Rate this post

سازه های سبک

وقتی از مهندس عمرانی سوالی در مورد خلاصه ی رشته ی تحصیلی ایشان سوال کنید، مسلما جواب وی به شما این خواهد بود : طراحی سازه به صورت مقاوم و اقتصادی. یعنی هدف از رشته مهندسی عمران ( گرایش سازه ) طراحی سازه هاییست که در مقابل بارهای وارده اعم از بارهای زنده ، بارهای مرده، بار برف ، بار باد و نیروهای ناشی از زلزله مقاومت لازم را داشته و در عین حال از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه باشد. یعنی برای طراحی سازه می بایست دقیقا المان هایی را انتخاب کرد که با مقادیر بار مطابقت داشته باشند. به عنوان مثال طراحی خانه ای یک طبقه با ستون بتنی به عرض و طول 80 سانتیمتر – علی رغم مقاومت بیش از حد – مهندسی نمی باشد. زیرا هزینه ی ساخت را به شدت بالا برده که عملا نیازی به این مقدار نیست. سبک سازی سازه ها یکی از تکنولوژی های مهندسی سازه می باشد که با سبکتر ساختن سازه هزینه های ساخت را کاهش داده و از طرفی بارهای مرده اضافه را از سیستم حذف می نماییم. سبک سازی در سازه های فولادی و بتنی از اهمیت بالایی برخوردار بوده و در واقع هنر مهندس ، طراحی ساختمانی با استحکام لازم است که از سبکترین سازه ممکن ساخته شده است.

سازه های سبک در ایران :

در ایران مهندسی عمران پیشرفت های زیادی نموده و دانشگاه های این کشور هر سال تعداد کثیری مهندس عمران در گرایش های مختلف را روانه بازار کار می نمایند. لیکن فرهنگ استفاده از سازه های سبک توسط مهندسین به جامعه کم رنگ بوده و مصرف کنندگان اعتقاد زیادی بر سازه های سبک ندارند. البته با گسترش استفاده مردم از اینترنت و فراهم شدن مطالعات تخصصی در تمامی زمینه ها ، باور و اطمینان مردم به سازه های سبک بهتر شده است اما هنوز این سازه ها جایگاه اصلی خود را در صنعت ساخت و ساز کشور پیدا نکرده اند. شرکت کارن آلتای با در دست داشتن امکانات ویژه در این راستا گام هایی قدرتمند و مستدام برداشته است و با آگاه سازی مصرف کنندگان سعی در هموار نمودن این بستر را در جامعه دارد. سیستم طراحی و ساخت شرکت کارن آلتای بر پایه استراکچرهای فولادی و یا فولادی – بتنی با پوشش ساندویچ پانل می باشد. شرکت کارن آلتای یکی از تولید کنندگان معتبر ساندویچ پانل های سقفی و ساندویچ پانل های دیواری با برند کارن پانل در کشور می باشد و همین امر باعث گردیده است تا این گروه صنعتی با ایجاد دپارتمانی تحت عنوان کارن سازه، مشاوره، طراحی، نظارت و اجرای سازه های سبک را به صورت کاملا نوین و مهندسی در کشور ایجاد نماید که به دلیل کیفیت بالا در ساخت و تبحر مهندسین خود توانسته است در کشورهای همسایه نظیر عراق ، آذربایجان ، ارمنستان و … نیز پروژه های کثیری را طراحی و اجرا نماید.

انواع سازه های سبک

سازه های سبک انواع و اقسام مختلفی دارد و می توان تمامی سازه های فولادی ، بتنی و چوبی را به صورت سبک طراحی کرد. لیکن به دلیل انعطاف پذیری فولاد،  90 درصد سازه های سبک به صورت فولادی طراحی می شوند کهآنها را می توان تحت نام و روش های مختلفی می توان در بازار یافت. به عنوان مثال سازه های LSF  ، سازه های فضایی ، سازه های فولادی با خرپا و …. . به دلیل گسترش این روش ها و تخصصی بودن آنها، برای اجرای این روش ها به ماشین آلات و دستگاه هایی نیازمندیم . بنابراین در اکثر کشور های جهان شرکت های مجری در این صنعت ، یک روش را برای اجرا استفاده می نمایند.

سازه های سبک کارن سازه

کارن سازه برای سازه های سبک خود از سیستم فولاد و یا تلفیق فولاد با بتن استفاده می کند که در زیر به شرح هر دوی آنها می پردازیم :

الف ) سازه های سبک فولادی :

در این روش سازه تماما از فولاد ساخته می شود. وزن هر متر مربع سازه از 15 تا 22 کیلوگرم بر متر متغیر است که بستگی به مقدار بار برف و باد دارد. ارتفاع سازه و طول دهانه سازه نیز بر وزن تمام شده تاثیر مستقیم دارد. توضیحات اجمالی زیر جهت اطلاعات بیشتر خواننده گرامی عرض می گردد :

فونداسیون ها : فونداسیون سازه های سبک کارن سازه به صورت نقطه ای طراحی می شوند. ارتفاع و طول و عرض هر فونداسیون بستگی به ابعاد ستون و ارتفاع آن دارد.

ستون ها : ستون های سازه های سبک در کارن سازه از پروفیل های فولادی قوطی ، پروفیل های IPE و تیر ورق می باشند. ساخت ستون توسط قوطی فولادی بسیار کارآمد بوده و از سهولت فراوانی برخوردار است. کافیست اندازه ستون در کارگاه برش داده شده و به ابتدا و انتهای آن بیس پلیت جوشکاری شود. وظیفه صفحه ستون (base plate   )  ها در واقع اتصال ستون به فونداسیون و تیرهای اصلی می باشد. اتصالات ستون به فونداسیون و تیرهای اصلی ( اکثرا خرپا ) به صورت سرد بودده و با پیچ و مهره صورت می گیرد. این اتصال مزایای زیادی داشته که مهمترین آن ها دمونتاژ سازه و انتقال آن به مکانی دیگر می باشد. سایز مورد نیاز قوطی برای ساخت ستون توسط مهندسین سازه کارن سازه و با کمک نرم افزارهایی نظیر E-Tabs و Sap به دست می آید و از حیث استحکام و مقاومت در مقابل نیروهای ناشی از باد، برف و زلزله شبیه سازی می شوند. بنابر این مصرف کننده نتایج محاسباتی را که به صورت دفترچه ای در اختیار دارد بررسی کرده و از مقاومت سازه اطمینان حاصل می نماید.

تیرهای اصلی : تیرهای اصلی در واقع وظیفه انتقال نیروهای سقف را به ستون ها داشته و از عناصر اصلی هر سازه ای به شمار می آیند. تیرهای اصلی که در این مقاله به صورت خلاصه تیر نامیده می شوند نقش بسیار مهمی را در کاهش وزن سازه داشته و انتخاب اپتیمم حالت یعنی کاهش وزن اضافه ی سازه. برای این منظور شرکت کارن آلتای ( کارن سازه ) از سیستم خرپا استفاده می نماید. این خرپاها تا دهانه ی 20 متر جوابگوی سازه سبک می باشند. المان های تشکیل دهنده ی خرپا ها از پروفیل های فولادی قوطی، نبشی، ناودانی و یا لوله می باشند. خرپاهای کارن سازه توسط پیچ و مهره به ستون های سازه متصل می شوند. این خرپا ها توسط مهندسین مجرب سازه گروه صنعتی کارن آلتای طراحی می شوند.

تیرهای فرعی : تیرهای فرعی سازه های سبک کارن سازه معمولا از پروفیل z انتخاب و اجرا می شوند. فواصل تیرهای فرعی بستگی به سایز ساندویچ پانل، مقدار بار برف و باد دارند. فواصل معین در جدول ساندویچ پانل کارن برای هر وزنی محاسبه شده که در صورت نیاز می توانید به این منبع دسترسی داشته باشید.

بادبند : بادبند در سازه های فولادی از اهمیت زیادی برخوردار بوده و می توان با درست اجرا کردن بادبند، استحکام خوبی به سازه بخشید. وظیفه بادبند جلوگیری از خمش قاب سازه در مقابل فشار ناشی از باد و بارهای زلزله می باشد. محل بادبند و شکل ظاهری آن توسط مهندسین کارن سازه تعیین می گردد . در اغلب مواقع جنس بادبند های سازه های سبک کارن سازه نبشی، میلگرد، ناوانی یا در برخی موارد قوطی می باشد.

آنچه خواندید خلاصه ای از سازه های سبک تمام فولادی شرکت کارن سازه بود که با توجه به پارامترهای مختلف ممکن است دچار تغییراتی گردد.

با سازه های سبک کارن سازه می توان ساختمان های زیر را احداث نمود :

  • ساختمان های مسکونی
  • ویلا
  • کارخانه های تولیدی
  • مراکز صنعتی
  • انبارهای مختلف
  • اضافه اشکوب ( احداث بنا در طبقه ی آخر )
  • انواع اصطبل
  • اماکن عمومی ( سرویس های بهداشتی )
  • رستوران
  • فروشگاه های بین راهی
  • کمپ های کارگری
  • انواع مدارس
  • بیمارستان های صحرایی
  • کمپ های ساحلی
  • و …

 

ب ) سازه های سبک تلفیقی 

همانطور که از اسم این سازه ها نیز مشخص است ، این سازه ها با تلفیق فولاد و بتن ساخته می شوند. طبق داده های آماری، هم اکنون استفاده از این سازه ها در اکثر کشورهای پیشرفته جایگاه ویژه ای داشته و بر تعداد آنها هر روز اضافه می شود. میزیت های بی شماری که سازه های سبک تلفیقی دارند، موجب این امر شده و از سوی دیگر مقاومت و استحکام این سازه ها به قدری زیاد است که به راحتی می توان اکثر سالن های بزرگ صنعتی و انبارهای گوناگون را با این روش ساخت. گرچه وزن تمام شده ی این سازه ها مقداری از سازه های تمام فولادی بیشتر است، لذا با توجه به قیمت تمام شده مناسب و عمر بیشتر برتری خود را نسبت به سایر سازه های سبک به اثبات رسانده است. متاسفانه در ایران استفاده از سازه های ترکیبی به جایگاه درخور خود نرسیده است لیکن گروه صنعتی کارن سازه سعی بر این دارد تا با ارائه مشخصات فنی و اجرای موفق این سازه ها، استفاده از این سازه ها را در کشور رایج نماید.

مشخصات فنی : سازه های تلفیقی متشکل از بتن و فولاد می باشند. در اغلب موارد استفاده از ستون فولادی با مشکلاتی مواجه بوده که این امر در صورت افزایش ارتفاع ، نصب جرثقیل ( بار دینامیکی ) و بیشتر نمایان می شود و در واقع طراح را مجبور به استفاده از پروفیل های سنگین تری می نماید که عملا سازه سبک تبدیل به سازه سنگین می گردد. مهمترین عامل وجود لنگر در ستون های فلزی است که در صورت مرتفع بودن سازه ، تغییر شکل ستون بارگزاری شده به حدی می باشد که ناگزیر استفاده از پروفیل های بزرگتر می باشیم. لیکن اگر به جای ستون فلزی ، از ستون بتنی استفاده کنیم، مشکلاتی که گفته شد به وجود نمی آید و می توان مرتفع ترین سازه ها را نیز با ستون های بتنی اجرا نمود. همچنین در صورت وجود جرثقیل، با تعبیه تکیه گاه های مخصوص در ستون می توان به راحتی ریل جرثقیل سقفی را در آنها نصب و از جرثقیل استفاده نمود.  کارن سازه استفاده از ستون های بتنی را به صورت جدی در دستور کار خود قرار داده و طبق تحقیقاتی که مهندسین کارن سازه انجام داده اند، یکی از بهترین روش های جایگزین سوله در کارخانه ها، انبارها، سالن های ورزشی و … می باشد.

در این روش ستون ها با نرم افزارهای مهندسی سازه طراحی شده و جهت استقرار تیرهای اصلی یا جرثقیل قسمت های مخصوصی در نظر گرفته می شود. در این قسمت ها قبل از بتن ریزی صفحه ستون کارگذاشته می شود تا تیر اصلی یا ریل جرثقیل روی آنها جوشکاری شود.

تیرهای اصلی : تیرهای اصلی سازه های سبک تلفیقی کارن سازه معمولا از خرپا بوده که توسط صفحه ستون به ستون بتنی متصل می شود. خرپاهای کارن سازه بنا به طول دهنه و میزان بار برف متغیرند.

تیرهای فرعی : در سازه های سبک کارن سازه برای تیرهای فرعی اکثرا از پروفیل Z یا قوطی استفاده می شود. فواصل میان پرلین ها ( تیرهای فرعی ) در جداول ساندویچ پانل های کارن به تفکیک هر پانل آمده است.

اشتراک گذاری این مطلب در شبکه های اجتماعی ...

عضویت در کانال تلگرام سایت

کانال ما

دنبال کردن پیج اینستاگرام سایت

صفحه ما

دیدگاه کاربران ...

دیدگاه خود را بنویسید

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.