بررسی یک سقف ابداعی با تیرچه های با جان باز به همراه پانل های بتنی پیش ساخته

ساختمان سازی در کشور بطور اعم و ساخت مسکن به طور اخص با استفاده از سیستمهای رایج ساختمان سازی که بصورت غیرصنعتی میباشند همراه با مشکلات کمی و کیفی میباشد. در سالهای اخیر نیاز شدید به افزایش بهره وری در بخش ساختمان این واقعیت را آشکار کرده است که استفاده از سیستم های سنتی درامر ساخت و ساز جوابگوی نیازهای جامعه نبوده و استفاده از فناوری در این بخش اجتناب ناپذیر می باشد. سیستمهای ساختمانی با پتانسیل تولید صنعتی و پیش ساختگی میتوانند نیازهای کمی و کیفی صنعت ساختمان سازی را برآورده نمایند. در این پایاننامه یک سیستم جدید سقف سازی که حاصل خلاقیتها و نوآوریهای انجام شده در طول انجام این تحقیق میباشد، معرفی شده است. این سیستم سقف سازی، سبک، مقاوم، متکی به تکنولوژی داخلی و کاربردی برای ساختمان سازیهای کوچک و متوسط در شهرها و حتی انبوه سازی بوده و طراحی، تدوین و تحلیل سازه ای و اقتصادی آن در این تحقیق مد نظر قرار گرفته است. در روش پیشنهادی، تیرچه های فولادی با جان باز و پانلهای پیش ساخته بتنی توسط مقدار کمی بتن درجا به یکدیگر متصل و یک سیستم سقف سازی جدید، با قابلیت اجرای سریع،آسان و مقرون به صرفه را پدید می آورند. سیستم پیشنهادی به صورتی طراحی شده است که مزایای هر دو گروه سقفهای پیش ساخته و مرکب را به صورت همزمان دارا باشد. بهبود کیفیت ساخت، افزایش امکان کنترل کیفیت حین اجرا، یکنواختی سقف ساخته شده (در نتیجه به کارگیری روش تولید ماشینی)، انعطاف پذیری در طراحی معماری، ایجاد فضاها و حفره های قابل استفاده در زیر سقف جهت عبور لوله های تأسیساتی، قابلیت اجرا در شرایط محیطی نامناسب و کاهش آلودگی صوتی و هدر رفتن انرژی حرارتی از دیگر مزیتهای به کارگیری این سیستم سقف سازی می باشند. اضافه بر این، کاهش نیاز به نیروی کار ماهر و کاهش زمان نازک کاری از مزایای دیگر این سیستم به شمار می روند. حذف یا کاهش نیاز به قالب بندی، شمع بندی و استفاده از جرثقیل، سبب خواهد شد که چنین سیستمی به عنوان یک گزینه کارآمد در ساختمانهای چند دهانه چند طبقه در سطح شهرها به کار گرفته شود. سیستم سقف پیشنهادی قابلیت به کارگیری در هر دو گروه سازههای اسکلت فلزی و بتنی را دارا بوده و جزئیات اجرایی مناسبی برای هر کدام از حالات در این پایاننامه توسعه داده شده اند. در این پژوهش روند طراحی سقف پیشنهادی و کنترل آن در برابر لرزش در قالب یک مثال عملی دنبال شده و در ادامه و در راستای تعیین بهینه ترین حالات در بکارگیری سیستم پیشنهادی برای پوشش سقفهای مسکونی و اداری با دهانه های مختلف، یک برنامه رایانه ای در قالب الگوریتم ژنتیک در محیط matlab توسعه داده شده است. با وارد کردن مشخصات مقاطع فولادی و پانلهای بتنی در محیط برنامه و انجام محاسبات، بهینه ترین ترکیبهای استفاده از اجزاء مختلف سقف برای پوشش دهانه های مختلف مسکونی و اداری تعیین شده و به صورت جدول و نمودار نشان داده شده است. این حالات مشتمل بر ارزانترین و سبکترین گزینه ها میباشند. بر ااس مقایسه اقتصادی و وزنی انجام شده در فصل پنجم، در هر دو حالت مسکونی و اداری وزن مرده کل با احتساب نازک¬کاری در سیستم سقف پیشنهادی در حدود30 تا 35 درصد مقدار مشابه در سیستم تیرچه و بلوک مرسوم است. این در حالی است که از نقطه نظر قیمت در پوشش دهانه های 0/5 یا 0/6 متری تفاوت قابل ملاحظه ای مشاهده نمیشود. بدیهی است که با کاهش 65 تا 70 درصدی وزن مرده در سیستم سقف پیشنهادی نسبت به سیستم تیرچه بلوک مرسوم، صرفه جوئی قابل ملاحظه ای در میزان مصالح بتنی و یا فولاد مورد نیاز برای ساخت تیرها، ستونها و فونداسیون ساختمان میشود.