سیستم سازه ای 3D پانل چیست ؟

1. خانه های يك طبقه كورديد از ساندويچ پانلهای سيمی جوش خورده بجای قاب چوبی تشكيل شده است .

اين پانلها در شركت Brunswick-Ga سيستمهای ساختمانی فولادی ساخته شده است كه ادعا ميكند از تكنيك پيشرفته ای كه در چند سال اخير در كشور اتريش به وجود آمده است ، استفاده می كند .

پانلهای سبك كه كمترين زمان را جهت نصب احتياج دارند، از دو ورق سيم مش موازی تشكيل شده است كه با سيم های خرپای اريب كه به يك پوشش هسته پلی استايرن به ضخامت 40 تا 100 ميليمتر نفوذ كرده، وصل شده است .

پانلها به يك فونداسيون بتنی وصل شده است و توسط يك بست ويژه بهم متصل شده اند .

2. در ژانويه سال 1992 ، سيستم پانلهای فولادی 3D جهت استفاده در ساختار تمام ديوارهای حمال خارجی در 4 ساختمان بنا شده در صحرای Mojare در كوههای گرانيتی كاليفرنيا انتخاب شدند . اين طرح بی نظير جهت ساخت منطقه كويری دانشگاه كاليفرنيا طراحی شده است، تا به استفاده از پنل های 3Dبتواند در شرايط سخت حرارتی تا 96 % صرفه جويی انرژی داشته باشد .

اين پروژه، توسط انجمن ملی علوم، انجمن اديسون كاليفرنيای جنوبی و دانشگاه كاليفرنيا، سرمايه گذاری شده است .

در 28 ژوئن سال 1992 ، اين منطقه از كاليفرنيا دو بار زلزله هايی به مقياس 5/6 و 9/6 ريشتر قرارگرفت. (دومين زمين لرزه، شديدترين زلزله در 40 سال گذشته بوده است) . كانون اين زمين لرزه فقط 110 – 80 كيلومتر از مركز تحقيقات فاصله داشت.

با توجه به بيانات دكتر فليپ كوهن كه شخصاً در مركز تحقيقات اقامت دارد، اين مركز به مدت يك دقيقه كامل درحال لرزش از نقطه ای به نقطه ای ديگر بود.

به طرز باور نكردنی در اين چهار ساختمان مركز تحقيقات كه بعضي ديوارهای آن به طول بيش از 3/7 متر است، علی رغم وجود قسمتهای شيشه ای هيچگونه نشانه ای از آسيب ديده نشد.

تمام آناليزهای ساختاری بنا، بعنوان يك شاهد برجسته از قدرت و استحكام پانلهای 3D در مقاله ای كه نوشته مهندسان معمار است منتشر شد .

در اين مقاله، جمله ای با اين مضمون وجود دارد : هيچ نشانه ای از آسيب و شكاف در فونداسيون ها و اسكلت ديده نشده است.

3. در اكتبر سال 1996 سدی در نزديكی كانتری كلاب و زمين گلف كابو ، در مكزيكو در اثر طوفان شديد در هم شكست و نيروی آب جاری شده بسياري از تاسيسات پايين خود را از بين برد . مقاله زير در يكی از روزنامه های محلی به چاپ رسيد.

” سدی كه برروی آب درياچه زده شده بود، از قسمت نزديك حفره پانزدهم شكسته شد و توده عظيمی از آب جاری شد و اين طغيان به سمت اقيانوس ادامه دارد “. اين ساختمان با وجود اينكه از قسمتهای پايه ای تقويت نشده بودند در ساختمان تغييری ايجاد نشد. تنها بتن كاری های مختصری كه زير ستون ها و تراشه ها انجام شده بود باعث شد ساختمان پابرجا بماند. مالكان اين خانه ها مطمئن هستند كه در مقابل هر حادثه طبيعی در آينده ، خانه های آنها محفوظ است.

خانه های ساخته شده با پانلهای 3D كه بعضی به بناهای يكپارچه مربوط ميشدند ، بار ديگر ثابت كردند كه نه تنها توانايی ايستايی در مقابل طوفان با سرعت 250 كيلومتر در ساعت را دارند، بلكه به همان خوبی در مقابل سيل شديد نيز مقاومت ميكنند. در اين حالت ، ساختمانهایی که با پنل های 3D ساخته شده اند حتی در مقابل گردباد Faust نيز مقاومت ميكند.

با توجه به اينكه در طبقه دوم كنسولی به طول 3/4 متر وجود دارد، ساختمان هایی که با پنل های 3D ساخته شده اند در حين طوفان متحمل هيچ شكاف يا شيار داخلی و يا خارجی نمی شود .

اين طور به نظر می آيد كه ساختمانهای يكپارچه بسيار محكم هستند به طوری كه سقف بنا فونداسيون را تقويت مي كند.

4. جهت تضمين مقاومت در برابر زلزله ، آزمايشاتی در مركز تحقيقات انجام شده است كه يكی از آنها آزمايشی از مدل بنای 3D در مقياس 1:6 در دانشگاه تانجی در شانگهای چين است. اين مدل از پانلهايی در متراژ 400 ، 200 ، 30 ميليمتر تشكيل شده است.

پوشش مش، قدرت تحمل 210 نيوتن بر ميليمتر مربع را داراست. مكعب قدرت ميكرو بتنی 10 نيوتن بر ميليمتر مربع اندازه گيری شده است. اين مدل در معرض زلزله ال – سنتر و با شدت های متفاوت كه از 7 درجه در مقياس ريشتر شروع شد، قرار گرفت.

با توجه به گزارش آزمايشات، اين مدل در زلزله ای با شدت 9 ريشتر سلامت سازه را از دست داد. بعد از اين لرزه، ديگر قادر به تحمل فشارهای بعدی نبود ولی هرگز ساختمان فرو نريخت.

در يك ساختمان واقعی 3d ، ساكنين هرگز در اثر ريزش ديوارها و صفحه های بتنی آسيب نخواهد ديد.

در هنگام زمين لرزه 7 ريشتری هيچگونه شكافی در بنا به وجود نخواهد آمد و ساختمان به حالت الاستيكی عمل می كند.

در هنگام زمين لرزه های 8 ريشتری، شكاف های اندكی در بالای ميله تير سقف از طبقه اول ظاهر ميشود.

در حين ساير زمين لرزه ها شيارها به تدريج ظاهر ميشود، در نتيجه پيشرفت آنها بسيار فشرده می باشد.

در هنگام زمين لرزه های 9 ريشتری ، مدل ، قدرت تحمل بارهای بعدی را نخواهد داشت. هر چند كه ساختمان هرگز فرو نريزد .

سیستم پانل ها برای اولین بار در کجا به ثبت رسید :

اولين بارسيستم پانلهاي پيش ساخته سبك در سال 1967 ميلادي در ايالت كاليفرنياي آمريكا به ثبت رسيد . اين پانلها می توانند به عنوان ديوارهای خارجی در مجتمع های مسكونی ، ساختمانهای اداری و تجاری مورد

استفاده قرار گيرند .

كاربرد پانل های D 3 :

با توجه به اهميت سبك سازی، بهينه سازی و صرفه جويي مصرف سوخت استفاده از این نوع پانل ها در حال افزايش می باشد .

موارداستفاده سيستم پيش ساخته 3D پانل :

3D پانل ها با هسته پلي استايرن و بتن مسلح (مش فولادي و بتن پاشيده شده با مقاومت بالا ) جهت موارد ذيل كاربرد دارند:

1- ديوار

2- سقف

3- ديواره هاي جداكننده ( داخلی وخارجی )

ساختارهاي سازه اي شامل ديواره هاي باربر ‘برشي ، پانلهاي سقفي و پارتيشن ها به عنوان ديوار های مقاوم در مقابل آتش و عايق در برابر انتقال حرارت و صوت مورد استفاده قرار مي گيرند .

خواص 3D پانل :

1- سيستم 3D پانل شامل پانلهاي توليد شده به صورت شبكه خر پاي فضايي جوشي سه بعدي مي باشند كه با EPS (پلي استايرين) پر شده اند. هر طرف اين پانل به 45-80 mm ضخامت از بتن به روش بتن پاشي پوشيده شده است .

2- در اطراف باز شوها و ورودي ها از خروجيهاي ميلگردهاي جوشي فابريك استفاده مي گردد.

اين شبكه هاي اضافي وميلگردهاي مسطح در المانهاي ساختماني ، مقاومت لازم را در نواحي باز شو و اتصالات فراهم مي كنند.

3- پانلها در ابعاد استاندارد با عرض 1200 mm و طول مورد نياز تا 6000 mm بر حسب سفارش توليد مي شوند.

4- وزن متوسط اين پانلها حدود 26 Kg/m مي باشد و قابل برش به سايز ها و شكلها ي مختلف هستند. لايه استاندارد با ضخامت 80-100 mm مي باشند . شبكه جوش شده (مش) با ماشين آلات تمام اتوماتيك ساخته شده و منطبق با استاندارد ASTM A 185 بوده و عموما داراي چشمه هاي mm50 * mm50 با فولادهاي مورب d=3.8mm مي باشد . مشهاي بزرگتر با قطر بيشتر نيز قابل توليد است .

سازه (اسكلت)

1- يك عضو 3D پانل ، مقاومت خمشي خارج از صفحه و صلبيت خود را با مكانيزم مقطع كامپوزيت كامل كه توسط عمل خر پای دو شبكه آرماتور گذاري و بتن لايه فشاري شبيه يك مقطع بتن آرمه تامين مي كند.

سيستم 3D پانل با مكانيزم باكسي (جعبه ای) ، فراهم كننده يك سيستم قوي است كه مقاومت بسيار بالايي نسبت به نيرو هاي وارده جانبي و صفحه اي دارد و همچنين كنترل كننده تغيير شكلهاي بدنه سازه است كه نياز واضح سيستمهاي مسكوني است .

انبارش و حمل محصول توليدی :

بهتر است انبارش به صورت صفحه اي در محل هاي مسطح صورت گيرد تا پانلها به صورت سالم و بدون تغيير شكل نگهداري شوند.

اگر انبارش در مدت زمان طولاني صورت گيرد. بايستي در محيطي پوشيده ، محافظت شده و خشك باشد. بنابر اين خوردگي در قسمتهاي مسلح اتفاق نيفتاده و پانلها تخريب نمي شوند .

دوام 3D پانل :

پايداری و دوام

نقطه اتكاء نبايستي براي حفاظت قسمت مسطح شده در برابر خوردگي در پوشش خارجي قرار گيرد اين حفاظت بايستي با ضخامت كافي پوشش بتنی انجام پذيرد .

نگهداری :

بررسيها و كنترل های سالانه بايستي به صورت ظاهري براي سازه ساختمان صورت گيرد تا مطمئن شويم كه تمام سازه در برابر هوا همچنان عايق مانده است رطوبت نبايد به قسمتهاي مسطح ساختمان نفوذ كند كه باعث خوردگی مي شود .

وقوع آتش سوزی :

به يك جدا كننده از دودكش بخاري در سيستمها ي 3D پانل نيازي نيست با اين وجود در جايي با مصالح نهايي و آستري بايستي در برابر گرما مراقبت شوند. جانمايي دود كشها در پانلها و عبور آن از هسته مصالح EPS بايستی عايق شوند .

انتشار آتش :

سيستم 3D پانل مي تواند براي ديواره هاي باربر و غير باربر كه تامين كننده مقاومت در برابر دود و آتش غير مستقيم هستند به كار گرفته شود .

پايداري سازه اي طي آتش سوزی :

طراحان بايستي اطمينان داشته باشند كه اعضای مقاوم در برابر آتش كه توسط المانهاي سازه ای محافظت می شوند دارای حداقل ميزان مقاومتي يكسان در برابر آتش در مقايسه با المانهای محافظت كننده خود باشند .

عایق بندی :

رطوبت خارجی :

ديوارهاي بيروني بايستي توسط پوششهاي عايق هوا محافظت شوند.قسمت بتني در كف بايستي توسط پوسته ای عايق در برابر رطوبت محافظت شود .

رطوبت داخلی :

براي پانلهاي ديوار و كف احتياج به عايق كاري بيشتري داريم. اندازه گيري و كنترل رطوبت مناسب و بهينه به وسيله موانعي داخلي با هدف جلوگيري از تبخير بوسيله لوله هاي ونت در مواردي كه رطوبت داخلي بالاتر از ميزان نرمال است صورت مي گيرد مانند سونا و استخر و … .

اصوات انتقالی از راه هوا :

سيستم ساخت 3D پانل براي ديوارهاي معمولي كه به صورت جدا كننده هستند مي تواند به كار گرفته شود اما در اين كاربرد نيازمند حداقل انتقال صوت هستيم .براي اين منظور دتايلهای جدول زير بايستی رعايت شوند .

انرژی موثر :

ميزان مقاومت گرمايي سيستمهاي 3D پانل با حداقل ضخامت مورد نياز بتن در جدول زير آورده شده است .R-values فوق بر اساس پانلهاي استانداردي كه از ميلگرد هاي فولادي عرضي در قاب استفاده كرده اند مي باشند. اين ميزان با استفاده از ميلگرد هاي ضد زنگ در قابهاي پانل تا 50 درصد قابل افزايش است .زيرا ضريب انتقال حرارتي اين نوع ميله ها پايين است .

ادامه مطالب در قسمت دوم ( کلیک کنید )

برای دسترسی به مطالب و تصاویر بیشتر ما را از طریق تلگرام دنبال نمایید.

کناف تبریز : www.telegram.me/kanafir

کپی برداری از ابزار و مطالب و عکس های سایت بدون اجازه ممنوع است.