به کارگیری روش‌های صنعتی در ساختمان‌سازی باعث افزایش سطح کیفی ساختمان‌ها، افزایش ایمنی، کاهش وزن سازه و به صرفه‌جویی اقتصادی و نکته بسیارمهم کاهش زمان ساخت خواهد انجامید. یکی از این روش های نوین ساخت و ساز تیلت آپ می باشد.
روش Tilt-up یک روش ساخت سریع است که در آن اجزای بتنی پیش ساخته یعنی دیوارها، ستون ها وتکیه گاه ها به صورت قطعه های بزرگ به نام پنل های تیلت- آپ بر روی دال بتنی قرار می گیرند. در این روش دیوارها در محل پروژه به صورت افقی بتن ریزی می شوند و پس از عمل آوری بتن ،قطعه را به کمک جرثقیل در محل خود نصب می کنند.
از آنجاکه سرعت اجرای این روش بالاست اغلب برای تجهیز کارگاه هایی که سرعت اجرای پروژه مورد نظر برای آنها حائز اهمیت است ویا ساختمانهای بزرگ با کاربرد انباری، تجاری (مراکز خرید) و اداری و انبوه سازی که در آن سرعت اجرا و مسائل اقتصادی اهمیت دارد استفاده می شود.
روش تیلت آپ در اوایل قرن بیستم ابداع شد و اوج شکوفایی آن، حوالی نیمه قرن بیستم، پس از جنگ جهانی دوم بود، که نیاز شدیدی به اجرای سریع ساختمان وجود داشت. از ۱۹۵۰ میلادی با ظهور جرثقیل‌های متحرک و بتن آماده، استفاده از این روش شتابی روز افزون به خود گرفت. هم اکنون سالیانه حدود ۷۰۰۰ ساختمان در بیش از ۱۰۰ کشور جهان به این روش ساخته می‌شوند.
انواع سیستم های سازه ای تیلت آپ :
به طور کلی، سیستم‌های سازه‌ای قابل اجرا به روش تیلت آپ، به شرح زیر هستند
- سیستم جعبه ای
- سیستم قاب صلب
- سیستم ترکیبی
به اختصار به توضیح هریک از سیستم ها می پردازیم:
سیستم جعبه‌ای:
بیشتر ساختمانهای ساخته شده به روش تیلت آپ دارای سیستم جعبه‌ای هستند. سیستم سازه‌ای جعبه‌ای از دیافراگم‌های سقف و دیوار‌های بتن مسلح تشکیل شده اند که در آن دیوار‌های بتن مسلح به صورت تیلت آپ اجرا می‌شوند. در این سیستم سازه‌ای، دیافراگم‌های سقف بار‌های جانبی وارده بر سازه را به دیوار‌های بتن مسلح منتقل می‌کنند. این دیوارها به صورت دیوار برشی، نیرو‌های فوق را به شالوده بتن مسلح منتقل می‌کنند.
سیستم قاب صلب:
این سیستم سازه‌ای، از تعدادی قاب خمشی بتن مسلح صلب تشکیل شده است که در دو جهت عمود بر هم قرار می‌گیرند. وظیفه باربری ثقلی و جانبی سازه، بر عهده این قاب‌ها است. دیوارها در این سیستم غیر‌سازه‌ای هستند و صرفاً به صورت دیوار‌های نما و در بسیاری از موارد با اتصالات خشک اجرا می‌شوند. در این نوع سیستم، امکان ایجاد تغییرات و توسعه احتمالی در طول دوره بهره‌برداری، با سهولت بیشتری (نسبت به سیستم‌های جعبه‌ای) وجود دارد.
سیستم ترکیبی:
سیستم ترکیبی از تلفیق دو سیستمی که پیشتر تشریح شد، یعنی سیستم سازه‌ای جعبه‌ای و قاب صلب، در پلان به دست می‌آید، در این حالت اغلب در یک راستای اصلی پلان از دیوار‌های برشی و در راستای عمود بر آن از قاب‌های خمشی بتن مسلح استفاده می‌شود.
روش اجرای تیلت آپ
در این روش با استفاده از قالب های چوبی سازه های تشکیل دهنده ساختمان از قبیل دیوارها روی زمین بتن ریزی و برش داده می شود تا شکل نهایی را به خود بگیرند. پس از آماده شدن دیوارها، با استفاده از جرثقیل روی پی های از قبل آماده شده به صورت عمودی قرار داده می شوند و جدار بیرونی ساختمان را شکل می دهند. تا پیش از قرار دادن سقف، این دیوارها به طور موقت نگه داشته می شوند ولی پس از اتصال به سقف به حالت ثابت و دائمی در می آیند. سطح این دیواره ها بدون پوشش بوده و هر نوع نما، روکش و پوشش فلزی و عایق کاری را می توان روی هر دو سمت آنها پیاده کرد.
پانل های Tilt-Up امکان مانور زیادی برای ایجاد تنوع طرح های معماری دارند. بتن رنگ شده و نقاشی روی آن همراه با خطوط نما ترکیب مناسبی را در نما ایجاد می کند.زمینه ها می توانند با استفاده از خطوط تزئینی یا مصالح رایج تزئین شوند .نمای اکسپوزرومی می تواند جهت نماسازی هنری استفاده شود .با استفاده از قالب طراحی شده می توان نمای مشابه نمای آجری ایجاد نمود.رنگ آمیزی و نماکاری ساده می تواند فضای سه بعدی را در سطح بتن ایجاد کند.نمای ساختمان منحصراٌ می تواند محدود به ابتکار طراح ساختمان باشد . یعنی می توان نمای کاملاً انحصاری داشت .
بررسی نقاط قوت و ضعف سیستم تیلت آپ
نقاط قوت:
امکان طراحی مدولار با این سیستم فراهم است. خصوصاً زمانی که قطعات مشابه باشند یا اینکه امکان استفاده از قطعات آماده برای قالب‌بندی فراهم باشد، سرعت اجرا افزایش و هزینه‌ها نیز به طور محسوسی کاهش می‌یابد.
بازشو را می‌توان به سهولت در دیوار بتنی قالب‌بندی کرد، اما، محدودیت سطح برای مقدار بازشدگی در دیوار‌های باربر وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد.
این سیستم می‌تواند با نمای بتنی نمایان یا انواع قطعات چسبیده به آن، با طرح‌های مختلف، در نظر گرفته شود. این امر باعث می‌شود هزینه‌های مربوط به نما به حداقل برسد. در عین حال، پیش ساخته بودن نما باعث می‌شود از کیفیت و تنوع بالاتری، در مقایسه با دیگر نما‌های اجرای درجا، برخوردار باشد.
این سیستم، از نظر تجهیزات، قطعات مورد استفاده در تجهیزات، و مواد اولیه، وابستگی چندانی به فناوری خارجی ندارد.
نیروی انسانی اجرایی در این سیستم با آموزش اندکی قادر به انجام بخش اعظم اقدامات می‌باشد.
برای اجرای این سیستم، ابزار‌های کمکی خاصی نیاز نیست. ابزار مورد نیاز به تعداد محدود و به راحتی در دسترس هستند.
از بهبود‌هایی که در این سیستم برای اجرا حاصل شده است، سهولت اجرا (با ویبره مناسب) و امکان حصول اطمینان از یکنواختی بتن‌ریزی است.
هوابندی دیوار‌های خارجی در این سیستم به نحو مطلوبی تامین می‌شود. برای آب‌بندی مناسب، لازم است جزییات اجرایی لازم در نظر گرفته شود. در صورتی که از عایق معدنی یا از عایق پلیمری با نفوذ‌پذیری بخار آب بالا استفاده شود، لازم است ملاحظات لازم برای جلوگیری از میعان در نظر گرفته شود.
مواد و مصالح به کار رفته از نظر انتظارات و استاندارد‌های زیست‌محیطی، مشکل خاصی ندارند.
این سیستم، مانند دیگر سیستم‌های بتنی، در صورت اجرای مناسب لایه‌های بتنی، عملکرد مناسبی در برابر هوازدگی، محیط‌های خورنده، تابش شدید آفتاب و تکانه‌های حرارتی خواهد داشت. در حالت اجرای خوابیده، تامین این انتظارات با سادگی بیشتری تامین می‌شود.
از دیگر نقاط قوت این روش، کاهش نیاز به داربست‌بندی برای اجرای نما است. زیرا کار‌های مربوط به نما، هنگام بتن‌ریزی و در سطح زمین انجام می‌شود.
اتلاف و ضایعات مصالح و فرآورده‌ها در روند ساخت، در مقایسه با حالت‌های متعارف، به طور محسوسی کمتر است.
هزینه‌های اجرای دیوارها در این سیستم نسبت به مشابه سنتی درجا و پیش ساخته آن، کمتر است، زیرا نیاز به قالب و عملیات قالب‌بندی کاهش یافته و نیز حمل و نقل پانل‌ها، خیلی کمتر از حالت‌های پیشین است. در ضمن، امکان اجرای نما هم زمان با دیوار اصلی وجود دارد.
پانل ها روی کف پرداخت شده اجرا شده باعث حذف قالب های عمودی ، داربست بندی و مشکلات آب و هوایی محل می شود . نیروی کار کمتر و صرفه جویی در زمان اجرای پروژه امکان به وقوع پیوستن اتفاقات پیش بینی نشده را به حداقل می رساند .
حداقل ترک خوردگی ، نشست ، مقاومت در مقابل زنگ زدگی و آتش سوزی ، از جمله پارامترهای موثر در دوام سازه های Tilt-Up می باشد.
امکان ایجاد طرح های متنوع برای نما که در بالا به آن اشاره گردید.
نقاط ضعف سیستم:
این روش با تمام مزایایی که عنوان شد نقاط ضعفی هم دارد که باعث می شود به کارگیری آن محدود شود.
این روش اجرا بیشتر برای ساختمانهای کوتاه مرتبه در نظر گرفته شده است و حداکثر تعداد طبقات ساختمان، با توجه به محدودیت‌های اجرایی به ۴ طبقه محدود می‌شود. بدیهی است افزایش تعداد طبقات مسائل اجرایی را با پیچیدگی‌هایی همراه می‌سازد و در این حالت دیگر توجیه قوی برای استفاده از این سیستم وجود ندارد.
در زمینه طراحی، الزام وجود دیوار‌های سازه‌ای باعث می‌شود، آزادی عمل در طراحی ساختار اصلی معماری اندکی کمتر از سیستم‌هایی نظیر تیر ستون بتنی یا اسکلت فلزی (بادبنددار یا قاب خمشی) باشد. در نتیجه، میزان اختیار در تعیین ابعاد فضا‌ها، در مقایسه با دیگر سیستم‌های نام برده کمتر است.
این سیستم از نظر نما محدودیت‌های فراوانی دارد و تنها در مورد نما‌های کاملاً مسطح و دو بعدی قابل توجیه است. به عبارت دیگر، در صورت کاربرد این روش اجرا، در معماری امکان ایجاد تورفتگی‌ها و بیرون‌زدگی‌ها در نما کاملاً منتفی می‌شود.
این سیستم در مقایسه با سیستم‌های متداول (حتی در مقایسه با دیوارها و سقف‌های سیستم‌هایی نظیر تونلی) و خصوصاً نسبت به سیستم‌های نوین نظیر (LSF) سنگین است و مصرف مصالح اصلی (بتن و میل‌گرد) قابل ملاحظه است. لازم به توضیح است در اکثر موارد، افزایش مصرف مصالح اصلی به دلیل بار‌های وارد شده در زمان جابجایی و نصب دیوار است.
با توجه به سنگین بودن قطعات بتنی مورد استفاده، وجود جرثقیل و دیگر امکانات سنگین نصب الزامی است.
امکان تغییر ابعاد قطعات، پس از تولید منتفی است. در نتیجه، در صورت وجود اشتباه در ساخت قطعه ( ابعاد، میل‌گرد‌گذاری و … ) لازم است قطعه مجدداً ساخته شود.
امکان دسترسی به مدار‌های تاسیسات مکانیکی و الکتریکی در دوره بهره‌برداری وجود ندارد، و در صورت بروز مشکل، در اکثر موارد لازم خواهد بود مدار جایگزینی به صورت روکار اجرا شود.
قابلیت تامین انتظارات در خصوص ایمنی در برابر حریق بدون نیاز به در نظر گرفتن تمهیدات ویژه وجود دارد.
عدم تامین انتظارات (در صورت عدم استفاده از لایه‌های ارتجاعی میراگر صوت) در خصوص صدابندی کوبه‌ای سقف‌های بین طبقات.
برای اجرای دیوار با این روش، نیاز به کارگاه بزرگ برای اجرا وجود دارد. توالی فعالیت‌ها، زمانی که کارگاه کوچک باشد با مشکلاتی رو‌به‌رو می‌شود. این امر زمانی تشدید می‌شود که لازم است پانل‌ها، یکی پس از دیگری ساخته و برپا شوند.
مواردی که جهت اطلاع هستند و در مواردی می‌توانند مثبت و در مواردی دیگر منفی تلقی شوند.
از نکات مهم، پیش از اجرای این سیستم، بررسی جانمایی‌های پانل‌ها و توالی بتن‌ریزی و نصب آنها است که هرچه کارگاه اجرا کوچک‌تر باشد، این مطلب، اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.
محدودیت‌های فصلی در خصوص اجرای این سیستم، در اکثر موارد مشابه سیستم‌های متداول است. در صورتی که دمای متوسط هوا در زمان بتن‌ریزی پایین باشد، در این سیستم نیز باید تمهیدات لازم برای محافظت بتن در برابر یخ‌زدگی در نظر گرفته شود. در عوض محافظت قطعات بتن‌ریزی شده (در برابر یخ‌بندان) اندکی ساده‌تر از مورد اجرای دیوار بتنی (به صورت عمودی) است. در مورد عمل‌آوری و کنترل رطوبت و تبخیر نیز می‌توان گفت با تمهیدات ساده‌ای قابل کنترل است.
با توجه به این نکته که نمای دیوار به صورت پیش ساخته اجرا می‌شود، عایق حرارتی می‌تواند در طرف خارج (به صورت پیش ساخته) یا داخل ساختمان (پس از برپاسازی دیوارها و اجرای سازه ساختمان) در نظر گرفته شود و مشکل اجرایی خاصی وجود نخواهد داشت.
تامین انتظارات در خصوص صدابندی دیوار‌های خارجی، در صورتی که ضخامت لازم برای لایه بتنی تامین شود و یا از عایق‌های حرارتی معدنی برای بهبود عملکرد صوتی دیوار استفاده شود، امکان‌پذیر است و از این بعد وضعیت مشابه روش‌های اجرای متداول است.
نگهداری قطعات قالب‌گیری شده، صرفاً در روز‌های اول پس از بتن‌ریزی، به دلیل لازمه تامین شرایط مناسب برای عمل‌آوری بتن، از حساسیت خاصی برخوردار است.
برای انبارداری قطعات آماده شده، نیازی به فضای سرپوشیده نیست، و معمولاً این کار به سهولت در کارگاه اجرا انجام می‌گیرد.
