قاب خمشی پیش ساخته

قاب خمشی پیش ساخته چیست؟

قاب خمشی پیش ساخته یک فناوری نوین ساختمانی است که برای قالب‌بندی و بتن‌ریزی در ساختمان‌های اسکلت بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

در بخشی از مراحل ساخت استادیوم البیت در کشور قطر از فناوری قاب خمشی پیش ساخته استفاده شده است.

سیستم ساختمان های بتن مسلح پیش ساخته با فناوری R-PC

فناوری ساختمانی (سازه های) بتن مسلح پیش ساخته به روش R-PC، فناوری روز کشور ژاپن است که با تولید داخلی اجزاء اتصالات، میلگردهای پر مقاومت، بتن های کارگاهی با مقاومت بالا و پانل های سرامیکی مخصوص نما، بطور کامل بومی سازی شده است.

در این اتصال که میلگردها پیوستگی لازم را بدست می آورند، اتصال ما بین قطعات پیش ساخته ستون ها و تیر ها و  همچنین بخش فوقانی اتصال تیرها با سقف پیش تنیده با بتن درجا، یکپارچگی سازه را تضمین می کند.

مزایا

از مزیت های اصلی این فناوری، سرعت اجرای زیاد (یک طبقه در سه روز)، مصرف کمتر مصالح، کنترل کیفیت آسان تر و سازگاری با محیط زیست و تقاضای کارفرماست. زلزله های بزرگ رخ داده در ژاپن و بخصوص زلزله ویرانگر کوبه، نشان داد که این نوع ساختمان ها به طور کامل در مقابل نیروهای بزرگ پایدار و سالم باقی مانده اند.

 الزامات فناوری R-PC

شایان ذکر است تاییدیه فناوری ارائه شده فقط در مورد مدارک فنی سیستم سازه ای می باشد و مسائلی مانند میفیت اجرا را شامل نمی شود.

1. استفاده از سیستم سازه ای R-PC به عنوان قاب خمشی بتن مسلح پیش ساخته با اتصالات غلافی (NBM) و بتن درجا، مشروط به رعایت کلیه ضوابط آئین نامه ACI 5501R-01 در رابطه با همگون سازه سازه بتن پیش ساخته با سازه بتنی درجا، در زمرهء قاب های خمشی بتن مسلح متوسط یا ویژه  مطابق با استاندارد ۲۸۰۰ (با رعایت ضوابط مربوط به آن) به شمار می رود و به کارگیری آن در کلیه پهنه های لرزه خیزی کشور بلامانع است.
2. حداکثر ارتفاع مجاز این سیستم سازه ای ۵۰ متر یا ۱۵ طبقه از تراز پایه است.(برای سازه های با ارتفاع بیش از ۵۰ متر با توجه به پیچیدگی اتصال، طرح باید به صورت موردی بررسی شده و به تائید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن رسانده شود.)
3. طراحی اجزای سازه ای، ساخت و نصب آن ها و اجرای اتصالات بر اساس آئین نامه ACI 318-08  به ویژه فصل ۲۱ آن و همچنین آئین نامه ACI 550 و راهنماای طراحی PCI-04 الزامی است.
4. طرح لرزه ای این سیستم باید مطابق با استاندارد ۲۸۰۰ ایران یا سایر آئین نامه های معتبر لرزه ای بین المللی صورت پذیرد.
5. لازم است تمهیدات خاصی برای تامین یکپارچگی سازه ای در محل اتصال پانل های پیش ساخته سقف به یکدیگر و به تیرهای پیش ساخته عمل آید که در این موارد رعایت ضوابط فصل ۱۶ آئین نامه ACI 318-08 و راهنمای طراحی PCI -04 الزامی است.
6. تامین ضوابط دیافراگم صلب برای کلیه سقف ها الزامی است.
7. توصیه می شود که سازه در پلان و ارتفاع منظم باشد.
8. مشخصات گروت و غلاف اتصال آرماتور باید به گونه ای باشد که در حالت نهایی، گسیختگی کششی در آرماتور رخ دهد و ظرفیت مجموعه غلاف و گروت از ظرفیت آرماتور بیشتر باشد.
9. رعایت حداقل مقاومت فشاری نمونه استوانه استاندارد ۳۰ مگاپاسکال در بتن سازه و حداقل تنش تسلیم ۴۰۰ مگا پاسکال (فولاد نوعAIII )  برای کلیه میلگردهای مصرفی در سازه الزامی است.
10. گروت مورد استافده در غلاف اتصال باید از نوع SS مطابق استاندارد ASTN A 536- 85  غیر انقباضی با حداقل مقاومت فشاری ۶۵ مگا پاسکال برای اتصال مکانیکی نوع ۱ و حداقل مقاومت فضاری ۷۷ پاسکال برای اتصال مکانیکی نوع ۲ آئین نامه ACI 318 باشد.
11. تمهیدات لازم در شرایط مختلف اقلیمی و محیط های خورنده کشور باید برای بتن مسلح، غلاف ها و اتصالات سازه ای به عمل آید.
12. رعایت کلیه مباحث مقررات ملی ساختمان در مورد این سیستم سازه ای ضروری است.
13. اجرای سیستک باید توسط تیم متخصص و آموزشی دیده انجام شود و در زمان اجرا نیازمند کنترل کیفیت دقیق می باشد.
14. اخذ گواهی نامه فنی برای اتصال غلافی مورد استفاده در این سیستم سازه ای از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

قاب خمشی پیش ساخته با اتصالات دو گانه

یکی از عوامل تعیین کننده و گاه محدود کننده در اجرای ساختمان های بتنی به ویژه ساختمان های پیش ساخته، اتصالات این نوع سازه ها می باشد. با توجه به اهمیت اتصالات در دستیابی به عملکرد مطلوب و قابل قبول قاب های ساختمانی، تلاش می شود تا تمامی موانع و محدودیت های موجود در شیوه های مختلف بهبود و یا اصلاح شود.

اتصالات گیردار دو گانه نوعی جدید از اتصالات هیبریدی در سازه های بتنی پیش ساخته هستند که ضمن بالا بردن اطمینان از عملکرد اتصالات، دستیابی به یک اتصال مناسب را نیز سهولت می بخشند، هم چنین استفاده از این اتصال می تواند شرایط مربوط به قاب های بتنی مسلح با شکل پذیری ویژه راتامین نماید.

آنچه در این زمینه قابل توجه است این است که، استفاده از این اتصال به تنهائی، اهداف مربوطه را تامین می نماید و لازم است در کنار این اتصالات، تغییراتی نیز ساختار کلی سازه از جمله سقف ها اعمال شود.

رفتار کلی این گونه از اتصالات در قالب الزامات مربوطه اشاره شده است. بدیهی است استفاده از این اتصال در قاب های خمشی با شکل پذیری ویژه با رعایت الزامات مذکور مجاز است.

الزامات قاب خمشی بتن مسلح پیش ساخته با اتصالات دو گانه

شایان ذکر است تاییدیه فنی ارائه شده فقط در مورد مدارک فنی – محاسباتی شرکت در خصوص طراحی این سیستم سازه ای بوده و مسائل مربوط به مشخصات مصالح (کابل ها، غلاف ها، گروت و …) و کیفیت اجرا را شامل نمی شود.

1. استفاده از این سیستم سازه ای به عنوان قاب خمشی ویژه بتن مسلح پیش ساخته با اتصالات هیبریدی پس کشیده، در تمام پهنه های لرزه خیزی کشور مشروط بر رعایت ضوابط زیر مجاز است.
2. طراحی، ساخت، نصب اعضاء و اتصالات بر اساس آئین نامه، ACI 318-08  به ویژه فصل ۲۱ این آئین نامه، ACI T1.2- ACI T1.01,03 و راهنمای طراحی PCI-04 الزامی است.
3. قبل از آغاز به طراحی، ساخت و عملیات اجرایی با این سیستم، باید بر اساس آئین نامه ACI T1.2.03 نمونه هایی از اتصالات با توجه به مصالح موجود در کشور، از جمله بتن، غلاف، کابل و میلگرد ساخته شده و مطابق ضوابط آئین نامه ACI T1.1 و یا ACI 374 مورد آزمایش قرار گیرد و صحت عملکرد اتصالات آن به تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برسد.
4. طرح لرزه ای این سیستم سازه ای باید مطابق با استاندارد ۲۸۰۰ یا سایر آئین نامه های معتبر لرزه ای بین المللی انجام گیرد.
5. حداکثر دهانه مجاز ساختمان ۷ متر می باشد (دهانه های بزرگتر به صورت موردی باید به تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن رسانده شود.)
6. توصیه می شود که ساختمان در ارتفاع و پلان منظم باشد.
7. سازه باید در تمام دهانه ها در دو جهت متعامد اصلی ساختمان دارای تیر باشد.
8. لازم است تمهیدات خاص برای تامین یکپارچگی سازه ای در محل اتصال پانل های پیش ساخته سقف به یکدیگر و به تیرهای پیش ساخته و هم چنین اتصال تیرها به ستون های بتن مسلح پیش ساخته به عمل آید.
9. تامین ضوابط دیافراگم صلب برای کلیه سقف ها الزامی است.
10. رعایت کلیه مباحث مقررات ملی ساختمان به ویژه مبحث حریق در مورد این سیستم سازه ای ضروری است.
11. تمهیدات لازم در شرایط مختلف اقلیمی و محیط های خورنده کشور، باید بتن مسلح، کابل ها و اتصالات سازه ای به عمل آید.
12. استفاده از اتصال گلدانی برای شالوده مجاز نمی باشد.
13. کابل های پس کشیده مورد استفاده در تیرهای بتن مسلح باید صورت مستقیم مورد استفاده قرار گیرد و از ایجاد خم در گوشه های ساختمان برای کابل ها پرهیز شود.
14. تدابیر لازم برای مهار کابل ها در ستون با توجه به نیروهای وارده بر آن بر اساس آئین نامه هایمعتبر بین المللی لحاظ شود.
15. طراحی سازه باشد به گونه ای انجام شود که در صورت از دست دادن یا فات پیش تنیدگی کابل ها در زلزله، سازه پایداری ثقلی خود را حفظ نموده و دچار فروپاشی نشود.
16. در صورت استفاده از سقف پیش ساخته پیش تنیده باید ضوابط آئین نامه ACI 318 در این خصوص رعایت شود.
17. حداقل رده بتن مصرفی معادل C30 در این سیستم الزامی است.
18. مقاومت گسیختگی تضمین شده کابل های پیش تنیدگی در قاب باید بین ۱۲۰۰ تا ۲۲۰۰ نیوتن بر میلی متر مربع باشد.
19. اجرای سیستم باید توسط تیم متخصص و آموزش دیده انجام شود و در زمان اجرا نیازمند کنترل دقیق باشد.
20. وصله ستون باید در محل حداقل تنش باشد و ظرفیت خمشی اتصال باید حداقل برابر ظرفیت خمشی ستون باشد، لذا سطح مقطع کل آرماتورهای طولی ستون در تراز طبقه فوقانی باشد.
21. میزان سطح مقطع /ارماتور متصل به صفحه فوقانی در محل اتصال ستون باید برابر با سطح مقطع کل آرماتورهای طولی ستون فوقانی بوده و باید با عبور از صفحه اتصال در دو طرف صفحه اتصال به صفحه جوش شوند.
22. آرماتورهای اتصال در بالا و پائین محل اتصال باید بر اساس ضوابط آئین نامه ACI 318  یا مبحث نهم مقررات ملی در اطراف آن کلاف تعبیه شود.
23. اخذ گواهی نامه فنی برای محصول تولیدی و مصالح مصرفی، پس از راه اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.