بتن ریزی در هوای سرد

بتن ریزی در هوای سرد
ارائه:
مهدی نعمتی، عضو هیات علمی بخش فناوری بتن
فهرست مطالب
تعریف هوای سرد برای بتن
تاثیر هوای سرد بر مشخصات بتن تازه
تاثیر هوای سرد بر مشخصات بتن سخت شده
ملاحظات و اقدامات لازم برای بتن ریزی در هوای سرد (مصالح، طرح اختلاط، روش ها (گرم
کردن مواد، گرم کردن هوای محیط، عایق کردن )، دماهای ساخت، محافظت، عمل آوری و
قال ببرداری)
جمع بندی
تعریف هوای سرد برای بتن
: طبق گزارش کمیته ۳۰۶ انجمن بتن آمریکا در سال ۲۰۱۰
زمانی هوا سرد است که:
۴) باشد. C) 40F -1 دمای هوا، کمتر از
یا
۴) شود. C) 40F -2 انتظار رود در طول دوره محافظت، کمتر از
تعریف هوای سرد برای بتن
: طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان در سال ۱۳۹۲
زمانی هوا سرد است که طی سه روز متوالی:
۵ باشد. C -1 متوسط روزانه دمای هوا در شبانه روز، کمتر از
و
۱۰ بیشتر نباشد. C -2 دمای هوا برای بیشتر از نصف روز از
تاثیر هوای سرد بر بتن تازه
– افزایش زمان گیرش
– یخ زدگی بتن در حالت تازه بودن
تاثیر هوای سرد بر بتن تازه
تاثیر هوای سرد بر بتن سخت شده
– احتمال یخ زدن و تاخیر در سخت شدن
– کاهش سرعت کسب مقاومت در کوتاه مدت
– ترک خوردگی بتن
تاثیر هوای سرد بر بتن سخت شده
برای بتن ریزی در هوای سرد چه باید کرد؟
-۱ محافظت در برابر یخ زدن
-۲ کسب مقاومت اولیه بعد از دوره محافظت
-۳ استفاده از شرایط عمل آوری مناسب برای کسب مقاومت با سرعت نرمال
-۴ تحمل سیکل ذوب و یخ بعد از دوره عمل آوری
-۵ جلوگیری از ترک خوردگی بتن
-۶ کسب مقاومت لازم برای قالب برداری ایمن
-۷ کسب مقاومت کافی برای تحمل بارگذاری در دوره اجرا
برای بتن ریزی در هوای سرد چه باید کرد؟
-۱ محافظت در برابر یخ زدن
الف- مواد و مصالح
ب- طرح اختلاط بتن
پ- تولید
ت- حمل
ث- اجرا
ج- محافظت بعد از اجرا
مواد و مصالح
سیمان:
.(JSCE) استفاده نمود (B – می توان از سیمان پرتلند استاندارد یا سیمان آمیخته (نوع
– از سیمان نوع ۳ یا سیمان با مقاومت اولیه زیاد استفاده شود (مقررات ملی).
– استفاده از سیمان های آمیخته، به ویژه سیمان پوزولانی، در بتن ریزی در هوای سرد توصیه
نمی شود (مقررات ملی).
– در صورت عدم وجود مشکل ترک خوردگی، می توان از سیمان با مقاومت اولیه زیاد استفاده کرد.
.(JSCE) – سیمان نباید بطور مستقیم حرارت داده شود
مواد و مصالح
سنگدانه:
.(JSCE) – سنگدانه های حاوی یخ یا سنگدان ههای یخ زده در بتن استفاده نشود
– توده یخ زده بزرگتر از ۷۵ میلیمتر، اغلب در زمان اختلاط و حمل بتن، ذوب نم ی شوند و در بتن
باقی می مانند.
– سنگدانه ها بهتر است در شرایطی ذخیره شوند که امکان یخ زدن یا ورود یخ در آنها نباشد.
– زمانیکه برف و تود ههای یخ زده در سنگدانه وجود ندارد و هوای محیط معتدل است، لازم نیست
مصالح سنگی گرم شوند.
مواد و مصالح
سنگدانه:
.(JSCE) – برای گرمایش بتن، تنها آب و سنگدانه گرم شود
– سنگدانه باید بصورت یکنواخت و به گون های گرم شود که این فرایند باعث خش کشدن آنها نشود
.(JSCE)
– اگر دمای هوا زیر ۴- درجه سانتی گراد باشد و دمای آب تا ۶۰ درجه سانتی گراد گرم شود، معمولا
لازم است که مصالح سنگی تا دمای ۱۵ درجه سانتی گراد گرم شوند.
مواد و مصالح
آب:
– دمای آب گرم شده باید کنترل شده و در تماس مستقیم با سیمان قرار نگیرد . باید از تماس
مستقیم آب گرم با دمای بیش از ۴۰ درجه سانتی گراد و سیمان جلوگیری شود.
– بهتر است آب و سنگدانه در ابتدا مخلوط شوند بطوریکه دمای مخلوط آنها برابر یا کمتر از ۴۰
درجه سانتی گراد شود.
مواد و مصالح
مواد افزودنی:
– موادی مانند مواد ضد یخ و مواد مقاوم در برابر سرما که مشخصات آنها در استاندارد موجود نیست،
در صورتی قابل استفاده است که کیفیت آنها بطور کامل مورد بررسی و تایید قرار گرفته باشد
.(JSCE)
– استفاده از مواد کاهنده آب برای کاهش نسبت آب به سیمان برای مقاومت در برابر یخ زدن می تواند
.(JSCE) مفید باشد
– مواد افزودنی مختلف مانند مواد ضد یخ، مواد مقاوم در برابر یخ زدگی ، تسریع کننده گیرش،
.(JSCE) حبابساز، مواد کاهنده آب می توانند برای بتن ریزی در هوای سرد استفاده شوند
مواد و مصالح
مواد افزودنی:
– مواد افزودنی شیمیایی باید به گون های استفاده شوند که کیفیت مناسب برای بتن، بتواند بدست آید
.(JSCE)
– استفاده از مواد حبابساز و ساخت بتن با حباب هوا برای بتن هایی که در معرض رطوبت و
.(ACI) چرخه های ذوب و یخ در دوره ساخت قرار می گیرند، ممکن است لازم باشد
– تماس مواد حبابساز با آب گرم باعث کاهش کارایی آن می شود.
مواد و مصالح
مواد افزودنی تسریع کننده:
– کلرید کلسیم
– زودگیری که بخشی از آن، کلرید کلسیم است
۰ درصد) / – زودگیر غیر کلرایدی (کلراید کمتر از ۰۵
– زودگیر غیر کلرایدی برای ساخت بتن با دمای زیر صفر (تا ۵- درجه سانتی گراد ) مانند نیترات
کلسیم، تیوسیونات سدیم، کربنات پتاسیم، فرمات کلسیم
طرح اختلاط بتن
– برای جلوگیری از آسیب ناشی از یخ زدن اولیه، مقدار آب بتن باید تا حد امکان (برای حفظ کارایی)
.(ACI و JSCE) کاهش یابد
.(ACI) – از سیمان بیشتر استفاده شود
۰ بیشتر نشود (مقررات ملی). / – نسبت آب به سیمان از ۵
تولید بتن
– دمای بتن درست بعد از اختلاط باید به حدی باشد که دمای مورد نیاز برای بتن ریزی را با توجه به
شرایط و زمان حمل تامین نماید.
– دمای مصالح گرم شده باید به اندازه ای باشد که باعث گیرش سریع سیمان نشود. برای این منظور،
می توان ترتیب اضافه کردن مصالح شامل اول سه چهارم آب گرم، سپس سنگدانه درشت، سنگدانه
ریز، سیمان، و در آخر یک چهارم مابقی آب گرم باشد.
– دمای بتن در زمان اختلاط باید طوری کنترل شود که تغییرات دما از هر بچ به بچ دیگر به حداقل
برسد.
حمل بتن
– بتن باید به گونه ای حمل و ریخته شود که افت دمای آن به حداقل برسد . این کار می تواند با
کاهش زمان حمل و ریختن انجام شود.
حمل بتن
– افت دما برای تراک میکسر:
T=0.25(tr-ta)
– افت دما برای کامیون حمل بتن با پوشش:
T=0.10(tr-ta)
– افت دما برای کامیون حمل بتن روباز:
T=0.20(tr-ta)
اجرای بتن
– در مواردی که بتن روی زمین ریخته می شود، اگر زمین یخ زده باشد، دمای بتن به سرعت افت
می کند. همچنین ممکن است زمین یخ زده ذوب شود، بطوریکه بتن نشست کند.
– در شرایطی که زمین قبلا یخ زده باشد، باید قبل از بتن ریزی، یخ ها ذوب شود.
– باید اطمینان حاصل شود که برف/یخ به میلگردها و قالب در زمان اجرا نچسبیده است.
– دمای سطح بتن در تماس با زمین یا قالب، نباید ۵ درجه سانتی گراد بیشتر یا ۸ درجه سانتی گراد
.(ACI) کمتر از توده بتن باشد
اجرای بتن
– با توجه به اینکه دمای پایین بتن باعث افزایش فشار جانبی قالب می شود، لازم است توجه کافی در
سرعت بتن ریزی و ارتفاع بتن صورت پذیرد.
– اسپری کردن آب یا بخار گرم روی بدنه قالب و حائل ها باعث ذوب شدن برف/یخ می شود.
اجرای بتن
– دمای بتن در هنگام ساخت باید بین ۷تا ۲۱ درجه سانتی گراد بسته به ابعاد مقطع بتن ریزی و
شرایط محیطی و در هنگام ریختن باید بین ۵ تا ۱۳ درجه سانت یگراد بسته به ابعاد مقطع بتن ریزی
.(ACI) باشد
اجرای بتن
آیین نامه آبا
و مقررات ملی:
اجرای بتن
دما
مقاومت زمان
اجرای بتن
نکات مهم:
– روش و مدت حفاظت باید با توجه به عوامل مختلف مانند دمای هوای محیط، طرح اختلاط بتن،
نوع و اندازه سازه تعیین شود.
– در اصل، دوره حفاظت باید بوسیله آزمایش تعیین شود، زیرا نوع سیمان، طرح اختلاط و دمای
شرایط حفاظت، دوره حفاظت مورد نیاز برای کسب مقاومت فشاری اولیه را تحت تاثیر قرار می دهد.
اجرای بتن
نکات مهم:
– علاوه بر این، در طی زمان ساخت، دمای بتن و محیط اتمسفر باید بطور دور ه ای (دو بار
شبانه روز) اندازه گیری شود و برنامه ساخت با توجه به آنها تنظیم شود. همچنین لازم است
تا موثر بودن روش محافظت ارزیابی شود. تاریخ و زمان اندازه گیری، همچنین حداقل و
حداکثر دما نیز باید توسط پرسنل بازرسی ثبت شود.
محافظت بعد از اجرای بتن
تعریف محافظت
مجموعه اقداماتی است که برای حفظ بتن از یخ زدگی و کسب مقاومت اولیه لازم، صورت می پذیرد .
به عبارت دیگر محافظت بتن بعد از اجرا، در بخش اولیه عم لآوری صورت می گیرد تا بتن بتواند به
مقاومت اولیه مورد نیاز دست یابد.
محافظت بعد از اجرای بتن
انواع محافظت
– محافظت با روش عایق سازی بتن برای جلوگیری از اتلاف حرارت و افت دما (عایق سازی)
– محافظت با روش پوشاندن بتن برای جلوگیری از وزش باد و بارش برف (پوشاندن)
– تولید حرارت اطراف محیط بتن برای افزایش و حفظ دمای محیط مجاور بتن یا افزایش دمای بتن
(حرارتی)
– محبوس کردن
– ترکیبی از روش های فوق
محافظت بعد از اجرای بتن
انواع محافظت – حرارتی
– بخاری با حرارت مستقیم
– بخاری با حرارت غیر مستقیم
– سیستم های گرمایشی هیدرونیک
محافظت بعد از اجرای بتن
نکته مهم در محافظت حرارتی
– دمای بتن در معرض هوای سرد باید بالاتر از ۵ درجه سانتی گراد نگه داشته شود تا مقاومت اولیه
مورد نیاز بدست آید. همچنین برای جلوگیری از سرد شدن سریع سطح بتن، دمای بتن برای دو روز
بعد از دوره محافظت بالاتر از صفر نگه داشته شود.
– در دوره محافظت، سطح بتن نباید در معرض هوای گرم با دمای بیشتر از ۱۱ درجه سانت ی گراد
بالاتر از حداقل دمای بتن ریزی قرار گیرد.
– عمل آوری باید به گون های باشد که دمای سطح بتن از ۲۰ درجه سانتی گراد بیشتر نشود.
محافظت بعد از اجرای بتن
نکته مهم در محافظت حرارتی
– در روش حفاظت حرارتی، مهم است تا از حرار تدهی موضعی اجتناب شود زیرا ممکن است
احتمال ترک خوردگی ناشی از گرادیان حرارتی افزایش یابد.
– زمانیکه از حفاظت حرارتی استفاده می شود، لازم است از خش کشدن سریع بتن اجتناب شود و
حرارت دادن باید بطور یکنواخت در سرتاسر بتن صورت پذیرد.
– اگر دمای سطح بتن بعد از ۶ ساعت از قطع محافظت، به اندازه مقادیر بیان شده برای حداکثر افت
حرارتی در طی ۲۴ ساعت منهای ۸ درجه سانتی گراد بود، دوره محافظت باید ۴۸ ساعت دیگر ادامه
یابد.
محافظت بعد از اجرای بتن
انواع محافظت
– محافظت با روش عایق سازی بتن برای جلوگیری از اتلاف حرارت و افت دما (عایق سازی)
– محافظت با روش پوشاندن بتن برای جلوگیری از وزش باد و بارش برف (پوشاندن)
– تولید حرارت اطراف محیط بتن برای افزایش و حفظ دمای محیط مجاور بتن یا افزایش دمای بتن
(حرارتی)
– محبوس کردن
– ترکیبی از روش های فوق
محافظت بعد از اجرای بتن
توصیه ها:
– توصیه م یشود از ترکیب عمل آوری حرارتی با عمل آوری عایقی با استفاده از پوشش های مناسب
برای بهینه کردن اثرات عمل آوری استفاده شود.
– بتن ریخته شده در هوای سرد بعد از عمل آوری عایقی با حرارتی در معرض هوای سرد قرار
می گیرد و دستیابی به مقاومت مورد نیاز، کند می شود. بنابراین به جز مواردی که زمان بارگذاری به
طور قابل ملاحظه ای دیر است، توصیه می شود که عمل آوری تا بعد از کسب مقاومتی که بتن را برابر
یخ زدن اولیه محاظت می کند، ادامه یابد تا سازه بتنی بتواند بار مورد نظر را تحمل کند.
کسب مقاومت اولیه بعد از دوره محافظت
(ACI 306‐ و ۱۰ ACI 306‐ مقاومت اولیه مورد نیاز ( ۸۸
۳/۵ ادامه یابد (در صورت وجود یک چرخه ذوب و یخ). MPa دوره محافظت باید تا کسب مقاومت
(CSA) مقاومت اولیه مورد نیاز
۷ ادامه یابد. MPa دوره محافظت باید تا کسب مقاومت
( مقاومت اولیه مورد نیاز (مبحث نهم مقررات ملی ۱۳۹۲
۵ ادامه یابد. MPa دوره محافظت باید تا کسب مقاومت
مقاومت اولیه مورد نیاز (آیین نامه آبا)
۵ ادامه یابد. MPa دوره محافظت باید تا حداقل تا زمان ۲۴ ساعت بعد از بتن ریزی و کسب مقاومت
کسب مقاومت اولیه بعد از دوره محافظت
(ACI) زمان لازم برای دوره محافظت
عمل آوری بعد از دوره محافظت
زمان لازم برای دوره
(ACI عمل آوری ( ۳۰۸
عمل آوری بعد از دوره محافظت
زمان لازم برای دوره
عمل آوری (مقررات ملی)
عمل آوری بعد از دوره محافظت
روش مجاز عم ل آوری
(مقررات ملی)
عمل آوری بعد از دوره محافظت
نکات مهم:
– اگر زمان مشخص و یا ویژگی مشخصی برای بتن ذکر نگردد، معمولا زمان رسیدن به ۷۰ درصد
مقاومت فشاری ۲۸ روزه، زمانی است که باید عمل آوری تا رسیدن به آن، انجام شود.
– بعد از اتمام عمل آوری با روش عایق سازی یا حرارتی، بتن نباید به سرعت سرد شود.
– در مواردی که بتن نسبت به یخ زدگی تحت شرایط هوای سرد بعد از عمل آوری، آسیب پذیر است،
۱۲ ساعت ،CSA آب دادن به بتن درست قبل از اتمام عمل آوری نباید انجام شود. این مدت، توسط
اعلام شده است.
عمل آوری بعد از دوره محافظت
نکات مهم:
– بتن در معرض هوای سرد تمایل به خشک شدن دارد. به عبارت دیگر اگر بتن با دمای بیشتر از ۱۶
درجه سانتی گراد در معرض هوای سردتر از ۱۰ درجه سانتی گراد قرار گیرد، اقداماتی برای جلوگیری
از خشک شدن بتن باید صورت پذیرد.
– گرم کردن حرارتی با بخار گرم، م یتواند از خشک شدن سطح بتن جلوگیری نماید. درصد رطوبت
نسبی هوای گرم باید بالاتر از ۴۰ درصد باشد.
– در صورت استفاده از گرم کردن محیط به روش خشک، لازم است روی بتن پوششی برای
.(ASTM C و ۱۷۱ ASTM C جلوگیری از افت رطوبت سطح بتن انداخته شود ( ۳۰۹
قالب برداری
نکات مهم
حداکثر مجاز افت دما در مدت ۲۴ ساعت بعد از اتمام دوره عمل آوری، ۲۲ تا ،JSCE – در استاندارد
۲۸ درجه سانت یگراد برای مقاطع نازک و ۱۷ درجه سانت یگراد برای مقاطع ضخیم است.
قالب برداری
نکات مهم
– قالب برداری باید به روشی انجام شود که دمای بتن به سرعت افت نکند.
– قالب باید بتواند حرارت درون بتن را به نحو مناسبی حفظ نماید.
– در مقایسه با قالب های فلزی، قالب های چوبی هدایت حرارتی کمتری دارند و بنابراین حرارت را
بهتر حفظ می نمایند.
– در اثر طولانی تر شدن زمان گیرش، قالب برداری معمولا با تاخیر انجام می شود.
– پای هها باید بطور محکم روی زمین بدون تغییر شکل ناشی از یخ زدن و ذوب شدن زمین جایگذاری
شود.
قالب برداری
نکات مهم
– بعد از قال ببرداری، بتن باید برای زمان توصیه شده با پوش شهای عایق حرارتی پوشانده شود یا در
معرض هوای گرم قرار گیرد.
– بتن باید به آرامی سرد شود تا خطر ترک خوردگی در اثر گرادیان تنش بین قسمت داخلی و خارجی
بتن کاهش یابد.
– شل کردن اولیه قالب از بتن و پوشاندن بتن با ورقه های پلی اتیلن برای گردش هوا می تواند مشکل را
کم کند.
– حداقل زمان قالب برداری می تواند با روش تجربی تعیین شود.
– مقاومت بتن قبل از قالب برداری باید تعیین شود.
قالب برداری
تعیین مقاومت بتن قبل از قالب برداری
– با استفاده از آزمونه های نگهداری شده در سایت (شرایط محیطی)
(ASTM C900) Pull out – آزمایش
(ASTM C – آزمایش مقاومت نفوذ ( ۸۰۳
(ASTM C – اندازه گیری سرعت پالس ( ۵۹۷
(ASTM C – آزمایش چکش اشمیت ( ۸۰۵
– روش بلوغ سنجی
کسب مقاومت لازم برای جلوگیری از یخ زدن
(ACI) مقاومت لازم
۲۴ از یخ زدگی محافظت شود. MPa بتن باید تا کسب مقاومت
مقاومت لازم (مقررات ملی)
۱۴ از یخ زدگی محافظت شود. MPa بتن باید تا کسب مقاومت
مقاومت لازم (آبا)
۲۴ از یخ زدگی محافظت شود. MPa بتن باید تا کسب مقاومت
جمع بندی
اجرا
تمهیدات اولیه
دمای مصالح
دمای بتن
محافظت
نوع محافظت
دمای محافظت
مدت محافظت
مقاومت اولیه
عمل آوری
نوع عمل آوری
مدت عم لآوری
مقاومت لازم
قالب برداری
مقاومت لازم
نیاز به
محافظت
بارگذاری
مقاومت لازم
انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه تهران
Construction Materials Institute (CMI)

Construction Business News Middle East2017

It is that time of the year when Construction
Business News will hold its second annual
Construction Innovation Awards. This
year, the awards have received an overwhelming
response from the construction sector.
With an 80% surge in the number of nominations
across 18 categories this year, the awards
definitely look to become bigger and better.
The October issue also features highlights
from one of the region’s biggest real estate and
property trade fairs, Cityscape Global. The exhibition
hosted hundreds of prominent local
and international companies offering an array
of exclusive deals on projects within the UAE.
In addition to transactions onsite, up to 40
new project launches were announced during
the show from developers such as Aldar Properties,
Deyaar, Dubai Properties, Jumeirah
Golf Estates, Nakheel, and Meydan.
According to Cityscape global data partner,
Property Monitor, offered by Cavendish Maxwell,
when comparing the number of transactions
for off-plan properties during the first
day of Cityscape Global in 2016 and 2017,
the figure has grown to almost three times the
size, jumping from 37 to 106.
Lynnette Abad, partner and head of Property
Monitor, said: “Looking back at the opening
day for 2016’s edition compared to 2017’s,
we can see a dramatic leap in the number of
registered Dubai Land Department transactions
made for off-plan units. Permission to
sell during the show has seemed to catalyse
investor and buyers in the region, and has resulted
in a noticeable increase of activity.
“One of the reasons why off-plan has been
so successful this year is because developers
have found that winning combination of a
very good final price point coupled with attractive
payment plans. This has lured investors
back into the market and opened an opportunity
for end-users who couldn’t afford to
get on the property ladder before.”
There is still four months left for the year to
end. The busiest quarter of 2017 is here and
we have all pulled up our socks to end the year
on a positive note.
editor’s note
Paromita Dey
Editor
paromita@bncpublishing.net
@paromitadey1
linkedin.com/in/paromita-dey
Nasma, Sharjah’s newest
residential community
Your forever home for AED 995,000.
۱۰% upon booking, and 20% during construction!
The remaining 70% at handover!
Located in the heart of new Sharjah, on the intersection of Emirates Road and Maliha Road,
comes a vibrant new community. With Tilal Mall and the new Sharjah Convention Centre at its
doorstep, Nasma has a lot to offer:
• ۲, ۳ and 4 bedroom freehold townhouses and villas.
• ۱۳-acre community park.
• A school, nursery, medical clinic, shopping centre and a club house.
• ۱۰ minutes away from Sharjah Airport, University City and
Sharjah International Airport Free Zone.
• No service or maintenance charges.
Now is the time to become a home-owner and live the life you always dreamed of.
Your forever home.
۸۰۰-ARADA (27232) www.arada.com
۱۰ // construction business news me // October 2017
For News, features and more, Visit www.CBNme.com
Follow us on twitter for breaking news: @cbn_ME
An update from around the region Follow us on Facebook for up-to-the-minute breaking news
Construction
Update
Master developer Meraas has
announced that Dubai Harbour
will have a second cruise
terminal in addition to the
one already revealed in January
۲۰۱۷٫ The announcement
was made during Cityscape
Global 2017.
Dubai Harbour will be the
first cruise destination to
build two terminals simultaneously
which, when completed,
will accommodate
۱٫۲m passengers annually.
The addition of a second terminal
is intended to build on
Dubai’s reputation as a tourism
destination, while capitalising
on strong growth in
the cruise industry globally.
HE Abdulla Al Habbai,
group chairman at Meraas,
said: “Dubai Harbour connects
some of Dubai’s most
vibrant neighbourhoods and
reflects a culture of innovation
envisioned by His Highness
Sheikh Mohammed bin
Rashid Al Maktoum, Vice
President and Prime Minister
of the UAE and Ruler of
Dubai, for the emirate. The
project also reaffirms our
commitment to expanding
on Dubai’s rich maritime
heritage and tourism profile,
while supporting the continued
diversification of the national
economy.
“By creating a world-class
destination that appeals to
people around the globe,
Dubai Harbour represents
an opportunity to achieve
economies of scale and
drive growth in the maritime
tourism sector. It will also
help maintain Dubai’s status
among the world’s top tourism
destinations for generations
to come.”
Each terminal will be approximately
۱۴,۰۰۰sqm in
size with one single apron of
۹۰۰m. While other ports have
multiple terminals, none have
so far built more than one at
any given time. Meanwhile, in
addition to serving the cruise
ship industry, Dubai Harbour
will feature the largest marina
in the Middle East and North
Africa (MENA). Once complete,
the marina will have
۱,۱۰۰ berths, capable of accommodating
some of the
world’s biggest private yachts.
The masterplan for Dubai
Harbour extends over 185ha
and includes an 81,290sqm
shopping mall, an events
arena, luxury residences, restaurants,
cafes, hotels, and a
yacht club. It will also feature
the Dubai Lighthouse, an architectural
marvel stretching
۱۳۵m into the sky with an observation
deck offering panoramic
views.
Dubai Harbour will also integrate
Skydive Dubai, Dubai
International Marine Club
(DIMC), and Logo Island into
a single integrated community.
Ground has been broken
and 130,000sqm of land has
been reclaimed. The contractor
for the cruise terminal will
be appointed once the land
for the terminal is ready, with
Dubai Habour being constructed
in phases.
There will also be a futuristic
public transport system, water
stations, pedestrian bridge,
and jogging and cycling
tracks. The new development
will offer views of Dubai’s
skyline, the Arabian Gulf and
‘Ain Dubai’, the world’s tallest
and largest observation
wheel. The project will create
synergies with some of
Dubai’s other projects located
in the area, including Palm
Jumeirah and Meraas’ neighbourhood
at Bluewaters.
Meraas reveals updates about Dubai Harbour
at Cityscape Global
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 11
Real estate
MAG Property Development
(MAG PD) announced the
launch of its AED4bn MAG
EYE project for customers
looking for investment opportunities
at Cityscape Global.
MAG EYE is one of the exclusive
communities being
developed in the heart of Mohammed
bin Rashid (MBR)
City in Meydan Dubai, and
is situated close to the Meydan
Racecourse and many
of the city’s most important
landmarks including the Burj
Khalifa, Dubai Mall, and
Downtown Dubai.
Residents will also benefit
from easy access to the city
via the major Al Khail and
Mohammed bin Zayed roads.
MAG EYE will offer a wide
range of residential options
including various apartments
and townhouse units. While
featuring a calm and relaxing
environment, all units will
have a view of the city’s skyline
and private green spaces,
with outdoor gardens em-
MAG unveils AED4bn project in MBR City
bracing the project’s buildings
to form an oasis.
Talal Moafaq Al Gaddah,
chief executive officer of MAG
PD, commented: “At our MAG
EYE project, we are presenting
an exclusive definition of
family housing by providing
residents with the highest levels
of privacy, comfort, and
residential living at a strategic
location in the heart of Dubai.
“Our strategy for 2017 and
۲۰۱۸ is focused on delivering
real estate projects that
cater to every socio-economic
need in the city. Aimed
at developing what we call
‘Value Homes’, MAG of Value
blends returns on investment
(ROI) with quality real estate,
combining high-quality
developments, ideal planning
and comprehensive services,
and facilities to deliver
enhanced communities.”
The project is an exclusive
private gated community of
۴,۰۰۰ apartments and 536
townhouses that give residents
the option of studios
and one-bedroom apartments,
and three- and fourbedroom
townhouses in Meydan
District 7. Given its full
privacy, all-day security, and
a wide range of green spaces,
swimming pools, retail shops,
gymnasiums, restaurants, and
cafés, the project will offer
residents an ideal environment
for relaxation.
The project will present residents
with integrated solutions
including ample space
for retail shops, a mosque,
and kindergarten, and the
largest health club in the city.
utilities
As part of its plan to keep
abreast of modern applications
and advanced methods
of project operation,
the General Maintenance
Department of Dubai Municipality
has implemented
one of the new smart applications,
automatic cleaning
of solar panels that are
used for lighting the parks,
at Al Khazan Park.
Eng Jabir Al Ali, director
of general maintenance department
at Dubai Munici-
Dubai Municipality installs solar panel cleaning robots
matic tuning. The system
does not require the use
of electrical energy and
works on the solar energy
generated from the panel.
In addition to that, it does
not need water at all in the
process of cleaning because
its work depends on
the pressure of the air.”
Al Ali added that the department
is planning to
implement such an experiment
in other projects and
sites too.
pality, said: “Solar energy
projects and applications
have become a priority in
the projects of Dubai Municipality
because of its
economic feasibility and
environmental and health
benefits. The optimal operation
of solar projects
requires the provision of
supplementary services to
ensure the best results of
its design, implementation,
and operation.”
Al Ali added that the application
of cleaning the
solar panels automatically
in Al Khazan Park
is a preparatory stage for
implementing this successful
experience in existing
solar projects and
future projects.
He said: “The idea of the
experiment is based on the
principle of installation
of the automatic cleaning
device operating on the
edges of the panel with a
brush with flexible auto//
NEWS
۱۲ // construction business news me // October 2017
Project
UAE-based developer, Deyaar
Development, launched
South Bay, a premium residential,
serviced apartment
and hotel property to be developed
at an estimated cost
of AED1bn.
Located in Business Bay,
the 63-storey development
will boast a built-up area of
more than 130ha and offers
fantastic views of The Tower
at Dubai Creek Harbour and
Meydan Racecourse.
The design of the South
Bay tower focuses on verticality,
featuring sleek lines
that effortlessly combine
design with functionality –
something that is echoed
throughout the building’s
interior, said senior Deyaar
officials at the launch ceremony
held on the sidelines
Deyaar unveils AED1bn mixed-use project
of Cityscape Global.
South Bay will be Deyaar’s
first project with three accommodation
components:
residential, serviced apartment,
and hotel units. It will
comprise 926 units, from
studios to three-bedrooms,
of which 448 will be residential,
۱۳۳ will be serviced
apartments, and 345 will be
hotel units operated by a
multinational hotel brand.
Deyaar’s CEO, Saeed Al Qatami,
said: “We’re extremely
pleased to showcase our
newest development, South
Bay, here at Cityscape. South
Bay will be the perfect addition
to our growing portfolio,
as a property suitable
for anyone looking to live at
a prestigious address in the
heart of modern Dubai.
“Business Bay is one of the
most exciting neighbour-
Consultant
Danish consultancy, Ramboll,
has secured a major win
as a lead consultant for Imkan’s
AED2bn Makers District
development in Abu Dhabi.
The waterfront community
comprises a mix of residential,
hospitality, commercial,
and retail space, spread
across 18ha of land on Reem
Island, and is set to become
one of Abu Dhabi’s most
iconic projects.
Ramboll will provide lead
consultancy services on the
first phase of Makers District,
working alongside international
Architects, BIG
and MVRDV. Soren Holm
Johansen, group executive
director at Ramboll, stated:
“This is a significant win for
Ramboll appointed for Imkan’s AED2bn Makers District
responding to the rise of the
maker movement – a social
movement with an artisan
spirit. With a vibrant hub, it
will become the new beating
heart of Abu Dhabi and
will herald a new type of real
estate development that will
benefit end-users, investors,
and the wider community.”
With over 1,000 residential
units, 11,000sqm of commercial
and retail space, and a
construction value of AED-
۲bn, the scheme is scheduled
for completion in 2020.
ers District. This is testament
to our approach of entering
partnerships with global firms
with a proven track record
in delivering truly outstanding
projects. Makers District
is the first development of its
kind in the region. We conducted
extensive research on
the needs and aspirations of
young, highly networked, and
creative workers who currently
have a limited choice in
where they live and work.
“Makers District is a community
that fills this gap by
our team in the UAE. Our
multi-disciplinary buildings
team are involved in several
high-rises, and mixed-use
projects in the region and
this high-profile win cements
our position as one
of the leading engineering
design companies. With the
consultancy contract valued
at AED120mn, the Makers
District is a very challenging
project, and we are excited
to utilise our knowledge and
expertise to deliver a project
of this scale successfully.”
Commenting on the announcement,
Walid El Hindi,
CEO of IMKAN, said: “We are
delighted to appoint Ramboll
as the lead consultant
for the first phase of Makhoods
to be in today, and
South Bay will be in the very
centre of the city’s leisure
and business district.”
According to him, this
new project will contribute
to Deyaar’s expanding
hospitality property portfolio,
comprising 478 of the
more than 2,000 keys that
the company will add to the
hospitality sector in Dubai
by 2020.
“Residents will enjoy hotel
amenities catering to
their social, leisure, health
and general well-being
needs, including a gymnasium,
swimming areas, mini
golf, and more,” explained
Al Qatami.
The official sales launch for
South Bay will be announced
in the coming months.
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 13
Project
ARADA unveils AED24bn
real estate project in Sharjah
UAE-based developer,
ARADA, launched Aljada, a
master-planned destination,
covering over 2.2sqkm that
is set to become Sharjah’s
largest ever mixed-use development
project. Unveiled
by HH Sheikh Dr
Sultan bin Muhammad Al
Qasimi, Supreme Council
Member and Ruler of Sharjah,
Aljada is located on the
last major plot of undeveloped
land in the heart of
the emirate.
Delivered in phases starting
from 2019, construction
on Aljada will begin in the
first quarter of 2018 and the
entire project is expected to
be completed by 2025. Aljada
is an all-encompassing
district that comprises retail,
leisure, and entertainment
options, in addition to
a wide range of residential
and commercial offerings,
such as a dedicated business
park.
The Aljada masterplan by
ARADA is designed with
walkability and wide green
spaces in mind, allowing
residents, workers, and visitors
the ability to live, work,
play, and be entertained
within an all-inclusive and
self-sustained precinct.
Aljada’s entertainment and
leisure precinct, the Central
Hub, will be a major draw
for tourists and residents.
The Central Hub will be anchored
by a showpiece musical
fountain display, situated
in a beautifully designed
urban piazza, populated
with an array of cafes and
restaurants. Among the Central
Hub’s other attractions
will be the largest children’s
adventure and discovery
complex in the Northern
Emirates, alongside skate
parks, an extreme sports
centre, and indoor and outdoor
entertainment.
Upon completion, Aljada
is projected to play host
to a total population of
around 70,000. The community
will contain two
linear parks, each 2.2km
long, that stretch the entire
length of the project, helping
to promote a healthy
lifestyle and giving every
resident the opportunity
to enjoy lush green spaces
only a few minutes’ walk
away from their front door.
In addition, two wide treelined
boulevards, totalling
۴٫۴km in length and featuring
carefully curated retail
and F&B offerings, and will
provide a vibrant and busy
connection to every district
in Aljada.
ARADA’s chairman, HE
Sheikh Sultan bin Ahmed Al
Qasimi, said: “Aljada reflects
ARADA’s unwavering commitment
to contribute to the
Sharjah leadership’s vision by
creating unique urban communities
with ample green
spaces. We want to offer residents
and investors upscale
living experiences that are
currently unavailable in the
market and ensure a better
life for everyone who visits,
lives, or works in Aljada. We
are confident that this development
will raise interest in
Sharjah even further while
strengthening its position as
a secure and sought-after investment
destination. Aljada
also seeks to attract businesses
looking to establish their
base out of Sharjah, the UAE’s
newest booming economic
hub and a thriving businessfriendly
environment.”
HRH Prince Khaled bin
Alwaleed bin Talal, vice
chairman of ARADA, said:
“Aljada is a project that
stays true to its roots; it embodies
the heritage of the
city that lies around it while
looking forward to Sharjah’s
future. With design
elements that draw inspiration
from Sharjah’s oldest
neighbourhoods to environmentally
friendly building
standards, Aljada really
does represent the best of
both worlds.”
HE Sheikh Khalid bin Sultan
bin Muhammad Al Qasimi,
chairman of Sharjah
Urban Planning Council,
said: “Elevating the standards
of development in
Sharjah by working closely
with the Sharjah Urban
Planning Council, Aljada
will be distinguished by
its superior architectural
design and unparalleled
quality of public realm,
incorporating best international
design practices.
Master-planned with a focus
on enhanced urban
spaces, the design-led Aljada
lifestyle experience
integrates living, working,
and entertainment, all curated
for a vibrant tightly
knit community.”
The development includes
an extensive residential mix
including standalone villas,
semi-detached villas, townhouses,
lofts, and apartments,
complemented by
generous open spaces and
facilities, including F&B
outlets, schools, healthcare
clinics, and mosques. A
considerable portion of the
masterplan is dedicated to
green spaces and community
facilities, creating an
attractive opportunity for
investors who want to buy
in a new prime destination
that perfectly captures the
essence of Sharjah.
// NEWS
۱۴ // construction business news me // October 2017
Education
Aldar finishes Reem
Island school
Top 5 Web Stories
Abu Dhabi-based developer, Aldar
Properties, has completed the Repton
School project and has handed the asset
over to the operator EKI ahead of
the commencement of the 2017-18 academic
year.
Aldar was the developer of the project,
which consists of two main buildings
– one focused on teaching and
the other on sports. Occupying a 2.5ha
plot, the main school building incorporates
a basement, ground floor, and
three further floors. Athletic facilities
include tennis courts, a 25m Olympic
standard swimming pool, and two
multi-purpose gyms. The school also
boasts a dance theatre. Construction
commenced in May 2016 and finished
in August 2017.
The school is located within Aldar’s
master planned community on Reem
Island and in close proximity to the developer’s
other projects including Sun
& Sky Towers, The Gate & Arc Towers,
Meera, and The Bridges.
ALEC bags Dubai Hills
mall project
The 16th edition of Cityscape Global, the Middle East’s
largest, most influential real estate event, officially opened
on September 11 at the Dubai World Trade Centre.
Expo 2020 unveils
legacy plans
DSI makes new
appointments
Emaar skips
Cityscape Global
Ramboll wins
Imkan’s project
۱
۲
۳
۴
۵
www.cbnme.com
// Snapshot
Commenting, Talal Al Dhiyebi, chief
development officer, Aldar Properties,
said: “I am pleased to be able to hand
over Repton School, after what has been
a high tempo construction schedule, in
time for the new academic year. We
have a track record in delivering schools
that will meet the needs of future generations,
and I am sure that Repton students
will benefit greatly from the facilities
on offer. I am also pleased that it
is located in a catchment area that will
benefit a great number of people living
in Aldar homes on Reem Island.”
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 15
Project
Dubai-based developer,
Sobha Group, unveiled the
Hartland Gardenia Villas, the
newest collection of fourbedroom
luxury villas with
Dubai Canal views.
This launch is part of
Phase 2 of the villa community
within Sobha Hartland.
Sobha Hartland is
۷۴ha freehold community
in Mohammed bin Rashid
Al Maktoum City. Its prime
proximity near Dubai’s top
attractions makes it a particularly
sought-after project.
With special focus on lavish
space and exclusive features,
the Gardenia villas at
Sobha Hartland will comprise
four-bedrooms on two
levels complete with ensuite
bathrooms and ample closet
space. These contemporary
villas come with a private lift
and will boast of a space of
Sobha unveils 22 villas in
Sobha Hartland
۴۰۴sqm each. Both an investor
and end-user will have
the option of having their
very own outdoor space
comprising a private garden
and terrace.
Additionally, each Gardenia
villa comes with special
retractable glass doors which
allows residents to merge
indoor and outdoor spaces
seamlessly, connecting them
to the private garden and
swimming pool. Hartland
Gardenia will comprise 22
units and completion is expected
by August 2019.
PNC Menon, founder and
chairman, Sobha Group,
said: “We are delighted to
announce the launch of
Hartland Gardenia luxury
villas. These villas will have
features you would ordinarily
find in a mansion like a
lift, four master bedrooms,
private terraces, and garden
and more. Investors and
end-users finally have the
opportunity to own a premium
piece of luxury property
in the centre of Dubai and in
a freehold community along
the Dubai Canal. We have
designed these villas keeping
in mind each type of
lifestyle, investment, preference,
and purpose.
“Given our focus for quality
and large lavish homes
compared to smaller units
offered by other players,
coupled with excellent payment
plans, Sobha Hartland
is by far the most preferred
choice for real estate investments.
Surrounded by 22ha
of greenery and set along
the Dubai Water Canal, the
project enjoys the advantage
of prime location backed by
over 40 years of expertise.”
// Bitesize news
Ras Al Khaimah Tourism
Development Authority
announced that the world’s
longest and highest zip
line will open on the UAE’s
highest peak, Jebel Jais, in
December 2017.
The UAE government has
approved housing loans
worth AED670mn to 1,080
beneficiaries in Umm Al
Quwain under the Sheikh
Zayed Housing Programme.
Dubai Metro has officially
crossed the one billion rider
mark, announced by Matar
Al Tayer, director general
and chairman of the RTA.
Abu Dhabi Crown Prince
Sheikh Mohamed bin Zayed
declared the official opening
date for Louvre Abu Dhabi to
be on November 11, 2017.
// NEWS
۱۶ // construction business news me // October 2017
Dubai-based RKM Durar Properties, a
joint venture between RKM Real Estate
and Durar Al Emarat Properties,
has launched a new ‘U’ shaped twotower
residential project on the banks
of Dubai Water Canal.
The J One project’s Tower A will
have 19 floors offering 257 studios,
one-, and two-bedroom apartments,
while Tower B with 18 floors will
provide 90 two-, three-, and four-bedroom
units. The project, the group’s
first development, will also have six
villas and nine retail units.
The tower A includes two temperature-
controlled pools, spas, gyms,
a sky garden, and a children’s playground.
The tower B has another
two temperature-controlled pools,
spas, health clubs, and VIP lounge.
The entire project is spread across
۸۳,۶۱۲sqm of area.
The project contractor is Ali & Sons
Contracting, which is part of Ali &
Sons Holding. The project is designed
by a consortium of consultants,
including QHC Architects and Engineers
as its architect and lead consultant,
Meinhardt Singapore PTE as
its engineering consultant, and Wrenn
Associates International as its interior
design consultant.
The developer said prices will range
from AED825,000 for a studio to
AED2.2mn for a two-bed unit. Expected
to be completed in Q3 2019,
construction has been finished for the
basement and the first two levels.
Mohammed Miqdadi, general manager,
Durar Al Emarat Properties, said:
“J One is one of the pearls of RKM
Durar Properties and can be considered
a real work of art, designed
specially to provide an optimal living
space of the highest quality to the
residents of the towers.”
RKM Durar to build AED650mn project
Results
Orascom posts $2bn H1 2017 revenue
Orascom Construction has reported
a consolidated first half 2017 revenue
of $2bn in line with the previous year.
Consolidated net income attributable to
shareholders increased 4.7% year-on-year
to $51.7mn in H1 2017 and decreased
۱۰٫۲% y-o-y to $23.7mn in Q2 2017.
The MENA region accounted for 54%
of total revenue, of which Egypt represented
۹۱%, while Weitz and Contrack
Watts comprised 28% of the total. Net
income in H1 2017 in MENA reflects
the improved performance in the second
quarter while net income in the
US was impacted by the realisation
of a deferred tax asset of $20mn, the
company said.
Net income contribution from Besix increased
to $13.5mn in Q2 2017, bringing
the total contribution in H1 2017 to $24mn
compared to $9.5mn the previous year.
The group’s net cash position stood at
$۲۰۲٫۱mn as of June 30, 2017, compared
to $204.1mn as of December 31, 2016
and $186.8mn as of March 31, 2017. Total
equity increased 26.2% to $381.6mn compared
to the level at December 31, 2016.
Consolidated backlog excluding Besix
stood at $4.7bn and new awards
at $747.3mn as of June 30, 2017. The
group expects to sign a number of important
projects during the second half
of 2017 across MENA and US markets,
while the current backlog provides sufficient
visibility on profitability, it said.
Backlog as of June 30, 2017, was impacted
by approximately 20% due to
the devaluation of the Egyptian pound.
Infrastructure and industrial work continue
to account for the majority of
the consolidated backlog, representing
۸۶% of the total. Including the group’s
۵۰% share in Besix, pro-forma backlog
and new awards stood at $6.6bn and
$۱٫۵bn, respectively, as of June 30,
۲۰۱۷, the company said.
Orascom Construction CEO, Osama
Bishai, said: “We continued to expand
our presence in Egypt’s infrastructure
sector during the second quarter and
signed additional projects in power and
roads as well as works associated with
the new administrative capital. Our significant
involvement in all major segments
of Egypt’s construction market
further strengthens our position in key
areas of focus such as transportation
and water treatment.
“In the US, we remain focused on executing
our current projects while evaluating
new opportunities. We are also
pleased to report that Weitz has successfully
completed, ahead of schedule,
the largest student-housing complex in
the US at Texas A&M University, solidifying
its leadership in this growing
sector of the construction market. Furthermore,
we continue to execute our
plan to streamline our US subsidiaries
to improve our overall cost structure as
we aim to grow this part of our business
and increase profitability.”
www.cbnme.com
The SDLG operational service network covers more area than
any other value brand manufacturer. Which means that, with our
teams of highly trained technicians, you can rely on SDLG to
keep your machines working and earning.
When it’s time to think about buying a new machine,
remember this name: SDLG.
Go online to find your local SDLG dealer: www.sdlgme.com
More service network.
More dedicated technicians.
Trust SDLG.
۱۸ // construction business news me // October 2017
// Appointments
Global engineering and infrastructure
advisory firm,
Aurecon, has appointed Ben
Stapleton as managing director
for its infrastructure division.
The appointment reflects
Aurecon’s commitment
to providing user-focused
solutions to government and
private sector clients as they
tackle current and future infrastructure
challenges such
as unprecedented urbanisation,
changing community
expectations, and the significant
impact of emerging
technologies. On his appointment,
Stapleton commented:
“Some of the things
that attracted me to this role
at Aurecon are the company’s
energetic approach to
leveraging disruptive technology
and best practice
innovation to help clients
make better decisions about
all lifecycle stages of their
infrastructure assets. Aurecon
is ideally positioned
to help clients make better
use of design and technology
for long term infrastructure
planning, development
and maintenance.”
Faithful+Gould (F+G) has appointed Paul Sweeney as the new
head of programme management for its 160-strong business
in Saudi Arabia. The integrated project and programme management
consultancy has seen rapid growth in the kingdom,
with its order book expected to grow by 15% over the course
of the next year. Sweeney joins F+G from Aecom, where he
performed a number of roles including head of project management
and a director and partner in Davis Langdon in the
UK. With over 25 years’ experience, he brings a wealth of
programme, project, and operational experience, with recent
responsibilities including business unit and financial planning,
performance and delivery, staff development and mentoring,
and business development, among others.
Dubai-based contractor, Drake & Scull International
(DSI), has announced the appointment
of seasoned UAE entrepreneur, Mohammad
Atatreh, as its board member during the company’s
board meeting. Atatreh replaces Khalaf
Sultan Al Daheri, who resigned from his seat
on the board. Atatreh was a board member
of several UAE companies, including Tabarak
Commercial Investment, where he played a
strategic role in the management of the company’s
real estate development and construction
portfolio.
Aluminium Bahrain (Alba), the Bahrain-based international
aluminium smelter, promoted Haitham Al Saegh to manager
for reduction maintenance and services. Saegh joined Alba
in 2001 as an electrical apprentice in Maintenance Carbon
۱ & 2. In 2014, he was appointed as superintendent for
maintenance reduction lines and services, following which
he was promoted to manager reduction maintenance and
services. Commenting on this occasion, Alba’s CEO, Tim
Murray, said: “Alba believes in developing and promoting
Bahraini nationals to take-up leadership positions within
the company. We are pleased with the progress demonstrated
by Saegh and I am confident that he will continue
to raise the bar and deliver strong results in his new role.”
Aurecon
appoints new
infrastructure
Managing director
F+G appoints KSA head for programme management
DSI appoints new board member
Alba promotes new maintenance manager
Movers and shakers in the industry
Appointments

۲۰ // construction business news me // October 2017
// Op-Ed
Sameer Daoud, chief development officer and MD at Drake & Scull International (DSI),
argues that maintaining focus and discipline to get the job done right is a more valuable
competitive advantage than ever before
Minimise Distractions
Some fear that the construction
sector is heading towards a race
to the bottom whereby competition
is based primarily on price,
sacrificing quality as a result.
The definition of progress, innovation,
and technology can, in essence,
be summarised as doing more with
less. However, this does not mean that
being creative and having fantastic
ideas offers any value in and of itself.
Innovation requires discipline and focus
so that it can be applied and lead
to real results in the real world.
Whenever I hear buzzwords, I
remind myself that much of what
comes out of the mouths of sales and
marketing people evades the perennial
question: “What exactly is the value of
what you are offering?”
I believe this is not a question that
any company should fear. Rather, it
needs to be embraced. If a company
does not have a valid answer, your
business will not survive. This is the
only trend and competitive advantage
that never goes out of fashion!
In theory, having good business
sense is simple; understand the demand
in the market and gather the
resources necessary to meet and satisfy
this demand better than your competitors.
However, when opening any
business magazine, this simple reality
often gets lost in the noise of business
gurus espousing the virtues of innovation
and creativity.
Sure, it is appealing to try and gaze
over the horizon and discover new
opportunities. It is certainly more
interesting to talk about being an
industry disrupter compared to comrug
from underneath its competitors by
introducing a new technology or a gamechanging
business model? But as entertaining
as such ideas may be to listen to,
it is not necessarily good for business. In
fact, this talk is often more distracting and
destructive than it is productive!
There is a constant risk of companies
being diverted from their core
competencies. Counteracting this pressure
demands that you can keep your
focus and discipline. I want to address
two main threats that companies need
to keep front and centre so as not to
lose their focus and discipline. These
are temptation to pursue ‘new’ opportunities
in the form of trends and
technologies, and the allure of ‘diversification’
into the unknown waters of
emerging markets.
Many times, talking about innovation
is about creating positive emotions
that distract from questioning the
real underlying value. As a contractor,
we need to place ourselves in the
shoes of our clients, and understand
the motivations underlying their purchasing
decisions.
Our services and products need to
fill a need, solve problems, and serve
a function. On top of that, these need
to get delivered at a more competitive
price point than our competitors.
This reality is especially clear in our
business of construction and MEP. For
the clients of contractors, sales pitches
that hit all the right buzzwords are not of
any value. Our industry is not about selling
feelings. It is about solving problems
and creating value for your clients.
There are no short-cuts or slogans
that can make up for second-tier work-
The only
lasting business
relationship is the
one that creates
mutual economic
value for both
parties.”
peting in a traditional industry with
conventional technologies.
And who doesn’t want to be the
company that swoops in and pulls the
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 21
Then it was the wisdom of the crowd
that you could not question real-estate
investments, or that the price of oil
would never again go below a hundred
dollars. What are the truths we agree
on today that we will consider to be
mass delusions tomorrow?
The argument is that it should not
matter, as long as you stay focused on
understanding your clients’ needs, and
competing by delivering more value
than your competitors. This is the only
trend and competitive advantage that
never goes out of fashion. When it
comes to both workmanship and materials,
the market’s demand for quality
is relentless. And this is getting even
clearer in the current regional market.
Cutting corners is not a viable longterm
strategy.
In the end, lasting performance and
competitiveness is about consistency
achieved through focus and discipline.
The only lasting business relationship
is the one that creates mutual economic
value for both parties.
manship or materials. We are focused
on getting the job done and getting it
done right. But even for us, the idea
of creating ‘new’ markets and ‘new’
demand is often distracting.
Where other industries have seen
the entry of companies that have completely
disrupted the competitive landscape,
the construction sector remains
very traditional. The more established
the industry, the more conventional it
is likely to be. But even in construction,
thinking big often gets in the way
of thinking smart. It is easy to miss
more lucrative opportunities staring
at you right in the face because they
seem boring!
The same flawed rationale for pursuing
disruptive innovation is present in
the allure of entering new markets. To
find greener pastures in the form of
profits, one has to leap into the ‘blue
yonder’ not yet reached by rivals, too
caught up fighting to the death for the
crumbs left in the mature markets.
Consequently, the idea that you
need to take risks to get higher returns
is taken for gospel to the extent that
it crowds out better business opportunities
closer to home that are often
overlooked or ignored.
Taking a chance on new markets
and new technologies may lead to
high rewards, but are as likely to leave
you shipwrecked or adrift, floating
aimlessly out at sea, if you are not very
clear about what your weaknesses are.
Just as the novelty of new technologies
is exciting and appealing, so
is breaking into new markets promising
rapid growth. However, often it is
misleading and a distraction from seeing
clearly where you can best deliver value
for clients. This is most times the biggest
business opportunity that is missed.
A large part of the explanation for
this is our temptation to go with the
crowd, and believe whatever the current
hype and trends are, which skew
our perception of reality. In the late
۱۹۹۰s, you were not allowed to question
the valuation of tech companies.
۲۲ // construction business news me // October 2017
Hala Yousef, head of sustainability in the Middle East for Cundall, highlights how sustainability
should be a look in between the old and the new
What is old,
is new
Many locals and long-term residents
can point out the old
parts of town with a familiar
quote, “this is how it all used
to look like”. This is usually directed at
the old heritage side of town or more
commonly, the parts of town that appear
to be on their way to demolition.
The other extreme is the side that one
would see promoted by the media as a
glamourous tourist attraction.
These Instagram-worthy venues
often consist of eye catching highprofile
buildings. And then there are
numerous buildings that historically
reside between the old and the new.
These buildings are the ones that have
spurred up in the rush of the construction
boom, when the real estate industry
was just struggling to cope with the
ever-increasing demand.
These buildings, by Western standards,
are considered relatively ‘new’.
They have the glazed façade providing
it with a modern appearance on the
exterior, however, underneath the surface
they are plagued with problems.
We have all been in these buildings;
the air is slightly too damp or too dry;
in hot humid summer days, we can
see the condensation on the grilles;
when sitting anywhere near a window
means being uncomfortably hot; and
a change to any switch or control
(temperature and light for example)
will result in extreme shifts to the
entire space, leaving certain occupants
too hot, too cold, or in the dark. This
is true for residential, commercial, and
even industrial buildings.
If the buildings are residential,
we usually try to avoid them unless
hunting for a great rental bargain,
thinking that we can put up with
the poor acoustics and will get used
to the noise of cars racing outside.
However, sometimes we only see the
true extent of these issues once we’ve
moved in to the building, to discover
that when it rains outdoors, it also
rains indoors.
These buildings are usually plagued
with issues that range from improper
sealing of the façade, inadequate
controls of systems, inefficient fixtures,
lack of insulation, and many more
poor attributes. These attributes have
severe operating knock-on effects
such as lack of air tightness translating
to condensation issues, improper
HVAC zoning controls translating to
over cooling of spaces, lack of thermal
mass translating to hot interior and
unnecessary load, inefficient electrical
and water fixture translating to high
utility demand, and many more.
All of this translates to higher than
required energy and water consump-
Understanding
and appreciating
the complexities
in retrofitting
makes it even more
important that we
get it right at the
start of the design
and construction.”
// Op-Ed
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 23
provisions, suppliers and skill of technicians,
ownership structure, tenancy
contracts, and portfolio analysis. All
these will impact the strategy for
implementing a region-wide retrofitting
drive for the neglected, not ‘old’
and not ‘new’ buildings.
Understanding and appreciating
these complexities in retrofitting makes
it even more important that we get
it right at the start of the design and
construction. Even if it is slightly more
expensive, it will almost always be
cheaper than retrofitting it once it is
operational and occupied. Therefore,
developers and clients must look at a
development’s life cycle rather than
handover or sell. Operational costs
and operational carbon emissions will,
in the life of a project, outweigh the
capital costs and embedded emissions,
making retrofitting a smart, sustainable
way to develop regional growth while
combatting economic pressures.
tion, which were much cheaper during
the construction boom. However, as
utility prices are increasing, these issues
can no longer be overlooked as a
sustainability and quality issue but are
rather a long-term cost issue.
These issues in today’s design and
construction environment are being
phased out by regulation, building
codes, and sustainability standards that
demand better quality. For the majority
of buildings that sit between the new
and the old, they require a fresh drive
to retrofit them to be more sustainable
and in the longer term to be
more financially viable to operate. The
increase of utility prices makes retrofitting
a more feasible option as the cost
of retrofit work to cost savings in the
long-term make for an attractive case.
There are many complexities in
initiating a retrofit initiative. The first
is the regulation of retrofitting without
additional cost to the owners and the
incentives available for non-owneroccupied
buildings and spaces. This
complexity can lead to a more complex
issue of multiple ownership of
the same building. While regulatory
requirements might help harmonise
this complexity, its execution will have
many hurdles. These hurdles include
lack of proper benchmarking as-built
documentation and sub-metering of
utilities. The investigation of greatest
return upgrades can also be a daunting
and complex task.
We have seen many countries that
have long passed the mature market
growth stage that have faced these
complexities and hurdles. The solution
has not been the same for each
country and will not be the same
for this region. The drive for retrofitting
must take into consideration the
region’s own unique driving factors
such as utility price trends, population
and future demand, infrastructure
۲۴ // construction business news me // October 2017
// Cover Story
Federal roads
projects in
different parts of
the country aim
to basically make
the people happy
and provide them a
decent life.”
Eng Ahmed Al
Hammadi
www.cbnme.com construction business news me // October 2017 // 25
Road to success
Eng Ahmed Al Hammadi, director of the Roads Department in MoID, talks about the different
road projects by the ministry to provide high-quality networks to the people of the UAE
The UAE is expected to increase
expenditure, primarily in areas
of infrastructure and developmental
enterprises, which will
reflect positively on the government’s
revenues, according to a recent
report released by an international
consultancy, Knight Frank.
Citing the current preparations going
at full tilt for Expo 2020 Dubai,
the report said the current real estate
and tourism investments are expected
to further consolidate and propel
the economy to further new heights,
especially after the global oil prices
recovered some of the losses sustained
over the past year.
According to state news agency,
WAM, the UAE’s Ministry of Infrastructure
Development (MoID) is
currently managing a portfolio worth
AED1.43bn. Comprising 12 projects,
the ministry’s programme focuses on
several of the UAE’s emirates. The
portfolio contains four developments
for the Ministry of Interior, two for the
Ministry of Justice, one for the Ministry
of Culture Knowledge Development,
and five road projects.
Engineer Ahmed Al Hammadi, director
of the Roads Department in MoID,
highlighted the fact that the ministry is
always acting as a global platform, welcoming
key regional and international
stakeholders in developing the latest
innovations, solutions, and engineering
practices that contribute to the creation
of an excellent infrastructure.
He says: “Yielding in the ministry’s
big role in optimising the strategic
importance and the opportunity presented
by the infrastructure development
in the UAE and giving us the
chance of shaping the future of our
nation by contributing in developing
and more importantly, influencing
the UAE industry through sharing
knowledge, ideas, and ensuring a
successful development.”
Currently the federal roads network
consists of 22 roads of 720km located
in the Northern Emirates.
The ministry is working on the
internal roads at the Bateen Al Samar
Residential Complex in Ras al-Khaimah,
at an estimated cost of AED26mn and
is expected to be completed in the
second quarter of 2018. Eng Hammadi
adds: “The project would be lit with
solar-powered lights, thus contributing
towards decreasing the percentage of
carbon emission, the environmental
impact on the region, and the maintenance
cost. The project would be
executed according to the highest
specifications by relying on several
intersections and traffic signals.”
The ministry has also started building
a number of internal roads at the
Raqayeb-2 residential compound in
Ajman. The project, worth AED13mn, is
to be completed in the third quarter of
۲۰۱۸٫ The one- and two-direction that
comprises one lane in each direction
shall be lit by solar power.
Eng Hammadi mentions: “This will
help reduce carbon emissions and
negative impact on the environment,
leave alone the lower maintenance
costs. The project, to include a number
of intersections and traffic lights, will
be carried out in line with the latest
standards and specifications. The new
internal roads will be an added attraction
to the Emirati nationals to stay in
the 306 modern style houses there.”
The Raqayeb-2 compound is being
carried out by the Sheikh Zayed Hous-
Key projects
• Development and upgrade of
Bade’a intersection on Emirates
road (E611)
• Construction and upgrade of
the new extension of Emirates
Road (E611) in Shaml and
Suhaila areas
• Construction of the new road
connecting Sheikh Khalifa road
(E84) and E99 (Phase 1)
• Construction of internal roads of
new households in the Northern
Emirates
• Construction of new internal
roads in Bateen Al Samar – Ras
Al Khaimah
• Development and upgrade
of Ittihad road (E11) in Um Al
Quwain
• Maintenance and development
of Hamad bin Abdullah road –
Fujairah
• Construction internal roads
for the new households in the
southern area of Sharjah
• Construction of internal roads
for 306 households in Al
Raqayeb area
• Performance-based
maintenance contract for all
the federal roads network in the
Northern Emirates
• Construction of pedestrian
bridges and crossings in the
Northern Emirates
• The development and
construction of Umm Al Quwain
interchange and bridges.
۲۶ // construction business news me // October 2017
// Cover Story
ing Programme. He elaborates: “The
compound, highly accredited by the
Abu Dhabi Urban Planning Council,
comprises 306 houses, which are being
constructed on a total area of 502sqm at
a cost of AED350mn.”
Another vital project that the ministry
is building is the 6km road that will
extend from the Nujaimat Roundabout
at Sheikh Khalifa Road (Dubai-Fujairah
Highway) to the Federal Road E99
(Eastern Coast Highway). All works are
due to be completed by 2019, with the
road’s first phase expected to be ready
in six months.
Eng Hammadi says: “The entire
project will be finished by the third
quarter of 2019 and will include three
lanes on each side, as well as bridges,
tunnels, traffic signals, side parking
lots, service roads, and pedestrian
crossings. The road is expected to
boost traffic safety in Fujairah.”
Eng Hammadi also mentions that the
Bade’a interchange project currently is
۴۹٫۲% complete. “It is expected to be
finalised in August 2018 with a total
cost of AED200mn. The main goal of
this project is to reduce the traffic jam
occurring at the interchange between
Dubai and Sharjah at Emirates road
(E611). That the interchange will be
widened from three lanes to five on
each direction. The slip roads will
be widened as well with four lanes
instead of two.”
Another project that the ministry has
commissioned to raise awareness about
road safety in a happy manner is to add
more smileys on federal roads. The initiative
aims to spread happiness among
road users, and encourage them to call
on 80088889 in case they wish to bring
emergency maintenance requests to the
ministry’s notice.
Eng Hammadi points out: “Federal
roads projects, which the ministry supervises
in different parts of the country,
aim to basically make the people
happy and provide them a decent life.
Emiratis and residents of the country
are at the centre of the ministry’s policies.
We work to bring happiness and
road safety to them.”
The Roads Department is working
to support road safety along with road
users’ comfort and happiness, which includes
performance-based maintenance
contract assuring road safety, high
quality works, and fast response to any
incidences on the network; road assets
management system integrated with the
performance-based maintenance project

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون های CFT

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

شرکت باستان پل طراح از سال ۱۳۹۱ تاکنون اقداماتی در جهت پیاده سازی یکی از سیستم های پرمزیت سازه ای تحت عنوان دیوار برشی فولادی، که در سال‌های اخیر مورد توجه ویژه مهندسان در سطح بین المللی قرار گرفته، انجام داده است. دانش و توانایی فنی شرکت در کنار یک تلاش علمی مشترک با دانشگاه صنعتی امیرکبیر منجر به انتشار مقالات معتبر علمی در کنفرانس ها و مجلات بین المللی نیز شده است.
سیستم دیوار برشی فولادی یک سیستم مقاوم در برابر بارهای لرزه‌ای است که از ورق‌های فولادی با ضخامت ۳ تا ۱۰ میلی متر به عنوان دیوار برشی تشکیل یافته است. این ورق‌ها به تیرها و ستون‌های احاطه کننده خود توسط ورق‌های میانجی از پیش تعبیه شده متصل می‌شوند. ترکیب ورق‌های نازک فولادی با المان‌های تیر و ستون اطراف آن‌ها در طبقات یک قاب مجموعه‌ای شبیه تیرورق فولادی تشکیل می‌دهد که در آن ستون‌های سیستم دیوار به منزله بال‌های بالا و پایین تیرورق و تیرهای آن به مثابه سخت کننده‌های تیرورق هستند.
تولید اعضای اسکلت فلزی در محل کارخانه و با تعبیه المان های لازم جهت اتصال ورق های فولادی (به صورت پیچی و یا جوشی) صورت می گیرد. پس از حمل کارگاه و نصب اسکلت فلزی و ورقهای فولادی توسط جرثقیل در محل خود قرار داده و پس از نصب موقت و سریع آنها در مرحله بعد اتصال دائم و کامل ورقها به المان های اطراف تامین میشود.

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

ستون‌های با مقطع فولادی قوطی شکل پر شده توسط بتن و یا به اختصار CFT (Concrete Filled Tube)، ترکیب هوشمندی از بتن و فولاد هستند که مجموعه‌ای از مزایای ستون‌های بتن آرمه و فولادی را دارا می‌باشند. شکل‌پذیری بیشتر نسبت به ستون-های بتن مسلح به علت حضور پررنگ‌تر فولاد در مقطع، اجرای بسیار سریعتر نسبت به اسکلت‌های بتنی بدلیل تولید اسکلت فولادی در کارخانه و اجرای سریع اتصالات در محل کارگاه، و همچنین کاهش قابل توجه ابعاد مقاطع ستون‌ها نسبت به ستون‌های بتنی از جمله مزایای این ستون‌ها است. استفاده از ستون‌های CFT در سیستم دیوار برشی فولادی ترکیب مهندسی هوشمندانه‌ای است که به خوبی پاسخگوی نیازهای معماری و سازه‌ای این سیستم است.
از مزایای سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT میتوان به کاهش وزن فولاد مصرفی، ایمنی و مقاومت بالای لرزه‌ای بواسطه پیوستگی و شکل‌پذیری بالای ورق‌های فولادی و اتصالات آن، و اجرای آسان بدلیل تولید اعضای اسکلت فلزی و پانل دیوار در کارخانه و استفاده از اتصال مفصلی با جوش گوشه در همه اتصالات قاب به جز اتصال اعضای احاطه کننده ورق فولادی اشاره کرد.

 دانلود کاتالوگ دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT


۱- مزایای سیستم دیوار برشی فولادی

۱-۱- مزایای کلی

– کاهش وزن فولاد مصرفی
وزن اندک ورق فولادی، ساده شدن الزامات طراحی به دلیل رفتار مناسب سیستم (و دارا بودن ضریب رفتار بالا) به همراه عملکرد مؤثر در کنترل تغییرشکل های سازه ای به واسطه داشتن سختی جانبی زیاد، منجر به کاهش وزن اسکلت طراحی شده می شود
– ایمنی و مقاومت بالای لرزه ای بواسطه پیوستگی، شکل پذیری و استحکام بالای ورق فولادی و اتصالات آن
– اجرای آسان به دلیل:
– استفاده از اتصال مفصلی با جوش گوشه در همه اتصالات قاب به جز اتصال اعضای احاطه کننده ورق فولادی
– حمل و نصب آسان ورق فولادی به دلیل وزن کم، انعطاف بالا و برش کاری و آماده سازی آن در محل کارخانه
– کوچک بودن بعد جوش اتصال ورق فولادی و اجرای آن تنها با یک عبور (پاس) جوش. همچنین امکان حذف جوش و اجرای اتصال به کمک پیچ و مهره.

۱-۲- مزایای معماری

– اشغال کمتر فضای معماری نسبت به سایر سیستم های باربر جانبی
– امکان تعبیه بازشو (درب یا پنجره): در دیوارهای برشی فولادی مشروط به در نظر گرفتن سخت کننده های لازم امکان تعبیه بازشو در هر ابعادی وجود دارد در حالی که این امکان در سیستم مهاربندی V محدود است و در مهاربندی X وجود ندارد و در دیوار برشی بتنی با محدودیت اندازه و جزئیات اجرایی دشوار مواجه است.

۱-۳- مزایای رفتاری

– شکل پذیری و قابلیت جذب انرژی بالاتر نسبت به سیستم های مهاربندی و دیوار برشی بتن آرمه.
– عدم حساسیت ویژه به نحوه اجرای اتصالات جوشی بر خلاف سیستم قاب خمشی که در آن در صورت شکست جوش اتصال تحت بار جانبی، ریزش طبقه و خرابی پیش رونده رخ خواهد داد
– ایمنی تامین شده توسط دیوار برشی فولادی به دلیل دارا بودن درجه نامعینی زیاد و پیوستگی جوش به کار رفته در اتصال آن از سیستم های مهاربندی و قاب خمشی بالاتر و با سیستم دیوار برشی بتن آرمه قابل مقایسه است.
– در سیستم دیوار برشی فولادی در شرایط وقوع زلزله تسلیم و خرابی در ورق فولادی قابل تعویض و تا حد کمتری در نقاط انتهایی تیرهای بالا و پایین آن متمرکز شده و سایر تیرها و ستون های سازه از وقوع تسلیم در امان خواهند ماند در نتیجه هزینه بازسازی ساختمان پس از زمین لرزه به حداقل رسانده می شود.

۱-۴- مزایا نسبت به سیستم قاب خمشی

– تا ۵۰ درصد وزن کمتر اسکلت: سختی جانبی بسیار بالاتر سیستم دیوار برشی فولادی در مقایسه با سیستم قاب خمشی سبب کنترل مؤثرتر تغییرشکل های سازه می شود. این عامل در کنار ضریب رفتار بالاتر سیستم (تا ۲٫۵ برابر) که منجر به کاهش بارهای لرزه ای آن می شود کاهش چشمگیر وزن اسکلت را به همراه دارد.
– اجرای آسان تر و سریعتر: جوش های نفوذی کامل اتصالات قاب های خمشی منجر به دشواری و کندی اجرای آن می شوند در حالی که در سیستم دیوار برشی فولادی جز در دهانه های دیوار سایر اتصالات از نوع مفصلی هستند.

۱-۵- مزایا نسبت به سیستم مهاربندی

– کاهش وزن فولاد مصرفی: در شرایطی که به دلیل ضعف سیستم مهاربندی در کنترل تغییرشکل ها استفاده از سیستم دوگانه ضرورت می یابد، استفاده تنها از سیستم دیوار برشی فولادی به دلیل داشتن سختی بالاتر کافی خواهد بود. داشتن ضریب رفتار بالاتر (تا ۱٫۷ برابر) نیز به کاهش وزن اسکلت کمک خواهد کرد.
– رفتار بهتر لرزه ای: در سیستم مهاربندی نیروهای لرزه ای در محل اتصالات تمرکز می یابند در حالی که در سیستم دیوار برشی فولادی این نیروها توسط ورق دیوار در تمامی نقاط تیر و ستون های احاطه کننده توزیع می شوند.

۱-۶- مزایا نسبت به دیوار برشی بتن آرمه

– وزن بسیار کمتر: وزن قابل توجه دیوار بتنی علاوه بر اعمال سربار بر تیرهای تحتانی منجر به افزایش قابل توجه وزن سازه و نیروهای لرزه ای جذب شده می شود.
– ضریب رفتار بالاتر: بدون در نظر گرفتن سیستم دوگانه «قاب خمشی ویژه + دیوار برشی بتن آرمه ویژه» که به دلیل مشکلات خاص اجرایی کمتر مورد توجه قرار می گیرد، ضریب رفتار سیستم دیوار برشی فولادی ۱٫۲۵ تا ۲ برابر از معادل بتنی خود بیشتر است که به تناسب این افزایش بارهای لرزه ای نیز کاهش می یابند.
– فرایند اجرای بسیار ساده تر: به دلیل وجود مراحل آرماتوربندی، قالب بندی، گیرش بتن و قالب برداری در فرایند اجرای دیوار برشی بتنی، اجرای سیستم دیوار برشی فولادی به مراتب سریعتر و آسان تر است.

۱-۷- جدول مقایسه سیستم های باربری جانبی مختلف

 

پارامتر مورد مقایسه سیستم سازه ای
دیوار برشی فولادی قاب خمشی متوسط (ویژه) قاب مهاربندی شده هم محور (برون محور) دیوار برشی بتنی متوسط (ویژه)
ضریب رفتار ۱۰ ۷ (۱۰) ۶ (۷) ۷ (۸)
سختی جانبی زیاد کم متوسط خیلی زیاد
بار مرده ناشی از وزن اعضای غیر از تیر و ستون خیلی کم —— متوسط زیاد
سرعت و سهولت اجرا آسان متوسط متوسط دشوار
میزان اشغال فضای معماری توسط اسکلت سازه ای ناچیز زیاد زیاد خیلی زیاد
امکان تعبیه بازشو مقدور بدون مشکل غیر ممکن (محدود) پرهزینه و خیلی دشوار
ایمنی سازه ای خیلی زیاد متوسط (زیاد) کم (متوسط) زیاد
هزینه بازسازی و استفاده مجدد پس از وقوع زلزله خیلی کم خیلی زیاد زیاد (خیلی زیاد) خیلی زیاد
نیاز به نیروی متخصص جهت اجرا خیر بلی خیر بلی

 

۲- تاریخچه دیوار برشی فولادی

موارد متعددی از کاربرد این سیستم در دهه ۱۹۷۰ در کشورهایی چون ژاپن و ایالات متحده قابل گزارش است اما با ارائه ضوابط طراحی دیوارهای برشی فولادی توسط آیین نامه طراحی لرزه ای سازه های فولادی ایالات متحده (AISC 341) در سال ۲۰۰۵ گسترش سیستم سرعت قابل ملاحظه ای یافت. موارد متعددی از کاربردهای اخیر این سیستم را می توان برشمرد که در ادامه به برخی از آنها اشاره می شود.

۲-۱- کاربردهای سیستم در ایالات متحده

– هتل ۳۰ طبقه در لاس تگزاس (عکس ص ۲۳)
– بیمارستان ۶ طبقه سیلمار در لس آنجلس (۱۹۸۰) (ص ۳)
– سیستم سازه ای: در دوطبقه اول قاب فولادی با دیوار برشی بتن‌آرمه و در چهار طبقه بعدی دیوار برشی فولادی.
– علت به کارگیری دیوارهای برشی فولادی بر اساس گزارش: کاهش وزن فولاد مصرفی تا حدود ۵۰ درصد در مقایسه با قاب خمشی فولادی،کاهش وزن سازه به کمک حذف دیوارهای برشی بتن آرمه، استفاده بهینه از فضای مفید معماری، افزایش سرعت اجرا، امکان تعبیه بازشو (درب و پنجره) های مورد نظر.
– بیمارستان سیلمار در زلزله های ویتیر و نورتریج (سال های ۱۹۸۷ و ۱۹۹۴) تنها متحمل خسارات اندک غیرسازه ای شد.
– ساختمان ۲۲ طبقه دادگستری در سیاتل واشنگتن (ص۲۳)
– ساختمان ۵۲ طبقه در سانفرانسیسکو کالیفرنیا (ص۲۳)

۲-۲- کاربردهای سیستم در ژاپن و سایر نقاط جهان

– ساختمان ۵۲ طبقه اداری در توکیو (۱۹۷۵) (ص۲۲)
– ساختمان ۲۰ طبقه اداری در توکیو (۱۹۷۰) (ص۲۲)
– برج ۳۵ طبقه کوپه ژاپن (ص۱۹)
– سیستم سازه ای این ساختمان سیتم دوگانه قاب خمشی به همراه دیوار برشی فولادی است. این سازه در سال ۱۹۸۸ ساخته شده و در سال ۱۹۹۵ در معرض زلزله کوبه قرار گرفت. بررسی های انجام شده بعد از زلزله بر روی این سازه نشان داد که آسیب کلی به آن وارد نشده و کلیه آسیب ها جزئی بوده اند.
– ساختمان ۷۵ طبقه در تیانجین چین (ص۲۳)

۳- دستورالعمل های طراحی

۴- فعالیت های گروه مهندسی باستان پل در زمینه بومی سازی و پیاده سازی سیستم دیوار برشی فولادی در ایران

۴-۱- توسعه نرم افزار طراحی دیوار برشی فولادی

با توجه به فرایند پیچیده و زمان‌بر طراحی دیوار برشی فولادی (که در بخش ۱-۴ به آن اشاره شد) یکی از موانع مهم گسترش استفاده از این سیستم است چرا که نرم افزارهای فعلی طراحی سازه، فاقد قابلیت طراحی این سیستم هستند. برای حل این مشکل، متخصصین شرکت «باستان پل» با همکاری دانشگاه صنعتی امیرکبیر اقدام به توسعه نرم‌افزار طراحی دیوار برشی فولادی نموده اند. به کارگیری این نرم‌افزار به این شرکت توان امتحان گزینه های متعدد طراحی و رسیدن به بهینه ترین حالت طراحی را داده است. به علاوه با دارا بودن این نرم‌افزار امکان ارائه دفترچه محاسبات طراحی فراهم شده است تا کنترل صحت محاسبات انجام گرفته برای مخاطبین دارای دانش فنی و مراجع قانونی به راحتی امکان پذیر شود.
مزایا و قابلیت های نرم افزار
– طراحی سیستم دیوار برشی فولادی بر مبنای آیین نامه طراحی لرزه ای سازه ای فولادی ایالات متحده  (۱۰-۳۴۱ AISC) و تفسیر آن
– کاهش زمان فرآیند پر تکرار و زمان بر طراحی دیورا برشی فولادی به روش دستی با یک فآیند نرم افزاری بسیار سریع تر
– کاهش خطاهای ناشی از عوامل انسانی و نیز حذف تقریب های اجتناب ناپذیر موجود روش دستی
– امکان ترسیم نقشه جزئیات اجرایی به صورت اتوماتیک
– امکان استفاده از ستونهای قوطی شکل پرشده با بتن جهت کاهش ابعاد ستونها و وزن فولادی مصرفی و …
(زیرنویس عکس:) نمایی از جدول کنترل ضخامت ورق و مقاطع اعضا در برنامه طراحی دیوار برشی فولادی
(زیرنویس عکس:) نمایی از خلاصه نتایج طراحی مقطع المان مرزی در برنامه طراحی دیوار برشی فولادی
(زیرنویس عکس:) نمایی از مدل ایجاد شده از ورق در نرم افزار ETABS 2015 توسط برنامه طراحی دیوار برشی فولادی

۴-۲- گزارشی از یک پروژه مسکونی طراحی شده به کمک سیستم دیوار برشی فولادی توسط شرکت

سیستم دیوار برشی فولادی با ستون‌های CFT

– پروژه ۱۰ طبقه مسکونی به متراژ ۷۷۰ مترمربع در هر طبقه و متراژ کلی ۷۷۰۰ متر مربع
– موقعیت پروژه: منطقه مرزداران در شهر تهران
– سیستم سقف سازه: کامپوزیت معمولی
طراحی سازه با سه گزینه «قاب خمشی فولادی ویژه»، « قاب خمشی فولادی + دیوار برشی بتنی متوسط» و «سیستم دیوار برشی فولادی ویژه» انجام گرفته است.
فولاد مصرف شده در دو سیستم «قاب خمشی فولادی ویژه» و «قاب خمشی + دیوار برشی بتن آرمه» از نوع St37 درنظر گرفته شده است و در ساخت ستون های این دو سیستم از مقاطع قوطی شکل استفاده شده است.
در سیستم دیوار برشی فولادی، ستون ها از مقاطع قوطی پر شده با بتن (CFT) انتخاب شده است. در ساخت ستون ها و تیرهای اطراف دیوارها از فولاد پر مقاومت ST52 استفاده شده است. اتصال گیردار تیرها به ستون ها از نوع شاخه ای RBS در نظر گرفته شده است. ورق های فولادی به کار رفته دارای حداقل ضخامت ۳ میلی متر و از نوع فولاد ST37 بوده اند.
وزن فولاد به کار رفته به ازای هر متر مربع زیربنا در جدول زیر برای گزینه های مختلف با یکدیگر مقایسه شده است:

بخش سازه ای سیستم سازه ای
دیوار برشی فولادی قاب خمشی فولادی ویژه قاب خمشی فولادی + دیوار برشی بتنی متوسط
تیر و ستون های اسکلت ۵۵ ۸۰ ۶۰
اجزای اتصال تیر و ستون های اسکلت ۵ ۱۶ ۱۲
سقف سازه ای ۱۵ ۱۵ ۱۵
مجموع ۷۵ ۱۱۱ ۸۷

چرا ستون های CFT؟

Image result for ‫ستون های cft‬‎
• ستون CFT چیست؟
ستون های مختلط (کامپوزیت) به صورت قوطی یا لوله فولادی که با بتن پر شده اند را به اختصارCFT (Concrete Filled Tube) می نامند. بخش فولادی مقطع معمولا قوطی های نورد شده سازه ای یا لوله فولادی می باشند که در ابعاد بزرگ در کشور تولید می شوند. در هسته بتنی مقطع ممکن است بتن های معمولی یا بتن های خود تراکم (SCC) به کار برده شود. ترکیب فولاد پیرامون هسته بتنی، یک مقطع مختلط (کامپوزیت) ایجاد می کند. انواع سیستم های سقف و تیرهای فولادی در ترکیب با این ستون ها به کار برده می شود.
• مزایای CFT
ستون CFT ترکیبی است از بتن و فولاد که مجموعه ای از مزایای ستون های بتن آرمه و ستون های فولادی را دارد. ستون مختلط شکل پذیری بیشتری نسبت به ستون های بتنی دارد و اتصالات آنها مانند ساختمان های فولادی است. پر کردن بتن داخل ستون نه تنها موجب افزایش ظرفیت باربری مقطع فولادی می شود، بلکه سختی جانبی آنها را ارتقا می بخشد که از نظر کنترل تغییر مکان نسبی طبقات (Drift) بسیار مفید است. ضمنا وجود بتن در هسته مقطع موجب مقاومت ستون در برابر حریق نیز می گردد.
• آیا CFT مورد تایید است؟
خوشبختانه از سال ۸۷ تاکنون در مبحث ۱۰ مقررات ملی ایران روش های طراحی این نوع ستون ها مطرح شده است و در ویرایش اخیر این آئین نامه، برخی موارد نظیر نسبت عرض به ضخامت مقطع CFT فشرده لرزه ای نیز مطرح گردیده است. آئین نامه های AISC و یوروکد ۴ نیز به تفصیل به این موضوعات پرداخته است. ضمنا آئین نامه ژاپن AIJ منبع بسیار ارزشمندی، خصوصا در طراحی اتصالات مورد نیاز این سیستم می باشد. مقاطع نورد شده فولادی مورد استفاده در این سیستم طبق استاندارد DIN10219 در کشور تولید می شود و برخی تولیدکنندگان داخلی موفق به اخذ گواهینامه فنی مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن گردیده اند.
• اتصالات تیر به ستون
اتصالات ساده تیر به ستون های CFT تفاوت عمده ای با مباحث متداول ندارد. مباحث تکمیلی، خصوصا اتصال بادبندها و اتصالات ساده با ورق میان گذر را در AISC-DG24 می توان یافت. اتصالات صلب در قاب های خمشی ویژه و متوسط شامل ورق های سخت کننده تحت عنوان ورق پیوستگی (Continuity Plate) مقابل بال های فشاری و کششی تیر می باشد که در ستون های CFT به صورت دیافراگم پیرامونی مطابق شکل ذیل اجرا می شود که سختی و شکل پذیری بیشتری در مقایسه با دیافراگم های داخلی دارد. همچنین حذف جوشکاری داخل ستون امکان نظارت بیشتر بر کیفیت جوشکاری را فراهم می کند.

ستون های مرکب فولادی

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………… ۳
انواع ستون های مرکب ………………………………………………………………………………………….. ……. ۵
مباحث فنی ستونهای مرکب ……………………………………………………………………………………….. . ۶
مزایای ستون های مرکب …………………………………………………………………………………………….. ۷
طراحی ستون های مرکب …………………………………………………………………………………………….. ۹
روش های طراحی ……………………………………………………………………………………………………………………………….. ۹
روابط آیین نامه ها …………………………………………………………………………………………………………………………….. ۰۱
۰۱ ………………………………………………………………………………………………………………. :Eurocode- آیین نامه ۴
۰۱ ………………………………………………………………………………………………………………… :AISC- آیین نامه ۲۰۱۰
۰۱ ………………………………………………………………………………………………………… :BS-5400- آیین نامه ۲۰۰۵
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۹ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
مقدمه:
یکی از حساس ترین تصمیماتی که طراح سازه بایستی مدنظر قرار دهد، انتخاب نوع مصالح مصرفی در سازه
می باشد .این تصمیم در بسیاری از اوقات تابع نوع سازه، مسایل مالی و همچنین تجربه و مهارت طراح است .هدف
اصلی دنبال شده در طراحی بدست آوردن ساز های اقتصادی و در عین حال با عملکرد مطلوب می باشد. بتن و
فولاد مصالحی هستند که به صورت گسترده در ساخت و سازها مورد استفاده قرار می گیرد .مزایای هر دو مصالح
امروزه به خوبی شناخته شده است .بتن مصالحی با سختی بالا، ارزان قیمت )نسبت به سایر مصالح( و مقاومت قابل
توجه در برابر آتش سوزی و ضمنا فولاد مصالحی با شکل پذیری و مقاومت بالا و وزن کم است .با این وجود
استفاده از فولاد تنها در ساختن ستون ها بخصوص در سازه های بلند، غیر اقتصادی می باشد. همچنین سازه های
بلند با ستون های فولادی معمولا دارای تغییر شکل های جانبی نسبتا بزرگ بوده و در مقابل آتش سوزی مقاومت
پایینی دارند .همچنین استفاده از بتن تنها در ستون های ساختمان های بلند، در طبقات پائین فضای بیشتری را اشغال
نموده و دارای وزن نسبتا بیشتری است و بعلت ترد و شکننده بودن بتن، سازه حاصل دارای شکل پذیری کمتری
بوده و در بارهای لرزه ای افت مقاومت در سازه بوجود خواهد آمد .ترکیب هوشمندانه این دو مصالح، یک
سیستم موثر و کاراتر از استفاده مجزا از آن ها را نتیجه می دهد.
این سیستم را با عباراتی چون سیستم مرکب و یا دوگانه معرفی می کنند. امروزه سیستم های مرکب به
صورت موفقیت آمیزی در ستون ها، تیرها و دالهای با دهانه های متوسط و بزرگ در ساختمان ها و همچنین در
پایه و تیرهای پلها مورد استفاده قرار می گیرند. استفاده از ستون های مرکب بعلت همکاری توام و مناسب بتن و
فولاد در بسیاری از سیستم های سازه ای در سرتاسر جهان در حال افزایش است .ستون های مرکب نه تنها مزایای
بسیاری در ساخت )بخصوص سرعت و اقتصاد( دارند بلکه باعث بهبود قابل توجهی در خواص مکانیکی اعضای
سازه ای در مقایسه با اعضای بتن مسلح و فولادی تنها می شوند. ستون های مرکب اگر جزئی از سیستم سازه ای
مختلط باشند، مزایای دیگری نیز می توان از آن ها انتظار داشت. بعنوان مثال اگر اتصال مناسبی بین ستون و سیستم
سقف )تیر و دال( برقرار باشد، این اتصال مقاومت بالاتر و رفتار بهتری از خود نشان می دهد که در نتیجه باعث
افزایش طاقت ۴ و ایجاد قید اضافی خواهد شد .یکی از پیچیدگی های اجرایی در این ستون ها هماهنگی بین
عوامل اجرایی بتن و فولاد و نحوه اتصال تیر به ستون است اما مزایای بالای این نوع ستون ها )سرعت ساخت،
عدم نیاز به قالب، کاهش بارهای روی فونداسیون، افزایش فضای مفید و کاهش هزینه های ساخت و نگهداری(
باعث طراحی و اجرای روز افزون آن ها می باشد.
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۴ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
ستون های مرکب فولادی – بتنی از سال ۰۳۹۱ به تدریج رواج یافتند و با توجه به مزایای زیاد این ستون ها،
استفاده از آن ها در ساختمان های بلند به صورت روز افزون شدت یافت .ستون های فولادی مدفون در بتن، اولین
در سال ۰۱۳۱ برای افزایش مقاومت ستون در برابر آتش سوزی مورد استفاده Petersburg بار در ساختمان های
قرار گرفت.
شکل ۰: انواع مقاطع ستون های مرکب فولادی – بتنی
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۹ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
انواع ستون های مرکب
ستون های مرکب با مقاطع مختلفی ساخته می شوند که از اینرو دارای تنوع ساختاری می باشند .ستون های
مرکب از لحاظ محل قرارگیری بتن و فولاد به سه گروه کلی تقسیم بندی می شوند، که عبارتند از:
)CFT( -0 جدار فولادی پر شده با بتن
ستون هایی هستند که دارای هر دو مزایای فولاد و بتن می باشند .این ستونها شامل مقطع فولادی توخالی
دایره، مستطیل و یا چند ضلعی است، که با بتن پر می شوند.
)SRC( -0 مقاطع فولادی مدفون در بتن یا مقاطع فولادی بتن مسلح
در این گروه مقطع فولادی توسط بتن مسلح محصور شده است .به عبارت دیگر این مقطع شامل مقطع
.) فولادی نورد شده یا مرکب که در داخل مقطع بتن مسلحی مدفون شده است )شکل ۲
شکل ۰: مقطع فولادی مدفون در بتن
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۶ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
-۰ مقاطع جزئی محصور شده
دراین گونه مقاطع، نه بتن و نه فولاد هیچکدام به طور کامل توسط دیگری محصور نشده است. به بیان دیگر
.) در وجوه خارجی این مقاطع، هم مصالح فولادی و هم مصالح بتنی قال رؤیت میباشد )شکل ۹
شکل ۰: مقاطع جزئی محصور شده
مباحث فنی ستونهای مرکب
ستون مختلط شکل پذیری بیشتری نسبت به ستون های بتنی دارد و اتصالات آنها مانند ساختمان های فولادی
است .پر کردن بتن داخل ستون نه تنها موجب افزایش ظرفیت باربری مقطع فولادی می شود، بلکه موجب مقاومت
ستون دربرابر حریق نیز میگردد .
از نظر شکل پذیری و ظرفیت چرخشی، مقاطع توخالی پر شده با بتن بهترین رفتار را در مقایسه با سایر انواع
دیگر ستون مختلط دارد .بتن توسط مقطع فولادی احاطه شده است و حتی در لحظه رسیدن به مقاومت نهائی نیز
بتن دچار گسیختگی کامل نمیشود )شکل ۴( . وجود فولاد در بیرونی ترین تارهای مقطع )جائی که بیشترین کشش
وجود دارد( به طور موثر سبب افزایش حداکثر مقاومت خمشی مقطع می گردد .همچنین وجود فولاد با مدول
الاستیسیته زیاد )در مقایسه با بتن( در دورترین فاصله از مرکز مقطع باعث افزایش ممان اینرسی میشود که این دو
مورد نهایتا سبب افزایش سختی مقطع میگردد ب.تن یک هسته ایده آل برای باربری ثقلی میباشد و همچنین کمانش
موضعی تیوب فولادی) خصوصا قوطی (را به تاخیر می اندازد و در برخی حالات کمانش موضعی را به کلی
حذف می کند .
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۷ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
آزمایشات نشان می دهد که تیوب فولادی با محصور کردن بتن مقاومت فشاری ستون ها را در حالت تیوب
دایره )لوله( بالا برده و در نوع تیوب چهارگوش )قوطی( شکل پذیری را افزایش می دهد .لذا استفاده از مقطع
به عنوان ستون های در معرض بارهای فشاری شدید بسیار سودمند خواهد بود . CFT
شکل ۴: مقایسه رفتار دو نوع ستون مختلط
در مقایسه با ستونهای بتنی با انبوه میلگردهای متقاطع، تیوب فولادی می تواند از کرمو شدن بتن جلوگیری
کند .به عبارت دیگر تراکم و شلوغی آرماتور خصوصا در نواحی اتصال حذف می شود که در ملاحظات لرزه
ای بسیار سودمند خواهد بود ن.تایج آزمایشات بسیاری نشان میدهند که مقاومت، شکل پذیری و جذب انرژی با
پرکردن مقاطع توخالی با بتن افزایش می یابد .
مزایای ستون های مرکب
محل بهینه مقطع فولادی
بعلت قرارگیری جدار فولادی در پیرامون مقطع درست در جائیکه تنشهای خمشی و CFT در ستون های
محل ، SRC کششی بیشتر موثرند، باعث افزایش قابل توجهی درسختی و مقاومت مقطع می شود و در ستونهای
قرارگیری خود عاملی بر نصب سریع ستون می باشد.
SRC مقاومت خمشی بالا در اتصال تیر به ستون در ستونهای مرکب
به دلیل اینکه ستون و تیر در این نوع از ستون مرکب توسط بتن مسلح دورگیری میشود، سختی دورانی به
دلیل انتقال بار بین تیر و بتن در چشمه اتصال افزایش می یابد. همچنین مقاومت خمشی قابل تحمل اتصال دارای
ظرفیت بیشتری از اتصال فولادی اولیه )بدون مسلح( می باشد.
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۱ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
تأخیر در کمانش موضعی
در مقاطع مرکب، ستون فولادی )فشرده، غیرفشرده یا لاغر( به علت تماس با بتن سفت شده، سختی بیشتری
می یابد و کمانش در آن به تأخیر افتاده یا اتفاق نمی افتد. بنابراین تا زمانیکه تماس بین بتن و فولاد کاهش یابد
با ترک CFT )مثل ترک خوردن بتن یا جداسازی بتن و فولاد( کمانش به تأخیر خواهد افتاد. البته در ستون های
خوردن بتن به علت جلوگیری از انبساط بیش از حد بتن توسط جدار فولادی، همچنان تماس بین بتن و فولاد
برقرار خواهد بود. بنابراین هسته بتنی مدهای کمانش جانبی را به سمت بیرون انتقال می دهد، از این رو از مقاطع
فولادی نازکتر به دلیل اطمینان از رسیدن مقاومت تسلیم در جدار قبل از وقوع کمانش استفاده می شود.
محصورشدگی بالا در بتن
مقاطع فولادی باعث افزایش محصورشدگی در هسته بتن و به دنبال آن افزایش مقاومت و شکل پذیری در
CFT بتن میشوند. به علت شکل مقطع و تنش حلقوی ایجادی )یا تنش کمربندی(، مقاطع دایروی از ستون های
می کنند. البته در SRC و مقاطع )RCFT(CFT ایجاد محصورشدگی بیشتری نسبت به مقاطع مستطیلی )CCFT(
𝐷( مقاطع دایروی، محصورشدگی به نسبت قطر به ضخامت
𝑡 ( نیز وابسته است.
صرفه جویی در هزینههای ساخت
تیوب فولادی نقش یک قالب ماندگار برای بتن ایفا میکند و این موضوع سبب کاهش هزینه های CFT در
خصوصا در ساختمان های متوسط تا بلند مرتبه بسیار بیشتر CFT انسانی و مصالح میشود .سرعت ساخت با روش
است.
هزینه خود اعضا در مقایسه با سازه فولادی بسیار کمتر است و طبق اصل مقاومت بر دلار هزینه، تقریبا هزینه
برابر با هزینه اعضای بتن مسلح می باشد. همچنین در مقایسه با قاب خمشی فولادی، در قاب مهاربندی نشده CFT
میزان صرفه جوئی در فولاد با افزایش طبقات افزایش می یابد. ،CFT
جزئیات اتصال نسبتا ساده تیر به ستون قوطی می تواند به کار برده شود .این موضوع سبب کاهش هزینه ها
ها نسبت به ستون های متداول بتن آرمه در هر فوت CFT ، و سهولت طراحی، میشود .با استفاده از بتن پر مقاومت
مربع قوی تر هستند جائی که مقاومت زیاد مورد نظر است، سایز کوچکتری از ستون می تواند طرح شود و فضای
مفید ساختمان افزایش یابد .اسکلت کوچکتر و سبکتری بر روی فونداسیون قرار می گیرد که مجددا سبب کاهش
هزینه ها خواهد شد .
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۳ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
ضد آتش
در مقاطع مدفون در بتن، بتن به عنوان یک محافظ مقطع فولادی در برابر آتشسوزی عمل میکند.
طراحی ستون های مرکب
روش های طراحی
روش های طراحی متعددی برای ستونهای مختلط در کشورهای مختلف ارائه شده و یا در دست تدوین می
استاندارد شده است .طراحی ستون های مختلط با دو روش شامل روش جمع آثار قوا ( AIJ) باشد .در ژاپن روش
)سوپرپوزیشن( و یا با روش در نظر مقطع فولادی به عنوان یک آرماتور خیلی قوی مانند طراحی مقاطع بتن مسلح
صورت می پذیرد .هر دو روش بر اساس روش طراحی تنشهای مجاز می باشد .اما روش طراحی یوروکد ۴ با
روش ژاپن متفاوت است .روش جمع آثار قوا )سوپر پوزیشن( که ظرفیت بخش های بتنی و فولادی را به طور
جداگانه محاسبه و با هم جمع میکند و از عمل کامپوزیت )مرکب( فولاد و بتن صرفنظر میکند .
طبق مبحث ۰۱ مقررات ملی ساختمان ایران:
ST 2.26 باشد گه برای فولاد ۳۷ (𝐸⁄𝐹𝑦) – حداکثر نسبت عرض به ضخامت قوطی فولادی برابر با ۰٫۵
۰٫۱۵ می باشد. (𝐸⁄𝐹𝑦) برابر با حدود ۶۷ به دست میآید. همچنین برای لوله این مقدار برابر با
– مساحت مقطع فولادی باید حداقل یک درصد مساحت کلی مقطع باشد .
برای سازه های کامپوزیت فولاد و بتن محدودیت های ذیل در AIJ در ویرایش سال ۲۱۱۰ استاندارد ژاپنی
نظر گرفته شده است:
– تنش جاری شدن تیوب فولادی در محدوده ۲۹۹ مگاپاسکال تا ۹۹۹ مگا پاسکال در نظر گرفته شود .
۱٫۵ است که برای (۷۳۵⁄√𝐹𝑦) – محدودیت عرض به ضخامت برای قوطی فولادی پر شده با بتن برابر
معمولی این محدودیت برابر با ۷۰ می باشد .این محدودیت در استاندارد مذکور برای مقاطع پر شده با بتن ST37
۰/۹ برابر نسبت به فولاد تنها آزادانه تر است.
در این استاندارد ۹۱ برابر عرض تیوب می باشد. CFT – حداکثر طول مجاز عضو
طبق یوروکد ۴ این محدودیت ها عبارت اند از :
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۰۱ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
ST 52 است که برای ۳۷ (۲۳۵⁄𝐹𝑦) محدودیت عرض به ضخامت برای قوطی فولادی پر شده با بتن برابر ۰٫۵
این محدودیت حدود ۹۲ می باشد .
روابط آیین نامه ها
:Eurocode- آیین نامه ۴
دو روش طراحی در این آیین نامه وجود دارد .یکی از این روش ها دربرگیرنده ستون هایی با مقطع عرضی
نامتقارن و غیریکنواخت در طول ستون است و روش دیگر، حالت ساده شده ای برای ستون هایی با مقطع عرضی
متقارن )در هر دو جهت( و یکنواخت در طول ستون می باشد. روش طراحی ساده شده برای اعضای فشاری در
آمده است .در طراحی Eurocode- بر اساس منحنی کمانش برای ستون فولادی است که در ۳ Eurocode-4
فرض می شود که فولاد و بتن تا زمان شکست دارای اندرکنش کامل هستند .در Eurocode- ستون ها بر اساس ۴
طراحی بر اساس روش این آیین نامه از ظرفیت کامل پلاستیک محوری و خمشی مقطع استفاده می شود،
سپس این مقادیر بر اساس لاغری و دیگر ضرایب کاهش می یابند. برای مقاطع دایروی پر شده با بتن، اثرات
بزرگتر )λ( محصور شدگی بایستی مدنظر قرار داده شود .البته تاثیر محصور شدگی هنگامیکه ضریب لاغری ستون
𝐷 بیشتر از (e) از ۱٫۹ و خروج از مرکزیت بار
۱۰ قطر جدار فلزی است( باشد، در نظر گرفته نمیشود. رابطه d(
مقاومت برای ستون های توخالی دایروی پرشده با بتن به صورت زیر است:
برای تاثیر محصورشدگی در نظر گرفته می شوند . : 𝜂𝑎 و 𝜂𝑐 ، ضخامت جدار فلزی :t ، که در این رابطه
افزایش می یابد زیرا بتن هنگامیکه تحت تنش های سه محوری قرار گیرد، مقاومت 𝜂𝑐 مقاومت بتن توسط ضریب
کاهش می یابد، زیرا تنش تسلیم موثر 𝜂𝑎 بالاتری از خود نشان می دهد .مقاومت جدار فلزی نیز با اعمال ضریب
فولاد به خاطر تنش های حلقوی کاهش می یابد .هر دو ضریب به لاغری و خروج از مرکزیت بار محوری وابسته
هستند و به صورت زیر تعریف می شوند.
𝑒 برای
𝐷
به ترتیب برابر با صفر و ۰٫۱ در نظر گرفته می شود. در این روابط داریم: 𝜂𝑎 و 𝜂𝑐 ۰٫۱ < مقادیر
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۰۰ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
به ترتیب ماکزیمم لنگر خمشی طراحی و بار محوری طراحی هستند، و پارامتر لاغری در 𝑁𝐸𝐷 و 𝑀𝐸𝐷 که
ستونها توسط رابطه زیر تعریف می شود:
بار کمانشی اولر است و برابر با: 𝑁𝑐𝑟 که در این رابطه
و
که در روابط فوق:
مدول الاستیسیته جدار فولادی :𝐸𝑎
مدول الاستیسیته آرماتور :𝐸𝑆
مدول الاستیسیته موثر بتن :𝐸𝑐,𝑒𝑓𝑓
ممان اینرسی جدار فولادی، :𝐼𝑎
ممان اینرسی آرماتور :𝐼𝑆
ممان اینرسی بتن :𝐼𝑐
ضریب تصحیح 𝐾𝑒
مدول الاستیسیته متقاطع )سکانتی( بتن :𝐸𝑐𝑚
می باشد.
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۰۲ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
:AISC- آیین نامه ۲۰۱۰
مقاومت فشاری در این آیین نامه برای مقاطع پر شده با بتن برای مقاطع فشرده و غیر فشرده به صورت زیر
از روابط زیر بدست می آید. CCFT است. برای مقاطع فشرده مقاومت مقطع
برای مقاطع مستطیلی و دایروی برابر با ۱٫۱۹ و ۱٫۳۹ است. 𝐶 که مقدار ۲
از روابط زیر بدست می آید. CCFT همچنین برای مقاطع غیر فشرده مقاومت مقطع
که در این روابط:
مدول الاستیسیته جدار فولادی :𝐸𝑆
مدول الاستیسیته بتن :𝐸𝑐
مینیمم تنش تسلیم مشخصه فولاد، :𝑓𝑦
𝑓𝑐
′ : مقاومت فشاری مشخصه بتن،
به ترتیب مساحت جدار، بتن و آرماتورهای طولی :𝐴𝑠𝑟 و 𝐴𝑐 ،𝐴𝑠
می باشد.
برای مقاطع مستطیلی:
و برای مقاطع دایروی:
سختی موثر مقاطع مرکب نیز به صورت زیر بدست میآید:
ستون های مرکب فولادی – بتنی
صفحه: ۰۹ DEP PRJ CAT DIS TYP SEQ REV : پروژه
۱۰ بهمن ۳۹
برای صلبیت موثر مقطع مرکب پر شده با بتن و برابر است با: 𝐶 در رابطه فوق ضریب ۳
:BS-5400- آیین نامه ۲۰۰۵
مقاومت فشاری مقطع پر شده با بتن در این آیین نامه برابر است با:
مقاومت مشخصه بتن محصور و از رابطه زیر بدست می آید: 𝑓𝑐𝑐 که
𝑓𝑦
′ تنش تسلیم اسمی کاهش یافته جدار فولادی که برابر است با:
قطر خارجی جدار 𝑡 قطر خارجی جدار و 𝐷𝑒 ضرایبی که از جدول آیین نامه بدست می آیند و 𝑐 و ۲ 𝑐۱
است.

رفتار سازه های بلند

هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۱
مطلوب سازی رفتار سازه های بلند مهاربندی شده
محمدصادق کاظمیان ۱، هاشم جهانگیر ۲، حسن حاجی کاظمی ۳
-۱ دانشجوی دکتری سازه، دانشکده ی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
-۲ دانشجوی دکتری سازه، دانشکده ی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
-۳ استاد گروه عمران، دانشکد هی مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد
sadegh_kazemiyan @yahoo.com
hashem.jahangir@yahoo.com
hhkazemi@yahoo.com
خلاصه
مهم ترین واکنش های مرتبط با بهره برداری سازه های بلند مرتبه در برابر عوامل خارجی عبارتند از تغییرمکان، شتاب ناشی از بارهای جانبی و
لنگرهای ناشی از خارج از محوری بارهای ثقلی. برای کنترل این واکنش ها لازم است شکل تغییرشکل یافته ی سازه هدایت گردد. در سازه های
مهاربندی شده، مطلو بتر است که تغییرشک لهای خمشی در پایین سازه و تغییرشک لهای برشی در بالای آن حاکم گردند. به طور یکه در تعدادی
از طبقه های میانی درصد تغییرمکان های خمشی و برشی تقریباً برابر باشند. شکل مقطع ستو نها، شا هتیرها و مهاربندها عام لهای اثرگذار بر رفتار
سازه های مهاربند یشده در جهت تامین شرایط بهره برداری و معیارهای آسایش هستند. هم چنین، نوع مهاربندها نیز از عام لهای موثر در چگونگی
رفتار سازه می باشد. در این مقاله، برای دستیابی به رفتار مناسب ، تفاوت میان درصد رفتار خمشی و برشی مطلوب با درصد رفتار خمشی و برشی
سازه کمینه می گردد. با حل مساله ی کمینه سازی، ویژگی های مقطع ستون ها و مهاربندها تعیین م یشود. به یاری این شیوه م یتوان نوع مهاربند را نیز
تعیین کرد. باید افزود، روش پیشنهادی برای دستیابی به طرح اولیه مناسب است.
کلمات کلیدی: رفتار خمشی، رفتار برشی، تحلیل جابه جایی، قاب های خمشی مهاربندی شده، بهینه سازی.
۱٫ مقدمه
بارگذاری سازه های بلند به سبب طبق ههای زیاد آن ها و افزایش اثرهای باد با سازه های کوتاه متفاوت است. بار باد در ارتفاع با شدت بیش تر بر سازه اثر
می گذارد و لنگر بزرگ تری بر سازه اعمال می کند. لذا، نیروی باد در طراحی و گزینش شکل سازه های بلند نقش مهمی دارد. در ناحی ههای زلزله خیز،
ممکن است نیروهای ناشی از حرکت های زمین بیش تر از نیروهای باد شوند. در نتیجه، این نیروها بر طرح و هزینه ی سازه اثر م یگذارند. در سازه های
بلند کنترل واکنش های وابسته به بهر هبرداری اهمیت شایانی دارند. کنترل این عامل ها سبب افزایش پیچیدگی طراحی می شوند. در طراحی این سازه ها
سبک بودن سازه یک اصل است. آشکار می باشد، سبک شدن سازه سبب افزایش شکل پذیری آن می گردد. اگر چه ساز هی شکل پذیر مطلوب می باشد،
اما شک لپذیری نباید سبب افزایش شتاب و تغییرمکان های سازه شود. در طراحی این گونه ساختما نها به میرایی نیز باید توجه بسزایی کرد. علاوه بر
این ها، عمر مفید سازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد. زیرا، هزینه ی ساخت این سازه ها به طور معمول زیاد است. می توان نتیجه گرفت که برای
طراحی سازه های بلند مرتبه نمی توان از دیدگاه های رایج طراحی برای ساختمان های کوتاه بهره جست.
١دانشجوی دکتری سازه
٢دانشجوی دکتری سازه
٣استاد گروه عمران
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۲
متداول ترین فرم ساز ههای بلند مرتبه قا بهای محیطی با مهاربندهای متعارف م یباشند. ستون ها و شاه تیرها در این سیستم تشکیل یک مجموع هی قابی را
می دهند. مجموعه ی مزبور، بیش تر در تحمل بارهای قائم نقش بازی می کند. بارهای جانبی را عضوهای مهاربندی تحمل می کنند. باید افزود، این سیستم
همانند یک خرپای طره ای قائم می باشد. مهاربندها و شاه تیرها جان های این خرپا و ستو نهای سازه یال های آن هستند. چون برش افقی وارد بر ساختمان
را مولفه های افقی واکن شهای محوری کششی یا فشاری عضوهای جان تحمل می کنند، این سیستم سازه ای در تحمل بارهای جانبی بسیار کاراست.
مهاربندها به شکل های گوناگون ساخته می شوند. آرایش آن ها باید به گونه ای باشد که بتوانند نیروهای برشی و پیچشی را تحمل کنند. به طور معمول،
در ساختما نهای کوتاه و متوسط غیرلاغر به آسانی م یتوان مکان قرارگیری مهاربندها را تعیین کرد. اما، در سازه های متوسط و بلند لاغر گزینش
.[ موقعیت مناسب مهاربندها با دشواری همراه م یباشد. زیرا، رفتار سازه به شدت به نوع و جایگاه مهاربندها وابسته است[ ۱
در ادامه، شماری از کارهای پژوهشی انجام شده که به بررسی انواع مهاربندها می پردازند، آورده م یشوند. در بهنزی و همکاران
ساختمانهای فولادی با مهاربندهای گوناگون را وارسی کردند. انواع مهاربندها را در پلان و طبقات مختلف الگوسازی کردند. سپس، با تحلیل و بررسی
عامل هایی مانند مکان طبقه ها، وزن سازه و نیروهای به وجود آمده در عناصر سازه ای، برترین سیستم مهاربندی را مشخص نمودند[ ۲]. سهرابی به
بررسی رفتار کلی مهاربندهای هم محور و برون محور در سازه های فولادی پرداخت[ ۳]. چگینی نیز کاستی ها و مزایای انواع مهاربندها را معرفی
می کند[ ۴]. سلطانی و همکاران عملکرد مهاربندهای برون مرکز و ضربدری را در زلزله بررسی کردند[ ۵]. هاگیشیتا و همکاران روشی برای یافتن
موقعیت بهینه ی مهاربندها در ساز هی با اتصال نیمه صلب ارائه کردند [ ۶] . افزون بر این، آیدین و همکاران برای بهبود رفتار لرز های قاب های مستوی،
شکل را ارزیابی کرد[ ۸]. لونگو و k به بررسی مکان و انداز هی بهینه ی مهاربندهای ضربدری پرداختند [ ۷]. دنیس و همکاران رفتار مهاربندهای
.[ همکاران بررسی ضابط ههای آئین نامه ای طراحی مهاربندهای قطری پرداخت[ ۹
در این مقاله، نخست رفتار مطلوب قاب های مهاربندی معرفی م یگردد. سپس، شیوه ای برای تحلیل تقریبی جابه جایی قاب های مهاربندی
معرفی می شود. به یاری این روش، رفتار ساز ههای مهاربندی را می توان تعیین کرد. در ادامه، نویسندگان را هکاری برای مطلوب ساختن رفتار قاب های
مهاربندی شده پیشنهاد می کنند. این شیوه از راهکارهی بهینه سازی بهره می جوید. به سخن دیگر، با رابطه سازی مساله به صورت مساله ی بهینه یابی مقطع
ستون ها و مهاربندهای سازه به گونه ای تعیین می شوند که رفتار سازه مناسب گردد. باید افزود، سطح مقطع ستون ها، سطح مقطع مهاربندها و همچنین نوع
مهاربندهای هر طبقه متغیرهای طراحی مسال هی بهینه سازی هستند. در پایان، با ارائه ی نمون هه ای عددی توانایی این روش نشان داده می شود.
۲٫ رفتار مطلوب قاب های مهاربندی
آن گونه که آمد، مجموع ههای خمشی مهاربند یشده رفتاری همانند یک خرپای طره ای دارند. ستون ها یال های این خرپا می باشند و در تحمل لنگر
خمشی نقش ایفا می کنند. ستون هایی که در سمت وزش باد هستند کششی و ستون های جهت مخالف فشاری هستند. مهاربندها بر پای هی جهت
قرارگیریشان کششی یا فشاری خواهند بود. به شاه تیرها نیز نیروی محوری وارد می شود. اما، در پاره ای وقت ها آن ها رفتار خمشی نیز دارند. تغییرشکل
خمشی سازه به سبب اثر تغییرشک لهای محوری یا لها بر تغییرمکان جانبی قاب م یباشد. جهت تقعر تغییرشکل سازه در جهت وزش باد و بیشین هی شیب
آن در بالای سازه است. عضوهای جان سبب ایجاد تغییرشک لهای برشی در سازه هستند. تقعر این تغییرشکل در خلاف جهت وزش باد م یباشد. در این
گونه تغییرشکل، بیشینه ی شیب در پای سازه و شیب صفر در بالای آن رخ می دهد. تغییرشکل مجموعه ی خمشی مهاربندی ترکیبی از تغییرشک لهای
.[ خمشی و برشی است[ ۱
این موارد به مود رفتاری سازه تحت اثر بار جانبی وابسته اند. از این رو، برای رسیدن به مطلوب سازی از نظر عوامل فوق لازم است که شکل
مود رفتاری سازه تحت بار جانبی کنترل گردد. در این مقاله، با جایگزینی مهاربندهای مناسب در ترازهای مختلف طبقاتی و دهانه های مختلف شکل
رفتاری مطلوب تامین م یشود. مقصود از مطلوب شکلی است با رفتاری بین برشی و خمشی و حدالامکان خمشی در پای سازه و برشی در ترازهای
بالاتر. در پایین سازه نیروی برشی زیاد است. در نتیجه، اگر رفتار سازه در پایین آن برشی باشد، شتاب زیاد، ناپایداری و حرکت جهشی ایجاد خواهد
شد. بنابراین، رفتار خمشی در طبقه های پایینی مناسب تر است. طراحان سازه به دنبال کاهش تغییرشکل ها در بالای سازه هستند. از این رو، رفتار خمشی
در بالای سازه مطلوب نیست. زیرا، این رفتار به سبب نرم تر بودن تغییرشکل ها ی سازه را افزایش می دهد. از سوی دیگر، در بالای سازه نیروی برشی و
شتاب کم است.در نتیجه، رفتار برشی تغییرمکان کم تری ایجاد خواهد کرد.
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۳
۳٫ تحلیل تقریبی جابه جایی ها
در این بخش راه کاری تقریبی برای تحلیل جاب هجایی های سازه های مهاربندی شده ارائه می گردد. این شیوه بر پای هی روش لنگر سطح و رابطه ی برش
می باشد. برای به دست آوردن تغییرمکان های خمشی سازه، از شیوه ی لنگر سطح بهره جویی م یشود. رابطه ی برش برای حساب کردن تغییرمکا نهای
برشی به کار می رود. این روش برای سازه هایی که سختی مود خمشی وابسته به سطح مقطع ستون هاست مناسب می باشد. به طور معمول، در سازه های
مهاربندی شده این وابستگی وجود دارد. در این شیوه نیاز به محاسبه ی همه ی نیروهای عضوهای قابی نیست. تنها با بهره جویی از لنگر خارجی و نیروی
.[ برشی در هر تراز می توان به تحلیل جاب هجایی ها پرداخت[ ۱
برابر سطح زیر نمودار i برای به دست آوردن مولفه ی خمشی تغییرمکان نیاز به نمودار تغییرات لنگر خارجی سازه م یباشد. شیب طبقه ی
EI
M
نشان گر لنگر لختی ستو نها حول مرکز مشترک آن ها می باشد. I . نشان داده م یشود E از پای سازه تا وسط طبق هی مزبور م یباشد. ضریب کشسانی با
ام از برابری زیر به دست می آید: i جابه جایی طبقه ی
f i  hif i (1)
هستند. با به کارگیری رابطه ی زیر می توان جاب هجایی کل ناشی از  f i و hi ، ام، به ترتیب i در رابط هی کنونی، ارتفاع و شیب طبقه ی
را یافت: n خمش در طبقه ی

  
n
i 1
f n f i (2)
ام سازه است. n برابر با مجموع جاب هجایی های طبقه ی یکم تا  f n ، در برابری فوق
نشان داده می شود. این مولفه ی جابه جایی به برش خارجی و ویژگی های مهاربندهای طبقه ی  S i ام با i مولفه ی برشی جابه جایی طبقه ی
ام سازه به یاری رابطه ی زیر حساب می گردد: n مزبور وابسته می باشد. جابه جایی برشی کل در تراز

  
n
i 1
Sn Si (3)
ام سازه است. در جدول ۱ رابطه های وابسته به مولفه ی n برابر مجموع مولفه های برشی جابه جایی طبقه های یکم تا S n ، آشکار می باشد
.[ برشی جابه جایی طبقه نشن داده می شود. باید افزود، برای انواع دیگر مهاربندها نیز می توان رابطه های مشابهی نوشت[ ۱
جدول ۱- تغییرمکان برشی طبقه
تغییرمکان برشی هر طبقه ابعاد نوع مهاربند
A )
L
L A
( d
E
Q
d g
۲
۳
s  
تک قطری
)
L A
( d
۲E
Q
d
۲
۳
s 
دو قطری
)
۴A
L
L A
( ۲d
E
Q
d g
۲
۳
s  
K
به ترتیب، نشا نگر سطح مقطع شا هتیرها و ، Ad و Ag . نشان داده می شوند h و L در رابطه های جدول، طول دهانه و ارتفاع طبقه، به ترتیب، با
شکل مهاربندها در وسط شا هتیر به یکدیگر می رسند. برش طبقه با K لنگر لختی شاه تیرها است. باید افزود، در مهاربندهای I g . مهاربندها هستند
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۴
n نشان داده می شود. با بهره جویی از این جدول می توان مولفه ی برش جابه جایی سازه را یافت. خاطرنشان می کند، مقدار کل جاب هجایی در طبقه ی Q
ام از رابطه ی زیر به دست می آید:
n  f n  Sn (4)
۴٫ مساله ی بهینه یابی
در این بخش را هکاری برای مطلو بسازی رفتار ساز هی مهاربندی ارائه می شود. یاددآوری می کند، در رفتار مطلوب طبق ههای پایین دارای رفتار خمشی
و طبقه های بالایی برشی می باشند. هم چنین، در طبقه های میانی درصد تغییر مکان های خمشی و برشی به طور تقریبی یکسان است. باید افزود، ویژگی های
مقاطع ستون ها، مهاربند ها و تیرها بر رفتار سازه اثر گذار هستند. همچنین، نوع مهاربند از عامل های موثر بر رفتار سازه است. بر این پایه تابع هدف زیر
ارائه می شود:
 
 
       
n
i 1
ideal 2
i i
n
i 1
ideal 2
MIN GF ( i i ) ( ) (5)
در این رابطه، درصد تغییرمکان خمشی و برشی طبقه i ، ام به ترتیب i
 و i
 ideal ، می باشند. باید افزود
i 
و ideal
i 
نشان گر درصد تغییرمکا نهای
نشان گر شمار طبق ههای سازه است. هدف از ارائه این راه کار یافتن ویژگی های مقطع تی رها، ستون ها و n مطلوب خمشی و برشی هستند. هم چنین
مهاربند ها و نوع آن ها برای ایجاد رفتار مناسب سازه است. این عامل ها بر درصد تغییر مکان خمشی و برشی طبقه ها اثر گذارند و مقدار تابع هدف به
آن ها وابسته است.
پیش از آغاز فرآیند حل، چیدمان و گونه ی مهاربند ها باید تعیین شود و با کمینه شدن تابع هدف، سطح مقطع عضو ها به دست می آیند. با
انتخاب مهاربند هایی که سبب ایجاد خمش در تی رها نم یشوند، می توان تیر ها را تنها برای بارهای ثقلی طراحی کرد. از این رو، در فرآیند حل سطح
مقطع آن ها معلوم فرض م یشود. در ادامه قید های مساله می آیند.
i 1, 2, 3, …, n
۱۰۰%
, ۰
i i
i i

   
  
(۶)
برای ملاحظات اجرایی نیز قی دهای زیر در نظر گرفته می شوند.
i n
A A
A A A
A A A
ci ci
b
ci ci
a
ci
b
di di
a
di
۱, ۲, ۳, …,
۱


 
 

(۷)
i n Max D  D  (۸)
a در رابطه های ( ۷) و ( ۸)، کمینه و بیشینه ی سطح مقطع مهاربند ها به ترتیب با
d b و A
d a نشان داده می شوند. همچنین A
c و A
b
c به ترتیب، نشا نگر ، A
تغییر مکان مجاز بام سازه می باشد. برای حل این مساله ی بهینه یابی، نویسندگان برنامه ای رایانه ای Dmax . کمینه و بیشینه ی سطح مقطع ستون ها هستند
فراهم کرده اند. در این برنامه از روش گرادیان مزدوج برای کمینه سازی تابع هدف بهره جویی شده است.
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۵
۵٫ نمونه های عددی
اینک، برای نشان دادن توانایی راه کار پیشنهادی نویسندگان، سازه های پانزده و بیست طبقه ارزیابی می گردد.
ساختمان ۱۵ طبقه: 
۳ متر است. در دهانه ی میانی، مهاربند ضربدری قرار داده شده / این سازه پنج دهانه دارد. طول دهانه ها ی این ساختمان ۵ متر و ارتفاع طبقه های آن ۶
است. با به کارگیری روش تحلیل جابه جایی فوق تغییرمکا نهای طبقه های این سازه برآورد می شوند.تغییرمکان های سازه ترکیبی از تغییرمکان های
خمشی و برشی هستند. نمودارهای زیر تغییرمکان کل سازه به همراه مولفه های برشی و خمشی آن را نشان می دهند.
۰ ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹
۱۰
۱۱
۱۲
۱۳
۱۴
۱۵
۰ ۳ ۶ ۹ ۱۲ ۱۵ ۱۸ ۲۱ ۲۴
Floor level
Deflection (cm)
Flexural Deflection
Shear Deflection
Combined Deflection
شکل ۱- تغییرمکان های ساختمان ۱۵ طبقه
۲۱ سانتی متر است. در این سازه تغییرمکان های برشی غالبند. بر اساس نمودارهای فوق می توان نتیجه گرفت که / تغییرمکان تراز بام این سازه برابر با ۵۱
رفتار این سازه مناسب نیست. یادآوری می کند، در پایین سازه رفتار خمشی و در بالای آن رفتار برشی مطلوب م یباشد. در طبقه های میانی ایده آل است
که درصد رفتار خمشی و برشی برابر شوند. برای اصلاح رفتار سازه ی مزبور از را هکار نویسندگان بهره جویی می گردد. خاطرنشان می کند، شیوه ی مزبور
با حل مسال هی بهینه یابی، رفتار سازه را مطلوب می سازد. رهیافت پیشنهادی با تغییر مقطع ستون ها و مهاربندها این کار را انجام م یدهد. باید افزود، در
فرآیند حل نوع مهاربندهای سازه نیز تغییر م یکنند. شکل زیر نشان دهنده ی تغییرمکا نهای کل سازه پس از بهینه سازی رفتار به همراه مولف ههای برشی و
خمشی آن است.
۰ ۱ ۲ ۳ ۴ ۵ ۶ ۷ ۸ ۹
۱۰
۱۱
۱۲
۱۳
۱۴
۱۵
۰ ۳ ۶ ۹ ۱۲ ۱۵
Floor Level
Deflection (cm)
Flexural Deflection
Shear Deflection
Combined Deflection
شکل ۲- تغییرمکان های اصلاح شد هی ساختمان ۱۵ طبقه
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۶
آشکار گردید، با به کارگیری روش نویسندگان می توان رفتار سازه را مطلوب ساخت. در این حالت، طبق ههای بالایی تغییرشکل های برشی و طبقه های
پایینی تغییرشکل های خمشی دارند. همچنین، در بخش های میانی درصد رفتار خمشی و برشی تقریبا یکسان است. آشکار می باشد، با بهره جویی از روش
۱۳ سانتی متر شده است. برای رسیدن به رفتار مناسب مقطع ستو نها و مهاربندها / ارائه شده تغییرمکان های سازه کاهش یافت هاند. تغییرمکان بام سازه ۷۳
تغییر کرده اند. همچنین، در طبقه های ۱۱ تا ۱۵ به جای به کارگیری مهاربندهای ضربدری از مهاربندهای تک قطری استفاده شده است.
ساختمان ۲۰ طبقه: 
با به کارگیری روش تحلیل جاب هجایی پیش گفته تغییرمکا نهای سازه ی ۲۰ طبقه نیز برآورد م یگردد. این ساختمان دارای پنج دهانه به طول ۵ متر است.
۳ متر می باشد. در دهانه ی میانی، مهاربند ضربدری قرار داده شده است. مولفه های برشی و خمشی / ۴ متر و سایر طبقه ها ۶ / ارتفاع طبقه ی نخست برابر با ۶
به همراه تغییرمکان کل این سازه در شکل زیر نشان داده شده اند.
۰
۲
۴
۶
۸
۱۰
۱۲
۱۴
۱۶
۱۸
۲۰
۰ ۳ ۶ ۹ ۱۲ ۱۵ ۱۸ ۲۱ ۲۴ ۲۷ ۳۰ ۳۳ ۳۶ ۳۹ ۴۲ ۴۵ ۴۸ ۵۱ ۵۴ ۵۷
Floor Level
Deflection (cm)
Flexural Deflection
Shear Deflection
Combined Deflection
شکل ۳- تغییرمکان های ساختمان ۲۰ طبقه
۵۳ سانتی متر است. در این سازه نیز تغییرمکا نهای برشی غالبند و رفتار این سازه مناسب نیست. شکل زیر / تغییرمکان تراز بام این سازه برابر با ۳۲
نمودارهای تغییر شکل های سازه پس از بهره جویی از راه کار بهینه سازی را نشان می دهد.
۰
۲
۴
۶
۸
۱۰
۱۲
۱۴
۱۶
۱۸
۲۰
۰ ۳ ۶ ۹ ۱۲ ۱۵ ۱۸ ۲۱ ۲۴ ۲۷ ۳۰ ۳۳
Floor Level
Deflection (cm)
Flexural Deflection
Shear Deflection
Combined Deflection
شکل ۴- تغییرمکان های اصلاح شد هی ساختمان ۲۰ طبقه
همان طور که دیده م یشود، طبق ههای بالایی تغییرشک لهای برشی و طبق ههای پایینی تغییرشک لهای خمشی دارند. از این رو، رفتار سازه مطلوب است. با
۳۰ سانتی متر شده است. برای رسیدن به رفتار مناسب، در طبقه های ۱۱ تا ۲۰ به جای / بهره جویی از روش ارائه شده، تغییرمکان بام کاه شیافته و برابر ۰۷
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۷
شکل استفاده شده است. به عنوان نمونه، مقطع ستو نها و مهاربندهای ساختمان بیست طبقه، پیش و پس از K به کارگیری مهاربند ضربدری، از مهاربند
بهینه سازی، در پیوست آمده است.
۶٫ نتیجه گیری
در این مقاله، نخست رفتار مطلوب قاب های مهاربندی معرفی شد. سپس، راه کاری برای مطلوب ساختن رفتار قاب های مهاربندی شده پیشنهاد گردید. این
شیوه از راهکارهی بهین هسازی بهره می جوید. به سخن دیگر، با رابط هسازی مساله به صورت مساله ی بهینه یابی مقطع ستو نها و مهاربندهای سازه به
گونه ای تعیین م یشوند که رفتار سازه مناسب گردد. در پایان، برای نشان دادن توانایی روش مزبور، رفتار ساز ههای ۱۵ و ۲۰ طبقه اصلاح گردید. آشکار
گردید، با به کارگیری روش نویسندگان می توان رفتار سازه را مطلوب ساخت. در این حالت، طبق ههای بالایی تغییرشکل های برشی و طبقه های پایینی
تغییرشکل های خمشی دارند. همچنین، در بخش های میانی درصد رفتار خمشی و برشی تقریبا یکسان است. نتیجه ها نشان دادند با بهره جویی از روش
ارائه شده، علاوه بر دست یابی به رفتار مطلوب، تغییرمکان های سازه نیز کاهش می یابند.
۷٫ مراجع
. ۱]- حاجی کاظمی، حسن، آنالیز و طراحی سازه های بلند ، انتشارات دانشگاه فردوسی، چاپ دوم، سال ۱۳۷۹ ]
. ۲]- درب هنزی، عباس و خاوری، الیاس، بررسی عملکرد انواع مهاربندهای فولادی، همایش ملی مقاوم سازی ایران، سال ۱۳۸۷ ]
۳]- سهرابی، نازنین، بررسی کلی رفتار مهاربندهای هم محور و برون محور در سازه های فولادی، سیزدهمین کنفرانس سراسری مهندسی عمران ]
. دانشجویان کشور، سال ۱۳۸۵
. ۴]- چگینی، طاهر، بررسی انواع مهاربندها، سیزدهمین کنفرانس سراسری مهندسی عمران دانشجویان کشور، سال ۱۳۸۵ ]
۵]- سلطانی، احمد و استکانچی، همایون، مقایسه ی عملکرد مهاربندهای برون محور و مهاربندهای ضربدری تحت زلزله ، اولین کنگره ملی مهندسی ]
. عمران، سال ۱۳۸۳
[۶]- Hagishita T. and Ohsaki M. (2008). Optimal placement of braces for steel frames with semi-rigid joints
by scatter search. Computers & Structures 86(21,22):1983-1993.
[۷]- Aydin E. and Boduroglu M.H. (2008). Optimal placement of steel diagonal braces for upgrading the
seismic capacity of existing structures and its comparison with optimal dampers. Journal of Constructional
Steel Research 64(1):72-86.
[۸]- Denis E. Clement and Martin S. Williams. (2004). SEISMIC DESIGN AND ANALYSIS OF A KNEE
BRACED FRAME BUILDING. Journal of Earthquake Engineering 8(4):523-543.
Influence of Design Criteria on the Seismic Reliability of [9]- Longo A. , Montouri R. and Piluso V. (2008).
. Journal of Earthquake Engineering 2(3):406-431.X-braced Frames
هشتمین کنگره ملّی مهندسی عمران، دانشکده مهندسی عمران، بابل
۱۷ و ۱۸ اردیبهشت ماه ۱۳۹۳
۸
۸٫ پیوست
هستند. جدول زیر مقاطع ستو نها و مهاربندهای سازه بیست طبقه پیش و پس از مرحله ی بهینه سازی را IPE تیرهای سازه های بیست طبقه ۲۷۰
نشان می دهد. باید دانست، در هر طبقه از این سازه، شش ستون وجود دارد. چون سازه ها تقارن دارد، تنها مقط عهای سه ستون نخست هر طبقه نوشته
مقطع قوطی شکل را نشان می دهد. زیرنویس ها ، به ترتیب، نشان گر طول، عرض و ضخامت مقطع می باشند. باید BX ، شده اند. در جدول مزبور
افزود ابعاد مقطع عضوها برحسب سانتی متر نوشته شده اند.
جدول(پ- ۱)- مقاطع ستو نها و مهاربندهای سازه ۲۰ طبقه
مقاطع اصلاح شده مقاطع اولیه
مهاربند ستون ها مهاربند ستون ها طبقه
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۵ ۷۵ ۴ BX22۱۵٫۴۱ BX BX BX , ,       ۱ BX BX BX
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ BX BX BX , ,       ۲ BX BX BX
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ BX BX BX , ,       ۳ BX BX BX
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۲ ۷۰ ۷۰ ۳ BX30۲۱۱٫۶ BX BX BX , ,       ۴ BX BX BX
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۶۰ ۶۰ ۲ ۶۰ ۶۰ ۲ ۶۰ ۶۰ ۳ BX30۲۱۱٫۶ BX BX BX , ,       ۵ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       BX20۱۴۱ BX BX BX 50 50 2 50 50 2 50 50 3 , ,       ۶ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       BX30۲۱۱٫۶ BX BX BX 50 50 2 50 50 2 50 50 2 , ,       ۷ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۵۰ ۵۰ ۲ ۵۰ ۵۰ ۲ ۵۰ ۵۰ ۲ BX20۱۴۱ BX BX BX , ,       ۸ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۵۰ ۵۰ ۲ ۵۰ ۵۰ ۲ ۵۰ ۵۰ ۲ BX18۱۲٫۶۱ BX BX BX , ,       ۹ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       BX BX BX 40 40 2 50 50 2 50 50 2 BX18۱۲٫۶۱ , ,       ۱۰ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۴۰ ۴۰ ۲ ۴۰ ۴۰ ۳ ۴۰ ۴۰ ۲ BX18۱۲٫۶۱ BX BX BX , ,       ۱۱ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۴۰ ۴۰ ۲ ۴۰ ۴۰ ۲ ۴۰ ۴۰ ۲ BX18۱۲٫۶۱ BX BX BX , ,       ۱۲ BX BX BX
۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۳ ۷۵ ۷۵ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۴۰ ۴۰ ۲ ۴۰ ۴۰ ۲ ۴۰ ۴۰ ۲ BX16۱۱٫۲۱ BX BX BX , ,       ۱۳ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۳۵ ۳۵ ۲ ۳۵ ۳۵ ۲ ۳۵ ۳۵ ۲ BX16۱۱٫۲۱ BX BX BX , ,       ۱۴ BX BX BX
۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۳ ۷۰ ۷۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۳۵ ۳۵ ۲ ۳۵ ۳۵ ۲ ۳۵ ۳۵ ۲ BX14۹٫۸۱ BX BX BX , ,       ۱۵ BX BX BX
۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       BX16۱۱٫۲۱ BX BX BX 35 35 2 35 35 2 35 35 2 , ,       ۱۶ BX BX BX
۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       BX14۹٫۸۱ BX BX BX 35 35 2 35 35 2 35 35 1 , ,       ۱۷ BX BX BX
۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ BX14۹٫۸۱ BX BX BX , ,       ۱۸ BX BX BX
۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ BX12۸٫۴۱ BX BX BX , ,       ۱۹ BX BX BX
۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۳ ۶۰ ۶۰ ۴ BX30۲۱۱٫۶ , ,       ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ ۳۵ ۳۵ ۱ BX14۹٫۸۱ BX BX BX , ,       ۲۰ BX BX BX

نمونه ای از پروژه فولاد با سیستم خمشی با یک طرف بادبند

دفترچه محاسبات پروژه سازه های فولادی دفترچه محاسبات پروژه سازه های فولادی

نقش اثر گذاری طبیعت در آثار معمارن

download

طبیعت و آثار طبیعت در طول تاریخ همیشه منبع الهام و سرمشق خلاقیت های انسان بوده است. طبیعت این معلم بزرگ تاریخ، در زمینه های مختلف منشا خدماتی برای انسان جست و جوگر و کنجکاو بوده که زمان آن به قدمت خود تاریخ می رسد و در این روند انسان بعد از گذر از قهر طبیعت، توانسته است چیرگی های خود را به او نشان دهد.

نقش سمبل های طبیعت و جهان هستی در نگاه فرمال معماران:
طبیعت و آثار طبیعت در طول تاریخ همیشه منبع الهام و سرمشق خلاقیت های انسان بوده است. طبیعت این معلم بزرگ تاریخ، در زمینه های مختلف منشا خدماتی برای انسان جست و جوگر و کنجکاو بوده که زمان آن به قدمت خود تاریخ می رسد و در این روند انسان بعد از گذر از قهر طبیعت، توانسته است چیرگی های خود را به او نشان دهد.
اما طبیعت به عنوان منبع و نیروی ارزنده در خدمت انسان بیش از آنکه به انسان عقل گرا در امور کمی و تکنیکی کمک کند ، نیاز روحی و احساسی او را برآورده ساخته است. شعر، ادبیات، هنر، فرهنگ وتمدن انسان های مختلف در جوامع گوناگون همراه با سنت ها و ارزش های آنان در طول تاریخ ، همیشه طبیعت را به عنوان نمادی الهام بخش اختیار کرده است. معماری به عنوان یک علم و به مثابه یک هنر در طول تاریخ منشا آثار بسیاری از معماران و دوره های معماری بوده است، در اینجا، این مبحث سعی در شناسایی و نقش طبیعت در معماری و آثار معماران از قدیم تا حال دارد و در گذر از موضوع طبیعت ونقش عوامل طبیعی و محیطی معماری ، با عنایت به موضوعاتی همچون معماری و سمبل های طبیعت ، احترام به طبیعت در آثار معماری پیشینیان و معاصران و با توجه به اینکه مثلث طبیعت ، انسان و اثر معماری ارتباطی همیشگی بوده است، حاصل گفتار عمدتاً به این سو برده می شود که استفاده شکلی و فرمی معماران گذشته و حال در یک اثر معماری شناخته شود. هر چندکه نقش عوامل طبیعی در ساخت یک اثر معماری بسیار فراوان هستند اما به این بیشتر توجه خواهد شد که نقش فرمال طبیعت در معماری و معماران چیست.
معماری ، رابطه انسان با طبیعت
ساختن برای بشر یک نیاز و یک ضرورت است شاید اولین نیازی که انسان اولیه در خود احساس کرد، احساس یک سرپناه بود. در این خصوص ساختن ابتدایی ترین بناها به یک برنامه ریزی و تصمیم گیری نیاز داشت. معماری اصیل همان معماری توده ها و به عبارتی معماری مردمی است و این گاه با معیارهای پیشینیان و گاه با آگاهی شخص سازنده از شیوه درست انجام کار، بر طبق عرف جامعه اش ، از پیش تعیین شده اند،اما نیاز انسان به اینکه از ساختمان به عنوان وسیله ای برای بیان احساسات مشترکش استفاده کند، در یکی از ابتدایی ترین مراحل رشد معماری، منجر به ظهور و پیدایش معماری متعالی گردید.
انسان ظرفیت آن را دارد که از طریق تجارب ویژه ای که در پی تصمیمات موفق و آفریننده خود بدست آورده است ، از نظر فرهنگی شکوفا شود . وی به هنگام ساختن یک بنا ممکن است اعمالی را انجام دهد که از اندیشه خودش نشات گرفته باشد ، چنانچه گویی اندیشه های او و به یک معنا خود او در فضای ساختمان و در طرح آن آمیخته هستند. معماری یک اجتماع انسانی از طریق اندیشه و تقلید به وجود می آید و متحول و متکامل می گردد. انسان این را کشف نمود که تصمیماتی که در طراحی و آفرینش یک ساختمان و برای برآوردن نیازهای زندگیش ، اتخاذ می نماید، بین او و ساختمان رابطه ای می آفریند که به این زندگی معنی می دهد. معماری به نوعی از سازندگی گفته میشود که مردم به وسیله آن به هویت خود پی می برند و به این هویت مفهوم می دهند.
انسان در دوران مختلف تاریخی تا به حال با دستکاری در محیط، آن را برای خود به صورت بهینه ای در آورده است، عناصر و عوامل طبیعت نقشی به سزا در چگونگی و روند شکل گیری این محیط مصنوع دارند و محیط مصنوع بعد از ایجاد و بهره برداری نیز متقابلاً در شکل گیری شخصیت، رفتار و نظام عملکردی انسانی موثر است.انسان در جهت تکامل و پیشرفت و بهسازی روانی _جسمی خود ادراک و ارتباط با محیط خود و دیگران ، همچنین تجربیات گذشتگان و ایده آل آیندگان را معیار و ملاکی موثر برای خود قرار می دهد. حیات انسان با شناخت دقیق و آگاهانه از اصل تطبیق محیطی نمایان می سازد که نیازها و خواسته های انسان ، یعنی آن تمایلات و احساسات منطقی وی همچون ابزار و وسیله ای هستند که طبیعت ، آنها را برای رسیدن به هدف و مقصود خویش ساخته است. انسان و رابطه او با طبیعت دارای تکامل دائمی است، انسان با طبیعت رابطه داردو می خواهد طبیعت را در استخدام خود در آورد، جامعه بشری بدون شک در رابطه با طبیعت تکامل پیدا کرده است.
بشر در طول تاریخ از هنگامی که سرپناه، مسکن، محل زیست، محل کار و یا هر نوع فضایی را ساخته و مورد بهره برداری قرار داده، همیشه عوامل طبیعت در این ساختار یک طرف مهم و اساسی نقشه ها و طرح های او بوده اند. معماری انسان در این دوران تاریخی آگاهانه دو موضوع فرم و عملکرد را آشکارا در برداشته است .
ارتباط انسان با طبیعت(از جنبه عملکردی)
۱٫ استفاده از طبیعت (مواد و مصالح، آب ،جنگل و …)
۲٫ مقابله با طبیعت(بلایا)،سیل، سرما، گرما، آتش سوزی، باران، زلزله و…
۳٫ کنار آمدن با طبیعت و الهام گرفتن از آن.
اما در اینجا اگر الهام و بهره گیری انسان را از طبیعت تنها از جنبه هنری آن در نظر بگیریم شکل های مختلف زیر را داریم.
ارتباط انسان با طبیعت( از جنبه شکلی)
۱٫ استفاده از شکل و فرم های طبیعت به صورت دو بعدی (نقاشی،طراحی، حکاکی و…)
۲٫ استفاده از شکل و فرم های طبیعت به صورت سه بعدی(معماری،مجسمه سازی و…)
۳٫ استفاده از طبیعت به صورت انتزاعی.
تناسب در طراحی معماری نشان داده است که در خصایص عملکردی، ساختمان و قابلیت های کاری انسان ریشه هایی دارد که ما به واسطه آنها، اندازه ها و شکل های دلخواه خود را پیدا می کنیم، اما جدا از این رابطه تمامی مفهوم هر طرح معماری بایستی در حوزه احساس از تناسب قرار بگیرد و این احساس ، احساسی است نسبت به آنچه اقتضا و مناسبت دارد. در واقع مسایل مربوط به مناسبت و تناسب و سلیقه در رابطه بنا با محیط اطرافش به طور جدی عرض اندام می کنند.
عناصر طبیعت، سمبل های معماری
از دیر باز انسان ها، پاره ای اشیا و مظاهر طبیعی همانند درختان،نمادها،سنگ های استوار و یا تپه های مخروطی را ارج گذاشته اند،آنها توده های خاکی ای ساخته و برفراز آن سنگ ها و یا تنه درختان را برافراشته اند،تا به آنها مفاهیمی مذهبی و یا جادوئی بدهند. آنگاه قربانگاه برپا کرده و بناهایی ساخته اند تا وسایل عبادت و یا قربانی کردن را در آنها جای دهند. آنها به ساختن معابدی مبادرت کرده اند که نه تنها به هویت و آمال رفیع خود ، بلکه به نیرو و مسند وجود یک روح و یا یک وجود خداگونه نیز معنا بدهند. مذهب در شکل بسیار اولیه اش حالتی کاربردی داشته و طالب دستاوردهای انتفاعی مانند باروری،باران،آفتاب و گردش فصول بوده است.
عوامل احساسی را که مناسب بیان یک معماری هستند می توان در دو نوع دانست، اول جنبه های واقعی مربوط به معماری مانند مصالح،ساختار،بافت،رنگ،عمل کرد ،فضا ،تناسبات و… و دوم همدلی ،همفکری و همدردی با کسانی است که این بناها را بنیاد نهاده اند و یا در آنها رفت و آمد می کنند. همه اینها را باید به احساس وابستگی به محیط اطراف ساختمان نیز افزود. در اطراف بنای یک معماری عواملی بسیاری هستند که معمار به عنوان سرچشمه بیان احساسات خود از آنها استفاده می کند. در این میان طبیعت به مثابه یک عامل موثر نقشی مهم دارد. اشکال طبیعت در هر سرزمینی و در میان هر ملتی و جامعه ای شاخص ها و ارج های متفاوت دارد، نور آفتاب، شاکله خورشید، درختان، باد، دریا ، جنگل،کویر ، کوه و… همگی نمادهای هستند در تمدن ها و فرهنگ های مختلف که بیان فلسفی آن و به شکل و حجم در آوردن آن_البته به فرمی مستقیم و یا انتزاعی _ برای معمار سرمشق است.
به کار گیری فرم های اجرام طبیعی در معماری، نشانه گرایش انسان به آثار خلقت و تاثیرات آن است. فرمهای طبیعت گذشته از نقش موثرشان چه در زمینه عملکردی و چه در باب زیبایی ، از احترام و تقدس در فرهنگ و اقوام مختلف برخوردارند. به عنوان مثال حیوانات و پرندگان در کشورهای مختلف و در آئین ها و جوامع گوناگون بنا به گذشته فرهنگی آنها ، هریک تقدس خاصی دارند. این حیوانات از آنجا که در نوع خود دارای ویژگی خاص و مظهر نوع خود هستند و حتی ممکن است نوعی پرنده انتزاعی و افسانه ای باشند که زاییده خیال یا قرارداد شده ذهنیت انسانی است ، به صورت سمبل و نماد در فرهنگ یک ملت جای می گیرند. هم اکنون این سمبل ها نظیر فیل ،سیمرغ ، درنا ، شاهین، عقاب، شیر ، پاندا، خرس و… را به خوبی در تصویر سازی های آثار کشورهای مختلف می بینیم، همین نکته را در خصوص پرندگان می توان در نشانه ها و آرم های هواپیمایی های مختلف کشورها مشاهده کرد.
اما معماری به تنهایی بیانگر و گویای چگونگی ذهنیت انسان ها نیست بلکه خود معماری و ویژگیهایش فی نفسه دارای ماهیتی است که بازتاب هایی دارد. و به گونه ارتباطی دو سویه عمل می کند و آنچه را که انسان ها می توانند باشند یا بشوند شکل می دهد، روابط انسان با محیطش و تاثیرات آن در معماری وی متجلی می گردد و همسازی با محیط آسایش را در شئون زندگی انسان جاری می کند.
طبیعت در آثار پیشینیان
آثاری که از هزاره های پیش و عهد باستان به جا مانده است ، عموماً بناهایی هستند که کمتر مشخصه ای از معماری مردمی و یا بومی دارند و غالباً بناها ، قصرها و کاخ های حاکمان ، پادشاهان و امپراطوران است، بنابراین اولین جنبه دیداری این آثار با عظمت ، بزرگی و وسعت بناهای مذکور است، اما نقش طبیعت در این آثار و از دید فرمال ، بیشتر نقش و اشکال درختان،حیوانات و … است. در بنای بازسازی شده ایشتارگیت بابل که در موزه برلین قرار دارد این نقوش به وضوح و زیبایی ، نقش گرایش طبیعت را در آثار معماری بیان می کند. این اشکال به صورت احجام سه بعدی و بعدها در اکثر بناهای به جامانده، به چشم می خورد و از آنجا که عوامل طبیعت به نوعی تقدس در باورهای ملی و دینی پیدا می کنند، ظهور آنها در بناها و غالباً در مکانهای ویژه جای می گیرند.
از قدیمی ترین نمونه های معماری باستان که به طور شاخص با الهام از طبیعت و با اعتقاد به رب النوع ها و خدایان شکل گرفته، اهرام مصر و مجسمه های همچون ابوالهول است. اهرام سه گانه مصر به طور مشخص و در کنار آنها اهرام کوچکتر همچون سلسله کوههای مختلفی را بیان می کند که در نظر زیر دستان آن زمان این القاء را برساند که پادشاه عظمتی همچون کوه داشته است. ترکیب انسان_حیوان را نیز در مجسمه ابوالهول می توان نشانه ای از باورهای ورای این جهان و ملهم از نشانه های فرا طبیعت دانست.
در معماری ایران ، چه در دوران باستان وچه در دوران اسلامی، نمادگرایی و از جمله نمادگرایی که اشکالی از طبیعت را به همراه داشته است ، پیوسته در آثار تاریخی و فرهنگی به چشم خورده و می خورد. در این میان، چشم اندازه ها ، کوه های عظیم پربرف، دره هایی به پهنای یک ایالت، جلگه های وسیع درخشان، مستلزم ایجاد بناهایی متناسب با آن شکوه و عظمت بوده است.در یک چنین مجموعه های گنجینه ای، تمایل به استفاده جسورانه از مقیاس و تناسب اجتناب ناپذیر می نماید. خصلت حیرت انگیز جهان طبیعی باز هم دلالت های دیگری عرضه کرد، جهان آسمانی و برین برای این مردم واقعیتی والا داشت.
باران زندگی بخش و نیروی سودمند خورشید از آسمان ناشی می شد. نظم خدشه ناپذیر صورت های فلکی حاکی از جهان برنامه داری با حرکت منظم و نقاط ثابت بود که وقت را نشان می داد. خصلت نمادین کوه و نقش قاطعش در پاسداری از محصولات زراعی و حیات، در سراسر تاریخ معماری ایران ادامه یافته، گاه به صورت نمادهای خاص و گاه به شکلهای دقیق تر و عموماً با استفاده از آرایش هایی که خواستار رویش است،ظاهر شد.درختان انبوه، کاخ را احاطه می کرد و از لحاظ معماری به صورت بخشی از آن در نظر گرفته می شد به صورتی که باغ های وسیع، تمام جوانب اصلی بنا را به صورت قرینه فرا می گرفت. در این صحنه های پیوند طبیعت و معماری همه نوع درخت کاشته شده بود و می توان یقین داشت که کاشت و خاصیت هر درختی دقیقاً و به صورت هماهنگ سازمان داده می شد. در باغ خواه طبیعی بود، خواه ساخته دست آدمی، انسان با محیط طبیعی خود محشور بود، این باغ ها از روزگار هخامنشیان با نام پردیس تا به حال و با شکل ها و نام های مختلف وجود داشته اند. در اینجا، زمین وحشی وعقیم به کمال مقدر خویش دست می یافت و دیگر دشمن آدمی نبود و نسبت به نیازهای او بی توجه نبود بلکه برعکس آسایش،آرامش و شادی وی را تامین می ساخت، باغ ایرانی به عنوان مظهر و واسطه ای از طبیعت وحشی و بکر با محیط زیست انسان، نه تنها جای امن و آسایش که در عین حال جایی آرام برای تفکر و اندیشه بود آرمان باغ چنان نیرومند و بادوام بود که سرانجام گذر از آن به شهرسازی ایران و در اصفهان با نام چهارباغ ظاهر گشت.تاثیرات طبیعت در همه هنرهای ایرانی به خوبی مشهود است، در واقع باغبان، معمار، بافنده،نقاش،شاعر و… کار خود را با احساس عارفانه و نیز با تعقل و تخیل انجام می دهند.
باغ ایرانی مانند معماری، شعر،نقاشی،موسیقی و سایر آثار هنری ایران در چهارچوب سنت و اصول از بدایع و ظرایفی برخوردار است و بر قله وحدت در تنوع و تنوع در وحدت ایستاده است. در باغ ایرانی،مانند معماری ایرانی، هیچ چیز بی مورد و یا فقط برای زیبایی وجود ندارد. آنچه مفید و لازم است، زیبا عرضه می شود و جلوه ای در کمال جمال دارد، در باغسازی مناطق گرم و خشک، برای مقابله با گرمای طاقت فرسا و گزند شدید آفتاب سوزان،سعی در ایجاد بیشترین سایه است. باغ های فراوان و ماندگار در ایران و در کنار آثار معماری همچون باغ فین کاشان، باغ شاهزاده کرمان، باغ نارنجستان شیراز…نگاه معماران گذشته از آمیزش معماری با طبیعت است.
بعضی آثار قدیمی چه در ایران و چه در دیگر کشورهای جهان علاوه بر عملکرد خاص خود،باز نگاه جست و جوگر و زیبا طلب انسان را از طبیعت دور نگه نداشته است. همیشه پلها نمایشگر ارتباط و دسترسی بوده و دلیل اصلی شکل گیری آنها نیاز به گذر از روی آب رودخانه به انگیزه های مختلف نظامی ،اجتماعی_شهری بوده است. چیزی که امروز پل های ارتباطی شهری بر روی رودخانه ها تنها انگیزه ساخت آنها را در قالب طرح های شهری توجیه می کند فقط همین است، یعنی پل تنها به مثابه ارتباط شهری و وسیله ای برای رفت و آمد وسایط نقلیه. اما نگاه معماران هنرمند گذشته در احداث چنین بناهایی نیز به دنبال حداکثر بهره مندی لذت بصری و مرتبط ساختن انسان با طبیعت بوده است، معماری این پل ها نشان از این واقعیت دارد که به انسان بر روی رودخانه فرصت تاملی و درنگی بدهد و برفراز آنچه به صورت ایستاده و چه به صورت نشسته جایگاهی را سوای مسیر سواره ها قرار دهد تا انسان با طبیعت پیوندی نزدیکتر داشته باشد. بر روی چنین پلهایی آشتی انسان با طبیعت به واسطه معماری اتفاق می افتد که انسان به جهت غلبه او بر طبیعت سیال(رودخانه) احداث کرده است تا پل ها چیزی بیش از وسیله عبور از رودخانه باشند. اغلب از لحاظ تناسب وجلوه،زیبایی چشمگیری داشتند و قدرت و برازندگی را نمایش می دادند. دو پل مشهور اصفهان بر روی رودخانه زاینده رود به بهره برداری استادانه از روی رودخانه با نسیم خنک و جریان زندگی بخش طبیعت یعنی آب اختصاص یافته است. این پلها نه تنها برای حرکت و گذر، بلکه برای توقف هم طراحی شده بودند و در آنها مکانی برای تفرج است و نگاهی و توجهی شوق انگیز به طبیعت که معرف ویژگی انسانی معماری ایرانی است.
طبیعت و معماری معاصر
با پایان گرفتن قرن بیستم، بازگشت جدی به طبیعت وبهره برداری صحیح وسالم از آن می رود که انسان را در آستانه قرن جدید به دستاوردهای جدیدی در نگاه تازه به طبیعت قرار دهد. مدینه فاضله قرن بیستمی و رویاهای شهرسازی لوکوربوزیه امروز به کابوس تبدیل گشته است. دیروز و در پیش از مدرنیسم ،میدانها، خیابانها ،کوچه ها، بازارها وباغ ها جاهایی برای دیدار مردم بودند،ساختمان ها خود در اطراف کوچه و خیابان و بازار احساس هویت مکانی می داد، شبکه های ارتباطی شهری مناظری گوناگون و بدیع داشت و از فضاهای آن به شکل های مختلفی استفاده می گشت. فضاهایی که به گونه های مختلف طبیت را در کنار خود داشت. اما پس از آن، بناها و ساختمانها ظهوری گستاخانه و لجام گسیخته داشت و با ایجادمحیطی بی روح ؛ روح انسانی را خسته کرد و دستاورد آن در معماری چنین بود که ایده جعبه بتنی مدرنیسم پایان خوشایندی ندارد. در دهه اخیر و بعد از نهضت مدرنیسم، تلاش هایی جهانی برای ایجاد فضاهایی لطیف، گرم، هیجان انگیز و با احساس انجام گرفته است و سعی شده طبیعت نقشی اساسی تر در زندگی و کار انسان ها داشته باشد.
در سال ۱۹۳۹ فرانک لویدرایت با طرح خانه آبشار امتزاجی عجیب بین طبیعت و سکونت انسان بوجود آورد. سقف ها و بالکن ها وسیع و متقاطع در بالا و صخره های طبیعی در پایان بنا، همراه با جریان نهر و آبشار آمیزه ای یگانه را بوجود آورد و بدین گونه علاقه خود را و توجه زیست انسان را به
طبیعت مورد تاکید قرار داد.
رایت از آغاز خانه هایش را با طبیعت می آمیخت. این تمایل وی در ترکیب معماری و طبیعت چندان است که اغلب نمی توان تشخیص داد کجا ساختمانهای وی آغاز می شوند وکجا طبیعت پایان می یابد. وی در مورد خانه شخصی اش بر روی تپه که فرمی مشخص و دقیق داشت می گوید،من هرگز خانه ای را بر راس تپه ای نمی سازم واین خود نشان می دهد که وی کوشیده است قراردادن خانه، در موقعیتی خاص انحنای پیوسته و زیبای تپه به دیده آید در تفاوت نگاه های دو آرشیتکت بزرگ معاصر می توان گفت که لوکوربوزیه با اندیشه هایش در طراحی و خلق معماری خواسته است طبیعت را به داخل و اطراف معماری بکشاند. در صورتی که رایت در این رهگذر به طبیعت دست نزده است.
از دیرباز بر مساله ارتباط ساختمان با طبیعت دو جواب متفاوت یافت شده که هر دو به نحوی همیشه درست وصادق بوده اند. معابد یونان در آغوش طبیعت اما با چهرهای متمایز از آن ساخته شده اند و شهرهای قرون وسطایی چنان با طبیعت در آمیخته اند که انگار جزیی از طبیعت هستند. در دوره معماری معاصر ، لوکوربوزیه نگاهی تازه به طبیعت ارائه کرده وی با طرح ویلای ساوا در پوآسی فرانسه و ایجاد یک تراس وسیع در آن، با قراردادن قاب هایی خالی در نمای آن واسطه ای بین معماری داخل و طبیعت بیرون به وجود آورده است،در حقیقت با ایجاد این نوار باز در دیوار تراس، مناظری قاب شده بوجود آورده است.
از معمارانی که در پایان نهضت معماری مدرن نگاهی خلاقانه، انحصاری و جسارت آمیز به فرم های غیر عادی و در حقیقت،انحصاری و جسارت آمیز به فرم های غیر عادی و در حقیقت برگرفته از طبیعت داشت،یرن اوتزن است. اوتزن در سفرهایش متوجه شد که برخلاف معماری غرب، در معماری شرق سطوح افقی جایگاه ویژه ای دارند. در طرحی سریع از یک خانه ژاپنی فقط بامی را از آن خانه را بر سکویی نشان می دهد. در طرحی دیگر از ابر و دریا،باز همین توجه وی به خطوط و سطوح افقی چه در تجسم دریا و چه در تصویر توده ابر آشکار است، وی ریشه طبیعت گرایی و ارتباط ماوراء طبیعی آن را در معماری شرق در این تصاویر نهفته می یابد و در حقیقت خود این اشکال و دیدگاه فلسفی آنها مبنایی برای رویش طرحی اولیه به نام اپرای سیدنی در استرالیا می گردد. وی می گوید در طرح تاق های اپرای سیدنی و صفحات شیشه ای مقابل آن از حرکت طبیعی و دینامیکی بال یک پرنده در حال پرواز الهام گرفته است.
اما از بناهای چند دهه اخیر که به شکلی مونومانتالی و نمایشی نیمه رئالیستی از فرم و شکلی طبیعی در قالب یک پرنده(عقاب) مورد استفاده قرار گرفته ،بنای فرودگاه جان اف کندی اثر اروسارنین است. این بنا پرنده ای بزرگ را می ماند که در حال فرود یا اوج گیری است،شکل عقاب مظهری برای کشور و پرواز به نشانه پروازهای خطوط هوایی است. در اینجا فرم،نمادی از عملکرد را نشان می دهد و در واقع آمیزه ای از حرکت تکنولوژی و بیان پرواز است.
همواره با نام آلوارآلتو و معماری او دو نکته قرین است:«چوب» و«فرم موجی شکل». جنگل های فنلاند و فراوانی چوب در این سرزمین موجب گشت که وی با دیدی معمارانه از امکانات این ماده طبیعی استفاده کند و آن را به استادی و هنرمندانه بکار برد. تاثیر فنلاند همه جا در کارهای آلتو هویداست و قدرتی که طرح های او از آن برخوردار است از این سرزمین مایه می گیرد. یکی از جنبه های اصیل ودرخشان او این بود که هنرش و اثرش معرف محیطی بود که او در آن پرورش یافته بود، تاثیر فنلاند با مجموعه ای از جنگل های وسیع و ده هزار دریاچه در کارهای آلتو، همان استفاده مطلوب از چوب و شکل منحنی و موجی دریاچه های طبیعی است، در این جا طبیعت نقشی اساسی در فرم های معمارانه پیدا می کند.آلوار آلتو،در استفاده از محصولات صنعتی در معماری،همچون صندلی، مبلمان، میز،چراغ، لوستر و … همگام با معماریش به شیوه ای هنرمندانه و آزاد، از زیر دست ترین معماران معاصر بود. دراین راستا وحدت فرم برگرفته از طبیعت را به خوبی در کارهایش می توان دید. این بهره گیری از طبیعت در آثار هنرمندان، گاه تاثیر فرمی و شکلی دارد و همچون آثار آلوارآلتو فرم حجمی و فضایی محصول به شکل های مختلف عناصر طبیعی در می آیند، وگاه همچون دیگر آثار هنرمندان اثر لوسیانو ویستوسی نقوش و اشکال طبیعت بر روی اشیاء مورد نیاز انسان نقش می بندند.
مرکز جهانی شرکت یونیون کارباید که توسط کوین روش طرح و اجرا شده است نمونه ای از معماری است که به نحوی وسیع و نزدیک با طبیعت محیط عجین شده است. این مرکز بزرگ با حجم وسیع خود که تنها دارای ۳۲۰۰ اتاق کارمندان و دارای فضای پارکینگ برای ۳۰۰۰ تا۴۰۰۰ اتومبیل است با شکلی اسفنجی و ستاره ای شکل خود به گونه ای در روی زمین تکثیر فرمی دارد که تمامی فضاهای آن به طریقی از نور، تهویه و مناظر طبیعی محیط استفاده می کنند. علاوه بر این شکل انحنای آن از بالا به نگاه اول به مثابه خزنده ای در میان سبزه زارست که دست و پاهای زیاد آن همان فضاهای پاسیویی شکل بزرگ و تکثیر گونه اسفنجی است. احترامی که به طبیعت گزارده شده در دید اول این است که ارتفاع ساختمان در بیرون از زمین که حدود ۵ طبقه است هم ارتفاع و یا حتی کوتاهتر از درختان جنگل محیط است و می شود گفت که هیچ گونه ابزار وجود متظاهرانه ای در چشم انداز محیط نکرده. از آثار دیگر کوین روش کمپانی بیمه عمر کالج واقع در ایندیانای آمریکا است.
این مجموعه که دارای سه بلوک متشابه بوده و تا ۹ بلوک قابل افزایش است با نمای شیشه ای خود گویای شکل الماس است که با وجود استخر میان آنها و انعکاس آفتاب در آب و شیشه ها، تلالوی خاصی به محیط می دهد. علاوه بر این ، شکل خاص کوه مانند آن با سازه ای استوار و محکم در بیان ظاهری خود مفاهیم بیمه را با استفاده از عناصر طبیعت یعنی کوه و الماس به خوبی بیان کرده است.
از نمونه های دیگر معماران معاصر ، تادائو آندو ژاپنی است. وی طراحی معماری و خلق بنای یک معماری را به عنوان جزیی از طبیعت قلمداد می کند، او بدین سبب که احجام معماری خود نوعی تپه، درخت ، سنگ و صخره،آب و… هستند نگاهی طبیعت گرا به معماری دارد. در آثار وی که عمدتاً از بتن عریان می باشد لطافت و ظرافت سبک سنتی ژاپنی را در طرح های ساخته شده اش به خوبی می توان مشاهده کرد. در حقیقت از مصالح و موادی همچون بتن استفاده می کند و از آن احساسی به شکل چوب بیان می کند.
تادائو آندو با مجموعه خانه های روکو گاه خود را به معماری خانه ها به مثابه یک عصوی از طبیعت در مقیاس بزرگتری مطرح می سازد.
این مجموعه خانه ها که در شیب تند یک کوه قرار دارند با پیروی از شکل خاص اندازه های سنتی ژاپن، مکعب هایی گاه پر و گاه خالی را همچون سنگهای صخره ای به بیننده تداعی می کند ودر واقع در یک شیب ۶۰درجه ارتباطی منطقی بین ساختار و طبیعت ایجاد می کند. وی علاوه بر طرح ایده هایی همچون هماهنگی بنا و احترام به طبیعت ، ایجاد تمرکز در یک محوطه باز ، ارتباط بین زیبایی و سادگی ، توجه به شرایط فرهنگی ،اقلیمی و اعتقادی استفاده کننده ، آوردن طبیعت در بنا را باعث افزایش روحیه کارکنان ویا جان گرفتن انسان در خانه می داند. مجموعه های مسکونی روکوی تادائو آندو در واقع مدل ها و طرح های امروزی معماری سنتی و مردمی همچون ماسوله در ایران است.شهر ماسوله و نمونه ای مشابه آن در ایران و خارج از ایران نمونه های از هماهنگی معماری با طبیعت است. این نوع معماری خاص کوهستانی در ورای ارتباطهای اجتماعی، بدین شیوه طبقه ای بناها ،خواص معماری کوهستان ها را به طریقی با طراحی و فرآیند فعالیت های شهری توازن بخشیده است وبه نحوی متعالی از آن استفاده می کند و در این گذر هیچ گونه صدمه ای به طبیعت و مناظر محیط نمی زند.
ایتسوکو هاسه گاوا از آرشیتکت های معاصر زن ژاپنی است که در آثارش به وفور از علایم و شکل های مشخص طبیعت استفاده می کند، هر چند که شیوه وی در به کار گیری مصالح عمدتاً بتن و در مقدار زیاد از صفحات و میله ها و توری های فلزی ،فایبرگلاس و پلاستیک است واین به نوبه خود با بافت خاصی که این مواد دارد، بیان خاصی را نیز به بیننده القا میکند، ولی نکته این است که او از فرم و شکل های منحنی و حرکت فرم استفاده می کند. درختان، آب، باد و اجرام سماوی دیگر به وضوح به شکل های معین در ابعاد مختلف آشکار است.
در طرح نمایشگاه جهانی ناگویا در سال ۱۹۸۹ میلادی علاوه بر اینکه نمایشگاه از غرفه های خیمه ای شکل و به گفته خودش برگرفته از حجاب زنان مسلمان (چادر) بود،درختان نخلی شکل و لوتوس و حجم صخره ای شکل به نشان یک کوه و از جنس فایبرگلاس و فلز و نیز کف مرمرین آن با نقش خاص خود که بیانی از ساحل ماسه ای ، صدف های دریاو… بود همگی نشان از طبیعتی است که وی در آثارش اصرار بر حضور آنان دارد. به گفته وی در ژاپن ،نور ،باد و هوا با فصول مختلف سال تغییر می کند و این خود زمینه ای است که حالات مختلف طبیعت را بتوان به گونه های مختلف و متنوع آفرید.
در طرح دیگر وی یعنی مرکز فرهنگی شونادای به طور آشکار از یک کره زمین به عنوان مرکز اجتماع وصحنه تئاتر این مجموعه استفاده شده است، او با استفاده از گنبدهای ژئودزیک مختلف بیان های سمبلیک از کره ماه،کره زمین و کهکشان را ارائه می دهد و درحقیقت خارج از استفاده از طبیعت زمین نگاهی به آسمان و کهکشان در معماری اش دارد.
از طرح های مشهور دهه اخیر که یک گروه معماری از معماران جوان نروژی به نام اسنوهتا برنده آن شدند،طرح کتابخانه بزرگ اسکندریه در مصر است. شکل ساختمان همچون دایره ای بزرگ از شیشه است که به طور شیبدار روی زمین قرار گر فته است و به سمت شمال یعنی دریای مدیترانه قرار دارد و این به تبعیت از طبیعت و به نماد خورشید در مصر باستان تشبیه می شود.با وجودی که ورودی در طبقه همکف قرار دارد، در نیمه راه صعود به این فضای پرعظمت،صفحه مدور بام ،زمین را می شکافد و از سمت دریا شباهت آن به آشکارا همانند خورشید در حال طلوع است.
این نوع به کارگیری در معماری معاصر و متاخر نگاهی تازه است که آثار معاصر را از دیدگاه مونومنتال غنی تر می سازد. در بنای بزرگ و یادمان گراند آرک اثر اسپریکلسن خارج از کاربرد و عملکرد بنا ، در جایگاه مرکزی آن در یک فضای باز، سقف پارچه ای کامل آن به شکل یک توده ابر است، در نمایی که از دو طرف گراندآرک مشاهده می شود این سقف پارچه ای شکل در زمینه آبی آسمان نمایی طبیعی و کادر شده را همچون یک تابلوی نقاشی بیان می کند.
از آثار معاصر که نمای طبیعت گرا در جنبه های بصری آن آشکارا چشم نواز است، طرح بنیاد وازارلی در فرانسه توسط ژان سونیه است که علاوه بر تاثیر پذیری از آثار نقاشی خود وازارلی، استفاده از فرمهای طبیعت و عناصر طبیعت در آن مشهود است.
در نمای آن که سطوح دیوارهای مختلف در جهات گوناگون و ناشی از پلان آن به شکل فضاهای شش گوش لانه زنبوری است، دایره های بزرگ سفید بر روی دیوارها شمایی از خورشید را گویاست که با انعکاس آن در استخر بزرگ جلوی آن،طلوع خورشید را با افق دریا تداعی می کند.
معماران امروز در فرم گیری فضای معماری به جهت تنوع و نوآوری، گاه به گذشته های دور چشم دارند تا با نوعی تداعی بصری،بتوانندگذشته را بازسازی کنند. در طرح خانه ساحلی اثر گروه ویلیام مورگان با بهره گیری از نوع زیست و مسکن غارنشینی و با استفاده از شرایط توپوگرافی محیط و ساختن آن در دل یک تپه ساحلی،فرم خانه های مغاره ای را به وجود آورده که تنها روزنه هایی(البته بزرگتر از گذشته ها)به بیرون دارند. این طرح با پوشش سقف ها و دیوارها به صورت یک تپه طبیعی از نظر فرم هماهنگی خود را با طبیعت حفظ کرده است.
منابع:
۱٫ فضا – زمان – معماری(زیگفرید گیدئین)(ترجمه منوچهر مزینی)
۲٫ طراحی در محیط مصنوع(فریزر ریکی)(ترجمه رحیمی)
۳٫ معنی زیبایی (اریک نیوتن) (ترجمه پرویز مرزبان
۴٫ سایت تخصصی معماری سعید نوائی

هبلکس چیست؟ معایب و مزایای هبلکس

هبلکس

هبلکس به یک نوع بتن متخلخل میگویند که در ساختمانها قابل استفاده و کاربرد دارد.مقاومت فشاری بالا و وزن پایین ازمزایای هبلکس است. لوله گذاری و سیمکشی ساختمانی که در آن ازهبلکس استفاده شده به راحتی انجام میپذیرد چون هبلکس به راحتی توسط اره برش خورده ومیخ و پیچ به راحتی در ان فرو میرود.مقاومت بالای هبلکس در مقابل اتش بسیار مورد توجه قرار گرفته. عایق بسیار مناسب حرارت وصدا از محسنات هبلک است . با توجه به قانون جدید تصویب شده  که عایق بودن ساختمانها  را در نظر گرفته چنانچه از هبلکس برای دیوارها استفده گردد ،دیگر نیاز به عایقکاری مجدد نیست.

ویژگی‌های هبلکس

هبلکس ویژگی های بسیار زیادی دارد که پایین امدن زمان ساخت و ساز و صرفه جویی در هزینه ها را شامل میشود

وزن پایین هبلکس

یکی از بارزترین محسنات هبلکس وزن پایین هبلکس نسبت به اجر و سایر مصالح دیوارچینی است. یک عدد هبلکس در ابعاد ۲۰×۲۵×۶۰ به تعداد ۴۶ اجر حجم دارد ولی وزن هبلکس حدود یک به ۴  نسبت به اجر میباشد

هبلکس مقاوم در برابر زلزله

سازه های سبک ساختمانی در برابر زمین لرزه استحکام و مقاومت بیشتری از خود نشان میدهند.این نوع ساختمانها در مقابل فشارها و تنشهای بیرون مقاومت بالا دارند.در سازه هایی که از هبلکس استفاده شده وزن ساختمان به مقدار قابل توجه ای پایین امده و مقاومت ساختمان را در مقابل زمین لرزه بالا میبرد.

 

هبلکس

عایق حرارتی هبلکس

هبلکس به لحاظ ویژگیهای که دارد دارای عایق گرما ،سرما و صدا میباشد. قانونهای جدید عایق بودن ساختمان باعث شده مهندسان و مالکان از هبلکس استفاده کنند تا احتیاج به عایقی دیگری نباشد.

عایق اتش سوزی هبلکس

هبلکس حرارت را به کندی هدایت و انتقال میدهد. استفاده از سلیس در هبلکس باعث میشود هبلکس نسوزد.انتقال اتش به قسمتهای دیگر ساختمانی که در آن از هبلکس استفاده شده به سختی انجام میگیرد.جلوگیری از انتقال اتش از مزیتهای مهم هبلکس است.

هبلکس

صرفه جویی در سرعت و هزینه ساخت و ساز

ابعاد بلوکهای هبلکس بزرگتر از دیگر مصالح است.راحتی دیوار چینی با هبلکس به اندازه ای هست که حتی کارگر معمولی هم میتواند دیوارچینی با هبلکس را انجام دهد.حمل هبلکس به خاط وزن پایین سرعت عمل کارگران را در انتقال بلوک هبلکس بالا میبرد.شما درمقایسه با آجر هزینه کمتری را خواهید پرداخت نمود چون هبلکس حتی ملات سیمان کمتری نیاز دارد همه وهمه موید این است که هزینه تمام شده کارگری، انتقال، دیوار چنی و مصرف ملات کمتر از مصالح قدیمی تر خواهد بود.

هبلکس و سیم کشی

هبلکس خاصیت برشکاری آسانی دارد به طوری که با اره چوب بری قابل برش است در هنگام برشکاری ضایعات کمتری دارد و سیمکشی به سهولت انجام میپذیرد

هبلکس چیست؟

هبلکس نوعی از بتن است که توسط حباب های هوا متخلخل شده ودر ساختمانها برای دیوار جایگزین اجر و مصالح قدیمی می باشد.هبلکس مشابه بلوکهای سبک دیگر در آن از سلیسس استفاده شده است.این امر باعث ضد اتش شدن هبلکس گردیده زیرا سیلس دمای ذوب ان بسیار بالا میباشد ودر برابر حریق عایق میباشد.هبلکس توسط مهندسان در اروپا ابداء گردیده ونام های heblex,aac,ytong دراروپا وسایرکشورها شناخته شده است

برای تولید هبلکس شرایط بسیار سختی را نباید پیمود.ولی تولید این محصول  به دقت بسیار بالا در تمامی مراحل فراوری احتیاج دارد تا هبلکس تولید شده تمام مزایای اصلی،عایق بودن،وزن کم ،مقاومت مطلوب و جذب اب پایین را داشته باشد.

دلایل استفاده از هبلکس‌ در ساختمان سازی

دلیل اصلی ساخت هبلکس دستیابی به محصولی بوده که هم سبک باشد هم ابعاد مناسبی داشته باشد که سرعت کار را بالا ببرد و هم  دارای خواص عایق باشد که حرارت و صدا به سختی از ان عبور نماید .دارای استحکام وپایداری بالا باشد.تمام این خواص در هبلکس وجود دارد

 ویژگی خاص هبلکس

به این ویژگی، این نکته را نیز باید اضافه کرد که سیمان و ملات مصرفی مورد نیاز برای کشیدن یک دیوار با هبلکس به اندازه یک چهارم یا ۲۵% دیوارکشی با آجر است. درست است که مصالح دیوارچینی با آجر و هبلکس یکسان است، اما بلوک‌های هبلکس بخش اعظم دیوار را در برمی گیرند و فقط چیزی حدود ۱۰ تا ۱۵ لایه سیمان برای یک دیوار ۲٫۵ تا سه متری نیاز است.

دانسیته هبلکس

دانسیته هبلکس در حالت خشک معین میگردد. وزن تقریبی در هر مترمکعب هبلکس حدود ۵۸۰ کیلوگرم میباشد. در حال حاضر وزن اجر حدود ۱۰ برابر هبلکس است با اینکه اجر در ساختمان نسبت به سنگ وزن کمتری دارد ولی حدود ۴٫۶ برابر از هبلکس سنگین تر است . وزن سنگ نسبت به هبلکس بالای ۱۰۰ برابر است .جالب توجه است که هبلکس مقاومتش به اندازه سنگ میباشد، در مقابل اتش از بین نمیرود،در مقابل فشارهای بیرونی وزلزله مقاوم است

عایق گرما بودن هبلکس

هبلکس به خوبی عایق گرما و آتش سوزی است. ماده سیلیس که پایه هبلکس را تشکیل می‌دهد، این خاصیت را برای آن ایجاد کرده است. این مزیت باعث شده است که در گرفتن مجوزهای ساختمانی از شهرداری، هبلکس به عنوان عایق مورد قبول باشد و نیاز به استفاده از عایق‌های دیگر برای جلوگیری از سر و صدا و گرما نباشد.

ساختمان‌ هایی که با هبلکس ساخته شده اند، به خوبی در هنگام آتش سوزی جان دیگر اعضای ساختمان را حفظ می‌کنند. نه تنها خسارت جانی را به کمترین میزان ممکن می‌رساند، بلکه خسارت مادی را نیز بسیار پایین می‌آورد. وقتی در یک اتاق یا ساختمان که با هبلکس ساخته شده است، آتش سوزی رخ بدهد، در صورت محصور کردن اتاق، آتش سوزی و گرما به دیگر اتاق‌ها منتقل نمی شود و با فرار از آن اتاق می‌توان جان خود را نیز نجات داد.

خاموش کردن یک اتاق برای اتش نشانی کار بسیار ساده تری است تا خاموش کردن یک ساختمان بلند. در نتیجه به محض آتش سوزی در ساختمان هبلکس، باید درهای اتاق مشتعل شده را بست و به سرعت با آتش نشانی تماس گرفت. میزان عایق بودن دیوارهای هبلکس به حدی است که گرمای منتقل شده به اتاق کناری به حدی نمی رسد که حتی یک کاغذ آتش بگیرد. بنابراین استفاده از دیوارهای هبلکس‌ برای کتابخانه‌ها امری حیاتی به حساب می‌آید. زیرا در این صورت کتاب‌های نفیس و گران قیمت در مخزنی که از هبلکس ساخته شده اند برای همیشه محفوظ خواهند ماند.

هبلکس

صرفه جویی در هزینه کارگر با هبلکس

هبلکس‌ یک محصول بسیار سبک است. بلوک‌های هبلکس در اندازه‌های ۲۰×۲۵×۶۰ ساخته می‌شوند. اما با وجود این حجم بالا، وزن آنها بسیار پایین است. به طوری که به راحتی می‌توان بلوک‌های زیادی را در حجم بالا منتقل کرد و روی همدیگر قرار داد. بلوک‌های  هبلکس به راحتی روی همدیگر قرار می‌گیرند و دیوارچینی با آنها بسیار ساده است.

این بلوک‌های بزرگ که حجم آن به اندازه ۴۶ آجر است، فقط به اندازه ده آجر وزن دارند. هر کارگر می‌تواند به راحتی یکی از این بلوک‌های هبلکس‌ را بردارد و روی همدیگر بگذارد. به دلیل حجم بالا، تنظیم کج و صاف بودن دیوار کار سختی نیست. صاف بودن زمین مورد استفاده کافی است تا هبلکس‌ها به صورت تراز روی همدیگر قرار بگیرند. بنابراین میزان دستمزدی که به یک کارگر روزمزد در طول پروژه پرداخت می‌شود، پایین تر از کارگر روزمزد برای دیوار آجری است و نیاز نیست از کارگر حرفه ای برای این کار استفاده شود.

ملات مصرف شده در یک دیوار ساخته شده از هبلکس نیز یک چهارم دیوار ساخته شده از آجر است. این بالا بودن حجم هبلکس نه تنها یک مزیت حمل و نقلی است، بلکه مزیت صرفه جویی نیز دارد.

طریقه استفاده از هبلکس‌

با توجه به مزیت‌هایی که گفته شد، هبلکس را به راحتی می‌توان در ساختمان سازی استفاده کرد. اما طرز استفاده آن با آجر تفاوت دارد. اگر آجر را به صورت خام می‌توان استفاده نمود، اما هبلکس‌ را باید قبل از مصرف، کاملاً خیس کرد. این خیس شدن باعث افزایش وزن هبلکس نخواهد شد. بلکه باعث خواهد شد بعد از خشک شدن، دیوار ساخته شده از هبلکس، خاصیت عایق اب بودن هبلکس‌ افزایش نیز پیدا کند. رطوبت به راحتی به داخل هبلکس نفوذ نخواهد کرد و این موضوع را هنگام خیس کردن هبلکس‌ متوجه خواهید شد. بهتر است که هنگام خیس کردن هبلکس، در حدی که فقط به آب تمام بخش‌های هبلکس برسد کافی است. این رطوبت باعث چسبندگی هبلکس به ملات خواهد شد و وقتی که دیوارها خشک شدند، ملات‌ها و هبلکس‌ها به همدیگر خواهند چسبید.

مزایای اقتصادی استفاده از هبلکس

هبلکس را به عنوان مصالح ساختمانی به جای آجر استفاده می‌کنند. هبلکس‌ در حقیقت یک نوع بتن سبک متخلخل است که خواصی شبیه به سنگ دارد، اما وزن سنگ را ندارد. در حقیقت معایبی که باعث شده است از سنگ برای ساختن خانه‌های مستحکم استفاده نشود، در هبلکس کاهش پیدا کرده است. مهم ترین مزیت آن، مزیت اقتصادی استفاده از هبلکس‌ است. هبلکس به راحتی حمل می‌شود، توسط کارگران بسیار ساده نیز می‌توان دیوارچینی انجام داد، سرعت کار بالاتر است و محصول نهایی نیز محکم تر و بادوام تر است. به تفصیل تمام این مزیت‌ها را توضیح خواهیم داد.

نکته دوم در مورد ملات مصرفی برای هبلکس است. ملاتی که برای هبلکس تهیه می‌شود، بهتر است رقیق تر از ملات آجر باشد. زیرا در ساختار هبلکس به اندازه کافی سیمان وجود دارد و به تنهایی کار سیمان را نیز انجام می‌دهد. ملات مورد استفاده برای هبلکس‌ صرفاً برای چسباندن هبلکس‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. بنابراین لازم نیست مانند دیوار آجری، به عنوان خمیرمایه اصلی دیوار به آن نگاه کرد.

در انتها نیز بعد از این که دیوار چینی کامل شد، برای اطمینان از این که ملات‌ها و هبلکس‌ها به همدیگر خواهند چسبید، کل دیوار را خیس نمایید. خیس کردن دیوار باید به صورتی باشد که به تمام بخش‌های دیوار اب برسد. هر قسمتی از دیوار که خیس نشده باشد، بخش ضعیف دیوار خواهد بود و احتمال این که هبلکس‌ها به همدیگر نچسبند و با کمترین تکانی بریزند وجود دارد.

خشک شدن کامل دیوار برای گچ کاری نیاز است. در هنگام گچ کاری نیز دقت شود که لایه گچ مورد استفاده بیشتر از یک سانتی متر در هر طرف دیوار نشود. زیرا گچ کاری برای جلوگیری از نم دادن دیوار است که در دیوار هبلکس نیاز کمتری وجود دارد و گچ صرفاً برای زیبایی استفاده می‌شود.

با این که هبلکس  و انواع دیگر بتن‌های سبک، حدود هفتاد سال پیش در سوئد و سپس اروپا ساخته شده است، سال‌های زیادی نیست که از این ماده مهم در ساختمان سازی در ایران استفاده می‌شود. با این حال هنوز کسی از مزیت‌های اصلی هبلکس و ساختمان‌های ساخته شده از آن آگاه نیست.

هبلکس‌ عایق گرما و سرما

مصرف انرژی در ساختمان‌های ساخته شده از هبلکس بسیار پایین است. خانه ای که به راحتی گرم می‌شود، نباید به راحتی نیز گرمای خود را از دست بدهد. دیوارهای هبلکس این خاصیت را دارند که به راحتی گرما را منتقل نکنند. عدم انتقال گرما در زمستان باعث خواهد شد که  فضای داخلی خانه به سرعت گرم شود و نیازی به مصرف بالای انرژی برای گرم کردن خانه وجود نداشته باشد.

هبلکس  یک عایق سر و صدای عالی

یکی از بزرگترین معضلاتی که ساختمان‌های امروزی دارند، معضل سر و صدا است. مخصوصاً در ساختمان‌های دو واحده یا چند واحده عظیم، مشکل سر و صدای همسایه بغلی یکی از معضلات به حساب می‌آید. مخصوصاً برای خانواده‌هایی که صاحبخانه نیز قرار است در آن زندگی نمایند. هبلکس این مزیت را دارد که میزان سر و صدای خروجی از دیوارها را به طرز شگفت انگیزی کاهش دهد. وجود حباب‌های ریز هوا در ساختار هبلکس  باعث می‌شود که صدا به محض برخورد با آنها، بشکند و به راحتی منتقل نشود. فقط در  دسیبل‌های بالای صدا است که صدا از دیوارهای هبلکس عبور می‌کند.

مزیت‌ های ساختمان ساخته شده از هبلکس

هبلکس را میتوان  یک نوع از بتن‌ سبک مدرن نامید که ساختار متخلخل دارد. به بتن‌هایی که مثل هبلکس ‌از روش اتوکلاو و هوادار کردن در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود، اصطلاحاً بتن سبک متخلخل نامیده می‌شود. این روش را مهندسان سوئدی برای جایگزین کردن  به جای چوب در ساختمان سازی و برای حفظ منابع طبیعی ابداع کرده اند.

در تابستان گرمای داخل اتاقها و  خانه به طرز غیر قابل باوری کمتر از هوای خارج از خانه  است. به طوری که با کوچکترین وسیلهسرمایشی ، فضای داخل به اسانی خنک می‌شود و نیازی به استفاده از کولر گازی برای سرمایش نیست.  حتی مقدار روشن کردن  کولر ابی کم میشود. زیرا میزان گرمایی که قرار است وارد شود تا دوباره از کولر آبی استفاده شود ، به دلیل استفاده از هبلکس به کمترین میزان ممکن رسیده است.

هبلکس

عیب هبکلس

هبکلس را نمی توان در دیوارهای باربر و حمال استفاده کرد. استحکام هبلکس ‌نسبت به دیگر انواع بتن‌ها کمتر است. مهم ترین استفاده از هبلکس در مکان‌هایی است که قبلاً در آنها از آجر بلوک‌های سفالی، بلوک‌های بتنی و… استفاده می‌شده است و وزن زیادی را نیز تحمل نمی کنند. دیوارهای داخلی ساختمان بهترین مکان برای استفاده از هبلکس هستند.

هبلکس عایق رطوبت و یخ زدن

یکی از مهم ترین مزیت‌های هبلکس را می‌توان عایق رطوبت بودن آن دانست. هبلکس را می‌توان در استان‌های شمالی به راحتی استفاده کرد. میزان رطوبتی که به داخل خانه نفوذ خواهد کرد، بسیار کمتر از ساختمان‌های قدیمی ساخته شده از بلوک‌های سیمانی است. هبلکس دارای ساختار متخلخل است و حتی خیس کردن آن به همین سادگی‌ها نیست. در باران‌های شدیدی که در استان‌های شمالی می‌بارد، هبلکس می‌تواند یک عایق مناسب باشد.

در صورت بروز شکستگی یا ترکیدگی لوله در ساختمان نیز، بلوک‌های هبکلس نقش عایق را بازی می‌کنند. عایق بودن هبلکس باعث خواهد شد همان مکانی که شکستگی لوله اتفاق افتاده است نم بدهد و اگر به سرعت جلوی این اتفاق گرفته شود، جایی برای نگرانی نخواهد بود. پیدا کردن محل ترکیدگی در خانه‌های ساخته شده از هبلکس ساده خواهد بود.

به دلیل این که هبلکس رطوبت کمی را جذب می‌کند، هرگز نیز یخ نخواهد زد. دیوراهایی که یخ می‌زنند بسیار آسیب پذیر خواهند بود و ممکن است باعث فرو ریختن ساختمان در دراز مدت نیز بشوند

روش تولید هبلکس

هبلکس با پایه سیلیس که یک ماده غیر قابل اشتعال است  ساخته می‌شود. اگر در ساختار هبلکس دقت شود، حباب‌های ریز زیادی دیده می‌شود که باعث سبک تر شدن محصول نهایی شده اند. خط تولید هبلکس باید دارای سه سیلوی مجزای بزرگ برای نگهداری سیلیس، آهک و سیمان باشد. مواد اولیه هبلکس را همین سه ماده اصلی تشکیل می‌دهند. آهک و سیمان و سیلیس به ترتیب از لایه‌های زیرین سیلو به وسیله بالابرهای صنعتی مخصوص به داخل خط تولید منتقل می‌شود و کار ساخت هبلکس‌ آغاز می‌گردد.

مرحله اول تولید هبلکس

اولین مرحله از تولید هبلکس، ساخت دوغاب سیلیس و آب است. در دوغاب‌های بزرگ، سیلیس به اندازه کافی با آب مخلوط می‌شود تا تشکیل یک ماده گل مانند را بدهند. در آسیاب شماره دو نیز، آهک و سیمان خشک را به دوغاب تشکیل شده اضافه می‌کنند. وزن سیمان و اهک ورودی باید به حدی باشد که دوغاب را کاملاً خشک نکنند و البته دوغاب نیز رقیق باقی نماند. در این مرحله، مهم ترین کار مخلوط کردن این سه ماده به شکل دوغاب است.. میکسرهای مخصوص، مخلوط سه ماده اصلی تولید هبلکس را دریافت می‌کنند. این میکسرها وظیفه دارند، وزن محصول ورودی را به دقت بررسی نمایند. محصول به دست آمده برای قالب ریزی به مرحله دوم منتقل می‌شوند.

مرحله دوم تولید هبلکس

قالب‌هایی که مخلوط به دست آمده به آنها ریخته می‌شود، هر کدام سه متر مکعب گنجایش دارند. اما فقط نصف قالب‌ها با مخلوط به دست آمده پر می‌شوند. مخلوطی که به میزان درستی از سیمان و آهک و سیلیس در ان وجود دارد در این قالب‌ها ریخته می‌شوند و مرحله هوادار کردن هبلکس آغاز می‌شود. فعل و انفعالات شیمیایی باعث می‌شوند که حباب‌های ریز هوا در محصول به وجود بیایند و محصول در عرض سه ساعت و نیم، به اندازه کل قالب رشد می‌کنند. حباب‌های هوا نباید از محصول بیرون بزنند تا بتوان به راحتی از انها استفاده کرد. دمای محصول در این مرحله به دلیل فعل و انفعالات شیمیایی به هفتاد درجه سانتی گراد می‌رسد. بعد از این که دمای محصول اندازه گیری شد برای برش خوردن به خط تولید منتقل می‌شوند. قبل از این کار، قالب‌های هبلکس را باید با مازوت، اندود کرد تا در مرحله ریخته گری، حالت چسبندگی پیدا نکنند.

مرحله سوم تولید هبلکس

کنترل کیفیت در مرحله سوم حرف اول را می‌زند. محصول نهایی قبل از ورود به خط، با ازمایش‌های شیمیایی کنترل می‌شود تا به اندازه کافی هوادار شده باشد سطح خارجی هبلکس‌ها در این بخش از کارخانه برداشته می‌شوند تا یک سطح هموار و مشخصی از قالب‌ها دیده شوند. در این قسمت دیوارهای جانبی قالب‌ها را به بخش برش انتقال می‌دهند.

دستگاه‌های برش، با دقت کارکنان به صورت طولی برش می‌خورند. اندازه‌های برش طولی و عرضی قالب‌ها را با توجه به سفارش مصرف کنندگان تنظیم می‌کنند. اندازه برش هبلکس قابل تنظیم و تغییر است و از این بابت   نگرانی وجود ندارد. اما نباید از حد استاندارد پایین تر باشد که کارآیی لازم را نداشته باشد. اگر هم از یک میزانی بشیتر باشد، هبلکس ها فضای زیادی خواهند گرفت و انتظارات مشتری و مصرف کننده را برآورده نخواهند کرد.

مرحله نهایی تولید هبلکس

هبلکس‌ها در مرحله پخت وارد اتوکلاوها می‌شوند. دمای حرارت در اتوکلاوها حدود ۲۰۰ درجه سانتی گراد و فشار وارد شده بر آنها، ۱۲ اتمسفر است. در این دما و فشار است که قالب‌ها پخته می‌شوند و به عمل می‌ایند و هبلکس تولید می‌گردد. بعد از این که مرحله پخت هبلکس  ها به پایان رسید، محصول نهایی به بخش بارانداز و عرضه مننتقل می‌شود تا وارد بازار مصرف گردند. هبلکس‌ تولید شده به این طریق، بسیار ایمن و محکم خواهد بود و عایق خوبی برای رطوبت و سرما و گرما و همین طور صدا خواهد بود.

 ۱