آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲): آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۱) ماموت اینگونه است که با توجه به وسعت کشور ایران و شرایط اقلیمی متفاوت در نواحی مختلف این سرزمین لازم است. روشهای ساختمان سازی متناسب با ویژگیهای خاص منطقه ای تدوین و به مورد اجرا گذاشته شود. نظر به اینکه این کشور روی یکی از کمربندهای فعال زمین لرزه در جهان قرار دارد لذا ایجاد سازه های مقاوم و امن از اولویت خاصی برخوردار است. بررسی نیاز کشور به واحدهای مسکونی نشان می دهد که با توجه به بافت جوان نیروی انسانی هر ساله به حدود ۶۰۰۰۰۰ واحد مسکونی جدید نیاز هست که روشهای سنتی ساخت جوابگوی بخش محدودی از این نیاز می باشد. علاوه بر نیازهای جدید، کیفیت ضعیف ساخت باعث استهلاک سریع ساختمانهای موجود شده که این امر باعث افزایش نیاز به ساختمان سازی جدید می شود؛ همچنین به مقوله مقاوم سازی سازه های موجود نیز باید توجه لازم مبذول گردد.
آشنایی با المان های ساندویچ پانل
ضوابط بارگذاری، تحلیل، طراحی و مصالح
۱) گستره
▪ مشخصات مصالح
ـ شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
ـ لایه عایق میانی
ـ بتن پاشیدنی
– بارگذاری و تحلیل
– طراحی ساختاری ( سازه ای )
– کلیات
– مقاومت خمشی
– مقاومت برشی
– مقاومت در خمش و بار محوری همزمان
– چگونگی فولادگذاری، قرارگیری مفتولها و پوشش بتن
ـ بازشوها
ـ معیارهای تحلیل و طراحی در برابر آثار زمین لرزه
آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) ضوابط این مجموعه معیارها، صفحات ساندویچی ( ۳D ) و سازه های متشکل از این صفحات را در بر می گیرد.
صفحات ساندویچی پیش ساخته که از این به بعد صفحه نامیده می شود از دو لایه شبکه فولادی جوش شده تشکیل شده است که در بین آنها یک لایه عایق از نوع پلی استایرن قرار گرفته و توسط اعضای قطری به یکدیگر متصل شده اند. مقاومت و انسجام این صفحات بوسیله مفتولهای قطری جوش شده به شبکه دو طرف تأمین می شود.
این صفحات پس از بتن پاشی یا بتن ریزی بعنوان دیوارهای باربر داخلی و خارجی ساختمان مورد استفاده قــرار می گیرند. آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) سازه متشکل از صفحات ساندویــچی به سازه هایی اطلاق می شود که کلیه بارهای ثقلی و جانبی وارد بر آن توسط صفحات تحمل می شود. از این صفحات می توان بعنوان تیغه های غیر باربر الحاقی به سایر اجزای باربر نیز طبق ضوابط مربوط به دیوارهای جداکننده استفاده نمود.
۲) مشخصات مصالح:
ـ شبکه جوش شده و مفتولهای قطری
ـ شبکه جوش شده ( مش ) با ماشین آلات تمام اتوماتیک ساخته شده و بایستی الزاماً با استانداردASTMA۸۵ مطابقت داشته باشد.
ـ مشخصات مفتول شبکه جوش شده و مفتول قطری باید مطابق الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد.
ـ مشخصات جوش مفتول های قطری باید مطابق با الزامات ذکر شده در استاندارد ASTMA۸۵ باشد.
ـ در صورتیکه مقاومت جاری شدن مفتولهای بکاررفته در شبکه از ۴۰۰ NPA فراتر رود باید تنش نظیر کرنش ۵/۳ در هزار در نظر گرفته شود.
ـ شکل پذیری مفتولهای بکاررفته باید مطابق با الزامات بند ۴-۶ آئین نامه بتن ایران باشد.
ـ در مناطق با شرایط محیط بسیار شدید و فوق العاده شدید طبق بند ۸-۲-۹-۲ آبا باید از مفتولهای قطری گالوانیزه استفاده کرد که آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) مشخصات آن مطابق با استاندارد ASTMA۷۹۷ باشد، همچنین در صورت تشخیص مراجــع ذیصلاح می توان از شبکه جوش شده گالوانیزه استفاده کرد.
ـ قطر اسمی مفتولهای شبکه جوش شده از ۳ میلیمتر با گام ۵/۰ میلیمتر می باشد.
ـ قطر مفتولهای قطری حداقل ۳/۰ میلیمتر می باشد.
▪ لایه عایق میانی:
ـ لایه عایق از فوم پلی استایرن منبسط شده تشکیل شده که دارای حداقل چگالی اسمی طبق استاندارد ASTMA۷۸ می باشد.
ـ لایه عایق پلی استایرن تحت آزمایش استاندارد ASTMA۸۴ آزمایش می شود تا حراکثر پتانسیل گرمایی را دارا باشد.
▪ بتن پاشیدنی (شاتریک):
ـ اجزای بتن پاشیدنی:
ـ مشخصات کلی سنگدانه ها برای بتن پاشیدنی باید مطابق با مندرجات استانداردهای “دت ۲۰۳ ” و “دت ۲۰۱ ” دفتر امور فنی و تدوین معیارهای سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور باشد.
ـ بــزرگترین انــدازه اســمی سنـگدانــه ها نبــاید از هیچ یک از مقادیر زیر تجاوز کند:
- یک پنجم ضخامت فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
- سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین شبکه جوش شده تا لایه عایق
ـ تبصره
دانه بندی شماره ۲ جدول ۲-۱ آئین نامه AC۱۵۰۶R-۹۰ برای بتن پاشیدنی توصیه می شود.
در صورتیکه آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) مهندس طراح پس از آزمایشهای گوناگون از یک نوع مصالح سنگی بتواند بتنی با مقاومت، کارایی، پمپ پذیری، دوام و محصور شدن مناسب آرماتورها بسازد می تواند از آن مصالح نیز استفاده نماید.
ـ استفاده از مصالح گردگوشه با درصد دانه سوزنی و پولکی به میزان حداکثر ۱۰% درشت دانه توصیه می شود.
ـ سیمان مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند ۳-۳ آبا باشد.
ـ آب مصرفی در بتن پاشیدنی باید مطابق با شرایط بند ۳-۵ آبا باشد.
ـ مواد افزودنی بکاررفته در بتن پاشیدنی باید با مندرجات بند ۳-۶ آبــا مطابقت داشته باشد.
▪ طرح اختلاط:
ـ مقدار نسبت آب به سیمان w/c بین ۴۰/۰ تا ۵۵/۰ می باشد.
ـ حـداقل مقاومت مشخصه بتــن پاشیدنی مطابق بند ۶-۴-۲ آبــا مشخص می گردد.
ـ عیار سیمان در هر متر مکعب بتن پاشیدنی حداقل ۳۵۰ بوده و حداکثر ۵۰۰ می باشد.
ـ روش بتن پاشی در این نوع سازه ها از نوع بتن پاشیدنی تر می باشد.
ـ کارایی بتن پاشیدنی به گونه ای باشد که پمپ پذیری آن تأمین گردد. محدوده مناسب نشست بتن ( اسلامپ ) را می توان بین ۴۰ تا ۱۰۰ میلیمتر در نظر گرفت.
ـ چگونگی اختلاط بتن، عمل آوری و بتن پاشی در هوای سرد و گرم باید بر اساس مندرجات فصل هفتم آبــا صورت پذیرد.
ـ زمان استفاده از بتن تازه به شرط تأمین کارایی حداکثر ۹۰ دقیقه پی از اختلاط می باشد.
ـ دمای محیط در زمان بتن پاشی حداکثر به ۳۵ درجه سانتیگراد و حداقل به ۵ درجه سانتیگراد محدود می گردد.
ـ استفاده از مواد افزودنی باید مطابق با استانداردهای آبـــا باشد.
▪ آزمایشهای بتن پاشیدنی:
ـ آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) بهترین روش آزمایش بتن پاشیدنی مغزه گیری می باشد.
بعلت محدودیت ضخامت بستن در این نوع سازه ها می بایست از نمونه مکعبی شکل ( چوبی یا فلزی به ابعاد حداقل ۷۵*۴۶۰*۴۶۰ میلیمتر و یا نمونه ۱۵۰*۷۵۰*۷۵۰ میلیمتر) استفاده نمود. نمونه جهت آزمایش مقاومت فشاری و آزمایشهای دیگر از قبیل تخلخل، وزن حجمی وغیره میباشد.
ـ وضعیت پوشش میلگرد در نمونه های بند فوق بایستی مشابه شرایط اجرا باشد.
ـ برای آزمایش مقاومت فشاری باید حداقل سه آزمایش که هر آزمایش شامل یک زوج نمونه مغزه گیری از قسمت بتن غیر مسلح وبرای سایر آزمایشها حداقل شش مغزه از قسمت بتن مسلح گرفته شود.
ـ آزمایش مغزه ها باید مطابق “د ت ۶۵” صورت پذیرد.
ـ ارزیابی نمونه های مغزه می بایست مطابق بند ۶-۶-۵ آبا صورت پذیرد.
ـ بمنظور ارزیابی کیفی بتن پاشیدنی میتوان از آزمایشهایی نظیر آزمایش چکش اشمیت، بیرون کشیدن فولاد و نمونه گیری به شکل قالبهای استاندارد مکعبی یا استوانه ای و غیره مطابق با استانداردهای مربوطه استفاده کرد.
▪ بارگذاری و تحلیل:
ـ کلیه بارهای وارد به سازه بجز بارهای ناشی از زلزله باید براساس ضوابط استاندارد ۵۱۹ ایران تحت عنوان “حداقل بار وارده به ساختمانها و ابنیه فنی” تعیین شوند.
ـ در محاسبات زلزله با رعایت کلیه ضوابط ذکرشده ضریب رفتار حداکثر معادل ۱۵ اختیار میشود.
ـ اصول تحلیل سازه های صفحه ای و همچنین مشخصات مصالح، مشخصات هندسی و مدل سازی آنها باید مطابق ضوابط بخش ۳-۱۰ آبا باشد.
● طراحی ساختاری (سازه ای):
▪ کلیات:
آشنایی با المان های ساندویچ پانل (بخش۲) طراحی اعضای ساختاری ( سازه ای ) در سیستم صفحه ای باید براساس مقررات آئین نامه بتن ایران ( آبا ) صورت گیرد مگر در موارد کمبود که صریحاً آئین نامه دیگری ذکر شده باشد.
ـ مقاومت خمشی :
ـ عملکرد ساختاری صفحات کف درصورت کفایت مفتولهای قطری بصورت ترکیبی کامل و بصورت دال یکطرفه خواهد بود.
ـ در صورت عدم کفایت مفتولهای قطری برای تأمین شرایط بند فوق بایستی عملکرد مقطع با بهره گیری از تحلیل و محاسبات دقیق مشخص گردد.
ـ طراحی خمشی براساس ضوابط فصل ۱۱ آبا انجام می گیرد.
ـ حداقل آرماتور مصرفی در صفحات سقف باید طبق بند ۱۵-۵-۱-۱ آبا تعیین شود.
▪ مقاومت برشی:
ـ مقاومت برشی صفحات دیواری باید طبق مقررات فصل ۱۲ آبا تعیین شود. آشنایی با المان های ساندویچ پانل در این حالت ضخامت کل دیوار حداکثر باید معادل مجموع ضخامت لایه های بتنی دوطرف در نظر گرفته شود.
ـ مقاومت برشی صفحات سقفی باتوجه به مشخصات هندسی، تعداد ونوع اعضای قطری در صفحات طبق مقررات فصل ۱۲ آبا محاسبه می گردد.
