، تهران , (اخبار رسمی): در مهندسی عمران، ساختمان سازی بدون استفاده از ستون به معنای حذف عناصر عمودی سنتی است که بارهای سازه را تحمل می کنند. این رویکرد، فضای داخلی ساختمان را بازتر و انعطاف پذیرتر می کند و اجازه می دهد تا معماران طرح های خلاقانه تری اجرا کنند.
ساختمان سازی بدون استفاده از ستون چگونه امکان پذیر است؟
ساختمان سازی بدون استفاده از ستون چگونه امکان پذیر است؟
در مهندسی عمران، ساختمان سازی بدون استفاده از ستون به معنای حذف عناصر عمودی سنتی است که بارهای سازه را تحمل می کنند. این رویکرد، فضای داخلی ساختمان را بازتر و انعطاف پذیرتر می کند و اجازه می دهد تا معماران طرح های خلاقانه تری اجرا کنند. اهمیت این روش در پروژه های مسکونی و تجاری بزرگ، جایی که حداکثر استفاده از فضا ضروری است، بیشتر نمایان می شود. بدون ستون، می توان اتاق های بزرگ تر، پارکینگ های وسیع تر و حتی سالن های کنفرانس بدون محدودیت طراحی کرد.
در این مقاله قصد داریم به روش های ساخت سازه های مسکونی بدون نیاز به ستون بپردازیم و ببینیم چطور می توان این ایده را محقق کرد. مفهوم ساختمان سازی بدون ستون و اهمیت آن از دیدگاه فنی، ساختمان های بدون ستون بر پایه سیستم های دیوار باربر یا سقف های یکپارچه عمل می کنند. برای مثال، در روش های سنتی، ستون ها نقش کلیدی در انتقال بارها به فونداسیون دارند، اما در تکنیک های مدرن، دیوارهای بتنی مسلح جایگزین می شوند. این تغییر علاوه بر زیبایی بیشتر سازه، ایمنی آن را نیز افزایش می دهد؛ زیرا توزیع بارها یکنواخت تر می شود. طبق گزارش های انجمن بتن آمریکا (ACI)، ساختمان های بدون ستون می توانند تا ۲۰ درصد فضای مفید بیشتری فراهم کنند، که این آمار بر اساس مطالعات موردی در پروژه های شهری به دست آمده است. در حوزه عمران، این روش ها به ویژه در مناطق زلزله خیز مانند ایران، اهمیت دو چندان دارند. زلزله های اخیر نشان داده اند که سازه های یکپارچه، مقاومت بیشتری در برابر نیروهای جانبی دارند. علاوه بر این، کاهش تعداد عناصر سازه ای، زمان اجرا را کوتاه تر می کند و هزینه های نیروی کار را پایین می آورد. مهندسان باید به عوامل مختلفی مانند نوع خاک، ارتفاع ساختمان و بارهای وارده توجه کنند تا این روش را بهینه اعمال نمایند. یکی از چالش های اصلی در ساختمان سازی بدون ستون، حفظ تعادل سازه است. بدون ستون، دیوارها باید بارهای عمودی و افقی را همزمان تحمل کنند، که این امر نیازمند محاسبات دقیق مهندسی است. نرم افزارهایی مانند ETABS و SAP2000 در این زمینه کمک کننده هستند و اجازه می دهند تا مدل سازی سه بعدی انجام شود. همچنین، استفاده از بتن با مقاومت بالا (مانند بتن C30 یا بالاتر) ضروری است تا استحکام لازم تأمین شود. در نهایت، اهمیت اقتصادی این روش نمی تواند نادیده گرفته شود. بر اساس آمار بانک جهانی، پروژه های ساختمانی که از روش های بدون ستون استفاده می کنند، می توانند تا ۱۵ درصد هزینه های کلی را کاهش دهند؛ زیرا نیاز به مصالح کمتری دارند و سرعت ساخت افزایش می یابد. این رویکرد نه تنها برای پیمانکاران سودآور است، بلکه برای ساکنان نیز فضایی راحت تر فراهم می کند. با این حال، موفقیت آن وابسته به انتخاب روش مناسب، مانند قالب تونل فرم، است که در ادامه بررسی خواهیم کرد. اجرای ساختمان بدون ستون با قالب تونل فرم روش قالب تونل فرم، یکی از پیشرفته ترین سیستم های قالب بندی در ساختمان سازی است که امکان ساخت دیوارها و سقف ها را به صورت همزمان و بدون نیاز به ستون فراهم می کند. این روش، که از دهه ۱۹۶۰ میلادی در اروپا توسعه یافته، بر پایه قالب های فولادی یا آلومینیومی تونل مانند عمل می کند. قالب ها به گونه ای طراحی شده اند که بتن ریزی یکپارچه انجام شود و نتیجه آن، یک سازه سلولی بتنی مسلح است که دیوارها نقش باربر را ایفا می کنند. در این سیستم، قالب ها مانند تونل هایی مستطیلی شکل هستند و اجازه می دهند بتن در یک سیکل روزانه ریخته شود. این روش به ویژه برای ساختمان های بلند و انبوه سازی مناسب است؛ زیرا سرعت اجرا را تا حد زیادی افزایش می دهد. طبق توضیحات سایت The Constructor، قالب تونل فرم می تواند دیوارها و سقف ها را در یک عملیات واحد بتن ریزی کند، که این امر منجر به حذف ستون ها می شود. از دیدگاه مهندسی، این روش بر پایه اصول بتن مسلح عمل می کند. آرماتورها در داخل قالب ها قرار می گیرند و بتن با ویبراتورهای ویژه فشرده می شود تا حباب های هوا خارج شوند. نتیجه، یک سازه بدون درز است که مقاومت بالایی در برابر زلزله دارد. در ایران، این روش در پروژه های مسکن مهر به کار گرفته شده و نتایج مثبتی نشان داده است. برای آشنایی بیشتر با قالب تونل فرم، اجزای سازنده آن و روش اجرای آن توصیه می کنم محتوای صفحه زیر را مطالعه بفرمایید:https://tanhapoulad.com/tunnel-formwork-system/
مزایای ساخت سازه بدون ستون با قالب تونل فرم مزایای این روش شامل کاهش زمان ساخت است. برای مثال، در یک پروژه استاندارد، می توان هر طبقه را در ۲۴ تا ۴۸ ساعت تکمیل کرد. همچنین، کیفیت سطح بتن بالاتر است و نیاز به گچ کاری کمتری دارد. مهندسان عمران باید به نکاتی مانند کنترل دما در زمان بتن ریزی توجه کنند تا ترک خوردگی رخ ندهد. در مقایسه با روش های سنتی، قالب تونل فرم نیاز به نیروی کار کمتری دارد و ایمنی را افزایش می دهد؛ زیرا عملیات تکراری و سیستماتیک است. بر اساس آمار منتشر شده در مجله Engineering Structures، ساختمان های ساخته شده با این روش تا ۲۵ درصد سریع تر تکمیل می شوند. این روش نه تنها بدون ستون است، بلکه انعطاف پذیری طراحی را نیز حفظ می کند. محدودیت ها و چالش های اجرایی ساختمان های بدون ستون هرچند مزایای روش ساختمان سازی بدون ستون با قالب تونل فرم چشمگیر است، اما سیستم تونل فرم محدودیت ها و ریسک هایی نیز دارد که باید پیش از انتخاب روش به دقت سنجیده شود. اولاً هزینه سرمایه اولیه برای تهیه قالب ها و تجهیزات جابجایی ممکن است برای پروژه های کوچک به صرفه نباشد؛ ثانیاً این روش به خاطر ماهیت سلولی و نیاز به پلان های تکرار شونده، در پروژه های پیچیده با پلان آزاد یا تغییرات زیاد طبقات مناسب نیست. سوم، نیاز به نیروی انسانی آموزش دیده و مدیریت دقیق برنامه ریزی بتن ریزی (برای حفظ کیفیت بتن و زمان برداشتن قالب ها) وجود دارد. علاوه بر این، تغییرات فوری در نقشه یا محل بازشوها می تواند هزینه بر باشد؛ بنابراین در مرحله مطالعات امکان سنجی باید تحلیل هزینه-فایده و سناریوهای انعطاف پذیری طراحی انجام شود تا تصمیم گیری بر اساس شاخص های اقتصادی و فنی انجام گیرد. برخی پروژه ها ممکن است ترکیبی از تونل فرم و روش های سنتی را اتخاذ کنند تا مزایا و انعطاف پذیری هر دو روش حفظ شود. ساختمان سازی «بدون ستون» به معنای حذف کامل المان هایی که بار را منتقل می کنند نیست؛ بلکه به معنای جایگزینی شبکه تیر-ستون با سامانه ای یکپارچه از دیوارهای باربر و دال است که در قالب تونل فرم به صورت همزمان اجرا می شوند. این روش در صورت تطابق شرایط پروژه (پلان تکراری، حجم بالا، نیاز به تحویل سریع) می تواند سرعت، کیفیت و صرفه جویی اقتصادی چشمگیری فراهم کند. با این حال، تصمیم به استفاده از تونل فرم باید مبتنی بر تحلیل اقتصادی دقیق، بررسی رفتار لرزه ای و ارزیابی قابلیت اجرا در شرایط محل پروژه باشد. منابع فنی و مطالعات میدانی نشان می دهند که تونل فرم یک گزینه کاملاً پذیرفته شده و اثبات شده در پروژه های مناسب است.### پایان خبر رسمی