قطعات پیش ساخته دیوار بتنی و فلزی

سیستم های متشکل از قطعات پیش ساخته دیواری باربر بر دیوار های نمای ساختمان تاکید می کنند. زیرا طراح در زمان طراحی این گونه دیوارها، نه تنها باید کیفیت های سازه ای و محیطی آن را بررسی کند، بلکه باید ظاهر و زیبایی را نیز در نظر داشته باشد.

قطعات پیش ساخته دیوار خارجی را بر اساس عمل سازه ای آن ها به طور کلی می توان به سه گروه تقسیم نمود.

• قطعات پیش ساخته دیواری که بر قاب نما تکیه دارد و لازم است که فقط نیروهای جانبی موضعی را حمل کنند.
• قطعات پیش ساخته دیواری متکی بر خود که وزن خود را تا پای فونداسیون حمل می کنند و از این رو باری بر قاب ساختمان وارد نمی شود. این قطعات بارهای کف را هم حمل نمی کنند.
• قطعات پیش ساخته دیواری باربر که جز لازم سازه ساختمان هستند.
  هر یک از سیستم های پیش ساخته مورد بحث، ممکن است شامل عایق کاری، رو کاری داخلی و پنجره باشند. حتی ممکن است تاسیسات ضروری ساختمان از قبیل دستگاه های روشنایی، تهویه مطبوع و گرم کن را نیز در بر گیرند.

قطعات پیش ساخته دیواری

این قطعات معمولا به دو ترتیب به کار می روند.

• در روش اول دیوار ها از قطعات پیش ساخته کوچک یا بلوک هایی تشکیل شده اند. در دیوار هر اتاق تعدادی از این بلوک ها به کار می رود و در نتیجه، تعداد اتصالات لازم بین آن ها زیاد است. این سیستم در ایالات متحده آمریکا رواج زیادی ندارد، بلکه غالبا در کشورهایی به کار می رود که وسایل سنگین حمل و نقل در دسترس نیست.
• در روش دوم از قطعات پیش ساخته بزرگی استفاده می شود که در آن ها اتصالی در داخل دیوار اتاق وجود ندارد. قطعات پیش ساخته دیواری بزرگ، ممکن است در ارتفاع یک طبقه با طول زیاد را به طور افقی دهانه ها را بپوشانند. قطعات پیش ساخته در سطح می تواند هر یک از کف ها را به یکدیگر متصل کند یا ممکن است به طور قائم ارتفاع چند طبقه را بپوشانند. قطعه پیش ساخته دیواری، ممکن است واحد بسته ای باشد مانند صندوق پنجره ای و یا واحد بازی باشد مانند قطعه X شکل. واحد بسته صلبیت بیشتری دارد و از این رو جابه جا کردن آن آسان تر است.

مصالح قطعات پیش ساخته دیوار

قطعات پیش ساخته دیواری را می توان از انواع مختلف مصالح مانند بتن مسلح معمولی یا سبک وزن، مصالح بنایی، فلزات، چوب، پلاستیک و همچنین ترکیبی از این مصالح ساخت. در ادامه، بعضی از سیستم های قطعات پیش ساخته دیواری ذکر می شوند.

قطعات پیش ساخته دیوار بتنی

قطعات پیش ساخته بتنی را ممکن است به طور محوری تنیده کرد تا در موقع جا بـه جـایی آسیب نبینند. تنیدگی تغییر شکل جانبی و ترک های ایجاد شده در اثر تغییر درجه حرارت را کنترل می کند. بتن پیش ساخته در شکل های گوناگون موجود است و هم از لحاظ سازه ای و هم از لحاظ زیبایی مناسب است.

سیستم های دالی که به عنوان قطعات پیش ساخته دیواری به کار می روند.

• قطعات پیش ساخته توپر

این قطعات را می توان به صورت لایه ای یا ساندویچی با هسته عایق ساخت. برای مثال، در مرکز یک قطعه ساندویچی شش اینچی می توان دو اینچ عایق گذاشت که روی آن را دو اینچ بتن غیر سازه ای حفظ می کند. برای کاهش تنش های حرارتی، بتن سازه ای باید در داخل و بتن غیر سازه ای در خارج قطعه قرار گیرد.

• قطعات پیش ساخته توخالی

درون این قطعات خالی است و به عنوان عایق به کار می روند. از سوراخ های این قطعات ممکن است برای عبور لوله و سیم استفاده شود.

• قطعات پیش ساخته T شکل

واحدهای دیواری T شکل تک یا T شکل مضاعف قطعات پیش ریخته استاندارد هستند. این واحد ها برای سیستم های کف متشکل از تیرچه ها تکیه گاه خیلی خوبی ایجاد می کنند. تنش های متمرکزی که تیرچه ها بر دیوار وارد می کنند مستقیماً به وسیله جان Tها یا ستون ها حمل می شوند در حالی که بال Tها به عنوان محصور کننده به کار می روند.

• قطعات پیش ساخته موج دار کنگره ای

صفحات چین دار یا پوسته ای در خارج ساختمان به معرض نمایش گذاشته می شوند. قطعات مسلح عایق رو در داخل ساختمان به این صفحات متصل هستند. این نوع قطعات پیش ساخته همچنین به صورت ساندویچی ساخته می شوند که در میان آن ها عایق قرار می گیرد.

• قطعات پیش ساخته دنده دار

ضخامت قطعات پیش ساخته این نوع دیوار ها کم است، دنده های قائم دیوار ها را تقویت می کنند و بر پایداری آن ها در مقابل کمانش می افزایند. این نوع دیوارها بسته به پیوستگی قطعات پیش ساخته و تعداد سوراخ هـا، ممکن است مانند بدنه هواپیما به صورت پوسته تحت تنش عمل کنند.

• قطعات پیش ساخته قاب صندوقی

قاب های پنجره ای صندوقی، شکل دیوار سازه ای را تشکیل می دهند. این واحـدهـا را ممكن است به طور افقی به یکدیگر متصل نمود تا نسبت به بارهای افقی بسته به ارتفاع قطعات در ارتفاع یک یا چند طبقه مانند خرپای ویراندیل عمل کنند. بارهای قائم در دیوار خرپا شکل به وسیله ستون ها مقاومت می شوند.

• قطعات پیش ساخته قاب شبکه ای

خرپای شبکه ای بـه صـورت لانه زنبوری جایگزین قاب ویراندیل می شود. واضح است که هندسه این نوع قطعات پیش ساخته موجب افزایش مقاومت آن ها می شود.

• قطعات پیش ساخته سه بعدی

قطعات پیش ساخته ای که تاکنون مورد بحث قرار گرفته ویژگی دو بعدی یا سطحی دارند. اگر صفحه ای به شکل ناودانی خم شود به طوری که جان های عمیق زیادی داشته باشد، فرم سه بعدی قطعات پیش ساخته بر صلیب دیوار به میزان زیادی می افزاید. افزایش صلبیت ممکن است استفاده از زیر پنجره های غیر سازه ای بین واحدهای باربر را امکان پذیر سازد.

• قطعات پیش ساخته دیواری از مصالح بنایی

در گذشته پایین بودن مقاومت های کششی، برشی، اتصالی و مصالح بنایی مسلح نشده طراح را مجبور می ساخت که برای سازه های ساخته شده با مصالح بنایی از سیستم های وزنی استفاده کند.تحقیق برای سبک وزن کردن ساختمان با مصالح بنایی به ابداع موادی جدید انجامید.

اضافه کردن این مواد به سیمان و ملات باعث افزایش مقاومت اتصالی و کششی آن ها می شود، به طوری که مقاومت آن ها به مقاومت واحدهای ساخته شده از مصالح بنایی نزدیک می گردد. به علت افزایش مقاومت اکنون قطعات پیش ساخته از مصالح بنایی را می توان بدون استفاده از فولاد تقویتی ساخت. قطعات پیش ساخته دیوار باربر به غیر از بتن یا مصالح بنایی فقط در ساختمان های کوتاه به کار می روند.

• قطعات پیش ساخته دیوار فلزی

قطعات پیش ساخته دیواری فلزی، ممکن است از فولاد یا آلومینیوم ساخته شوند. دو نوع از سیستم های دیواری وجود دارند.

• قطعات پیش ساخته ساندویچی
• دیوارهای متشکل از ستون های مجاور هم و صفحه های پوشاننده

• قطعات پیش ساخته دیواری ساندویچی

قطعات پیش ساخته دیوار ساندویچی، شامل ورقه های فلزی نازک مسطح یا کنگره ای مقاوم در مقابل شرایط آب و هوایی هستند که به وسیله دنده های قائم تقویت می گردند. برای ازدیاد ظرفیت باربری و همچنین برای این که تقویت کردن این قطعات در امتداد افق لازم نباشد، ممکن است وجه داخلی را با یک ورقه سازه ای پوشاند. بین دو پوسته فلزی ممکن است لایه ای از اسفنج پلی یورتان يـا الیاف شیشه به عنوان عایق کاری به کار برد.

مشاهده نمایید: بتن سبک پیش ساخته و کاربرد آن در سازه های ال اس اف

• دیوارهای متشکل از ستون های مجاور هم و صفحه های پوشاننده

این سیستم که شبیه به روش متداول در ساختمان های چوبی است، شامل عناصر قائم ستونی نزدیک به هم می شود که صفحه هایی روی آن ها را می پوشاند. عناصر قائم ستونی و صفحه ها از ورقه های فلزی به صورت سرد نورد تولید می شوند. عناصر قائم ستونی به سطح خارجی یا داخلی صفحه فلزی بیرونی جوش می شوند.

• سیستم های دیواری مرکب از چند ماده

سیستم های دیواری باربر زیادی به صورت مرکب از چند، ماده تشکیل شده اند. در یکی از این سیستم ها اسفنج پلی یورتان بین ورقه های سیمان آزبست ریخته می شود و با عبور مجموعه از درون قالب معین روی آن به وسیله آلومینیوم پوشیده می شود. ورقه های سیمان آزبست ورقه هایی هستند که از سیمان با پنبه ی کوهی یا پنبه ی نسوز ساخته می شوند. رویه خارجی این قطعات را ممکن است با روکش صمغ اپوکسی و خرده سنگ پوشاند.