سازه های پیش ساخته بتنی
سازه های پیش ساخته بتنی
این سیستم (سازه های پیش ساخته بتنی) در سال ۱۹۵۰ تا ۱۹۶۰ در اروپا و سپس در نقاط دیگر جهان گسترش یافت. در این سیستم قطعات بتنی بر اساس نقشه‌ها و قطعات موردنظر به صورت پیش ساخته از کارخانه سازنده به کارگاه حمل می‌گردد. قطعات پیش ساخته به طور کلی در سه دسته قطعات سقف و دیوار و قطعات متفرقه تولید می‌شوند.
در طراحی سازه‌های بتنی پیش ساخته، هدف طراحی شامل تامین ایمنی، عملکرد مطلوب و پایایی و نیز روش طراحی شامل حالات حدی نهایی و بهره‌برداری و همچنین ضرایب ایمنی جزیی شامل ضرایب تشدید بارها، تقلیل مقاومت‌ها و ضرایب ایمنی اصلاحی، باید مطابق آیین نامه بتن ایران (آبا) و بخش‌های الحاقی آن، با تغییرات و اضافات زیر رعایت شوند. پایایی سازه‌ها را باید با رعایت مشخصات فنی و اجرایی در مراحل تولید، حمل و نصب از قبیل کیفیت مصالح تشکیل دهنده بتن آرمه، شرایط بتن ریزی، متراکم کردن، عمل آوردن، کنترل هنگام جابجایی، انبار و حمل و نصب قطعات، شرایط و نحوه انجام اتصالات، تامین کرد.
در طراحی سازه‌های بتنی پیش ساخته متشکل از صفحات بزرگ، علاوه بر حالات حدی نهایی و بهره‌برداری، گروه سوم حالات حدی با عنوان سایر حالات حدی نیز باید مدنظر قرار گیرند. در طرح سازه‌های بتنی پیش ساخته، بررسی ایستای سازه با فرض گسیختگی یک عضو بار بر در اثر انفجار، ضربه یا نظایر آنها ضروری است.
ویژگی‌های معماری :
در طراحی معماری این سیستم، با توجه به پیش ساخته بودن قطعات محدود چندانی از نظر ابعاد و تناسبات وجود ندارد. در این سیستم به دلیل استفاده از تیرهایی با مقطع I شکل می‌توان دهانه‌های بزرگ تا ۱۸ متر را پوشش داد. در نتیجه از لحاظ معماری انعطاف‌پذیری بالایی وجود دارد و می‌توان فضای داخلی را به نحو دلخواه تقسیم بندی کرد.
سیستم سازه‌ای :
پایداری سیستم سازه‌ای در این سیستم به یکی از دو روش زیر تامین می‌شود:
سیستم قاب خمشی با اتصالات گیردار (صلب): در این سیستم بین تیر و ستون گیرداری کامل وجود دارد. اکثر ساختمانهایی که با این سیستم طراحی و اجرا می‌شوند دارای قاب خمشی با اتصالات گیردار هستند.
سیستم قاب با اتصالات ساده (مفصلی) همراه با مهاربندی یا دیوار برشی
ویژگی‌های سیستم از نظر تاسیسات مکانیکی و الکتریکی :
در این سیستم، جاگذاری اجزای تاسیساتی (لوله‌های آب و فاضلاب، کلید و پریزهای برق، دودکش‌ها و کانال‌های تهویه) در درون قالب دیوار و قبل از بتن ریزی انجام می‌شود که این امر سبب یکپارچگی دیوارها می‌شود و نیازی به عملیات تخریب و ترمیم مجدد دیوارها برای نصب تاسیسات الکتریکی و مکانیکی نیست.
ویژگی‌های سازه های پیش ساخته بتنی از نظر مصرف انرژی :
صرفه جویی در مصرف انرژی در این سیستم همه در مرحله حمل و نقل اتفاق می‌افتد. در هنگام حمل قطعات و مصالح صرفه جویی عمده‌ای به دلیل کاهش دفعات تردد واقع می‌شود. همچنین در مراحل نصب سازه، عملیات اجرایی بسیار آسان تر از سیستم‌های متداول است که سبب کاهش انرژی مصرفی در مرحله اجرا می‌شود.
ویژگی‌های سازه های پیش ساخته بتنی از نظر عایق بندی صدا :
در اکثر مواقع دیوارهای ساخته شده با پانلهای بزرگ تامین کننده شرایط مورد نظر از لحاظ عایق بندی صدا نیست. با لایه‌های پلاستوفوم در بدنه دیوارها، ساختمان از عایق حرارتی و صوتی مطلوبی برخوردار می‌گردد.
ویژگی‌های سازه های پیش ساخته بتنی از نظر تاثیرات زیست محیطی :
عدم تولید زباله ساختمانی در محل اجرای پروژه. تنها ماده اولیه که برای محیط زیست زیانبار است سیمان می‌باشد در این روش، که چون در کارخانه از آن استفاده می‌شود آن را به طور سیستمی کنترل کرد. این سیستم از لحاظ عمر سازه‌ای در ردیف ساختمانهای با عمر بالا قرار دارد که این نکته‌ای مثبت برای محیط زیست است هرچند از نظر غیرقابل بازیافت بودن امری نامطلوب برای محیط زیست است.
کاربردهای سازه بتنی پیش ساخته :
ساختمان مسکونی با طبقات محدود، پارکینگ طبقاتی، سالن‌های صنعتی، سالن‌های ورزشی، کارگاه، کارخانه و سالن‌های صنعتی، دیوارهای محوطه، پل‌ها و تقاطع‌های غیر همسطح، قطعات خاص مانند پناهگاهها، سقف سالن‌های با دهانه‌های بزرگ وانواع قطعات نما.
بارگذاری سازه‌های بتنی پیش ساخته :
ضوابط بارگذاری سازه‌های بتنی پیش ساخته مطابق ضوابط مندرج در آیین نامه بتن ایران و بخش‌های الحاقی آن و سربارها و عامل‌های اضافی زیر هستند.
بارها و سربارهای استثنایی‌سایر عامل‌های موثر بر قطعات یا سازه‌های بتنی پیش ساخته که در مراحل قالب برداری، بلند کردن، انبار کردن، حمل، نصب و استقرار قطعات به آنها اثر می‌کنند.
بارها و سربارهای استثنایی :
این بارها و سربارها در اثر نیروهای حاصل از انفجار یا ضربه وسائط نقلیه و مشابه آنها اعمال می‌شوند. در طرح سازه‌های بتنی پیش ساخته متشکل از صفحات بزرگ، در نظر گرفتن احتمال از بین رفتن یک عضو باربر و فرو ریختن زنجیره‌ای تمام قسمت‌های متصل به آن الزامی است. این پدیده به نام گسیختگی زنجیره‌ای طبقه بندی می‌شود.
بارهای هنگام جابجایی و نصب قطعات :
مقاومت اعضای پیش ساخته بتن آرمه و پایداری شکل آنها باید در برابر نیروهایی که ممکن است در طول عملیات جابجا کردن (قالب برداری، بلند کردن، انبار کردن، حمل و نصب) وارد شوند، برای هر وضعی که قطعه بتواند نسبت به نقاط اتکا یا نقاط تعلیق خود احراز نماید، تامین شود. همچنین مقاومت قطعات، مقطع و موقعیت میلگردهای جابجایی، شعاع انحناء، نحوه و طول مهاری آنها باید با در نظر گرفتن نیروهای استاتیکی و دینامیکی وارد بر آنها و مشخصات بتن در سنی که عملیات انجام می‌شوند، کنترل شود.
این سیستم یک روش مناسب صنعتی برای تولید ساختمان محسوب می‌شود و به طور خاص در پروژه‌های انبوه سازی به عنوان یک روش مطلوب از نظر زمان و هزینه قابل استفاده می‌باشد .
