سیستم قالب بندی تونلی
معرفی و تاریخچه قالب تونلی :
روش قالبهای تونلی یکی از جدیدترین روش های ساخت و ساز مسکن است که به تازگی استفاده از آن در کشور ایران فراگیر شده است. سيستم ساخت سازه بتنی به روش قالب تونلی، از حدود ۴۵ سال پيش مورد استفاده انبوه سازان درجهان بوده است و آخرین نوآوری در این سیستم در اواخر سال ۲۰۰۷ توسط شرکت Mesa ترکیه با شماره A WO1327413 به ثبت رسیده است. سيستم قالب تونلی يکی از بهترين روشهای ساخت و ساز صنعتی است و از ابتدا در کشورهايی که با مشکل زلزله روبرو بودند مورد توجه قرار گرفت ،همچنين در کشورهايی مانند آمريکا، کانادا، ترکيه، مالزی و … بويژه جهت احداث ساختمانهای بلند مرتبه، استفاده از اين روش بسيار متداول می باشد.روش قالب تونلی، مانند ديگر روش های ساخت صنعتی، در چهارمعيار کاهش زمان ، کاهش هزينه، ارتقاء کيفيت و امنيت کارکنان توجيه پذير می باشد .
نام گذاری تونلی برای این سیستم به سبب شکل قالب های فلزی هم زمان دیوار ها و سقف ها میباشد در سیستم بتنی قالب تونلی سقف ها و دیوارها با هم قالب گذاری و بتن ریزی میشوند که این کار باعث یکپارچگی و ایجاد اتصال مناسب در سازه میشود که نتیجه ی آن عملکرد لرزه ای مناسب است.
نمونه پروژه های اجرا شده با قالب تونلی در ایران :
- پروژه واوان
- پروژه سپهر پردیس
- پروژه سپه شهر
- پروژه شهرک اکباتان
- پروژه چناران و نارون شمالی پردیس
- پروژه ۲۲۰ واحدی کوثر تربت حیدریه
الزامات و طراحی معماری سیستم با قالب تونلی :
- در صورت بهره‌گیری از سیستم قالب تونلی، بهتر است برای نمای ساختمان از بتن نمایان، با طرح‌های مختلف استفاده شود تا علاوه بر زیبایی نیازی به هزینه ی زیاد برای نماسازی نباشد.
- در ساختمانهای حداکثر ۴ طبقه، طراحی پلان‌ها به نحوی باشد که قاب‌ها از یک طرف و عمود بر جهت استقرار ساختمان‌ها خارج شوند و در ساختمانهای بیش از ۴ طبقه توصیه میشود پلان‌ها به گونه‌ای باشند که تعداد دیوارهای برشی در دو جهت عمود برهم تقریباً یکسان باشند تا در زمان زلزله پیچش در ساختمان اتفاق نیافتد.
- اندازه دهانه تونل‌ها، به منظور کنترل تنش‌ها در سقف و نیز زیاد نشدن ضخامت دال بتنی سقف، بین ۳ تا ۵/۵ متر توصیه میشود.
- عمق تونل‌ها نیز حداکثر ۶ متر توصیه میشود.
- بهتر است از ایجاد اختلاف سطح در طبقات ساختمان اجتناب شود.
- استفاده از پله های دوطرفه در این سیستم توصیه میشود.
- محل استقرار تجهیزات بهداشتی ساختمان روی دیوارهای سازه‌ای پیش‌بینی شود.
- داکت‌های تأسیساتی به صورت متمرکز و قابل دسترس در نظر گرفته شود و سرویس‌ها در اطراف داکت های مستقر شود.
محدودیت های سیستم قالب تونلی :
به جز محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای در خصوص سازه‌های با سیستم دیوارهای باربر، محدودیت سازه‌ای دیگری براین سیستم متصور نیست.
- اجرای این پروژه‌ها از لحاظ مکانی محدودیت خاصی ندارد. ولی در مناطق مسطح برای سهولت در جابجایی و کار ماشین آلات توصیه میشود.
- درحال حاضر امکان اجرای این روش تا ۱۶ طبقه در کشور ایران و در سایر کشورها تا حدود ۶۰ طبقه منعی ندارد.
- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان را می‌توان برای طرح و اجرای ساختمانهای بتن مسلح با قالب بندی یکپارچه دیواری و سقفی، مورد استفاده قرار داد.
روشهای اجرای قالب تونلی:
- سیستم نیمه تونلی : اجرای دیوار با قالب فلزی بالارونده واجرای با میز پرنده
- سیستم تونلی کامل: اجرای دیوار و سقف به صورت همزمان به کمک قالب تونلی
اجزای قالب تونلی :
- پانل افقی : همان قالب سقف است.
- پانل عمودی : قالب دیوار ها میباشد.
- جک مورب : این جک علاوه بر افزایش مقاومت قالب به عنوان تنظیم کننده وضعیت قالب سقف به کار میرود و از آن برای دادن خیز منفی به سقف استفاده میشود.
- پایه های تراز کننده : از این پایه ها برای دادن ارتفاع به قالب های استفاده میشود.
- چرخ های قالب : برای حرکت دادن قالب
- براکت ها : براکت ها محلی برای گذاشتن ابزار کار و همچنین عبور و مرور کارگران میباشد.
- قلاب اتصال : از آن برای اتصال دو قالب L شکل از ناحیه سقف استفاده میشود که البته برای اتصالات دیگر هم کاربرد دارد.
- قلاب سقفی ( شاهین ) : از آن برای حمل قالب ها توسط تاور استفاده میشود که در سقف و مرکز ثقل قالب نصب میشود.
- لندینگ ها : محلی برای قرار گیری قالب های برون کشیده شده از زیر بتن که آماده ی حمل توسط تاور میباشند. در برخی از موارد به عنوان محلی برای عبور و مرور کارگران نیز به کار گرفته میشود.
- سولجر ها : سولجر ها قسمتی از بدنه قالب است که به شکل تیرآهن میباشد و وظیفه ی آن جلوگیری از شکم انداختن قالب میباشد.
- ناودانی ها : تنظیم و انتقال بار افقی بین دو قالب مجاور
- رامکا : نوارهایی به ارتفاع ۱۰ سانتی متر و به طول وعرض دیوار که از آن جهت قالب گذاری و قالب برداری سریع استفاده میشود.
- نگهدارنده های قالب رامکا : این نگهدارنده ها قالب رامکا را در ارتفاع مورد نظر و با تامین عرض لازم برای آن نگه میدارند.
- بولت و مهره : به دلیل اینکه بتن قبل از گیرش یک سیال به حساب می آید بنابراین فشار زیادی را به قالب وارد میکند و باعث دور شدن و حرکت قالب ها میشود بنابراین از بلت و مهره برای جلوگیری از این حرکت و تحمل فشار از بلت و مهره استفاده میشود.
- مخروطی ها : مخروطي ها قطعات فلزي هستند كه در بين دو قالب بوسيله بولت و واشر قرار ميگيرند و وظيفه آن ها اين است كه اجازه ندهند قالب ها كه بوسيله بولت و واشر به شدت تحت فشار هستند بيش از اندازه به هم نزديك شوند نام آنها بخاطر شكل مخروطي آنها است و شكل آنها براي سهولت در بيرون آمدن از ميان بتن ديوار اينگونه انتخاب شده است.
مزایای سیستم قالب تونلی :
مزایای مرتبط با شاخصه های اقتصادی :
- کاهش پرت مصالح
- بازگشت سریعتر سرمایه
- سرعت ساخت و ساز در این سیستم بالا میباشد .
- طول عمر بالای بنا به علت یکپارچگی سقف و دیوار و کیفیت اجرایی ساختمان
- کاهش هزینه های ساخت که یکی از دلایل آن سرعت بالای ساخت و ساز است.
- کاهش نیروی انسانی و در نتیجه کاهش هزینه ها و در برخی موارد کاهش حوادث ساختمانی
مزایای مرتبط با شاخصه های فنی :
- کنترل دقیق تر اجرا و کیفیت در مقایسه با استانداردها
- اجرای اتصال صحیح سقف به دیوار و عدم تشکیل درز اجرایی
- مقاومت مناسب در برابر زلزله به سبب یکپارچگی سیستم سقف و دیوار
معایب سیستم قالب تونلی :
- بالا بودن سرمایه‌گذاری اولیه برای تهیه قالب‌ها
- اعمال هزینه‌های اضافی در صورت ایجاد وقفه در کار ناشی از شرایط آب و هوایی
- در شروع عملیات تجهیز کارگاه، هزینه سنگینی برای تهیه ماشین آلات و خرید عمده مصالح پرداخت میشود.
- غیرضروری بودن اجرای تمام دیوارهای داخلی به صورت بتن مسلح که باعث عدم تغییر پلان و افزایش بار مرده ساختمان و میلگرد مصرفی میشود.
نکات اجرایی سیستم قالب تونلی :
۱- فنداسیون :
- اجرای فنداسیون در این روش همانند سایر روشها میباشد و تنها نکته ی مهم آن قرار دادن آرماتورهای انتظار در محل اجرای دیوارهای بتنی است.
- بايد براي حركت چرخهاي قالب محل هايي با بتن روي فنداسيون ساخته شود تا هنگام قالب برداري قالب با چرخ هايي كه دارد روي آن حركت كند كه البته اين كار فقط در طبقه اول (پيلوت يا پاركينگ) انجام ميشود و در طبقات بعدي قالب روي سقف طبقه پاييني حركت ميكند كه كاملا بتني است .
- رامکای بتنی به ارتفاع ۱۰ سانتی متر و طول و عرض لازم در محل دیوارها چه در فنداسیون و چه در سایر طبقات باید اجرا شود.
۲- آرماتوربندی دیوارها و اجرای تاسیسات :
- آرماتوربندی دیوارها طبق نقشه های اجرایی در دوشبکه افقی و عمودی اجرا میشود و در همان زمان هم قوطی های برق جایگذاری شده و محل بازشو ها نیز با قالب باشو جانمایی میشود.
۳- قالب بندی :
- قالب های با استفاده از تاور به محل قالب گذاری منتقل شده و قالب های را در دوطرف رامکا ها قرار میدهم و ارتفاع آنها را بر اساس چک لاین ها تنظیم میکنیم. ( چک لاین های خطوط کمکی هستند که بر روی بتن رامکا زده شده و از آن برای اجرا کف سازی ، قرار دادن پریز های برق ، تنظیم ارتفاع قالب و . . . بهره گرفته میشود چک لاین ها توسط نقشه بردار و با استفاده از ریسمان رنگی پیاده سازی میشود. )
- بلت و مهره و مخروطی ها را در محل های لازم قرار میدهیم.
- به سقف قالب توسط جک های مورب قالب خیز منفی میدهیم.( خیز منفی برای کنترل شکم انداختن سقف بتنی تحت اثر وزن خود میباشد که نوعی پیش دستی به حساب میاید و اگر مقدار این خیز از قبل در روش اجرا مشخص نشده باشد آن را حدود ۱ سانتی متر در نظر میگیریم. )
۴- بتن ریزی ، قالب برداری و قرار دادن جک ها :
- بتن مورد استفاده در اين نوع از ساختمان بايد از كيفيت بسيار بالايي برخوردار باشد . انجام عمل تراکم در دیوارها به علت وجود آرماتور با مشکل روبرو است بنابراین باید از بتن با روانی بالا استفاده شود از طرفی بتن با روانی و اسلامپ بالا درای مقاومت کمی است در نتیجه راه حل استفاده از مواد فوق روان کننده است که این امر میتواند باعث افزایش هزینه ها شود.
- قالب های باید حداقل ۱۲ ساعت زیر بتن باقی بمانند و پس از آن قالب برداری شروع میشود.
- پس از برداشتن قالب باید به قرار دادن جک در فواصلی که آیین نامه بیان میکند اقدام کنیم.
نتیجه گیری :
استفاده از این سیستم به دلیل کیفیت اتصالات سقف و دیوار و یکپارچگی آن ها باعث عملکرد مناسب این ساختمان ها در زلزله میشود. سیستم قالب تونلی همانند دیگر روشهای ساخت و ساز دارای نقاط قوت و ضعف میباشد. تصمیم گیری راجب این موضوع که از سیستم قالب تونلی در پروژها استفاده شود یا خیر به عوامل مختلفی بستگی دارد به عنوان مثال استفاده از این سیستم برای ساخت پروژه ها کوچک از لحاظ اقتصادی توجیح پذیر نیست زیرا این سیستم نیازمند ماشین آلات و امکانات خاص خود میباشد که حمل و احداث این امکانات برای پروژه های کوچک هزینه های اضافی را تحمیل میکند.
https://ctcivil.ir/articles/show/tunnel-concrete-forming
https://theconstructor.org/concrete/tunnel-form-construction-technique/8574/
http://www.concrete.org.uk/fingertips-nuggets.asp?cmd=display&id=534
