ساختمان بنایی

ساختمان

 

برای اثبات‌پذیری کامل این مقاله به منابع بیشتری نیاز است یا منابع ارایه‌شده به‌درستی ارجاع داده نشده‌اند.

ساختِمان سازه‌ای است که برای سکونت و به عنوان سرپناه یا برای کار ساخته می‌شود که محیط را به دو بخش بیرون و درون تقسیم می‌کند. ساختمان‌هایی که از نظر بلندا از اندازه مشخصی بلندتر باشند ساختمان‌های بلندمرتبه گفته می‌شود. در ایران ساختمان بلندمرتبه طبق مصوبه سال ۱۳۷۷ شورای عالی شهرسازی و معماری به ساختمان‌های بالاتر از شش طبقه گفته می‌شود. ساختمان‌های بسیار بلند نیز اصطلاحاً آسمان‌خراش یا برج نامیده می‌شوند.به ساختمان‌های بزرگ و باارزش قدیمی بیشتر عِمارَت گفته می‌شود.

 

انواع ساختمان

در معنای کلی هر سازه‌ای را می‌توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و ...) می‌باشد.

اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می‌توان به دو دسته تقسیم نمود.

 

انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی

ساختمان های بتنی

ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.

در این نوع ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال) های بتنی پوشیده می‌شود، و یا از سقف های تیرچه بلوک و یا سایر سقف های پیش ساخته استفاده می‌شود.

برای ساخت دیوار های جدا کننده (پارتیشن ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.

همچنین ممکن است از دیوار های بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.

در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیر ها و ستون ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.

 

ساختمان های آجری

برای ساختمان های کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی نمایند می‌توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.

اسکلت اصلی این نوع ساختمان ها آجری بوده و برای ساختن سقف ها در ایران معمولا از پروفیل های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.

در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتما از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان های آجری معمولا دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند.

حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.

 

ساختمان های خشتی و گلی

اسکلت اصلی این نوع ساختمان ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی نمایند.

 

ساختمان های چوبی

این نوع ساختمان ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت های کشور آمریکا و ...).

ساختمان های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.

 

ساختمان های ترکیبی

ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و ...

 

انواع ساختمان از لحاظ نوع کاربرد

ساختمان ها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمان های مسکونی، اداری، بیمارستان ها، انبارها، مدارس و مکان های عمومی مانند باشگاه‌ها و ورزشگاه‌ها و ... تقسیم می‌شود

 

 

سازه دیوار باربر

از لحاظ تاریخی سازه های ضخیم و سنگین ساخته شده از مصالح بنایی بوده اند.وزن زیاد و انعطاف ناپذیری آنها در طرح افقی باعث عدم استفاده مؤثر از آنها در ساختمان های بلند گردید.اما پیشرفت تکنولوژی جدید در استفاده از مصالح بنائی مهندسی ساخته شده و قطعات بتنی ساخته مفهوم دیوار باربر را برای ساختمان های با ارتفاع متوسط اقتصادی ساخته است.

این سیستم برای انواعی از ساختمان ها که در آنها تقسیمات مکرر فضا لازم است مانند آپارتمان ها و هتل ها قابل استفاده می باشد. روش دیوار باربر برای انواع طرح و شکل ساختمان ها مناسب است.نقشه های افقی این طرح ها از شکل های مستطیلی ساده تا شکل های دایره ای و مثلثی متغییر می باشند.

سازه های دیوار باربر عموماً شامل مجموعه ای از دیوارهای خطی می باشند.بر اساس نحوه قرار گرفتن این دیوارها در ساختمان آنها را می توان به سه گروه اصلی تقسیم نمود:

  • سیستم دیوار عرضی که شامل دیوار های خطی در امتداد عمود بر طول ساختمان می باشد و در نتیجه مانع نما کاری نمای اصلی نمی گردد.
  • سیستم دیوار طولی که شامل دیوارهای خطی موازی طول ساختمان می باشد این رو دیوار نمای اصلی را تشکیل می دهد.
  • سیستم دو طرفه که شامل دیوارهای موازی عرض و طول ساختمان می باشد.


همچنبن ممکن است ساختمان را بطور مشخصی به قسمت های سازه ای مختلف تقسیم کرد بطوریکه هر قسمت سیستم دیوار جداگانه ای را به کار ببرد.

ترتیب قرار گرفتن دیوارها که در اینجا بحث شد در مورد ساختمان های مستطیلی ممکن است به وضوح قابل بیان باشد،اما در مورد ساختمان های با تصاویر افقی پیچیده تر طبقه بندی کردن ممکن است تا حدودی مشکل باشد.

رفتار سازه دیوار بار بر تحت بار گذاری بستگی به مصالح مصرف شده و نحوه اثر متقابل صفحه افقی کف و صفحه قائم دیوار دارد.به عبارت دیگر این رفتار تابعی از درجه پیوستگی(اتصال) دیوارها به یکدیگر و به دال های کف می باشد.اتصال سازه کف به دیوارهای پیوسته را باید مفصلی تصور کرد.(با فرض هیچگونه سیستم اتصال خاصی بکار نرفته باشد)،در صورتی که در ساختمان های بتنی در محل ریخته شده ،دال هاو دیوارها بطور واقعی متصل و پیوسته هستند. واضح است که ساختمان بتنی در محل ریخته شده ،با توجه به رفتار سه بعدیش،خیلی سخت تر از ساختمان ساخته شده ار مصالح بنائی یا قطعات پیش ساخته مفصلی می باشد و این نکته بتن را برای ساختمان های بلندتر اقتصادی می سازد.

بارهای قائم با ایجاد خمش از سازه کف مستقیما به دیوارها انتقال می یابند.دهانه های متداول کف ها (یعنی فاصله بین دیوارها ) بسته به ظرفیت حمل بار وصلبیت جانبی سیستم کف و عوامل دیگر بین 12 تا 25 فوت متغیر می باشند.چون دیوار بارها را خیلی شبیه به یک ستون باریک و عریض مقاومت می کند پایداری آن در مقابل کمانش باید کنترل گردد.

تنش های فشاری در دیوار تابعی از دهانه کف،ارتفاع و نوع ساختمان ،و اندازه و ترتیب سوراخ های دیوار(برای در و پنجره و غیره)می باشد. سوراخ های دیوار باید روی یک محور قائم قرار داده شود تا از تمرکز و ترکیب تنش ها در اثر ترتیب متناوب پنجره ها اجتناب گردد.

کف هایی که بصورت خارج از مرکز به دیوارها متصل می باشند لنگرهای خمشی ایجاد می کنند که دیوار باید آنها را نیز مقاومت کند.

نیروهای افقی به وسیله سازه کف که مانند دیافراگمی افقی عمل می کند به دیوارهای برشی موازی امتداد نیرو توزیع می شود. ین دیوارهای برشی به دلیل صلبیت زیاد شان مانند تیرهای با عمق زیاد عمل می کنند و در مقابل برش،خمش و واژگونی مثل آن واکنش نشان می دهند

در مقابل نیروی باد موازی با جهت کوتاه ساختمان،دیوارها در سیستم دیوار عرضی نه فقط بارهای وزن را تحمل می کنند بلکه در مقابل برش ناشی از باد نیز مقاومت می نمایند. از طرف دیگر سیستم دیوار طولی این دو وظیفه دیوارها را هم جدا می کند. دیوارهای طولی بارهای وزن را تحمل می نمایند و نیروهای باد را به صورت خمش موضعی به دیافراگم کف یا مستقیما به دیوارهای برشی واقع در وسط یا دو انتهای ساختمان منتقل می کنند.

در مورد اثر باد روی ضلع کوتاه ساختمان که اهمیت کمتری دارد، دیوارهای باربر در سیستم دیوار طولی اکنون به صورت دیوار های برشی نیز عمل می کنند. در سیستم دیوار عرضی دیوارهای برشی را ممکن است در امتداد کریدور مرکزی قرار داد. در ساختمان های بتنی در محل ریخته شده، پایداری در اثر رفتار یکپارچه سیستم کف-دیوار که مانند یک واحد صندوقی با خمش واکنش نشان می دهد تامین می گردد.

بنابراین با فرض دیافراگم های کف بی نهایت صلب آنها مستقیماً به نسبت سختی نسبی شان بارهای باد را مقاومت می کنند.اما اگر طرح دیوارها چنان باشد که نیروی برآیند باد از مرکز جرم دیوار های مقاوم عبور نکند،پیچش ایجاد می شود که باعث افزایش برش در بعضی از دیوار ها می گردد.

رفتار دیوار برشی در مقابل بار گذاری جانبی به مقدار زیاد بستگی به شکل آن در تصویر افقی یعنی اینرسی حاصله در مقابل خمش دارد.

دیوارهای برشی به ندرت دیوارهای توپر می باشند زیرا غالبا در آنها سوراخ هایی برای پنجره و غیره تعبیه می شود که باعث ضعیف شدن آنها می گردد. تعداد، اندازه، و ترتیب قرار گرفتن این سوراخ ها ممکن است شدیداً در رفتار دیوار تأثیر داشته باشد.

اگر دیوار فقط دارای سوراخ های پنجره کوچک باشد تحت بار گذاری جانبی مثل دیوار تو پر رفتار می کند. بارهای زیاد وزن چنان فشاری در دیوار تولید می کنند که دوران(خمش) ایجاد شده در اثر باد هرگز قادر به غلبه کردن آن در طرف رو به باد نمی باشد.

با قرار دادن سوراخ های در دریک دیوار برشی داخلی به طور متناوب بطوریکه در آن دیوار به صورت واحد هایی تکرار می شود. نتیجه مشابه ای به دست می آید. اما در منتهی الیه دیگر که در آن سوراخ ها به صورت شکافی دیوار را به دو واحد جدا تقسیم می کنند هر یک از واحد ها به صورت دیوار جداگانه عمل می نمایدو نصف بار را تحمل می کند.در چنین حالتی به دلیل بارهای وزن بالنسبه کم امکان اینکه در دیوار کشش ایجاد شود کاملاً وجود دارد. همچنین برای دیوار برشی داخلی در جایی که پیوستگی در عرض کریدور فقط بوسیله دال کف تامین می شود، با اطمینان می توان فرض نمود که دو قسمت دیوار به صورت جداگانه و انفرادی عمل می کنند ولی به علت وزن مرده بیشتر ممکن است در اثر باد کشش ایجاد نشود.

تعیین رفتار سیستم دیواری که بین حالت های منتهی الیه مورد بحث در بالا قرار دارد نسبتاً مشکل است. رفتار این سیستم های دیواری بستگی به مقدار صلبیت ایجاد شده بوسیله قسمت های فوقانی و تحتانی پنجره ها (یا درها) در مقابل برش قائم دارد. دیوار را ممکن است به صورت دو قطعه جدا تصور نمود که موقع مقاومت کردن بارهای جانبی تا حدودی روی یکدیگر اثر متقابل دارند.

در این بحث فرض شده است که دیوار های بار بر،تو پر و مسطح و در صفحه های قائم باشند. اما دیوارها ممکن است از شبکه ای از عناصر مورب یا اعضاء خطی ستونی در فواصل نزدیک تشکیل شده باشند.آنها همچنین ممکن است منحنی شکل یا تاب دار و در صفحه های مایل قرار گرفته باشند

 

دیوارهای جداکننده

دیوارهای جدا کننده ی کناف ، دیوارهای غیر باربری هستند که برای تقسیم فضاهای داخلی ساختمان استفاده می شوند این ساختار شامل قابهای فولادی سبک ساخته شده با مقاطع U , C بوده که صفحات روکش دار گچی در یک یا چند لایه ، به وسیله پیچ مخصوص بر روی آنها نصب می شوند. درزهای میان این صفحات به وسیله ی نوار و بتونه ی مخصوص درزگیری شده، به نحوی که در انتهای کار، سطحی یکپارچه و بدون درز که قابلیت رنگ آمیزی و کاشی کاری یا هر نوع پوشش نهایی دیگری خواهد داشت، حاصل می گردد. فضای خالی داخل دیوار ، امکان استفاده از انواع عایق حرارتی و صوتی را فراهم نموده و همچنین عبور و دسترسی به تأسیسات الکتریکی و مکانیکی را به راحتی میسر می سازد.

مزایا

  • سبک و ایمن در برابر زلزله
  • دارای رفتار میانقابی مناسب در زلزله
  • عایق حرارت، صوت و رطوبت
  • مقاوم در برابر آتش مستقیم تا سه ساعت
  • کاهش هزینه های سازه و فونداسیون، با توجه به کاهش بار مرده ساختمان
  • انعطاف معماری بالا
  • نصب سریع و آسان
  • قابلیت رنگ آمیزی بلافاصله پس از نصب
  • دسترسی و تعمیرات آسان تاسیسات
  • قابلت ترمیم و تعویض
  • دورریز بسیار کم مصالح
  • اجرای سطوح وسیع با حداقل مصالح مصرفی
  • افزایش سطح مفید در زیربنای ساختمانها، با توجه به ضخامت کم دیوارها
  • حمل و نقل آسان و ارزان

 

روش اجرا

١- اجرای قاب فولادی سبک

٢- نصب لایه اول پانل گچی

٣- قرار دادن عایق حرارتی و صوتی

۴- نصب پانل گچی بر سمت دیگر دیوار

 

کاربردهای ویژه

دیوار تآسیساتی

با اجرای دو لایه قاب فلزی با فاصله از یکدیگر، می توان از فضای به وجود آمده جهت عبور تأسیسات الکتریکی و مکانیکی استفاده نمود. قرارگیری تأسیسات در فضای خالی دیوار و دفن نشدن آن در داخل دیوار، علاوه بر رفع مسئله خوردگی و کاهش هزینه تعمیرات، دسترسی به تأسیسات و تعمیرات و نگهداری را در مرحله بهره برداری آسان می کند.

 

دیوار خارجی ساختمان

در این ساختار، از صفحات مسلح سیمانیAquapanel به عنوان لایه خارجی دیوار استفاده می شود. در ایران معمولاً از قطعات سنگ و آجر پلاک در نماها استفاده می شود که به صورت دوغابی بر بدنة دیوارهای خارجی اجرا می شوند. عدم وجود اتصال مناسب میان این قطعات و بدنة دیوارها موجب می شود که در هنگام وقوع زلزله، جابجایی و لرزشها تحمل نگشته و نما فرو بریزد. سیستم دیوار خارجی آکواپانل، به عنوان ساختاری کاملاً ایمن در برابر زلزله، راه حل این مشکل است. از دیگر مزایای این ساختار، استفاده از عایق پشم معدنی می باشد که به طور همزمان موجب بهسازی حرارتی و صوتی ساختمان می شود.

 

 

دیوار چاه آسانسور

این ساختار جهت جداسازی فضای چاه آسانسور از سایر فضاهای ساختمان استفاده می شود.

 

دیوار مقاوم در برابر اشعه ایکس

با نصب یک لایه صفحه سربی در فضای داخل دیوار کناف، می توان از عبور اشعه ایکس جلوگیری نمود. این نوع دیوارها در مراکز رادیولوژی استفاده می شود.

 

دیوارهای تزئینی یا دکوراتیو

دیوارهای کناف دارای انعطاف معماری بسیار عالی می باشند. به همین جهت می توان طرح های گوناگون معماری را با استفاده از این ساختارها اجرا نمود.

 

دیوار مقاوم در برابر حریق

این نوع دیوار به عنوان سدی در برابر عبور آتش و حرارت ناشی از آن عمل می کند و زمانی که در یک سمت کانون آتش و حرارت بسیار بالا وجود دارد, دمای سمت دیگر (سمت ایمن) از اندازه محدودی تجاوز نمی نماید.

 

/ 0 نظر / 10 بازدید