در این روش به علت اجرا در پیرامون ساختمان، حجم تخریب فضای داخلی کاهش یافته و در هزینه و زمان پروژه صرفه جویی میشود. اتصال قاب پیرامونی به سازه توسط کاشت میلگرد در کلافهای قائم و افقی ایجاد میشود. طراحی قطر و فاصله آرماتورهای دوخت باید به گونهای باشد که بتواند نیروی طبقه را به قاب منتقل نماید.
در دنیای امروز، با افزایش جمعیت و گسترش شهرنشینی، نیاز به ساختمانهایی مقاوم و ایمن بیش از گذشته احساس میشود. زلزلهها و سایر عوامل طبیعی همواره تهدیدی جدی برای سازهها محسوب میشوند و همین امر باعث شده است که مهندسان و متخصصان صنعت ساختمان به دنبال روشهای نوین مقاومسازی ساختمان باشند. یکی از کارآمدترین و مؤثرترین روشها، مقاومسازی با قاب پیرامونی است که نهتنها موجب افزایش استحکام ساختمان میشود، بلکه انعطافپذیری سازه را در برابر نیروهای جانبی بهبود میبخشد.
اما قاب پیرامونی چیست و چگونه میتوان از آن برای افزایش ایمنی سازهها استفاده کرد؟ در این جا، ضمن بررسی این روش، به مزایا، مراحل اجرا، هزینهها و مقایسه آن با سایر روشهای مقاومسازی میپردازیم. اگر به دنبال راهکاری مطمئن برای افزایش مقاومت ساختمان خود هستید، این مطلب را از دست ندهید!
قاب پیرامونی (Perimeter Frame) یک سیستم سازهای است که در آن، مجموعهای از تیرها و ستونهای مستحکم در اطراف ساختمان قرار میگیرند و به عنوان یک قاب مقاوم عمل میکنند. این قاب که بهصورت یک ساختار بسته در محیط ساختمان اجرا میشود، نقش حیاتی در توزیع نیروهای جانبی ناشی از زلزله و باد ایفا میکند. قاب پیرامونی معمولاً از بتن مسلح، فولاد یا ترکیبی از این دو ساخته میشود و با ایجاد پیوستگی بین اجزای سازهای، استحکام و پایداری ساختمان را افزایش میدهد. بهعبارتدیگر، این روش موجب تقویت اسکلت ساختمان شده و میزان تغییرشکلهای غیرمجاز را در برابر نیروهای خارجی کاهش میدهد.
در مقاومسازی ساختمان، قاب پیرامونی بهعنوان یکی از مؤثرترین روشها شناخته میشود، زیرا علاوه بر افزایش استحکام کلی سازه، امکان بهینهسازی طراحی معماری را نیز فراهم میکند. این قابها باعث میشوند که بارهای جانبی بهطور یکنواخت در سراسر سازه پخش شوند و از تمرکز تنش در بخشهای خاصی از ساختمان جلوگیری شود. همچنین، در ساختمانهای بلند، استفاده از قاب پیرامونی در کنار سایر سیستمهای مقاومسازی مانند دیوارهای برشی یا مهاربندها، میتواند بهطور قابلتوجهی ظرفیت تحمل بار و پایداری ساختمان را افزایش دهد. به همین دلیل، این روش یکی از گزینههای محبوب در نوسازی و تقویت سازههای قدیمی و مقاومسازی ساختمانهای جدید محسوب میشود.
قاب پیرامونی یکی از روشهای کارآمد در مقاومسازی ساختمانها محسوب میشود که مزایای متعددی دارد. یکی از مهمترین مزایای این روش، افزایش استحکام سازه در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و باد است. این قابها نیروهای واردشده را بهطور یکنواخت در سراسر سازه پخش کرده و از تمرکز تنش در نقاط خاص جلوگیری میکنند. همچنین، استفاده از قاب پیرامونی باعث بهبود عملکرد سازهای بدون نیاز به تغییرات اساسی در معماری داخلی ساختمان میشود، زیرا این قابها عمدتاً در محیط خارجی ساختمان اجرا میشوند. علاوه بر این، این روش افزایش انعطافپذیری و شکلپذیری سازه را به همراه دارد که میتواند خطر شکست ناگهانی در هنگام وقوع زلزله را کاهش دهد. یکی دیگر از مزایای قابل توجه، کاهش هزینههای تعمیر و نگهداری در طول عمر مفید ساختمان است، چراکه این سیستم موجب افزایش دوام سازه میشود.
با وجود تمامی مزایا، روش قاب پیرامونی نیز دارای برخی معایب و محدودیتها است. یکی از چالشهای اصلی، هزینه اولیه بالای اجرا است، زیرا نیاز به استفاده از مصالح مقاوم مانند فولاد و بتن مسلح دارد. علاوه بر این، اجرای قاب پیرامونی در ساختمانهای موجود ممکن است با محدودیتهای معماری و اجرایی مواجه شود و نیاز به تقویت پی یا تغییراتی در ساختار کلی ساختمان داشته باشد. از دیگر معایب این روش، افزایش وزن سازه در مقایسه با برخی دیگر از روشهای مقاومسازی مانند مهاربندهای فلزی یا دیوارهای برشی سبک است، که میتواند بار اضافی بر روی فونداسیون تحمیل کند. همچنین، در برخی پروژهها، بهویژه در ساختمانهای قدیمی، ممکن است اجرای این سیستم زمانبر و نیازمند تمهیدات خاصی باشد که منجر به افزایش هزینههای نهایی شود. بنابراین، انتخاب این روش باید با در نظر گرفتن شرایط سازه، بودجه و نیازهای پروژه انجام گیرد.
۱. بررسی و ارزیابی اولیه سازه
در اولین مرحله، کارشناسان و مهندسان ساختمان، بررسیهای فنی و مهندسی را انجام میدهند تا میزان ضعفهای سازه مشخص شود. این ارزیابی شامل تحلیل سازهای، آزمایشهای مکانیکی بر روی مصالح، بررسی تأثیر بارهای جانبی (مانند زلزله و باد) و تعیین نقاط ضعف ساختمان است. همچنین، نقشههای معماری و سازهای بررسی میشوند تا مشخص شود که قاب پیرامونی چگونه میتواند بدون تغییرات اساسی در ساختمان اجرا شود.
۲. طراحی قاب پیرامونی و محاسبات سازهای
پس از ارزیابیهای اولیه، تیم مهندسی اقدام به طراحی قاب پیرامونی متناسب با ویژگیهای ساختمان میکند. در این مرحله، محاسبات سازهای، انتخاب نوع مصالح (فولاد یا بتن مسلح)، تعیین محل دقیق تیرها و ستونها و نحوه اتصال آنها به اسکلت اصلی ساختمان انجام میشود. طراحی باید مطابق با استانداردهای مقاومسازی و آییننامههای ساختمانی باشد تا استحکام لازم را تأمین کند.
۳. آمادهسازی محل اجرای قاب پیرامونی
قبل از نصب قاب پیرامونی، اقدامات لازم برای آمادهسازی ساختمان انجام میشود. این مرحله ممکن است شامل برداشت بخشهایی از نما، تقویت فونداسیون (در صورت نیاز)، اجرای شیارهای موردنیاز برای اتصالات، و آمادهسازی سطوح سازهای برای نصب قابها باشد. در ساختمانهای قدیمی، ممکن است نیاز به تقویت نقاط اتصال بین قاب پیرامونی و سازه اصلی وجود داشته باشد.
۴. نصب و اجرای قاب پیرامونی
در این مرحله، ستونها و تیرهای قاب پیرامونی به ترتیب و بر اساس نقشههای اجرایی نصب میشوند. ابتدا ستونهای پیرامونی در محلهای تعیینشده مستقر شده و سپس تیرهای افقی به آنها متصل میشوند. در صورتی که قاب پیرامونی از بتن مسلح باشد، پس از قالببندی، بتنریزی انجام میشود و سپس آرماتورها در محل خود قرار میگیرند. در روش فولادی، قطعات از پیش آمادهشده بهوسیله پیچ و مهره یا جوشکاری به هم متصل میشوند.
۵. تقویت اتصالات و بهینهسازی سیستم سازهای
یکی از مراحل مهم در اجرای قاب پیرامونی، اطمینان از استحکام اتصالات و افزایش یکپارچگی سازه است. این کار از طریق استفاده از صفحات تقویتی، جوشکاریهای استاندارد، بتنریزی در بخشهای مورد نیاز و بهینهسازی نقاط اتصال قاب پیرامونی به اسکلت اصلی ساختمان انجام میشود. در برخی موارد، مهندسین برای افزایش استحکام، از مهاربندها یا دیوارهای برشی در کنار قاب پیرامونی استفاده میکنند.
۶. تکمیل پروژه و اجرای پوششهای نهایی
پس از نصب و تقویت قاب پیرامونی، کارهای تکمیلی مانند ترمیم نمای ساختمان، اجرای پوششهای محافظتی برای اتصالات، و در صورت نیاز، عایقکاری حرارتی و صوتی انجام میشود. همچنین، در برخی پروژهها، ممکن است نیاز به تغییراتی در سیستم تأسیساتی یا بازسازی بخشهایی از ساختمان وجود داشته باشد.
۷. بررسی نهایی و تستهای کنترل کیفیت
در آخرین مرحله، تیم مهندسی آزمایشها و تستهای مختلفی را برای بررسی استحکام و عملکرد قاب پیرامونی انجام میدهد. این تستها شامل اندازهگیری میزان تغییرشکلهای سازهای، تست مقاومت مصالح، و اطمینان از عملکرد صحیح قاب پیرامونی در برابر نیروهای جانبی است. پس از تأیید نهایی، ساختمان آماده بهرهبرداری خواهد بود.
مهاربندهای فلزی یکی از روشهای رایج برای مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله و نیروهای جانبی هستند. این روش به دلیل وزن کم و سرعت اجرای بالا محبوبیت زیادی دارد. اما در مقایسه با قاب پیرامونی، مهاربندهای فلزی معمولاً در داخل فضای داخلی ساختمان نصب میشوند که میتواند باعث کاهش انعطافپذیری در طراحی معماری شود. در مقابل، قاب پیرامونی در بیرون ساختمان اجرا میشود و تغییرات کمتری در فضاهای داخلی ایجاد میکند. همچنین، قاب پیرامونی در برابر نیروهای جانبی عملکرد یکپارچهتری دارد، در حالی که مهاربندهای فلزی بیشتر برای ساختمانهای با اسکلت فولادی مناسب هستند.
دیوارهای برشی (Shear Walls) یکی دیگر از روشهای مقاومسازی ساختمان هستند که اغلب از بتن مسلح ساخته میشوند. این دیوارها به دلیل استحکام بالا و قابلیت جذب انرژی لرزهای، گزینهای مؤثر برای سازههای بلند محسوب میشوند. اما یکی از معایب دیوارهای برشی، افزایش وزن ساختمان و کاهش انعطافپذیری در طراحی معماری داخلی است. در مقابل، قاب پیرامونی بهینهتر از نظر وزن و فضای اشغالشده عمل میکند و میتواند بدون ایجاد تغییرات اساسی در ساختار داخلی، مقاومت سازه را افزایش دهد. همچنین، اجرای دیوارهای برشی نیازمند تقویت پی و افزایش هزینههای اجرایی است، در حالی که قاب پیرامونی در بسیاری از پروژهها بدون نیاز به تغییرات گسترده در فونداسیون قابل اجرا است.
یکی دیگر از روشهای مقاومسازی، استفاده از ژاکتهای بتنی یا فولادی برای تقویت اعضای سازهای مانند ستونها و تیرها است. این روش بهویژه در بازسازی ساختمانهای قدیمی مؤثر است و میتواند مقاومت ساختمان را در برابر زلزله افزایش دهد. اما معایب این روش شامل افزایش وزن سازه، هزینه بالا و پیچیدگی اجرای آن در ساختمانهای بهرهبرداریشده است. قاب پیرامونی در مقایسه با این روش، گزینهای کمهزینهتر و سریعتر محسوب میشود، زیرا نیازی به پوشش دادن تمامی ستونها و تیرهای ساختمان ندارد و تأثیر آن بهصورت یکپارچه بر کل سازه اعمال میشود.
جداسازهای لرزهای (Seismic Isolators) در فونداسیون ساختمانها نصب میشوند تا انرژی زلزله را جذب کرده و اثرات آن را کاهش دهند. این روش برای ساختمانهای بسیار حساس مانند بیمارستانها و مراکز داده کاربرد دارد. بااینحال، هزینه اجرای جداسازهای لرزهای بسیار بالاست و در بسیاری از ساختمانهای موجود قابل اجرا نیست. در مقایسه، قاب پیرامونی هزینهای کمتر دارد و میتوان آن را در ساختمانهای قدیمی نیز پیادهسازی کرد، در حالی که اجرای جداسازهای لرزهای معمولاً در مرحله طراحی و ساخت ساختمانهای جدید در نظر گرفته میشود.
یکی دیگر از روشهای رایج مقاومسازی، استفاده از شاتکریت (بتن پاششی) برای تقویت دیوارها و ستونهای ساختمان است. در این روش، یک لایه بتن مسلح با الیاف و شبکههای فولادی روی سطح سازه اعمال میشود تا مقاومت آن را افزایش دهد. شاتکریت مزایایی مانند سرعت اجرای بالا، انعطافپذیری در اجرا و تقویت موضعی سازه دارد، اما در مقایسه با قاب پیرامونی، دارای معایبی نیز هست. وزن اضافه ناشی از شاتکریت ممکن است بار مرده سازه را افزایش دهد، در حالی که قاب پیرامونی بدون افزایش قابلتوجه وزن، عملکرد بهتری در جذب و انتقال نیروهای جانبی دارد. همچنین، شاتکریت نیازمند سطح مناسب برای چسبندگی است و در صورت اجرای نادرست، ممکن است ترکخوردگی یا جداشدگی رخ دهد، درحالیکه قاب پیرامونی دارای اتصالات قویتری به اسکلت سازهای است و استحکام پایدارتری ارائه میدهد.
انتخاب روش مقاومسازی به عوامل متعددی از جمله نوع سازه، بودجه، میزان تغییرات موردنیاز و شرایط زمینشناسی محل پروژه بستگی دارد. قاب پیرامونی در مقایسه با روشهای دیگر، یک راهکار مقرونبهصرفه، کمتداخل و انعطافپذیر برای مقاومسازی ساختمان محسوب میشود که علاوه بر افزایش ایمنی، تأثیر منفی کمتری بر معماری داخلی دارد. بااینحال، برای پروژههای خاص ممکن است ترکیب این روش با سایر تکنیکهای مقاومسازی، مانند دیوارهای برشی، شاتکریت یا مهاربندها، بهترین نتیجه را ارائه دهد.
قاب پیرامونی یکی از مؤثرترین روشهای مقاومسازی ساختمان در برابر زلزله است که با توزیع متعادل نیروهای لرزهای، پایداری سازه را افزایش میدهد. این قاب بهعنوان یک چارچوب مستحکم در اطراف ساختمان عمل کرده و نیروهای جانبی ناشی از زلزله را بهطور یکنواخت به فونداسیون منتقل میکند. در نتیجه، تمرکز تنش در نقاط خاصی از سازه کاهشیافته و احتمال شکست موضعی در ستونها و دیوارها به حداقل میرسد. از سوی دیگر، قاب پیرامونی امکان حرکت کنترلشده ساختمان را در حین زلزله فراهم میکند که مانع از فروریزش ناگهانی و خسارتهای جدی میشود.
علاوه بر این، قاب پیرامونی باعث افزایش سختی و یکپارچگی سازه شده و رفتار دینامیکی ساختمان را در برابر ارتعاشات زلزله بهبود میبخشد. در مقایسه با روشهای سنتی مقاومسازی، این قاب به دلیل موقعیت خارجی خود، کمترین تأثیر را بر فضای داخلی ساختمان دارد و بدون ایجاد تغییرات اساسی در ساختار، ایمنی سازه را ارتقا میدهد. همچنین، استفاده از قاب پیرامونی در ساختمانهای بلند، اثر نوسانات زلزله را کاهش داده و از تغییر شکلهای بیشازحد در طبقات جلوگیری میکند. به همین دلیل، این روش یکی از گزینههای پرکاربرد در مقاومسازی ساختمانهای مسکونی، تجاری و صنعتی در مناطق زلزلهخیز محسوب میشود.
اجرای مقاومسازی با قاب پیرامونی بهعنوان یک روش کارآمد و مقرونبهصرفه شناخته میشود. از آنجا که این روش نیازی به تغییرات اساسی در ساختار داخلی ساختمان ندارد و بهطور معمول میتوان آن را بهراحتی بر روی اسکلت موجود پیادهسازی کرد، هزینههای اجرایی آن بهطور چشمگیری کاهش مییابد. علاوه بر این، مواد اولیه استفادهشده در این روش نسبت به دیگر روشهای مقاومسازی مانند دیوارهای برشی یا ژاکتهای بتنی، کمهزینهتر و در دسترستر هستند. از سوی دیگر، نصب قاب پیرامونی نیازمند کمترین تغییرات در سیستم تأسیسات ساختمان است که موجب صرفهجویی در هزینهها میشود.
از نظر زمانبندی، این روش نسبت به سایر روشها سریعتر اجرا میشود. با توجه به اینکه قاب پیرامونی بر روی سازه موجود نصب میشود و نیازی به تخریب گسترده یا تغییرات وسیع در بخشهای مختلف ساختمان ندارد، فرآیند مقاومسازی در مدتزمان کوتاهتری انجام میشود. این امر بهویژه در پروژههای نوسازی ساختمانها که میبایست فعالیتهای تجاری یا مسکونی ادامه یابد، اهمیت زیادی دارد. بهطور کلی، با توجه به کاهش هزینهها و سرعت بالای اجرا، مقاومسازی با قاب پیرامونی یک گزینه اقتصادی و زمانبَر برای مالکان ساختمانها و پروژههای بازسازی بهشمار میآید.
برای اجرای قاب پیرامونی، از انواع مختلفی از مصالح و مواد ساختمانی استفاده میشود که هرکدام تأثیر ویژهای بر استحکام و کارایی سازه دارند. یکی از اصلیترین مصالح مورد استفاده، فولاد است که به دلیل استحکام بالا، وزن کم و دوام طولانی، جزء انتخابهای اصلی در ساخت قابهای پیرامونی محسوب میشود. فولاد بهویژه در مناطقی که در معرض نیروهای جانبی شدید قرار دارند، نقش حیاتی در تقویت سازه ایفا میکند. این ماده بهراحتی بهصورت تیر و ستونهای مقاوم در برابر نیروهای زلزله و باد در اطراف ساختمان نصب میشود. علاوه بر فولاد، بتن مسلح نیز بهعنوان یکی از مواد پرکاربرد در این روش مطرح است. بتن مسلح بهویژه در قابهای پیرامونی مقاوم به زلزله، ترکیب مناسبی از استحکام فشاری و کششی فراهم میآورد که موجب افزایش پایداری ساختمان در برابر نیروهای وارده میشود.
استفاده از این مصالح علاوه بر افزایش استحکام، موجب بهبود عملکرد دینامیکی ساختمان در برابر ارتعاشات ناشی از زلزله میشود. مواد مورد استفاده در قاب پیرامونی بهگونهای انتخاب میشوند که بتوانند نیروی لرزهای را بهطور یکنواخت بین تمامی بخشهای سازه توزیع کنند، که این امر خطر تغییر شکلهای موضعی یا شکست در نقاط خاصی از ساختمان را کاهش میدهد. در نتیجه، قاب پیرامونی با استفاده از ترکیب فولاد و بتن میتواند مقاومت و ایمنی سازه را بهطور چشمگیری افزایش دهد. همچنین، استفاده از پروفیلهای فولادی با مقاطع مختلف و بتن با مقاومت بالا، باعث میشود تا قاب پیرامونی بتواند در برابر زلزلههای شدید و نیروهای جانبی مختلف مقاوم باشد و عمر مفید ساختمان را بهطور قابلملاحظهای افزایش دهد.
نتیجهگیری
مقاومسازی با قاب پیرامونی یکی از موثرترین و اقتصادیترین روشها برای افزایش ایمنی ساختمانها در برابر نیروهای جانبی، به ویژه زلزلهها، بهشمار میآید. این روش با استفاده از مصالحی مانند فولاد و بتن، استحکام و یکپارچگی سازه را تقویت کرده و با توزیع یکنواخت نیروها، خطر آسیب به ساختار را به حداقل میرساند. علاوه بر این، هزینههای اجرایی و زمانبندی مناسب اجرای قاب پیرامونی آن را به گزینهای جذاب برای بسیاری از پروژهها تبدیل کرده است. با استفاده از این روش، میتوان بهطور موثر مقاومت ساختمان را در برابر زلزله افزایش داد، بدون آنکه تغییرات زیادی در معماری داخلی ایجاد شود.
اگر به دنبال مقاومسازی ساختمان خود با قاب پیرامونی هستید، شرکت سازیران با تجربه و تخصص در این زمینه، آماده ارائه خدمات حرفهای و مشاورهای به شما عزیزان است. با تکیه بر تیم متخصص و استفاده از بهترین مصالح، میتوانید از ایمنی و پایداری بلندمدت ساختمان خود اطمینان حاصل کنید.
قاب پیرامونی چیست و چگونه کار میکند؟ قاب پیرامونی یک چارچوب مستحکم است که در اطراف ساختمان نصب میشود تا نیروهای جانبی مانند زلزله را بهطور یکنواخت به فونداسیون منتقل کند. این سیستم باعث افزایش استحکام و پایداری سازه در برابر نیروهای لرزهای میشود.
چه مصالحی برای اجرای قاب پیرامونی استفاده میشود؟ عمده مصالح مورد استفاده در قاب پیرامونی شامل فولاد و بتن مسلح است. فولاد به دلیل استحکام بالا و وزن کم، انتخابی مناسب برای این سیستم است و بتن مسلح نیز به دلیل مقاومت فشاری بالا در برابر نیروهای واردشده مفید است.
آیا مقاومسازی با قاب پیرامونی هزینهبر است؟ مقاومسازی با قاب پیرامونی بهطور کلی از نظر اقتصادی به صرفه است زیرا نیازی به تغییرات عمده در ساختار داخلی ساختمان ندارد و زمان اجرا نیز کوتاهتر از دیگر روشهای مقاومسازی است.
چه تفاوتهایی میان قاب پیرامونی و روشهای مقاومسازی دیگر مانند شاتکریت وجود دارد؟ قاب پیرامونی بهطور معمول کمتر در فضای داخلی ساختمان تغییر ایجاد میکند و بر روی اسکلت موجود نصب میشود. اما شاتکریت نیازمند اعمال لایههای ضخیم بتن مسلح به دیوارها و ستونهاست که ممکن است فضای داخلی را محدود کند و بهطور کلی زمان بیشتری برای اجرا نیاز دارد.
آیا مقاومسازی با قاب پیرامونی برای تمام ساختمانها مناسب است؟ این روش برای اکثر ساختمانها مناسب است، بهویژه برای ساختمانهایی که نیاز به تقویت در برابر زلزله دارند. با این حال، بسته به نوع و طراحی ساختمان، مشاوره با متخصصان ضروری است تا مناسبترین روش مقاومسازی انتخاب شود.
چگونه میتوانم از خدمات مقاومسازی قاب پیرامونی استفاده کنم؟ شما میتوانید برای مشاوره و اجرای مقاومسازی با قاب پیرامونی، با شرکت سازیران تماس بگیرید. تیم متخصص ما با بررسی شرایط ساختمان شما، بهترین راهکارهای مقاومسازی را پیشنهاد میدهد و پروژه را با استفاده از بهترین مصالح و تجهیزات اجرا میکند.
مجریان اسکان هزاره سوم
سقف روف فرم
ستبران طرح هزاره سوم
سازههای رویایی هزاره سوم
مجله سازیران
طرح ماندگار هزاره سوم
نشر علم عمران
سازههای آرمانی هزاره سوم