سیستم های سازه ای
سیستم های سازه ای در ایران
در فرآیند طراحی و اجرای ساختمانها، انتخاب سیستم سازهای مناسب یکی از اساسیترین تصمیمات مهندسی است که بهطور مستقیم بر ایمنی، کارایی، هزینه، سرعت اجرا و دوام سازه تأثیر میگذارد. در ایران، به دلیل تنوع اقلیمی، پراکندگی جمعیت، وضعیت اقتصادی، لرزهخیزی بالا، و همچنین دسترسی به منابع مختلف مصالح، سیستمهای سازهای متنوعی بهکار میروند. از سازههای سنتی بنایی در مناطق روستایی گرفته تا اسکلتهای بتنی و فولادی در کلانشهرها، و همچنین سیستمهای نوینی مانند قاب فولادی سبک (LSF) و سازههای پیشساخته، هر کدام پاسخگوی بخشی از نیازهای ساختوساز در کشور هستند. انتخاب صحیح این سیستمها بر اساس تحلیل فنی، اقتصادی و اجرایی، از وظایف اصلی مهندسان طراح و ناظران ساختمان است.
۱. سیستم قاب خمشی بتنآرمه (Reinforced Concrete Moment Frame)
پرکاربردترین سیستم در پروژههای شهری ایران است، بهویژه در ساختمانهای ۳ تا ۱۰ طبقه مسکونی و تجاری. در این سیستم، تیر و ستونهای بتن مسلح بارهای ثقلی و جانبی را تحمل میکنند. مقاومت جانبی از طریق اتصالات خمشی تأمین میشود و نیازی به دیوار برشی یا مهاربند نیست (در حالت خالص). اجرای صحیح آرماتورگذاری، قالببندی و کنترل کیفیت بتن نقش کلیدی در عملکرد لرزهای این سیستم دارد. در ایران، عمدتاً به دلیل آشنایی مهندسان، موجود بودن مصالح، و سادگی سازوکارهای اجرایی، بسیار محبوب است. نقطه ضعف آن در سازههای بلند، نیاز به ابعاد زیاد برای اعضا و افزایش وزن سازه است.
۲. سیستم قاب خمشی با دیوار برشی بتنی (RC Shear Wall + Frame)
در مناطق لرزهخیز مانند تهران، کرمان، و تبریز، برای بهبود عملکرد لرزهای، قاب خمشی بتنآرمه را با دیوار برشی ترکیب میکنند. دیوار برشی بهعنوان عضو مقاوم در برابر بارهای جانبی عمل میکند و باعث کاهش تغییرمکان جانبی (drift) میشود. این سیستم توان تحمل نیروهای بزرگ ناشی از زلزله را دارد و در برجهای مسکونی، بیمارستانها و ساختمانهای بلند رایج است. طراحی درست محل قرارگیری دیوارها، هماهنگی با پلان معماری و اجرای صحیح اتصالات بسیار مهم است.
۳. سیستم قاب فولادی با مهاربند هممحور (Steel Frame with Concentrically Braced Frame – CBF)
در پروژههای اسکلت فلزی، بهویژه صنعتی و کارگاهی، استفاده از قابهای فولادی همراه با بادبندهای ضربدری یا V شکل بسیار رایج است. این سیستم ظرفیت بالایی در انتقال نیروهای جانبی دارد و اجرای آن سریعتر از بتن است. اتصالات در این سیستم بهصورت جوشی یا پیچومهرهای هستند و رعایت الزامات مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان و آییننامه AISC برای طراحی و اجرا الزامی است. ضعف عمده این سیستم، ایجاد تمرکز نیرو و سختی زیاد در محل بادبندهاست که ممکن است منجر به توزیع نامناسب نیرو در پلان شود.
۴. سیستم قاب فولادی با مهاربند خارج از مرکز (Eccentrically Braced Frame – EBF)
در پروژههای خاصتر و با الزامات لرزهای بالا، از مهاربندهای خارج از مرکز استفاده میشود که هم توان جذب انرژی بالا دارند و هم از ایجاد تمرکز شدید سختی جلوگیری میکنند. در این سیستم، یک تیر پیوند (Link Beam) بین مهاربندها وجود دارد که انرژی زلزله را از طریق جاری شدن کنترلشده جذب میکند. استفاده از این سیستم در ایران محدودتر است، اما در برخی پروژههای بزرگ یا پالایشگاهها مشاهده شده است.
۵. سیستم سازهای LSF (قاب فولادی سبک نورد سرد)
در سالهای اخیر و به ویژه پس از زلزله سرپلذهاب و کرمانشاه، توجه ویژهای به LSF شده است. این سیستم با مقاطع C و U نورد سرد و گالوانیزه طراحی میشود. اجرای سریع، مقاومت لرزهای خوب، و وزن کم از مزایای آن است. با اینکه هنوز جزو سیستمهای سازهای غالب در ایران نیست، اما در پروژههای ویلاسازی، ساختمانهای آموزشی موقت، طرحهای ملی انبوهسازی، و پروژههای بازسازی کاربرد یافته است. ضعف اصلی آن محدودیت ارتفاع (معمولاً تا ۳ طبقه)، نیاز به طراحی دقیق و تجهیزات پیشرفتهی ساخت در کارخانه است.
۶. سیستم دیوار باربر سنتی (Masonry Load-Bearing Wall)
در بسیاری از روستاها و مناطق کمدرآمد، هنوز از دیوار باربر آجری یا سنگی استفاده میشود. این سیستم ساده، کمهزینه و قابل اجرا توسط نیروهای غیرمتخصص است. با این حال، عملکرد آن در برابر زلزله بسیار ضعیف است. آییننامه ۲۸۰۰ ایران اجازه استفاده از این سیستم را تنها در ساختمانهای یک یا دوطبقه و با رعایت دقیق جزئیات تقویتی (مثل کلافهای افقی و قائم) میدهد. ساختمانهای فاقد این تقویتها در زلزلههای اخیر ایران خسارات زیادی دیدهاند.
۷. سیستم سازهای پیشساخته بتنی (Precast Concrete)
در پروژههای خاص مانند پروژههای نظامی، کارخانجات، یا برخی کمپهای اسکان اضطراری، قطعات بتنی مانند پانلهای دیوار، دالها و تیرها در کارخانه تولید و به محل پروژه منتقل میشوند. زمان ساخت پایین، کیفیت کنترلشده و کاهش پرت مصالح مزایای اصلی این روش هستند. اما نیاز به تجهیزات سنگین، دقت بالا در طراحی اتصالات و هماهنگی کامل بین نقشههای سازهای و اجرایی، آن را از عمومیت خارج کرده است.
۸. سیستم سازهای مرکب (Composite Structure)
در ساختمانهای تجاری و اداری بلندمرتبه، استفاده از ستونهای فولادی پرشده با بتن (CFST) و یا تیرهای فولادی با دال بتنی روی آن رایج است. این ترکیب باعث بهرهبرداری از مزایای هر دو ماده (فولاد و بتن) میشود؛ فولاد مقاومت بالا و شکلپذیری دارد و بتن جذب انرژی و رفتار فشاری مناسبی دارد. اجرای دقیق اتصال دال به تیر فولادی با گلمیخهای برشی (Shear Studs) ضروری است. این سیستم هنوز در ایران محدود است، اما در پروژههای لوکس و شرکتهای خصوصی در حال گسترش است.
۹. سیستم قاب سبک چوبی (Timber Light Frame)
در شمال ایران (بهویژه گیلان و مازندران)، بهدلیل رطوبت بالا و در دسترس بودن چوب، ساخت ویلا با اسکلت چوبی رایج است. این سازهها سبک، عایق حرارتی خوب، و سریعالاجرا هستند، ولی نیاز به حفاظت در برابر رطوبت، حشرات و آتش دارند. هنوز در مقررات ملی ایران سازوکار کامل طراحی چوب وجود ندارد، و استفاده از این سیستم بیشتر سنتی و محدود به مناطق خاص است.
سیستمهای سازهای متداول در ایران بهطور کلی شامل قابهای بتنی (با یا بدون دیوار برشی)، قابهای فولادی (با مهاربند یا اتصالات خمشی)، سازههای بنایی سنتی، LSF، سازههای پیشساخته، و در موارد خاص سیستمهای مرکب و چوبی میشوند. سیستمهای بتنی و فولادی به دلیل آشنایی گسترده مهندسان، ضوابط آییننامهای روشن، و تطبیقپذیری با پلانهای معماری، بیشترین کاربرد را دارند. در مقابل، سیستمهای بنایی و سنتی در حال کاهش تدریجیاند، هرچند در برخی مناطق هنوز کاربرد دارند. سیستمهایی مانند LSF و سازههای پیشساخته نیز با توجه به نیاز کشور به صنعتیسازی و ساختوساز سریع، در حال گسترش هستند اما نیازمند توسعه فناوری، آموزش نیروی کار و فرهنگسازیاند. در نهایت، انتخاب سیستم مناسب باید با توجه به مشخصات فنی پروژه، خطر لرزهای منطقه، بودجه، منابع در دسترس و مهارت اجرایی تصمیمگیری شود تا پایداری، ایمنی و بهرهوری پروژه به بهترین شکل تضمین گردد.
شرکت پارسه سازان گرمسار
اطلاعات تماس
دفتر مرکزی: گرمسار، ميدان شهدا، مجتمع ميلاد نور، طبقه 2، واحد 9
دفتر فنی: گرمسار، بلوار شهید بهشتی، ورودی سینما ابریشم، واحد 4
شنبه - چهارشنبه: 8:00-17:00
© تمامی حقوق برای شرکت پارسه سازان گرمسار محفوظ است. 1388-1404