روش های نوین ساخت و ساز
Tilt – Up :
این روش برای اجرای ساختمان های تجاری، اداری، صنعتی، آموزشی، بیمارستان، آپارتمان سازی و انبوه سازی مناسب است. اجرای ساختمان با روش Tilt – Up به شرح زیر می باشد:
از زمانی که برای اولین بار دیوارها یا اجزای ساختمان روی دال کف در محل ریخته و برپا شدند حدود یک قرن می گذرد. روش مذکور آهنگ رشد یکنواختی داشت تا اینکه امروز در دهه ۱۹۴۰ به خاطر تحول در ساخت جرثقیل های متحرک و کامیون های بتن آماده دگرگون شد.
موارد بکارگیری Tilt –Up:
این روش درساخت فروشگاه های زنجیره ای، مجتمع های اداری، مراکز خرید انبارهای کالا، ساختمان های صنعتی، مدارس، هتل ها، آپارتمان ها به کار گرفته می شود .
مزایای Tilt –Up:
مزایای Tilt – Up عبارتند از سرعت ساخت، صرفه اقتصادی، دوام و انعطاف پذیری در طراحی. طراحی و اجرای سریع بسیاری از مراحل ساخت به روش Tilt – Up با فشرده کردن برنامه زمان بندی، به صورت همزمان انجام می شود. برنامه ریزی مناسب، امکان ساخت و نصب سیستم نهایی ساختمان را در یک دوره کوتاه آماده می کند. نقل و انتقال سریع، ایمن و راحت بر روی دال کف بتن ریزی شده باعث صرفه جویی در وقت و هزینه می گردد. برای بتن ریزی از نیروی کار و بتن آماده موجود در محل استفاده می شود. در اجرای ساختمان ها با روش Tilt – Up هزینه های حمل و نقل، مصالح، نیروی انسانی ماهر، داربست و سایر هزینه ها با سهولت بیشتری قابل کنترل هستند چون متغیرهای محدود و انگشت شماری در Tilt-Up وجود دارد. بتن آماده در دسترس، آرماتوربندی راحت، نیروی کار محلی از جمله این متغیرها می باشند .
با چرخه سریع ساخت که کاربری سریع را ممکن می سازد، جریان نقدینگی را برای پیمانکار و کارفرما بهبود می بخشد. نوآوری، نیروی محرکه رشد Tilt-Up می باشد. تولید کارآمد، نماسازی زیبا، مصالح بهتر مبین آن است که Tilt-Up در انواع مختلف ساختمان و در هرجایی قابل استفاده است. برنامه ریزی صحیح و استفاده از کامپیوتر در طراحی و جانمایی پانل ها امکان ایجاد تغییرات به هنگام را در این سیستم فراهم می آورد .
پانل ها روی کف پرداخت شده اجرا شده باعث حذف قالب های عمودی، داربست بندی و مشکلات آب و هوایی محل می شود. نیروی کار کمتر و صرفه جویی در زمان اجرای پروژه امکان به وقوع پیوستن اتفاقات پیش بینی نشده را به حداقل می رساند .
پانل های Tilt-Up می تواند با طرح های متنوع معماری ساخته شود :
بتن رنگ شده و نقاشی روی آن همراه با خطوط نما ترکیب مناسبی را در نما ایجاد می کند. زمینه ها می توانند با استفاده از خطوط تزئینی یا مصالح رایج تزئین شوند. نمای اکسپوز رومی می تواند جهت نماسازی هنری استفاده شود. با استفاده از قالب طراحی شده می توان نمای مشابه نمای آجری ایجاد نمود. رنگ آمیزی و نماکاری ساده می تواند فضای سه بعدی را در سطح بتن ایجاد کند. نمای ساختمان منحصراٌ می تواند محدود به ابتکار طراح ساختمان باشد. یعنی می توان نمای کاملاً انحصاری داشت .
دوام ساختمان های Tilt -Up در مقابل زلزله و نیروی جانبی از قبیل باد آزمایش شده است و مقاومت آن به اثبات رسیده است. ساختمان هایی که در اوایل سال ۱۹۰۶ ساخته شده اند،
امروزه هنوز پایدار هستند. حداقل ترک خوردگی، نشست، مقاومت در مقابل زنگ زدگی و آتش سوزی، از جمله پارامترهای موثر در دوام سازه های Tilt-Up می باشد .
دیوارهای بتنی Tilt-UP عایق حرارتی بوده و هزینه های گرم و خنک کردن ساختمان را به حداقل می رساند .
ساختمان های Tilt-Up به دلیل داشتن مزایایی همچون مقاومت در برابر آتش سوزی، پایدار در مقابل باد و زلزله، هزینه پرداخت حق بیمه کمتری نسبت به سایر ساختمان ها دارند .
ساختمان های Tilt-Up هزینه نگهداری کمتری لازم دارند. ساختمان Tilt-Up می تواند رنگ نشده و بدون هیچگونه اثر نامطلوبی باقی بماند و چنانچه رنگ شود، فقط هر پنج تا ده سال یک بار نیاز به رنگ آمیزی مجدد خواهد داشت. سطوح خارجی بتن، با خاصیت آسیب پذیری کم، به آسانی شستشو یا مرمت می شوند. با برنامه ریزی دقیق قبلی، ساختمان Tilt-Up می تواند طوری طراحی شود که با جداکردن آسان و جایگزینی پانل های بتنی امکان توسعه آسان را بوجود آورد و یا اینکه ورودی های جدیدی را ایجاد کند .
اگر ساختمان نزدیک فرودگاه یا بزرگراه پر سرو صدایی واقع باشد، خواص جذب بالای پانل های Tilt-Up محیط آرامی را فراهم خواهد کرد تا کار وزندگی در آنجا لذت بخش باشد.
ساختمان های سبک
ساختمان های سبک با استفاده از( Wood studچوبی ) و یا( Metal stud فلزی) سال هاست در ممالک پیشرفته اجرا گردیده است که ذیلاً معرفی می گردد. ساختمان های سبک در آمریکا بسیار رایج است. در قدیم با چوب اجرا می شد به این ترتیب به طور معمول از چهار تراش های ۵ تا ۱۰ سانتی متر ( Wood Stud)اسکلت ساختمان را می ساختند و دو طرف چهارتراش را به نحوی نازک کاری می کردند .
با پیشرفت تکنولوژی ساختمان، در نازک کاری از صفحات گچی یا بتنی پیش ساخته یک سانتیمتری استفاده می شود و با سوراخ کردن در Stud سیم برق، لوله آب و … را عبور می دهند و با گذاشتن ایزوله بین دو stud تبادل حرارتی و صدا راکم می کنند. همچنین پوشش گچی یا بتنی دیوار، ساختمان ها را در مقابل آتش سوزی مقاوم می کند .
ساختمان های ساخته شده با Wood Stud را بدون استفاده از ستون ها و تیرهای فلزی تا چهارطبقه می توان طراحی کرد. اکنون در امریکا تعداد بسیار زیادی از ساختمان ها به این ترتیب ساخته می شوند .
(Wood Stud) : با گران شدن چوب و آسیب پذیری چوب در مقابل موریانه به جای چهارتراش از ناودانی های با ضخامت به طور متوسط کمتر از ۲ میلیمتر استفاده می شود .
(metal stud) : این روش همانند چوب اجرا می شود فقط به جای میخ از پیچ خودرو استفاده می شود و به علت خاصیت ارتجاعی این stud ها ساختمان های ( metal stud ) در مقابل زلزله بسیار مقاوم هستند و همچنین این نوع ساختمان ها را بدون استفاده از تیر و ستون فلزی می توان تا هفت طبقه ساخت .
قابل ذکر است که در ساختمان های بلند و Tilt-Up استفاه از ( metal stud) برای دیوارهای داخلی و دیوراهای داخلی و دیوارهای غیر باربر بسیار رایج است. بنابراین استفاده از آن راه حل بسیار مناسبی برای ساختمان های سبک و مسکونی است .
ساختمان های بلند سبک (برج سازی)
با استفاده از Base Isolatoror dumper امروزه به لحاظ ایمنی، سرعت، قیمت و کیفیت در ساختمان های بلند از فونداسیون بتنی و نصب ایزولیتر در ستون ها و تیرهای پیش ساخته پیچ و مهره ای برای ایجاد مقاومت در برابر زلزله استفاده می شود. در این ساختمان ها برای سقف ها از metal stud یا پوشش فلزی و از ورق های فولادی گالوانیزه که با اشکال متفاوت نورد شده است، به عنوان قالب بتن با ضخامت ۵ سانتیمتر و آرماتور برای دیوارها از ( metal stud )، ایزوله و صفحات گچی و بتنی استفاده می شود .
از محاسن این روش کم کردن از بار مرده ساختمان است که در تقلیل قیمت تمام شده و مقاوم سازی ساختمان بسیار موثر است. این روش در واقع به کارگیری قطعات در پی جهت ایجاد مفصل در ساختمان است.
این قطعات جداکننده Seismic isolator نامیده می شوند که قابلیت انطعاف پذیری (Flaxibility) و خمیدگی (Deflection) باعث کاهش فشار وارده بر ساختمان می شوند .
Base Isolator ها در هر نوع ساختمان به خصوص ساختمان های بلند، جدیدالاحداث و موجود قابل استفاده می باشد .
سوپرفریم R.C فناوری نوین برای مقابله با زلزله
ساختمان مسکونی از نظر اسکلت باید نه تنها مقاوم در برابر نیروهای زلزله ساخته شود، بلکه باید دارای دوام لازم در مدت زمان پیش‌بینی شده برای بهره‌برداری از آن نیز باشد. اگرچه از نظر کارکرد اقتصادی می‌توان بخش‌هایی از ساختمان را از مصالح سبک بنا نمود، اما اسکلتی که بتواند کارکرد درست داشته باشد، معمولاً وزن قابل ملاحظه‌ای از ساختمان را به خود اختصاص می‌دهد. با افزایش ارتفاع و به تبع آن نیروهای حاصل از زلزله مقاطع باربر ساختمان بسیار بزرگ شده و تکان‌های ناشی از نیروی زلزله، در طبقات فوقانی شدید می‌شود (شتاب و تغییر مکان‌های بیشتر از حد مجاز). برای اجتناب از این مسائل، روشی تحت عنوان سوپرفریم R.C برای اسکلت ساختمان، در کشور ژاپن، ابداع شده و به عنوان جدیدترین فناوری به اجرا گذاشته شده است.
روش ابداعی سوپرفریم علاوه بر در نظر گرفتن توصیه های معمول ساختمان سازی با ملحوظ نمودن انواع توصیه‌های ایمنی دیگر مانند آتش‌سوزی و انفجار و … مسائل جدیدی را از دید اجرای بخش‌های تأسیساتی در نظر گرفته دارد تا علاوه بر دسترسی آسان به کلیه بخش‌های تأسیساتی، هرگونه تعمیر و تعویض در آنها بدون ایجاد مزاحمت، برای سایر همسایه‌ها، عملی شده و همه دسترسی‌ها از داخل خود واحدها صورت گیرد.
اجزای اصلی سازه سوپرفریم R.C
با تشریح اسکلت یک ساختمان اجرا شده، به روش سوپرفریم، می‌توان به نحوه کارکرد آن پی برد. بخش‌های باربر ساختمان از شش جزء تشکیل شده است. این اجزای را می‌توان به صورت زیر تشریح نمود:
۱- سوپروال
سوپروال یا دیوار برشی مرکزی هسته اصلی باربر نیروهای قائم و به خصوص نیروهای زلزله می‌باشد که با مقطع I شکل اجرا می‌شود. این دیوار برشی، که در هسته ساختمان قرار می‌گیرد، از بخش پایین بر روی فونداسیون قرار گرفته و در بخش بالای خود به سوپربیم منتهی می‌شود. دیوار برشی به صورت بتن در جا، اجرا می‌گردد که بتن آن در بخش‌های پایین بتن با مقاومت بالاست. با در نظر گرفتن شکل‌پذیری ساختمان، مقاومت بتن سوپروال از ۶۰ نیوتن بر میلیمترمربع در بالای فونداسیون به مرور به مقدار ۳۶ نیوتن بر میلیمترمربع در بخش بالایی آن کاهش می‌یابد. آرایش میلگرد آن براساس انجام آزمایش‌هایی، بر روی قطعات مدل، طراحی شده است. از نظر اجرایی، سوپروال همیشه دو طبقه جلوتر از اجرای کف‌ها پیش می‌رود تا وقفه‌ای در کار ایجاد نشود. شبکه میلگردهای این بخش، به دلیل سنگینی زیاد در سطح زمین ساخته شده و به وسیله جرثقیل برجی در محل خود نصب می‌شود. جرثقیل برجی باید حداقل قادر به جابجایی ۱۰ تن بار باشد.
۲- ستون‌های اتصالی
در طرح سوپرفریم، در هریک از نماهای ساختمان دو ستون اتصالی و جمعاً به تعداد هشت عدد، اجرا می‌گردد. این ستون‌ها که بزرگ‌ترین مقطع (ستون) را در ساختمان دارند (مقطع ۱/۱ * ۱/۱ متر) به دلیل قرار گرفتن در نمای ساختمان، فضای داخلی را اشغال نمی‌کنند. وظیفه اصلی این ستون‌ها، انتقال نیروی زلزله از بالای ساختمان بر روی پی می‌باشد. این ستون‌ها به صورت پیش‌ساخته در سطح کارگاه ساخته می‌شوند. با توجه به اهمیت آنها در محافظت ساختمان از تصادم اشیای خارجی در حین بهره‌برداری و با عنایت به کارکرد آنها، کنترل کاملاً دقیقی بر روی قطعات پیش‌ساخته انجام می‌شود و اگر بتن ستونی مناسب نبوده باشد آن ستون از رده خارج می‌شود. مقاومت بتن در این ستون‌ها نیز به صورت هماهنگ با سوپروال از ۶۰ تا ۳۶ نیوتن بر میلیمترمربع متغیر است.
۳- لوازم جذب انرژی (میراگرها)
یک ساختمان بلند باید در مقابل تکان‌های شدید ناشی از زمین‌لرزه رفتار کاملاً پیش‌بینی شده‌ای را داشته باشد. قراردادن لوازم جذب انرژی اگرچه از حدود ۳۰ سال پیش در دنیا رواج پیدا کرده است، اما گذاشتن نوع خاصی از آنها در بالای ساختمان، تنها در تکنیک سوپرفریم استفاده می‌شود. لوازم جذب انرژی که همانند یک کمک فنر بسیار بزرگ عمل می‌کنند رفتار ساختمان را کنترل کرده و سطح تنش‌ها را به میزان قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهند. در ساختمان سوپرفریم با ارتفاع ۳۳ طبقه تعداد ۳۲ عدد از آنها که چهار عدد بر روی هر ستون اتصالی قرار می‌گیرد نصب خواهد شد. بنابراین در هنگام وقوع زلزله، نیروهای حاصل از زلزله بر دیافراگم‌های هر طبقه اثر کرده و نیروها به سوپروال منتقل می‌شود. سوپروال با جذب نیروها تغییر مکان‌ها را به بالاترین نقطه ساختمان منتقل می‌کند. تغییر مکان‌ها به چهار عدد سوپربیم که در بالای سوپروال قرار می‌گیرند منتقل شده و از طریق آن ها به لوازم جذب انرژی انتقال می‌یابند. این لوازم هم به صورت فشاری و هم کششی عمل کرده و نیروهای زلزله را پس از کاهش دادن بر روی ستون‌های اتصالی منتقل می‌کنند و همان‌طور که ذکر شد، نیروها سپس از طریق ستون‌های اتصالی به صورت قائم بر روی پی منتقل می‌شوند.
۴- سوپربیم
در بالاترین بخش اسکلت ساختمان چهار عدد تیر با مقطع بزرگ (۰۰/۱ * ۰۰/۴ متر) بر بالای سوپروال قرار می‌گیرند که تغییر مکان‌های آنرا به لوازم جذب انرژی منتقل می‌نمایند. این تیرها کارکرد بسیار حساسی را در هنگام وقوع زلزله و یا برخورد یک شیء خارجی به ساختمان از خود نشان می‌دهند.
۵- ستون‌های ساده
ساختمان با سوپرفریم، فری پلان (Free Plan) نیز نامیده می‌شود و این بدان معنا است که به دلیل مسطح بودن کف‌ها و عدم وجود ستون‌های میانی زیاد (تنها یک ستون میانی در یک کاشانه ۲۳۵ مترمربع وجود دارد) می‌توان هر نوع پلان دلخواه را در هر طبقه پیاده نمود. درحقیقت نه تنها تکنیک سوپرفریم، از منظر سازه‌ای، آخرین دستاورد به شمار می‌رود بلکه این تکنیک، از نظر معماری، نیز به آخرین دستاوردها متکی است یعنی ” ما باید خودمان را با سلیقه استفاده‌کنندگان تطبیق دهیم “.
۶- دیافراگم‌ها
کلیه کف‌سازی‌ها به صورت دال دیافراگمی اجرا شده و تنها یک تیر میانی از تقاطع دال‌ها در دو تراز مختلف و با اختلاف ۳۰ سانتیمتر شکل می‌گیرد. این کف‌ها به صورت کاملا مشخص نیروهای زلزله طبقات را به هسته مرکزی (سوپروال) منتقل می‌نمایند. این نوع کف‌ها ارجحیت زیادی دارد، به طوری‌که عدم وجود تیرهای با ارتفاع زیاد انعطاف در پلان را زیاد می‌کند و در نتیجه سقف‌ها مزاحمتی برای اجرای تأسیسات ایجاد نکرده و ساختمان را برای شرایط (Free Plan)مهیا می‌سازد. در طراحی سقف‌ها که به صورت دال اجرا می‌شوند دو سطح با اختلاف ۳۰ سانتیمتر در نظر گرفته شده است. بخش‌های داخلی که سرویس‌ها و آشپزخانه و غیره بر روی آن قرار می‌گیرند ۳۰ سانتیمتر پایین‌تر از کف اتاق‌ها و سایر قسمت‌ها اجرا می‌گردند. از این بخش کلیه خطوط لوله آب و فاضلاب و گاز واحدها عبور داده می‌شود که با اجرای کف کاذب در مواقع اضطراری می‌توان از داخل هر واحد به لوله‌ها دسترسی پیدا کرد.
کلیه خطوط برق، تلفن و تهویه مطبوع در زیر سقف‌ها به آن متصل می‌شوند و یک سقف کاذب کم وزن روی آنها را می‌پوشاند.
سایر موارد فنی
به طورکلی نه تنها ستون‌ها بلکه دیوارهای نما به همراه اجزای نماسازی آن ها به صورت پیش‌ساخته اجرا می‌شوند. ستون‌ها که به طور عمده برای حمل نیروهای قائم عمل می‌کنند در کنار کارگاه به صورت خوابیده اجرا می‌شوند تا در زمان مقرر به وسیله جرثقیل در جای خود نصب گردند. دیوار برشی با استفاده از قالب لغزنده اجرا می‌شود. معمولاً با تعبیه مناسب به صورت قائم و با قرار دادن یک آسانسور ساده می‌توان در کنار کارگاه میلگردها را با ارتفاع ۱۲ متر آماده نموده و سپس به وسیله جرثقیل برجی آنرا به بخش‌های لازم منتقل نمود.
کلیه ارتباطات قائم ساختمان از نظر مسیر خطوط اصلی، راه پله‌ها و آسانسورها در جوار دیوار برشی ساخته می‌شوند.
معمولاً می‌توان در زمان اجرای طبقه هشتم، طبقه همکف را از نظر تأسیسات و نازک کاری به اتمام رساند. اجزای جدا کننده به صورت دیوارهای گچی پوسته‌ای پیش‌ساخته (درای وال) نصب می‌شوند. بر روی کف‌ها یک لایه سه‌لایی به ضخامت حدود ۲۰ میلیمتر نصب شده و کف‌پوش‌ها بر روی آن اجرا می‌گردند. قالب‌بندی سقف‌ها به دلیل یکنواخت بودن آن ها به صورت قالب‌های سبک فلزی بوده که سریعاً قابل باز و بسته کردن هستند.
همه موارد فوق نشان دهنده بخشی از واقعیت ها و تکنولوژی روز آمد دنیا در امر ساخت و ساز می باشد.
