این سیستم سازه ای از سـتون‌هـا و تیرهای نیمه پیش سـاخته و یا پیش ساخته تشكیل شده است. قطعات پیش ساخته پس از حمل از كارخانه، در محل كارگاه نصب خواهند شد. دیوارهای برشی بـتن مسـلح نیـز، بـا توجه به محل‌هایی كه در طراحی پیش بینی شده‌اند، به صورت بتن درجا اجرا می‌شوند. بنـابراین در ایـن سیسـتم بارهـای ثقلـی توسـط قاب‌های ساختمانی ساده بتن مسلح و بارهای جانبی توسط مجموعه دیافراگم سقف و دیوار برشی بتن مسلح درجا حمل می‌شوند.
در این بخش با دو نمونه قاب یتن مسلح پیش ساخته با دیوار برشی آشنا میشویم:
- سیستم قاب ساختمانی ساده بتن مسلح با ستون پیش‌ساخته، تیر نیمه‌پیش‌ساخته، سقف هالوکور و دیوار برشی بتن مسلح درجا
- سیستم قاب ساده بتنی نیمه پیش‌ساخته K با دیوار برشی بتن مسلح درجا
سيستم قاب ساختماني ساده بتن مسلح با ستون پيش ساخته، تير نيمه پيش ساخته، سقف هالوكور و ديوار برشي بتن مسلح درجا
در اين سيستم ساختماني، ستون ها تا حداكثر 3 طبقه به صورت پيش ساخته، تيرها به صورت نيمه پيش ساخته و سقف ها از نوع مجوف (core Hollow )هستند. در اين سيستم از قاب هاي ساختماني ساده براي باربري ثقلي و از ديوار برشي بتن مسلح درجا براي باربري جانبي سازه استفاده ميشود. در راستاي اطمينان از كفايت پي سازه در تحمل بارهاي وارده، از شالوده بتن مسلح درجا استفاده ميشود. در مواردي كه ستون تحت نيروي كششي قرار نگيرد، ميتوان از گزينه اتصال گلداني نيز استفاده نمود. به منظور اتصال ستونهاي پيش ساخته به فونداسيون سازه لازم است تمهيداتي در انتهاي ستونهاي پيش ساخته در نظر گرفته شود. در اين سيستم اين اتصال به كمك ورق هاي پاي ستون و ميل مهارهاي فولادي انجام ميشود. از جمله موارد حائز اهميت در سيستم هاي بتني پيش ساخته تامين يكپارچگي سازه و اجراي صحيح و دقيق اتصالات ميباشد از. اين رو در اين سيستم به منظور تامين يكپارچگي و صلبيت لازم در ديافراگم سقف، بايد در محل اتصال پانل هاي سقف پيش ساخته به تير نيمه پيش ساخته و همچنين اتصال ساده تير نيمه پيش ساخته به ستون پيش ساخته، ميلگردهاي تامين كننده يكپارچگي اعضا، به طور مناسب طراحي و اجرا شوند. در اين سيستم، اتصال تيرها به ستون ها از نوع اتصال ساده نشيمن ميباشد، كه با جوش دادن پليت تعبيه شده روي كربل ستون به نبشي تعبيه شده در قسمت نشيمن تير نيمه پيش ساخته محقق ميشود. به منظور تامين يكپارچگي و افزايش درجه نامعيني سيستم و ممانعت از بروز مودهاي خرابي پيشرونده، خاموت هاي انتظار در روي تيرها تعبيه شده است تا در محل نشيمن تير روي ستون، با عبور دادن آرماتورهاي منفي از داخل خاموت هاي مذكور و سوراخ هاي تعبيه شده در داخل ستون، يكپارچگي بين ستون و تير تامين شود. اين سيستم سازهاي در مركز تحقيقات ساختمان و مسكن، مورد ارزيابي قرار گرفته و كاربرد آن، در حيطه الزامات ارائه شده، مجاز ميباشد.
الزامات سيستم قاب ساختماني ساده بتن مسلح با ستون پيش ساخته، تير نيمه پيش ساخته، سقف هالوكور و ديوار برشي بتن مسلح درجا
1-اجراي اين سيتم به عنوان قاب ساختماني ساده بتن مسلح پيش ساخته به همراه ديوار برشي بتن مسلح متوسط درجا، در كليه پهنه هاي لرزه خيزي ايران بر اساس آخرين ويرايش استاندارد 2800 ايران بلامانع است.
2-استفاده از اين سيستم به عنوان قاب ساختماني ساده بتن مسلح پيش ساخته به همراه ديوار برشي بتن مسلح معمولي، فقط در مناطق با پهنه بندي لرزه خيزي كم و متوسط مجاز ميباشد.
3- بارگذاري ثقلي و لرزه اي سيستم به ترتيب بايد براساس آخرين ويرايش مبحث ششم مقررات ملي ساختمان و استاندارد 2800 اعمال شود.
4- طراحي، ساخت، نصب اعضا و اتصالات قطعات پيش ساخته بر اساس آيين نامه 08-318 ACI و راهنماي طراحي 04-PCI و ويرايش هاي بعد از آن الزامي است.
5- رعايت ضوابط شكل پذيري، مطابق فصل 21 آيين نامه 08-318 ACIيا مبحث نهم مقررات ملي ساختمان براي ديوارهاي برشي بتن مسلح متوسط درجا الزامي ميباشد.
6- به منظور تامين يكپارچگي در ديافراگم سقف، لازم است در محل اتصال پانل هاي سقف پيش ساخته به تير نيمه پيش ساخته و همچنين اتصال ساده تير نيمه پيش ساخته به ستون پيش ساخته، ميلگردهاي تامين كننده يكپارچگي اعضا در محل اتصال به طور مناسب طراحي و اجرا شوند بديهي است كليه اعضاي اتصال در اين نواحي بايد مقاومت كافي را در برابر تلاش هاي حاصل از ميلگردهاي يكپارچگي مذكور داشته باشند.
7- طراحي و اجراي ميل مهارهاي سقفي مناسب در محل اتصال اعضاي پانلي سقف پيش ساخته به يكديگر و همچنين اجراي تيرچه در پيرامون بازشوها، الزامي است.
8- ضروري است اجزاي مرزي در لبه هاي ديوار برشي بتن مسلح درجا، صرفاً به صورت درجا اجرا شوند
9- لازم است يكپارچگي اتصال سقف پيش ساخته به ديوار برشي بتن مسلح درجا با ارائه محاسبات مناسب، در طراحي و اجرا تامين شود.
10- تامين اتصال قاب پيش ساخته ساده ساختماني به ديوار برشي بتن مسلح درجا، از طريق اتصال تيرهاي هم امتداد ديوار برشي، با المان مرزي درجا صورت گيرد.
11- منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع الزامي است.
12-شالوده بتن مسلح در اين سيستم بايد به صورت بتن درجا و اتصال ستون پيش ساخته به شالوده نيز با جزئيات اتصالي مناسب نظير استفاده از صفحه پاي ستون و ميل مهار فولادي طراحي و اجرا شود. در مواردي كه ستون تحت نيروي كششي قرار نگيرد، با ارائه محاسبات مناسب، استفاده از گزينه اتصال گلداني بلا مانع ميباشد.
13-وصله ستون هاي بتن مسلح پيش ساخته بايد در محلي كه تلاش هاي اعمالي به حداقل ميرسند، انجام گيرد. همچنين در طراحي وصله ستون و اتصال پاي ستون، در نظر گرفتن حداقل مقاومت كششي مقطع مطابق راهنماي طراحي 04-PCI ضروري است.
14 -در كليه اتصالات خشك، رعايت ضوابط و مقررات مربوط به طراحي اجزاي اتصال و مشخصات فني جوشكاري هاي مربوطه منطبق بر ضوابط و مقررات آيين نامه هاي AWS و AISCو 07 ASCEالزامي ميباشد.
15- رعايت تمهيدات لازم متناسب با شرايط مختلف اقليمي و محيط هاي خورنده ايران الزامي است.
16- اخذ گواهينامه فني براي محصول توليدي، پس ازراه اندازي خط توليد كارخانه، از مركز تحقيقات ساختمان و مسكن الزامي است.
سیستم قاب ساده بتنی نیمه پیش‌ساخته K با دیوار برشی بتن مسلح درجا
در سيستم نيمه پيش ساخته K ،اعضايي همچون تير، ستون و سقف به صورت نيمه پيش ساخته در كارخانه توليد شده كه پس از انتقال به محل با استفاده از بتن ريزي درجا در محل اتصالات، پيوستگي سازه حاصل ميشود. در اين سيستم، تيرها و ستونها به همراه اتصالاتشان تشكيل يك قاب ساده بتن مسلح را ميدهند كه بارهاي ثقلي در اين سيستم توسط اين قاب ها تحمل شده و به شالوده منتقل ميشود. شالوده در اين سيستم به صورت درجا اجرا مي شود. براي تحمل بارهاي جانبي وارده به سيستم، ديوارهاي برشي بتن مسلح در نظر گرفته شده است كه به صورت درجا اجرا شده و از طريق ديافراگم سقف به قاب هاي بتني اتصال دارد. ديافراگم سقف در اين سيستم از نوع صلب ميباشد. سایر قطعات الحاقی به ساختمان مانند راه پله ها نيز به صورت پیش ساخته تـوليد مي شود. به علت نیمه پیش ساخته بودن قطعات، به نيرو و زمان كمتري جهت ساخت اين سيستم نياز بوده و كنترل كيفيت اعضا به راحتي در كارخانه صورت ميگيرد . اين سيـستم در مـركز تحقيقات ساختمان و مسكن مورد ارزيابي قرار گرفته و كاربرد آن در حيطه الزامات ارائه شده مجاز است .
الزامات سيستم قاب ساده بتني نيمه پيش ساخته K با ديوار برشي بتن مسلح درجا
1-اجرای اين سيستم سازه اي به صورت قاب ساختماني ساده بتن مسلح متشكل از اعضاي نيمه پيش ساخته با اتصالات تر (درجا) و ديوارهاي برشي بتن آرمه درجا است كه محدوديتهاي آن مطابق استاندارد 2800 ميباشد
2- . ضخامت ديوارهاي بتن آرمه نبايد از 15 سانتيمتر كمتر باشد
3-بتن مصـرفي بايـد از نـوع بتـن سازه اي و با حداقـل مقـاومت 20 مگاپاسكال باشد .
4- منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع مطابق استاندارد 2800 الزامي است .
5- بارگذاري ثقلي و لرزه اي اين سيستم، به ترتيب بر اساس مبحث ششم مقررات ملي ساختمان ايران با عنوان “بارهاي وارد بر ساختمان” و استاندارد 2800 صورت گيرد .
6- در طراحي يا سازه ای این سیستم، مبحث نهم مقررات ملي ساختمان ايران با عنوان “طرح و اجرا ي ساختمان بتن آرمه” مد نظر قرار گیرد و در طراحي، ساخت، نصب و اجراي اعضا و اتصالات قطعات پيش ساخته، رعايت آخرين ويرايش آئين نامه 318 ACI و راهنماي طراحي PCI الزامي است .
7- در صورت تعبيه اعضاي مرزي در ديوارهاي برشي بتن مسلح، ضروري است اين اعضا به صورت درجا اجرا شوند و در نظر گرفتن ستون هاي پيش ساخته قاب به عنوان اعضاي مرزي مورد تاييد نمي باشد.
8- در نظر گرفتن تمهيدات لازم در هنگام بتن ريزي در محل اتصال تيرها به ستون هاي پيش ساخته براي تامين كيفيت مناسب بتن ضروري است مانند: ويبره مناسب در آن محل ها و…
9- لازم است تمهيدات لازم جهت تحمل نيروي Uplift در اتصال ستون بالايي به ستون پاييني صورت گيرد مانند: دندانه دار كردن شيارهاي تعبيه شده در بالاي ستون پاييني و … .
10-تامین ضوابط ديافراگم صلب و همچنين تامين پيوستگي و يكپارچگي برا کلیه سقف ها الزامي است .
11- اتصال سقف به قاب و ديوار به صورت پيوسته و يكپارچه طراحي و اجرا شده و ميلگردگذاري لازم بر اين اساس در محل اتصال انجام شود. همچنين تامين پيوستگي و يكپارچگي در محل اتصال تير به ستون و اجراي ميلگردگذاري لازم ضروري است .
12- در نصب و اجرا، اين سيستم جهت تحمل بارهاي حين اجرا كنترل شود.
13- تمهيدات لازم جهت تامين پايداري قطعات پيش ساخته الحاقي به ساختمان مانند: پله راه ها، جان پناه ها و … در برابر نيروهاي وارده صورت گيرد.
14-در خصوص اين سيستم، رعايت مبحث سوم مقررات ملى ساختمان ايران با عنوان “حفاظت ساختمانها در مقابل حريق” و همچنين الزامات نشريه شماره 444 مركز تحقيقات ساختمان و مسكن مربوط به مقاومت اجزاي ساختمان در مقابل حريق با در نظر گرفتن ابعاد ساختمان، كاربرى و وظيفه عملكردى اجزاى ساختمان الزامى است .
15- در خصوص اين سيستم، رعايت مبحث نوزدهم مقررات ملى ساختمان ايران با عنوان ” صرفه جويي در مصرف انرژي” الزامى است .
16- صدابندي هوابرد جداكننده هاي بين واحدهاي مستقل و پوسته خارجي ساختمان و صدابندي سقف بين طبقات بايد مطابق مبحث هجدهم مقررات ملي ساختمان ايران با عنوان “عايقبندي و تنظيم صدا” تا مين شود . .
17- لازم است تمهيدات لازم متناسب با شرايط مختلف اقليمي و محيط هاي خورنده ايران صورت پذيرد.
18-کلیه مصالح و اجزا در این سیستم اعم از معماري يا و سازه ای از حیث دوام، زیست محیطی و… باید برمبنای مقررات ملی ساختمان ایران و یا آیین نامه های ملی یا معتبر بین المللی شناخته شده و مورد تایید به كار گرفته شود.
19- اخذ گواهينامه فني براي محصولات توليدي، پس از راه اندازي خط توليد كارخانه از مركز تحقيقات ساختمان و مسكن الزامي است.
منبع: مرکز تحقیقات راه و مسکن
