مقدمه

ساختمان هاي نيمه پيش ساخته ي کامپوزيت متشکل از قابهاي ساختماني ساده با المانهاي مرکب ( ستون مرکب،تيرمرکب والمان سقف مرکب)  مي باشند که نقش انتقال بارهاي ثقلي را به عهده دارند.

دراين سيستم براي مقابله بابارهاي جانبي ازديواربرشي بتن آرمه استفاده مي گردد.

اين سيستم مطابق استاندارد 84-2800 ايران ( آئين نامه ي طراحي ساختمان ها دربرابر زلزله)  سيستم قاب ساختماني ساده باديوارهاي برشي بتن مسلح ( ويژه يا متوسط ) مي باشد.

با اين سيستم مي توان ساختمان هايي به ارتفاع حداکثر 50 متر( 15طبقه) طراحي واجرا نمود. 

 محدوديتي براي استفاده از اين سيستم ساختماني درمناطق با لرزه خيزي مختلف و براي انواع زمين ها وجود ندارد.

مصالح مصرفي به ازاي هرمترمربع زيربنا

  1-پروفيل وورق مصرفي اسکلت حدود30الي35کيلوگرم برمترمربع زيربنا مي باشد.

_ ستون 8-7کيلوگرم برمترمربع ،

_ تيرها 14-10کيلوگرم برمترمربع ،

_ ورق عرشه فلزي 12-11کيلوگرم برمترمربع ،

_مش حرارتي 2کيلوگرم برمترمربع ،

_3-2/5 عدد گلميخ برمترمربع زيربنا.

 2-بتن مصرفي0.3-0.27مترمکعب برمترمربع زير بنا شامل بتن فونداسيون،اسکلت و ديوارهاي برشي.

  3-آرماتور مصرفي در فونداسيون و ديوارهاي برشي تابع لرزه خيزي منطقه،مقاومت خاک محل احداث ساختمان وپلان ساختمان مي باشد.اين مقدار در حدود15الي20کيلوگرم برمترمربع زيربنامتغير است.

  لازم به ذکر است که:- کليه پروفيل ها و ورق هاي مصرفي در تيرها و ستون ها و اتصالات از نوع ST-37  مي باشد.

- تمامي پيچ هاي مورد استفاده در اتصالات از نوع پيچهاي پر مقاومت (10/9) مي باشند. 

1-فونداسيون

در اين سيستم پس از ايجاد مدل سه بعدي وبارگذاري و تحليل سازه ، بارهاي وارده از ستونها وديوارهاي برشي به فونداسيون اعمال شده و فونداسيون تحت اين بارها و با توجه به مشخصات ژئوتکنيک محل اجراي ساختمان طراحي مي گردد.

درهنگام اجراي فونداسيون آرماتورهاي ريشه ي ديوارهاي برشي و آرماتورهاي اتصال ستونها در محل مربوطه تعبيه مي گردد.

2-ستونها

بعداز اجراي فونداسيون ، ابتدا قطعه ي پدستال درمحل اجراي ستونها نصب مي گردد.سپس قطعات بعدي ستون با اتصال فلنچي روي پدستال نصب  مي گردد.

اتصال قطعات ستون به هم به وسيله ي اتصال فلنچي انجام مي شود.اين اتصال بر اساس ظرفيت کشش لوله فلزي طراحي شده است.

3-تيرها

براي تيرها از ناوداني استفاده مي شود ، اين تيرها از دو طرف ستون عبور مي کنند.    

 و با يک پيچ سايز بالا(36 Mيا32 M) به ستون وصل مي شوند.

در محل اتصال براي انتقال ايمن بار از تير به ستون ، ظرفيت برشي و لهيدگي جان تير، پيچ و اتصال ستون کنترل شده است

براي جلوگيري از لهيدگي ورق ستون از دو عدد ورق در داخل و خارج ستون در محل اتصال تير به ستون استفاده مي شود.که اين ورق ها با چهار عدد پيج به ستون متصل مي شوند.

اتصال تير به ستون به صورت مفصل مي باشد و هيچ گونه لنگري از تير به ستون وارد نمي شود.

در قسمت هاي مختلف سقف با توجه به نياز از اتصال تير به تير نيز استفاده مي شود.

پس از اجراي سقف وگلميخ ها وبتن ريزي سقف تيرها به صورت تيرمرکب عمل مي کنند.

4-سقف هاي سازه اي

براي اجراي سقف هاي سازه اي از عرشه هاي فلزي طراحي شده استفاده مي کنيم.

ضخامت و مشخصات عرشه هاي فلزي براساس طول دهانه و باروارده و مطابق آئين نامه طراحي واجرا مي شود .

اين عرشه ها با استفاده از گلميخ هاي محاسباتي به تيرهاي فلزي دوخته مي شوند

نقش اين گلميخ ها به عنوان برشگير تيرها و نگهدارنده ي عرشه هاي فلزي موقع اجراي بتن سقف مي باشد.

در روي عرشه ي فلزي مش آرماتور به عنوان آرماتورحرارتي اجرا مي گردد.

در موقع اجراي بتن سقف از يک يا چند رديف شمع باتوجه به نياز پروژه با ايجادخيزمنفي لازم درزير عرشه ي فلزي استفاده مي شود وبعدازکسب استحکام لازم شمع هاي زير عرشه ي فلزي باز مي شوند وسقف به طورمرکب عمل مي کند.

5-ديواربرشي

براي مقابله بابارهاي جانبي دراين سيستم از ديوارهاي برشي استفاده مي شود.اين ديوارها با توجه به پلان معماري و نيازسازه اي جانمايي شده وطراحي مي شوند.

در محل اتصال سقف به ديوارها بااجراي برشگيرروي تيرهاي متصل شونده به ديوار و اجراي آرماتورهاي اضافي در سقف محل اتصال سقف به ديوار برشي تقويت مي گردد.

پس از قالب بندي ديوارهاي برشي واجراي عرشه ي فلزي بتن ريزي داخل ستونها ،ديوارهاي برشي و سقف وراه پله ها به طورهمزمان اجرا مي گردد.

به اين ترتيب يک طبقه از ساختمان موردنظر اجرا مي شود،اجراي طبقات بعدي تکرار همين فرآيند مي باشد.تااين که اسکلت ساختمان و سقفهاي سازه اي کامل گردد.

تيپ هاي اصلي اتصالات سيستم اسکلت

 1-اتصال قطعات ستون بهم توسط اتصال فلنچي

 2-اتصال تير به ستون با اتصالU کامل و جزئيات مربوطه

   3-اتصال تير شمشيري راهپله به ستون در ميان طبقه

  4-اتصال تير به تير؛ باUناقص ونبشي درتيرهاي فرعي وپيراموني

   5-اتصال عرشه هاي فلزي به تير ها با گلميخ

   6-اتصال سقف به ديوار برشي با اجراي گلميخ در تيرها و استفاده از آرماتورتقويتي در محل اتصال سقف به ديوار.

منابع وآئين نامه هاي مورد استفاده درطراحي اين سيستم سازه اي

 1-بارگذاري:

  _مبحث ششم مقررات ملي؛بارهاي وارد بر ساختمان (براي  بارهاي ثقلي)

  _آئين نامه ي طراحي ساختمانها دربرابرزلزله(استاندارد84-2800)براي برآوردبارهاي جانبي مطابق بالرزه خيزي منطقه وتيپ زمين.

  _آئين نامه يASCEبراي ضرايب بار در حالت طراحي(ASD)به روش تنشهاي مجازو(LRFD)روش بارومقاومت.

  2-طراحي اسکلت وجزئيات اتصالات:

  _آئين نامه(2005-AISC)به ويژه فصل مربوط به طراحي اعضاي مرکب وملاحظات لرزه اي وتفسيرهاي مربوطه

   _مبحث دهم مقررات ملي ساختمان-طرح واجراي ساختمان هاي فولادي

  _آئين نامه اتصالات درسازه هاي فولادي

 _آئين نامه جوشکاري ساختماني ايران

¨   _مدارک فني و کتابهاي مربوطه

   3-طراحي فونداسيون وديوارهاي برشي:

  _آئين نامه ACI 318-05 طراحي سازه هاي بتني و تفسير.

  _مبحث نهم مقررات ملي ساختمان- طرح واجراي ساختمانهاي بتن آرمه

_آئين نامه ي بتن ايران(آبا)

    4-طراحي عرشه وسقف مرکب براساس

  1.ANSI/SDI  _C1.0_2006 Standard for composite steel Floor Deck

   2-آئين نامه ارتعاشات کف ها ناشي از فعاليت هاي انساني(AISC)

مزيتهاي سيستم سازه هاي کامپوزيتي ايستا

    1- قابليت اجراي اين سيستم درهمه ي انواع زمينهاو کليه پهنه هاي لرزه خيزي ايران

   2- قابليت احداث ساختمانهاي بلند مرتبه تا ارتفاع15طبقه (حداکثر50 متر)

   3- قابليت احداث اسکلت ساختمان باسرعت حداقل5 برابرروش هاي سنتي

   4- سبکي قطعات وسادگي اتصالات(براساس اتصالات پيچي)

   با بهره گيري از طراحي منحصربه فرد،سازه ي ساختمان ضمن برخورداري از ايمني بالا داراي وزن کمتري نسبت به سازه هاي سنتي مي باشد،که اين ويژگي باعث بالارفتن ايمني ساکنين ساختمان در حوادث غيرمترقبه مي شود.

   5- بي نيازي از افراد متخصص وتجهيزات ويژه ي نصب.

   طراحي اجزاي ساختمان به صورتي است که سنگين ترين جزء آن به راحتي به وسيله ي دو نفرکارگر قابل جابه جايي مي باشد ودراحداث ساختمان حتي با طبقات زياد،نيازي به تجهيزات ويژه ازجمله جرثقيل نيست.

  6- اقتصادي بودن اين سيستم نسبت به سيستم هاي سنتي متداول

   7- امکان کنترل کيفي دقيق باتوجه به صنعتي سازي.

   8-انطباق اين سيستم برآئين نامه هاي معتبر داخلي وخارجي.