تبلیغات
انجمن علمی مهندسی عمران چابهار - آشنایی با سیستم قاب تونلی

آشنایی با سیستم قاب تونلی

یکشنبه 28 اسفند 1390 — سیدمحمود موسوی - نظر
موضوع : معرفی رشته عمران  
معرفی سیستم:

سیستم موسوم به تونلی، یكی از روش‌های مورد استفاده برای اجرای ساختمان‌های با سیستم باربر دیوار و سقف بتنی است. نام تونلی به دلیل شكل قالب‌های فلزی هم زمان دیوار‌ها و سقف‌هاست. در سیستم تونلی، دیوار‌ها و سقف‌های بتن مسلح به صورت هم زمان آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند. این روش ضمن بالا بردن سرعت و كیفیت اجرا، عملكرد سازه‌ای و رفتار لرزه‌ای مجموعه سازه را به لحاظ یكپارچگی اعضاء و اتصالات آن‌ها به نحو چشمگیری بهبود می‌بخشد.

قالب‌های مورد استفاده، به اندازه تقریبی ابعاد فضا‌ها هستند. برای قالب‌بندی یا قالب‌برداری، نیاز به خرد كردن قالب‌ها و تبدیل آن‌ها به ابعاد كوچك نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یكپارچه از فضا خارج می‌شوند. خروج قالب‌های تونلی، پس از بتن‌ریزی دیوار و سقف و گیرش آن، با فاصله دادن قالب‌ها از جدار‌های بتن‌ریزی شده (قالب‌برداری) و با حركت افقی روی چرخ یا غلتك صورت می‌گیرد. جدار‌هایی كه با استفاده از این روش اجرا می‌شوند جدار‌های اصلی داخلی و بعضی جدار‌های خارجی (جانبی) هستند.
سازه ساختمان‌های با سیستم تونلی، از دیدگاه عملكرد لرزه‌ای اشكال عمده‌ای ندارد و تجربه زلزله‌های گذشته رفتار مناسب این سیستم سازه‌ای را در مقایسه با سیستم‌های دیگر ثابت كرده است.
در ساختمان‌های با سیستم تونلی، در برخی موارد، برای افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزای غیر سازه‌ای مانند دیوار‌های جداكننده، پله‌ها و پانل‌های نما به صورت پیش ساخته در نظر گرفته می‌شوند و بعد از تكمیل، سازه اصلی به آن متصل می‌شود.
در این روش، ابتدا آرماتور‌بندی و جاگذاری مدار‌های برقی دیوار‌ها انجام می‌شود و هم زمان با این اقدامات قالب‌بندی بازشو‌های مورد نیاز برای تاسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود. آنگاه، قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌بندی می‌كنند و با قرار گرفتن قالب‌های متوالی در كنار هم، بدون قالب واسط سقفی یا همراه با آن مجموعه قالب‌های دیوار و سقف را تشكیل می‌دهند.
در مرحله بعد، آرماتور‌بندی سقف و جاگذاری مدار‌های برق انجام می‌شود و قالب‌هایی برای خالی ماندن محل داكت‌ها و دیگر حفره‌های لازم در سقف نصب می‌شود. در ادامه، بتن‌ریزی سقف‌ها و دیوار‌ها به صورت یكپارچه و در یك مرحله انجام می‌شود. اجرای جدار‌های بتنی پرداخت شده، نیاز به نازك‌كاری بر روی سطوح آن‌ها را برطرف می‌كند.
در روش دیگر كه به نام سیستم بتنی درجا با قالب‌های یكپارچه دیواری و سقفی شناخته شده است، كلیه دیوار‌های داخلی و خارجی (به جز دیوار‌های غیر سازه‌ای جدا كننده) به طور هم زمان قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند. در این روش، بر خلاف روش‌های تونلی، قالب‌بندی دیوار و سقف توسط قطعات تخت كوچك انجام می‌شود.
سه روش دیگر قالب صنعتی برای اجرای ساختمان بتن مسلح با دیوار برشی مطرح شده است كه در حقیقت، گونه‌های دیگر روش‌های دستیابی به سیستم یكپارچه دیوار و سقف بتنی هستند. در هر سه نوع آن‌ها، تمامی دیوار‌ها، به وسیله قالب‌های تخت، قالب‌بندی می‌شوند و بتن‌ریزی دیوار‌ها به صورت یكپارچه و هم زمان انجام می‌‌شود. پس از عمل‌آوری اولیه بتن دیوار، سقف با روش‌های مختلفی اجرا می‌شود كه در ادامه توضیح داده شده است.
1. روش میز پرنده
در روشی كه به میز پرنده نام‌گذاری شده است، قالب‌های بزرگی به صورت میز، با پایه‌های مستقر روی چرخ یا غلتك، كل سقف یك فضا را می‌پوشانند و روی آن‌ها آرماتور‌بندی سقف انجام و سپس بتن‌ریزی می‌شود. بعضی از انواع این روش‌ها شباهت زیادی به روش تونلی متعارف دارد، و به گونه‌ای طراحی شده است كه امكان بتن‌ریزی هم زمان دیوار و سقف فراهم آید.
در این روش نیز دیوار‌های نمای اصلی پس از اجرای دیوار‌های سازه‌ای و سقف، با مصالح گوناگونی قابل اجراست.
2. روش تونلی با سقف قالب سرخود نیمه پیش ساخته
در یك روش دیگر، پیش‌دال خرپایی یا ساده، یا دال‌های نواری بتنی بر روی لبه‌های دیوار‌های جانبی فضا‌ها قرار می‌گیرد. در صورت استفاده از پیش‌دال، پیش از بتن‌ریزی، آرماتور‌های فوقانی پیش‌دال جاگذاری می‌شود و اتصال میل‌گرد‌های سقف و دیوار نیز در همین مرحله انجام می‌شود. سپس بتن‌ریزی قسمت فوقانی پیش‌دال و محل‌های اتصال پیش‌دال یا دال پیش ساخته با سقف انجام می‌شود.
در این روش اجرا، دیوار‌های خارجی معمولاً هم زمان با سایر دیوار‌ها قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند. دیوار‌های نما نیز معمولاً بتنی و با اجرای درجا هستند. این امر باعث می‌شود امكان خروج قطعات قالب از ساختمان با پیچیدگی بیشتری انجام شود. كوچك بودن قطعات هم به همین دلیل است، و امكان خروج قطعات از بازشدگی (محل در‌ها و پنجره‌ها) را فراهم می‌سازد.
مزیت روش‌های تونلی افزایش سرعت اجرا به دلیل كاهش زمان لازم برای قالب‌بندی و قالب‌برداری است. از طرف دیگر، بر خلاف سیستم بتنی درجا با قالب‌های یكپارچه دیواری و سقفی، در این سیستم تنها دیوار‌های اصلی سازه‌ای ساختمان به صورت بتن درجا اجرا می‌شود و سایر دیوار‌ها و تیغه‌ها با یك فاصله زمانی اندك، در اكثر موارد با قطعات یا صفحات گچی ساخته می‌شود.
در صورت اجرای نامناسب یا اتصال ناكافی عناصر غیر‌سازه‌ای مانند دیوار‌های جدا‌كننده، پله‌ها و پانل‌های نما، پایداری آن‌ها به هنگام وقوع زلزله تهدید می‌شود و علیرغم پایداری سازه اصلی ساختمان، ناپایداری این عناصر می‌تواند عملكرد و كارایی ساختمان را دچار اشكال كند.

در پایان، به عنوان نتیجه‌گیری و جمع‌بندی، می‌توان گفت كه سیستم قالب تونلی از روش‌های اقتصادی انبوه‌سازی است. تعداد طبقات بهینه در این روش، بین 8 تا 10 طبقه است. در این روش، هزینه‌ها در مقایسه با روش‌های رایج بتنی و فلزی به طور محسوسی كمتر است. طبق برآورد‌های انجام شده توسط انبوه‌سازان مطرح، هزینه‌های تا اتمام اسكلت، دیوارها و اندود‌های داخلی، نسبت به روش‌های رایج اسكلت بتنی و فلزی به ترتیب 19 و 38 درصد، كمتر است. نقطه ضعف اصلی این روش عدم امكان جوابگویی به انتظارات عملكردی پاركینگ‌هاست. در عمل، لازم است برای پاركینگ فضایی مجزا در نظر گرفته شود. در اكثر موارد، لازم است ساختمانی مستقل و جداگانه پیش‌بینی شود. از طرف دیگر، شیب زمین پروژه نیز باید بسیار كم ( حداكثر 5 درصد ) باشد.
این سیستم صرفاً برای طرح‌های انبوه‌سازی مطرح است و در پروژه‌های كوچك، قابلیت توجیه ندارد.

نقاط قوت:

امكان طراحی مدولار با این سیستم فراهم است

در صورت طراحی اصولی، این سیستم، در مقایسه با سیستم‌های متداول، می‌تواند اندكی سبك‌تر باشد. مصرف بتن در اجرای تونلی بیشتر از ساختمان‌های با اسكلت فلزی یا بتنی است، ولی مصرف میلگرد و خصوصاً آهن‌آلات در این روش به طور قابل توجهی كمتر از ساختمان‌های با اسكلت فلزی و بتنی است. لازم به توضیح است در اكثر موارد، ضخامت لایه بتنی دیوار و سقف حدود 15 سانتیمتر است. با توجه به این نكته كه در سیستم تونلی دیوار‌های داخلی تیغه گچی با دیوار خشك است، وزن ساختمان در این روش به طور قابل توجهی كمتر از روش سیستم بتنی درجا با قالب‌های یكپارچه دیواری و سقفی است.

در صورت كاربرد این سیستم، نما‌های بتنی ترجیحاً بتن نمایان، با طرح‌های مختلف در نظر گرفته می‌شود. این امر باعث می‌شود هزینه‌های مربوط به نما به حداقل برسد. در مورد نما‌هایی كه آزاد هستند و دیوار‌های آن‌ها با سیستم تونلی ساخته نمی‌شوند، برای نما انتخاب‌های مختلفی مطرح است. یكی از رایج‌ترین انتخاب‌ها لارژ پانل‌های بهبود یافته است كه در این حالت صرفاً نقش جدا كننده ایفاد خواهند كرد. پیش ساخته بودن نمای ساخته شده با قطعات لارژ پانل بتنی باعث می‌شود از كیفیت و تنوع بالاتری، در مقایسه با دیگر نما‌های اجرای درجا، برخوردار باشد. راه حل دیگر، اجرای دیوار بنایی یا با استفاده از قطعات 3D است. در تمامی این موارد، دیوار نما می‌تواند عملكرد سازه‌ای را تا حدی تحت‌الشعاع قرار دهد. راه حل آخر، كاربرد دیوار‌های سبك از نوع خشك است، كه می‌توان به صورت "تودلی" یا یكسره (دیوار پرده‌ای)، با استفاده از تخته‌های گچی و سیمانی ساخته شود.

این سیستم، از نظر تجهیزات، قطعات مورد استفاده در تجهیزات، و مواد اولیه، وابستگی چندانی به فناوری خارجی ندارد.

نیروی انسانی اجرایی در این سیستم با آموزش اندكی قادر به انجام بخش اعظم اقدامات است. البته خطاپذیری آرماتوربندی، بتن‌سازی، بتن‌ریزی، عمل‌آوری بتن و مراحل دیگر، سبب می‌شود مجری و عوامل اجرا، نقش تعیین كننده‌ای در كیفیت محصول داشته باشند و با تغییر در آن‌ها كیفیت اجرا، دستخوش تغییر شود. در این خصوص، لازم است از نیروی تخصصی ماهر كه برای این نوع اجرا آموزش‌های لازم را دیده‌اند استفاده كرد. در این زمینه طراحی نیز لازم است به این نكته اشاره كرد كه در صورتی كه شركت طراح اشراف كامل به این روش و قابلیت‌ها و محدودیت‌های آن داشته باشد، پروژه می‌تواند بهینه شود. در حالت عكس، بیم آن می‌رود كه پروژه و عملیات اجرایی با مشكلات اساسی روبه‌رو شود.

برای اجرای این سیستم، به غیر از قالب‌های سنگین فلزی، به ابزار‌های كمكی خاصی نیاز نیست. ابزار مورد نیاز به تعداد محدود و به راحتی در دسترس هستند.

قابلیت موازی كردن اقدامات اجرایی در سطح، وابسته به حجم پروژه و تعداد قالب‌های موجود است. در این روش، با توجه به این نكته كه نصب مدار‌های الكتریكی قبل از بتن‌ریزی، در داخل دیوار‌ها و سقف‌ها صورت می‌گیرد، و اینكه پیش‌بینی‌های لازم برای عبور مدار‌های تاسیسات مكانیكی نیز از قبل انجام می‌شود، و با در نظر گرفتن این مطلب كه در عمل، كیفیت دیوار‌ها و سقف‌های بتنی به دست آمده به گونه‌ای است كه عملیات نازك‌كاری داخلی و اجرای نمای خارجی روی دیوار‌های بتنی به حداقل می‌رسد، می‌توان ادعا كرد كه اجرای برخی عملیات به صورت موازی صورت می‌گیرد، و این به عنوان یك نقطه قوت اصلی سیستم تلقی شود.

فرآوری مواد و مصالح در كارگاه ساختمانی از سیستم‌های متداول بیشتر و حساس‌تر است. این امر، خصوصاً در صورتی كه ضخامت دیوار‌های بتنی محدود باشد از اهمیت خاصی برخوردار است.

تامین انتظارات در خصوص صدابندی هوابرد دیوار‌های خارجی، و دیوار‌های بین دو واحد مسكونی، در صورتی كه دیوار دوجداره باشد، و یا ضخامت دیوار مساوی یا بیش از 15 سانتیمتر باشد، به آسانی و بدون در نظر گرفتن تمهیدات اضافی صورت می‌گیرد.

كاربرد این سیستم منافات و تضادی با استاندارد‌های زیست‌محیطی ندارد.

این سیستم، مانند دیگر سیستم‌های بتنی، در صورت اجرای مناسب لایه بتنی خارجی، عملكرد مناسبی در برابر هوازدگی، محیط‌های خورنده، تابش شدید آفتاب و تكانه‌های حرارتی خواهد داشت.

ایستایی سیستم در ساختمان‌های میان مرتبه و حتی بلند مرتبه، در صورت طراحی و اجرای اصولی اتصالات، به راحتی قابل تامین است.

در اكثر موارد، در صورت طراحی معماری متناسب با قابلیت‌ها و محدودیت‌های این روش، سرعت ساخت به طور محسوسی بیشتر از سیستم‌های متداول ساخت بتنی است.

عملكرد یكپارچه دیوار‌ها و سقف‌ها و عكس‌العمل مناسب و مقاوم در مقابل زلزله نسبت به سیستم متداول و سنتی.

استهلاك پایین و عمر طولانی ساختمان در بهره‌برداری

مصرف كمتر نیروی انسانی نسبت به سیستم سنتی

كاهش ضخامت جدار‌ها و در نتیجه افزایش فضای داخلی مفید
قابلیت برنامه‌ریزی و كنترل پروژه دقیق برای زمان مشخص تحویل ( در صورتی كه محدودیت‌های فصلی به شكلی واقع بینانه پیش‌بینی شده باشد ).
وجود دانش فنی و مقررات و ضوابط و آئین‌نامه‌های بتن مسلح در كشور
   

نقاط ضعف:

 

با توجه به روش اجرایی خاص سیستم تونلی، و ضرورت وجود دیوار‌های سازه‌ای متعدد موازی، روشن است كه محدودیت‌هایی در زمینه معماری وجود دارد، كه باعث می‌شود آزادی عمل در طراحی ساختار اصلی معماری به طور قابل توجهی كمتر از سیستم‌هایی نظیر تیر ستون سقف بتنی یا اسكلت فلزی (یا بنددار یا قاب خمشی) باشد. در نتیجه، میزان اختیار در تعیین ابعاد فضا‌ها، در مقایسه با دیگر سیستم‌های نام برده كمتر است.
قابلیت بازیافت مصالح و عناصر مورد استفاده در این سیستم، همانند تمامی ساختمان‌های بتنی، با مشكلات فراوان روبه‌روست. در نتیجه، توجیه اقتصادی برای این نوع اقدامات بسیار ضعیف است.
با توجه به سنگین بودن قطعات قالب دیوار و سقف مورد استفاده، وجود جرثقیل و دیگر امكانات سنگین نصب الزامی است.
محدودیت‌های فصلی در خصوص اجرای این سیستم جدی‌تر و تعیین كننده‌تر از سیستم‌های متداول است.
امكان تغییر ابعاد قطعات، پس از تولید منتفی است.
امكان دسترسی به مدار‌های تاسیسات الكتریكی در دوره بهره‌برداری وجود ندارد، و در صورت بروز مشكل، در اكثر موارد لازم خواهد بود مدار جایگزینی به صورت روكار اجرا شود. در مورد مدار‌های سیستم تاسیسات مكانیكی، با توجه به لازمه رایزری یا روكار بودن تمامی مدار‌ها، این مشكل مطرح نیست.
وابستگی شدید به چند مصالح استراتژیك و عدم وجود امكان جایگزینی با دیگر مصالح و فرآورده‌ها
   

مواردی كه جهت اطلاع هستند و در مواردی می‌توانند مثبت و در مواردی دیگر منفی تلقی شوند:

امكان پیش‌بینی مدار‌های تاسیسات الكتریكی در این سیستم در زمان آرماتوربندی و قالب‌بندی وجود دارد. با توجه به ضخامت محدود دیوار‌ها و سقف‌ها در روش تونلی، در عمل، بخش اعظم مدار‌های تاسیسات مكانیكی خارج از دیوار، در داخل داكت یا به صورت نمایان اجرا می‌شود.
با توجه به این نكته كه دیوار‌های داخلی در اكثر موارد با استفاده از تیغه‌های گچی یا دیوار خشك ساخته می‌شوند، امكان انجام تغییراتی نظیر حذف یا جابه‌جایی آنها در دوره بهره‌برداری عملی است. البته در مورد دیوار‌های بتنی سازه‌ای، امكان هرگونه تغییری كاملاً منتفی است.
تامین انتظارات در خصوص عایقكاری حرارتی جدارها، در صورتی كه عایق حرارتی در داخل اجرا شود، به دلیل وجود پل‌های حرارتی متعدد، خصوصاً در ساختمان‌های گروه 1، با مشكلات فراوانی همراه است، در صورتی كه عایق حرارتی در طرف خارج ساختمان در نظر گرفته شده باشد، مشكلات اجرایی بیشتر می‌شود، ولی در عوض پل‌های حرارتی محل اتصالات به سقف‌ها و دیوار‌های داخلی كاملاً حذف می‌شوند، و اینرسی حرارتی مورد نیاز برای ساختمان‌های مسكونی به طور چشمگیری افزایش می‌یابد.
هوابندی دیوارهای خارجی بتنی اجرای درجا به راحتی صورت می‌گیرد، ولی در مورد دیوارهای ساخته شده به روش‌های دیگر، هوابندی بستگی به روش مورد استفاده و خصوصاً جزییات اتصال دیوار به بخش‌های بتنی موجود دارد. در مورد آب‌بندی نیز عملكرد دیوارها به مصالح و لایه‌های تشكیل دهنده آن بستگی دارد، و حتی در مورد دیوار‌های بتنی اجرا درجا نیز، در اكثر موارد، آب‌بندی با در نظر گرفتن لایه‌های تكمیلی برای دیوار محقق می‌شود.
خطر بروز میعان و مشكلات ناشی از آن را می‌توان در فاز طراحی، و بسته به نوع و محل قرارگیری عایق حرارتی ردیابی و برطرف كرد.

درباره وبلاگ

مقام معظم رهبری در ابتدای سال 1392 این سال را سال "حماسه سیاسی و حماسه اقتصادی" نامگذاری کردند. ایشان در این باره فرمودند: «امیدواریم به فضل پروردگار، حماسه‌ی اقتصادی و حماسه‌ی سیاسی در این سال به دست مردم عزیزمان و مسئولان دلسوز كشور تحقق پیدا كند.»

نظر سنجی

عملکرد وبلاگ انجمن علمی مهندسی عمران...؟




آمار

  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :

دانشنامه مهدویت

لوگوی دوستان

دیگر امکانات



برای نمایش تصاویر گالری كلیك كنید


کد گالری