HyperLink
 
کاربرد پرینت سه بعدی در ساختمان سازی بخش ششم
تاریخ درج: ١٣٩۴/٠٩/٠۴

اسكلت هاي فولادي
از آغاز قرن بيستم فولاد ساختماني به عنوان مصالح ساختماني تير پايه اي مورد استفاده قرار گرفت و تا آغاز جنگ جهاني دوم كه منجر به كمبود مواد خام شد مهم ترين ماده ساختماني محسوب مي شد. مهم ترين عواملي كه در هنگام انتخاب بايد مورد توجه قرار گيرند عبارتند از:
هزينه هاي محل ساختمان      هزينه هاي ساختمان         هزينه نگه داري
اسكلت هاي فولادي
تير آهن هاي اونيورسال: اين تيرها به صورت بالدار ساخته مي شوند، بال هاي تير يكنواخت يا گوه اي هستند.نمونه ای ازپیاده سازی پرینتر سه بعدی ازاسکلت بندی ساختمان درزیر نشان داده شده است :

 

پرینتر سه بعدی

ماکت پیاده سازی پرینتر سه بعدی ازاسکلت بندی ساختمان


تيرچه ها: اين قبيل تيرها ابعاد كوچكي دارند و بال هاي آن ها گوه اي شكل است و براي نعل درگاهي و قاب هاي كوچك دورگاهي مناسبند.
ستون هاي اونيورسال: اين ستون ها با بال هاي موازي نورد شده اند و با همان روش تير آهن هاي اونيورسال مشخص مي شوند.
ناوداني ها: بال هاي ناوداني به صورت گوه اي نورد مي شوند.
نبشي ها: نبشي ها بال هاي يكنواخت دارند و براي قاب بندي سبك و بادبند مورد استفاده قرار مي گيرند. بال هاي نبشي مي تواند مساوي يا نامساوي باشد.
سپري ها: موارد كاربرد آن ها مانند نبشي است و با تنه هاي بلند و كوتاه توليد مي شوند.
پروفيل هاي اونيورسال لانه زنبوري
براي ساختن اين قبيل تيرها ابتدا تير يا ستون استاندارد اونيورسال را در امتداد خط زيكزاك با شعله برش مي دهند، سپس دو قسمت بريده  شده را طوري به يكديگر جوش مي دهند كه تير لانه زنبوري ايجاد شود. عمق تير حاصله يك و نيم برابر تير آهن اصلي خواهد بود. اين افزايش عمق بدون آن كه اضافه وزني ايجاد كند، مقاومت تير را در برابر خمش افزايش مي دهد. در اين قبيل تيرها نيروي برشي كه در تكيه گاه ها ايجاد مي شود مي تواند از مقاومت جان تيرآهن  بيشتر باشد، به همين جهت در اين گونه موارد يك يا دو عدد از سوراخ هاي لانه زنبوري را با صفحه فولادي و جوشكاري پر مي كنند.
اتصالات       پيچ، پرچ و جوش
پيچ ها
پيچ هاي  ( سياه ساده ): اين ها ارزان ترين پيچ هاي موجود هستند و با آهنگري سرد يا گرم توليد شده  و بدنه ان ها به كمك دستگاه رزوه مي شود. از آن جا كه مقاومت  اين پيچ ها در مقابل نيروهاي برشي كم است آن ها را فقط براي اتصالات انتهايي تير هاي ثانويه يا همرا با نبشي تكيه گاه مورد استفاده قرار مي دهند. نبشي هاي تكيه گاه طوري طراحي و نصب مي شوند كه در مقابل تمام نيروهاي برشي  موجود مقاومت كنند. سوراخ اين پيچ ها معمولا 1.6 ميلي متر بزرگتر از قطر پيچ در نظر گرفته مي شود تا پيچ امكان بازي داشته باشد. اصطلاح پيچ هاي سياه لزوما به مفهوم سياه بودن رنگ اين پيچ ها نيست، بلكه بيانگر تلرانس نسبتا زياد ساخت اين پيچ ها است.
مشخصات پيچ و مهره هاي سياهي را كه 5تا 68 ميلي متر قطر دارند، ارائه مي كند. BS4190
پيچ هاي دقيق ( براق) : بدنه اين پيچ ها ماشين كاري شده است و به همين جهت داراي قطرهاي دقيق تري هستند و جاي باز كمي در داخل سوراخ دارند. ميزان تنش مجاز اين پيچ ها مشابه پرچ ها است. پيچ هاي دقيق همان طور كه پيچانده مي شوند سفت مي شوند.
پيچ هاي اصطكاكي اعلاء: اين پيچ ها از فولادهاي داراي مقاومت كششي بالا ساخته مي شوند . همراه با مهره هايي از همين نوع فولاد و واشرهاي آب داده مورد استفاده قرار مي گيرند. معمولا در اتصالات كارگاهي و محل ساختمان به جاي پرچ و پيچ هاي سياه از اين نوع پيچ استفاده مي شود. زيرا در اين صورت به تعداد كمتري پيچ نياز خواهد بود و در نتيجه ابعاد اتصال كاهش مي يابد. هدف از كاربرد اين پيچ ها اين است كه با سفت كردن آن ها تا حد معين و به كمك نيروي چسبندگي ايجاد شده، انتقال بارها به قطعات اتصالي بدون اعمال برش يا فشار به پيچ ها، از طريق اصطكاك ميان قطعات صورت گيرد. معمولا براي محكم كردن اين پيچ ها از آچار بكس قابل تنظيم يا آچار ضربه اي بادي استفاده مي شود. براي كنترل اندازه ي صحيح گشتاور وسايل مختلفي مانند نشانگرهاي چشمي وجود دارد. اين نشانگرها از يك سوي دانه هاي ريز به نام "پيپ " تشكيل مي شوند كه در زير سرپيچ يا واشر قرار مي گيرند و هنگامي كه كشش بدنه پيچ به ميزان مطلوب رسيد تخت مي شوند. قطر اسمي و استاندارد اين قبيل پيچ ها از 12تا 36 ميلي متر و طول آن ها از 40 تا 500 ميلي متر متغير است.
سوراخ پيچ ها هميشه به كمك دريل و در محلي از پروفيل به نام “Back Mark” (فاصله حاشيه) ايجاد مي شود. “Back Mark”به آن نقطه از بال تير آهن گفته مي شود كه در صورت سوراخ شدن كمترين تاثير را بر خصوصيات تير باقي مي گذارد.
در هندبوك فولاد ساختماني ابعاد واقعي و كاربرد قطرهاي مختلف پيچ ارائه شده است.
پرچ ها
پرچ ها مطابق مشخصات Bs4620 از فولاد نرم ساخته مي شوند. اما براي اسكلت هاي فولادي معمولا اتصالت پيچي و جوشي نسبت به آن ها ارجحيت دارد. پرچ ها با آهنگري سرد يا گرم ساخته مي شوند و داراي سرهاي مختلفي مانند نيمگرد، عدسي يا خزانه اي هستند. سر خزانه اي زماني مورد كم قطر را مي توان به صورت سرد كار گذاشت، اما معمولا قبل از كار گذاشتن استفاده قرار مي گيرد كه برجستگي سر عدسي، اونيورسال با تخت مشكلاتي ايجاد كند. پرچ هاي پرچ ها آن ها را گرم مي كنند. پرچ ها نيز مانند پيچ ها در قسمت “Back Mark” كار گذاشته مي شوند و فواصل آن ها از يكديگر 2.5 برابر قطر و فاصله خط مركز پرچ اول تا لبه با انتهاي تير 1.75 برابر قطر در نظر گرفته مي شوند.
جوشكاري
مهم ترين روش هاي جوشكاري  جوش كاربيد (استيلن) و قوس الكتريكي است. در جوشكاري با استيلن از بوري استفاده مي شود تا حرارتي  كه از مخلوط گاز مشتعل حاصل مي گردد، دماي سطوحي را كه بايد به يكديگر جوش داده شوند بالا ببرد. يك مفتول جوشكاري در محل شعله نگه داشته مي شوند تا با ذوب شدن، سطوح جوشكاري را به يكديگر متصل سازد.
در روش ديگر يك مفتول فلزي به دستگاهي الكتريكي كه داراي ولتاژ مناسبي است متصل مي شوند. بين اين مفتول و سطوحي كه بايد به يكديگر متصل شوند يك قوس الكتريكي ايجاد مي گردد. لازم به تذكر است كه اين سطوح بايد به زمين متصل شده يا بر روي زمين قرار داده شوند. حرارت ناشي از قوس الكتريكي سبب ذوب شدن الكترود يا مفتول فلزي شده  و لايه لايه بر روي قطعات جوشكاري قرار مي گيرد تا با ذوب كردن محل جوشكاري قطعات را به يكديگر متصل سازد. در جوشكاري به روش قوس الكتريكي تنها دماي محل جوشكاري افزايش مي يابد، در حاي كه در جوش كاربيد ( استيلن) محدوده بيشتري افزايش دما پيدا مي كند.
جوش ها به دو دسته تقسيم مي شوند: جوش گوشه يا زاويه و جوش لب به لب. جوش هاي زاويه براي اتصال لبه ها يا انتهاي قطعات مورد استفاده قرار مي گيرند و ماده جوشكاري يك نوار سه گوش ايجاد مي كند. جوش هاي لب به لب يا درز جوش براي اتصال لبه هاي پخ شده انتهايي استفاده مي شوند.
اتصالت فولاد ساختماني
اتصالات پاي ستون   :اين اتصالات به يك يا دو صورت هستند: اتصال با صحفه و جوش يا اتصال با صفحه و لچكي ( پليت).
اتصالات تير به ستون  :اين اتصالات را مي توان به صورت ساده طراحي كرد، زيرا كل بار از طريق نبشي تكيه گاه (نبشي زير سري) به ستون منتقل مي شود. روش معمولي كه براي اين منظور مورد استفاده قرار مي گيرد، اتصال نيمه صلب است. در اين روش بار تير به كمك نبشي هاي فوقاني يا نبشي هاي جان تيرآهن ( نبشي تودلي) به ستون منتقل مي شود. براي سهولت كار مونتاژ، يك نبشي در زير محل اتصال تير به ستون نصب مي شود. اتصال كاملا صلب و از جهت اندازه پروفيل ها اقتصادي ترين روش محسوب مي شود. اتصال كاملا صلب و از جهت اندازه پروفيل ها اقتصادي ترين روش محسوب مي شود. در اين روش تير مستقيما به ستون جوش داده مي شود.
كف هاي پيش ساخته بتني

نقاط ضعف بتن در جا عبارت است از:
1.نياز به قالب بندي
2.بايد مدتي صبر كرد تا بتن سخت شود تا بتوان قالب بندي را برداشت و از كف به عنوان فضاي كار استفاده كرد
3.با افزايش ميزان بتن مقدار بسيار كمي به مقاومت كف افزوده مي شود
انتخاب سيستم
قبل از بررسي مفصل هر يك از سيستمهاي كف سازي پيش ساخته بتني بايدبه نكات زير توجه كرد:
1.حداكثر دهانه 2.نوع تكيه گاه 3.نوع قطعات پيش ساخته
4.ضخامت قطعات پيش ساخته 5.خصوصيات عايق بندي رطوبتي
6. خصوصيات عايق بندي صوتي
7.ميزان مقاومت قطعات پيش ساخته در برابر آتش سوزي
8.سرعت ساخت 9.ميزان حايل هاي موقتي لازم
اين سيستمها را مي توان به دو دسته تقسيم كرد:
1.كف هاي مجوف پيش ساخته و كف هاي مركب.
2.تيرهاي باريك مسلح يا پيش تنيده كه در فواصل 600mm مي گيرند و فواصل مياني آنها با بلوكهاي بتني پر مي شود و تمام اين تركيب با پوشش بتني در جا پوشانده مي شود. اكثر تير هايي كه در اين روش مورد استفاده قرار مي گيرند داراي شبكه آرماتور بندي برشي هستند كه از مقطع تير پيش ساخته خارج مي شود.
مشخصات کلی سقفهای پیش ساخته:
  کاهش وزن بتن به میزان %50 کاهش آرماتور به میزان%20 کاهش ابعاد فنداسیون به میزان%10
    انواع کفهای پیش ساخته متداول ماکزیمم دهانه
1    سقفهای مجوف پیش ساخته    4 متر
2    سقفهای مرکب    6 متر
3    سقفهای بلوک مجوف    6 متر 
4    سقفهای لانه زنبوری    12 متر

انواع سقف‌هاي بتني
يكي از اجزاي اصلي تشكيل‌دهندة انواع ساختمان‌ها، سقفهاي بتني هستند كه نقش اساسي آنها انتقال نيـروهاي قائم و افقي ناشي از وزن مـردة سقف، سربارها و نيروهاي با دو زلزله به تيرها و ستونها و ديوارهاي بابر است. در ضمن، اتصال كليه اجزاي بابر قائم (ستونها و ديوارها) به يكديگر، موجب تقويت آنها شده و به اين ترتيب، كل ساختمان در مقابل نيروهاي وارده، به طور واحد واكنش نشان مي‌دهد.
نظر به اينكه سقفها سهم نسبتاً زيادي از قيمت تمام شده ساختمان را به خود اختصاص مي‌دهند. طراحان ساختمان، سيستم‌هاي متنوعي را به منظور هرچه اقتصادي‌تر كردن آنها، ابداع و اجرا كرده‌اند كه صرفه‌جويي در مصرف بتن و فولاد ، كاهش يا حذف قالب‌بندي، بهبود روشهاي ساخت و ارتقاي كيفيت اجراي محورهاي اساسي، كوششهاي انجام شده را تشكيل مي‌دهند. در زير، روند اساسي اين مراحل پيشرفت به طور مختصر شرح داده مي‌شود.
براي صرفه‌جويي در مصرف بتن و سبكتر كردن وزن سقف، قسمتي از مقطع سقف كه در منطقة كششي قرار مي‌گيرد، حذف و فقط آن مقدار از سطح مقطع بتن كه براي جاگذاري آرماتورهاي عرضي و كششي لازم است، باقي گذاشته مي‌شود. اين كار به ويژه براي كاهش وزن مردة سقف و ساختمان، داراي اهميت خاصي است. فاصله محلهاي باقي‌مانده به حد كافي نزديك به هم انتخاب مي‌شوند، تا مناطق فشاري و كششي مقطع بتني سقف به طور يكپارچه عمل كنند و سقف حالت اولية خود را از دست ندهد. اين روش منجر به طرح دالهاي مجوف، با پشت‌بند، لانه زنبوري مانند آنها گرديده است.  مصرف بتن در اين نوع سقفها، به حدود يك سوم مقدار اوليه، و وزن سقف نيز تقريباً به همين ميزان كاهش مي‌يابد. از طرف ديگر، به علت سبك‌تر شدن وزن سقفها، در مصرف ميلگرد و هزينة اجراي بقية قسمتهاي باربر ساختمان، صرفه‌جويي قابل ملاحظه‌اي شود.
قالب‌بندي براي ايجاد فضاهاي مجوف در دال، معمولاً به روشهاي زير انجام مي‌شود:
در روش نخست، براي اجتناب از قالب‌بندي محلهاي خالي و پر كردن آن محلها، از بلوك‌هاي مجوف و سبك وزن استفاده مي‌شود. به اين منظور، مصالح پركننده را به فواصل معين روي قالب كف قرار داده و ميلگردها را نصب مي‌كنند و سپس بتن‌ريزي انجام مي‌شود. در روش ديگر، از قالبهاي فلزي و يا پشم‌شيشه كه به راحتي قابل نصب و جمع‌آوري هستند، استفاده مي‌گردد.
كف هاي مجوف پيش ساخته
قطعات كف مجوف پيش ساخته مقاطع مختلفي دارند. به عنوان مثال: تير يا تيرچه ، مقاطع   شكل ،مقاطع T شكل و مقاطع ناوداني. مزاياي اقتصادي اين قبيل كف ها نسبت به كف هاي بتني در جا عبارتند از:
  کاهش حجم بتن به میزان %50
کاهش وزن آرماتوربندي به میزان%25
کاهش اندازه فنداسیون به میزان%10
اين قطعات براي مكان هايي كه در آن بارهاي سنگين متمركز عمل مي كند مناسب نيستند ، مگر آنكه براي توزيع بار بر سطح گسترده تر از رو سازي ساختماني استفاده شود.در داخل این کفها هوا وجود دارد و فضاهای توخالی در مقاطع آن به چشم می خورد در مقاطع آن فرمهایی از I . T .NU به وجود می آید.این تیرها پیش ساخته اند ولی پوشش آنها بصورت بتن درجاست با توجه به ارتفاع بلوک فاصله تیرها از هم مشخص می شود
توجه : حفره ها برای سبک شدن تیرها و هم برای عایق صوتی و عایق حرارتی شدن می باشددر حقیقت سقف آن5 تا 7cm  بتن است
معایب : بدی این سقف ها آن است که حداکثر دهانه4m است و از این سقف ها  نمی توان برای بارهای متمرکز استفاده کرد .
جزئيات قطعات مقطع ناوداني كف
 

جزئيات قطعات مقطع ناوداني كف


پرسپكتيو
 

پرسپكتيو


برش عرضي
جزئيات قطعات مجوف كف

 

جزئيات قطعات مجوف كف


تگها: Building   اتصالت فولاد ساختماني   اسكلت هاي فولادي   انواع سقف‌هاي بتني   پيچ ها   جوشكاري   ساختمان سازی   كف هاي پيش ساخته بتني   كف هاي مجوف پيش ساخته   کاربرد پرینتر سه بعدی در ساختمان سازی   
 
HyperLink
ارسال نظر در مورد این مطلب
نام :  
آدرس ایمیل :  
متن پیام :  
کد امنیتی :  
   
   
نظری برای نمایش وجود ندارد