ساختمانهایی که به شیوه ساخت JKStructure تولید می شوند، از دیوارهای خارجی، دیوارهای داخلی و سقفهای مشبک سه بعدی تشکیل می.شوند. این پانلهای مشبک از ورقهای گالوانیزه با ابعاد ۸×۱۲۰×۳۰۰ و ضخامت ۱.۷ میلیمتر که به روشهای خاصی برشکاری میشوند ساخته می شوند. در این پانلها همچنین تیرچه های فلزی افقی و عمودی به شکل خرپا به طول ۳۰۰ سانتی متر و ارتفاع ۷ و ۸ سانتی متر که از میلگردهای دوبل با قطر ۴.۵ میلیمتر ساخته شده اند تعبیه شده است. زمانی که اجزاء فلزی پانل به یکدیگر متصل شد و در صورت نیاز میلگردهای تقویتی نیز بنا به محاسبات در محلهای مورد نیاز قرار گرفت، نسبت به تزریق بتن در پانل مشبک اقدام می شود این سیستم در مقایسه با سیستمهای مشابه که الزامات و محدودیتهای مشابهی دارند سبکتر بوده و بتن ریزی همزمان سازه پس از سوار کردن پانلها در کنار یکدیگر در نهایت به یک سیستم یکپارچه منجر می شود.
این سیستم سازه ای در زمینه های مختلف انرژی، حریق و آکوستیک و مباحث سازه و زلزله مرکز تحقیقات مسکن وشهرسازی به شرط برآورده کردن الزامات زیر مورد تائید قرار گرفت.
الزامات سیستم ساختمانی متشکل از پانلهای ساندویچی بتن سبک با تکنولوژی JK Structure
- سیستم ساختمانی JKStructure یک سیستم ترکیبی متشکل از قطعات دیواری سقف و دیوار ساخته شده از دولایه مش متشکل از فولادهای گالوانیزه یا مفتولهای گالوانیزه) لایه بتن داخلی و لایه بتن پاششی از نوع بتن سبک می باشد. . استفاده از این سیستم در حیطه الزامات زیر و براساس مدارک ارائه شده تا ارتفاع 7.2 متر (دو طبقه بدون پارکینگ) در مناطق با خطر نسبی ،کم متوسط و زیاد (براساس پهنه بندی مندرج در استاندارد ۲۸۰۰ ایران ویرایش سوم مجاز است.
- استفاده از این سیستم در مناطق با خطر نسبی بسیار زیاد (بر اساس پهنه بندی مندرج در استاندارد ۲۸۰۰ ،ایران ویرایش سوم) مجاز نمی باشد. در صورت ارائه مدارک کافی و گزارش کاملی از عملکرد و رفتار لرزه ای سازه های حاصل از این ،سیستم امکان تجدید نظر در جهت رفع این محدودیت وجود دارد.
بتن مصرفی در پانلها از نوع بتن سبک بوده و مقاومت مشخصه آن. بایست حداقل برابر با 100 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد.
اجرای یک لایه به ضخامت ۴ سانتی متر از بتن معمولی و با مقاومت پاششی مشخصه حداقل 250 کیلوگرم بر سانتی متر مربع در قسمت فوقانی سقف برای ایجاد دیافراگم صلب و تامین صلبیت آن کافی است.
رعایت ضوابط مندرج در استاندارد ملی ایران به شماره ۷۱۴۳ با عنوان پانلهای ساندویچی سبک سه بعدی – ویژگی ها برای فولاد مصرفی از جمله قطر حداقل مفتولها قطر حداقل برشگیرها، فواصل حداکثر مش ها، حداقل ضخامت بتن میانی و بتن ،پاششی برای پانلهای سقفی و دیواری الزامی است.
بتن مصرفی می بایست از هر نظر، سنگدانه های مورد استفاده، طرح اختلاط و مشخصات فیزیکی مکانیکی سازگار با فولاد مصرفی اقلیم و شرایط آب و هوائی باشد و باعث سهولت در اجرا و کاهش مشکلات ناشی از نیروی انسانی شود. شبکه فلزی به کار گرفته شده میبایست از فولاد گالوانیزه و با بیشترین همخوانی با بتن مصرفی انتخاب شود. حداکثر دهانه باربر ثقلی ۵ متر و حداکثر طول آزاد و ارتفاع خالص پانلهای دیواری به ترتیب ۶ و 3.20 متر است. بار زنده قابل اعمال در محدوده ۲۵۰-۴۰۰ کیلوگرم بر متر مربع است.
Tسیستم jk از فناوری های جدید در صنعت ساختمان است. این فن آوری از بافت فولاد تقویت شده تشکیل شده که با تزریق بتن سبک به درون این بافت ، استحکام و یکپارچگی منحصر به فردی برای هر نوع سازه به وجود می آورد .
این سیستم نیازی به چارچوب و اسکلت بندی ندارد.
همچنین سازه های فولادی به طور کامل داخل کارگاه تکمیل شده و برای نصب به محل ساختمان انتقال داده می شوند. از مزایای این سیستم می توان به موارد زیر اشاره نمود
- سازه های این تکنولوژی در مقابل زلزله ، سیل ، طوفان و حریق کاملا مقاوم هستند.
- صرفه جویی در مصرف بتن
- عدم نیاز به نیروی انسانی متخصص و پرتعداد
- کاهش نیاز به تجهیزات سنگین و پیچیده
اجزای تشکیل دهنده سیستم (JK)
بیم (beam):ساختارى خرپا مانند ساخته شده ازمفتول هاى فولادى گالوانیزه است که به جهت اضافه کردن مقاومت و سختى به پانل ها به کار مى رود. بیم ها از چهار مفتول هم امتداد (دو مفتول در بالا و دو مفتول درپایین) ساخته شده اندکه توسط یک مفتول به شکل زیگزاگ، به یکدیگر متصل شده اند.
پنل(:(panelشبکه اى فلزى ساخته شده از ورق فولاد گالوانیزه به ضخامت 1.6 میلی متر است که بعد از طى مراحل برش و کشش، بصورت بافتى سه بعدى و یکپارچه در مى آید (بدون جوش کارى).
بتن سبکalleviated concrete) ): بتن به کار رفته در این سیستم از نوع بتن سبک و با ترکیباتى متشکل از سیمان ، ماسه بادى ، میکروسیلیس ، دانه هاى پلى استایرن و الیاف پلى پروپیلن و افزودنی هاى دیگر مى باشد که با توجه به نوع سازه طرح اختلاط آنها متفاوت بوده و در نهایت بتن بدست آمده ، سبک ، مقاوم ، شکل پذیر و درعین حال عایق صوت و حرارت خواهد بود. طرح اختلاط بتن سبک با توجه به الزامات موجود براى هر پروژه قابل تغییر است.
فونداسیون : مانند سایر سازه ها هم به صورت نوارى و هم به صورت گسترده قابل اجراست . ولى به دلیل ویژگى هاى خاص این سازه ، فونداسیون گسترده پیشنهاد مى گردد. که پیش از بتن ریزى ، لوله هاى اصلى فاضلاب داخل آن اجرا مى شود.
سازه: دیوارهاى سازه ، از کنار هم قراردادن پانلها در ابعاد مشخص شده در نقشه معمارى ساخته مى شوند و بیم ها به صورت عمودى و افقى از داخل پانل ها عبور داده شده و سپس دیوارها به روى فونداسیون منتقل و نصب مى شود و محل اتصالات نیز توسط میلگرد تقویت مى گردد. سپس محل درب و پنجره ها طبق نقشه با قیچى به سادگى برش خورده و جدا مى شوند . در مرحله بعد ، عملیات سیم کشى برق از داخل دیوارها به راحتى انجام مى پذیرد ؛ سپس عملیات تزریق بتن سبک دیوارها شروع شده و بعد از آن سقف قالب بندى و بتن ریزى مى شود. پس از گذشت سه روز از بتن ریزى سقف عملیات اجراى طبقات بعدى به همین ترتیب ادامه مى یابد. شایان ذکر است که دیوارها براى تزریق بتن ، نیازى به قالب بندى ندارد. به عبارت دیگر به علت هندسه خاص پانل و نیز خمیرى بودن بتن سبک مصرفى، در هنگام تزریق بتن (در دیوارها)، بتن در داخل پانل محصور مى شود.
نازک کارى : پس از تزریق بتن ، عملاً قسمتى از عملیات نازک کارى نیز که شامل لوله کشى و تأسیسات برق است ، انجام پذیرفته و در مجموع 70 درصد عملیات ساختمانى پایان یافته و باقیمانده مراحل نازک کارى مربوط به نما ، گچ کارى ، لوله کشى آب و فاضلاب و تاسیسات گرمایشى ، نصب شیرآلات و سرویس هاى بهداشتى ، نصب درب ها و پنجره ها ، و سایر جزییات تزئینات داخلى مى باشد.
مزیت ها:
• اجرای بسیار سریع (بسته به نوع سازه از 2 هفته تا 3-4 ماه برای پروژه های انبوه سازی)
• صرفه اقتصادی بالا و کاهش هزینه ها و ریسک سرمایه گذاری در نتیجه پایین آمدن زمان اجرا
• سهولت در تعبیه لوله و سیم کشی داخل سازه
• عدم نیاز به اسکلت بندی و چارچوب
• یکپارچه بودن بدنه سازه
• عدم نیاز به نیروی انسانی متخصص
• قابلیت اجرا در طرح های معماری متنوع
• کاهش استفاده از تجهیزات پیچیده و ماشین آلات سنگین
• استفاده از بتن سبک با فرمول اختصاصی
• صرفه جویی در مصالح به کار رفته در بتن
• مقاوم در برابر سیل و طوفان
• سه برابر سبکتر از سازه های متداول
• مقاوم در برابر رطوبت
• عایق صوت (دو برابر بیشتر از مصالح سنتی چون آجر)
• عایق حرارت (هفت برابر بیشتر از مصالح سنتی)
• دارای تأییدیه های بین المللی
• با ثبات در مقابل تهدیدات شیمیائی
• کیفیت و دوام بالای سازه
• عمر طولانی سازه ها ( حداقل برابر با سازه های بتن آرمه )
• کاهش پرت مصالح ساختمانی
کاربردهای سیستم JK :
پانل های JK به سبب ماهیت و نوع ساخت ، دارای کاربردهای گسترده و متنوعی می باشد که از آن جمله میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
1. ساختمان سازی ( به خصوص پروژه های انبوه سازی )
2. احداث تونل یا تقویت دیواره های جانبی آن
3. راه سازی و مرمت کناره جاده ها
4. انواع آبگیر و استخر با معماری های متنوع
5. کانال های آب و فاضلاب
6. کانال های کشاورزی
7. باند فرودگاه ها
8. تثبیت دامنه کوه ها و جلوگیری از فرسایش خاک
9. مرمت و بازسازی ساختمان های فرسوده
10. اجرای دیوارهای پارتیشنی و سقف در ساختمان های بلندمرتبه با اسکلت فلزی و بتنی
کاربردهای دیوار JK
با توجه به نتایج بدست آمده می توان دو عامل سبک بودن و شکل پذیری را در دیوارهای JK مشاهده کرد. بنابراین دیوارهای مذکور می توانند در موارد زیر مورد استفاده قرار گیرند.
استفاده به عنوان یک سیستم سازه ای کامل
می توان از دیوارهای JK به عنوان دیوارهای باربر که در عین حال دیوار برشی ویژه نیز می باشند استفاده کرد. بدین ترتیب تمام دیوارهای موجود در این سیستم یا بخشی از آنها باربر بوده و سازه نیاز به اسکلت نخواهد داشت. چنین سیستمی از نظر لرزه ای بسیار مناسب می باشد. چراکه در عین سبک بودن دارای درجه نامعینی بالایی بوده و مسیرهای مختلفی برای انتقال بار وجود دارند. محدودیت ها و الزامات این سیستم در آیین نامه های مختلف نظیر ASCE7-05(13) موجود می باشد.
2-استفاده به عنوان میان قاب در سازه های دارای اسکلت
از دیوارهای JK می توان به عنوان میان قابها و دیوارهای غیرباربر در سازه های گوناگون استفاده کرد. این تکنیک هم قابل استفاده به منظور بهسازی سازه های موجود و هم قابل استفاده در مرحله طراحی می باشد. در صورتی که در مرحله طراحی تصمیم به استفاده از دیوارهای JK شود بار مرده و وزن اسکلت لازم به شدت کاهش می یابد
کاربردهای غیر ساختمانی
از جمله سایر کاربردهای دیوارهای JK یا به عبارتی مسلح کردن به روش JK می توان به دیواره های تونل، پایدار کردن شیروانی ها، و ساخت سازه های تزئینی و نمادین اشاره کرد.
الزامات سیستم ساختمانی متشکل از پانلهای ساندویچی بتن سبک با تکنولوژی JK Structure
صرفاً برای استفاده در دیوارهای جدا کننده فضاهای یک واحد مستقل و جدا کننده های داخلی مورد تأئیداست. برای دیوارهای خارجی لازم است از دیوارهای دیگری با جنس مصالح مشابه و با مشخصات صدابندی منطبق بر الزامات مبحث ۱۸ مقررات ملی ساختمان یا استانداردهای بین المللی شناخته شده و مورد تائید به کار گرفته شود.
برآورده ساختن ضوابط مندرج در مبحث ۱۹ مقررات ملی کشور با عنوان صرفه جوئی در مصرف انرژی با استفاده از این سیستم به تنهایی میسر نمی باشد و لازم است تمهیدات لازم به منظور بهره گیری از یک لایه عایق تکمیلی، مطابق با الزامات مندرج در مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان ایران در نظر گرفته شود.
با توجه به اینکه نوع بتن مصرفی و سنگدانه های آن، نقش بسزائی در تعیین قابلیت سوختن دیوارها و سقف دارد لازم است در روند تولید، این میزان مورد آزمایش قرار گرفته و تمهیدات لازم برای برآورده ساختن الزامات مربوط به محافظت ساختمانها در برابر آتش در نظر گرفته شود.
رعایت ضوابط مندرج در مبحث ۳ مقررات ملی ساختمان کشور و آئین نامه ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با عنوان محافظت ساختمانها در برابر آتش الزامی است.
کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم اعم از معماری سازه و تاسیسات مکانیکی و برقی از حیث ،دوام خوردگی زیست محیطی، بهداشتی باید مطابق با مقررات ملی ساختمان باشد.
نتیجه گیری
در این مطالعه عملکرد دیوارهای JK و به بیانی کلی تر، مسلح کردن بتن به روش JK ، مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج بدست آمده پانل های JK به دلیل پیوستگی، سازه مناسبی برای دیوارهای شکل پذیر می باشند و می توانند جایگزین مناسبی برای روش های متداول موجود باشند. همچنین می توان در موارد متنوعی از این تکنیک استفاده کرد. می توان سازه های بنایی و نیز سازه های دارای اسکلت موجود را به کمک این تکنیک بهسازی کرد و یا با استفاده از این دیوارها در مرحله طراحی، صرفه جویی قابل ملاحظه ای از نظر فنی و اقتصادی نمود.
