, No. 9, September 2006, pp.13-15 4- Precast Solution, Winter 2007, pp.8-11

1388سخنراني دكتر رمضانيانپور در دومين كنفرانس بين المللي مقاوم سازي تبريز، آبان -5

سبک سازی ساختمان

Documents

Transcript of سبک سازی ساختمان