دیوار
دیوار عبارت از یک ساختار ممتد، یکپارچه، محکم و استوار که از جنس آجر، سنگ، بتن، چوب یا فلز و غیره است. ضخامت دیوار در مقایسه با طول و ارتفاع نازک بوده و معمولاً به عنوان مجزا کننده فضاها از یکدیگر به صورت اجزا یا اتاقها عمل میکند یا به عنوان محافظ یک فضا است. علاوه بر این، ساختارهای عمودی، انتقال دهنده بار ساختمان به زمین هستند.
کاربرد دیوارها
- فضاسازی و خلق فضاهای نوین
- محافظت از سرما و گرما
- ایجاد عایق صوتی
- ایجاد حریم خصوصی
- ایجاد حریم خصوصی محل مناسبی برای کار گذاشتن انواع لوله کشیها و سیم کشیهای برق
- تزئین و انجام کارهای هنری مانند گچ بری و نقاشی دیواری
تقسیم بندی دیوارها
دیوار سازه معمولاً قائم و پیوستهای از آجر، سنگ، بتن، چوب یا فلز است که نسبت به طول و ارتفاع خود ضخامت کمی دارد مسدود ساختن یا حفاظت از ساختمان یا تقسیم فضای داخلی ساختمان به بخشها و اتاقهای مختلف را بر عهده دارد. دی.ارها از نظر تفکیک مشخصات عملکردی به دیوارهای داخلی و خارجی و از نظر تفکیک مشخصات سازهای به دیوارهای باربر و غیر باربر تقسیم میشوند. دیوارهای باربر دیوارهایی هستند که علاوه بر وزن خود بار کفها و بام را نیز تحمل میکنند. و دیوارهای غیر باربر آنهایی هستند که تنها وزن خود را تحمل میکنند.
از طرف دیگر دیوارها بر حسب تحمل فشار به چهار نوع تقسیم میشوند.
- دیوار های خارجی حامل یا تحمل کننده بار
- دیوارهای خارجی غیر حامل
- دیوارهای داخلی حامل
- دیوارهای داخلی غیر حامل
انواع دیوار (مصالح)
- دیوارهای گلی
- دیوارهای بتنی
- دیوار خاکی متراکم شده
- دیوار دیافراگمی
- دیوار با شمعهای صفحهای
- دیوار پیش ساخته
- دیوار آجری
- دیوار کناف بندی شده
- دیوار پیش ساخته گچی
- دیوار برشی
سیستم سازهای با دیوار باربر
دیوارهای باربر و اصلی سیستم، از دو لایه پلی استایرن به عرض ۱۲۰ سانتیمتر و به ضخامت تیغه از ۵ سانتیمتر تا ۱۵ سانتی متر تشکیل شده که این دو لایه توسط بلتهای دو سر رزوه به قطر ۵ میلیمتر در فواصل ۲۰سانتیمتری به همدیگر متصل میشوند. بلتها درکارخانه توسط جوش نقطهای به آرماتورهای قائم وصل و توسط مهرههایپلاستیکی به پانلهای پلی استایرن محکم میشوند.
نقش بلتها نگهداری پانلهای طرفین، تحمل بار ناشی از بتن ریزی و تکیهگاه میلگردهای لازم افقی و قائم دیوار است. ضمن آن که مقاومت بالائی در برابر کمانش دیوار در جهت عمود بر صفحه دیوار فراهم مینمایند. فاصله بین دو پانل با تغییر طول بلتها تا ۳۵ سانتیمتر قابل افزایش است.
انواع دیوار باربر
سازههای دیوار باربر عموماً شامل مجموعهای از دیوارهای خطی است. بر اساس نحوه قرار گرفتن این دیوارها در ساختمان، آنها را میتوان به سه گروه اصلی تقسیم نمود.
- سیستم دیوار عرضی که شامل دیوارهای خطی در امتداد عمود بر طول ساختمان است و در نتیجه مانع نما کاری نمای اصلی نمیشود.
- سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان است این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل میدهد.
- سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان است.
مزایای دیوار باربر
- محاسبات دقیق سازه
- هماهنگی با استانداردهای طراحی
- عدم محدودیت در طبقات
- خاصیت ترکیب با سایر سیستمها
- سهولت عبور تاسیسات
- صرفه جویی در ابعاد و لوازم سرمایشی و گرمایشی
- صرفه جویی در مصرف سوخت
- افزایش دوام ساختمان در برابر عوامل محیط
- حمل و جابجایی بدون نیاز به تجهیزات خاص
آرماتورهای و بستهای دیوار باربر
بستهای مربوطه در فواصل مساوی، به طوری که در دو جهت افقی و عمودی به اندازه۲۰۰ میلیمتر با هم فاصله دارند، در پانلها قرار میگیرند. هر کدام از این بستهها قابلیت تحمل ۱۵۰ کیلوگرم را دارند. زمانی که فشار بتن ریخته شده به ۸۰ کیلوگرم در هر سانتیمتر میرسد، این بستهها در اثر فشار داخل فوم پلی استایرن فرو میروند، به منظور اجرای سقف در بالای هر یک از این اعضا و قرار دادن بلوکهای سقفی بر روی آنها میتوان مطابق شکل لایه فوم داخلی را با توجه به ضخامت سقف کمی کوتاهتر در نظر گرفت. بدین طریق یک تکیه گاه مناسب برای بلوکهای سقفی فراهم میشود و در ضمن امکان اجرای جزییات اتصال هم فراهم میشود. علاوه بر این، این امر باعث میشود تا در زمان بتن ریزی لایه پلی استایرن خارجی که بلندتر در نظر گرفته شده، مانند یک قالب برای سقف عمل کند.
تحلیل سیستم دیوارهای بتنی یکپارچه (monolithic concrete buildings)
تحلیل سه بعدی
در این روش سازه بصورت سه بعدی و یکپارچه تحلیل و طراحی میشود. بارها بر روی سقفها و دیوارها تعریف میشوند و سپس از طریق روش اجزاء محدود، تمام سازه بصورت کلی و یکارچه تحلیل شده و با توجه به نتایج میزان آرماتورها و تسحیلات دیگر در سازه بتنی (دیوارها و دیگر المانهای سازهای) تغیین میشود. برای انجام این روش معمولاً نیاز به برنامههای کامپیوتری تحلیل سازهها etab است.
تحلیل دو بعدی
یک سازه سه بعدی را می توان به صورت دو بعدی مورد برسی قرار داد. به عنوان مثال یک قاب را که دارای یک سقف در جهت اصلی خود است، میتوان به جای یک سیستم دیوار سه بعدی مورد تحلیل قرار داد. بدین معنی که به جای اینکه یک سیستم شامل دیوارهای هم جهت را که با یک سقف به هم متصل شدهاند مورد برسی قرار دهیم. یک قاب را با دهانههای مشابه با سیستم دیوارهای مذکور، و بصورت دو بعدی تحلیل و طراحی کنیم، این قاب صفحهای معمولاً در سه موقعیت از دیوار و در بدترین آنها از لحاظ بارها و تنش های وارده، انتخاب می شود. بعد از ارزیابی و محاسبه تنشهای وارده، میزان آرماتورهای مورد نیاز برای قاب مربوطه تعیین و طراحی میشود. این روش جوابهای تقریبی خوبی را نتیجه میدهد و در استفاده ار آن نیازی به برنامههای کامپیوتری نیست. البته در این روش تنها آرماتورهای قائم طراحی میشوند. حال آنکه همانند هر عضو سازهای، از جمله دیوارها و سقفها، آرماتورهای افقی نیز برای سیستم میبایست تعیین و طراحی شوند.
مراحل ساخت دیوار باربر
اجرای فونداسیون
- آرماتوربندی و قالب بندی پی انجام میگیرد. برای قالب بندی میتوان از پارتیشنهای سیستم استفاده نمود.
- لازم است تا آرماتورهای انتظار به منظور اتصال دیوار باربر اجرا شوند.
- بتن ریزی پی انجام میشود.
- محل بازشوهای دیوارها علامتگذاری میشوند.
نصب دیوارهای باربر
- نصب المانهای دیوار باربر معمولاً از یکی از گوشههای ساختمان آغاز میشود.
- پس از نصب دو دیوار گوشه، آنها توسط بستهایی به هم بسته میشوند.
- نصب دیوارهای دیگر در ادامه دیوارهای گوشه اتجام میشود.
- دیوارهای مجاور دیگر نیز مانند دیوارهای گوشه با بستهایی به هم محکم میشوند.
- بازشوی درها و پنجرهها (قسمت نعل در کارگاه) نصب میشوند.
- در صورت نیاز داکتهای عبور تاسیسات در دیوارها تعبیه میشوند.
- در حین انجام عملیات و با توجه به موقعیت هر یک از دیوارها، میلگردهای اضافی قائم و افقی نصب میشوند.
- شمعهای لازم برای ثابت نگه داشتن دیوارها به هنگام بتن ریزی در محل خود قرار میگیرند.
بتن ریزی دیوارها
- مخلوط بتن با طرح اختلاط مورد نظر تهیه میشود.
- با توجه به ابعاد و تعداد طبقات بهترین روش بتن ریزی انتخاب میشود.
- بتن آماده شده داخل دیوارها ریخته میشود.
- عملیات ویبراسیون انجام میشود.
- پس از سخت شدن بتن تکیه گاهها و شمعها نصب شده باز میشوند.
- فینیشینگ سطوح دیوارها
- فینیشینگ و اندودهای سطوح داخلی و خارجی دیوارها با روشهای تعیین شده اجرا میشود.
اجرای پی
قبل از انجام عملیات نصب لازم است تا فونداسیون سازه به درستی اجرا شود. میتوان از پارتیشنهای این سیستم به جای قالبهای پی استفاده نمود. با توجه به اینکه پلی استایرن عایق خوبی برای حرارت بوده و جذب آب کمی هم دارد، استفاده از آن برای قالبهای پی سازه بسیار مفید خواهد بود. سیستم پیهای این نوع از سازهها معمولاً بصورت نواری و از نوع پیهای گسترده است. دارای عملکرد خوبی بر روی خاکهای سست هستند. به منظور اتصال مناسب فونداسیون به دیوارهای بالا لازم است آرماتورهای انتظار در پی تعبیه شوند و این آرماتورها میبایست مقاومت لازم برای انتقال نیروها و از جمله لنگر، از پی به دیوار و بر عکس را داشته باشند.
دیوار باربر با قالب عایق ماندگار (ICF)
دیواری پرشونده با بتن هستند که قالب دیوارها دائمی بوده و بعد از بتن ریزی به عنوان جزئی از دیوار محسوب شده و بصورت عایق حرارتی عمل میکند. در حال حاضر بیش از ۸ درصد ساختمانهای با ارتفاع کم و متوسط با این سیستم ساخته میشوند. ICF انقلابی در پیشرفت صنعت جهانی ساختمان برای ساختمانهای مسکونی، تجاری و سازمانی است که استفاده روز افزون آن به دلیل راحتی بینظیر آن، بهرهوری انرژی و کاهش هزینهها در قیاس با دیگر روشها قابل توجه است.
قالبهای عایق ماندگار دیوار باربر بتنی از نظر قالب بندی به سه دسته بلوکی، نواری، پانلی تقسیم میشود. از نظر ابعاد بلوک، شکل هندسی سوراخها یا فضای خالی برای بتن ریزی با یکدیگر متفاوت هستند امروزه نوع بلوکی و پانلی کاربرد بیشتری نسبت به نوع نواری دارند.
مزایای روش ساخت ساختمان با قالبهای ماندگار
- قیمت مناسب، ارزانتر از قیمتهای رایج
- پایین آوردن هزینه مصرف میلگرد
- حذف هزینه قالب بندی
- کاهش مقدار بتن
- کاهش هزینه نیروی انسانی
- تسریع در ساخت، کاهش زمان توقف سرمایه
- سرعت در ساخت به علت حذف زمان آرماتوربندی
- سرعت در ساخت به علت حذف نصب و بازکردن قالب
- سرعت در ساخت به علت عدم نیاز به زمان طولانـی جهت مقاوم شدن دیوار باربر و جداسازی قالب
- سرعت نصب و سوار کردن سایـر قطعات
- عایق حرارتی و برودتی
- انرژی حرارتی بین ۴۰٪ تا ۶۰٪ در ساختمانها صرفه جویـی شده است.
- مقاومت در برابر زلزله
سیستم دیوار باربر سوپر پانل
سوپر پانل نوع تکامل یافته سیستمهای Insulating Concrete Forms ) ICF ) است. سیستم قدیمی ICF دیوارهایی است که از چیدن بلوکهای تو خالی استایرن و قراردادن میلگردهای قائم و افقی به صورت محدود در آن، و بتن ریزی در فضاهای خالی داخل بلوکها ساخته میشود.
بلوکها در طرفین به دو جداره به ضخامت حداقل ۵ سانتی متر محصور است. صفحات پلی استایرن توسط رابطهای از جنس پلاستیک یا فلز به هم دیگر متصل و از اتصال آن بلوکهایی تو خالی حاصل میشود که در فضای خالی آن میلگرد قرار داده شده و بتن ریزی میشود. حاصل عملیات اجرایی آن شبیه به بلوک چینی است که مستلزم صرف زمان و محدودیتهای سازهای است.
این سیستم متشکل از المانهای باربر و غیر باربر اصلی ساختمان یعنی دیوار باربر، سقف باربر و دیوار پارتیشن است. با استفاده از این سیستم میتوان بیش از ۶۰% عملیات مربوط به اجرای یک سازه بتنی را در کارخانه انجام داد و با انتقال قطعات به سایت اجرایی عملیات ساخت را به سرعت به اتمام رسانید.
سهولت اجرایی عمده در این سیستم حذف عملیات قالب بندی و آرماتور بندی دیوارهای باربر بتن آرمه به میزان حداقل ۹۰% در محل اجرای پروژه است. قطعات دیوار در ارتفاع طبقه و قطعات سقف به طول دهانه و براساس طرح معماری ساخته و به محل حمل شده و به سرعت در محل خود نصب و عملیات بتن ریزی انجام میشود.
مزایای عمده سیستم سوپرپانل
- سرعت نصب
- صرفه جویی در مصرف انرژی
- افزایش دوام و محافظت سازه ساختمان در برابر محیط
- استحکام و قدرت باربری
- قابلیت عبور لولههای تاسیساتی
- کاهش مصرف مصالح نازک کاری
- قابلیت نصب تخته گچی کناف
- کاهش وزن ساختمان
- کاهش پرت مصالح
- عدم محدودیت در طراحی معماری
- عایق صدا
- صرفه جویی در هزینه حمل
- برگشت سریعتر سرمایه ساخت
سیستم تونلی
سیستم تونلی، یکی از روشهای مورد استفاده برای اجرای ساختمانهای با سیستم باربر دیوار و سقف بتنی است. نام تونلی به دلیل شـکل قالـبهای فلزی همزمان دیوارها و سقفهاست. در سیستم تونلی، دیوار باربر و سقفهای بتن مسلح بـه صـورت همزمـان آرماتوربنـدی، قالـب بنـدی و بـتن ریـزی میشوند. این روش ضمن بالا بردن سرعت و کیفیت اجـرا، عملکـرد سـازهای و رفتـار لـرزهای مجموعـه سـازه را بـه لحـاظ یکپـارچگی اعضـا و اتصالات آنها به نحو چشمگیری بهبود میبخشد. قالبهای مورد استفاده به اندازه تقریبی ابعاد فضاها هستند. برای قالببندی یا قالببرداری نیـاز بـه خـرد کردن قالبها و تبدیل آنها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خـارج مـیشـوند.