up
Search      menu
ساختمان و معماری :: مقاله ساندويچ پانل PDF
QR code - ساندويچ پانل

ساندويچ پانل

اشنايي با المانهاي ساندويچ پانل (1)

با توجه به وسعت کشور ايران و شرايط اقليمي متفاوت در نواحي مختلف اين سرزمين لازم است روشهاي ساختمان سازي متناسب با ويژگيهاي خاص منطقه اي تدوين و به مورد اجرا گذاشته شود . نظر به اينکه اين کشور روي يکي از کمربندهاي فعال زمين لرزه در جهان قرار دارد لذا ايجاد سازه هاي مقاوم و امن از اولويت خاصي برخوردار است . بررسي نياز کشور به واحدهاي مسکوني نشان مي دهد که با توجه به بافت جوان نيروي انساني هر ساله به حدود ۶۰۰۰۰۰ واحد مسکوني جديد نياز هست که روشهاي سنتي ساخت جوابگوي بخش محدودي از اين نياز مي باشد .
علاوه بر نيازهاي جديد ، کيفيت ضعيف ساخت باعث استهلاک سريع ساختمانهاي موجود شده که اين امر باعث افزايش نياز به ساختمان سازي جديد مي شود ؛ همچنين به مقوله مقاوم سازي سازه هاي موجود نيز بايد توجه لازم مبذول گردد . با توجه به نيازهاي وسيع ذکر شده و لزوم بهبود کيفيت توليد ساختمان همانطور که در غالب کشورهاي بزرگ نيز متداول است بايد روشهاي توليد صنعتي ساختمان بطور جدي مورد توجه قرار گيرد . يکي از اين فنون مطرح شده در دو دهه اخير استفاده از صفحات ساندويچي متشکل از دو لايه بتن مسلح با شبکه جوش شده و يک لايه پلي استايرن است که در برخي طرحهاي ساخت مسکن در ايران به کار گرفته شده است .
در اين مقال سعي بر اين بوده که بيشتر با ضوابط آئين نامه اي اجراي اين نوع ساختمانها آشنا شويم و براي تکميل بحث ، فيلم مستندي از نحوه اجراي عملي چنين ساختمانهايي تهيه و ضميمه اين بحث کرده ايم . اگر توجه کافي به مجموعه اين پروژه شود متوجه خواهيم شد که بعضي از بحث هاي آئين نامه اي بطورکامل در اجرا پياده نمي شود که دلايل متعددي از جمله محدوديت هاي اجرايي و غيره دارد .
● کليات استفاده از پانلهاي ساندويچي :
صفحات ساندويچي ( ۳D ) از يک لايه پلي استايرن به ضخامت حداقل ۴ سانتيمتر و دو شبکه ميلگرد جوش شده در دوطرف اين لايه تشکيل شده است . براي انتخاب عرض و ارتفاع پانلها استفاده از مدل ۳۰ سانتيمتر توصيه مي شود ( عرض هاي ۹۰ – ۱۲۰ – ۱۵۰ سانتيمتر و ارتفاع ۲۷۰ و ۳۰۰ سانتيمتر ) ، وزن متوسط هر صفحه با اندازه ۳۰۰ * ۱۵۰ سانتيمتر و بدون بتن سبک بوده و به سادگي توسط يک کارگر قابل حمل و نصب مي باشد و سرعت عمل در نصب نيز قابل ملاحظه است .
مقاومت صفحات در برابر آتش سوزي مناسب بوده و در جهت بهبود آن بکارگيري لايه مقاوم در برابر آتش سوزي توصيه مي شود .
با توجه به وجود لايه عايق بتن ، بکارگيري اين صفحات علاوه بر بهبود خاصيت عايق حرارتي و صوتي بودن ديوارها باعث سبک سازي بنا خواهد شد که جدا از کاهش حجم مصالح مصرفي باعث کاهش جرم ساختمان خواهد شد .
استفاده از اين صفحات در پارکينگ ساختمانها ايجاد محدوديت نموده و لذا در شرايط لزوم تأمين پارکينگ در طبقات زيرين ساختمانها ، بکارگيري سيستم ترکيبي متشکل از اسکلت فلزي با بتن آرمه و صفحات ساندويچي به عنوان عامل جداکننده مورد توجه مي باشد .
با توجه به اطلاعات بدست آمده از کشورهاي اروپايي ، غالب ساختمانهاي اجرا شده به اين روش در حد يک يا دو طبقه بوده است . لذا طرح و اجراي ساختمانها با تعداد طبقات بيشتر نياز به مطالعات ويژه داشته و در اينصورت مطالعات مهندس طراح بايد پاسخگوي شرايط آئين نامه هاي معتبر باشد .
▪ مزاياي استفاده از پانلهاي ساندويچي :
سبکي ديوارهاي ساخته شده از پانلهاي ساندويچي در مقايسه با ديگر مصالح
سرعت حمل و نقل و سهولت پانلهاي ساندويچي در ارتفاع
مقاومت زياد در برابر نيروهاي برشي ناشي از زلزله
عايق در مقابل حرارت ، برودت ، رطوبت و صدا
مقاوم در برابر آتش سوزي بعلت وجود قشرهاي بتوني طرفين پانل ساندويچي
نفوذناپذيري ساختمان در مقابل حشرات
امکان حمل و بکارگيري پانلهاي ساندويچي در مناطق صعب العبور جهت احداث ساختمان بدون نياز به کارگران متخصص
دستيابي به فضاي مفيد بيشتر بعلت ضخامت ناچيز ديوارهاي پانل ساندويچي
آزادي عمل در اجراي طرحهاي متنوع به علت انعطاف پذيري قطعات پيش ساخته پانلهاي ساندويچي
صرفه جويي در هزينه پي سازي و اسکلت ساختمانهاي بلندمرتبه بدليل وزن اندک قطعات سقف و ديوار پانلهاي ساندويچي
صرفه جويي در هزينه تهويه مطبوع ساختمان در تابستان و يا زمستان بدليل جلوگيري از تبادل حرارت و يا برودت و در نتيجه صرف انرژي کمتر
افزايش عمر مفيد ساختمان و دستگاههاي تأسيساتي آن
عدم نفوذ نسبي آلودگي صوتي و ايجاد آرامش براي ساکنين ساختمان در شهرهاي بزرگ
بازگشت سرمايه گذاري در امور ساختمان سازي در کوتاهترين زمان
عبور دادن لوله هاي آب و فاضلاب و برق و تلفن به سادگي از زير شبکه پانل و نصب چهارچوب دربها و کلاف فلزي پنجره ها قبل از بتن پاشي و کلاً اجراي تأسيسات ساختمان با کمترين هزينه
عدم نياز به کنده کاري و تخريب تأسيساتي ديوارها و سقف و در نتيجه عدم ايجاد نخاله هاي انباشته که صرفه جويي در هزينه و وقت را بدنبال دارد .
پس از بتن پاشي طرفين پانلها با ضخامت حداقل ۴ سانتيمتر ، پانلها بي نياز از ملات گچ و خاک ميباشد و با اجراي پلاستر گچ ( سفيدکاري ) ، ديوارها و سقف آماده براي نقاشي خواهد بود .
حذف نعل درگاه در سيستم پيشرفته پانلهاي ساندويچي .
حمل و نقل پانلهاي ساندويچي با هزينه اندک صورت مي گيرد . بطور مثال يکدستگاه تريلر قادر است حدود ۱۰۰۰ متر مربع پانل سانويچي را حمل کند .
استفاده از ديوار و سقف پانلهاي ساندويچي در ساختمان سازي ، بهره وري مناسب آهن آلات مصرفي را موجب ميگردد . بطور مثال باصرف ۱۷ کيلوگرم در متر مربع فولاد بصورت مفتول و ميلگرد مي توان يک واحد مسکوني يک طبقه را بنا کرد .
● ضوابط بارگذاري ، تحليل ، طراحي و مصالح
۱) گستره
▪ مشخصات مصالح
شبکه جوش شده و مفتولهاي قطري
لايه عايق مياني
بتن پاشيدني
- بارگذاري و تحليل
- طراحي ساختاري ( سازه اي )
- کليات
- مقاومت خمشي
- مقاومت برشي
- مقاومت در خمش و بار محوري همزمان
- چگونگي فولادگذاري ، قرارگيري مفتولها و پوشش بتن
بازشوها
معيارهاي تحليل و طراحي در برابر آثار زمين لرزه
ضوابط اين مجموعه معيارها ، صفحات ساندويچي ( ۳D ) و سازه هاي متشکل از اين صفحات را در بر مي گيرد .
صفحات ساندويچي پيش ساخته که از اين به بعد صفحه ناميده مي شود از دو لايه شبکه فولادي جوش شده تشکيل شده است که در بين آنها يک لايه عايق از نوع پلي استايرن قرار گرفته و توسط اعضاي قطري به يکديگر متصل شده اند . مقاومت و انسجام اين صفحات بوسيله مفتولهاي قطري جوش شده به شبکه دو طرف تأمين مي شود .
اين صفحات پس از بتن پاشي يا بتن ريزي بعنوان ديوارهاي باربر داخلي و خارجي ساختمان مورد استفاده قرار مي گيرند . سازه متشکل از صفحات ساندويچي به سازه هايي اطلاق مي شود که کليه بارهاي ثقلي و جانبي وارد بر آن توسط صفحات تحمل مي شود . از اين صفحات مي توان بعنوان تيغه هاي غير باربر الحاقي به ساير اجزاي باربر نيز طبق ضوابط مربوط به ديوارهاي جداکننده استفاده نمود .
۲) مشخصات مصالح :
شبکه جوش شده و مفتولهاي قطري
شبکه جوش شده ( مش ) با ماشين آلات تمام اتوماتيک ساخته شده و بايستي الزاماً با استانداردASTMA۸۵ مطابقت داشته باشد .
مشخصات مفتول شبکه جوش شده و مفتول قطري بايد مطابق الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد .
مشخصات جوش مفتولهاي قطري بايد مطابق با الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد .
در صورتيکه مقاومت جاري شدن مفتولهاي بکاررفته در شبکه از ۴۰۰ NPA فراتر رود بايد تنش نظير کرنش ۵ ۳ در هزار در نظر گرفته شود .
شکل پذيري مفتولهاي بکاررفته بايد مطابق با الزامات بند ۴-۶ آئين نامه بتن ايران باشد .
در مناطق با شرايط محيط بسيار شديد و فوق العاده شديد طبق بند ۸-۲-۹-۲ آبا بايد از مفتولهاي قطري گالوانيزه استفاده کرد که مشخصات آن مطابق با استاندارد ASTMA۷۹۷ باشد ، همچنين در صورت تشخيص مراجع ذيصلاح مي توان از شبکه جوش شده گالوانيزه استفاده کرد .
قطر اسمي مفتولهاي شبکه جوش شده از ۳ ميليمتر با گام ۵ ۰ ميليمتر مي باشد.
قطر مفتولهاي قطري حداقل ۳ ۰ ميليمتر مي باشد .
▪ لايه عايق مياني :
لايه عايق از فوم پلي استايرن منبسط شده تشکيل شده که داراي حداقل چگالي اسمي طبق استاندارد ASTMA۷۸ مي باشد .
لايه عايق پلي استايرن تحت آزمايش استاندارد ASTMA۸۴ آزمايش مي شود تا حراکثر پتانسيل گرمايي را دارا باشد .
▪ بتن پاشيدني ( شاتريک ) :
اجزاي بتن پاشيدني :
مشخصات کلي سنگدانه ها براي بتن پاشيدني بايد مطابق با مندرجات استانداردهاي دت ۲۰۳ و دت ۲۰۱ دفتر امور فني و تدوين معيارهاي سازمان مديريت و برنامه ريزي کشور باشد .
بزرگترين اندازه اسمي سنگدانه ها نبايد از هيچ يک از مقادير زير تجاوز کند:
الف ) يک پنجم ضخامت فاصله آزاد بين شبکه جوش شده تا لايه عايق
ب ) سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين شبکه جوش شده تا لايه عايق
تبصره
دانه بندي شماره ۲ جدول ۲-۱ آئين نامه AC۱۵۰۶R-۹۰ براي بتن پاشيدني توصيه مي شود .
در صورتيکه مهندس طراح پس از آزمايشهاي گوناگون از يک نوع مصالح سنگي بتواند بتني با مقاومت ، کارايي ، پمپ پذيري ، دوام و محصور شدن مناسب آرماتورها بسازد مي تواند از آن مصالح نيز استفاده نمايد .
استفاده از مصالح گردگوشه با درصد دانه سوزني و پولکي به ميزان حداکثر ۱۰% درشت دانه توصيه مي شود .
سيمان مصرفي در بتن پاشيدني بايد مطابق با شرايط بند ۳-۳ آبا باشد .
آب مصرفي در بتن پاشيدني بايد مطابق با شرايط بند ۳-۵ آبا باشد .
مواد افزودني بکاررفته در بتن پاشيدني بايد با مندرجات بند ۳-۶ آبا مطابقت داشته باشد .
▪ طرح اختلاط :
مقدار نسبت آب به سيمان w c بين ۴۰ ۰ تا ۵۵ ۰ مي باشد .
حداقل مقاومت مشخصه بتن پاشيدني مطابق بند ۶-۴-۲ آبا مشخص مي گردد .
عيار سيمان در هر متر مکعب بتن پاشيدني حداقل ۳۵۰ بوده و حداکثر ۵۰۰ مي باشد .
روش بتن پاشي در اين نوع سازه ها از نوع بتن پاشيدني تر مي باشد .
کارايي بتن پاشيدني به گونه اي باشد که پمپ پذيري آن تأمين گردد . محدوده مناسب نشست بتن ( اسلامپ ) را مي توان بين ۴۰ تا ۱۰۰ ميليمتر در نظر گرفت .
چگونگي اختلاط بتن ، عمل آوري و بتن پاشي در هواي سرد و گرم بايد بر اساس مندرجات فصل هفتم آبا صورت پذيرد .
زمان استفاده از بتن تازه به شرط تأمين کارايي حداکثر ۹۰ دقيقه پي از اختلاط مي باشد.
دماي محيط در زمان بتن پاشي حداکثر به ۳۵ درجه سانتيگراد و حداقل به ۵ درجه سانتيگراد محدود مي گردد .
استفاده از مواد افزودني بايد مطابق با استانداردهاي آبا باشد .
▪ آزمايشهاي بتن پاشيدني :
بهترين روش آزمايش بتن پاشيدني مغزه گيري مي باشد .
بعلت محدوديت ضخامت بستن در اين نوع سازه ها مي بايست از نمونه مکعبي شکل ( چوبي يا فلزي به ابعاد حداقل ۷۵*۴۶۰*۴۶۰ ميليمتر و يا نمونه ۱۵۰*۷۵۰*۷۵۰ ميليمتر استفاده نمود . نمونه جهت آزمايش مقاومت فشاري و آزمايشهاي ديگر از قبيل تخلخل ، وزن حجمي وغيره ميباشد .
وضعيت پوشش ميلگرد در نمونه هاي بند فوق بايستي مشابه شرايط اجرا باشد .
براي آزمايش مقاومت فشاري بايد حداقل سه آزمايش که هر آزمايش شامل يک زوج نمونه مغزه گيري از قسمت بتن غير مسلح وبراي ساير آزمايشها حداقل شش مغزه از قسمت بتن مسلح گرفته شود .
آزمايش مغزه ها بايد مطابق د ت ۶۵ صورت پذيرد .
ارزيابي نمونه هاي مغزه مي بايست مطابق بند ۶-۶-۵ آبا صورت پذيرد .
بمنظور ارزيابي کيفي بتن پاشيدني ميتوان از آزمايشهايي نظير آزمايش چکش اشميت ، بيرون کشيدن فولاد و نمونه گيري به شکل قالبهاي استاندارد مکعبي يا استوانه اي و غيره مطابق با استانداردهاي مربوطه استفاده کرد .
▪ بارگذاري و تحليل :
کليه بارهاي وارد به سازه بجز بارهاي ناشي از زلزله بايد براساس ضوابط استاندارد ۵۱۹ ايران تحت عنوان حداقل بار وارده به ساختمانها و ابنيه فني تعيين شوند .
در محاسبات زلزله با رعايت کليه ضوابط ذکرشده ضريب رفتار حداکثر معادل ۱۵ اختيار ميشود .
اصول تحليل سازه هاي صفحه اي و همچنين مشخصات مصالح ، مشخصات هندسي و مدل سازي آنها بايد مطابق ضوابط بخش ۳-۱۰ آبا باشد .
● طراحي ساختاري ( سازه اي ) :
▪ کليات :
طراحي اعضاي ساختاري ( سازه اي ) در سيستم صفحه اي بايد براساس مقررات آئين نامه بتن ايران ( آبا ) صورت گيرد مگر در موارد کمبود که صريحاً آئين نامه ديگري ذکر شده باشد .
مقاومت خمشي :
عملکرد ساختاري صفحات کف درصورت کفايت مفتولهاي قطري بصورت ترکيبي کامل و بصورت دال يکطرفه خواهد بود .
در صورت عدم کفايت مفتولهاي قطري براي تأمين شرايط بند فوق بايستي عملکرد مقطع با بهره گيري از تحليل و محاسبات دقيق مشخص گردد .
طراحي خمشي براساس ضوابط فصل ۱۱ آبا انجام مي گيرد .
حداقل آرماتور مصرفي در صفحات سقف بايد طبق بند ۱۵-۵-۱-۱ آبا تعيين شود .
▪ مقاومت برشي :
مقاومت برشي صفحات ديواري بايد طبق مقررات فصل ۱۲ آبا تعيين شود . در اين حالت ضخامت کل ديوار حداکثر بايد معادل مجموع ضخامت لايه هاي بتني دوطرف در نظر گرفته شود .
مقاومت برشي صفحات سقفي باتوجه به مشخصات هندسي ، تعداد ونوع اعضاي قطري در صفحات طبق مقررات فصل ۱۲ آبا محاسبه مي گردد .

پانل روشي است که هم به عنوان روش اصلي و هم به صورت روش تکميلي استفاده مي­شود. کمتر پروژهي آينده ­پژوهي را مي توان يافت که پانل در آن جايي نداشته باشد. ...

▪ مقاومت در خمش و بار محوري همزمان : مقاومت خمشي – محوري صفحات ديواري بايستي طبق مقررات فصل ۱۶ آبا و باتوجه به عملکرد ترکيبي ، نيمه ترکيبي و يا غير تر ...

شهر «مل مو» در کشور سوئد از جمله شهرهايي است که برنامه هاي توسعه بسيار دقيقي در آن اجرا شده است. به طوري که پس از بررسي هاي فراوان و دقيقي که به وسيله ...

نياز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جديد به منظور افزايش سرعت ساخت سبک سازي افزايش عمر مفيد ونيز مقاوم نم ...

● اطلاعات اوليه سراميکها معمولا به استثناي فلزات و آلياژهاي فلزي و مواد آلي ، شامل تمام مواد مهندسي ميشوند که از نظر شيميايي جزو مواد معدني هستند و بع ...

دانلود نسخه PDF - ساندويچ پانل