مقاله سازه های سبک فولادی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله سازه های سبک فولادی دارای ۶۹ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله سازه های سبک فولادی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله سازه های سبک فولادی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله سازه های سبک فولادی :

مقدمه :
اصلی ترین عامل در سازهای فولادی سبک، مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) میباشد. مقاطع فولادی جدار نازک، مقاطع فلزی سرد نورد شدهای میباشند که با استفاده از ورقهای فولادی نازک و با استفاده از روش Roll Forming شکل دهی میشوند. داشتن ضخامت یکنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روش Roll Forming برای ساخت آنهاست که باعث میگردد، تولید مقاطع در حجم بسیار بالا و با کیفیت مناسب و یکنواخت انجام گیرد. مقاطع فولادی جدار نازک، سبک بوده و به راحتی قابل حمل میباشند. بخشهای مختلف ساختمان را به راحتی می توان با این مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث میگردد که عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد.

معرفی تکنولوژی سازه های پیش ساخته سبک در صنعت ساختمان
صنعت ساختمان و پروژه¬های عمرانی به گواهی آمار و ارقام، از لحاظ سرمایه و حجم نیروی انسانی درگیر، بزرگترین صنعت در کشور می-باشد. رشد سریع جمعیت و افزایش تقاضا، نیاز به کاهش زمان تحویل پروژه¬های عمرانی و کاهش زمان برگشت سرمایه سرمایه¬گذاران و عواملی از این قبیل باعث شده¬اند تا ضرورت ایجاد تحول در شیوه¬های سنتی صنعت ساختمان روزبه¬روز بیشتر شود. روش¬ “سازه¬های پیش¬ساخته سبک” که یکی از تکنولوژی¬های نوپا در عرصه ساخت و ساز¬های عمرانی در کشور است موضوع مصاحبه شبکه تحلیلگران تکنولوژی ایران با مهندس احمدی، معاونت اجرایی موسسه سازه¬های پیش¬ساخته سبک (SAP) است. در زیر نکات مهم آن ملاحظه می¬گردد:

صنعت ساختمان در جهان در حدود صد تا صدوده سال قدمت دارد و شروع آن به زمانی برمی¬گردد که اولین تیرهای بتونی به صورت T شکل، تولید صنعتی شده و قطعات بتونی با اشکال مختلف در مقیاس صنعتی تولید شد.

اگر تکنولوژی ساختمان را به معنی وارد شدن صنعت در ساختمان¬سازی بگیریم، از حدود سال۴۷ تکنولوژی ساختمان وارد ایران شد و اوج آن زمانی بود که ساختمان¬سازی به صورت شهرک¬سازی در بعضی از شهرهای بزرگ مثل اصفهان(مجتمع ذوب آهن)، اهواز، تبریز، تهران و برخی دیگر از شهرها شروع شد. این صنعت بیشتر از کشورهای اروپایی مانند آلمان، هلند، انگلیس و فنلاند به ایران وارد شد.

تکنولوژی سازه¬های پیش¬ساخته سبک
تنوع تکنولوژی¬های ساختمان بسیار زیاد است و هر کدام ویژگی¬ها و قاعدتاً محدودیت¬های خاص خود را دارند. سیستم سازه¬های پیش ساخته سبک را حدود ۳۴ سال پیش یک آمریکایی ابداع کرد. مرحله صنعتی شدن آن ۵ تا ۶ سال به طول انجامید. عمده¬ترین شرکت¬هایی که در دنیا این تکنولوژی را به کار می¬گیرند، شرکت E.V.G اتریش و شرکت-های ۳D Panel و RAM در آمریکا می¬باشند. توجه زیاد صنایع اروپایی به تکنولوژی سازه¬های پیش¬ساخته سبک به خاطر مشکلاتی بود که در سایر تکنولوژی¬های پیش¬ساخته وجود داشت. به طور مثال تکنولوژی Large Panel با وجود سرعت بالا و کارخانه¬ای بودن آن، با مشکل ضعف اتصالات روبروست و همچنین وزن سنگین ساختمان یک معضل جدی در این تکنولوژی به شمار می¬رود. حمل¬ونقل قطعات سنگین بتونی، این فرآیندها را دشوار می¬کند. در زلزله¬ای که چند سال پیش در ترکیه اتفاق افتاد، ساختمان¬های زیادی که در آنها از تکنولوژی Large Panel استفاده شده بود به دلیل ضعف اتصالات تخریب شدند.

در تکنولوژی سازه¬های پیش¬ساخته سبک، اتصالات به صورت یکپارچه است (دیوار به دیوار، سقف به دیوار و دیوار به پی). بر خلاف روش Large Panel که اتصالات به صورت کام و زبانه است، در روش سازه¬های پیش ساخته سبک، اتصالات به صورت جوش نقطه¬ای است و به جای اینکه ابتدا قطعات سنگین بتن در کارخانه ساخته شده و بعد به هم متصل شوند، ابتدا سازه به صورت شبکه¬های میلگردی که بین آنها(بین دو شبکه میلگرد) یک لایه فوم پلی¬استایرن قرار می¬گیرد ساخته می¬شود و پانل¬های سبک در محل احداث ساختمان به فنداسیون جوش داده می¬شود و همچنین دیوارها و سقف به هم جوش داده می¬شوند و ساختمان با پانل-های سبک برپا می¬شود. سپس در همان محل دیوارها و سقف و محل، اتصالات به صورت همزمان بتن پاشی می¬شوند. بتن از طریق پمپ، با فشار هوا به پانل¬ها پاشیده می¬شود که اصطلاحاً آن را “شات کریت” گویند.

این روش باعث یکپارچگی در اتصالات شده، استحکام و پایداری ساختمان را در مقابل نیروهای دینامیکی حاصل از زلزله یا طوفان افزایش می¬دهد.

بنابراین دلیل انتخاب روش سازه¬های پیش ساخته سبک استفاده از امتیازات برتر آن نسبت به سایر تکنولوژیهای پیش ساخته موجود است که هنوز هم از این مزایا برخوردار است.
البته همانند صنایع دیگر، در این صنعت هم ممکن است نوآوری¬هایی در دنیا دیده شود. اما با توجه به شرایط اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی، روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک، مناسبترین روش برای ایران تشخیص داده شده است. به طور مثال تکنولوژی¬های جدید قیمت مسکن را خیلی بالا می¬برند که این با نیاز اغلب مردم ما به خانه¬های ارزان¬قیمت سازگار نیست ولی روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک قیمت را بالا نمی¬برد.

 

تاریخچه :
۱۸۵۰ آغاز استفاده از ورق سبک در ساخت لوازم منزل .
۱۹۵۰ استفاده در ساخت مجتمع های مسکونی و تجاری .
۱۹۹۰ به کار گیری گسترده با گران شدن چوب و مطرح شدن مسایل زیست محیطی .

۱۹۹۰ تصویب آئین نامه ها و استانداردهای مربوطه در این دهه .
•شروع در آئین نامه های IBC , UBCو بعدا سایر آئین نامه ها
•در نسخه جدید نرم افزار ۲۰۰۰/۱۰ SAP در فصل دهم , این روش وارد شده است .
•آئین نامه مورد استفاده در ایران IBC و استاندارد AISI می باشد که در قوانین ایران نیز پذیرفته شده است.
•لازم به ذکر است که روش LSF در دی ماه ۱۳۸۶ به تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران رسیده است .

الف – تولید
• امکان تهیه مواد اولیه در کشورهای مختلف
• قابل حمل بودن خط تولید
• درصد مواد اولیه داخلی به خارجی ۹۰%
• ظرفیت تولید یک خط در سال۱۸۰۰ واح

د
• سطح زمین مورد نیاز خط تولید کم

ب – اجرا (ساخت و نصب )
• سرعت ساخت زیاد
• سرعت نصب متوسط
• سهولت نصب و اجرا متوسط
• سبکی مصالح زیاد

• دفعات حمل مصالح کم
• ایجاد نخاله خیلی کم
• نیاز به نیروی متخصص برای اجرا کم

مراحل اجرای ساختمان های LSF :
مرحله اول – فونداسیون :
فونداسیون بناهای ساخته شده با روش LSF بسیار سبک بوده و به علت سبکی زیاد این سازه از سادگی خاصی بر خودار است و براساس طراحی مهندسین محاسب می توان از شالوده های نواری یا رادیه استفاده نمود ، همچنین در این نوع فونداسیون قابلیت اجرای محل چاه ارت – لوله فاضلاب وسایر موارد دیده شده است .

مرحله دوم – اسکلت ساختمان (سازه های فولادی سبک )LSF:
این نوع سازه ها از طریق روش رول فرمینگ (نورد سرد ) یا پرس ورق های بریده شده تولید و ساخته می شوند . جنس این سازه ها از ورق گالوانیزه به ضخامت های مختلف ۱ویا ۲ میلیمتر بوده و یکی از شاخص های این نوع سازه مقاومت در برابر اکسید شدن (زنگ زدگی ) می باشد. -سطح مقطع این سازه ها اکثراً به صورت UوC می باشدکه توسط پیچ و پرچ به یکدیگر متصل می گردنند. -کلیه سازه ها مونتاژ شده وبرش خورده به محل پروژه حمل می گردد ودر زمان بسیار کوتاه به یکدیگر متصل شده و آماده برای نصب پانلها و یا در اصطلاح

سفت کاری ساختمان می گردنند. -زمان اجراء استراکچر ساختمان ها با این روش بسیار کوتاه و حدوداً بین ۷ الی ۱۴ روز می باشد . -در این نوع ساختمان ها وزن آهن مصرفی در هر متر مربع معادل ۳۰ تا ۴۵ کیلوگرم محاسبه گردیده است . -قابلیت انعطاف پذیری و سازش با زمین های نا مساعد در سازه های فلزی نسبت به سازه های چوبی ۲۱ برابر و نسبت به سازه های بتونی ۱۰ برابر می باشد.

مرحله سوم – پوشش های خارجی وداخلی سقف – دیوار پوشش خارجی و داخلی سقف :
گزینه های مختلفی را می توان برای پوشش سقف نام برد به طور مثال ساندویچ پانل – ورقهای گالوانیزه با تنوع رنگی زیاد –پوشش های مثل فایبر سمند رنگی ، روف تایل ، آکرا و ;..انتخاب پوشش سقف با توجه به شرایط اب و هوایی قابل تغییر و انتخاب می باشد. و برای پوشش داخلی سقف می توان از سقفهای کاذب( کناف ) – تایلهای گچی با روکش U.P.V.C یا گچبرگ و یا تایلهای آرمسترانگ نام برد . پوشش دیوارهای داخلی و خارجی : برای پوشش دیواره های داخلی می توان از پانلهای گجی – پانلهای سیمانی یا دیوار پوش

MDF استفاده کرد که در طرح ها و ضخامتهای مختلف استفاده می گردد. این نوع پانلها به راحتی قابلیت نصب بر روی این نوع سازه را دارا می باشد .همچنین می توان نمای داخلی را با استفاده از کاغذ دیواری – رنگ روغنی یا پلاستیکی ، بلکا و دیوار کوب های مختلف پوشش داد . و جهت عایق نمودن دیوارها نیز می توان از پشم سنگ و یا فوم پلی استایرن در بین سازه ها استفاده نمود . پوشش دیوارهای خارجی را می توان با استفاده از پانلهای سیمانی یا سمند برد – پانلهای چوبی یا پلی وود ، پانلهای صنعتی ( ساندویچ پانل، پانل دکوراتیو ) پوششهای سنتی (سیمان – آجر نما و یا غیره ..)به راحتی به سازه ها نصب کرد. پانلهای سیمانی در طرح ها ی ساده و چوبی و سنگی با ضخامتهای بین ۸ تا ۱۲ میلیمتر در ابعاد متنوع تولید می گردد. این پانلها مقاوم در برابر شرایط جوی ناپایدار – ضربه پذیری و حمله موریانه ها بوده و از نظر زیبایی مانند چوب و از نظر مقاومت مانند سنگ در نمای بیرونی

ساختمان جلوه می نماید. (مقاوم در برابر خش –سایش – غیر قابل پوسته شدن و ترک خوردن )

مرحله چهارم –تاسیسات الکتریکی و مکانیکی تاسیسات برقی شامل :
ا سیم کشی –کلید –پریز- تابلو برق –چاه ارت – خط تلفن –کابل تلویزیون که در این نوع ساختمانها به راحتی میسر می باشد. در این شیوه لوله های پلاستیکی از بالای سقف کاذب به میان فضای خالی دیوارها به محل قوطی ها که از پیش به وسیله پشت بند های مخصوص در محل مورد نصب شده اند کشیده می شوند . تاسیسات مکانیکی : قابلیت استفاده انواع لوله های تاسیساتی سرد و گرم -فاضلاب – – رادیاتورها – پکیج – ملزومات سرویس بهداشتی در انواع مختلف – اساس لوله های تاسیساتی با استفاده از سوپر پایپ و پی وسی فشرده می باشد ،که در مقایسه با لوله های فلزی و چدنی از انعطاف و طول عمر بیشتری برخودار می باشند. برای سیستم تهویه مطبوع نیز می توان بسته به نظر کارفرما یا از پکیج یونیت و از سیستم تهویه مرکزی استفاده کرد .

مرحله پنجم – درب و پنجره درب ها :
استفاده از انواع درب ها از نوع MDF-HDF-UPVC – و آلومینیوم ضد حریق و ضد سرقت (چهارچوب درب ها از نوع فولاد با چوب می باشد.) پنجره : استفاده از انواع پنجره های UPVC و یا آلومینیومی با شیشه های تک جداره و دو جداره در ضخامت و ابعاد و اشکال مختلف )
مرحله ششم – کفسازی و سایر :

کفسازی – نقاشی و رنگ انواع سرامیک و کاشی –لمینت –پارکت – موزاییک و کف سیمانی در این نوع سیستم مورد استفاده قرار می گیرد .
دستورالعمل ضوابط مورد قبول در تولید صنعتی مسکن و ساختمان
به منظور استفاده بیشتر و بهتر از امکانات، منابع و توانایی های موجود در کشور و پرهیز از کاربرد روش های متداول ساختمان سازی که از نظر سرعت، نحوه‌ی اجرا، مدیریت و سازماندهی عملیات پاسخگوی طرح و برنامه های متناظر با نیازها نمی باشد، لزوم استفاده از تولید صنعتی ساختمان که موجب یک یا چند ویژگی از جمله افزایش سطح کیفی ساختمانها، افزایش ایمنی، کاهش وزن سازه، صرفه جویی اقتصادی و کاهش زمان ساخت و نیز بهینه شدن فرایند سرمایه گذاری در ساخت واحدهای مسکونی می گردد، را بیش از پیش الزامی می نماید.

لذا دستورالعمل زیر در اجرای فصل چهارم آیین نامه اجرائی بند «د» تبصره ۶ قانون بودجه سال ۱۳۸۶ کل کشور و به منظور ارائه روشهای مورد قبول در ساخت و سازها با روشهای تولید صنعتی یا فناوری های نوین ابلاغ می گردد.
ماده ۱ – سیستمهای کاملی که مورد تائید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن قرار گرفته است شامل:
( LSF ) – سیستم سازه ای قاب فلزی سبک متشکل از مقاطع فولادی باربر سرد نورد شده مقاطع با ورق های فولادی سرد نورد شده به شکل (Stud) ; C و به شکل (Runner); U به عنوان ستونک ها و تیرک ها

– ساختمانهای نیمه پیش ساخته صفحات ساندویچی سقف و دیوار) ; ( ۳D ) سیستمی سازه ای که سقف ها و دیوارها به طور کامل
از ۳-D استفاده شده باشد.
– ساختمانهای پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیوارهای بتن آرمه پیش ساخته با بتن سبک سازه ای (بتن با پوکه صنعتی)
– ساختمانهای بتن آرمه متشکل از دیوار باربر و سقف های نیمه پیش ساخته با بتن درجا
– ساختمانهای پیش ساخته متشکل از دیوارهای برشی بتن آرمه درجا و قاب خمشی ساده بتنی- فولادی با بتن درجا و غلافهای فولاد سرد نورد شده
تبصره: علاوه بر سیستمهای فوق چنانچه سیستمهای دیگری به تائید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن برسد به این فهرست اضافه خواهد شد.

مزیتهای سیستم
• امکان اجرای همزمان چند بلوک دارد
• امکان اجرا در زمان بارندگی شدید متوسط
• امکان مدوله کردن قطعات دارد
• امکان اجرای قوس و شکستگی دارد

• امکان ایجاد شیارهای افقی وعمودی در نما دارد
• حداکثر تعداد طبقات ۶ طبقه
• تعداد طبقات مناسب ۵ طبقه
• عایق بودن در سرویس های بهداشتی خوب
• قابلیت تطبیق با طرحهای معماری خیلی زیاد

• امکان اجرای لوله تاسیسات در داخل دیوار دارد
• امکان احداث داکت تاسیسات دارد
• امکان ساخت شفت زباله دارد
• عمر ساختمان در مناطق خشک زیاد

• عمر ساختمان در مناطق مرطوب زیاد
• عبور حیوانات موذی و حشرات کم
• کاهش آلودگی محیط زیست دارد
• انطباق با استانداردهای جهانی دارد
• سازگاری با محیط های مختلف دارد

ویژگی¬های مهم روش سازه¬های پیش ساخته سبک
الف) مقاومت در برابر زلزله
در مناطق زلزله¬خیز مانند ایران، یکی از پارامترهای مهم در ساختمان¬سازی کاهش وزن ساختمان است. چرا که نیروهای زلزله با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارد. بنابراین تکنولوژی انتخاب شده باید دارای جهت¬گیری کاهش وزن باشد. بر خلاف شیوه سازه¬های پیش-ساخته سبک در سایر سیستم¬های پیش¬ساخته دیگر، اتصالاتشان اکثراً به صورت مفصلی و لولایی است و دارای وزن سنگین هستند. تنها در این روش است که با ۸ سانتیمتر بتن می¬¬توان نیروهای ساختمان ۴ طبقه را در طبقه همکف تحمل کرد. وزن نهایی ساختمان با این روش، نسبت به روش¬های پیش¬ساخته دیگر و همچنین ساختمان¬های بتنی، ۲۵ درصد کاهش می¬یابد؛ یعنی در هنگام زلزله ۲۵ درصد نیروی کمتر به ساختمان وارد می¬شود. امروزه سبک¬سازی ساختمان یکی از شعارهای اصلی در صنعت مسکن است.

ب) انعطاف¬پذیری در تولید و امکان حفظ جلوه¬های معماری اسلامی و ایرانی
مسأله مهم دیگر در صنعت ساختمان حفظ ملاک¬¬های فرهنگی و جلوه¬های معماری اسلامی و ایرانی در طراحی و نماسازی ساختمان¬هاست. انحناهای موجود در گنبدهای مساجد، نقش¬¬ و نگارهای ایرانی و اسلیمی و سایر موارد از نشانه¬های معماری اسلامی و ایرانی است که در روش سازه-های پیش¬ساخته سبک می¬توان آنها را حفظ کرد. چرا که می¬توان پانل-های سبک مورد استفاده را به هر طرح دلخواه درآورد و پس از نصب آنها در محل خود، بتن¬پاشی روی آنها انجام داد. روش سازه¬های پیش ساخته سبک، حتی ساخت گنبدهای بزرگ را که به دلیل زیادی وزن، دشوار است آسان¬تر¬ می¬کند چرا که در این روش وزن سازه¬ها بسیار کاهش می¬یابد در حالی که مقاومت و استحکام¬ آنها بالاتر می¬رود.

ج) ایمنی در ساختمان
بحث ایمنی، از مهمترین مسائل صنعت ساختمان است چرا که با سلامتی انسان¬ها سر و کار دارد. در ساختمانهای سنتی چون ستونها و اسکلت فلزی، قسمت اعظم بار ساختمان را تحمل می¬کنند. با کنار رفتن یک تیر یا ستون، کل ساختمان به طور ناگهانی فرو می¬ریزد. در روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک چون به جای استفاده از اسکلت فلزی، از شبکه¬های میلگردی که در تمام سطوح دیوارها توزیع شده¬¬¬اند استفاده می¬شود، فروریزی ناگهانی پیش نمی¬آید. چرا که اتصالات و مواضع تحمل بار به صورت یکپارچه در تمام ساختمان وجود دارند.

 

د) صرفه¬جویی¬های ملی و سایر مزایای ناشی از کاربرد روش سازه¬ها پیش¬ساخته سبک
اگر به صرفه¬جویی¬هایی که کوچک به نظر می¬رسند، در مقیاس ملی نگاه کنیم، به ارقام بالایی تبدیل می¬شوند که می¬تواند نقشی حیاتی در رشد و شکوفایی کشور ایفا کند. در زیر به مزایای ناشی از کاربرد تکنولوژی سازه¬های پیش¬ساخته سبک در صنعت ساختمان اشاره می¬شود:
۱- کاهش متوسط میزان کاربرد میلگرد فولاد از ۳۸ کیلوگرم در ساختمان¬هایLarge Panel و ساختمان سنتی به ۳۴ کیلوگرم در روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک
۲- کاهش استفاده از سیمان در هزینه¬های تمام شده ساختمان

۳- ده درصد کاهش در هزینه تمام¬شده ساختمان
۴- کاهش وزن ساختمان ( بطور مثال فقط در بحث استفاده از فولاد ۱۲ کیلوگرم در هر متر مربع زیربنا، کاهش وزن دیده می¬شود )
۵- کاهش زمان برگشت سرمایه از حدود ۲ سال در شیوه سنتی به ۵ الی ۶ ماه در روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک
۶- کاهش ضایعات مواد اولیه و استفاده بهتر از منابع ملی
۷- صرفه¬جویی در مصرف انرژی(به دلیل عایق بودن دیوارها، ناشی از کاربرد پل¬استایرن در پانل¬ها)
۸- افزایش عمر ساختمان و افزایش استحکام آن
۹- ایمنی بیشتر ساختمان در برابر زلزله
۱۰- کاهش میزان آلودگی¬های صوتی محیط
از محدودیت¬های روش سازه¬های پیش¬ساخته سبک آن است که فعلاً این روش تنها تا ۴ طبقه در کشور قابل انجام است. البته در دنیا تا ۸ طبقه نیز از آن استفاده شده است.

۱-۲- مزایای مقاطع فولادی جدار نازک
اغلب مصالح مورد استفاده در سیستم سازه های فولادی سبک قابل بازیافت بوده و ۱۰۰ درصد مصالح پرتی که در طول ساخت سیستم ایجاد میگردد، قابل بازیافت می باشد.
مقاطع فولادی جدار نازک مقاطع بسیار مقاومی در مقابل خوردگی، کج شدگی و ایجاد ترک می باشند.
مقاطع مورد نیاز برای ساخت ساختمان با سیستم (LSS) می توانند با طول های دقیق مورد نیاز سفارش داده شوند که این کار باعث می گردد حجم عملیات و تعداد کارگر مورد نیاز در محل سایت کاهش یافته و نیز پرت مصالح به حداقل ممکن برسد. مصالح مورد نیاز برای ساخت این سیستم حداقل ۶۰ درصد سبک تر از مصالح مرسوم در ساخت و ساز می‌باشد.

جهت گیری کنونی سازه های فولادی سبک به سمت تکنیک پانل های پیش ساخته (Panelization) است که در این روش دیوارهای ساختمان در محل کارخانه و تحت شرایط کنترل شده مونتاژ شده و سپس به محل سایت جهت نصب منتقل می گردند. این روش باعث بالا رفتن سرعت نصب این سیستم در محل کارگاه می گردد. پروسه شکل دهی و ساخت مقاطع فولادی جدار نازک یک سری سوراخهای استاندارد در جان این مقاطع ایجاد مینمایند که عبور دادن سیم ها و لوله ها از داخل این سوراخها باعث ایجاد تسهیل در نصب سیستم های الکتریکی و لوله کشی ها در داخل دیوار می گردند.

۲- بررسی سبکی و عدم وزن قابل توجه سازه‌های فولادی جدار نازک
در این سیستم ساختمانی بار مرده کف حدود ( (kg/m270 و در صورت نیاز به بتن سبک فوقانی جهت کاهش ارتعاشات و انتقال صدا، حدود (kg/m2)50 به آن اضافه می شود. بتن سبک فوقانی برای ساختمانهای متداول مسکونی الزامی نبوده و برای هتلها و یا کاربری‌های خاص توصیه شده است. بار مرده دیوارهای خارجی حدود (kg/m2)50 (یکطرف plywood و یکطرف پانل گچی) و برای دیوارهای داخلی حدود (kg/m2)40 (دو طرف پانل گچی) می باشد.

بار مرده سقف‌های شیبدار با توجه به نوع سقف حدود (kg/m2)80~ 30 می‌باشد. جزئیات اجرایی دیوارهای داخلی و خارجی و کف‌ها و سقف‌های شیبدار مربوط به این سیستم سازه‌ای در شکل‌های ۱ تا ۴ آورده شده است. با توجه به موارد ذکر شده نتیجه می‌شود که وزن این سیستم سازه‌ای در مقایسه با سیستم سنتی حدود ۳۰% آن می‌باشد. بنابراین با توجه به وزن کم این سیستم سازه‌ای، فونداسیون مورد نیاز برای این سازه‌ها بصورت شناژ فقط در زیر دیوارهای باربر با حداقل ابعاد مورد استفاده در فونداسیونها می باشد. و در زیر دیوارهای داخلی از یک دال بتنی به ضخامت حدود cm10 استفاده می‌شود.

 

۳- بررسی دوام و گالوانیزاسیون سازه‌های فولادی جدار نازک
علت گالوانیزاسیون سازه‌های فولادی جدار نازک، افزایش عمر مفید مقاطع بکار رفته در برابر خوردگی می‌باشد. برای افزایش عمر مفید سازه‌ها، بهترین، موثرترین و اقتصادی‌ترین روش ‌استفاده از گالوانیزاسیون است. بنابراین تمامی مقاطع بکار رفته در این سازه‌ها، مقاطع گالوانیزه شده می‌باشند.
در این قسمت انواع پوششهای محافظ متداول در سازه‌های فولادی جدار نازک و نیز مشخصات فنی این پوششها ارائه می‌گردد. انواع پوششهای مورد استفاده به ترتیب ذیل می‌باشند.
– پوشش گالوانیزه:
در این پوشش فقط از روی استفاده می‌شود.
-پوشش galfan :
در این پوشش از ۹۵ درصد روی و ۵ درصد آلومینیوم استفاده می‌شود. این ترکیب بهتر از روی خالص عمل می‌کند.
-پوشش galvalume :
در این پوشش از ۵۵ درصد آلومینیوم، ۵/۱ درصد سیلیکون و ۵/۴۳ درصد روی استفاده می‌شود. این پوشش در مقایسه با دو پوشش قبلی بهتر عمل می‌کند.

۳-۱- مشخصات وزنی و ضخامتی گالوانیزه
میزان پوشش بر روی ورق‌های فولادی بوسیله وزن پوشش کار شده بر حسب (انس بر فوت مربع) یا و یا بوسیله ضخامت پوشش کار شده اندازه‌گیری می‌شود. مقدار پوشش کار شده متداول در صنعت در جدول (۱) آمده است.

جدول ۱- وزن و ضخامت پوشش کار شده متداول در بازار
Coating Designation Minimum Requirement
Total Both Sides Thickness
Nominal per side

Zinc1
G40/Z120 0.40 120 8.5 0.34
G60/Z180 0.60 180 12.7 0.51
G90/Z275 0.90 275 19.4 0.77

Galfan2
GF45/ZGF135 0.45 135 9.8 0.39
GF60/ZGF180 0.60 180 13.3 0.53
GF90/ZGF275 0.90 275 19.8 0.79

Galvanume3
AZ50/AZ150 0.50 150 20.0 0.80

همچنین در جدول (۲) میزان حداقل پوشش لازم برای اعضای سازه‌ای و غیر سازه‌ای آورده شده است.

۳-۲- دوام مقاطع گالوانیزه شده
دوام مقاطعی که بوسیله روی گالوانیزه شده‌اند، تابعی از زمان قرار‌گیری در رطوبت و شرایط آب و هوایی محل می‌باشد. در حالتی که روی در محیط خشک و نسبتا تمیز نگهداری شود، میزان خوردگی آن بسیار پایین است.

۳-۳- کارکرد ورقه‌های گالوانیزه در ساختمانهای شهری
میزان خوردگی روی در صورت عدم قرار‌گیری در فضای باز بسیار کم می‌باشد. بنابر تحقیقات انجام شده این میزان در حدود µm1/0 در هر سه سال می‌باشد. بنابراین اگر یک دوره ۳۰۰ ساله در نظر بگیریم می‌بایست از پوششی برابر با µm10 استفاده نماییم که معادل می‌باشد. به عنوان مثال شکل ۵ میزان خوردگی روی را برحسب زمان بنابر تحقیقات بعمل‌آمده روی ساختمانهای شهری لندن نشان می‌دهد.

۳-۴- خواص محافظتی روی
روی بعنوان پوشش محافظ ورقهای فولاد از دو جهت می‌تواند از فولاد محافظت نماید. یکی از جهت فیزیکی و دیگری حفاظت کاتدی می‌باشد. می باشد.
۳-۴-۱-حفاظت فیزیکی روی
روی بر روی لایه فولاد به عنوان یک لایه محافظ فیزیکی عمل می‌نماید. این لایه خود مانعی برای رسیدن رطوبت به فولاد می‌شود. در صورتی که فرآیند گالوانیزاسیون بخوبی انجام شود، این پوشش نقش بسیار مهمی را در حفاظت از فولاد دارد.
۳-۴-۲- حفاظت کاتدی
نقش مهم دیگر روی بعنوان پوشش محافظ، قابلیت روی در حفاظت از فولاد می‌باشد. وقتی لایه فولاد در معرض فضای باز (بر اثر بریدن یا خراش ) قرار می‌گیرد، لایه روی بصورت کاتدی از فولاد محافظت می‌کند. این قابلیت بدلیل الکترو‌نگاتیوتر بودن روی (واکنش پذیر‌تر بودن آن) می‌باشد. الکترونگاتیویته چند فلز در جدول (۳) آمده است.

جدول ۳- خاصیت الکترونگاتیویته چندین فلز
الکترونگاتیویته به تدریج از بالا به پایین کاهش می‌یابد.
منیزیم
روی
آلومینیوم
کادمیوم
آهن یا فولاد
فولاد آبدیده
سرب
قلع
مس
طلا

۳-۴-۱- فرآیند خوردگی
میزان قدرت محافظت پوشش روی در محافظت از ورقهای فولاد بستگی به سرعت خوردگی روی دارد. بنابراین شناخت مکانیزم خوردگی روی کمک زیادی به شناخت عوامل موثر بر سرعت خوردگی دارد.
روی خالص در ابتدای قرار‌گیری در معرض هوای آزاد شروع به ترکیب و واکنش می‌دهد. در واکنش با هوا، روی با اکسیژن ترکیب شده و لایه‌ای نازک از اکسید روی تشکیل می‌دهد.
هنگامی که هوا مرطوب باشد، روی با آب واکنش داده و تشکیل هیدروکسید روی می‌دهد.

یکی دیگر از ترکیباتی که ممکن است در فضای آزاد تشکیل شود کربنات روی است، کربنات روی از واکنش هیدروکسید روی با دی اکسیدکربن موجود در هوا بوجود می‌آید. این ترکیبات بسیار نازک و پایدار می‌باشند. بنابراین سرعت خورده شدن روی در هر شرایط آب و هوایی، بسیار پایین می‌باشد. عوامل بسیار مهمی که در سرعت خورده شدن روی موثر است، زمان قرارگیری در معرض رطوبت و میزان آلودگی هوا می‌باشد.

خوردگی فقط زمانی اتفاق می‌افتد که سطح فلز مرطوب باشد. شرایط اسیدی و یا شرایط بازی قوی تاثیر بسیار زیادی روی سرعت خوردگی دارند و خوردگی را تشدید می‌نماید.
۳-۴-۲- تاثیر مصالح ساختمانی بر پوشش فلزی
ملات :
ملات در حالت تر باعث خوردگی روی می‌گردد، هنگامی که ملات خشک می‌شود، جذب رطوبت صورت نمی‌پذیرد و کمتر باعث خوردگی روی می‌شود.
چوب :

از آنجایی که چوب با روی واکنش نمی‌دهد، چوب تاثیر مخرب بر روی ندارد. مثلا” می‌توانیم از میخهای گالوانیزه در چوب استفاده نماییم. دیوارهای خشک و مصالح پیش ساخته مانند پانل‌های آماده: این مصالح هم بر روی و ورقهای گالوانیزه تاثیر نمی‌گذارند.
بتن :
بعلت قلیایی بودن در رطوبت بتن بخصوص در دوره عمل آوری، با روی واکنش داده و باعث تشدید خوردگی روی می‌شود. البته در دوره عمل‌آوری این میزان بتدریج کمتر می‌شود و اگر کیفیت بتن خوب باشد، باعث کاهش خوردگی و یا حتی محافظت از روی در زمان بعد از عمل‌آوری می‌شود.
مصالح فلزی :
در مصالح فلزی عوامل مختلفی بر سرعت خوردگی روی موثر می‌باشد که مهمترین عامل قدرت الکترونگاتیویته فلزات نسبت به روی می‌باشد. همواره یکی از فلزات خورده و فلز دیگر محافظت می‌شود. در جدول (۴) میزان سرعت خورده شدن روی در مقایسه با چندین فلز نشان داده شده است.
جدول ۴- مقایسه سرعت خوردگی روی در معرض فلزات مختلف
سرعت خوردگی روی فلز
زیاد کم زیاد زیاد متوسط متوسط کم
آهن فولاد‌‌آبدیده برنج مس سرب نیکل آلومینیوم

۳-۵- طراحی
با توجه به توضیحاتی که در قسمتهای قبل داده شده، حداقل پوشش محافظ مقاطع جدار نازک در جدول ۵ خلاصه می‌شود.
جدول ۵- حداقل پوشش محافظ مورد نیاز برای مقاطع جدار نازک
پوشش بر اساس استاندارد‌های ASTRL عضو سازه‌ای
Zinc-AL AL %5-Zinc Zinc
AZ50/AZ150 GF45/ZGF135 G40/Z120 عضو داخلی غیر باربر
AZ50/AZ150 GF60/ZGF180 G60/Z180 عضو داخلی باربر
AZ50/AZ150 GF60/ZGF180 G60/Z180 عضو خارجی غیر باربر
(آب و هوای معمولی )

AZ50/AZ150 GF90/ZGF275 G90/Z275 عضو خارجی باربر (آب و هوای معمولی)
AZ50/AZ150 GF90/ZGF275 G90/Z275 عضو خارجی باربر و غیر باربر در آب و هوای نامساعد (رطوبت و یا آلوده )
۳-۶- خرید کنترل کیفیت و استاندارد

همان طور که اشاره شد سه نوع پوشش گالوانیزاسیون داریم که ارزانترین و متداولترین آن استفاده از روی خالص (Zinc) می‌باشد. پوششهای Al-Zinc و Zinc-5%Al دارای خاصیت محافظت بیشتری بوده ولی هزینه استفاده از این پوششها نیز بیشتر است. تمام انواع متداول پوششهای گالوانیزاسیون مورد استفاده در ورقهای فولادی در جدول (۵) ارائه شده است. بنابر‌این با توجه به شرایط خوردگی منطقه و وضعیت آب و هوایی منطقه‌ای که پروژه در آن احداث می‌گردد بایستی در نوع استفاده در پوشش تصمیم‌گیری نمود.

۴- عملکرد صوتی و عملکرد در برابر آتش سازه‌های فولادی جدار نازک
عملکرد صوتی سازه‌های فولادی جدار نازک یکی از پارامترهای مهم و تأثیر گذار در معیار راحتی ساکنین و در بهره برداری بلندمدت از آن می‌باشد. بر همین اساس است که آئین‌نامه‌های مرتبط با ساختمان توجه جدی به این مسأله داشته و روشهای تست و معیارهای مشخصی را برای عملکرد صوتی ساختمانهای مختلف ارائه نموده‌اند.
آئین‌نامه‌های طراحی، معیارهای مورد قبول برای عملکرد صوتی ساختمانها را ارائه نموده‌اند، از طرفی بخش‌ها و سازمانهای مرتبط با صنعت ساختمان و فعال در این صنعت، فعالیت‌های گسترده‌ای را در زمینه پیشنهاد مصالح مناسب، روش اجرا و انجام تست‌های جامع در مورد عملکرد صوتی سیستم‌های مختلف ساختمانی از جمله سازه‌های فولادی جدار نازک انجام داده‌اند.

نتایج این فعالیت‌ها منجر به ارائه جزئیات اجرایی متنوع، با عملکردهای صوتی متفاوت شده است. در جزوات و نتایج آزمایشات منتشر شده توسط این سازمانها، به ازای جزئیات اجرایی و مصالح به کار گرفته شده در ساخت دیوارها و کف‌ها، سطح عملکرد صوتی آن مشخص شده است.
در کنار عملکرد صوتی، آیتم دیگری که باید مورد توجه قرار گیرد عملکرد سازه‌های فولادی جدار نازک در برابر آتش می‌باشد. عملکرد صوتی و آتش سازه‌های فولادی جدارنازک کاملاً مرتبط به یکدیگر می‌باشند، چون جزئیات اجرایی و مصالحی که برای عملکرد صوتی سیستم ارائه می‌گردد باید جوابگوی معیارهای عملکردی آتش نیز باشد. بنابراین در اغلب موارد این دو موضوع با هم در نظر گرفته می‌شود.

جزئیات اجرایی مناسب آن است که علاوه بر خاصیت مقاومت در برابر آتش، دارای عایق بندی صوتی کافی و حرارتی مناسب بر اساس ضوابط آئین‌نامه‌ای باشد.
نتایج آزمایشات در مورد سازه‌های فولادی جدارنازک نشان داده است که معمولاً برآورده کردن معیارهای عملکرد صوتی دشوارتر از معیارهای مقاومت در برابر آتش است. در اغلب موارد، جزئیاتی که در برابر آتش جوابگو است قادر به برآورده کردن معیارهای صوتی نمی‌باشد.

معیارهای عایق بندی صوتی، در طراحی کف و دیوارهای ساختمانهای مسکونی آپارتمانی، مجتمع‌ها، هتل‌ها، واحدهای اداری، صنعتی و ;. تأثیر قابل ملاحظه‌ای دارد. حتی گاهی در واحدهای تک خانوار نیز به دلیل ایجاد فضای راحت و با آرامش، نیاز به اعمال روشهایی برای کاهش صدا در بعضی اتاق‌ها می‌باشد. گرچه عایق بندی صوتی در هنگام ساخت پروژه، اندکی هزینه‌های اجرایی را بالا می‌برد، ولی می‌تواند در ایجاد رضایت و قابل قبول بودن سیستم توسط ساکنین تأثیر بسزایی داشته باشد. علاوه بر این، هزینه‌های ناشی از رفع مشکلات صدا در ساختمان ساخته شده، به مراتب بیشتر است.

به طور کلی Plywood با ضخامت ۱۲ سانتی متر و دانسیته ۳۸ پوند بر فوت مکعب ، پانل گچی به ضخامت ۲۷/۱ سانتی متر با دانسیته ۵۰ پوند بر فوت مکعب، فضای مابین پروفیل های جدار نازک از عایق حرارتی پلی استایرن با دانسیته سبک به وزن ۱۰ تا ۱۴ کیلوگرم بر متر مکعب و ضخامت ۲/۹ سانتی متر میباشند که ضریب هدایت حرارت w/m2.k 65/0 برای زمستان و w/m2.k 49/0 برای تابستان می باشد.

در سقف با استفاده از عایق پلی استایرن با دانسیته ۱۰ تا ۱۴ کیلوگرم بر مترمکعب و ضخامت ۷/۱۲ سانتی متر، ضریب انتقال حرارت ۳۹۴/۰ وات بر مترمربع درجه کلوین برای زمستان و ۳۸۹/۰ وات بر مترمربع درجه کلوین برای تابستان بوده که برای ساختمانهای غیرویلایی با استفاده مداوم و غیرمداوم در گروه یک مناسب است. برای ساختمانهای ویلایی گروه یک،با استفاده از پلی استایرن با ضخامت ۲۰ سانتی متر ، ضرائب انتقال حرارت در زمستان و تابستان به ترتیب ۲۱/۰ و ۲/۰ وات بر مترمربع درجه کلوین می باشد.

۴-۱- مبانی انتقال صدا
منابع صدا و ارتعاشات معمولاً بر اثر مکالمات و نوفه ناشی از فعالیت‌های روزانه ساکنین و تجهیزات مکانیکی موجود در ساختمان، بوجود می‌آید. هنگام انتقال صدا در ساختمانها و سازه‌های دیگر، مقداری از انرژی صدا جذب یا پراکنده، مقداری توسط بعضی سطوح بازتاب داده می‌شود و مقداری هم توسط مصالح ساختمانی منتقل می‌گردد. طراحان و سازندگان، معمولاً برای کاهش مقدار صدای انتقالی توسط مصالح ساختمانی، به استفاده از موانع، محبوس کننده‌ها و مصالح جاذب، علاقه نشان می‌دهند.
در سازه‌های فولادی جدار نازک برای کنترل صوت و عایق‌بندی برای تراگسیل مستقیم و جناحی از روشهای زیر استفاده می‌گردد:
– جداسازی لایه‌ها

– استفاده از لایه‌های میراگر برای کاهش تراگسیل بین لایه‌ها
– لایه‌های جاذب
که در بخشهای بعدی به تأثیر هریک از روشها بر میزان عایق بندی اشاره خواهد شد.

۴-۲- عوامل و پارامترهای مؤثر در عملکرد صوتی سازه‌های فولادی جدار نازک

برای تعیین پارامترهای مؤثر در عملکرد صوتی دیوارها و کف‌های سازه‌های فولادی جدار نازک و نیز دستیابی به بهینه‌ترین و اقتصادی‌ترین جزئیات اجرایی، آزمایشات و تحقیقات مختلفی توسط سازمانها، تولیدکنندگان مصالح ساختمانی و سازندگان، انجام شده است.
در این بخش به برخی نتایج مهم که از این تحقیقات بدست آمده اشاره می‌گردد.

 

۴-۲-۱- کنترل تراگسیل در دیوارهای فولادی جدار نازک با پوشش گچی
تحقیقات نشان می‌دهد فاکتور اصلی برای کنترل صدا در دیوارها، مستقل کردن پانل‌های گچی در دو سمت مختلف دیوار (دو جداره کردن دیوار) می‌باشد. در غیر اینصورت گذاشتن مصالح جاذب صدا در فضاهای بین ستونها (Cavity) تأثیر قابل توجهی نخواهد داشت. در صورت استفاده از دیوار دو‌جداره، برای کاهش هرچه بیشتر تراگسیل، می‌توان دانسیته مصالح، عمق فضای میانی ستون‌ها (cavity depth) و ضخامت مصالح جاذب صدا را افزایش داد.

برای جداسازی دیوار، علاوه بر استفاده از دیوار دو جداره می‌توان از کانالهای میراگر (Resilient Channel) نیز استفاده نمود. RC یک مقطع کلاهی شکل و با ضخامت نازک (۰۵mm) و با انعطاف‌پذیری بالا می‌باشد. این مقاطع به صورت عمود بر studهای دیوار اجرا شده و مطابق شکل (۶) یک سمت آنها به studهای فلزی و سمت دیگر آن به پانل‌های گچی متصل می‌گردد. RC باعث از بین بردن پل صوتی ایجاد شده از طریق Studهای دیوار می‌شود.

جرم واحد سطح لایه‌های گچ بسیار مهم بوده و با STC ارتباط مستقیم دارد. هر چقدر جرم واحد سطح پانل‌های گچی بیشتر باشد، پارامتر STC بالاتر خواهد بود. شکل (۷) نشان می‌دهد که در دیوارهای بدون لایه جاذب صوت (مثل پشم سنگ)، وزن لایه گچ بیشترین تأثیر را در STC دارد، بطوریکه با دو برابر شدن جرم واحد سطح پانل گچی، STC به مقدار ۱۰ واحد افزایش پیدا می‌کند‌. لذا در کارهای ساختمانی و تهیه پانل‌های گچی، تنها با ضخامت نمی‌توان پانل گچی را انتخاب نمود و بایستی دانسیته این پانل‌ها نیز در نظر گرفته شود.
افزایش عمق Studهای دیوار، برای بالا بردن درجه STC دیوار نقش مهمی‌ ‌دارد. آزمایشاتی که برای تعیین اثر عمق Studها در عملکرد صوتی دیوارها انجام شده، نشان می‌دهد در صورت دو برابر کردن عمق فضای میان پانل‌های گچی دو طرف دیوار، با وجود لایه‌های جاذب صوت (پشم سنگ)، STC به میزان ۱۰ واحد افزایش یافته و در حالت بدون لایه‌های جاذب صوت در داخل دیوار، STC به میزان ۴ واحد افزایش پیدا می‌کند.

نمودار شکل (۸) اثرات افزایش عمق Studهای دیوار را (و افزایش فضای خالی بین پانل‌های گچی دو طرف دیوار) در درجه STC دیوار نشان می‌دهد. این‌نمودارها برای دو حالت استفاده از یک عدد پانل گچی در هر سمت دیوار و یا دو عدد پانل گچی در هر سمت دیوار ارائه شده است. همانطور که در این منحنی‌ها مشخص است، علاوه بر اثر عمق در میزان STC، استفاده از دو عدد پانل گچی در طرفین دیوار، باعث افزایش ۱۰ واحدی STC نسبت به حالت استفاده از یک عدد پانل گچی برای پوشش دیوار، می‌گردد.

نتایج آزمایشات نشان می‌دهد که موقعیت قرارگیری لایه‌های جاذب صوت در وسط دیوار و یا نزدیک‌تر به یکی از پانل‌های گچی تأثیری در میزان STC ندارد. همچنین نوع ماده جاذب صوت تأثیری در افزایش و یا کاهش STC ندارد.

افزایش فاصله Studهای دیوار از ۴۰cm به ۶۰cm باعث بهبود STC به میزان یک تا دو واحد می‌گردد.

۴-۲-۲- کنترل تراگسیل هوابرد و کوبه‌ای در کف‌های سازه‌های فولادی جدار نازک
کف‌های سازه‌های فولادی جدار نازک به طور عموم شامل سه بخش ذیل است که بسته به نوع کاربری و ملزومات آکوستیکی و آتش، جزئیات آن تکمیل‌تر می‌گردد.
• پوشش کف از جنس Plywood و یا OSB با ضخامت ۱۳ میلی‌متر

• تیرچه‌های سقف از نوع مقطع C شکل با فواصل ۶۰ و یا ۴۰ سانتی‌متری و با عمق حداقل ۲۰ سانتی‌متر
• پانل گچی زیر کف برای پوشش سقف طبقه پایین با ضخامت حدود ۵/۱۲ میلی‌متر در برخی موارد به دلایل آکوستیکی و آتش اجزای زیر نیز به آنها اضافه می‌گردد
• کانال‌های میراگر (Resilient Channel) در زیر تیرچه‌های سقف که به صورت عمود بر تیرچه‌ها قرار می‌گیرند.
• لایه‌های جاذب صوت مثل پشم سنگ که در فضای خالی بین تیرچه‌ها قرار می‌گیرد.

• لایه‌های پانل گچی اضافی بر روی پانل گچی زیر سقف برای بهبود عملکرد صوتی و افزایش مقاومت در برابر آتش
• پوشش لایه بتنی سبک بر روی کف به ضخامت ۳ سانتی‌متر برای بهبود عملکرد صوتی کف

برای کاهش تراگسیل هوابرد در کف می‌توان از روش‌های زیر استفاده نمود:
• جداسازی پانل‌های گچی از تیرچه‌های کف
• افزایش جرم واحد سطح لایه‌ها
• استفاده از لایه‌های جاذب صوت

• به حداقل رساندن تراگسیل جناحی در محل اتصال دیوار به کف
در اجرای سقف‌های سازه‌های فولادی جدار نازک در اغلب موارد، یک یا چند لایه گچی توسط کانال‌های میراگر (RC) به تیرچه‌های سقف متصل می‌گردند و از اتصال مستقیم پانل گچی به تیرچه جلوگیری می‌گردد. به این نوع سقف‌ها، سقف میراگر (کف میراگر) می‌گویند. استفاده از کانال‌های میراگر در مقایسه با اتصال مستقیم پانل گچی به تیرچه، تراگسیل‌های هوابرد و کوبه‌ای را همزمان بهبود می‌بخشد.

سقف‌های میراگر صداهای زیر ۵۰ هرتز که مربوط به صداهای راه رفتن بوده و کاملاً قابل شنود توسط ساکنین هستند را کاهش می‌دهد.

۴-۳- عملکرد سازه‌های فولادی جدار نازک در برابر آتش
همانطور که در بخش‌های قبلی اشاره شد، مقاومت در برابر آتش سازه‌های فولادی جدار نازک، پارامتری است که بر روی طراحی جزئیات و نوع مصالح مورد استفاده در دیوارها و کف‌های این ساختمانها تأثیر گذار است.

در تعیین مقاومت در برابر آتش، از پارامتر FRR (Fire Resistance Rating) استفاده می‌شود. میزان مقاومت در برابر آتش یک سیستم بر مبنای زمان معرفی می‌شود. به عبارت دیگر FRR پارامتری بر مبنای دقیقه و یا ساعت می‌باشد. FRR=1 نشان دهنده مقاومت یک ساعت برای آن سیستم ساختمانی می‌باشد. این پارامتر نشان دهنده این است که اگر سازه‌ای تحت تأثیر یک حریق مستقیم در داخل ساختمان قرار گیرد، حداقل تا رسیدن به این زمان (FRR)، پیوستگی و پایداری خود را حفظ نموده و تخریب نخواهد شد.

تخریب ایجاد شده در اجزای سازه بدلیل افزایش میزان حرارت سطح فلز و در نتیجه کاهش مقاومت آن، اتفاق می‌افتد. در شکل (۹) نمودار تغییرات مقاومت تسلیم فولادهای سرد نورد شده و گرم نورد شده در برابر تغییرات دمای سطح فلز ارائه شده است. همانطور که مشاهده می‌گردد با افزایش دمای فلز، مقاومت تسلیم آن کاهش می‌یابد. بدلیل ضرایب اطمینان‌های موجود در طراحی، اجزای سازه‌ای در حالت بارگذاری سرویس، تحت اثر نیروی برابر ۵۰ درصد ظرفیت مجاز عضو قرار دارند.

این بدان معنی است که سازه تا زمانی که مقاومت تسلیم اجزای فلزی به حدود ۵۰ درصد مقاومت تسلیم حالت اولیه آنها برسد می‌تواند در برابر حرارت و آتش، پایداری و پیوستگی خود را حفظ نماید. از نمودار شکل (۹) مشخص است که برای اجزای سرد نورد شده در دمای حدود ۴۰۰ درجه سانتیگراد، مقاومت تسلیم فولاد به میزان ۵۰ درصد مقاومت تسلیم اولیه افت می‌نماید. لذا می‌توان نتیجه گرفت که میزان مقاومت در برابر آتش سازه‌های فولادی جدار نازک (FRR)، میزان زمانی است که دمای سطح اجزای فلزی سازه‌ای به حدود ۴۰۰ درجه سانتیگراد برسد.

شکل ۹- نمودار تغییرات مقاومت تسلیم فولاد در اثر تغییر حرارت
نمودارهای شکل (۱۰)، منحنی‌های مقاومت – زمان بدست آمده برای دیوارهای باربر، تحت اثر ۱۰۰ درصد بار طراحی آنها را نشان می‌دهد. این منحنی‌ها برای دیوارهای باربر سازه‌های فولادی جدار نازک با پوشش پانل‌های گچی متفاوت ارائه شده است. این نتایج از تحقیقات انجام شده توسط AISI بدست آمده است. در این منحنی PT مقاومت دیوار یا عضو فلزی در دمای محیط می‌باشد. خط افقی در این منحنی‌ها نشان دهنده نسبت ، ضریب اطمینان در نظر گرفته شده در طراحی می‌باشد.

محل تقاطع این خط با منحنی‌ها، نشان دهنده میزان مقاومت در برابر آتش دیوارها در ۱۰۰ درصد بار طراحی شده می‌باشد. خط‌چینهای بالای نمودار حد مجاز زمان است که در آن سازه برای تحمل بارهای وارده کاملاً پیوستگی خود را حفظ می‌نماید و پس از گذشتن از خط افقی سازه به تدریج مقاومت خود را از دست داده و گسیخته می‌گردد.

شکل ۱۰- نمودار مقاومت – زمان برای دیوارهای باربر تحت اثر ۱۰۰ درصد بار طراحی

سازه‌های فولادی جدار نازک به دلیل نوع نصب و مصالحی که در پوشش دیوارها و کف‌ها استفاده می‌شود، دارای مقاومت خوبی در برابر آتش می‌باشند. لذا در اغلب موارد در صورتی که معیار خاصی به لحاظ مقاومت در برابر آتش مدنظر نباشد، ترکیبی که برای دیوارها و کف‌ها به لحاظ آکوستیکی جوابگو باشد، معیارهای مقاومت در برابر آتش را نیز برآورده می‌نماید.
پوششهای گچی دیوارها و کف‌های سازه‌های فولادی جدار نازک، بیشترین تأثیر را در بهبود عملکرد در برابر آتش این سازه‌ها دارا می‌باشند.
پانل‌های گچی مورد استفاده در این سازه‌ها در دو نوع معمولی و مقاوم در برابر آتش (Type X) می‌باشند. پانل‌های گچی Type X دارای مقاوم

ت در برابر آتش بالایی بوده و در صورت استفاده از این لایه‌ها، عملکرد در برابر آتش بهبود قابل توجهی خواهد یافت.
با افزایش تعداد و ضخامت لایه‌های گچی پوشش دیوارها و کف‌ها، می‌توان عملکرد در برابر آتش این سازه‌ها را بهبود بخشید. در بخش انتهایی گزارش جزئیات اجرایی متفاوتی باFRR ‌های مختلف ارائه شده است که نشان دهنده اثر نوع، تعداد و ضخامت پانل‌های گچی بر روی مقاومت در برابر آتش این سازه‌ها می‌باشد. همچنین استفاده از لایه‌های پشم سنگ در فضاهای خالی داخل کف باعث بهبود عملکرد در برابر آتش می‌گردد.

۴-۴- مقررات و ضوابط عایق بندی و تنظیم صدا
در آئین‌نامه‌ها و مراجع مختلف، ضوابط عایق بندی صوتی برای فضاهای مختلف و ساختمان با کاربریهای مختلف ارائه شده است. این ضوابط در طول سال‌های متمادی با انجام تحقیقات بر روی معیارهای مختلف تأثیرگذار در عملکرد صوتی ساختمانها، آزمایشات متعدد و مطالعات آماری برای راحتی ساکنین و ;. شکل گرفته است. این تحقیقات همچنان به طور پیوسته در کشورهای صنعتی در حال انجام بوده و در بازه‌های زمانی مختلف با یافته‌های جدید، ضوابط آئین‌نامه‌ای نیز تغییر پیدا می‌کند. به عنوان نمونه پارامتر تراگسیل هوابرد STC در کشورهای کانادا و آمریکا در سال ۱۹۹۰ از مقدار ۴۵ به ۵۰ افزایش پیدا نموده است.

به لحاظ ضوابط آکوستیکی ساختمانها در ایران، در سالهای اخیر فعالیت‌هایی صورت گرفته که نتیجه آن تهیه و ارائه یک کتابچه مقررات ملی ساختمان با عنوان ’’مبحث ۱۸- عایق‌بندی و تنظیم صدا‘‘ می‌باشد.
با توجه به اینکه مبحث ۱۸ مقررات ملی در سالهای اخیر و با استفاده از ضوابط پایه‌ای آئین‌نامه‌های معتبر جهان شکل گرفته است، لذا ضوابط و مقررات ارائه شده در آن در حد استانداردهای معتبر جهانی است.
در این بخش بر مبنای مقررات ملی مبحث هجدهم، ضوابط حداقل قابل قبول برای فضای مختلف و برای سه نوع کاربری ساختمانهای مسکونی، هتل‌ها و ساختمانهای اداری و تجاری ارائه می‌گردد.

در جدول (۶) حداقل STCهای مورد نیاز برای جدا کننده‌های ساختمانهای اداری و تجاری ارائه شده است.
جدول۶- حداقل شاخص کاهش صدای وزن یافته مورد نیاز برای جداکننده‌ها در ساختمانهای اداری و تجاری

عنوان حداقل شاخص کاهش صدای وزن یافته (STC) به dB
جداکننده اتاقهای اداری، مراکز کامپیوتری، سالن‌های عمومی بانک‌ها از فضای بیرونی ساختمان ۳۵
جداکننده میان اتاقها در ساختمانهای اداری و تجاری ۴۵
جداکننده اتاقها در ساختمانهای اداری و تجاری از راهرو ۳۰

مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان برای حداکثر تراز صدای کوبه‌ای تراگسیل شده از سقف میان طبقات، رعایت حداکثر تراز صدای کوبه‌ای معمول شده وزن یافته (IIC) به مقدار ۵۰ دسی بل در ساختماهای مذکور در بند (۱۸-۲) مقررات ملی، که شامل ساختمانهای مسکونی، هتل‌ها و اداری – تجاری می‌باشد، الزامی ‌است.

۴-۵- ضوابط مربوط به مقاومت حداقل در برابر آتش
ضوابط تعیین شده برای بحث آتش در سازه‌های کوتاه چند طبقه (Low Rise)، نسبت به سازه‌های بلند بسیار آسانتر و سهل الوصول‌تر است. به طوریکه برای سازه‌های تک خانوار آئین‌نامه‌ها و مراجع ضوابط خاصی را بر آتش تعیین نمی‌نمایند.

برای ساختمانهای چند طبقه و آپارتمانی که سازه‌های فولادی جدار نازک نیز در این محدوده قرار می‌گیرند، در مراجع و آئین‌نامه‌های مختلف، ضوابط متفاوتی ارائه شده است. برخلاف ضوابط آکوستیک که ضوابط مشخص و یکنواختی دارد، بدلیل تأثیر پارامترهای متعدد در بحث آتش سوزی، این ضوابط پراکنده و متنوع می‌باشد. از جمله پارامترهایی که در بحث مقاومت در برابر آتش، تأثیر گذار است می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

– اهمیت ساختمان
– تعداد ساکنین و خانوارهای موجود در ساختمان
– تعداد طبقات
– نوع سیستم تأسیساتی و سیستم اطفاء حریق پیش بینی شده برای ساختمان
– وجود منابع آتش‌زا در نزدیکی ساختمان و میزان خطر آتش سوزی
– زمان مورد نیاز برای رسیدن امداد و آتش نشانی
– فواصل ساختمانها از یکدیگر
– نوع ارتباط فضاهای مجزا به یکدیگر (زون بندی ساختمان)
– و ;..