پانل سه بعدی چیست؟
معرفی و کاربرد پانل های سه بعدی در ساختمان
در نواحی شمالی ایالات متحده، سالانه بسیاری از مردم خانه های خود را بر اثر طوفان های شدید از دست می دهند. یکی از بدترین طوفان ها در 20 اکتبر 1992 در فلوریدا جنوبی رخ داد. پس از فروکش کردن طوفان، پیش ساخته های سه بعدی بدون آسیب از طوفان 120 مایل در ساعت (190 کیلومتر در ساعت) جان سالم به در بردند. در حالی که برخی سازه ها در این منطقه آسیب جدی دیده اند. در دانشگاه کالیفرنیا، تمام دیوارهای خارجی بر اساس پانل های ساندویچ سه بعدی ساخته شدند.
در 28 ژوئن 1992 زمین لرزه ای به بزرگی 6.9 در مقیاس ریشتر منطقه کالیفرنیا را لرزاند و کانون آن در 80 کیلومتری ساختمان دانشگاه قرار داشت. بر اساس این گزارش، این ساختمان در اثر زلزله که یک دقیقه کامل به طول انجامید آسیبی ندیده است. به طور کلی ساختمان های پانل سه بعدی در دو زلزله مقاومت بسیار خوبی در برابر نیروهای جانبی از خود نشان می دهند. در این مقاله شما را با خانه های پیش ساخته، پانل های سه بعدی و نحوه ساخت آنها آشنا می کنیم.
پنل سه بعدی چیست ؟
سیستم پنل سه بعدی بر اساس ایده هایی مانند ساختار سقف، دوام، عایق بودن در برابر آتش، صدا و رطوبت داخلی، دستیابی به فضای قابل استفاده بیشتر، بهینه‌سازی انرژی، مقاومت در برابر نیروی جانبی باد و زلزله طراحی شده است. این سیستم در واقع یک روش نیمه پیش ساخته سبک وزن برای ساخت سازه های بتن آرمه است.
سازه سه بعدی از یک پانل منبسط شده EPS (پلی استایرن) تشکیل شده است که روی آن دو لایه فولادی جوش داده شده و با المان های خرپایی به هم متصل شده و پس از نصب از بتن 40- به ضخامت 80 میلیمتر ساخته شده است.
با ضخامت تزریق 40 میلیمتر فاصله پلی استایرن و مش 20 میلیمتر در نظر گرفته می شود که با تزریق پر می شود و 20 میلیمتر ضخامت تزریق باقیمانده سطح بیرونی مش را می پوشاند. لازم به ذکر است که این عمل برای دو سطح پنل انجام می شود.
ساختار سه بعدی استحکام و هماهنگی مضاعف خود را از اسکلت های بتنی و سیم های مورب می گیرد. از این پانل ها به عنوان دیوار و سقف ساختمان استفاده می شود. علاوه بر نقش تقسیم بندی فضای معماری; پانل ها همچنین به عنوان دیوارهایی عمل می کنند که در برابر بارهای عمودی و جانبی مقاومت می کنند و مقاومت به دست آمده از اتصال پانل ها به یکدیگر برای تثبیت در برابر زلزله و بادهای شدید استفاده می شود.
ابعاد پانل سه بعدی
به طور کلی ابعاد و مشخصات یک پنل استاندارد به شرح زیر است
عرض: 1200 میلیمتر
طول: 6000 میلیمتر
وزن تقریبی: 6 کیلوگرم بر متر مربع
ضخامت پلی استایرن: 100، 80، 60 و 40 میلیمتر
سیم: عرض مش 50×50 میلیمتر و قطر 2.8 میلیمتر.
قطر قاب: 5 میلیمتر
فاصله بین خرپاها: 100 میلیمتر
ضخامت دال های سنگی: 40 تا 80 میلیمتر
توضیح: ضخامت شاتکریت هر چه باشد، توری مشبک در وسط ضخامت بتن قرار می گیرد.
نحوه رفتار و بار اجزا
عناصر دیوار برای بارهای برشی طراحی شده و برای بارهای محوری (رفتار ستون) و ممان خمشی کنترل می شوند. تحقیقات اخیر در مورد پانل های ساندویچ سه بعدی عمدتاً مربوط به بارهای عمودی از جمله آزمایش های برش لایه یا خمش است. در آزمایش خمش مشخص شد که در مواردی که مش جوش داده شده در معرض خمش همراه با کشش قرار می گیرد که باعث شکستگی شکننده می شود که ناشی از سطح مقطع کوچک فولاد و ضعیف شدن در جوش است. منطقه، که منجر به تمرکز استرس می شود.
در چنین مواردی استفاده از میلگردهای تقویت کننده اضافی در نواحی باربر پدیده شکستگی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. ضمناً در محل های اتصال و در کنار دهانه ها نصب آرماتورها مطابق طرح توصیه می شود. پایه های این سازه ها به صورت نواری یا عریض ساخته می شوند، پی های تکی روی این سازه ها اعمال نمی شود، آرمیچرهای اضافی در محل دیوارها نصب می شود و ساندویچ پانل های دیواری به میخ ثابت می شوند.
پانل کف به عنوان یک صفحه یک طرفه عمل می کند و این به دلیل وجود عناصر رسانا در طول پانل است. این پانل ها در کنار یکدیگر قرار می گیرند، بر روی پانل های دیواری نصب می شوند و توسط لوازم جانبی آماده به کار محدود می شوند. لایه های پلی استایرن نقش عایق و همچنین عایق حرارت و صدا را ایفا می کنند. پانل های سقف یک دیافراگم سفت و سخت را تشکیل می دهند. بار جانبی ناشی از باد یا زلزله به تناسب سختی بین دیوارها به وسیله یک دیافراگم صلب توزیع می شود.
طریقه نصب و اجرای تاسیسات
خدمات عمومی و خطوط برق در شکاف بین شبکه و لایه عایق نصب می شوند. در صورتی که قسمتی از شبکه برای نصب بریده شود، باید آرماتورهای لازم در اطراف برش انجام شود.
کابل های برق PVC با EPS (پلی استایرن) تماس ندارند. بنابراین باید داخل لوله (لوله کابلی) قرار گیرد یا در صورت عدم استفاده از لوله آن را با فاصله از EPS نصب کنید. استفاده از شاتگریت پس از نصب شی تکمیل می شود.
سقف سازه سه بعدی پس از نصب کامل دیوارها ساخته می شود.
نحوه اجرای سازه های پانل باربر سه بعدی برای ساختمان های معمولی یک تا دو طبقه
پایه
در این مرحله ابتدا آرمیچر انتظار بر روی کف بتنی قرار می گیرد که از قبل طبق نقشه اولیه طبق نقشه چیدمان ساختمان چیده شده است. میلگردهایی به قطر 10 میلیمتر در فواصل 40 سانتی‌متر و ارتفاع 40 سانتی‌متر در پایه نصب می شوند سپس پانل ها به آنها متصل می شوند. لازم به ذکر است که تقویت کننده نیز در همین راستا است.
نصب و راه‌اندازی
ساندویچ پانل ها از داخل به آرماتورها متصل می شوند. میلگردهای مورد استفاده برای اتصال توری فولادی پانل باید حداقل 40 سانتی‌متر از هم فاصله داشته باشند.
اتصال
کلیه اتصالات بین ساندویچ پانل ها (دیوارها، تخته ها و گوشه ها) باید از دو طرف با مش و سیم آرماتور متصل شوند.
بازشونده ها
محل در و پنجره ها در این سیستم باید توسط پیمانکار برش داده شود و با گره های بافته و گونجا ساده تقویت شود.
امکانات رفاهی
تاسیسات الکتریکی و مکانیکی قبل از ریختن بتن در داخل پانل انجام می شود. اگر با ذوب کردن فوم پلی استایرن از روی پانل یا جدا کردن آن با ابزار تیز، توری سیمی ضربه خورد و آسیب دید، آن را با یک توری سیمی دیگر جایگزین کنید یا از یک میله تقویت کننده استفاده کنید.
لوله کشی و تسطیح دیوار
برای ایمنی بیشتر باید تمام دیوارها را از نظر عمودی و تراز بودن بررسی کرد و سپس با ژاکت و بست فلزی محکم کرد.
بتن آرمه
این کار باید با دست یا با کمک پوشش بتنی انجام شود. روش دستی با استفاده از دامن و دامن و روش ماشینی – شات مرطوب و شات خشک. شاتکریت خشک بهترین روش است زیرا سنگدانه خشک (سیمان و سنگدانه) و آب هنگام خروج از لوله پمپ با هم ترکیب می شوند و امکان اختلاط سنگدانه ها در حین پمپاژ را از بین می برند. معمولاً از آسیاب در عملکرد استفاده می شود.
ملات مورد نیاز را به نسبت ۱-۳-۱ یعنی یک پیمانه سیمان، سه پیمانه ماسه و یک پیمانه آب در میکسر تهیه می کنند و در دو مرحله بتن را پاشش می کنند. ابتدا سیم را با ملات آماده شده می پوشانند، سپس پس از خشک شدن مرحله اول، مرحله دوم را با ضخامت مشخصی معمولاً به همان ضخامت لایه اول می پوشانند. برای اطمینان از استحکام بالای پانل ها، سطح بتن پاشیده شده را تقریباً 48 ساعت مرطوب نگه می دارند.
سقف
برای اجرای پانل سقف، خرپاهای پانل ها باید در امتداد دهانه سقف قرار گیرند.
تکیه گاه
فاصله بین تیرچه ها و تکیه گاه های صفحه تقریباً می باشد. 120 سانتی‌متر از هم فاصله دارند. فاصله آنها بر اساس نوع سقف و کاربری آن قابل تغییر است. بعد از 10 روز قابل حذف است.
سقف بتنی
برای ساخت سقف و کف به تیرها و میلگردهای تقویت کننده نیازی نیست، کافی است بتن را در حدود 5 سانتی‌متر داخل پانل ها بریزید. گربه ها به مدت 10 روز رها می شوند و سپس خارج می شوند. لازم به ذکر است که سطح بتن باید حداقل 40 ساعت مرطوب نگه داشته شود.
محدودیت ارتفاع برای پانل های تحمل بار سه بعدی
سازه های پانل دار برای طبقات محدود توصیه می شود و معمولاً برای ساختمان های یک تا دو طبقه استفاده می شود. (تا 4 طبقه در ایران ساخته شده است). البته هیچ محدودیتی برای سیستم غیر باربری که دارای اسکلت فلزی یا بتنی است وجود ندارد. اتصال پانل ها به قاب های فلزی یا بتنی توسط میله های انتظاری که از قبل آماده شده اند انجام می شود.
یک نظر اضافه کنید