بخشی از مقاله
چکیده
صنعت ساخت و ساز یکی از مهم ترین بخش های صنعت در جهان با ویژگی های منطقه ای مشخص می باشد. این صنعت در طی سال های گذشته تحت تاثیر رقابت با هزینه ها بوده است. با توجه به شرایط رقابتی و نیز متغیرهایی نظیر تغییرات جمعیتی، شرایط آب وهوایی و رقابت در عرصه بین المللی صنعت ساختمان سازی در دراز مدت، نیاز به نوآوری های متعدد نظیر اجرای سازه های کنافی و تطبیق آن با نیازهای بشر مورد نیاز است.
در حال حاضر کناف عنوان برند پیش رو در زمینه ساخت و ساز خشک در ساخت و ساز ایران و جهان شناخته شده و با استقبال روز افزون سازندگان مواجه شده است. یکی از مهم ترین دلایل استفاده از کناف حذف ملات، اتصالات پیچی ، سرعت و کیفیت بالا همراه با قیمت مناسب می باشد. کناف علاوه بر سقف کاذب امکان انواع دیوارهای جداکننده، پوششی، دکوراسیون و سقف های مشبک و خاص را فراهم ساخته است و برای شناخته شدن به عمئم جامعه راه درازی را در پیش دارد.
در این مقاله سعی شده است با مهندسی کاربرد کناف در سازه های فولادی و بتنی و مزایا و معایب آن نسبت به سایر مصالح و شناخت هر چه بیشتر این فناوری مهندسین را به استفاده هر چه بیشتر از کناف ترغیب کرده باشیم. در این مقاله ما بدنبال تاثیر ابنیه سبک در طراحی داخلی ساختمان می باشیم. نتایج نشان داد که استفاده از دیوار جداکننده کناف باعث کاهش چشم گیر در وزن ساختمان، نیروی برش پایه، حجم بتن مصرفی، حجم میل گرد مصرفی، حجم بتن مصرفی و ابعاد ستون ها می باشد که این نتایج نشان می دهد که سبک سازی ساختمان با استفاده از طراحی داخلی کناف به خوبی می تواند صورت پذیرد.
مقدمه
استفاده از سیتم های نوین ساخت و ساز در راستای سرعت بخشیدن به توسعه و ایجاد فضاهای مطلوب و مقاوم در سرلوحه ی سیاست های بخش مسکن قرار گرفته و در مرحله ی اول مستلزم بهره مندی از سیستم های موجود در ایران است. سیستم سازه های خشک و سبک که دارای پیشینیه نه چندان طولانی در ایران و سابقه طولانی در آمریکا و اروپا می باشد. این سیستم در سال 1932 میلادی در آلمان توسط کارل و دکتر آلفوس کناف تاسیس شد و هم اکنون در 116 کشور مختلف در سرتاسر جهان شعبه دارد. کارخانه این شرکت در سال 1355 در ایران تاسیس گردید.
یکی از فن آوری های پیشرفته در زمینه سبک سازی ساختمان استفاده از دیوارهای پانل گچی خشک است. بدلیل اینکه کشور ایران بر روی خطوط گسل با قابلیت زلزله بالا قرارگرفته است قبل از بررسی کامل تجزیه و تحلیل این فن آوری در برابر زلزله از اهمیت به سزایی برخوردار است. لذا در ابتدا به توضیح ساختار پانل گچ و چگونگی مقاومت این گونه دیوارها در مقابل زلزله می پردازیم.
جرم مهم ترین نقش را در ایجاد نیروهای زلزله در سازه ها ایفا می کند. هر قدر که جرم بیشتر باشد، نیروی زلزله بزرگتری به سازه وارد می شود. پس می توان با بکارگیری مصالح نوین، مقدار آن زا به حداقل رساند. بررسی ها نشان می دهد که دیوارهای کناف 60 تا 90 درصد از دیوارهای سنتی سبک تر می باشند. بطورکلی سبک سازی موجب می شود که شتاب زلزله کمتر بر ساختمان اثر کندو نیروهای مخرب ناشی از زلزله کاهش یابند. به لحاظ اقتصادی سبک سازی موجب می شود که مخارج تامین ایمنی سازه در برابر زلزله کاهش یابد.
سبک کردن اجزای غیر سازه ای علاوه بر اینکه نیروهای جانبی ناشی از زلزله را کاهش می دهد، بار مرده وارد بر ساختمان را نیز کاهش می دهد و در نتیجه پی و مقاطع مورد نیاز برای تامین ایستایی سازه بسیار بهینه و اقتصادی می گردند. آزمایشها نشان می دهد که دیوارهای کناف به خوبی در برابر شتاب های بزرگ مقاومت دارند. عوامل موثری که باعث پایداری دیوارهای کناف شده است وزن بسیار کم، ساختار لایه های پوششی با سازه های فولادی بکار رفته در آنها می باشد.
یکی از اصول که در ساختمان سازی برای کاهش خسارت های جانی و مالی موثر است سبک سازی است. دیوارهای غیر سازه ای ممکن است دوره تناوب طبیعی سازه را کوتاه کند که در این حالت اثر زلزله ورودی به سیستم تغییر خواهد کرد و پاسخ زلزله شدیدتر خواهد بود.این دیوارها توزیع برش طبقه ها در ستون ها را تغییر می دهند. به این ترتیب به بعضی از ستون ها نیرویی بیشتر از نیروی طراحی شده اولیه وارد می شود.
قرار گرفتن غیرمتقارن دیوارهای غیر سازهای باعث پیچش زیاد سیستم و تغییر توزیع تنش در اجزای سازه ای می گردد. دیوارهای پانل گچی خشک بدلیل نحوه اتصال به کف و سقف و پیچ شدن پانل بر روی پروفیل های فلزی بسیار انعطاف پذیر است. از مزایای این دیوارها می توان به حذف مرحله گچ و خاک، مقاومت در برابر زلزله و باد، محیط غیر قابل نفوذ برای جانوران و حشرات موذی، اجرای همزمان لوله کشی سرد و گرم، شوفاژ و برق کشی ساختمان در حین نصب دیوار، حمل و نقل آسان برای ساختمان های مرتفع و از مهم ترین ویژگی آنها می توان به سبکی، استحکام سازه در مقابل تحرکات دینامیکی می توان اشاره کرد. در این مقاله ما بدنبال نقش و تاثیر سبک سازی ابنیه در طراحی داخلی ساختمان و دیوار جداکننده با کناف هستیم.
بیان مساله
در این کار درصد کاهش ویژگی های ساختمان دیوار جداکننده کناف نسبت به آجر فشاری و بلوک سفالی بررسی شده است. این کار بر روی یک ساختمان 5 طبقه بتنی با مشخصات ثبتی ملک با 257 متر مربع مساحت،دارای سقف تیرچه بلوک و هم چنین سیستم سازه ای آن در جهت عرضی و طولی قاب خمشی متوسط می باشد انجام شده است.
روش آنالیز به صورت تحلیل الاستیک خطی و روش طراحی مقاومت مجاز مطابق آئین نامه ACI318-05/IBC2003 می باشد و همچنین ضوابط طراحی مطابق آیین نامه ACI و مقررات ملی ساختمانی ایران آبا می باشد.[8] آنالیز و طراحی سازه با استفاده از نرم افزار ETABS 2000، نقشه کشی با نرم افزار AutoCAD 2010 ، طراحی بعضی از اجزا و ویرایش مقاله با اسفاده از Office 2013 انجام گرفته است.
محاسبه بارهای ثقلی
محاسبه بارهای ثقلی با توجه به مبحث ششم مقررات ملی ساختمان صورت گرفته است.
الف - بارمرده و بار معادل پارتیشن ها - D - بار مرده با توجه به جزئیات سقف به کمک مبحث ششم مقررات ملی ساختمان محاسبه می گردد. برای این منظور ، یک متر مربع از سقف را در نظر میگیریم و وزن آنرا محاسبه میکنیم . این بار بدون در نظر گرفتن بار معادل پارتیشن ها ، برای طبقات برابر 510کیلوگرم بر متر مربع ، برایسقف آخر - بام - 600کیلوگرم بر متر مربع خواهد بود. با توجه به جزئیات دیوارهای جدا کننده داخلی و کمتر بودن وزن آنها از 275کیلوگرم برمترمربع، مطابق مبحث ششم مقررات ملی ساختمان میتوان بار معادل پارتیشن ها را از تقسیم وزن تیغه ها بر مساحت کف محاسبه نمود و این بار را بصورت بار گسترده یکنواخت بر کف اعمال کرد. که این بار نباید از 100کیلوگرم بر متر مربع کمتر باشد و باید با بار مرده کف جمع گردد. لیکن در ساختمان هایی که از تیغه های سبک استفاده می شود این بار را می توان به 50کیلوگرم بر متر مربع کاهش داد.
جدول -1 بار مرده و بار معادل پارتیشن ها - D -
ب - بار زنده - : - L
بارهای زنده مورد استفاده در این پروژه به قرار زیر است:
بامهای تخت، بار مسکونی و راهروها و راه پله ها به ترتیب دارای باری به اندازه 150،200،350 کیلوگرم بر متر مربع می باشد
ج - بار برف
با توجه به منطقه طرح - تهران - بکمک مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ، پروژه بلحاظ بار برف در مناطق با برف زیاد قرار می گیرد
