به نام خدا
فناوری یوبوت و هبلکس در سازه
یک سیستم سازه ای از نوع دال دو طرفه مجوف ( توخالی ) میباشد که در آن در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین ، بلوک های پلاستیکی توخالی یا بلوک پلی استایرن جایگزین بتن غیرسازه ای در وسط سقف خواهد شد. سقف مجوف یوبوت از دو لایه بتن مسلح تشکیل شده است که در بالا و پایین دال بصورت گسترده قرار می گیرد و حد فاصل این دو لایه محصولی به نام یوبوت از جنس پلی اتیلن و یا پلی پروپیلن و یا پلی استایرن قرار میگیرد. این محصول دارای هندسه مکعبی می باشد که با توجه به نیاز پروژه و محاسبات طراحی ، ابعاد مختلفی دارد. در روند اجرای دالهای مجوف با استفاده از یوبوت ، پس از آرماتورگذاری لایه زیرین ، یوبوت ها کنار هم روی شبکه آرماتور زیرین قرار گرفته و پس از قرارگیری آرماتور برشی میانی و همچنین آرماتوربندی لایه فوقانی ، بتن ریزی انجام میشود. در نهایت مقطع دال بصورت I شکل در آمده و عملکرد بهتری خواهد داشت . این قالب ها به صورت دوبل هم ، برای دهانه های بلند تر قابل اجرا هستند .
سیستم یوبوت
در اواخر قرن بیستم میلادی، مهندسین ایتالیایی با تحقیق بر روی سقف های مختلف به ویژه دالهای بتنی به جهت بهینه سازی آن و رسیدن به مقاومت مناسب در برابر زلزله و همچنین استفاده از دهانه های بلند و کاهش مصرف آرماتور و بتن، سیستم دال مجوف یوبوت را ابداع و به دنیا معرفی کردند و باتوجه به مزایای بارز آن، در کشورهای مختلف جهان بویژه کشورهای اروپائی مورد استقبال گسترده ای قرار گرفته و در سال ۸۷ پس از ورود به ایران ،در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت راه و شهرسازی مورد بررسی قرار گرفته و موفق به اخذ تاییدیه فنی از آن مرکز شده است
تاریخچه
سال 2002 شرکت دالی فرم (Daliform) ایتالیا با هدف بهینه سازی دالهای مجوفمحصول یوبوت را ارائه نمود که در زمانی اندک با استقبال گسترده جامعه مهندسی در اروپا، آفریقا و آسیا مواجه گردید.
تعریف
یوبوت محصولی پلیمری با پایه پلی پروپلین است، که با هدف سبک سازی دال ها در سقف و پی های گسترده ی بتنی طراحی شده است. دال یوبوت از نوع دال هایمجوف متشکل از تیرچه های عمود بر هم می باشد، و بار را به صورت دو طرفه منتقل می کند.
دالهای یوبوت جزو سیستم های دوطرفه مشبک با قالبهای ماندگار میباشند.نوارهای باربر طراحی شده در دالهای مشبک یوبوت در حقیقت تیرهای I شکل متعامدی هستند که به جهت سختی بالای خود و سبکی دال قادر به باربری در دهانه های بلند و کنترل مناسب خیز در این دهانه ها می باشند.
در ساختمانهای بلند مرتبه و یا دارای سقف با ارتفاع بلند جهت جلوگیری از تغییرشکل و بوجود آمدن خیز، لازم است دیافراگم سقف به صورت سخت عمل کند، در نتیجه نیاز به دال بتنی به دلیل سختی بالا همواره مورد توجه مهندسین محاسب بوده است.
معرفی و تاریخچه
تا چندی پیش بدلیل نیاز به کنترل خیز و ترک های بوجود آمده در دالهای بتنی استفاده از دالهای بتنی محدود به دهانه های کوچک بوده و در صورت اجرا در دهانه های بزرگ وجود تیر با آویزهای بلند و مسایل اجرایی مشکل مهندسین و مجریان را دوچندان می نمود ولی سیستم دال مجوف یوبوت تمام این اشکالات را مرتفع نموده است.
مزایای سیستم مجوف
– کاهش مصرف بتن و میلگرد در مقایسه با سیستم های جایگزین.
– امکان استفاده بهینه از فضای داخل ساختمان با کاهش تعداد ستون ها.
– امکان تامین پارکینگهای بیشتر به جهت حذف ستونهای اضافی
– هزینه کمتر قالب بندی نسبت به سایر سیستمهای تیردال به جهت حذف آویز تیرها در دهانه های بلند
– مسطح بودن تراز زیرین دال که منجر به سهولت و کاهش هزینه های مربوط به لوله کشی و نازک کاری در زیر سقف می گردد.
– عدم احتیاج به سقف کاذب و کاهش هزینه های مربوط به نصب سقف کاذب در صورت لزوم.
– امکان حذف تیر بین ستون ها و یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز که مکان یابی بهینه ستون ها را فراهم می نماید.
– کاهش تعداد و ابعاد ستون ها.
-بدلیل حذف تیرهای میانی امکان ططراحی بهتر میسر است.
– افزایش قابل ملاحظه سختی دال سقف با افزایش جزئی وزن آن که کنترل خیز سقف را تسهیل نموده، امکان افزایش فاصله ستونها و اجرای سازه های با دهانهبزرگ را فراهم می نماید.
-عملکرد بهتر از نظر لرزشهای صفحه ای و عایق صوتی.
– کاهش بارهای وارده بر خاک (در صورت استفاده از یوبوت درفونداسیون) و امکانحذف یا کاهش تعداد و ابعاد شمع ها در خاکهای سست.
– ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و تامین نیازهای فنی مطابق استاندارد REI 180 اروپا.
– تامین فضاهای بزرگتر
– آزادی عمل بیشتر در طراحی معماری.
– امکان تغییر فضاهای کاربری پس از طراحی و ساخت.
– حذف سرستون ها و تیرهای آویزدار.
– امکان قالب بندی با روشهای متعارف.
– قابلیت تحمل بارهای حین اجرا (100 کیلوگرم در هر مربع به ابعاد 8 سانتی متر) و امکان تردد آسان کارگران.
باربری فوق العاده سقف.
– مقاومت فوق العاده در برابر زلزله.
– کاهش جرم موثر دال در زلزله و به تبع آن کاهش نیروی برشی موثر زلزله بر سازه.
وجود دو لایه دال بالا و پایین به شکل کاملا متصل و مشبک که باعث تامین صلبیت بسیار بالای دال و انتقال متوازن نیروهای جانبی زلزله به المانهای باربر جانبی می شود.
مقایسه مجوف با سایر دال دالهای بتنی
۱. تمام سطح دال بر روی سطح قالب پوشیده می گردد و سپس میلگردهای زیرین دال در دوجهت عمود بر هم طبق آنچه محاسبه شده است قرار داده می شود.
۲.قالب های یوبوت با فواصل مشخص که توسط اتصال دهنده های افقی تامین می شود در کنار یکدیگر قرار داده می شوند. به علت وجود پایه های مخروطی در زیر قطعات یوبوت، ضخامت مورد نیاز زیر یوبوت تامین می گردد. در صورتی که از قالب های یوبوت به صورت دوبل استفاده شود، این قالب ها باید قبل از نصب به هم متصل شوند.
۳. با قرار دادن میلگردهای افقی بالای یوبوت در دو جهت عمود برهم به همراه میلگردهای تقویتی جهت کنترل برش و خمش، مراحل میلگردگذاری به پایان می رسد.
۴. ریختن بتن باید در دو مرحله انجام پذیرد و برای جلوگیری از شناورشدن یوبوتها لایه اولیه به عنوان پرکننده فضاهای خالی ضخامت سقف به صورت عمودی تخلیه می شود. مرحله نخست بتن ریزی با استفاده از فوق روانکننده انجام می شود. غلظت بتن در حدی است که تمام لایه زیرین را پر می نماید و در مرحله دوم پس از گیرش اولیه بتن لایه زیرین ، بتن ریزی لایه فوقانی انجام می شود.
نحوه اجرا
۵. در زمان تکمیل فرآیند بتن ریزی ، یوبوت در این فضا کاملاً دفن وسطح فوقانی به شیوه سنتی طراز و صیقلی شده تحویل می گردد.
۶. پس از طی زمان گیرش بتن (مطابق آیین نامه) قالب از زیر سقف خارج و سطحی کاملا صاف و صیقلی تحویل می گردد.
۱- بستن قالب تخت زیرین دال
در این مرحله با توجه به تغییرات موجود قالب بندی زیرین دال انجام می گیرد. این قالب ها می توانند از جنس چوب،پلی وود، فلز و یا کارتن پلاست باشد .
۲- بستن شبکه آرماتور پایین دال
شبکه آرماتور پایین طبق نقشه های اجرایی باید به گونه ای بسته شود که حداقل یک میلگرد در بین قالب های U-Boot قرار گیرد. به طور معمول فاصله مناسب شبکه میلگردها ۲۰ سانتیمتر است.
۳- چیدن قالب ها با توجه به نقشه های اجرایی
در این مرحله قالب های U-Boot طبق نقشه های اجرایی چیده و فاصله آنها به وسیله بند های تعبیه شده روی قالب و با دستور مهندس ناظر شرکت تنظیم می گردد.
روش اجرا
۳- چیدن قالب ها با توجه به نقشه های اجرایی
در این مرحله قالب های U-Boot طبق نقشه های اجرایی چیده و فاصله آنها به وسیله بند های تعبیه شده روی قالب و با دستور مهندس ناظر شرکت تنظیم می گردد.
۴- بستن شبکه آرماتور بالای دال
در این مرحله شبکه ی آرماتور بالای دال بسته شده و هم چنین در صورت نیاز به آرماتورهای برشی این آرماتورها در بین قالب ها قرار می گیرند.
۵- بتن ریزی لایه اول
در اجرای این نوع دال ها بتن ریزی در دو لایه انجام می شود. لایه اول با افزودن روان کننده به بتن، به ضخامت حدودی ۵ تا ۱۰ سانتی متر (بسته به اندازه ی پایه ی قالب ها)ریخته می شود که باعث می گردد با انجام عمل ویبره،بتن تمام سطح زیر قالبهای ماندگارU-Boot را پر نماید.
۶- تکمیل بتن ریزی
لایه دوم بر روی لایه اول ریخته می شود تا به ضخامت مورد نظر برسد. باید توجه داشت فاصله ی زمانی بین بتن ریزی لایه اول و دوم نباید به قدری باشد که باعث گیرایی لایه اول شود.
۷- باز کردن قالب های کف
پس از گیرش بتن در زمان تایین شده در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان قالب های زیر دال جمع شده و به طبقه ی دیگر منتقل می شود .
۱- قالب های یوبوت می بایست مطابق نقشه های اجرایی بر روی سقف چیده شوند. اگر این فاصله نسبت به نقشه اجرایی متفاوت بوده که این تفاوت می بایست با ناظر پروژه هماهنگ شده و درصورت لزوم توسط محاسب سقف بررسی و تایید گردد.
۲- بست های موجود بر روی بند های کناری قالب های یوبوت با توجه به فاصله مورد نیاز اشاره شده در نقشه های اجرایی، تنظیم گردیده و با چسب پلاستیکی محکم می شود.
۳- چیدن آرماتور های شبکه بالا و پایین باید به گونه ای باشد که در بین هر دو قالب یوبوت یک میلگرد قرار گیرد.
۴- در مناطقی که خطر خوردگی زیاد وجود ندارد، باید از اسپیسرهایی که فاصله وسط مقطع میلگرد پایین تا کف دال ۵/۲ تا ۳ سانتی متر می باشد، استفاده نمود.
۵- در هنگام اجرای سقف یوبوت (به خصوص در استفاده از یوبوت های با سایز بزرگ (H>20 Cm) توصیه می شود برای جلوگیری از بلند شدن یوبوت ها در هنگام بتن ریزی، شبکه پایین آرماتور توسط سیم آرماتوربندی به لوله یا پروفیل زیر بسته شود.
۶- با توجه به اینکه قالب های یوبوت برای تحمل بار گسترده در حدود ۸۰ کیلوگرم طراحی شده اند، حتی الامکان از وارد آوردن بار بیشتر و یا بار متمرکز، بر روی یوبوت ها خودداری گردد .
۷- مطابق نقشه های اجرایی، در کنج هر یوبوت باید از آرماتور سنجاقی استفاده نمود. یکی از وظایف این سنجاق ها یکپارچه کردن شبکه بالا و پایین و ثابت نگه داشتن یوبوت ها در میان این دو شبکه می باشد.
نکات اجرایی :
۸- مقاومت بتن مورد استفاده در این دال ها در طراحی سازه تعیین می گردد . روانی بتن (اسلامپ) مورد استفاده باید در حدود ۱۱ الی ۱۳ سانتی متر بوده تا بتن به راحتی در زیر قالب ها حرکت کند .
۹- در هنگام بتن ریزی بهتر است ابتدا یک لایه حدود ۱۰ سانتی متری ریخته و ویبره زده شود و سپس روی آن پر گردد.
۱۰- پس از تکمیل آرماتورهای شبکه اصلی، حتما کنترل شود تا میلگرد های اضافی مورد نیاز در نقشه ها اجراگردد. این میلگردها شامل میلگردهای اضافه وسط دهانه، روی ستون ها و دیوارهای برشی، بازشوهای بزرگ، آرماتورهای ۴۵ درجه اطراف بازشوها و … می باشد.
۱۱- دقت شود در صورت نیاز به اتصال اجزای غیر سازه ای به دال مجوف دوپوش (یوبوت) مانند نما، آسانسور و …، پلیت های طراحی شده در محل مورد نیاز قرار گرفته و محکم گردد.
۱۲ – ایجاد خیز منفی به اندازه مجاز در هنگام قالب بندی دال امکان پذیر می باشد.
۱۳-جهت یکنواخت شدن ضخامت بتن، توصیه می گردد قبل از بتن ریزی شاخص (شابلون) مناسب تهیه گردد.
در صورت امکان توصیه می گردد از پمپ هوایی جهت بتن ریزی استفاده گردد.
۱۴- ضربه به سقف در هنگام پمپاژ، بتن ریزی را در دو لایه با مشکل مواجه کرده و باعث بالا آمدن قالب های یوبوت می شود.
۱۵-نگهداری از بتن پس از بتن ریزی باید دقیقا مطابق با آیین نامه های موجود انجام پذیرد.
۱۶- با توجه به اینکه وزن دال طبقه بالا در بیشتر مواقع از وزن بار طراحی بیشتر بوده، اکیدا توصیه می گردد در هنگام بتن ریزی هر سقف از جک اطمینان در زیر دو سقف قبلی استفاده گردد.
۱۷-زمان بازکردن قالب های سقف، باید با توجه به درجه حرارت هوا و مطابق با آیین نامه ها تعیین گردد.
۱۸- مقاومت میلگردهای مصرفی در یادداشت اول نقشه های اجرایی آورده شده است. باید توجه داشت تبدیل مقطع میلگرد در سقف بدون هماهنگی با محاسب سقف مجاز نمی باشد.
۱۹ – در صورت ترکیب دال مجوف دوپوش (یوبوت) با تکنولوژی پیش تنیدگی، باید توجه داشت:
حداقل مقاومت استوانه ای بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد.
قبل از انجام عملیات کشش کابل ها، از باز نمودن قالب های زیر خودداری گردد.
مبانی طراحی دال مجوف دوپوش : U-Boot
استفاده از این نوع سقف بتنی در ساختمان هایی با اسکلت بتن مسلح مندرج در استاندارد ۲۸۰۰ ایران مجاز است. لازم است ضوابط و محدودیت های لرزه ای مربوط به این ساختمان ها مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه رعایت شود و در ساخت و طراحی و اجرای اسکلت این ساختمان ها ضوابط مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران و آیین نامه ACI 318-08 رعایت شود. مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران استفاده از این سیستم سقف به همراه ستون های بتن آرمه به عنوان سیستم قاب خمشی منحصرا در ساختمان های ۳ طبقه یا کوتاهتر از ۱۰ متر مجاز است.
در صورت تجاوز از این حد تنها در صورتی استفاده از این سیستم سازه ای مجاز است که مقابله با انواع نیروهای جانبی وارده توسط دیوارهای برشی بتن مسلح تامین شود. در این سیستم بخصوص در حالت بزرگ بودن دهانه ها و وجود نیروی ثقلی قابل ملاحظه در نظر گرفتن تمهیدات خاص به منظور کنترل برش سوراخ کننده (برش پانچ) بسیار حائز اهمیت می باشد. این دال ها قابلیت ترکیب با کابل های پیش- تنیده را جهت پوشش دهانه های بزرگ دارد. برای طراحی این دال ها از نرم افزار safe یا adapt استفاده می گردد.
روش طراحی
مزایای اجرائی:
ایجاد دهانه ها و کنسول های بزرگتر
کاهش میزان انتقال صوت، حرارت و لرزش
امکان حذف تیرها و ایجاد دال تخت
بهبود عملکرد لرزه ای
امکان ایجاد شکل ها و بازشوهای بزرگ و نامنظم در سقف
امکان ستون گذاری نامنظم
مزایای فنی :
امکان حذف تیر بین ستون ها و یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز که مکان یابی بهینه ستون ها را فراهم می نماید.
توزیع متقارن نیروها در نقاط مختلف دال سقف.
کاهش تعداد ، ابعاد و تنوع ستون ها.
قابلیت طراحی بهتر پلان معکوس به جهت حذف تیرهای میانی.
افزایش قابل ملاحظه سختی دال سقف با افزایش جزئی وزن آن که کنترل خیز سقف را تسهیل نموده ، امکان افزایش فاصله ستونها و اجرای سازه های با دهانه بزرگ را فراهم می نماید.
کارائی بهتر سقف از نظر عایق بندی صوتی و لرزش صفحه ای.
کاهش بارهای وارده بر خاک (در صورت استفاده از یوبوت در فونداسیون) و امکان حذف یا کاهش تعداد و ابعاد شمع ها در خاکهای سست.
ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و تامین نیازهای فنی
مزایا و معایب
:
کاهش در مصرف بتون و میلگرد
سرعت بالای اجرا و کاهش زمان پروژه
افزایش فضای مفید ساختمان وامکان تامین پارکینگ بیشتر بر اساس مقررات شهرسازی به دلیل امکان کاهش تعداد و ابعاد ستونها
انعطاف در معماری به دلیل کاهش تعداد ستونها وقابلیت بالا در تقسیم فضا بر اساس خواست مشتری
امکان اجرا در فونداسیونها و طبقات در انواع ساختمانهای مسکونی، صنعتی، تجاری و عمومی
مزایای اقتصادی
دال های مجوف دوپوش از ترکیب میلگرد، بتن و قالب های پلی پروپیلن ساخته شده است و کاربرد آن در فونداسیون و سقف می باشد که می تواند جایگزین خوبی بجای دال های معمولی باشد و در سال ۱۳۸۸ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آنها را تایید کرده است.[۱]
خصوصیات
در این روش، دال هایی که از جنس بتن هستند مانند روش تیر و دال معمولی مستقیماً بر روی تیر قرار می گیرند. در دال های مجوف، تیرهای فرعی بسیار بیشتر از روش تیر و دال معمولی هستند که این خصوصیت باعث افزایش دهانه و همچنین کاهش ضخامت دال می شود. سیستم u-boot بسیار شبیه به دالهای مجوف هستند با این تفاوت که سقف هایی که با روش u-boot ساخته می شوند، قسمت زیر تیرها بر روی دال قرار می گیرند اما در دالهای مجوف دوپوش، دال بر روی تیر وسط که در دو جهت قرار گرفته سوار می شود. در واقع دال های مجوف مانند مقاطع I شکل عمل می کنند. از ویژگی های مهم این سیستم بوجود آوردن دالی سبک دارای سطحی صاف در زیر با سختی زیاد می باشد.
مصالح مورد استفاده
میلگرد
بتن
قالب های پلی پروپیلن
مصالح مورد استفاده در این دال ها شامل بتن، میلگرد و قالب یوبوت می باشد. مقاومت بتن و میلگرد توسط طراح سازه تعیین می گردد که معمولا مانند دیگر اعضای بتنی سازه در نظر گرفته می شود.
نحوه اجرا
بستن قالب درزیر دال
بستن میلگردها در پایین دال
چیدن قالب ها پلی پروپیلن
بستن میلگردها بالای دال
انجام بتن ریزی در لایهٔ اول
تکمیل و اتمام بتن ریزی
بازکردن قالب ها در کف.[۲]
دال های مجوف دوپوش
یکدست بودن سطح زیرین دال که باعث کاهش هزینه ها و سهولت در اجرای نازک کاری و لوله کشی در زیر سقف می گردد.
حذف ستونهای اضافی در جهت تامین پارکینگ هایی به تعداد بیشتر
حذف سقف کاذب در نتیجه کاهش هزینه های نصب سقف کاذب
کاهش تعداد ستون های بکار رفته در ساختمان در جهت استفاده هر چه بهتر از فضاهای داخلی بنا
حذف آویزهای تیر در دهانه های بزرگ در نتیجه کاهش هزینه در قالب بندی نسبت به دیگر روش های تیردال
کاهش مصرف کمتر میلگرد و بتن در قیاس با سیستم های مشابه.
مزایای اجرایی
قابلیت باربری زیاد سقف
کم شدن جرم دال در مقابل نیروی زلزله، در نتیجه آن نیروی برشی زلزله که بر سازه وارد می شود کاهش پیدا می کند.
امکان تحمل بارهایی که در زمان اجرا وارد می شود و قابلیت تردد راحت کارگرها.
عملکرد مناسب و مقاومت زیاد در برابر زلزله.
امکان حذف تیرهای آویزدار و سر ستون ها.
شکل گیری دو لایه دال در بالا و پایین که بصورت مشک و متصل هستند سبب تامین سختی زیادی در بالای دال می شود که در نتیجه آن باعث انتقال نیروهای زلزله به عناصر باربر جانبی می شود.
امکان انجام عملیات قالب بندی با روشهای معمولی.[۳]
مزایای اقتصادی
کم شدن تعداد ستون ها.
بهبود عملکرد سقف از نظر لرزش صفحه ای وعایق بندی صوتی.
امکان طراحی مناسب تر در پلان معکوس با توجه به حذف تیرهای میانی.
مقاومت زیاد در مقابل آتش سوزی
با افزایش وزن سقف باعث افزایش سختی دال می شود که باعث کنترل خیز سقف می شود، که این مورد سبب اجرای سازه هایی با دهانه بزرگ و افزایش فاصله ستونها می شود.
بارهای وارده بر خاک کاهش پیدا می و امکان کاهش و حذف ابعاد و تعداد شمعها در خاک های سست بوجود می آید.
قابلیت حذف تیرهایی که در بین ستون ها هستند و مکان یابی مناسب ستونها با استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز.
مزایای معماری
امکان ایجاد تغییر فضاهای کاربری بعد از ساخت
ایجاد فضاهای بزرگتر
آزادی بسیار در طراحی فضاهای معماری
سیستم سازه ای اسکلت بتنی (یا فلزی) با سقف UBOOT با توجه به جزئیات اجرائی و نحوه توزیع و انتقال بار به المان های باربر سازه با الزام رعایت محدودیت های آئین نامه های بارگذاری و طراحی در زمره دال های تخت بتنی قرار می گیرند. لذا مقتضی است الزامات آئین نامه ای مربوطه بصورت دقیق رعایت گردیده و کنترل ضوابط مربوط به این سیستم دیافراگم و سایر المان های سازه ای در جهت حصول عملکرد صحیح سازه صورت پذیرد. لذا در ادامه مطلب توضیحات کامل در خصوص مدل سازی، بندهای آیین نامه ای و نکات کنترلی جهت طراحی سازه با سیستم سقف UBoot ارائه می گردد.استفاد از قطعات یوبوت امکان هم تراز شدن ستونهای قارچی شکل با ضخامت دال و یا سف را فراهم می سازد
مزایای فنی
از ویژگی های یوبوت احاطه شدن آن در داخل بتن با شبکه های میلگرد سقف است که باعث بوجود آمدن نیروهای دو طرفه عمود بر هم می گردد و کاهش به سزای مصرف میلگرد را در پی دارد. در ساختمانهای بلند مرتبه و یا دارای سقف با ارتفاع بلند جهت جلوگیری از تغییر شکل و بوجود آمدن خیز لازم است دیافراگم سقف به صورت سخت عمل کند. در نتیجه نیاز به دال بتنی به دلیل سختی بالا هموار مورد توجه مهندسین محاسب بود است. تا چندی پیش بدلیل نیاز به کنترل خیز و ترک های بوجود آمد در دالهای بتنی استفاد از این نوع سقف محدود به دهانه های کوچک بود، در صورت اجرای در دهانه های بزرگ وجود تیر با آویزهای بلند و هزینه های اجرا مشکل محاسبین و کارفرمایان را دو چندان می نمود. از سوی دیگر استفاد از دال های مجوف نیز به دلیل دشواری و هزینه بالای اجرای قالب بندی، کارآئی ضعی از نظر عایق بندی صوتی، نیاز به سف کاذب و نیز برخی ملاحظات فنی از جمله کنترل برش پانچ، از استفبال چندانی به ویژ در ساختمانهای متعارف برخوردار نگردید است.
آئین نامه بارگذاری: آئین نامه بارگذاری مورد استفاده در طراحی سازه های با سیستم سقف UBoot همانند سیستم های سازه مرسوم دیگر در کشور، مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و آئین نامه 2800 با رعایت الزامات مربوط به سیستم دال تخت خواهد بود. این الزامات بصورت کامل در بند «6-7-3 ضوابط طراحی سازه ها برای زلزله»و مبحث ششم در قسمت (ت) تبیین شده است. با توجه به بند مذکور ضریب رفتار مناسب برای این سیستم R=5 خواهد بود. موارد کنترلی دیگر مانند کنترل Drift و غیره همانند سیستم های سازه ای معمول انجام می پذیرد. آئین نامه های طراحی: مقررات ملی ساختمان مبحث نهم (طرح و اجرای ساختمان های بتنی)
مقررات ملی ساختمان مبحث ششم (بارهای وارد بر ساختمان)
استاندارد 2800
آئین نامه آبا
آئین نامه بتن آمریکا ACI318-05
در خصوص طراحی و کنترل سقف های UBoot رعایت الزامات و محدودیت های فصل 14 مبحث نهم و یا الزامات مریوط به تغییر شکل و ترک خوردگی آئین نامه های خارجی الزامی می باشد. همچنین ضوابط فصل 15 مبحث نهم در خصوص ابعاد کتیبه ها و نحوه انتقال بار از المانهای قائم به دیافراکم و بلعکس باید مدنظر قرار گیرد.
نرم افزارهای مناسب برای مدل سازی و طراحی:
مدل سازی سازه اصلی: بطور کلی در خصوص مدل سازی سازه های بتنی یا فلزی با سیستم دیافراگم سقفی یوبوت کلیه نرم افزارهای مدل سازی سازه که در سیستم های سازه ای دیگر بکار می روند قابل استفاده خواهند بود ولی بطور معمول جهت مدل سازی و بارگذاری سازه اصلی از نرم افزار Etabs یا Sap در مدل های منظم و معمول و در خصوص سازه های پیچیده و با اشکال نامنظم از نرم افزار Staad.pro استفاده می گردد.
آئین نامه بارگذاری و طراحی
بتن سبک یا بتن متخلخل در سال 1924 میلادی توسط یک آرشیتکت سوئدی اختراع گردید . هم اکنون در اروپا بتن سبک تحت نامهای ( Ytong) و یا ( Hebelex ) عرضه می شود . ساخت این محصول با استفاده از تکنولوژی پیشرفته از طریق اختلاط و پخت مواد اولیه : ماسه سیلیسی، آهک ، سیمان ، پودر آلومینیوم و آب انجام می گیرد .
وزن مخصوص : هر متر مکعب حدود 600 کیلوگرم . مقاومت فشاری : 30 تا 35 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با امکان افزایش آن بر حساب نیاز مصرف کننده . کار کردن با بتن سبک ( هبلکس ) بسیار آسان است، مثلاً به راحتی می توان آن را ارّه نموده یا میخ در آن کوبید و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آب را در آن به وجود آورد. علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا می باشد. با توجه به آیین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله ، بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان می باشد و بلوک های بتن سبک ( هبلکس ) تامین کننده این مزیت فنّی است. یک متر مکعب بلوک هبلکس حدود 600 کیلوگرم وزن دارد که برابر 866 عدد آجر به وزن 1750 کیلوگرم می باشد ، به عبارت دیگر یک عدد بلوک 20×25×60 هبلکس مطابق با 46 عدد آجر است، در حالیکه وزن آن برابر وزن 10 عدد آجر بوده و یک کارگر به راحتی می تواند آنرا حمل نماید و سریعاً نیز نصب می گردد .
عمده خواص بتن سبک ( هبلکس ) عبارتست از :
در ضمن ملات مصرفی برابر 25% ملات مورد نیاز برای اجرای همان دیوار با آجر بوده و به درصد سیمان کمتری نیز دز ملات نیاز دارد. به عنوان مثال چنانچه برای اجرای یک دیوار با آجر به یکصد کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار در صورت استفاده از بلوک های هبلکس 15 کیلوگرم سیمان مصرف می کند. همچنین بارگیری و حمل بلوک های هبلکس که در قالب های 15/3 متر مکعبی بسته بندی می شوند با استفاده از جرثقیل فکی و تریلی کفی به راحتی و اقتصادی تر انجام میگیرد. یک تریلی 9 پالت بزرگ برابر 35/28 متر مکعب را حمل می نماید. هبلکس = عایق گرما، سرما، صدا و مقاوم در برابر زلزله و … هبلکس = صرفه جویی در آهن یا آرماتور، زمان اجرا، ملات مصرفی، دستمزد و … هبلکس = چسبندگی قابل توجه با ملات سیمان و ماسه و گچ و خاک به موجب گواهی وزارت مسکن و شهر سازی .
هبلکس
هبلکس نام تجاری است که برای بتن هوادار اتوکلاوی (Autoclaved Aerated Concrete – AAC) تولید شده در اروپا قرارداده اند که همان بتن سبک، بتن گازی سبک یا متخلخل می باشد و در سال ۱۹۲۴ میلادی توسط یک مهندس آرشیتکت سوئدی اختراع و به جامعه مهندسی معرفی گردید.
این بتن هم اکنون در اروپا و آمریکا به نام های تجاری “YTONG” و یا “HEBELEX” ارایه می شود. ساخت این محصول به روش اختلاط و پخت مواد اولیه انجام می گیرد.
حدود ۶۰% وزنی مواد اولیه سنگدانه سیلیسی میکرونیزه شده با خلوص بالای ٨٠% می باشد و این میزان سیلیس غیر قابل جایگزینی با سایر سنگدانه های دیگر می باشد.
مصرف سیمان نیز کمتر از ١٠٠ کیلوگرم در هر مترمکعب می باشد.
پودر اکسید آلومینیوم مورد استفاده با دانه بندی تعریف شده و مخصوصی می باشد.
تعریف
لازم بذکر است بکارگیری سیلیس از معادن و خردایش (خرد کردن) آنها تا حد زیادی تولید را غیر اقتصادی می نماید، در نتیجه کنترل کیفیت سیلیس در خط تولید نیاز به بررسی بیشتری دارد.
هبلکس مخلوطی از سیلیس، سیمان، آهک و پودر آلومینیوم درحرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و فشار ۱۲ اتمسفر در اتوکلاوها پخته و به قطعات مورد نیاز ساختمانی بریده می شود.
این محصول امتیازات ویژه ای نیز نسبت به دیگر مصالح دارد از جمله این که عایق مناسب حرارتی و صدا می باشد، در برابر فشار مقاوم است، با ابزار معمولی به آسانی بریده می شود و می توان آن را به هر شکل تراشید، سوراخ کرد و یا تغییر شکل داد.
در موقعیت کنونی بتن سبک یا هبلکس بهترین ماده برای ساخت ساختمان های کوچک و بزرگ مسکونی، خدماتی، صنعتی و کشاورزی بویژه در مناطق زلزله خیز می باشد. روش تولید هبلکس (HEBELEX) سیلیس از مهمترین مواد اولیه بتن سبک هبلکس می باشد و از معادن داخل کشور تهیه می شود، آهک نیز بصورت فرآوری شده و پخته شده به داخل کارخانه حمل می گردد. در خط تولید بتن سبک یا هبلکس ۳ سیلوی نگهداری مواد اولیه وجود دارد که عبارتند از: سیلوی سیلیس، سیلوی آهک و سیلوی سیمان، که مواد اولیه پس از نگهداری در این سیلوها به تدریج وارد خط تولید می شوند. سیلیس، آهک و سیمان بوسیله الواتورهای مخصوص از سطح زیرین سیلوها به داخل آنها منتقل و درمدت زمان مشخص وارد خط تولید می شوند.
در نخستین مرحله از تولید بتن سبک، مواد اولیه شامل سیلیس و آب در آسیاب شماره ۱ بصورت دوغاب یا گل در آورده می شود و در آسیاب شماره ۲ مواد مورد مصرف شامل سیلیس، آهک و سیمان بصورت خشک پس از توزین مخلوط می شوند و در واقع دو آسیاب در این مرحله وجود دارد آسیاب شماره ۱ (آسیاب مواد تر) و آسیاب شماره ۲ (مواد خشک) که پس از مخلوط شدن و فرآوری، مواد به محل قالب ریزی انتقال داده می شوند.
پیش از آنکه مواد به قسمت قالب ریزی انتقال یابند بدقت توزین شده و در میکسرهای مخصوصی در مدت زمان لازم و مشخص مخلوط می شوند. در این بخش ۳ نوع مواد اولیه وجود دارد که توزین نهایی مواد در آنها انجام می شود. هر ۳ نوع مواد شامل آهک، سیمان و سیلیس در این بخش توزین شده و وارد آسیاب های خشک و تر می شوند
مرحله بعدی کار مرحله قالب ریزی مواد است که مواد مخلوط شده در داخل قالب هایی که هر کدام تقریبا ۳ متر معکب گنجایش دارند ریخته می شوند.
مخلوط متناسب از سیلیس، آهک، سیمان و آب که با شیوه ای هماهنگ در میکسرها عمل آوری شده است نیمی از حجم قالب ها را پر می کند. این مواد پس فعل و انفعالات شیمیایی در زمانی مشخص بصورت قالب های مورد نظر در می آیند این زمان حدود ۳.۵ ساعت به درازا می کشد. اینک زمان آن رسیده است تا قالب های تولیدی را به خط ریخته گری انتقال دهند. این قالب ها بوسیله شیفتر به خط ریخته گری کارخانه برده می شوند تا این مرحله از کار انجام شود. قالب های تولیدی را بامازوت، اندود می کنند تا در مرحله ریخته گری چسبندگی ایجاد نشود. بدلیل فعل و انفعالات شیمیایی در مرحله قالب ریزی، مواد اولیه حرارتی حدود ۷۰ درجه سانتی گراد تولید می کنند.
میزان حرارت موجود و آمادگی قالب ها برای خط برش بوسیله متخصصان کارخانه اندازه گیری می شود تا پس از اعلام آمادگی قالبها به خط برش منتقل شود. بعلت تغییراتی که می تواند در مواد اولیه رخ دهد، این مواد پیش از ورود به خط، کنترل شده و آزمایش های شیمیایی روی آنها انجام می شود و پس از ورود به خط نیز بنا به کیفیتی که درون قالب ها دارد، تحت آزمایش و کنترل کیفی قرار می گیرند. در این بخش از کارخانه سطح خارجی قالب ها برداشته می شود تا یک سطح هموار و مشخصی از تمام قالب ها نمایان گردد در این قسمت دیوارهای جانبی قالب ها جدا و از واگن ها جدا می شوند و آنگاه به بخش برش انتقال می یابند. در این بخش پس از دیواره برداری از قالب ها، ابتدا برش های عرضی به قالبها داده می شود و آنگاه با دستگاههای برش و با دقت و توجه خاص کارکنان و متخصصان کارخانه برش های طولی قالب ها انجام خواهد شد. اندازه برش های طولی و عرضی قالب ها بسته به تقاضای مصرف کنندگان و بازار مصرف آن دارد که قابل تنظیم و تغییر خواهد بود. پس از مرحله برش، قالب ها بر روی واگن های مخصوصی قرار می گیرند تا به بخش بلوکی که مرحله پخت قالب هاست انتقال یابد. قالب های هبلکس در مرحله پخت وارد اتو کلاوها می شوند و در حرارت ۲۰۰ درجه سانتی گراد و با فشار ۱۲ اتمسفر پخته و عمل آوری می گردد. قالب ها در اتوکلاوها و پخت کامل به بخش بار انداز محصولات آماده تحویل انتقال می یابند تا به تدریج به بازار مصرف عرضه شود.
هر متر مکعب دارای ۶۵۰ الی ۷۵۰ کیلوگرم می باشد که برابر یک سوم تا یک چهارم وزن بتن می باشد. (بسته به نوع مصالح و مواد اولیه و نوع تجهیزات تولید متفاوت است و هم اکنون توسط دستگاه های جدید و مرغوب تر امکان تهیه با دانیسته کمتر نیز وجود دارد)
مشخصات فنی بتن سبک اتوکلاوی – هبلکس وزن مخصوص هبلکس:
۲۵ تا ۳۵ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد که امکان افزایش آن بر حسب امکانات تولید کننده و نوع سفارش مشتری و مشخصات فنی مورد نیاز نیز برای تولید کننده امکان پذیر می باشد.
مقاومت فشاری هبلکس:
کار کردن با بلوک سبک هبلکس بسیار آسان است، می توان آن را بر اساس نیاز در محل مورد استفاده بوسیله اره برش داد، براحتی میخ در آن کوبید و یا مسیر تاسیسات برقی و تاسیسات مکانیکی را به راحتی در آن ایجاد نمود.
اجرا و نصب هبلکس:
مقاوت بسیار بالای هبلکس از بارزترین مزایای آن می باشد به عبارتی هبلکس در مقابل آتش و شعله های مستقیم ضریب حرارتی برابر ۰.۱۷ W.m2k را دارا می باشد.
ابعاد: بلوک های بتن سبک هبلکس در ابعاد ۶۰*۲۵*۱۰، ۶۰*۲۵*۱۵، ۶۰*۲۵*۲۰، ۶۰*۲۵*۲۵ و ۶۰*۲۵*۳۰ سانتیمتر ارایه می شوند که این ابعاد بسته به نیاز و سفارش قابل تغییر نیز می باشد.
مقاومت حرارتی:
سبکی وزن، عایق حرارات و برودت، عایق صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله و آتش سوزی، حمل و نقل آسان و با صرفه، اجرای سریع از مهمترین و بارزترین مزایای بلوک های هبلکس می باشد. با توجه به مبحث ۱۸ و ۱۹ آیین نامه مقررات ملی ساختمان به منظور محاسبه ایمنی ساختمان ها در برابر زلزله، بکارگیری مصالح سبک وزن، مناسبترین و باصرفه ترین شیوه برای افزایش ایمنی ساختمان ها می باشد بطوریکه بلوک های هبلکس تامین کننده این مزیت فنی است. یک متر مکعب بلوک هبلکس در حدود ۶۰۰ الی ۷۰۰ کیلوگرم وزن دارد که برابر ۸۶۶ عدد آجر به وزن ۱۷۵۰ کیلوگرم می باشد. در صورتیکه سایز متداول و رایج بلوک هبلکس که ابعادی برابر ۶۰*۲۵*۲۰ می باشد مطابق ابعاد با ۲۶ عدد آجر می باشد اما از نظر وزن تنها با ۱۰ عدد آجر برابر بوده و یک کارگر به راحتی می تواند آن را حمل، جابجا و سریع هم نصب نماید. ملات مصرفی در اجرای بلوک های هبلکس برابر ۲۵% ملات مورد مصرف در دیوار آجری به همان مشخصات می باشد و ملات مصرفی در بلوک های هبلکس از عیار کمتری نسبت به ملات مصرفی آجر برخوردار می باشد. به عنوان مثال برای اجرای یک دیوار با آجر به ۱۰۰ کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار از بلوک هبلکس تنها به ۱۵ کیلوگرم سیمان نیاز دارد. همچنین بارگیری و حمل بوک های هبلکس که در قالب های ۳.۱۵ متر مکعبی بسته بندی نوار تسمه کشی می شوند با استفاده از جرثقیل فکی و تریلی کفی به راحتی و با هزینه کمتری صورت می پذیرد. یک تریلی ۹ پالت بزرگ هبلکس برابر ۲۸.۳۸ متر مکعب را حمل می نماید.
مزایای فنی بلوک های بتن سبک هبلکس (HEBELEX)
پروژه های ساختمانی با استفاده از بلوک های هبلکس با در نظر گرفتن سرعت اجرا، نیروی اجرایی کمتر و مصرف ملات کمتر و همچنین کاهش زیاد بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوارهای از نوع بتن سبک هبلکس موجب کاهش ابعاد سازه می شود که خود صرفه جویی قابل ملاحظه ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می گردد. عایق بودن هبلکس در برابر گرما، سرما علاوه بر صرفه جویی چشمگیری که در فضاهای تاسیساتی و سطح حرارتی برودتی موجب کاهش قابل ملاحظه در مصرف انرژی لازم برای سرمایش و گرمایش ساختمان در آینده خواهد شد.
مزایای اقتصادی بلوک های هبلکس
۱- کادر اجرایی هبلکس:
کارکردن با هبلکس نیاز به تخصص خاصی ندارد، با توجه به ابعاد دقیق و سهولت کار با هبلکس، سرعت اجرا نیز نسبت به آجر و سفال دو الی سه برابر افزایش می یابد.
۲- ملات مورد نیاز:
بلوک هبلکس قابلیت اجرا با انواع ملات ها و چسب های مخصوص را دارد ، جهت عملکرد بهتر بلوک هبلکس توصیه می شود از چسب مخصوص آن استفاده گردد زیرا باعث می گردد سرعت اجرا کار بالا رود ، سطح تمام شده کار مناسب آستر نهایی دیوار خواهد بود ، استفاده از ملات چسب مخصوص هبلکس باعث از بین رفتن پرت حرارتی در محل بندهای بلوک می گردد.
قطعات بلوک می توانند با سه نوع ملات سیمانی با مواد مضاعف ، ملات سیمانی آهکی ( بارتاد ) و چسب های مخصوص و قطعات مسلح با ایجاد شدن فاقه و زبانه توسط تراش با چفت شدن در کنار هم به راحتی اجرا شوند ، وجود ابعاد دقیق در این محصولات موجب کاهش مصرف ملات و چسب می شود.
دستورالعمل و توصیه های اجرایی
۱- اجرای ردیف اول:
اجرای ردیف اول (رج اول) از اهمیت بالایی در دیوارچینی برخوردار می باشد ، جهت اجرای ردیف اول توصیه می شود که از ملات سنتی ماسه و سیمان (۱:۶) به عنوان ملات ترازکننده زیرکار استفاده گردد لذا بلوک ها قبل از اجرا باید کاملاً رطوبت دهی شوند، بهتر است از اجرای ردیف های بعدی تا ۴۸ ساعت (بعد از رسیدن مقاومت ملات به حد نهایی) خودداری گردد.
۲- اصول دیوارچینی:
اجرای دیوار هبلکس نیازمند به کارگیری نیروی متخصص نمی باشد و اصول کلی دیوارچینی مطابق مصالح سنتی بوده و مواردی نظیر هشتی گیر کردن دیوارها به هم، عدم امتداد درز عمومی بلوک ها در دو ردیف متوالی بر روی هم و شاقولی اجرا کردن دیوار باید در دیوارچینی رعایت گردد ، در صورت استفاده از ملات های سنتی توصیه می گردد بلوک قبل از اجرا، زنجاب شده و بعد از اجرا نیز تا ۳ روز دیوار مرطوب گردد.
۳- ملات یا چسب هبلکس:
جهت اجرای هبلکس استفاده از ملات های آماده و مخصوص هبلکس که عمدتاً بر دو پایه پلیمری سیمانی هستند توصیه می شود ، این ملات ها با توجه به دستور کارخانه ی سازنده آماده و با کاردک شانه ای به ضخامت حدوداً ۲ میلیمتر بر روی رج های افقی و قائم بلوک استفاده می گردند، در صورت استفاده از چسب پایه سیمانی ، رطوبت دهی بلوک تا زمان گیرش نهایی ملات الزامی است ، بهتر است بعد از اجرای دیوار با همان ملات چسب ، کلیه ی درزهای افقی و عمودی بندکشی گردد.
مراحل اجرایی دیوارچینی با بلوک سبک هبلکس
۴- کلاف کردن بلوک های هبلکس به یکدیگر و سازه:
جهت اتصال فاق و زبانه ی بلوک ها به هم از قطعه فلزی گالوانیزه (که به نام میخ پلاک در بازار موجود است) استفاده می شود، بدین صورت که در محل درز عمودی هر دو بلوک، یک قطعه با چکش داخل دو بلوک کوبیده می شود و بلوک ها به هم کلاف می گردند، جهت کلاف کردن دیوار به سازه از قطعه L شکلی استفاده می گردد که از یک طرف به سازه جوش یا پرچ و از طرف دیگر با دو عدد میخ نجاری به بلوک متصل می گردد، استفاده از قطعه L شکل در هر ۷۵ سانتیمتر از ارتفاع دیوار توصیه می گردد.
۵- اجرای تاسیسات برقی و مکانیکی:
جهت اجرای تاسیسات در دیوارهای هبلکس باید از شیارزن های برقی استفاده کرد و محل لوله های برق و تاسیسات مکانیکی را به دقت با ابزار مناسب ایجاد کرد ، بهتر است از روش های سنتی جهت ایجاد شیار خودداری گردد.
به دلیل خاصیت جذب آب هبلکس، دیوار چسبندگی مناسب با هر نوع اندود را دارد ، اندود گچ خاک به راحتی روی دیوار اجرا شده و در صورت رعایت اصول فنی دیوارچینی نیازی به آستر گچ و خاک نمی باشد و مستقیماً می توان آستر نهایی گچ را روی آن اجرا کرد، در صورت استفاده از پلاسترهای سیمانی ، رطوبت دهی بلوک قبل و بعد از اجرا الزامی می باشد.
۷- اجرای نما در هبلکس:
امکان اجرای انواع نماهای سنگی، سیمانی و کامپوزیت روی دیوار هبلکس مقدور می باشد، فقط در صورت استفاده از نماهای سنگی، رطوبت دهی ملات سنگ تا گیرش نهایی ملات الزامی می باشد.
(در صورت استفاده از سنگ نما در روی بلوک، اجرای دوغاب سیمان قبل از اجرای نما روی دیوار پیشنهاد می گردد)
۶- اجرای اندودکاریهبلکس:
عمده خواص بلوک هبلکس به شرح زیر میباشد :
وزن مخصوص : هر متر مکعب بلوک هبلکس حدود ۵۵۰ الی ۶۵۰ کیلوگرم مقاومت فشاری : ۳۰ تا ۳۵ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع با امکان افزایش آن بر حسب سفارش و نیاز مصرف کننده کارکردن با بلوک هبلکس بسیار آسان است مثلا به راحتی میتوان آنرا اره نموده و یا میخ در آن کوبیده شود و یا جای پریز یا کانال عبور سیم برق و لوله آن در آن بوجود آورد. علاوه بر این بتن سبک در مقابل آتش بسیار مقاوم است و کلیه شرایط سلامت محیط زیست را دارا میباشد.
با توجه به آیین نامه جدید محاسبه ایمنی ساختمانها در برابر زلزله و مبحث ۱۸ و ۱۹ بکارگیری مصالح سبک وزن راه حل مناسب و با صرفه در جهت افزایش ایمنی ساختمان میباشد و بلوک هبلکس تامین کننده این مزیت فنی است. یک متر مکعب بلوک هبلکس حدود ۵۵۰ الی ۶۵۰ کیلوگرم وزن دارد که برابر ۸۶۶ عدد آجر به وزن ۱۷۵۰ کیلوگرم میباشد.
بلوک هبلکس
بعبارت دیگر یک عدد بلوک هبلکس ۲۰*۲۵*۶۰ مطابق با ۲۶ عدد آجر است در حالیکه وزن آن برابر وزن ۱۰ عدد آجر میباشد و یک کارگز براحتی میتواند آنرا حمل نماید و سریعا نیز نصب میگردد. ضمنا ملات مصرفی برابر ۲۵% ملات مورد نیاز برای اجرای همان دیوار با آجر بوده و به درصد سیمان کمتری نیز در ملات نیاز دارد. بعنوان مثال چنانچه برای اجرای یک دیوار با آجر به یکصد کیلوگرم سیمان نیاز باشد همان دیوار در صورت استفاده ۱۵ کیلوگرم سیمان مصرف میکند.
همچنین بارگیری و حمل که در قالبهای ۳/۱۵ متر مکعبی بسته بندی میشود راحتر و سریعتر خواهد بود.
کادر اجرایی : کارکردن با بلوک هبلکس نیاز به تخصص خاصی ندارد. با توجه به ابعاد و سهولت کار با بلوک هبلکسسرعت اجرا نیز نسبت به آجر و سفال تا ۲ الی ۳ برابر افزایش می یابد.
ملات مورد نیاز : همان ماسه و سیمان میباشد و با توجه به اینکه یک نوع بتن سبک میباشد و همگونی کاملی با ملات ماسه و سیمان دارد میتوان نسبت ترکیب را ۵ یا ۶ به یک تبدیل و در مصرف سیمان صرفه جویی بیشتری نمود. در مواردیکه تیغه بندیهای مورد احرا با آب و رطوبت سر و کاری نداشته باشد (مثل دیوار اتاق خواب ، کار و …) میتوان از ملات کچ و خاک (به لحاظ صرفه حویی اقتصادی) نیز استفاده نمود.
جذب آب : با توجه به ابعاد متخلخل بودن ، نم و رطوبت توسط این بلوکها منتقل نمیشود. نکته مهم : در عین اینکه این بلوکها نم و رطوبت را منتقل نمیکنند ولی در سطح آب بیشتری را نسبت به مصالح مشابه جذب میکنند لذا در زمان استفاده از بلوک هبلکس باید نکات زیر رعایت شود :اولا قبل از اجرا باید کاملا خیس شوند. دوما ملات مصرفی را نیز باید با دقت بیشتری تهیه نمود. سوما بعد از اجرا در صورت امکان به دیوارها آب داده شود.
دستور العمل اجرایی بلوک هبلکس :
اندود گچ و خاک : با توجه به سطح صاف و صیقلی بلوک هبلکس نسبت به سایر مصالح (در صورت اجرای صحیح دیوارها به اندودی بیش از ۱ الی ۲ سانتیمتر نیاز نخواهد بود) یعنی در هر طرف نیم الی یک سانت.
از نظر نصب تاسیسات و نماسازی: (اعم از لوله ، کابینت ، سنگ ، سرامیک ، …) مانند سایر مصالح میباشد و چنانچه به صورت صحیح اجرا شود با مشکلی مواجه نخ
سبکی وزن ، عایق در برابر حرارت، عایق دز برابر برودت، عایق در برابر صدا، استحکام و پایداری در مقابل زلزله، آتش سوزی و بسیاری مزایای دیگر از محاسن بلوک های هبلکس نسبت به سایر مصالح قدیمی نظیر آجر های معمولی و آجر های سفال می باشد. مزایای اجرائی : با توجه به ابعاد و سبکی و راحتی نصب بلوک های هبلکس در همه ضخامت ها، سرعت اجرای هبلکس نسبت به سایر مصالح به 3 برابر بالغ می گردد. مزایای اقتصادی : پروژه های ساختمانی با استفاده از بلوک های هبلکس با در نظر گرفتن سرعت اجرا، به دستمزد کمتری احتیاج دارد و همچنین استفاده از هبلکس به سبب مصرف ملات کمتر و نیز کاهش بارهای وارده به سازه به دلیل وزن کم دیوار ها که موجب کاهش ابعاد سازه می شود، صرفه جویی قابل ملاحظه ای را در هزینه مصالح مصرفی موجب می گردد.
مزایای فنّی :
سرعت زیاد آجر چینی با هبلکس، سرعت زیاد کارهای تاسیساتی، کاهش مقاطع ساختمانی به هنگام محاسبه و صرفه جویی قابل ملاحظه در سازه های فلزی و بتنی. به علاوه استفاده از هبلکس موجب صرفه جویی چشمگیری در انرژی برای سرمایش و گرمایش ساختمان بعد از احداث می شود. همچنین ضایعات هبلکس کلّا به عنوان پوکه مورد استفاده قرار می گیرد در حالیکه ضایعات زیاد آجر عملاً بلا استفاده می ماند.
به علاوه در مقایسه میان مصالح سنتی و هبلکس اقلام زیر نیز ارقام توجه ای را تشکیل می دهند :
از آن جا که خوردگی یک پدیده مخرب در ساختمان می باشد در جوامع امروز بیش از پیش مورد توجه مهندسین ومعماران طراح می باشد ودرس خوردگی ساختمان که درسی اختصاصی برای دانشجویان رشته عمران _مرمت است کاملا دانشجویان را با مسائل مخربی ومرمتی ساختمان آگاه ساخته وبسیار مفید است لذا از تلاش های آن استاد گرامی در مراکز آموزش عالی کشور که خود گویای بار علمی غنی در زمینه علم مهندسی عمران می باشد کمال تشکر وقدردانی را می شود وامید که با بهره گیری هر چه بهتر از حضور آن استاد بزرگواردرآینده ای نه چندان دور با داشتنی ایرانی آباد وسربلند در زیر پرچم سه رنگ جمهوری اسلامی گوشه ای هر چند کوچک از زحمات شما استاد عزیز را جبران نمائیم .
علل فرسودگی وتخریب سازه های بتنی
1. علل فرسودگی وتخریب سازه های بتنی
(CAUSES OF DETERIORATIONS ) علل مختلفی که باعث فرسودگی وتخریب ساز های بتنی می شود همراه با علائم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات را الزامی می دارند در نخستین بخش از تحقیق مورد بررسی وتحلیل قرار می گیرند : 1-1 نفوذ نمکها (INGRESS OF SALTS) نمکهای ته نشین شده که حاصل تبخیر ویا جریان آبهای دارای املاح می باشند وهمچنین نمکهایی که توسط باد در خلل وفرج وترکها جمع می شوند . هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل علاوه بر تسری وشدید زنگ زدگی وخوردگی آرماتورها به واسطه وجود مکهات . تر وخشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح پس از تبخیر املاح خود را به جا می گذارد .
خوردگی بتن
(SPECIFICATIONERRORORS) به کارگیری استانداردهای امناسب ومشخصات فنی غلط در رابه با انتخاب مواد روشهای اجرایی وعملکرد خود سازه می تواند ب خرابی بتن منجر شود . به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی وآمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس ، جایی که آب وهوا ومواد ومصالح ساختمانی ومهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا وآمریکاست، باعث می شود تا دوام وپایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته ودر بهره برداری از سازه نیز با مسائل بسیار جدی مواجه گردیم . 1-3- اشتباهات اجرایی (CON STUCTION ERRORS ) کم کاریها آ اشباهات ونقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد ممکن است باعث گرد تا آسیبهایی چون پدیده ی لانه زنبوری ، حفره های آب انداختگی جداشدگی ، ترکهای جمع شدگی ، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده ، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند . این گونه نقصها واشکالات را می توان زاییده ی کارائی در جه ی فشردگی سیستم عمل آوری ،آب مخلوط آلوده ، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی ویا گروهی دانست . وجود کلرید آزاد در بتن می تواند به لایه ی حافاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد آسیب وارد نموده وآن را از بین ببرد .
1-2- اشتباهات طراحی
خوردگی کلریدی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند ، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش ، جهت انجام این فرایند ، غلظت مورد نیاز یون کلرید ، نواحی آندی وکاتدی ، وجود الکترولیت ورسیدن اکسیژن به مناطق کاتد در سل (CELL) خوردگی را فراهم می کند . گفته می شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجو در بتن بیش از 6/0 کلیوگرم درهرمتر مکعب بتن باشد . ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد . خوردگی آبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی وعمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی ویک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد از جمله مشخصات (FEATURES) خوردگی کلریدی ، می توان موارد زیر را نام برد : (الف) هنگامی که کلرید در مراحل میانی ترکیبات (عمل وعکس العمل ) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد . (ب) هنگامی که تشکیل همزمان اسید هیدروکلریک ، درجه PH مناطق خورده شده را پایین بیاورد . وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد وهم می تواند ناشی از نفوذ یابی کلرید از هوای اطراف باشد . فرض بر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد . ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION)به نفوذ (PENETRATION)کلرید احتمال دارد به خاطر مکش موئینه (CAPILARY SUCTION) نیز انجام پذیرد .
1-5-حملات سولفاتی (SULPHATE ATTACK) محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم ومنیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله وتخریب قرار دهند. در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده وضمن ترکیب ، نمکهای دوتایی از قبیل : ETTRINGITE , THAUMASITE تولید نماید که در اب محلول می باشند . وجود این گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم ، طبیعت کلوئیدی (COLLOIDL) داشته که می تواند منبسط شده وبا از دیاد حجم ، تخریب بتن را باعث گردد . طریق دومی که محلولهای سولفاتی قادر به اسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از : تبدیل هیدروکسید کلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) ومیر ابلیت MIRABILITE که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود وعمل LEACHINGیا خل وفرج دار شدن بتن به واسطه یک مایع حلال ، به وقوع می پیوند. 1-6- علل دیگر (OTHER CAUSES) علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی وخرابی بتن می شوند که در سالهای اخیر شناسایی شده اند . بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده وکاربرد بسیار موضعی دارند . مانند تاثیر مخرب چربیها بر حاصله از عوارض مخرب فاضلابها ومورد استفاده قرار دادن سازه هایی که برای منظورها ومقاصد دیگری ساخته شده باشند ، نه آنچه که مورد بهره برداری است . مانند تبدیل ساختمان معمولی به سردخانه ، محل شستشو ، انباری ، آشپزخانه ، کتابخانه وغیره . با این همه اکثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود : (الف) ضربات وبارههای وارده (ناگهانی وغیره ) در صورتی که موقع طراحی سازه برای این گونه بار گذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد .
(پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب مقدمه بتن حجیم : هر حجمی از بتن با ابعادی به اندازه کافی بزرگ که نیاز به تمهیداتی جهت جلوگیری از ایجاد ترکهای حرارتی دارد . درک بتن حجیم کلید کنترل دما و در نهایت حفظ زمن وهزینه های مصرفی می باشد . مشخصات فنی عموماً محدود کننده دمای بتن حجیم جهت جلوگیری از ترک حوردگ ومشکلات عدیده دوام آن می باشد . این طور که به نظر می رسد دمای بتن حجیم بر اساس تجربه وبه طور دلخواه به صورت C57 به عنوان داکثر دمای مجاز بتن و C19 (F35) به عنوان حداکثر پیمانکار باید تمام مشخصات فنی ونیازمندیهای آنرا بدون چون وچرا رعایت نماید . ولی بدون درک صحیح وکامل از بتن حجیم نگهداری دمای بتن در ان محدوده تعیین شده کاری بسیار دشوار می باشد .
اثرات جوی ومحیطی
اغلب اوقات در هر پروژه ای مشخصات فنی آن ، به خوبی تمهیدات وسیعی را در جهت کنترل دما وپاسخگویی به نیازهای آن مطرح کرده است . به هر حال ، چنانچه به این موضوع توجه کافی نشود یا به خوبی درک نگردد . معین به مقدار قابل ملاحظه بیشتر است ، شده ومنجر به صدمه دیدن بتن وبه تاخیر افتادن برنامه ساختمانی خواهد شد . به علاوه در روند امروزی ، افزایش اندازه سطح مقطع بتن در نتیجه نیاز به حداقل مقدار سیمان مصرفی زیاد با نسبت آب به مواد سیمانی پایین می باشد وان نیز کنترل دمای بتن را چندین برابر دشوارتر می نماید . درک بتن حجیم کلید کنترل دما ودر نهایت حفظ زمان وهزینه های مصرفی می باشد .
۱- civiltech.ir ۲- www.hebelexbirjand.com ۳- www.zzbs.ir ۴- www.agahi.ir
منابع:
با تشکر