نکات تکمیلی طراحی ساختمان های بتنی از دیدگاه قالب بندی-قسمت1

۱۸ آبان ۱۳۹۷
(رای شما: 0)
بروز شده در۱۳۹۷/۸/۱۹
در این مطلب نکاتی راجع به قالب بندی و ابعاد استاندارد الوار های به کار گرفته شده در قالب بندی بیان شده و همچنین نکاتی در ارتباط با سازگاری ابعاد اعضا سازه ای بتن مسلح با هدف اقتصادی شدن هر چه بیشتر طرح بیان می شود.

مهندسی قالب بندی

1. تکرر طراحی

تکرار طرح و قالب یکسان دهانه به دهانه، در هر طبقه و طبقه به طبقه تا سقف، اجازه تولید خط جریان کار و بهره وری نیروی کار را  فراهم می سازد. تجهیزات یکسانی می توانند به سرعت از یک ناحیه اتمام یافته و برای شروع طبقه دیگر، بازیافت شوند. برعکس، تغییرات ثابت در طرح و قالب منتج به تاخیرات متناظر با تفاسیر و ارزیابی پلان ها، اصلاح تجهیزات و ارزیابی اندازه ها می شود.
 

2. استاندارد های ابعادی 

صنعت ساخت در شمال آمریکا اندازه ها و ابعاد اعضا سازه ای را استاندارد سازی کرده است. متناظرا، اندازه‌های استاندارد به صورت معمول توسط تامین کنندگان تامین شده و موجود می باشد. پایه ریزی کردن طراحی بر اساس اندازه های ابعادی استاندارد هزینه بسیار کمتری نسبت به ابعادی که انحصارا برای هر پروژه در نظر گرفته می شود، می باشد. همچنین ابعاد استاندارد اسمی تخته ها(الوار های قالب بندی) برای کنترل هزینه اهمیت دارد. ابعاد اعضا سازه ای در محل(کارگاهی)، ابعاد مصالح قالب بندی آن را مطابق با شکل 1 بازتاب می کند.

ابعاد قالب بندیشکل1- تاثیر ابعاد الوار(تخته) بر روی بتن درجا. طراحی برای ابعاد اسمی الوار ها منجر به صرفه جویی اقتصادی در طراحی می شود.

طراحی هایی که از الوار های استاندارد تخطی کرده و انحراف دارند هزینه نجاری مضاعفی  را تحمیل می کنند: اره کردن، متصل کردن به یکدیگر، ضایعات و زمان. یک آویز(drop) در زیر تراز سقف سیستم قاب، چه متعلق به تیر عمیق  و چه برای قاب آویز(drop panel)باشد، یک ناپیوستگی در قالب بندی اصلی به حساب می آید. این آویز عملیات ساخت را قطع می کند،  به طوری که که کارگران قاب بندی یک سیستم قالب بندی اصلی در یک نقطه را تمام کرده و به یکدیگر متصل کرده و اندازه می کنند و سپس مرحله بعد را شروع می کنند.

قالب بندی ویژه مورد نیاز برای ستوننماها(pilasters) گاهی می تواند توسط ترکیب کاربرد آن ها با دیوار، حذف شود. مطابق با شکل 2، با اضافه کاردن ارماتور ها، بار های ستون نما ها می توانند به دیوار ها برای ایجاد یک دیوار-ستون انتقال یابد و یا عملکرد تیر را انتقال دهد. در صورتی که، استفاده از ستون نما ها غیر قابل اجتناب باشد، استاندارد سازی ابعاد آن ها و جاگذاری و فاصله گذاری آن به صورت یکنواخت قالب بندی خط تولید را تجهیز می کند. 

ستون نما ها و ستون دیوار هاشکل2- ستون نما ها و ستون دیوار ها 

هنگامی که از نوار های های ریخته شده(pour strips) استفاده می شوند(تاخیر در بتن ریزی منجر به افت(shrinkage) در سازه های پس کشیده طویل می دهد) می توان از شرایط شمع بندی توسط طراحی دال مجاور نوار های ریخته شده به صورت طرهای اجتناب کرد. باند ریخته شده به صورت دهانه ساده مطابق با شکل 3 طراحی می شود. 

نوار بتنیشکل3- نوار بتنی ریخته شده به صورت دهانه ساده که توسط طره ها مهار شده است.

3. سازگاری ابعادی اعضا سازه ای بتن مسلح

هنگامی که مفهوم سازگاری ابعادی به هزینه قالب بندی اعمال می شود، معنا و مفهوم عملی بیشتری به خود می گیرد. سازگاری و ساده سازی منجر به صرفه جویی در هزینه و پیچیدگی منجر به افزایش هزینه می شود. 

مثال های ویژه از فرصت هایی برای ساده سازی قالب بندی شامل نگاه داری:

-    عمق ثابت عملیات ساخت افقی
-    فاصله ثابت تیرها و تیرچه ها
-    ابعاد ثابت ستون های از طبقه ای به طبقه دیگر
-    ارتفاع های طبقه ثابت

صرفه جویی اقتصادی در ابعاد ممکن است برخی از تغییرات را توجیه کند، اما معمولا این طور نیست. هنگامیکه وقفه های کاری مد نظر قرار بگیرد، یک مبادله میان این دو تغییر ممکن است رخ دهد. هزینه اضافه شده برای توقف و شروع کار منجر به کاهش سرعت برای تفسیر نقشه ها، ایجاد و ارزیابی اندازه گیری های جدید، برای برش و چسباندن الوار ها و سایر مصالح برای ایجاد اشکال پیچیده، ممکن است هزینه های صرفه جویی شده در  مصالح را بیش از سطح انتظار سوء جبران نماید. به طور کل، ساده بودن و سازگاری طرح منجر به صرفه جویی اقتصادی در پروژه می شود. 

عمقهای(ارتفاع های) تکرار شونده عملیات ساخت یکی از ملاحظات اصلی هزینه است. با استاندارد سازی اندازه تیرچه ها و تغییر عرض و نه عمق تیر ها، اکثر الزامات با هزینه کمتری اغنا می شود، به این دلیل که غالب ها را می توان در تمامی طبقات شامل بام مجدد استفاده کرد. برای پیش رفتن به یک مرحله جلوتر، افزایش مقاومت بتن و یا مقادیر ارماتور ها(برای سازگاری با بار ها و دهانه های متغیر ) نسبت به  تغییر ابعاد اعضا سازه ای، بازدهی اقتصادی بیشتری دارد.

تغییر عمق تیرچه ها، یا ابعاد تیر ها و ستون ها ممکن است صرفه جویی اقتصادی جزیی را در مصالح حاصل کند، اما محتمل است که توسط هزینه های بالاتر نیرو کار سوء جبران گردد. تعیین عمق یکنواخت منجر به حصول صرفه جویی عمده ای در هزینه های قالب بندی و در نتیجه هزینه کل شود. 

4. تکنیک های طراحی افقی 

هنگامی که اقتصادی ترین سیستم سقف انتخاب شد، تکنیک های طراحی ویژه ای وجود دارد که به کاهش هزینه کل کمک می کند. برخی از آن ها عبارتند از:

4.1 سیستم های تخت: 

عموما، هر جابه‌جایی نسبت به تراز سقف یا نامنظمی ممکن است منجر به متوقف کردن(اتمام و آغاز) نیروی کار می شود، که نیازمند برش اضافی و ضایعات مصالح می شود. هنگامی که از قاب آویز(drop panel) در ستون ها استفاده می شود، ملاحظاتی می بایست باید برای حداقل فاصله بین قاب های اویز در نظر گرفته شود تا بتوان از طول استاندارد الوار ها بدون برش استفاده کرد. سازگاری قاب های آویز در هر دو قسمت پلان و مقطع باعث کاهش پیچیدگی و هزینه می شود. ابعاد آویز ها نیز می بایست ابعاد اسمی الوار ها را در نظر بگیرند.(شکل4)

ابعاد دراپ پنلشکل4- ابعاد قاب های آویز a-نمای پلان b- نمای مقطع. در سراسر طرح ابعاد d، x و y  می بایست ثابت بماند.

4.2 سیستم های تیرچه:

برای بیشترین بازدهی اقتصادی، فواصل بین تیرچه ها می بایست با ابعاد استاندارد قالب سازگار باشد. یک تراز سقف سازگار، که دارای عمق تیرهایی برابر با عمق تیرچه هاست، از لحاط اقتصادی کاملا بهینه محسوب می شود، به این دلیل که تراز زیرین کل سقف بر روی صفحه افقی قرار خواهد گرفت(به شکل5 دقت شود). مزایای افزوده تراز سقف یکنواخت شامل کاهش هزینه نصب HAVC، لوله کشی، الکتریکی، تیغه های جداکننده داخلی، و عملیات سقف می شود. 

شکل-5

5. دپارتمان سازه سامانه کارگشا

در مطلب آتی به ادامه تکنیک ها ی طراحی افقی و همچنین تکنیک های طراحی عمودی پرداخته می شود.

متن مورد تایید انجمن (ICC(International building code می باشد.

برای بهره مندی از خدمات محاسبات طراحی سازه به شرح لیست زیر، در خواست خود را در لینک مشاوره فنی و مهندسی  سازه ثبت نمایید.

  •   مشاوره، طراحی، سبک سازی و کنترل محاسبات طراحی اسکلت فولادی، بتنی و فنداسیون. 
  •  مشاوره و طراحی سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی، دال های بتنی و سقف پس کشیده.
  •  مشاوره و محاسبات نرم افزارهای المان محدودی و برنامه نویسی مباحث پژوهشی و صنعتی سازه و زلزله.

 

user photo

امیر فکور

دیدگاه ها

اولین نفری باشید که نظر خود را ثبت می کند…