صفحه اصلی  »  مقالات  »  اجرا و مصالح ساختمانی  »  اجرای ساختمان های بتن آرمه به روش قالب تونلی

اجرای ساختمان های بتن آرمه به روش قالب تونلی

کشور ایران سال هاست با مشکل مسکن روبرو می باشد. در تمام این سال ها مدیران سیاسی و اقتصادی کشور و نیز جامعه مهندسی اقدامات مهمی برای رفع این مشکل انجام داده اند ولی بدلیل سنتی بودن ساخت و ساز در کشور و سرعت رشد تقاضا نسبت به عرضه این اقدامات توفیق چندانی نیافته و بازار مسکن دارای بالاترین تورم در حوزه های مختلف اقتصادی کشور می باشد. به همین دلیل جامعه مهندسی کشور نسبت به گذار از مرحله سنتی سازی در کشور و ورود به صنعتی سازی اقدام کرده است. یکی از روش های صنعتی سازی که هم اکنون توسط تعدادی از انبوه سازان  مورد استفاده قرار گرفته است، اجرای اسکلت بتنی با استفاده از سیستم قالب تونلی می باشد. این روش بدلیل سرعت اجرا ، قیمت پایین و مقاومت مناسب در برابر زلزله می تواند برای تامین مسکن قشر ضعیف و متوسط جامعه در سایت های باز مورد استفاده قرار گیرد.

در انتخاب روش ساخت و ساز ساختمان ، ایمنی در برابر زلزله و انطباق با آیین نامه های معتبر بین المللی و داخلی یکی از شروط اصلی می باشد . اجرای اسکلت بتنی با استفاده از قالب های تونلی در صورت طراحی و اجرای صحیح ضمن انطباق با آیین نامه ۲۸۰۰ ایران و مبحث نهم مقررات ملی ساختمان عملکرد خوبی در برابر زلزله دارد.

سیستم قالب تونلی چیست

سیستم قالب تونلی ، سیستم سازه ای و اجرایی خاصی از ساختمان های بتن آرمه می باشد. نام تونلی به دلیل شکل قالب‌های فلزی یکپارچه دیوار‌ها و سقف‌هاست.

در سیستم تونلی، دیوار‌ها و سقف‌های بتن مسلح، به صورت هم زمان آرماتوربندی، قالب‌بندی و بتن‌ریزی می‌شوند، بطوری که اسکلت بتنی ساختمان فقط شامل دیوار های بتنی باربر و سقف های دال بتنی بوده و فاقد هرگونه اعضای سازه ای معمول نظیر تیر و ستون است.

پس از پایان هر مرحله بتن ریزی دیوار و دال و با گذشت زمان گیرش و کسب مقاومت کافی بتن (که بر حسب نوع سیمان و افزودنی های بتن مورد استفاده  تا ۲ روز قابل کاهش می باشد) امکان قالب برداری و انتقال قالب ها به طبقه بالاتر وجود داشته و اسکلت یک طبقه به طور کامل به دست می آید.

برای قالب‌بندی یا قالب‌برداری، نیاز به خرد کردن قالب‌ها و تبدیل آن‌ها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج می‌شوند. خروج قالب‌های تونلی، پس از بتن‌ریزی دیوار و سقف و گیرش آن، با فاصله دادن قالب‌ها از جدار‌های بتن‌ریزی شده (قالب‌برداری) و با حرکت افقی روی چرخ یا غلتک صورت می‌گیرد. جدار‌هایی که با استفاده از این روش اجرا می‌شوند جدار‌های اصلی داخلی و بعضی جدار‌های خارجی (جانبی) هستند.

سازه ساختمان‌های با سیستم قالب تونلی ، از دیدگاه عملکرد لرزه‌ای اشکال عمده‌ای ندارد و تجربه زلزله‌های گذشته رفتار مناسب این سیستم سازه‌ای را در مقایسه با سیستم‌های دیگر ثابت کرده است.

روش اجرای سیستم قالب تونلی :

در این روش، ابتدا آرماتور‌بندی و جاگذاری مدار‌های برقی دیوار‌ها انجام می‌شود و هم زمان با این اقدامات، قالب‌بندی بازشو‌ های مورد نیاز برای تاسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود.

آنگاه، قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب‌بندی می‌کنند و با قرار گرفتن قالب‌های متوالی در کنار هم، (بدون قالب واسط سقفی یا همراه با آن) مجموعه قالب‌های دیوار و سقف را تشکیل می‌دهند.

در مرحله بعد، آرماتور‌بندی سقف و جاگذاری مدار‌های برق مربوطه انجام می‌شود و قالب‌هایی برای خالی ماندن محل داکت‌ها و دیگر حفره‌های لازم در سقف نصب می‌شود. در ادامه، بتن‌ریزی سقف‌ها و دیوار‌ها به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام می‌شود. اجرای جدار‌های بتنی پرداخت شده، نیاز به نازک‌کاری بر روی سطوح آن‌ها را برطرف می‌کند.

 در ساختمان‌های با سیستم قالب تونلی، در برخی موارد، برای افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزای غیرسازه‌ای مانند دیوار‌های جداکننده، پله‌ها و پانل‌های نما به صورت پیش ساخته در نظر گرفته می‌شوند و بعد از تکمیل، سازه اصلی به آن متصل می‌شود.

این سیستم صرفاً برای طرح‌های انبوه‌سازی مطرح است و در پروژه‌های کوچک، توجیه اقتصادی ندارد.

قطعات قالب

قالب تونلی با توجه به ماهیت و نحوه کاربرد دارای قطعات مختلفی می باشد که هر کدام با توجه به شکل نقش ساده کننده و سازه ای خاصی در اجرا دارد:

این مطلب را از دست ندهید :  ضرایب ترک خوردگی تیر و ستون در ایتبس : تفسیرآیین نامه + راهنمای رایگان گام به گام

نبشی رامکا : یکی از نقاط ضعف سازه های بتنی سنتی رامکا بتنی ستون ها و دیوارها می باشد. رامکا بتنی که از دیرباز در اجرای سازه بتنی متداول بوده است علیرغم کمک شایان به افزایش دقت قالب بندی ستون و دیوار بدلیل افزایش اتصالات سرد از نظر فنی دارای اشکال می باشد. در سیستم قالب تونلی بدلیل یکسان بودن ضخامت و ابعاد دیوارها بتن ریزی رامکا بتنی همزمان با بتن ریزی دیوار و سقف انجام می شود . برای این کار از نبشی رامکا با پایه های نگهدارنده نبشی بر قالب زیرین استفاده می شود.

قالب گشودگی داکت : با توجه به مدولار بودن سیستم و جهت افزایش سرعت اجرا قالب داکتها  در این سیستم بصورت غیر منشوری ساخته شده و پس از بتن ریزی به سادگی از سقف جدا می شود.

چهار شاخ بلند کننده قالب : با توجه به ابعاد بزرگ قطعات قالب سقف و دیوار و وزن بالای آن جابجایی قالب از طبقه ای به طبقه دیگر به کمک جرثقیل یا تاور کرین انجام می شود. بدلیل آنکه قطعه قالب در زمان حمل تراز باقی بماند و نصب ساده تری داشته باشیم ، قالب از گرانیگاه آن که قبلاً سوراخ شده است به کمک چهار شاخ بلند کننده قالب بلند می شود. پیچ چهار شاخ از سوراخ گرانیگاه عبور کرده و مهره مربوطه از زیر بسته می شود.

چرخ پانل و پیچ هرزگرد : زیر پانل سقف و دیوار یکسری چرخهای فلزی پیش بینی شده است که امکان حرکت قالب روی سقف را فراهم میکند . این حرکت خصوصاً پس از گیرش بتن سقف و برای بیرون آوردن قالب از زیر سقف بسیار مهم می باشد. زمانی که قالب در جای جدید خود قرارگرفت جهت تراز کردن آن از پیچ هرز گرد استفاده کرده و در این حالت چرخ از روی زمین بلند می شود. در زمان قالب برداری نیز با شل کردن پیچ هرز گرد قالب مجدداً روی چرخ قرار می گیرد.

اسپیسر فلزی مخروطی : با توجه به ثابت بودن ضخامت دیوارها در این سیستم، جهت حفظ فاصله قالب ها از اسپیسر فلزی مخروطی استفاده می شود. این اسپیسر دارای لبه ضخیم می باشد که باعث می شود در زمان سفت کردن پیچهای نگهدارنده قالب آسیب کمتری به قالب برسد. ضمناً مخروطی بودن قطعه باعث می شود بعد از قالب برداری جداکردن قطعه از بتن به سادگی انجام شود.

جک مایل : جک مایل قطعه مورب فلزی با طول قابل تنظیم می باشد که پایین قالب دیوار را به انتهای قالب سقف وصل می کند و وظیفه آن تراز قالب سقف قبل از بتن ریزی (با افزایش طول) و آزاد کردن قالب از زیر سقف ( با کاهش طول) می باشد.

مزایای سیستم قالب تونلی :

طراحی مدولار : امکان طراحی مدولار با این سیستم فراهم است .

وزن کمتر : در صورت طراحی اصولی، این سیستم، در مقایسه با سیستم‌های متداول، می‌تواند اندکی سبک‌تر باشد. مصرف بتن در اجرای تونلی بیشتر از ساختمان‌های با اسکلت فلزی یا بتنی است، ولی مصرف میلگرد و خصوصاً آهن‌آلات در این روش به طور قابل توجهی کمتر از ساختمان‌های با اسکلت فلزی و بتنی است. با توجه به این نکته که در سیستم تونلی دیوار‌های داخلی تیغه گچی با دیوار خشک است، وزن ساختمان در این روش به طور قابل توجهی کمتر از روش سیستم بتنی درجا با قالب‌های یکپارچه دیواری و سقفی است.

سرعت در اجرا و کاهش هزینه تمام شده :نمودار های پیشرفت کار و زمان بندی اجرای اسکلت و عملیات تکمیلی در سازه های قالب تونلی مؤید سرعت بسیار زیاد عملیات ساخت و کاهش هزینه تمام شده ساختمان در مقایسه با سازه های معمولی می باشد. این مساله معلول عوامل مختلفی است که اهم آنها به شرح زیر می باشد :

  1. با توجه به مشخص بودن تعداد ست های سیستم قالب تونلی ، تعیین دوره زمانی دقیق و سیستماتیک عملیات آرماتور گذاری ، قالب بندی و بتن ریزی وجود دارد و با برنامه ریزی اجرای موازی ردیفهای کاری فوق ، تاخیرات زمانی خصوصاَ در بخش اسکلت به حداقل ممکن می رسد و این روش در مقایسه با عملیات قالب بندی، آرماتور بندی، بتن ریزی و قالب برداری ستون ها، تیر ها و سقف ها در ساختمان های بتنی معمول بسیار سریع تر است.
  2. در سیستم قالب تونلی هم زمان با آرماتور بندی دیوارها و سقف ها، بخش عمده ای (در حدود ۷۰ درصد) از لوله و قوطی گذاری های برقی و غلاف گذاری های تاسیساتی صورت گرفته و در نتیجه عملیات شیار زنی روی سقف و دیوار(مانند ساختهای سنتی) جهت جاگذاری لوله و قوطی برق حذف میگردد که این خود باعث کاهش زمان و هزینه های بعدی می شود.
  3. به دلیل یکپارچه بودن دیوارها و سقف ها و وجود دیوارهای برشی فراوان در این نوع از سازه ها علیرغم مقاومت بسیار بالا در مقابل نیروی زلزله میزان آرماتور مصرفی در مقایسه با سازه های بتنی معمولی، حدود ۳۰درصد کمتر می باشد که صرفه جویی قابل توجهی در هزینه تمام شده و زمان اجرای آرماتور بندی خواهد بود.
  4. از آنجایی که دیوارهای بتنی در سازه های بتنی قالب تونلی علاوه بر نقش باربری به عنوان دیوارهای جداکننده اصلی و حتی جداکننده های داخلی نیز عملکرد دارند لذا دیوارچینی و تیغه بندی ساختمان در حدود ۶۰ درصد تقلیل یافته و به تبع آن در مدت زمان اجرای تیغه ها و هزینه های مربوطه صرفه جویی قابل ملاحظه ای می شود.
  5. به دلیل ایجاد سطوح صاف و صیقلی دیوارها و سقف های بتنی در این سیستم، عملیات نازک کاری شامل گچ و خاک و سفیدکاری روی دیوارها و سقفهای بتنی کاملاَ حذف گردیده و میتوان مستقیماَ روی آنها را نقاشی نمود که این قابلیت صرفه جویی فراوانی در هزینه های تمام شده و زمان اجرای کار در پی دارد.
    سیستم قالب تونلی

    سیستم قالب تونلی

  6. علیرغم سرمایه گذاری اولیه در ساخت و تامین قالبهای تونلی، به دلیل سهولت در قالب بندی و قالب برداری با استفاده از جرثقیلهای برجی و امکان استفاده از آنها در پروژه های متعدد (دوام و طول عمر زیاد قالب ها)، کاهش چشمگیری در هزینه های قالب بندی و هزینه های بالا سری و نهایتاَ هزینه های تمام شده می شود.
  7. با توجه به عبور لوله های برق و تاسیسات در ضخامت دال بتنی ، با حذف پوکه ریزی و اجرای بتن سبک سقف ها ، کاهش چشمگیری در وزن ساختمان و هزینه تمام شده صورت می گیرد.
  8. حذف نما سازی ملاتی از نمای ساختمانها و استفاده از بتن اکسپوز و نیز بتن پیش ساخته در نماها باعث کاهش وزن و هزینه و افزایش سرعت اجرا و دوام نما می شود. در صورت کاربرد این سیستم، نما‌های بتنی ترجیحاً بتن نمایان، با طرح‌های مختلف در نظر گرفته می‌شود. این امر باعث می‌شود هزینه‌های مربوط به نما به حداقل برسد. در مورد نما‌هایی که آزاد هستند و دیوار‌های آن‌ها با سیستم تونلی ساخته نمی‌شوند، برای نما انتخاب‌های مختلفی مطرح است. یکی از رایج‌ترین انتخاب‌ها پانل‌های پیش ساخته بتنی است که در این حالت صرفاً نقش جدا کننده ایفاد خواهند کرد. پیش ساخته بودن نمای ساخته شده با قطعات پانل‌های پیش ساخته بتنی باعث می‌شود از کیفیت و تنوع بالاتری، در مقایسه با دیگر نما‌های اجرای درجا، برخوردار باشد. راه حل دیگر، اجرای دیوار بنایی یا با استفاده از قطعات ۳D است. در تمامی این موارد، دیوار نما می‌تواند عملکرد سازه‌ای را تا حدی تحت‌الشعاع قرار دهد. راه حل آخر، کاربرد دیوار‌های سبک از نوع خشک است، که می‌توان به صورت “تودلی” یا یکسره (دیوار پرده‌ای)، با استفاده از تخته‌های گچی و سیمانی ساخته شود.
  9. نیروی انسانی اجرایی در این سیستم با آموزش اندکی قادر به انجام بخش اعظم اقدامات است. البته خطاپذیری آرماتوربندی، بتن‌سازی، بتن‌ریزی، عمل‌آوری بتن و مراحل دیگر، سبب می‌شود مجری و عوامل اجرا، نقش تعیین کننده‌ای در کیفیت محصول داشته باشند و با تغییر در آن‌ها کیفیت اجرا، دستخوش تغییر شود. در این خصوص، لازم است از نیروی تخصصی ماهر که برای این نوع اجرا آموزش‌های لازم را دیده‌اند استفاده کرد. در زمینه طراحی نیز لازم است به این نکته اشاره کرد که در صورتی که شرکت طراح اشراف کامل به این روش و قابلیت‌ها و محدودیت‌های آن داشته باشد، پروژه می‌تواند بهینه شود. در حالت عکس، بیم آن می‌رود که پروژه و عملیات اجرایی با مشکلات اساسی روبه‌رو شود.
  10. استهلاک پایین و عمر طولانی ساختمان در بهره‌برداری
این مطلب را از دست ندهید :  آرماتور گذاری دال بتنی طبق مبحث 9 : نکات ترسیم نقشه های اجرایی دال

مقاومت بسیار خوب در برابر زلزله و بارهای وارده بر سازه که ناشی از عوامل زیر است :

  1. عملکرد یکپارچه دیوار‌ها و سقف‌ها و عکس‌العمل مناسب و مقاوم در مقابل زلزله نسبت به سیستم متداول و سنتی.
  2. در روش سیستم قالب تونلی به دلیل اتصال مستقیم دال سقف ها به دیوارهای اطراف و سطح گسترده اتصال آنها عملاَ حالت تمرکز تنش در محل اتصال تیرها و ستون ها نظیر سازه های بتنی معمولی وجود نداشته و سازه به صورت کاملاَ یکپارچه در مقابل نیروی جانبی زلزله مقاوت می کند و خطرات آسیبهای سازه ای در مقاطع بحرانی اطراف گره ها نظیرساختمانهای بتنی معمولی وجود ندارد.
  3. به دلیل سختی فوق العاده زیاد این نوع سازه عملاَ سختی دیوارهای غیر سازه ای پرکننده تاثیر قابل توجهی در سختی کل سازه که هنگام آنالیز و طراحی مفروض بوده نخواهد داشت و نتیجه آنالیز اولیه کاملاَ قابل اعتبار است.
  4. تغییرات سختی طبقات سازه در ارتفاع یک ساختمان از مباحث مهم در آیین نامه ۲۸۰۰ می باشد که با توجه به تیپ بودن اسکلت و مقاطع سازه در طبقات در  سیستم تونلی، تغییرات سختی در ارتفاع نامحسوس بوده و توزیع نیروهای زلزله در ارتفاع بسیار منظم تر صورت می گیرد.
  5. سهولت در اجرا و نظارت سازه : با توجه به سادگی شبکه آرماتوربندی دیوارها و سقفها و تکرار آنها در طبقات با تهیه نقشه های کارگاهی برای لوله و قوطی گذاری برق و اسلیو گذاری تاسیساتی و محل بازشوهای دیواری و سقفی، اجرای کار و نظارت فنی بسیار دقیق و با سهولت خواهد بود.
  6. تامین انتظارات در خصوص صدابندی هوابرد دیوار‌های خارجی، و دیوار‌های بین دو واحد مسکونی .
سیستم قالب تونلی

سیستم قالب تونلی

 معایب سیستم قالب تونلی :

  1. محدودیتهای معماری : با توجه به روش اجرایی خاص سیستم قالب تونلی، و ضرورت وجود دیوار‌های سازه‌ای متعدد موازی و لزوم پیش بینی مسیر خروج قالبهای تونلی از زیر سقف روشن است که محدودیت‌هایی در زمینه معماری وجود دارد، که باعث می‌شود آزادی عمل در طراحی ساختار اصلی معماری به طور قابل توجهی کمتر از سیستم‌هایی نظیر تیر ستون سقف بتنی یا اسکلت فلزی (یا بنددار یا قاب خمشی) باشد. در نتیجه، میزان اختیار در تعیین ابعاد فضا‌ها، در مقایسه با دیگر سیستم‌های نام برده کمتر است .
  2. عایق بندی حرارتی ساختمان : تامین انتظارات در خصوص عایقکاری حرارتی جدارها، در صورتی که عایق حرارتی در داخل اجرا شود، به دلیل وجود پل‌های حرارتی متعدد، خصوصاً در ساختمان‌های گروه ۱، با مشکلات فراوانی همراه است، در صورتی که عایق حرارتی در طرف خارج ساختمان در نظر گرفته شده باشد، مشکلات اجرایی بیشتر می‌شود، ولی در عوض پل‌های حرارتی محل اتصالات به سقف‌ها و دیوار‌های داخلی کاملاً حذف می‌شوند، و اینرسی حرارتی مورد نیاز برای ساختمان‌های مسکونی به طور چشمگیری افزایش می‌یابد. خطر بروز میعان و مشکلات ناشی از آن را می‌توان در فاز طراحی، و بسته به نوع و محل قرارگیری عایق حرارتی ردیابی و برطرف کرد.
  3. عدم امکان استفاده در زمینهای شهری دارای محدودیت : بدلیل لزوم آزادی حرکت قالبهای تونلی در چهار سمت ساختمان و نیز عدم توجیه اقتصادی استفاده از این روش در پروژه های ساختمانی کوچک ، از این روش فقط در سایتهای بزرگ و فاقد محدودیتهای ابعادی متداول استفاده می شود.
  4. عدم تامین پارکینگ در زیر ساختمان : بدلیل لزوم امتداد دیوارهای باربر تا روی پی و پرهیز از ایجاد طبقه نرم امکان تامین پارکینگ در زیر ساختمان مانند سیستم های ساختمان سازی سنتی وجود ندارد. برای حل این مشکل معمولاً طراحان معمار مجبور به توسعه ابعادی ساختمان در طبقه پارکینگ نسبت به طبقات بالاتر می باشند.
  5. سرمایه گذاری اولیه بالا : با توجه به هزینه بالای تهیه قالب های تونلی و نیاز به تهیه و نصب تاور (بدلیل سنگین بودن قطعات قالب دیوار و سقف مورد استفاده)، هزینه های اولیه کارگاه در مقایسه با ساخت و ساز سنتی بالا می باشد که با پیشرفت کار سرشکن خواهد شد.
  6. شیب زمین : شیب زمین پروژه نیز باید بسیار کم ( حداکثر ۵ درصد ) باشد .
سیستم قالب تونلی

سیستم قالب تونلی

در صورت تمایل به خواندن مقالات و پست های جذاب مشابه بر روی لینک های زیر کلیک کنید:

ارسال نظرات
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت پکیج افزایش سرعت فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت پکیج افزایش سرعت فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت پکیج افزایش سرعت فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا شرکت در آزمون  فاصله دارید!
برای شرکت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link

دریافت آموزشهای منحصر به فرد طراحی سازه ها

یاد بگیرید که چطور سازه های اقتصادی و باکیفیت طراحی کنید، این نکات را ما به صورت هفتگی تنها به اعضای خبرنامه سبزسازه ارسال می کنیم!
عضویت سریع
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این ده نکته فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link
کمتر از 5 دقیقه تا دریافت این پکیج فاصله دارید!
برای دریافت
سریع و رایگان
همین الان ایمیلتان را بدون Www وارد کنید!
دانلود سریع در ایمیلم
close-link