بخشی از مقاله
چکیده
نیاز گسترده و روزافزون جامعه به ساختمان و مسکن، ضرورت استفاده از مصالح و فناوری های نوین به منظور افزایش سرعت ساخت، کاهش هزینه ساخت، سبک سازی، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابر زلزله را پیش از پیش مطرح ساخته است؛ به طوری که نتیجه استفاده از آن علاوه بر حفظ جان انسان ها-که از اصلی ترین اهداف در احداث ساختمان است- می تواند حفظ سرمایه های ملی و ارتقای توان کشور باشد. در این راستا باید سطح علمی و تخصصی جامعه مهندسی و آشنایی با انواع مصالح و فناوری های نوین نیز افزایش یابد. در این پژوهش ضمن ارائه انواع مصالح و فناوری های نوینی که موجب کاهش وزن ساختمان و نیز مقاوم ساختن آن ها در برابر زلزله می شود، به بیان راهکارهایی در جهت حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا، عمر مفید کم و هزینه های زیاد اجرای ساختمان پرداخته تا زمینه ای برای توسعه و ارتقای صنعت ساختمان در کشور فراهم گردد.
واژههای کلیدی: فناوری های نوین، کاهش هزینه ساخت، سبک سازی، مقاومت در برابر زلزله.
ٌ -مقدمه
درصد بالای رشد جمعیت و حوادث متعددی مانند زلزله و سیل که در دهه های اخیر به صورت وسیع در کشور شاهد هستیم، سبب کمبود ساختمان و مسکن در کشور گردیده است به طوری که ضرورت دارد به صورت تخصصی و اجرایی به آن پرداخته شود. در این راستا مسئولین ذیربط مکلفند با تنظیم قوانین و مقررات و استاندارهای لازم در جهت افزایش عمر ساختمان، سبک سازی و مقاوم نمودن آن ها در برابر زلزله و سایر عوامل تخریبی و همچنین ارتقای علمی و اجرایی مهندسین به منظور آشنایی بیشتر از نحوه ی اجرای این قوانین، برای تسهیل و بهبود عملیات اجرایی و کنترل ساختمان اقدامات لازم را به عمل آورند.
با توجه به نیاز گسترده جامعه به ساختمان و مسکن، استفاده از مصالح و فناوری های نوین جهت کاهش هزینه ساخت، افزایش سرعت ساخت، افزایش عمر مفید و نیز مقاوم نمودن ساختمان ها در برابر زلزله اجتناب ناپذیر است. لذا با استفاده از این دستاوردهای نوین امروزی در مهندسی ساختمان می توان گام موثری در جهت افزایش تولید مسکن در کشور و حل این مشکل بزرگ برداشت.
حال، راه حل های موفق و موثری را که سبب افزایش سرعت ساخت و کاهش اجرای هزینه ساختمان ها در راستای کاهش وزن آن ها و استفاده از مصالح سبک می شود مورد بررسی قرار می دهیم.
ٍ -ضرورت کاهش وزن ساختمان
با توجه به فرمول ] V=CWٍ[ که نیروی جانبی زلزله وارد بر تراز پایه (V) را نشان می دهد، می توان به این نتیجه دست یافت که هرچه وزن ساختمان ( (W بیشتر شود تاثیر زلزله بر آن شدیدتر شده و موجب صدمات و تلفات بیشتری در ساختمان می گردد. به همین دلیل برای کاهش تلفات و خسارات ناشی از زلزله باید ساختمان ها براساس اصول و معیارهای طراحی صحیح و با استفاده از دستاوردهای مهندسی و حتی المکان با کمترین وزن ممکن طراحی و اجرا گردند.
ٍ -ٌ - روش کاهش وزن ساختمان
از موثرترین روش ها برای کاهش وزن ساختمان، استفاده از مصالح سبک می باشد که سبب کاهش بارهای ثابت یا مرده در ساختمان می شود. به طور کلی امروزه استفاده از مصالح طبیعی و مصنوعی که از جرم کمتری برخوردارند به عنوان راه حلی در جهت کاهش وزن ساختمان و نیز کاهش ابعاد سازه باربر بنا و به حداقل رساندن نیروی زلزله بر ساختمان و در نهایت افزایش سرعت و سهولت اجرا و کاستن از هزینه ساخت مورد توجه می باشد. ضمن آن که رعایت نکات زیر می تواند سبب کاهش تاثیر زلزله بر ساختمان گردد:
- قرار دادن بارها و تاسیسات سنگین در طبقات زیرین (بدین وسیله مرکز جرم ساختمان در سطوح پایین قرار می گیرد).
- به کار بردن مصالح سازه ای با مقاومت زیاد (که سبب کاهش ابعاد سازه باربر می شود).
َ -سیستم های ساختمانی جدید و مصالح نوین
امروزه برای غلبه بر مشکلات کمبود مسکن، روش های ساخت آن ها براساس نیاز حداقل به ماشین آلات، تجهیزات و نیروهای انسانی ماهر، برنامه ریزی و طراحی می گردد. به طوری که در این راستا استفاده از مصالح سبک و قطعاتی که موجب افزایش سرعت جابجایی و سهولت نصب می گردد، ضروری است. در جهت حل مشکل مسکن کشور، روش ها و
تجربیات مشابه در سایر کشورهای جهان نیز می تواند مورد بررسی قرار گرفته و با رعایت شرایط فنی و اجرایی و اقتصادی کشور به نحوه صحیح و مناسب مورد استفاده قرار گیرد. در بخش بعد به معرفی تعدادی از سیستم ها پرداخته شده که می تواند به عنوان روش های مناسب اجرای ساختمان و تولید مسکن مورد استفاده قرار گیرد.
َ -ٌ - سیستم ساختمانی LSF
سیستم ساخت قاب سبک فولاد ی Lightweight Steel Framing که به اختصار LSF م ی نامند، یک سیستم ساختمانی است، که برا ی اجرای ساختمان هایعمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه (حداکثر تا ِ طبقه) استفاده می شود و از سیستم های مورد تایید مهندسان عمران در کشورها ی توسعه یافته و مدرن می باشد. سیستم سازه ها ی سبک فولادی LSF، تکنولوژی مدرنی است که در اغلب کشورهای پیشرفته دنیا نظیر آمریکا، کانادا، استرالیا و ژاپن به صورت گسترده در حال استفاده است به طوری که در برخی ایالت ها ی آمریکا بخش عمده ساخت و ساز توسط این روش صورت م ی پذیرد. این تکنولوژی چندین سال است که به عنوان راه حلی مناسب برای انبوه سازی و سریع سازی در این کشورها مورد استفاده قرار گرفته است.
شکلٌ:استفاده از قاب فلزی LSF در ساختمان های مسکونی.
این سیستم که شباهت زیادی به روش های ساخت ساختمان های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام استاد ( (Stud ایوادار و تراک (Track) ایرانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصل ی
ساختمان برپا می شود. مقاطع مورد استفاده در این سیستم کم حجم است، می توان به فواصل دور و حتی مناطق صعب
U،C و Zاست، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل العبور نزی منتقل کرد.
می شوند. این سیستم در اکثر موارد با سقف سبک و به
صورت موردی با انواع دیگر سقف اجرا می شود. تیر و تیرچه
های این نوع سقف های سبک، همانند استاد و تراک ها ی
دیوار ها است.
