ساندویچ پانل سه بعدی چیست : یک المان از پیش ساخته است که از یک هسته عایق که یونولیت نام دارد تشکیل شده است. بین دو شبکه ساخته شده از مفتول قرار گرفته که دو شبکه فلزی را بطور مناسب بهم وصل می کند.
ساندویچ پانل سه بعدی با استفاده از نوع نسوز عایق پلی استایرن(یونولیت) خواص مفید بسیاری از جمله وزن کم، عایق صوتی و حرارتی، استحکام و یکپارچگی مطلوب، سرعت در نصب، انعطاف پذیری مناسب در برابر زمین لرزه و موارد این چنینی را شامل می شود.
استحکام ساندویچ پانل دیواری سه بعدی:
استحکام ساندویچ پانل دیواری سه بعدی، ناشی از خرپای موربی است که از طریق جوش از هر دوطرف به نبشی، محکم گردیده و امکان انتقال نیروهای وارده را به صورت عملی به هر طرف میسر می‌سازد.
ویژگی‌های منحصر به فرد ساندویچ پانل دیواری سه بعدی، استحکام بی‌نظیر آن است که در نتیجه طراحی مناسب سیستم سه بعدی در تحمل وزن و عملکرد صحیح نقطه جوش‌ها در شبکه از طریق خرپاهای کشیده شده که کاملاً از هر نقطه به نقطه بعدی جوش شده و تعداد زیاد نقاط جوش بین هر دو خرپا و مش باعث تقویت شبکه گردیده است.
پانل سه بعدی یک المان پیش ساخته متشکل از یک هسته عایق که یونولیت نام دارد تشکیل شده بین دو شبکه ساخته شده از مفتول و اعضای خرپایی قرار گرفته که دو شبکه فلزی را به طور مناسبی به هم وصل می‌کند.
مشخصات فنی:
شبکه استاندارد از مفتول شماره ۵/۲ تا ۵/۳ میلیمتر تا حداکثر ۸ میلیمتر می‌باشد که با چشمه‌های ۵× ۵ سانتیمتر ساخته می‌شود. پوشش‌های بتنی از حداقل ۳ سانتیمتر تا ۵/۵ سانتیمتر می‌باشد که با توجه به باربر بودن دیوارها متفاوت می‌باشد.
استحکام ساندویچ پانل دیواری سه بعدی، امکان عملیات نصب را آسان می‌نماید زیرا:
۱- خم شدن و شکستن دیوارها رخ نمی دهد.
۲- برای حفظ دیوارها در وضعیت مورد نظر نیروی زیادی لازم است.
۳- نصب درب و پنجره‌ها آسان می‌باشد.
۴- نصب وسایل مورد نیاز از تشکیل لوله‌های آب و برق و غیره ساده و سریع می‌باشد.
دوام ساندویچ پانل دیواری سه بعدی در برابر زمین لرزه و طوفان چطور است؟
از ساندویچ پانل‌های دیواری سه بعدی در ساختمان‌هایی در سواحل شرقی کاریبان و خلیج مکزیک و آمریکا بسیار بکار رفته‌اند در مقابل طوفان‌های شدید استقامت خوبی از خود نشان داده‌اند.
این نوع ساندویچ پنل‌ها در آزمایشگاه، در برابر وزش ۴۰۰ کیلومتر در ساعت دوام آورده‌اند. همچنین در مورد زلزله‌های وحشتناک کالیفرنیا نیز که به شدت ۵.۶ و ۹.۶ رخ داده است. این ساندویچ پانل‌ها دوام خود را ثابت نموده‌اند و تمامی این ساختمان بدون کوچک‌ترین ترک برجای مانده‌اند.
موارد استفاده از ساندویچ پانل‌های سه بعدی دیواری و سقفی:
– ایجاد ساختمان بدون استفاده از سازه فلزی و یا بتن آرمه جدا
– ایجاد ساختمان با استفاده از سازه فلزی و یا بتن آرمه
ایجاد ساختمان بدون استفاده از سازه فلزی و یا بتن آرمه جدا:
سازه‌های ساخته شده با پانل‌های مورد نظر مجموعه‌ای از پانل‌های دیواری باربر و سقفی به همراه کلاف‌های افقی و عمودی، تشکیل دهنده سیستم باربر ثقلی و جانبی این نوع ساختمان‌ها می‌باشد که بعد از بتن پاشی روی دیوارها و بتن ریزی روی سقف، مجموعه پانل‌ها به صورت جعبه درآمده به‌طوری‌که این گونه ساختمان‌ها را در گروه TYPEBOX معرفی می‌نمایند.
باتوجه به این که سیستم سه بعدی در واقع متشکل از دیوارها و سقف‌های بتنی عمود یکدیگر می‌باشد لذا صلیب آن در مقایسه با قاب‌های خمشی بسیار بالاتر می‌باشد.
از مزایای ساختمان‌های ساخته شده با ساندویچ پانل‌های دیواری سه بعدی در مقایسه با ساختمان‌های با اسکلت فلزی با بتن آرمه، متصل بودن تمامی دیوارها و سقف به یکدیگر می‌باشد.
ایجاد ساختمان با استفاده از سازه فلزی و یا بتن آرمه:
در این سیستم پس از اجرای اسکلت فلزی یا بتن آرمه ابتدا سقف‌ها براساس نقشه‌های اجرایی مربوطه اجرا می‌گردد، سپس جهت اجرای دیوارها با اتصال میلگرد نمره ۸ یا ۱۰ طبق جزئیات اجرایی به دور تا دور قاب‌ها یا محل اتصال دیوار با سازه ساختمان، پانل دیواری با سیم آرماتور بندی به میلگردهای اتصال، پس از تراز و شاقولی کردن، محکم بسته می‌شوند و پس از اجرای لوله کشی‌های تأسیساتی با بتن ریزدانه به ضخامت حدود ۳ سانتی متر بتن پاشی می‌گردد. در این سیستم دیوارها غیرباربر می‌باشد.
نحوه استفاده از ساندویچ پانل دیواری سه بعدی:
از ساندویچ پنل دیواری سه بعدی در موارد زیر، مورد استفاده قرار می‌گیرد:
الف- در ساختمان‌های با اسکلت فلزی
ب- در ساختمان‌های با اسکلت بتنی
الف- در ساختمان‌های با اسکلت فلزی:
ابتدا دور تا دور یک دهانه فرضی ساختمان را با میلگرد ۸ تا ۱۰ و ترجیحاً آج‌دار و به طول حدود ۵۰ سانتیمتر و بشکل L و به‌فاصله حدود هر ۴۰ سانتیمتر میلگردها را به بدنه اسکلت جوش می‌دهند، این میلگردها بایستی در یک صفحه فرضی که فاصله آن توسط مهندس طراح مشخص می‌گردد، باشد سپس ساندویچ پانل دیواری سه بعدی با سیم آرماتوربندی بعد از تراز و شاقول کردن، به این میلگردهای جوش شده، بسته می‌شوند.
ب- در ساختمان‌های با اسکلت بتنی:
در این ساختمان‌ها معمولاً پلیت‌های انتظار در ستون‌ها یا زیر پل‌ها و هم چنین در کف قرار می‌دهند و سپس مانند ردیف الف میلگردهای اتصال را جوش می‌دهند.
اما اگر پلیت‌های انتظار را کار نگذاشته باشند، به‌فاصله حدود هر ۴۰ سانتیمتر با مته نمره ۸ حفره‌ای به‌عمق حدود ۱۰سانتیمتر ایجاد می‌کنند و سپس یک میلگرد نمره ۸ آج‌دار و به‌طول حدود ۴۰ سانتیمتر در داخل حفره می‌کوبند. سپس ساندویچ پانل‌های دیواری سه بعدی را با سیم آرماتوربندی از تراز و شاقول کردن به این میلگردها می‌بندند.
مزایای سازه‌های ساندویچ پانل دیواری سه بعدی نسبت به سازه‌های بتنی یا اسکلت فلزی:
– وزن یک متر مربع سقف تیرچه و ساندویچ پانل حداقل ۱۰۰ کیلوگرم کمتر از وزن سقف تیرچه و بلوک سفالی است.
– وزن یک متر مربع دیوار سفال ۲۰ سانتی با دو طرف ملات ماسه سیمان ۳ سانتی حدود ۳۲۰ کیلوگرم است. درحالی که وزن ساندویچ پانل دیواری با دو طرف بتن ۳ سانتی حدود ۱۴۰ کیلوگرم است.
– فضای مفید قابل استفاده در بناهای ساندویچ پانل دیواری سه بعدی بین ۵ تا ۱۰ درصد بیشتر از بناهای اجرا شده با سفال یا بلوک می‌باشد.
– به دلیل ایجاد حداقل ۳ سانتیمتر بتن ریزدانه در دو روی ساندویچ پانل دیواری، آن را می‌توان غیرقابل اشتغال در نظر گرفت و گسترش شعله در داخل و خارج پانل رخ نمی‌دهد.
علاوه بر این مقاومت حداقلی (در برابر آتش) برابر با ۵۰ دقیقه برای سازه ساندویچ پانلی در نظر گرفت.
پانل سه بعدی یا بتن ساندویچی ده‌ها سال است که صنعت ساختمان سازی در کشورهای پیشرفته از حالت سنتی خارج و روند صنعتی به خود گرفته است، از تبعات این تحول ویژگی‌هایی همچون سبکی، مقاومت، یکپارچگی، عایق بودن، سرعت در نصب، سهولت در اجرا و…. است که فرایند تولید استاندارد و ایمن را کامل می‌کند.
بتن ساندویچی، متشکل از یک لایه فوم پلی استایرن بین لایه‌های بتن است. برای تهیه قطعات از این نوع بتن، دو شبکهٔ فلزی میل گردهای بهم جوش خورده در طرفین یک فوم قرار داشته و بتن با استفاده از پمپ بر روی این سطح پاشیده می‌شود. ضخامت نهایی قطعه بتنی، در حدود ده الی دوازده سانتیمتر می‌باشد. از مزایای این نوع سیستم سازه‌ای می‌توان به این موارد اشاره کرد:کاهش وزن ساختمان، صلبیت سازه و تغییر مکان محدود، توزیع مناسب نیروی زلزله با توجه به یکپارچگی خوب کف‌ها و دیوارها، کاهش قیمت تمام شده، کاهش سطح اشغال دیوارها، سرعت زیاد در ساخت و ساز، کاهش هزینه و سهولت در نصب تأسیسات برقی و مکانیکی، سهولت در اجرای بازشوها، عایق حرارتی و کاهش هزینه‌های مصرف انرژی در دراز مدت و عایق صوتی.
کشور ایران با دارا بودن شرایط اقلیمی، اجتماعی، اقتصادی، فرهنگی خاص و بالاخص قرار داشتن اکثر نقاط آن در مسیر کمربند زلزله خیز جهانی و کمبود شدید مسکن، به واسطه رشد روزان افزون جمعیت کشور و جوان بودن بافت جمعیت ایران، نیازمند این تحول است تا از مصالح بهینه شده و از سیستم صنعتی تولید مسکن استفاده شود.
دیوارهای سه بعدی (3D) ساندویچ اغلب در ساخت و ساز ساختمان ها با توجه به عملکرد برتر، بازده حرارتی و سرعت ساخت آن استفاده می شود. هنگامی که در ساختمان های کم ارتفاع استفاده می شود، این تکنولوژی ساختار سلولی را تشکیل می دهد که از دیواره های ساندویچ squat که بارهای گرانشی را حفظ می کند و به عنوان دیوار برشی در برابر بارهای جانبی اجرا می شود، را تسهیل می کند.
اطلاعات تحقیقاتی چندانی در مورد دیوارهای ساندویچ 3D تحت بارگذاری جانبی در داخل هواپیما وجود دارد. در این مقاله، تحقیقات تجربی درباره هشت دیوار ساندویچ سه نفره پوستی مورد آزمایش قرار گرفت که در آن چهار قطعه بدون و چهار با عناصر مرزی بود. در هر گروه از چهار دیوار، دو تکه فقط با مش جوش به عنوان تقویت کننده و دو باقی مانده با تقویت طولی اضافی ارائه شد. نسبت عرض برشی به عرض دیوارها 1.0 یا 0.87 تحت چرخه بارگذاری معکوس شبه استاتیک جانبی قرار داشت، در حالی که بار عمودی ثابت نگه داشته شد. ابعاد دیوارهای ساندویچ 3D غیرقابل تحمل 1250 میلیمتر × 1250 میلیمتر است، در حالی که ابعاد دیوارهای ساندویچ 3D سخت 1125 × 1250 میلیمتر (اندازه عنصر سفت: 370 میلیمتر × 1250 میلیمتر) است.
رفتار دیوارهای ساندویچ سه تایی با توجه به پاسخ بار جابجایی، الگوی ترک، حالت شکست، انعطاف پذیری، تضعیف سختی و انهدام انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین، مطالعه حاضر تلاش می کند تا شیوه های کنونی طراحی، در اروپا (یورو کد 8) و در ایالات متحده (ACI 318) را در رابطه با نتایج آزمایشی، مورد اعتماد قرار دهد. همچنین دیگر معادلات طراحی موجود برای دیواره های بتنی تقویت شده برای بررسی کاربرد این فرمول های تجربی برای دیوارهای ساندویچ مورد بررسی قرار گرفته است. از نتایج آزمایش بر روی دیوارهای ساندویچ 3D، دیده شده است که علاوه بر تقویت طولی و عناصر مرزی، اثر متقابل قوی برش را به دلیل ماهیت تراکم دیواره ها نشان می دهد. دیوارهای ساندویچ 3D با تقویت طولی اضافی، قدرت و سختی قابل توجهی را نشان دادند.