با توجه به اینکه کشور ایران به عنوان یکی از کشور های زلزله خیز در جهان در طی سالیان گذشته شناخته شده است این باعث شده که مساله ایمن سازی ساختمان ها در مقابل زلزله در الویت کار انبوه سازان قرار گیرد.سیستم ساخت به روش قالب تونل فرم یکی از روش های صنعتی است که امروزه بسیار مورد استفاده قرار می گیرد.این روش یکی از بهترین روش های ساخت و سازصنعتی است و مانند دیگر روش های صنعتی در چهار معیار کاهش زمان-کاهش هزینه -ارتقاء کیفیت و امنیت کارکنان توجیه پذیر می باشد.این سیستم دارای یک مکانیزم حمل بار متشکل از بتن مسلح دیوار برشی است و بطور عمومی در ساخت و ساز واحدهای مسکونی استفاده شده است.
برتری ساختمان های قالب تونل فرم افزایش مقاومت آنها در برابر زلزله سرعت قابل توجه در ساخت وساز و مسائل اقتصادی ناشی می گردد.لذا نرخ بازگشت سرمایه در آن سریعتر است از نظرکیفیت به دلیل بتن ریزی همزمان دیوار و سقف و عدم اتصال سرد در روش قالب تونل فرم عملکرد سازه در برابر زلزله بسیار بهبود می یابد.همچنین اجرا به روش قالب تونل فرم باعث کاهش نیروی انسانی می شود.
مقدمه
سیستم ساخت سازه بتنی به روش قالب تونلی فرم از حدود 50 سال پیش مورد استفاده انبوه سازان در جهان بوده است وتاکنون مورد بازنگری های فنی ازسوی سازندگان قالب قرار گرفته است.بطوریکه آخرین نوآوری در این سیستم در اواخر سال 2007 توسط شرکت مسا ترکیه ای به ثبت رسیده است.
معرفی سیستم
سیستم تونل فرم یک تکنیک ساخت وساز صنعتی است که در آن بطور همزمان ازدیوارهای ساختاری وها که در محل قالب بندی شده اند واز اشکال فولادی متشکل از پانل های عمودی و افقی قرار slab گرفته شده در گوشه ها استفاده می کنند.
مزایای سیستم تونل فرم:
1) سرعت در اجرا و صرفه جویی در هزینه تمام شده
نمودارهای پیشرفت کارو زمانبندی اجرای اسکلت و عملیات تکمیلی در سازه های تونلی موید سرعت بسیار زیاد عملیات ساخت در مقایسه با سازه های معمولی می باشد این سرعت اجرا معمول عوامل مختلفی است که اهم آنها به شرح زیر می باشد:
- باتوجه به مشخص بودن تعداد ست های قالب تونل فرم و دوره زمانی دقیق و سیستماتیک عملیات آرماتور گذاری امکان قالب بندی و بتن ریزی وجود داشته و تاخیرات زمانی خصوصا در بخش اسکلت به حداقل ممکن میرسد و این روش در مقایسه با عملیات قالب بندی,آرماتور بندی , بتن ریزی و قالب برداری ستون ها , تیرها و سقف ها در ساختمان های بتنی معمول بسیار سریعتر است.
- در سیستم قالب تونل فرم همزمان با آرماتور بندی دیوارها و سقفها , بخش عمده ای (در حدود 70 درصد) از لوله و قوطی گذاری های برقی و قلاف های تاسیساتی صورت گرفته و در نتیجه عملیات شیار زنی روی سقف و دیوار (در ساختمان های سنتی) جهت جاگذاری لوله و قوطی برق حذف میگردد که این امر خود باعث کاهش زمان و هزینه های بعدی میگردد.
- به دلیل یکپارچه نمودن دیوارها و سقف ها و وجود دیوارهای برشی فراوان در این نوع از سازه ها علی رقم مقاومت بسیار بالا در مقابل نیروی زلزله میزان آرماتور مصرفی در مقایسه با سازه های بتنی معمولی , حدود 30 درصد کمتر میباشد که صرفه جویی قابل توجهی در هزینه تمام شده خواهد بود
- ازآنجایکه دیوارهای بتنی در سازه های بتنی قالب تونل فرم علاوه بر نقش باربری به عنوان دیوارهای جدا کننده اصلی و حتی جدا کننده های داخلی نیز عملکرد دارند , لذا دیوارچینی و تیغه بندی ساختمان در حدود 60 درصد تقلیل یافته و به تبع آن در مدت زمان اجرای تیغه ها و هزینه های مربوطه صرفه جویی قابل ملاحظه ای میشود.
- علیرقمسرمایه گذاری اولیه در ساخت و تامین قالب های تونلی به دلیل سهولت در قالب بندی و قالب برداری با استفاده از جرثقیل های برجی و امکان استفاده از آن ها در پروژه های متعدد (دوام و ظول عمر زیاد قالب ها) کاهش چشمگیری در هزینه های قالب بندی و هزینه های بالا سری و نهایتا هزینه های تمام شده میشود.
- با توجه به عبور لوله های برق در ضخامت سقف (در حدود 15 سانتی متر ) در صورت امکان استفاده از لوله های تک لایه یا چند لایه پلیمری در ضخامت کف سازی ها (حدود 5 تا 6 سانتی متر) کاهش چشمگیری در وزن ساختمانوهزینه تمام شده صورت میگیرد.
- به دلیل ایجاد سطوح صاف و سیقعلی دیوارها و سقف های بتنی در این سیستم , عملیات نازک کاری شامل گچ و خاک و سفید کاری روی دیوارها و سقف های بتنی کاملا حذف گردیده و میتوان مستقیما روی آن ها را نقاشی نمود که این قابلیت صرفه جویی فراوانی در هزینه های تمام شده و زمان اجرای کار درپی دارد.
- به دلیل تیپ بودن طبقات در سیستم قالب تونل فرم عملیات مربوط به نازک کاری به دلیل تکرار با سرعت بیشتری نسبت به حالت سنتی انجام میپذیرد.همچنین پرتی مصالح ساختمانی به طور چشمگیری کاهش می یابد.
- در سازه های تونل فرم میتوان قسمت های مختلفی از سازه را همانند راه پله ها و دیوارهای پیرامونی و داخلی و … را بصورت پیش ساخته تهیه و نصب نمود که این امر باعث افزایش در سرعت کار میگردد.
2) مقاومت بسیار خوب در برابر زلزله
- در روش تونل فرم به دلیل اتصال مستقیم دال سقف ها به دیواره های اطراف و سطح گسترده اتصال آنها عملا حالت تمرکز تنش در محل اتصال تیرها و ستون ها نظیر سازه های بتنی معمولی وجود نداشته و سازه بصورت کاملا یکپارچه در مقابل نیری جانبی زلزله مقاومت میکند و خطرات آسیب های سازه ای در مقاطع بحرانی اطراف گره ها نظیر ساختمان های بتنی معمولی وجود ندارد
- بدلیل سختی فوق العادهزیاد این نوع سازه عملا سختی دیوارهای غیر سازه ای پر کننده تاثیر قابل توجهی در سختی کل سازه که هنگام آنالیز و طراحی مفروض بوده نخواهد داشت و نتیجه آنالیز اولیه کاملا قابل اعتبار است.
- تغییرات سختی طبقات سازه در ارتفاع یک ساختمان از مباحث مهم در آیین نامه 2800 میباشد که با توجه به تیپ بودن اسکلت و مقاطع سازه در طبقات در سیستم تونل فرم تغییرات سختی در ارتفاع نامحسوس بوده و توزیع نیروهای زلزله در ارتفاع بسیار منظم تر صورت میگیرد در هر حال پیش بینی میشود در صورت وقوع زلزله های مخرب و شدید به دلیل یکپارچگی دیوارها و سقف ها و وجود شبکه آرماتور بندی در جدار دیوار و سقف به صورت کاملا یکنواخت حتی در صورت آسیب های جدی سازه بتنی امکان ویران شدن ساختمان و ریزش آوار دیوار و سقف روی بهره برداران وجود نداشته و تلفات انسانی به حداقل ممکن خواهد رسید.
3) سهولت در اجرا و نظارت سازه
با توجه به سادگی شبکه آرماتور بندی دیوارها و سقف ها و تکرار آن ها در طبقات با تهیه نقشه های کارگاهی برای لوله و قوطی گذاری برق و اسلیو گذاری تاسیساتی و محل باز شو های دیواری و سقفی اجرا کار و نظارت فنی بسیار دقیق و با سهولت خواهد بود.
4) عایق یندی حرارتی و صوتی ساختمان
عایق بندی ها در پروژه های سازه تونل فرم به سهولت امکان پذیر بوده بطوری که استفاده از عایق پلی رول زیر ضخامت کف سازی و استفاده ار تکنیکهای جدید نماسازی همراه با علیق های پلی اورتان روی سطوح خارجی دیوارها و سقف بام سبب رعایت مقررات ملی آسایش بهره برداران و صرفه جویی ملی در مصرف انرژی می شود.
محدودیت های سیستم تونل فرم
مناسب نبودن برای شخصی سازی بنا به دلایل زیر:
- نیاز به سرمایه اولیه بالا
- نیاز به فضایکافی برای مونتاژ قالب ها وجابجایی آن توسط جرثقیل
- نیاز به نیرو های متخصصاین سیستم
نتیجه گیری:
به عنوان نتیجه گیری و جمع بندی می توان بیان داشت که استفاده از سیستم قالب تونل فرم بسیار اقتصادی تر از روش های رایج همچون بتنی و فلزی است.وزمان اجرا ی پروژه ها را خصوصا در بلند مرتبه سازی و انبوه سازی به میزان محسوسی کاهش می دهد. لذا هرآنچه لازم است را برای یک ساخت وساز ایمن سریع و مقرون به صرفه فراهم می سازد.