قالب تونلی چیست؟

مقدمه

پیش از شروع بحث و واشکافی قالب تونلی، توجه شما عزیزان را به دیدن مقدمه‌ای ویدیویی در مورد قالب تونلی جلب می‌کنم.

در ساختمان‌سازی به روش قالب تونلی، سقف و دیوارها به‌صورت پیوسته هستند و به‌صورت هم‌زمان قالب گذاری می‌شوند و بعد عملیات بتن‌ریزی انجام می‌شود. از مزایای این روش این است که در روش قالب تونلی چون دیوارها و سقف به‌هم‌پیوسته هستند، اتصال مناسب و یکپارچگی حاصل می‌شود و همین امر منجر به این می‌شود که ساختمان و سازه در مقابل زلزله مقاومت بیشتری از خود نشان دهد. از دیگر مزایای روش قالب تونلی در صنعت ساختمان‌سازی، افزایش کیفیت سازه، افزایش ایمنی کارکنان و ساکنین، کاهش هزینه، و کاهش زمان ساخت‌وساز است.

1. معرفی سیستم قالب تونلی

اجرای سازه بتنی به روش قاب‌های پیوسته و یا قالب تونلی، از حدود 40 سال پیش در جهان متداول شده است و تاکنون مورد بازنگری‌های فنی از سوی طراحان، مجریان، انبوه‌سازان و سازندگان قالب قرار گرفته و نسبت به زمان ابداع آن تحولات بسیاری را پشت سر گذاشته است.

نام قالب تونلی به دلیل نحوه اجرای این سیستم و شکل قالب‌های فلزی آن و اجرای هم زمان دیوارها و سقف‌ها به آن اطلاق می‌شود.

این روش که نوعی تولید صنعتی ساختمان بتن مسلح محسوب می‌شود، با نام‌های دیگری مانند ((سازه بتن‌آرمه با قاب پیوسته)) یا ((سازه بتن مسلح یکپارچه)) نیز شناخته می‌شود. این روش ساخت سازه، بیشتر در بلندمرتبه‌سازی استفاده می‌شود.

روش قالب تونلی، مانند دیگر روش‌های ساخت صنعتی، از چهار معیار مزیت کاهش زمان، کاهش هزینه، ارتقای کیفیت و افزایش ایمنی کارکنان برخوردار است.

در این سیستم، از دیوارها به‌عنوان عناصر باربر ساختمان استفاده می‌شود و سقف‌ها نیز به‌صورت دال بتنی درجا ساخته می‌شوند.

باتوجه‌به این نکته که تمامی دیوارهای خارجی و داخلی به طور هم‌زمان اجرا شود و به نحو مناسبی با کف و سقف درگیر می‌شوند، ترکیب دیوارها و دال‌های بتنی کف یک مجموعه واحد با یکپارچگی و انسجام بسیار زیاد را تشکیل می‌دهند و در مقابل نیروهای جانبی باد و زلزله به‌خوبی رفتار می‌کنند.

این سیستم به طور معمول از شالوده بتنی، دیوارها و سقف‌های بتنی اجرا شده در محل کارگاه، قاب‌ها یا پیش قاب‌های درها و پنجره‌ها که قبل از بتن‌ریزی در دیوارها نصب می‌شود و تأسیسات مکانیکی و الکتریکی کار گذاشته شده در دیوار و سقف، تشکیل می‌شود.

برای اجرای کلیه قسمت‌ها، قالب‌های یکپارچه فلزی که در آن تمام پیش‌بینی‌های لازم برای مسیرهای توزیع تأسیسات، نصب در و پنجره و غیره به‌عمل‌آمده است، طراحی و ساخته می‌شود.

دیوارها و سقف‌ها به‌صورت هم‌زمان بتن‌ریزی می‌شود و پس از برداشت غالب، ساختمان آماده نصب سرویس‌ها، اجرای رنگ و نصب شیشه است.

به‌طورکلی تمام دیوارها، سقف‌ها و جداکننده‌ها از بتن مسلح بوده و پس از قالب‌برداری، هیچ‌گونه عملیات بنایی در آن صورت نمی‌گیرد.

2. مزایای اقتصادی سیستم قالب تونلی

• سرعت ساخت
• کاهش هزینه ساخت
• بازگشت سریع‌تر سرمایه
• افزایش طول عمر ساختمان
• کاهش اتلاف مصالح
• کاهش نیروی انسانی
• مقاومت بیشتر در برابر زلزله
• امکان کنترل دقیق‌تر اجرا و رعایت کیفیت موردنظر بر اساس استانداردها
• قابلیت استفاده از مصالح پیش‌ساخته و یا نیمه پیش‌ساخته
• امکان طراحی و ساخت مدولار

سیستم صنعتی قاب‌های بتنی پیوسته را می‌توان راه‌حلی برای غلبه بر مشکل کمبود مسکن و فراهم‌کننده امکان تولید صنعتی و انبوه مسکن دانست.

طی سالیان گذشته به‌منظور تکامل این روش و تطبیق هرچه بیشتر آن با شرایط اقلیمی گوناگون در جهان، تلاش‌های بسیاری به‌عمل‌آمده است.

این تلاش‌ها منتهی به ارائه روش حاضر برای ساخت سازه‌های گوناگون، با سرعت بیشتر، کیفیت بهتر و هزینه کمتر نسبت به روش‌های موجود شده است.

این روش به‌عنوان یکی از روش‌های نوین برای تولید صنعتی ساختمان که نتایجی مانند صرف زمان و هزینه کمتر را به همراه داشته است، در پروژه‌های انبوه‌سازی مسکن طی سالیان گذشته موردتوجه قرار گرفته است.

در این روش با انجام برنامه‌ریزی‌های اولیه و تهیه مصالح، لوازم و تجهیزات موردنیاز مطابق برنامه، زمان ساخت بسیار کوتاه شده و با نظارت مداوم بر روند اجرا، امکان دستیابی به کیفیت ساخت مطلوب فراهم می‌شود.

ویژگی مهم دیگر این سیستم امکان استفاده از ابزار، ماشین‌آلات و نیروی انسانی آموزش‌دیده برای افزایش سرعت اجرای کار، ارتقای کیفیت و استفاده بهینه از منابع است.

استفاده از این روش پیشرفته، نیاز به میزان قابل‌توجهی سرمایه‌گذاری اولیه دارد و این سرمایه‌گذاری تنها در حجم‌های بالا و تولید انبوه، مفهوم اقتصادی پیدا می‌کند.

به‌عبارت‌دیگر تولید انبوه مسکن، توجیه‌کننده و فراهم‌کننده شرایط این نوع تولید صنعتی ساختمان است.

بدین ترتیب یک سرمایه‌گذاری اولیه به‌منظور تجهیز کارگاه و به‌کارگیری ماشین‌آلات و ابزارهای مناسب (برای شیوه‌های اجرایی و عملیات تکرارشونده) صورت می‌پذیرد.

از ویژگی‌های مهم این سیستم تولید صنعتی، تبدیل فرایند ساخت به یک خط تولید است.

در این روش تمام یا بخشی از فرایند ساخت می‌تواند به یک خط تولید مشابه یک کارخانه تبدیل شود.

3. ویژگی‌های فنی سیستم قالب تونلی

سیستم بتنی قالب تونلی (قالب تونلی) یک سیستم سازه‌ای است که برای اجرای ساختمان‌های بتنی با سیستم دیوار باربر و سقف بتنی استفاده می‌شود.

در این روش، دیوارها و سقف به طور یکپارچه و هم‌زمان بتن‌ریزی می‌شوند.

قالب تونلی ضمن بالابردن سرعت و کیفیت اجرا، عملکرد سازه‌ای و رفتار لرزه‌ای مجموعه سازه را با تأمین یکپارچگی اعضا و اتصالات آنها، به نحو چشمگیری بهبود می‌بخشد.

عناصر باربر در روش قاب بتنی پیوسته، دیوارها و سقف‌ها (دال‌های بتنی) هستند.

دیوارها عنصر اصلی مقاوم در برابر بارهای جانبی، و انتقال‌دهنده بارهای قائم از دال‌ها به پی‌ها هستند.

سقف‌ها وظیفه تحمل و انتقال بارهای قائم و جانبی به دیوارها را به عهده دارند.

در سازه‌های بتنی متداول نقش تیرها و ستون‌ها تحمل نیروهای قائم و نقش دیوارهای برشی، مقاومت در برابر بارهای جانبی است.

لازم به ذکر است بتن‌ریزی قاب‌های بتنی پیوسته سیستم قالب تونلی باید به‌گونه‌ای انجام شود که در محل اتصال دیوار به سقف، درزهای سرد ایجاد نشود.

بدین ترتیب که پس از اتمام بتن‌ریزی دیوار، آخرین لایه دوباره ویبره شود تا بتن دیوار نشست خود را انجام دهد؛ ولی به مرحله گرفتن اولیه نرسد، سپس بتن‌ریزی دال اجرا شود.

در این صورت احتمال ترک‌خوردگی دال و دیوار و تمرکز تنش در محل اتصال به حداقل می‌رسد.

در صورت اجرای بتن‌ریزی دال و دیوار در دو مرحله و سخت‌شدن بتن دیوار قبل از بتن‌ریزی دال، باید عملیات لازم برای اصلاح درزهای اجرایی مطابق آیین‌نامه بتن صورت گیرد.

سیستم قاب بتنی پیوسته، از نظر سازه‌ای، عملکرد جعبه‌ای دارد و به‌عنوان یک عنصر یکپارچه و سه‌بعدی در برابر بارهای قائم و جانبی عمل می‌کند.

این پیوستگی و یکنواختی سبب می‌شود که هنگام زلزله تشکیل لولاهای خمیری در اعضا و نواحی بحرانی سازه مانند اتصال دیوار به سقف یا اطراف بازشوها به تعویق افتد و سازه عملکرد مطلوبی نشان دهد، به‌گونه‌ای که حتی انتظار رفتار ارتجاعی از قاب بتنی پیوسته در خلال حرکت‌های نسبتاً قوی زمین، در صورت وجود یکپارچگی و توزیع تقریباً یکنواخت جرم و سختی، انتظاری دور از واقعیت نیست.

همچنین یکی از مشکلات اساسی ساختمان‌های معمول در برابر نیروهای جانبی، پیچش ایجاد شده در اثر عدم انطباق مرکز جرم و مرکز سختی در ساختمان یا عدم تقارن سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی است.

باتوجه‌به وجود ضوابط مربوط به‌ضرورت رعایت تقارن نسبی در دیوارها در سیستم قاب بتنی پیوسته، این پیچش تا حد زیادی برطرف می‌شود.

مطابق با ضوابط و آیین‌نامه‌های موجود در خصوص سیستم قاب بتنی پیوسته، منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع امری ضروری است و سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در یک‌جهت باید حداقل 80٪ جهت دیگر باشد.

در این سیستم بخش عمده‌ای از دیوارهای داخلی ساختمان به‌صورت دیوار سازه‌ای باکیفیت مطلوب از نظر سطح تمام شده اجرا می‌شود، در نتیجه تعداد دیوارهای جداکننده غیرسازه‌ای و حجم نازک‌کاری ساختمان به میزان زیادی کاهش می‌یابد.

از سوی دیگر ضخامت سازه سقف در این سیستم 15 تا 18 سانتیمتر در دهانه‌های متداول در ساختمان‌های مسکونی می‌باشد که نسبت به ضخامت سقف در سازه‌های بتنی متداول با سقف تیرچه بلوک (به ضخامت 30 سانتیمتر) 12 تا 15 سانتیمتر کمتر بوده و در کاهش ارتفاع ساختمان و کاهش مصرف مصالح مؤثر است.

مبانی تحلیل سازه‌ها و نیز بررسی خرابی‌های پس از وقوع زلزله، گویای این مطلب است که هرچه مشارکت اعضای سازه‌ای در باربری بیشتر باشد، رفتار لرزه‌ای سازه مناسب‌تر و مطلوب‌تر خواهد بود.

باتوجه‌به این اصل، در صورت کافی بودن دیوارهای سازه‌ای از لحاظ سطح مقطع و مناسب‌بودن موقعیت قاب‌های بتنی پیوسته، این نوع ساختمان‌ها رفتار لرزه‌ای قابل‌قبولی نشان می‌دهند.

مطابق آیین‌نامه 2800 ایران در خصوص طراحی ساختمان در برابر زلزله، برای سیستم دیوارهای باربر با شکل‌پذیری متوسط ضریب رفتار ساختمان برابر 5 بوده و حداکثر ارتفاع مجاز 50 متر است.

به طور خلاصه ویژگی‌های فنی سیستم بتنی قالب تونلی عبارت است از:

• یکپارچگی سیستم و رفتار مناسب لرزه‌ای آن به دلیل عملکرد جعبه‌ای سازه
• تغییر ماهیت تمرکز تنش از حالت گره‌ای و متمرکز به‌صورت گسترده به علت تبدیل سازه از سیستم دال – تیر – ستون به سیستم دال – دیوار
• عملکرد مطلوب سقف سازه به‌صورت دیافراگم صلب و قابلیت انتقال بارهای قائم و جانبی به دیوارها
• افزایش درجه نامعینی سازه و تأخیر بیشتر در تشکیل لولاهای خمیری در اعضا و در نتیجه قابلیت تحمل بیشتر نیروها و لنگرها
• تقارن سازه‌ای و منظم بودن ساختمان در مقطع و پلان
• مطابق با ضوابط و آیین نامه‌های موجود در خصوص سیستم قاب بتنی پیوسته، منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع امری ضروری است و سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در یک جهت باید حداقل 80٪ جهت دیگر باشد.
• این پیوستگی و یکنواختی سبب می‌شود که هنگام زلزله تشکیل لولاهای خمیری در اعضا و نواحی بحرانی سازه مانند اتصال دیوار به سقف یا اطراف بازشوها به تعویق افتد و سازه عملکرد مطلوبی نشان دهد، به گونه‌ای که حتی انتظار رفتار ارتجاعی از قاب بتنی پیوسته در خلال حرکت‌های نسبتاً قوی زمین، در صورت وجود یکپارچگی و توزیع تقریباً یکنواخت جرم و سختی، انتظاری دور از واقعیت نیست.

4. مراحل اجرای سیستم قالب تونلی

برای اجرای روش قالب تونلی مراحل و نکاتی وجود دارد که به توضیح آنها در ذیل پرداخته می‌شود:

• مرحله اول: اجرای فونداسیون

برای این روش نیز مانند دیگر روش‌ها مراحل فونداسیون اجرا می‌شود و در محل اجرای دیوارهای بتنی، آرماتورهای انتظار قرار داده می‌شوند. برای طبقات پارکینگ و طبقه اول، برای حرکت راحت‌تر چرخ‌های قالب، روی فونداسیون محل‌هایی با بتن می‌سازند تا چرخ‌های قالب روی آن‌ها حرکت کند. ولی برای طبقات بعدی قالب روی قسمت‌های بتنی سقف طبقه پایین حرکت می‌کند.

در اجرای روش قالب تونلی، برای این ‌که عملیات قالب‌بندی و به‌تبع آن عملیات قالب‌برداری بهتر و سریع‌تر انجام شود، از قطعاتی به نام رامکا استفاده می‌شود. رامکا در اصل، قالب‌های بتنی و نواری شکل است که ارتفاع 10 سانتیمتر و طول و عرض متناسب با سازه موردنظر را دارد و در محل دیوارها، در راستای دیوارها هم در فونداسیون و هم در طبقات دیگر کار گذاشته می‌شود.

• مرحله دوم: آرماتوربندی دیوارها و اجرای تأسیسات

در این مرحله، طبق نقشه‌های اجرایی ساختمان، آرماتوربندی را در شبکه‌های افقی و عمودی انجام می‌دهند و در همین حین قوطی‌های برق برای نصب‌کردن پریزها و کلیدها در سر جای خود قرار می‌گیرند و لوله‌کشی‌های موردنیاز انجام می‌شود و محل بازشو ها نیز مشخص می‌گردد. تمامی لوله‌های برق از داخل دیوارها و سقف‌ها عبور داده می‌شوند و از محل بازشوها به مسیر خود ادامه خواهند داد.

• مرحله سوم: قالب‌بندی

در مرحله بعد از اجرای روش قالب تونلی، قالب‌ها را با استفاده از تاور و یا توسط نیروی انسانی به محل مناسب خود انتقال می‌دهند و در دو طرف رامکاها قرار داده ‌شده و ارتفاعشان تنظیم می‌شود. ارتفاع قالب‌ها را با کمک چک لاین تعیین و اندازه‌گیری می‌کنند. چک لاین‌ها یا خطوط کنترل، خطوطی هستند که نقشه‌بردار آنها را با استفاده از رشته‌های ریسمانی رنگی ایجاد می‌کند تا با استفاده از آنها بتوان ارتفاع قالب تونلی، محل قرارگیری پریزهای برق و غیره را اندازه‌گیری کرد.

در مرحله بعد مهره‌ها، مخروطی‌ها و بولت‌ها در سر جای خود قرار می‌گیرند. بولت‌ها یا اسپیسرها در واقع برای تثبیت‌کردن فاصله بین قالب‌های دیوار استفاده می‌شوند. برای اینکه سقف بتنی توانایی این را پیدا کند که وزن حاصل از سنگینی خود را تحمل کند و شکم نیندازد، با استفاده از جک‌های مورب، به سقف قالب تونلی، خیز منفی به سمت بالا داده می‌شود. این کار در واقع یک نوع اقدام پیشگیرانه است. باید به این نکته توجه داشت که اگر قبل از اجرای کار، میزان این شیب توسط متخصصین کار مشخص نشده باشد، باید این شیب را در حین اجرا، به‌صورت پیش‌فرض یک سانتیمتر در نظر بگیرند.

• مرحله چهارم: مراحل بتن‌ریزی، قالب‌برداری و قراردادن جک‌ها

برای اینکه وجود آرماتورها مانع از متراکم‌کردن بتن نباشد، باید از بتن روان استفاده شود، ولی نکته اینجاست بتنی که قابلیت روان بودن بالایی دارد، بالطبع مقاومت کمتری نسبت به سایر بتن‌ها دارد. به همین دلیل برای اجرای روش قالب تونلی، از بهترین و مرغوب‌ترین بتن‌ها به‌علاوه مواد فوق روان‌کننده استفاده می‌کنند. هزینه این مورد بالاست ولی کارایی خوبی دارد. بتن‌ریزی در اجرای این شیوه باید برای سقف و دیوار به‌صورت یکپارچه و هم‌زمان انجام شود. بعد از بتن‌ریزی حداقل 12 ساعت باید صبر کرد و قالب ‌ها در زیر بتن باقی بمانند. بعد از پایان یافتن 12 ساعت، عملیات قالب‌برداری انجام می‌شود و وقتی تمام قالب ‌ها برداشته شد، جک ‌ها را طبق معیارها و اندازه‌ هایی که در آیین‌ نامه مهندسی بیان ‌شده است در محل‌ های مناسب خود قرار می‌دهند.

در این روش باید بتن‌ریزی به‌صورت مستمر و پشت‌سرهم انجام شود، به‌گونه‌ای که قبل از اینکه لایه قبلی خشک شود باید لایه جدید از بتن را بریزند تا لایه‌ها به‌خوبی به‌هم‌پیوسته شوند و صفحات ضعیف ایجاد نشود. نکته دیگری که باید به آن توجه داشت این است که وقتی می‌خواهیم بتن اضافی را از روی سقف برداریم باید از پارو استفاده کنیم تا لوله‌های برق آسیب نبینند.

5. الزامات طراحی

1.5. معماری

در سیستم قاب بتنی پیوسته باتوجه‌به مدولار بودن قالب‌ها، بهترین اندازه‌ها در پلان از نظر معماری، نزدیک‌ترین آنها به ابعاد قالب‌هاست.

طراحی معماری در این روش، به دلیل محدودیت دهانه قالب‌ها باید با ابعاد قالب سازگار و منطبق باشد.

آیین‌نامه‌ها و تجربه ساخت نشان می‌دهد که هماهنگی معماری با الزامات سازه‌ای در این روش منجر به‌سهولت اجرا و در نتیجه کاهش زمان خواهد شد.

البته به دلیل پیوسته بودن قالب‌ها و بتن‌ریزی یکپارچه امکان تغییر در ابعاد و طراحی به نحو مطلوب وجود دارد.

این سیستم ایجاد تنوع در طرح‌ها با استفاده از خاصیت تیپ‌بندی اجزا و قطعات و امکان سازگاری آن با امکانات محیطی، فرهنگی، جغرافیایی با حداقل تغییرات امکان‌پذیر است.

در صورت بهره‌گیری از این سیستم، بهتر است برای نمای ساختمان از بتن اکسپوز، با طرح‌های مختلف استفاده شود.

این امر باعث می‌شود هزینه‌های مربوط به نما به حداقل برسد.

معیارها و نکات اصلی که باید در طراحی معماری این سیستم موردتوجه قرار گیرد، عبارت‌اند از:

• در صورت استقرار ساختمان‌ها به‌صورت بلوک‌های خطی و موازی هم حداکثر پیش‌آمدگی یا تورفتگی در هر ردیف (به‌منظور سهولت حرکت جرثقیل‌ها) 1.5 متر در نظر گرفته شود.
• درصورتی‌که جرثقیل به‌صورت ریلی حرکت کند، حداکثر شیب زمین باید 1٪ باشد.
• درصورتی‌که نیاز به زیرزمین باشد، بهتر است از روش سقف و دیوار جداگانه متداول بتنی در زیرزمین استفاده شود و در صورت استفاده از قالب تونلی در ساخت زیرزمین، از فضای اضافی موردنیاز برای اجرای این روش و حرکت قالب‌ها برای توسعه زیرزمین در محوطه استفاده شود.
• به‌منظور کاهش حجم کانال‌های تأسیساتی و بازشوهای سقف، در صورت استفاده از کولر آبی، این تجهیزات در بالکن‌ها یا فضاهای مشابه در همان طبقه پیش‌بینی شوند.
• در ساختمان‌های حداکثر 4 طبقه، طراحی پلان‌ها به نحوی باشد که قالب‌ها از یک طرف و عمود بر جهت استقرار ساختمان‌ها خارج شوند و در ساختمان‌های بیش از 4 طبقه توصیه می‌شود پلان‌ها به گونه‌ای باشند که تعداد دیوارهای برشی در دو جهت عمود بر هم تقریباً یکسان باشند.
• اندازه دهانه تونل‌ها، به‌منظور کنترل تنش‌ها در سقف و نیز زیادنشدن ضخامت دال بتنی سقف، بین 3 تا 5.5 متر توصیه می‌شود، عمق تونل‌ها نیز حداکثر 6 متر توصیه می‌شود.
• به‌منظور سهولت قالب‌بندی و اقدامات تکمیلی بعدی، بهتر است که فضاهای تر و داکت‌های تأسیساتی در طبقات روی‌هم قرار گیرند.
•  ازآنجاکه میزان مصرف میلگرد در این روش نسبت به سازه‌های بتنی بلندمرتبه کمتر است، باتوجه‌به سرعت کار بالاتر جرثقیل‌ها هنگام اجرای سقف‌های متعدد، توصیه می‌شود از این روش در ساختمان‌های بلندمرتبه و تکرارپذیر استفاده شود.

معیارهای دیگری که بهتر است در طراحی معماری این روش موردتوجه قرار گیرند عبارت‌اند از:

• محل استقرار تجهیزات بهداشتی روی دیوارهای غیرسازه‌ای پیش‌بینی شود.
• داکت‌های تأسیساتی به‌صورت متمرکز و قابل‌دسترس در نظر گرفته شود و سرویس‌ها در اطراف آنها مستقر شوند.
• به دلیل امکان پیش‌ساخته شدن پله‌های بتنی، بهتر است از پله‌های دوطرفه رفت‌وبرگشت برای ارتباط عمودی در ساختمان استفاده شود.
• بهتر است از ایجاد اختلاف سطح در طبقات ساختمان اجتناب شود.

2.5. سازه

سیستم بتنی قالب تونلی در عمل از یک سیستم باربر قائم و یک سیستم باربر جانبی تشکیل می‌شود.

سیستم باربر قائم سازه، همان دیوارهای بتنی مسلح هستند.

سیستم باربر جانبی سازه نیز همان دیوارهای برشی بتن‌آرمه بوده که دارای شکل‌پذیری نسبتاً کمی هستند.

در ساختمان‌های بیش از 15 طبقه یا بلندتر از 50 متر، از سیستم قاب خمشی یا سیستم دوگانه استفاده می‌شود.

در این ساختمان‌ها نباید برای مقابله با تمام نیروهای جانبی، فقط به دیوارهای برشی یا قاب‌های مهاربندی شده اکتفا کرد.

دیوارهای باربر، دارای شکل‌پذیری کمتری نسبت به قاب‌های خمشی هستند.

هنگامی که دیوارها هم‌زمان تحت بارگذاری ثقلی زیاد و نیروهای ناشی از زلزله قرار می‌گیرند، خطر فروریختن آنها وجود دارد.

در آیین‌نامه‌ها تنش یا مقاومت نهایی در برابر نیروی زلزله 33٪ افزایش داده می‌شود.

یکی از مهم‌ترین مزیت‌های سیستم‌های یکپارچه، پیوسته بودن عملیات بتن‌ریزی است.

این امر باعث عدم شکل‌گیری درز سرد شده و در نتیجه پیوستگی سیستم سازه را افزایش می‌دهد.

در روش متداول اجرای ساختمان‌های بتنی، به علت حجم عملیات ایجاد درز سرد اجتناب‌ناپذیر است.

این مسئله باعث به‌وجودآمدن انقطاع، در اسکلت بتنی می‌شود.

در نتیجه سازه در مقابل نیروهای وارده دچار ضعف می‌شود.

به همین دلیل در اجرای سازه‌های بتنی سعی می‌شود حتی‌الامکان این درزها، در محل نقاط با تنش کمتر، واقع شود.

به طور مثال در سازه‌های بتنی باتوجه‌به ضعف بتن در مقابل برش، باید سعی شود که این درزها در نقاطی اجرا شوند که تنش برشی کمتری رخ می‌دهد.

باتوجه‌به این که در این سیستم‌های دیوارهای بتنی به‌عنوان سیستم باربر جانبی عمل می‌کنند، باید در مراحل طراحی معماری و سازه حتی‌الامکان اصل تقارن در سیستم سازه‌ای ساختمان رعایت شود.

در سازه‌های متداول دارای دیوار برشی، این دیوارها دارای شکل و محل متقارن در پلان سازه هستند، تا بتوانند پیچش نامتقارن در حین زلزله را به حداقل برسانند.

در سیستم قاب بتنی پیوسته نیز به علت آن که دیوارها عناصر سازه‌ای باربر بوده و سهم عمده باربری جانبی را نیز برعهده دارند، تقارن این دیوارها نسبت به هر دو امتداد سازه و در نتیجه ایجاد سختی متقارن نسبت به هر دو امتداد امری بسیار مهم به شمار می‌رود.

این امر موجب جلوگیری از بروز پیچش نامتقارن در سازه می‌شود.

بدیهی است، رعایت این مطلب در مورد موقعیت و اندازه بازشوهای اجتناب‌ناپذیر در دیوارهای بتنی نیز از اهمیت بسیاری برخوردار است.

1.2.5. انواع سیستم‌های دیوار باربر بتنی

این دیوارها به طور عمده دارای سختی درون صفحه‌ای هستند و عمود بر صفحه دارای سختی چندانی نیستند.

طراحی این دیوارها تحت بارهای محوری، گشتاور خمشی ناشی از برون‌محوری و نیز بارهای جانبی انجام می‌شود.

لنگرهای برایند که باعث ایجاد گشتاور حول محور ضعیف دیوار می‌شوند، باید در طراحی موردتوجه قرار گیرند.

برای طراحی و اجرای سازه‌های قاب بتنی پیوسته، از یکی از انواع دیوارهای برشی، با نام دیوار برشی یکنواخت استفاده می‌شود.

در این نوع دیوار برشی، میل‌گردگذاری به طور یکنواخت و با فواصل یکسان در طول دیوار اجرا می‌شود.

از این سیستم برای اجرای دیوارهای باربر بتنی که باید هم‌بارهای ثقلی و هم‌بارهای جانبی را تحمل کنند، استفاده می‌شود.

این دیوارها می‌توانند به‌صورت بتن درجا اجرا شوند و یا پیش‌ساخته باشند.

در نوع سازه بتنی درجا، قالب‌بندی به کمک قالب فلزی و یا چوبی صورت می‌گیرد و سپس سیستم سقف که اغلب دال بتنی درجا است، بر روی آن اجرا می‌شود.

سپس دیوارهای طبقه بالاتر اجرا می‌شوند.

دو روش اصلی اجرای این نوع سازه‌ها که به طور معمول در پروژه‌های انبوه‌سازی بسیار استفاده می‌شوند، عبارت‌اند از:

1.1.2.5. سیستم نیمه تونلی

اجرای دیوار با قالب فلزی بالارونده و اجرای سقف با میز پرنده.

2.1.2.5. سیستم تونلی کامل

اجرای دیوار و سقف به‌صورت هم‌زمان، به کمک قالب‌های تونلی.

• الف – سیستم نیمه تونلی (با میز پرنده):

در این سیستم از قالب فلزی یکپارچه استفاده می‌شود.

قالب‌ها برای دیوار به‌صورت کامل مونتاژ می‌شوند.

قالب دیوارهای خارجی با نام دیوار انتهایی، متکی بر دیوار، به‌صورت لغزنده بالا می‌روند.

قالب‌های داخلی نیز پس از قالب‌برداری در ساختمان مجاور قابل استفاده‌اند و پس از اجرای هر سقف در طبقه بالاتر به کار می‌روند.

باتوجه‌به حجم قابل‌ملاحظه قالب‌ها، مؤثرترین شیوه استفاده از این سیستم، کاربرد غالب دیوارهای داخلی به‌صورت مشترک، برای چندین ساختمان مجاور (باتوجه‌به زمان اجرا) است، تا از قالب‌ها و محیط کار حداکثر استفاده شود.

برای اجرای سقف‌ها، قالب‌های آماده‌ای که دارای دیواره‌های عمودی و سقف افقی بوده و مشابه یک میز پرنده هستند و میز پرنده نامیده می‌شوند، استفاده می‌شود.

میزهای پرنده از جنس آلومینیوم سبک ساخته می‌شوند.

این میزها پس از اجرای دیوارهای طبقه، بین دیوارها قرار گرفته، سپس نصب میل‌گردهای سقف صورت‌گرفته و بتن‌ریزی انجام می‌شود.

باید توجه داشت که این سیستم برای کارهای بتنی با حجم زیاد و پروژه‌های انبوه‌سازی طراحی شده و نیازمند تجهیزات زیاد از قبیل جرثقیل‌های سنگین با بازوی مؤثر بلند و ظرفیت بالاست.

در صورت وجود تجهیزات کافی، این سیستم از نظر سرعت اجرا، بسیار مطلوب است.

از نمونه‌هایی که با سیستم بتنی قالب تونلی در ایران ساخته شده‌اند می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

– شهرک اکباتان در غرب تهران که بزرگ‌ترین مجتمع مسکونی ایران با ظرفیت 15593 واحد و سطح زیربنای مسکونی 2.660.000 مترمربع است.

– پروژه واوان با 2576 واحد مسکونی و سطح زیربنای مسکونی 206.643 مترمربع.

– پروژه سپه شهر با 624 واحد مسکونی و سطح زیربنای مسکونی 60.208 متر مربع.

• ب- سیستم تونلی (سقف و دیوار):

این سیستم از نظر شکل ظاهری مشابه سیستم نیمه تونلی است و تنها تفاوت آن در نحوه اجراست.

بدین ترتیب که در این سیستم، قالب دیوار و سقف کاملاً در یکدیگر ادغام شده‌اند.

این امر باعث سرعت بیشتر در اجرا می‌شود، زیرا دیوار و سقف در یک مرحله اجرا می‌شوند.

همچنین به علت استفاده مداوم از تمامی اجزای قالب طی مدت اجرا، هم‌زمان اجرای چند ساختمان مجاور هم (که در سیستم تونلی تقریباً امری الزامی است)، به‌سهولت امکان‌پذیر است.

6. الزامات اجرایی

الزامات اجرایی در روش سیستم قاب بتنی پیوسته (قالب تونلی) شامل سه بخش:

1. الزامات اجرایی تأسیسات مکانیکی و الکتریکی
2. الزامات سیستم سازه
3. الزامات بتن‌ریزی

1.6. الزامات اجرایی تأسیسات مکانیکی و الکتریکی در سیستم بتنی قالب تونلی

نکته قابل‌ذکر در مورد اجرای سیستم‌های تأسیساتی در این روش، ساخت و نصب اجزای تأسیساتی (لوله‌های آب و فاضلاب، کلید و پریزهای برق، دودکش‌ها و کانال‌های تهویه) در درون قالب دیوار و پیش از قالب‌بندی و بتن‌ریزی است.

این امر سبب حفظ یکپارچگی دیواره‌ها شده و دیگر به عملیات تخریب و ترمیم مجدد دیوارها برای نصب و اجرای تأسیسات الکتریکی و مکانیکی نیازی نخواهد بود.

گرچه ممکن است در صورت نیاز به تعمیر تأسیسات به دلیل قرارگیری این بخش‌ها در دیواره‌های بتنی که نقش سازه‌ای نیز دارند، مشکلاتی ایجاد شود.

همچنین به دلیل ضخامت اندک دیوارها باید بخشی از تأسیسات به‌صورت روکار یا در داخل داکت‌ها اجرا شود.

1.1.6. الزامات اجرایی تأسیسات الکتریکی

رعایت موارد زیر در ارتباط با نحوه اجرای تأسیسات الکتریکی سیستم قاب بتنی پیوسته به‌منظور تحقق کیفیت مطلوب ضروری است:

1- قبل از تهیه هرگونه نقشه اجرایی باید کلیه نقشه‌های الکتریکی با نقشه‌های نهایی معماری، سازه و تأسیسات مکانیکی، هماهنگ و کنترل شود.

2- به‌منظور جلوگیری از تعدد لوله‌های انتظار و یکپارچگی لوله‌گذاری برق، حتی‌المقدور سعی شود محل تمامی کلید و پریزها بر روی دیوارهای بتنی تعبیه شود.

3- محل مشخص شده برای نصب قوطی کلیدها به گونه‌ای پیش‌بینی شود که در محل تجمع میلگردها واقع نشود.

4- تعداد لوله‌های ورودی و خروجی به قوطی کلیدها در نقشه‌های اجرایی به طور دقیق برای هر قوطی مشخص شود.

5- نقشه‌های اجرایی باید دارای اندازه‌گذاری دقیق برای محل قوطی کلید و پریزها، چراغ‌ها و… بوده و تمامی اندازه‌ها باید از محل‌هایی که در زمان اجرای اسکلت قابل دسترسی باشند، مشخص گردد (مانند ابتدا یا انتهای دیوارهای بتنی).

6- قوطی کلیدهای مورد استفاده در سیستم قالب تونلی باید قوطی پلاستیکی گرد به قطر 6 و عمق 8 سانتیمتر با درب چفت شونده محکم و بدون سوراخ باشند.

7- جنس لوله برق مورد استفاده در سیستم قالب تونلی باید لوله پی وی سی سخت شاخه‌ای (6 متری) و یا لوله پلی اتیلن کلافی (200 متری) باشد.

8- کلیه لوله‌های ورودی و خروجی به تابلوی برق واحدها و قوطی کلیدهای روشنایی وانواع پریزها از بالا اجرا می‌شود و لوله‌های ارتباطی برق هر واحد در دیوارها و سقف همان واحد قرار گیرد.

9- نصب قوطی کلیدها در دیوارها پس از اجرای میلگردها و مشخص شدن تراز نصب کلیدها انجام شود.

10- بست قوطی‌ها در سطح خارجی میلگردها و در ضخامت پوشش بتن جاگذاری و اجرا شود.

11- لوله‌گذاری برق در سیستم قالب تونلی در دو مرحله اجرا می‌شود: مرحله اول اجرای لوله‌های عمودی در دیوارها و مرحله دوم اجرای لوله‌های افقی در سقف.

12- تمامی لوله‌های داخل دیوارها باید در حد فاصل دو شبکه میلگرد در دیوارها اجرا شود و تحت هیچ شرایطی اجرای لوله‌گذاری در ضخامت پوشش بتن مجاز نیست.

13- در زمان اجرای لوله‌ها و نصب قوطی‌ها در دیوارها باید دقت شود که قوطی‌ها و یا لوله‌ها در مسیر عبور پیچ‌های نگهدارنده قالب قرار نگیرند.

14- لوله‌های برق در سقف‌ها باید بر روی شبکه میلگرد پایین اجرا شده و به وسیله سیم میلگرد در فواصل مناسب ثابت شوند و در سقف‌ها بازشو با ابعاد مناسب (و تعبیه نبشی نمره 3 در اطراف آن) برای داکت‌های برق و شبکه‌های جریان ضعیف پیش‌بینی و اجرا شود.

15- در محل چراغ‌های سقفی، زنجیر آویز پیش‌بینی و اجرا شود.

16- در محل نصب تابلوی برق واحدها یک عدد پلاستوفوم به ابعاد بزرگتر از تابلو پیش‌بینی و بر روی میلگردبندی دیوارها ثابت شود و سر لوله‌ها پس از پوشش به وسیله چسب کاغذی به داخل پلاستوفوم هدایت شوند.

17- سر کلیه لوله‌های برق که به داخل قوطی کلیدها هدایت می‌شوند همچنین لوله‌های انتظار با چسب شیشه‌ای یا کاغذی نواری به عرض 5 سانتیمتر و یا درپوش مناسب پوشانده شود.

18- برای شناسایی لوله‌های انتظار عمودی در دیوارها برای سیستم‌های مختلف به‌منظور اجرای کلید روشنایی، پریز، تلفن، آنتن، در بازکن و… اجرای لوله‌های افقی در سقف، از رنگ و یا سایر علائم مشخص کننده مناسب استفاده شود.

19- محل ورود و خروج لوله‌های برق به قوطی‌ها توسط دستگاه منگنه سوراخ شود سوراخ‌های ایجاد شده در روی قوطی‌ها به گونه‌ای انتخاب شود که برابر قطر خارجی لوله‌های برق باشد.

20- برای اطمینان از سالم بودن لوله‌های برق باید بلافاصله پس از باز شدن قالب‌ها، لوله‌های اضافی داخل قوطی‌ها بریده شده و با عبور فنر سیم‌کشی به همراه نخ پلاستیکی از داخل آنها، صحت اجرای کار کنترل شود.

2.1.6. الزامات اجرایی تأسیسات مکانیکی

رعایت نکات زیر در خصوص تأسیسات مکانیکی سیستم قاب بتنی پیوسته برای دستیابی به کیفیت بالاتر در ساختمان الزامی است:

1- قبل از شروع عملیات ساختمانی نسبت به بررسی نقشه‌های تأسیسات مکانیکی و انطباق این نقشه‌ها با نقشه‌های معماری، سازه و تأسیسات الکتریکی نهایی شده، اقدام شود.

2- فواصل تجهیزات بهداشتی از دیوارهای مقابل و جانبی در سرویس‌های بهداشتی طبق جداول استاندارد رعایت شده و تمهیدات لازم برای عدم تداخل آنها با درهای ورودی سرویس‌ها به عمل آید.

3- نقشه‌های اجرایی چیدمان تجهیزات آشپزخانه و سرویس‌های بهداشتی تهیه شود.

4- نقشه‌های اجرایی بازشوهای مورد نیاز برای هر سقف و دیوار براساس نقشه‌های اجرایی موضوع ردیف 3 فوق تهیه و قبل از بتن‌ریزی سقف‌ها تقویت سازه‌ای لازم برای ایجاد سوراخ‌های محل عبور تأسیسات مکانیکی اعمال شود.

5- قالب‌های فلزی به ابعاد مورد نیاز برای محل بازشوها در کف طبقات برای تعبیه تجهیزات بهداشتی مانند سرویس بهداشتی ایرانی و عبور لوله‌های تأسیسات مکانیکی تهیه و اجرا شود.

6- بازشو در سقف برای عبور دودکش‌ها و لوله‌های مربوط به منبع انبساط در پشت بام به‌صورت مستقل و جدا از سایر تأسیسات مکانیکی تعبیه شود.

7- بازشوها در سقف و دیوارهای بتنی برای عبور مسیر کانال‌های کولر در پروژه‌هایی که سیستم سرمایش آنها کولر آبی است، تعبیه شود.

8- برای عبور لوله‌ها از دیوارها و سقف بتنی لازم است غلاف‌گذاری با استفاده از لوله‌های فشار قوی پی وی سی با 2 نمره بزرگتر از قطر لوله انجام شود.

9- ورق‌های فولادی در دیواره بازشوهای تأسیساتی در هر طبقه برای نصب بست لوله‌های داخل داکت کارگذاشته شود.

2.6. الزامات اجرایی سیستم سازه در سیستم بتنی قالب تونلی

قالب‌بندی در این روش با استفاده از چیدمان‌های مختلف به شرح زیر صورت می‌گیرد:

• قالب پشت‌به‌پشت
• قالب‌های متوالی
• قالب واسط یا فیلر

نکات زیر باید در زمان اجرای سیستم قاب بتنی پیوسته رعایت شود:

* نظارت بر کار میلگردبندی دیوارها و سقف و استقرار قالب‌ها و بتن‌ریزی باید توسط مهندسان کارگاه انجام شده و تمامی اطلاعات مربوط به میلگردبندی، قالب‌بندی، بتن‌ریزی و قالب‌برداری به‌صورت دقیق و مستمر کنترل و ثبت شوند.

* نگهداری مناسب قالب‌ها و انبارکردن صحیح آنها موجب استهلاک کمتر قالب‌ها خواهد بود.

قبل از هر بار قالب‌بندی، باید قالب‌ها بادقت روغن‌کاری شده و پس از قالب‌برداری، قطعات بتن چسبیده شده به قالب و چرخ‌ها تمیز شوند.

* برای تأمین اتصال کافی و مناسب بین دیوار و شالوده توزیع یکنواخت میلگردهای انتظار و توجه دقیق به تأمین سطح مقطع لازم، مقاومت کافی میلگردها، طول گیرداری لازم، جزئیات خم و وصله و سایر نکات اجرایی مطابق با الزامات آیین‌نامه طراحی ساختمان‌های بتنی، ضروری است.

* برای اجرای رامکا از قالب‌های نواری به ارتفاع حدود 10 سانتیمتر استفاده می‌شود.

در قالب‌بندی رامکاها، کف درگاه‌ها نیز باید لحاظ شوند.

پس از اجرای رامکا و باز کردن قالب‌ها باید میلگردبندی دیوارها در امتداد میلگردهای انتظار خارج شده از رامکا انجام شود.

* برای تثبیت فاصله شبکه میلگرد با جداره قالب‌ها و حفظ حداقل پوشش بتن، باید از فاصله‌گذاری‌های پلاستیکی به فواصل مشخص بر روی میلگردها استفاده شود.

* به‌منظور جلوگیری از آسیب و یا انسداد لوله‌های برق هنگام بتن‌ریزی، باید آنها را فقط به‌صورت عمودی در دیوارها اجرا کرده و ارتباطات افقی لوله‌های برق در کف انجام شود.

* برای اجرای دیوارهای خارجی که دهانه خروج قالب محسوب می‌شوند، از مصالح دیگر به‌صورت پیش‌ساخته استفاده می‌شود.

اتصال این دیوارها به لبه دیوارهای بتنی کف و سقف باید از طریق اتصال به ورق‌های انتظار کار گذاشته شده در بتن (و یا میخکوبی با استفاده از پیچ‌های مخصوص مانند هیلتی) انجام شود.

3.6. الزامات بتن‌ریزی در سیستم بتنی قالب تونلی

1- بتن‌ریزی باید یکنواخت باشد تا جداشدگی در اجزای بتن به وجود نیاید.

2- بتن در لایه‌های افقی با ضخامت مساوی ریخته شده و هر لایه باید به طور مطلوب متراکم شده و سپس لایه بعدی ریخته شود، ضخامت لایه‌ها تابع اندازه و شکل قالب، روانی بتن، فاصله میلگردها و روش تراکم است.

3- بتن‌ریزی باید مستمر بوده و لایه جدید قبل از سخت شدن لایه قبلی ریخته شود تا پیوستگی بین لایه‌ها تأمین شده و از بروز صفحات ضعیف یا درز سرد احتراز شود.

4- در مواردی که تراکم میلگردها کم باشد، می‌توان از لوله‌های آویز یا شوت قائم برای بتن‌ریزی استفاده کرد.

قطر لوله‌های مورداستفاده باید حداقل 8 برابر قطر بزرگترین دانه در بتن باشد.

5- هنگام بتن‌ریزی، برای جابه‌جایی بتن مازاد روی سقف به‌منظور آسیب ندیدن لوله‌های برق از پارو به جای بیل استفاده شود.

7. نکات سازه‌ای و اجرایی سیستم بتنی قالب تونلی

در طراحی روش قاب بتنی پیوسته موارد سازه‌ای و اجرایی زیر باید موردتوجه قرار گیرند:

• رعایت حداقل مقاومت فشاری 25 مگاپاسکال (نمونه استوانه‌ای) برای بتن سازه‌ای و حداقل تنش 400 مگاپاسکال برای میلگردها الزامی است.
• طراحی و اجرای جزئیات مناسب در محل اتصال دیوارهای غیرسازه‌ای به عناصر سازه‌ای (به‌منظور عدم مشارکت در سختی جانبی سازه) الزامی است.
• تمامی دیوارهای باربر و سقف‌ها باید دارای ضخامت ثابت باشند.
• برای جلوگیری از نشست نامتقارن، طول ساختمان در جهت عمود بر محور طولی قالب‌های تونلی باید حداکثر 25 متر باشد.
• پیش‌بینی تمهیدات سازه‌ای در محل نصب تابلوهای برق و تمامی بازشوهای سقفی الزامی است.
• در صورت طراحی مدولار سازه‌ای و محدودیت تیپ سازه‌ای دیوارها و سقف، می‌توان از شبکه پیش‌ساخته فولادی، برای تسریع در قالب‌بندی استفاده کرد.
• منظم بودن ساختمان در ارتفاع و پلان ضروری است.
• سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در هر جهت باید حداقل 3٪ سطح زیربنای طبقه باشد.
• سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در یک‌جهت باید حداقل 80٪ جهت دیگر باشد.

همچنین در ارائه نقشه‌های سازه باید به نکات زیر توجه شود:

• ارائه مشخصات اتصالات قطعات مختلف قالب در صورت استفاده از قالب‌های چندتکه
• تعیین مشخصات دقیق اجرایی
• تعیین محل دقیق کلید و پریز و تمام بازشوهای سقفی و دیواری
• تعیین محل درزهای ساختمان (به‌منظور کنترل تغییر شکل‌ها و تنش‌های حرارتی ناشی از انبساط و انقباض حرارتی ساختمان)
• درج اندازه خیز لازم برای جبران افتادگی دال
• تعیین وضعیت اجرای قطعات مدفون، چارچوب و قاب بازشوها و یا جزئیات محل نصب صفحات برای اتصالات بعدی
• اعلام بارهای مجاز قابل‌اعمال روی دال‌های بتنی تازه ریخته شده
• ارائه جزئیات بتن‌ریزی اتصال دیوارها و سقف

8. مشخصات سیستم قالب‌بندی سیستم بتنی قالب تونلی

برای اجرای ساختمان‌های قاب بتنی پیوسته از نوعی سیستم قالب‌بندی فلزی استفاده می‌شود که قالب‌ها با وجود بزرگ‌بودن، به‌سرعت بسته شده و بادقت در محل خود اجرا می‌شوند و علاوه‌برآن دوام بیشتر و کیفیت بهتری دارند.

مهم‌تر از همه امکان تکرار یک دور کامل اجرا در 24 یا 48 ساعت (با توجه به تعداد واحدها در یک طبقه) است که در هیچ یک از سیستم‌های قالب‌بندی فلزی و چوبی متداول امکان آن وجود ندارد.

این سیستم قالب‌بندی نسبت به سایر سیستم‌ها، از نظر تعداد درز تفاوت‌های زیادی دارد.

برای مثال در این سیستم سطوح تا 20 مترمربع به طور یکپارچه بدون درز پوشانده می‌شوند.

قطعات بزرگ و سبک دیوارهای خارجی و داخلی، با سرعت زیاد به‌وسیله جرثقیل برجی در محل خود قرار داده شده و توسط پیچ به یکدیگر متصل می‌شوند.

به طور مثال طی 5 ساعت یک مجموعه قالب برای اجرای دو واحد مسکونی 84 مترمربعی بسته می‌شود.

فرم لبه‌های قالب در سقف و جزئیات اتصال آنها به ریل‌ها و دیواره‌ها در کناره سقف‌ها، کیفیت بسیار خوبی را در بطن تمام شده ایجاد می‌کند.

هر قالب در صورت نگهداری و تعمیر صحیح و به‌موقع، تا 200 بار قابل استفاده است و بعد از یک تعمیر اساسی، این روند دوباره تکرار می‌شود.

قالب‌ها در این سیستم سبک‌تر از دیگر سیستم‌های قالب‌بندی هستند و وزن قالب دیوار و سقف به ترتیب برابر 68 و 48 کیلوگرم بر مترمربع است.

قالب‌های سقف، متشکل از پانل‌های فلزی سبک، با دهانه‌های کمتر از 3.5 متر هستند.

این پانل‌ها بر روی دو ردیف از ریل‌ها که توسط شمع‌های فلزی نگه داشته می‌شوند، قرار گرفته و به‌وسیله نیروی حاصل از جک‌های هیدرولیک که در قسمت‌های مناسب قرار گرفته‌اند، در محل موردنظر قرار می‌گیرند.

باید توجه داشت که به طور معمول در این سیستم اجرای بتن‌ریزی به‌صورت خطی است و به همین جهت هنگام نصب قالب، میلگردبندی‌ها باید به‌گونه‌ای انجام شود که هنگام حرکت قالب به سمت جلو، برای اجرای بتن‌ریزی قسمت بعدی، میل‌گردها یا به‌طورکلی بتن‌ریزی قسمت اجرا شده باعث ایجاد مشکل برای حرکت قالب و قرارگرفتن در محل جدید نشوند.

در این سیستم قالب‌بندی، قبل از بتن‌ریزی و بدون نشت دوغاب، کلیه اجزا مانند بازشو پنجره‌ها با جزئیات خاصی، در داخل قالب فلزی به طور کامل تثبیت می‌شوند.

قابل‌ذکر است که به دلیل پیچیدگی نصب این نوع قالب‌ها، باید برای قالب‌بندی از نیروی انسانی آموزش‌دیده استفاده شود.

استفاده از نیروی ماهر و متخصص علاوه بر کاهش زمان باعث کاهش هزینه و افزایش ایمنی می‌شود.

در این سیستم به دلیل استحکام کافی قالب‌ها از حداقل پیچ‌ومهره نگهدارنده قالب استفاده می‌شود و برای بیشتر آنها نیازی به استفاده از پشت‌بند نیست.

9. بررسی سیستم از نظر اقتصادی

ازآنجاکه این سیستم بر اساس ایجاد صندوق‌های مقاوم بتنی شکل‌گرفته است، میزان مصرف بتن و میلگرد مهم‌ترین عامل در برآورد هزینه اجرای این روش است.

اما علاوه بر هزینه مصالح مصرفی، عملیات اجرایی نیز دارای اهمیت و تأثیر به سزایی در هزینه‌های این روش است.

هرچند که رعایت نکاتی می‌تواند سبب صرفه‌جویی در این بخش شود.

در صورت انتخاب مناسب ابعاد و اندازه قالب‌ها، این اجزا به‌راحتی نصب شده و علاوه بر دوام بیشتر، موجب شکل‌گیری سازه‌ای باکیفیت بالا (و قابل‌کنترل) می‌شود.

مهم‌ترین نکته‌ای که در این زمینه قابل‌ذکر است، امکان استفاده مجدد قالب‌ها و قطعات در یک دوره زمانی 24 ساعته است.

این خصوصیت در بین اکثر سیستم‌های قالب‌بندی منحصربه‌فرد است.

این مزیت منجر به کاهش تعداد قالب‌های موردنیاز در پروژه، بدون افزایش مدت‌زمان اجرای آن یعنی کاهش هزینه‌ها خواهد شد.

نکته دیگری که در زمینه این قالب‌ها قابل‌ذکر است، سبکی آنها نسبت به قالب‌های متداول است.

برای مثال وزن قالب‌های دیوار و سقف به‌کاررفته در این روش همچنان که در بخش مشخصات سیستم قالب‌بندی بیان شد، حدود 68 و 48 کیلوگرم بر مترمربع است که بسیار کمتر از وزن متوسط قالب‌های به کار رفته در واحدهای مسکونی متداول است.

درضمن در قالب‌بندی به کمک این سیستم، تعداد پیچ و مهره‌ها بسیار کمتر خواهد بود.

این امر هزینه نصب قطعات و نیروی انسانی موردنیاز آن را به نحو مؤثری کاهش می‌دهد.

باتوجه‌به اینکه همه اجزای این سیستم باربر هستند، وزن سازه ساختمان نسبت به سازه مشابه اسکلت فلزی یا بتنی بیشتر است.

این امر در مقدار نیروی زلزله ساختمان و حتی در تعیین ابعاد پی‌ها مؤثر است.

به دلیل یکپارچگی سیستم، مشکلات ناشی از ضعف مصالح به‌کاررفته، مانند ترک‌های بتن پس از گرفتن و سخت‌شدن، ترک‌های حرارتی و یا نشست پی کاهش می‌یابد؛ بنابراین پایداری و استحکام سازه تأمین شده و نیاز به عملیات ترمیمی کاهش می‌یابد.

بدون تردید یکی از مزایای مهم این سیستم، سرعت اجرایی زیاد و قابلیت بالای برنامه‌ریزی در این شیوه از اجرا است.

این امر سبب کاهش ریسک مالی عملیات، کوتاه‌شدن زمان اجرا و بازگشت سریع‌تر سرمایه خواهد شد.

باتوجه‌به پیش‌ساخته بودن قطعات در این سیستم، میزان نیاز به نیروی انسانی ساده کاهش می‌یابد.

در نتیجه میزان نیاز به نظارت کارگاهی نیز کاهش قابل‌ملاحظه‌ای خواهد داشت.

همچنین می‌توان با به‌کاربردن تعداد بیشتر قطعات، سرعت عملیات را حتی به 2 یا 3 برابر افزایش داد.

همچنان که پیش‌ازاین بیان شد، در این سیستم می‌توان از هر قالب 200 مرتبه در کارگاه استفاده کرد و تنها یک بار هزینه حمل و نقل پرداخت نمود.

درصورتی‌که اگر از سیستم‌های پیش‌ساخته استفاده شود، هزینه حمل قطعات به ده‌ها برابر افزایش خواهد یافت، درعین‌حال که در این سیستم اکثر قطعات مورداستفاده حجم و وزن زیادی ندارند.

با مقایسه هزینه اسکلت فلزی و سازه بتنی (با سقف تیرچه‌بلوک) و سیستم قاب بتنی پیوسته (قالب تونلی)، مشخص می‌شود که در مجموع هزینه مصالح، دستمزد و هزینه‌های متفرقه در روش قاب بتنی پیوسته (در پروژه‌های انبوه‌سازی) نسبت به اسکلت فلزی و یا سازه بتنی کمتر است.

البته به این مقایسه، کاهش چشمگیر زمان اجرا و در نتیجه کاهش هزینه‌های بالاسری و امکان بهره‌برداری سریع‌تر از سرمایه‌گذاری انجام شده را باید افزود.

10. بررسی سیستم از نظر انرژی

در پروژه‌هایی که با سیستم قاب بتنی پیوسته (قالب تونلی) اجرا می‌شوند، در مصرف انرژی در دو مرحله از پروژه صرفه‌جویی می‌شود.

نخست در مرحله اجرا و به طور عمده از نظر حمل‌ونقل و دوم در زمان بهره‌برداری از ساختمان در بخش حمل‌ونقل، صرفه‌جویی ناشی از کاهش تعداد دفعات تردد، به علت کاهش حجم قالب‌ها نسبت به ساختمان‌های بتنی متداول کاملاً چشمگیر و تأثیرگذار است.

صرفه‌جویی در مصرف انرژی در دوران بهره‌برداری از بنا به دلیل استفاده از تخته‌های گچی در جداره داخلی دیوارها و استفاده از عایق‌های حرارتی مناسب برای عایق‌بندی حرارتی بهینه در جداره خارجی ساختمان است.

یکی از مزیت‌های بناهای ساخته شده با این سیستم نسبت به سایر بناها، یکپارچگی و دقت ناشی از اجرای صنعتی جداره‌هاست.

این امر سبب کاهش اتلاف انرژی از خلال درزهای ساختمان می‌شود.

از سوی دیگر سطوح صاف و تراز جداره‌ها موجب سهولت اجرای لایه عایق می‌شوند.

11. بررسی سیستم از نظر عایق‌بندی صدا

ازآنجاکه در سیستم قاب بتنی پیوسته (قالب تونلی) همه اجزا واجد یکپارچگی و انسجام هستند، گسترش صدای کوبه‌ای در آن، با سرعت بیشتری صورت خواهد گرفت.

برای کاهش این مشکل، یک‌لایه 5 سانتیمتری پروپیلن، پیش از ریختن بتن کف طبقات و در زیر لایه بتن اجرا می‌شود.

به‌این‌ترتیب مزاحمت ناشی از انتشار صدای کوبه‌ای کاهش می‌یابد.

عایق‌بندی در برابر صدای هوابرد در این سیستم، همانند سایر روش‌های متداول ساختمانی انجام می‌شود.

12. بررسی سیستم بتنی قالب تونلی از نظر تأثیرات زیست‌محیطی

امکان کنترل دقیق‌تر طراحی و عملیات اجرایی، دقیق‌تر بودن محاسبات و عملیات نظارتی، کاهش میزان نخاله ساختمانی ایجاد شده در سیستم قاب‌های بتنی پیوسته سبب کاهش آلودگی محیطی ناشی از این روش اجرایی در مقایسه با روش‌های متداول است.

در این سیستم از مصالح مضر و یا خطرناک برای محیط‌زیست، استفاده نمی‌شود و می‌توان این روش را به دلیل عدم تأثیرات سوء بر محیط‌زیست به‌عنوان سیستمی مناسب ارزیابی کرد.

همچنین این سیستم از لحاظ عمر مفید سازه‌ای، در زمره سیستم‌های پایدار قرار می‌گیرد که این امر در ارزیابی تأثیرات زیست‌محیطی این روش نکته‌ای مثبت تلقی می‌شود.

شایان‌ذکر است که این سیستم به دلیل استفاده گسترده از سیمان، به‌عنوان یکی از مهم‌ترین مصالح موردنیاز، از نظر زیست‌محیطی در این دیدگاه روش مطلوبی شناخته نمی‌شود.

13. مزایا و محدودیت‌ها

در سیستم قاب بتنی پیوسته (روش قالب تونلی)، به جای تیر و ستون از دیوارها به عنوان عناصر باربر استفاده می‌شود و سقف‌ها نیز هم‌زمان با دیوارها به‌صورت دال بتنی درجا ساخته می‌شود.

باتوجه‌به این نکته که تمامی دیوارهای خارجی و داخلی به طور هم‌زمان اجرا می‌شوند و به نحو مناسبی با کف و سقف درگیر می‌شوند، دیوارها و دال‌های بتنی کف به‌صورت یک مجموعه واحد در مقابل نیروهای جانبی مانند زلزله و باد عمل می‌کنند.

این سیستم از شالوده بتنی درجا، دیوارهای باربر بتنی و سقف‌های بتنی اجرا شده در محل کارگاه، قاب‌ها یا پیش قاب‌های درها و پنجره‌ها که قبل از بتن‌ریزی در دیوارها نصب می‌شود و تجهیزات تأسیسات مکانیکی و الکتریکی کار گذاشته شده در دیوار و سقف تشکیل می‌شود.

برای اجرای کلیه قسمت‌ها، قالب‌های یکپارچه فلزی که در آنها تمام پیش‌بینی‌های لازم برای مسیرهای توزیع تأسیسات، در و پنجره و غیره به‌عمل‌آمده است، طراحی و ساخته می‌شود.

دیوارها و سقف‌ها به‌صورت هم‌زمان بتن‌ریزی می‌شود و پس از برداشت قالب، ساختمان آماده نصب سرویس‌ها و اجرای رنگ و نصب شیشه است.

در این روش تمام دیوارها، سقف‌ها و جداکننده‌ها از بتن مسلح است و پس از قالب‌برداری از بتن هیچ‌گونه عملیات بنایی در آن صورت نمی‌گیرد.

این سیستم که می‌تواند از انواع تولید صنعتی ساختمان محسوب شود، همانند یک خط تولید کارخانه‌ای عمل می‌کند.

بدین ترتیب که عملیات ساختمانی به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شود و تا حد ممکن از مزایای تولید صنعتی در این بخش‌ها استفاده می‌شود.

به همین دلیل، تمامی اجزای کار بادقت قابل‌پیش‌بینی و برنامه‌ریزی است، در این روش مراحل مختلف عملیات ساخت؛ مانند میلگردبندی، قالب‌بندی بتن‌ریزی و غیره، به‌صورت متوالی انجام می‌شود، به‌منظور هماهنگی هرچه بیشتر برای افزایش سرعت عملیات تا حد ممکن بخش‌هایی از کار به‌صورت پیش‌ساخته در کارگاه‌های جداگانه تولید می‌شوند و با انتقال به محل کارگاه در موقعیت خود قرار می‌گیرند.

این عمل سبب می‌شود تا حتی‌الامکان از تداخل عملیات اجرایی احتراز شود و پیش‌نیازهای مراحل مختلف اجرا در زمان مناسب فراهم شود.

سرعت عملیات اجرایی را می‌توان متناسب با اهداف پروژه، با اضافه‌کردن تعداد قالب‌ها و نیروهای انسانی آموزش‌دیده افزایش داد.

از مزایای اصلی این روش می‌توان به یکپارچه بودن سیستم سازه‌ای، اقتصادی‌بودن آن برای اجرای پروژه‌های مسکونی بلندمرتبه، کنترل کیفیت مناسب در محل کارگاه، تعبیه سیستم تأسیسات مکانیکی و برقی در حین اجرای سازه و تسریع در عملیات اجرایی نسبت به روش‌های اجرایی متداول اشاره کرد.

البته فراهم‌کردن تمهیدات لازم برای اجرای بتن‌ریزی یکپارچه دیوارها و سقف‌ها و رعایت کلیه مباحث مقررات ملی ساختمان به‌ویژه ضوابط مربوط به پایداری ساختمان در برابر نیروهای وارده، صرفه‌جویی در مصرف انرژی، مقاومت در برابر حریق و صدابندی ساختمان در مراحل طراحی و اجرای این روش اجرایی ضروری است.

نیاز به تجهیزات خاص و سنگین کارگاهی، محدود بودن دامنه فعالیت به دلیل سنگینی قطعات، هزینه قابل‌ملاحظه اولیه در تولید قطعات قالب‌ها، زمان قابل‌ملاحظه‌ای برای عمل‌آوری بتن و باز کردن قالب‌ها، نیاز به آموزش خاص نیروهای اجرایی و محدود بودن به سیستم‌های دیواری و سقفی را می‌توان از مهم‌ترین محدودیت‌های این سیستم برشمرد.

در روش قاب بتنی پیوسته، باتوجه‌به لزوم وجود دیوارهای باربر، تأمین پارکینگ با محدودیت روبه‌رو است.

تعداد طبقات بهینه در این روش، بین 8 تا 10 طبقه است.

به‌علاوه صرفه اقتصادی در این روش اختصاص به پروژه‌های انبوه‌سازی دارد.

در این روش عناصر سازه‌ای دارای وزن زیادتری بوده و وزن نهایی ساختمان نیز بیش از سایر روش‌هاست.

استفاده از کاهش‌دهنده‌های انعکاسی و تمهیدات آکوستیکی برای جلوگیری از انتقال و انعکاس صدای ضربه‌ای، الزامی است.

همچنین انعطاف‌پذیری اندک این سیستم باعث می‌شود در مواردی که رفتار انعطاف‌پذیر در برابر زلزله موردنیاز است، به دلیل صلبیت زیاد، رفتار این سیستم مطلوب نباشد.

قابلیت بازیافت مصالح و عناصر مورداستفاده در این سیستم، همانند تمامی ساختمان‌های بتنی، با مشکلات فراوان روبه‌روست.

باتوجه‌به سنگین بودن قطعات قالب دیوار و سقف، وجود جرثقیل و دیگر امکانات سنگین برای نصب الزامی است.

امکان تغییر ابعاد قطعات قالب، پس از تولید بسیار مشکل و پرهزینه است.

دسترسی به مدارهای تأسیسات الکتریکی در دوره بهره‌برداری بسیار سخت خواهد بود.

این روش فقط برای پروژه‌های انبوه‌سازی قابل توصیه است و در پروژه‌های کوچک، فاقد توجیه کافی است.

 

14. ضوابط طراحی و اجرا

رعایت ضوابطی به شرح زیر در مراحل طراحی و اجرای سیستم قاب بتنی پیوسته الزامی است (بخشی از این ضوابط در قسمت‌های قبل نیز مورد تأکید قرار گرفته است):

• رعایت منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع به‌منظور یکپارچگی و رفتار مناسب قاب‌های بتنی پیوسته در برابر زلزله لازم است.
• رعایت مقررات ملی ساختمان، استاندارد 2800 ایران و آیین نامه بتن ایران یا ACI318 – 05 و ویرایش‌های بعد از آن در طراحی این سیستم به عنوان ساختمان بتن مسلح از نوع دیوار باربر (با شیوه اجرای قالب‌های تونلی) ضروری است.
• رعایت حداقل مقاومت فشاری نمونه استوانه‌ای 25 مگاپاسکال برای بتن سازه‌ای و حداقل تنش تسلیم 400 مگاپاسکال برای میلگردهای مصرفی الزامی است.
• رعایت ضوابط مربوط به شکل‌پذیری متوسط و زیاد متناسب با لرزه‌خیزی مناطق مختلف ایران مطابق استاندارد 2800 الزامی است.
• اجرای این سیستم در کلیه پهنه‌های لرزه‌خیزی ایران (شامل مناطق با خطر نسبی کم، متوسط، زیاد و بسیار زیاد مطابق استاندارد 2800) حتی تا 15 طبقه (یا 50 متر ارتفاع از پایه) بلامانع است.
• در مراحل قالب‌برداری اجزای سازه‌ای باید مفاد مبحث 9 مقررات ملی ساختمان به دقت رعایت شود.
• استفاده از مواد افزودنی شیمیایی (روان‌کننده، فوق روان‌کننده و افزودنی‌های تسریع‌کننده گیرش بتن) باید بر اساس مقررات ملی ساختمان و یا سایر مراجع معتبر بین‌المللی صورت گیرد.
  همچنین نوع و میزان مصرف این مواد باید با درنظر گرفتن مشخصات فنی این مواد و شرایط اجرایی و اقلیمی کشور توسط دستگاه نظارت به دقت تعیین شود.
• طراحی و اجرای جزئیات مناسب‌ در محل اتصال دیوارهای غیرسازه‌ای به‌منظور عدم مشارکت در سختی جانبی سازه الزامی است.
• پیش‌بینی و مشخص‌کردن جزئیات دقیق مسیر لوله‌ها و محل نصب کلیه اقلام تأسیسات برقی و مکانیکی در مرحله طراحی و اجرا ضروری است.
• سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در هر جهت باید حداقل 3 درصد سطح زیربنای طبقه باشد.
• سطح مقطع اسمی دیوارهای سازه‌ای در هر جهت باید حداقل 80 درصد جهت دیگر باشد.
• رعایت مبحث 3 مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمان‌ها در مقابل حریق و ضوابط مربوط به مقاومت جداره‌ها در مقابل حریق با در نظر گرفتن تعداد طبقات، ابعاد ساختمان، کاربری و عملکرد هریک از اجزای ساختمان ضروری است.
• رعایت ضوابط مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان در خصوص صدابندی هوابرد جداکننده‌های بین واحدهای مستقل و پوسته خارجی ساختمان و صدابندی کف‌های بین طبقات ضروری است.
• عایق‌کاری حرارتی جداره‌های خارجی ساختمان با رعایت ضوابط مبحث 19 مقررات ملی ساختمان الزامی است.
• رعایت ملاحظات ویژه در طراحی معماری، برای فراهم‌شدن امکان بستن و باز کردن قالب‌های تونلی ضروری است.
• در کلیه مراحل طراحی و اجرا باید تمهیدات لازم برای اجرای نازک‌کاری و نماسازی بر روی سطوح بتنی، (بدون تخریب و صدمه دیدن اجزای ساختمان و سازه) در نظر گرفته شود.

جمع‌بندی ونتیجه‌گیری

روش قالب تونلی با اینکه مدت زیادی نیست که در کشور ایران اجرا می‌شود، به دلیل داشتن محاسن و مزایای زیاد مورد استقبال مهندسان و متخصصین صنعت ساختمان‌سازی و ساخت سازه‌ها قرار گرفته است. در این سیستم و روش ساخت سازه‌ها، چون دیوارها و سقف به‌صورت هم‌زمان ساخته می‌شوند، سرعت اجرایی بالایی دارد و چون درز اجرایی در این حالت ایجاد نمی‌شود، اتصال سقف به دیوار به‌صورت کاملاً صحیح انجام می‌گیرد. این سیستم مزایای منحصربه‌فرد زیادی دارد که کاهش هزینه‌های اقتصادی، افزایش فضای مفید ساختمان با کاهش ضخامت جداره‌ها، کاهش به هدررفتن مصالح، افزایش ایمنی محل انجام پروژه و بالتبع آن افزایش ایمنی کارکنان پروژه و غیره تنها تعداد معدودی از آن هستند. امروزه بیشتر از روش قالب تونلی برای ساخت پروژه‌های عظیم مانند برج‌سازی، شهرک‌سازی و غیره استفاده می‌کنند. جهت آشنایی کامل با ضوابط و قوانبن مربوط به “قالب‌های تونلی” به پکیج “مباحث مقررات ملی ساختمان” در بخش گنجینه فایل وب‌سایت مراجعه فرمایید