بخشی از مقاله
چکیده
در این گزارش نتایج حاصل از آزمایش بارگذاري عرضی و بارگذاري فشاري نمونه هاي پانل دانشگاه عالی اقلید بر اساس بخش E72-80 آیین نامه ASTM توسط آزمایشگاه سازه ارائه می گردد. پانل هاي ساخته شده توسط شرکت پولاد مشبک ایستا شامل یک لایه پلی استایرن در میان دو لایه بتن می باشد که یک شبکه فضایی از فولاد پیش ساخته جوش دو لایه بتن را به یکدیگر متصل می نماید.
شبکه فولادي دو لایه پانل به صورت شطرنجی با ابعاد 50 در 50 میلی متر و قطر 2/5 میلی متر ساخته شده که دو لایه توسط مفتول هاي ارتباطی به صورت شکل ذیل متصل می شوند. عرض پانل 44 سانتی متر و هر لایه داراي 2 عدد میلگرد تقویتی Ø 8 می باشد. و ضخامت متوسط نمونه 7/1 سانتی متر اندازه گیري شده است و منحنی نیرو خیز وسط دهانه با استفاده از مقادیر ثبت شده مطابق ذیل حاصل گردیده است. نمونه شماره یک تحت بارگذاري رفتاري که از خود نشان داد در بار 750 کیلوگرم شروع به افزایش خیز تحت بار ثابت نمود. ظرفیت بار نهایی پانل شماره یک معادل بار گسترده 680 کیلوگرم بر مترمربع محاسبه شد.
-1 مقدمه
ساختما ن هاي با ساختار پانل هاي سه بعدي در زمره سیستم هاي پیش ساخته محسوب شده و از امتیازات ساختمان هاي پیش ساخته برخوردارند . مفاهیمی که در ادبیات فنی ساختمان هاي پیش ساخته به کار می روند، مواردي نظیر تولید انبوه، فرآینده اي تضمین کیفیت و کنترل کیفیت، ویژگی هاي خاص ساخت در کارگاه، حمل و نقل و نصب در این ساختارها نیز کاربرد دارند.
در واقع در سیستم پانلی پس از استقرار پانل هاي حمل شده به محل اجرا و نصب تمامی ملزومات اتصالات در کلیه زوایا ، فرآیند بتن پاشی انجام گرفته و در نهایت ساختار صلب با قابلیت باربري سه بعدي و عملکرد جعبه اي براي تحمل تمامی بارهاي ثقلی و جانبی فراهم آید . در این ساختار با توجه به یکپارچگی تمامی دیوارها و سقف ها و اتصال کلیه زوایا، سازه اي با عملکرد جعبه اي ساخته می شود .به همین دلیل درجات آزادي فعال سیستم به تعداد ف زاینده اي افزایش یافته به گونه اي که بر خلاف سیستم هاي قابی نیروهاي ایجاد شده در سیستم به صورت گسترده در نقاط مختلف پخش و شدت آ نها به مراتب کاهش می یابد .
این موضوع مزایاي مختلفی از جمله کاهش مساحت مورد نیاز شالوده ، جلوگیري از ایجاد نیروهاي بلند شدگی در پاي سازه ، عدم ایجاد ممان پیچشی مضاعف ، افزایش مفاصل پلاستیک در سازه تا حصول ناپایداري را موجب می شود که این موارد به دلیل یکپارچگی و درجات آزادي فزاینده سیستم می باشد.
سیستم پانل هاي سه بعدي به دلیل استفاده از یک لایه عایق در ساختار خود موجب می شود تا اعضاي این مجموعه بتوانند به عنوان عایق هاي حرارتی و صوتی ایفاي نقش نمایند.
به دلیل گستردگی شبکه فولادي در تمامی اعضاي سیستم در تمامی سطوح ، احتمال ایجاد آوار و ریزش هاي ناشی از جدایش مصالح در بارگذاري هاي لرزه اي به حداقل ممکن می باشد ، به گونه اي که در حالات حد نهایی باربري ، اجزاي گسیخته شده در محل خود باقی می مانند .
از آن جا که اعضاي باربر سازه پانلی جداکننده فضاهاي معماري نیز می باشند ، استفاده از سایر جداکننده هاي غیر باربر به حداقل می رسد .همچنین به دلیل ساخت اعضاي نیمه پیش ساخته در کارخانه و حمل و نصب سریع آن ، سرعت اجراي کاربه نحو قابل توجهی افزایش می یابد .
با توجه به تولید صنعتی پانل ها که اسکلت اصلی سیستم پانلی را تشکیل می دهند و همچنین ظرافت ها و نوع ساخت ، این سیستم ها از نوع اجراي صنع تی ساختمان ها محسوب می شود .در این راستا با در نظر گرفتن مدیریت پروژه و فرآیند مهندسی ارزش می توان بهره وري تولید مسکن را افزایش داد.
-2 پیشینه تاریخی موضوع
-1-2کاربرد پانلهاي ساندویچی کامپوزیتی در ایران و جهان
خواص مناسب پانلهاي ساندویچی کامپوزیتی، این قبیل محصولات را به عنوان گزینههاي مناسب در ساختمانسازي مطرح ساخته است. طی سالهاي اخیر فعالیتهاي اندکی جهت تولید این پانلها در بازار ساختمان کشور مشاهده شده است. با این وجود هنوز پتانسیلهاي استفاده نشدة بسیاري جهت بهکارگیري این قبیل پانلها در شهرهاي بزرگ کشور که با معضل کمبود فضا روبرو هستند وجود دارد. مطلب زیر که برگرفته از مأخذ ذکر شده در انتهاي مطلب میباشد، به بیان تجربه چند کشور جهان و دلایل عدم استقبال از پانلهاي ساندویچی در کشور میپردازد:
-2-2اروپا و آمریکا
استفاده از دیوارهها و پانلهاي ساندویچی طی سالهاي گذشته در اروپا و آمریکا رشد روزافزونی یافته است. این دیوارهها که براي ساخت خانههاي پیشساخته طراحی شدهاند، به دلیل داشتن مزایایی از قبیل دوام و عملکرد محیطی خوب, وزن کم, قابلیت مونتاژ سریع و افزایش راندمان انرژي در ساختمان, مورد توجه بسیاري از پیشتازان صنعت ساختمانسازي قرار گرفتهاند. به عنوان مثال شرکت تکنولوژيهاي پیشرفته ساختمان، به منظور ترویج نوآوري در صنعت ساختمان آمریکا, کمک مالی را به ارزش 1,1 میلیون دلار به 6 پروژه صنعتی اعطا کرده است.
یکی از برندگان این بورسها، یک شرکت تولید کنندة پانلهاي کامپوزیتی روکشدار است. این پانلها براي نصب به کمک زایدههایی در هم قفل میشوند. طبق اظهارات این شرکت حتی اگر یک کارگر ساختمانی ناوارد به مونتاژ این پانلها گماشته شود, ساخت یک خانه 110 متر مربعی با سه اتاق خواب و دو حمام از این پانلها، بیش از یک روز طول نمیکشد. قیمت خانه ساخته شده با این مواد با احتساب کل هزینه سرویس آشپزخانه, سیم کشی، لولهکشی, سیستم گرم کننده و لوازم برقی حدود 786 و 28 دلار تخمین زده شدهاست. آزمایشات نشان داده است که این خانهها حتی میتوانند در برابر طوفان و زلزله نیز به خوبی مقاومت کنند.
-3-2هندوستان
استقبال از این نوع پانلها منحصر به کشورهاي توسعهیافته نمیشود. استفاده از ساختارهاي کامپوزیتی ساندویچی در بسیاري از کشورهاي آسیایی همچون تایلند و هند نیز مورد توجه قرار گرفته است. در هندوستان هیئت ارزیابی و پیشبینی تکنولوژي - TIFAC - که عهدهدار اجراي طرح توسعه و گسترش کامپوزیتهاي پیشرفته است، تولید و گسترش این گونه پانلهاي کامپوزیتی را به صورت جدي در دستور کار خود قرار داده است.
براي تولید پانلهاي ساندویچ، ابتدا الیاف طبیعی را طی فرآیند پالتروژن به شکل صفحات و روکشهاي مسطح شکل میدهند و سپس به کمک یک هسته فومی یا لانهزنبوري پانلهاي کامپوزیتی تولید میشوند. این پانلها در ساخت بناها، سقفهاي کاذب و حتی در ساختار کرجیها نیز مورد استفاده واقع شدهاند. در کشور هند منابع فراوانی از الیاف طبیعی ارزانقیمت یافت میشود. این عامل باعث گردیده است تا هندوستان سرمایه فراوانی را صرف توسعه تکنولوژي کامپوزیتهاي الیاف طبیعی در صنعت ساختمان نماید.
-4-2ایران
رشد جمعیت در ایران و افزایش نیاز براي مسکن و فضاي سکونت باعث شده است تا تقاضا براي هرچه کوچکتر، سریعتر و ارزانتر ساختن بنا افزایش یابد. رواج یافتن پارتیشنها، سقفها و دیوارهاي کاذب در طی چند سال اخیر، موید این ادعاست. طی سالهاي گذشته فعالیتهایی از سوي چند شرکت کوچک و بزرگ براي ساخت پانلهاي ساندویچی صورت گرفته است. دیوارهاي پیشساخته تولید شده توسط موسسه ساختمانسازي "سپ" در حقیقت نوعی از ساختارهاي ساندویچی محسوب میشود
. پانلهاي ساندویچی تولید شده در این موسسه از یک هسته فومی و لایههاي بتن ارمه تشکیل شده است. همچنین ساختار دیوارههاي کیوسکها درحقیقت نوعی ساختار ساندویچی با هسته شبیه به لانه زنبوري و لایههایی از جنس فایبرگلاس است. مواردي از کاربرد فایبرگلاس در ساخت دیوارهها و سقفهاي کاذب را که توسط کارگاههاي کوچک تولید شدهاند نیز در بازار میتوان مشاهده کرد. در ساختمان هاي ساخته شده از این سیستم در ایتالیا، با سوال از اهالی به این نتیجه رسیدیم که، فقط 2 ساعت روشن بودن سیستم گرمایش براي 24 ساعت شبانه روز کافی است تا محیط کاملا مناسب زیست باشد. و گرما و سرما در ساختمان باقی می ماند و تلف نمی شود. در حال حاضر، اتریش به عنوان سازنده و متولی این نوع ساختمان ها مطرح شده است، و به این پانل ها 3D panel می گویند. کشور ایتالیا کارخانه تولید این پانل ها را دارد که به AWM معروف است.
در کشور هاي دیگر این پانل ها نماینده گی دارند و این پانل ها را تولید می کنند. از سال 1375 در ایران ، شرکت هایی به سازمان مسکن و شهرسازي مراجعه کرده اند و خواستار تولید این محصولات شده اند. هم اکنون پانل هاي خوبی به صورت استاندارد موجود است و می توان از آنها استفاده کرد.
-1-4-2دلایل عدم استقبال از پانلهاي ساندویچی در کشور - ایران - :
عدم حضورگستردة پانلهاي ساندویچی در ساختوساز کشور ما شاید بیش از همه متاثر از عوامل زیر باشد:
الف - قیمت بالا
مهمترین دلیل این امر قیمت بالاي فایبرگلاس در مقایسه با چوب و سایر مواد به کار رفته در تولید سقفها و دیوارههاي کاذب است.
از آنجا که هم قیمت مواد اولیه و هم هزینه ساخت پانلها - که اغلب به روش پرهزینه و کند لایه چینی دستی تهیه میشوند - بالاتر میباشند، معمولاً استفاده از مواد سنتی متداول نظیر چوب به صرفهتر است.
