قالب بندی مدولار به جهت تنوع استفاده در کلیه المانهای بتنی اعم از دیوار ، ستون ، تیر، دال، فونداسیون و … از لحاظ اقتصادی کاملا مقرون به صرفه بوده و به دلیل استفاده متعدد و همچنین سهولت در باز و بسته نمودن آنها مورد توجه بسیاری از دست اندرکاران ساخت و ساز و همچنین انبوه سازان مسکن قرار دارد. اجزای این سیستم شامل انواع پانلها و کنجهای مدولار در ابعاد گوناگون ، اتصالات شامل گیره و پین و گوه ، پشت بندها شامل لوله و ناودانی و سولجر ، میان بلت شامل بلت و مهره و واشر، ملزومات خاص جهت استفاده در ارتفاع شامل براکت (پلتفرم) و سکوی بتن ریزی و جکهای دوپیچ شاقول کننده می باشد. قالبهای مدولار مقاومت و صلبیت بالایی دارند به گونه ای که از آنها بیش از یکصد و پنجاه بار می توان در قالب بندی استفاده نمود .
1 . پانل ها :
رویه این قالبها از ورق فولادی به ضخامت 3 میلیمتر از جنس st-37 تولید کارخانه فولاد مبارکه می باشد . تسمه های پانچ شده ای که در اطراف این ورق جوش داده میشوند از ورق با ضخامت 5 میلیمتر و عرض 5 یا 6 سانتیمتر بوده و سوراخ هایی با فواصل 5 سانتیمتر به روی آنها تعبیه شده است . جوشکاری کلیه قالبها به روش co2 انجام میگیرد. پانچ یا سورخها بصورت 6 ضلعی بوده که امکان اتصال قالب ها با گوه یا کلمپس به راحتی مقدور است . قالبهای مدولار ابعادی با مضرب 5 سانتیمتر می باشند و عرض آنها از 10 سانتیمتر تا 50 سانتیمتر و طول آنها به ترتیب 100 و 150 و 200 سانتیمتر است . به روی برخی قالبها به منظور عبور بولت سوراخ هایی با قطر 22 میلیمتر و به فاصله 50 سانتیمتر از هم در محور طولی قالب تعبیه می شود.
در کارخانه پارسیان قالب زاگرس 2 تیپ قالب مدولار تولید و عرضه میگردد.
الف . قالب لبه خم :
قالبهای لبه خم که به دلیل یکپارچگی سطح پانل ها و سطوح کناری و دوبله بودن ورق در حاشیه کناری آن از قدرت و استحکام بالایی نسبت به قالب جوشی برخوردار است و مزایای زیر را به صورت همزمان دارا می باشد :
این نوع قالب از انواع مشابه سبک تر می باشد که در یک پروژه رقم قابل توجهی صرفه جویی اقتصادی در بر دارد.
با توجه به نوع خم های ایجاد شده که تشکیل یک فریم یکپارچه را میدهند خمش طولی و عرضی را بطور همزمان مهار می نماید ، دارای استحکام زیاد و طول عمر بسیار می باشد.
چون قالبها دارای هیچگونه اعوجاج (deformation) نبوده و کاملا صلب می باشند در زمان تشکیل دیوارهای یکپارچه نیز حالت اولیه خود را به خوبی حفظ کرده و به پشت بندهای کمتری نیازمند است.
ب . قالب تسمه جوشی :
اجزای تشکیل دهنده این قالب از جمله تسمه های محیطی آن به سطح بدنه قالب و همچنین پشت بندهای آن توسط جوش به یکدیگر متصل می گردد. قالب تسمه ای (لبه جوشی) که در سازه هایی که نیاز به نمایی اکسپوز دارند استفاده می شود و به دلیل عدم وجود درز بین دو قالب توصیه میگردد.
2 . کنج خارجی :
از این قطعه جهت اجرای ستونها با ابعاد مختلف ، دیوارها و تیر و دال و سایر اجزای سازه های بتنی که از کنار هم قرار گرفتن پانلهای مسطح مدولار در کنار این کنجها استفاده می شود و معمولا با ابعاد 5*5 و 5*10 به ارتفاع 100 و 150 و 200 سانتیمتر تولید می گردد . با توجه به نیاز هر پروژه کنجها با ابعاد و زوایای مختلف به صورت سفارشی تولید خواهد شد .
3 . کنج داخلی :
این قطعه از قالب مدولار معمولا در محل شکستگی سازه در دیوارها و محل تلاقی تیر به دال با زاویه های مختلف که عموما 90 درجه می باشند ، استفاده می گردد که ابعاد آن معمولا 10*10 تولید میشود.
4 . فیلرها:
هنگامی که قالب ها بصورت یکپارچه بسته می شوند بهتر است فاصله بین پانلهای بزرگ را با فیلر پر کرد، همچنین در مواردی که قالب بندی از دو یا چند نقطه شروع می شود( خصوصا در سازه های مدور با قطر بزرگ) هنگامی که قالبها بهم می رسند مشاهده می شود که محل خالی را نمی توان با قالبهای مدولاری که ابعادشان مضرب عدد 5 سانتیمتر است ، پر کرد . در این موارد نیز از فیلر استفاده می شود. محل استفاده دیگر فیلر در جاهایی است که کنج داخلی بکار رفته و در زمان دمونتاژ نمی توان قالبها را به راحتی از هم جدا کرد. در این حالت ابتدا فیلر آزاد شده و سپس بقیه قالبها باز می شوند.
5 . اتصالات :
الف . پین و گوه :
جهت اتصال قالبها به یکدیگر از گوه ها به صورت نر و ماده استفاده می شود . ضخامت گوه های تولیدی 5 میلیمتر می باشد .
ب . گیره :
گیره ها در سه نوع مختلف تولید می شوند:
1 . گیره متوسط (کوتاه) که جهت اتصال لوله پشت بند افقی به قالب بکار میرود.
2 . گیره بلند که جهت اتصال پروفیل سنگین پشت بند افقی به قالب بکار میرود.
3 . گیره دولوله که جهت اتصال دولوله عمود برهم (لوله پشت بند افقی به لوله پشت بند عمودی) بکار میرود.
ج . نبشی پانچ شده :
نبشی پانچ شده یا کنج صفر قطعه ای است که در عمل هیچ بعدی از بتن را تحت پوشش خود قرار نمیدهد و وظیفه اش فقط اتصال دو قالب عمود بر هم در قسمت خارجی سطح بتن می باشد .
د . بلت و مهره و واشر :
جهت مهار فشار جانبی بتن از بلت استفاده میگردد که از رولینگ کردن میلگرد ساده نمره 16 با گام موسوم به دنده کبریتی تهیه و تولید میشود . بلتها در سیستم قالب بندی دیوارها نقش مهمی دارند . جهت مهار بلت در پشت قالب از واشر و مهره استفاده میگردد. واشر کاس برای سیستم پشت بند سولجر و واشر دولوله برای سیستم پشت بند لوله در نظر گرفته شده است.
کاربرد قالبها در اجزای سازه های اسکلت بتنی
قالب بندی فونداسیون :
از قالبهای مدولار می توان در اجرای فونداسیون های بتنی از قبیل نواری ، گسترده (رادیه جنرال) و منفرد استفاده نمود. اتصالات قالب های فونداسیون با پین و گوه و لوله و گیره متوسط و پشت بندهای مورد نیاز ( جک یا چوب چهار تراش) انجام می گیرد . در قالب بندی فونداسیون از پنل های مدولار در سایزهای مختلف (بیشتر از سایز 50*100) و کنج داخلی و خارجی و نبشی پانچ شده برای قالب گذاری استفاده میشود که بر اساس نوع سازه و نقشه های اجرایی توسط کارگران قالب بندی مونتاژ می گردند.
از نکات مورد توجه در قالب بندی فونداسیون با قالب فلزی که بایستی به آنها توجه کرد می توان به این نکات اشاره کرد ، پاتلهای مدولار را باید محکم و فیکس کرد توسط اتصالاتی مثل پین و گوه و گیره و لوله انجام می گیرد و این امر باعث می شود فشار بالای بتن موجب از هم گسیختن قالب ها نشود . برای ارتقاء کیفیت سطح بتن باید از روغن قالب استفاده نمود. چیدمان قالبها را به نحوی طراحی کرد که در مراحل بالاتر ساختمان نظیر ستون و سقف و دیوار هم بتوان از آنها استفاده نمود.
از مزایای عمده قالب بندی فلزی برای فونداسیون می توان به سرعت اجرای بالا ، ساده بودن نحوه اتصال ، مقاومت بسیار بالا در برابر فشار بتن ، دوام و ماندگاری بالای قالب ، برپا و جمع آوری سریع قالبها، ایجاد سطح صاف برای بتن ریخته شده در قالب اشاره کرد.
قالب بندی سقف (تیر و دال) :
جهت اجرای قالب بندی انواع سقف ها مانند سقف های تیرچه بلوک و سقفهای یکپارچه که شامل دال های یکطرفه و دوطرفه می باشند با استفاده و ترکیب قطعات قالب های مدولار مسطح و کنج ها و پشت بندها و اتصالات می توان به راحتی به سازه مورد نظر دست پیدا کرد. قالب بندی تیرها معمولا از دو جزء تشکیل شده است ، یک قطعه در کف که در اصطلاح به آن کف پوتر و قطعات جانبی که به قالب آویز مشهور است. برای اجرای هر قالب نیز علاوه بر کف پوتر و قالب آویز به کنج بیرونی یا نبشی پانچ شده جهت اتصال دو قالب فوق نیاز داریم . در صورت استفاده از کنج خارجی گوشه های تیر پخی دار و زیباتر می گردد. در محل تلاقی تیرها مخصوصا محل تلاقی تیرها و ستون ، قطعات خاصی طراحی می شوند که بصورت مدولار قابل ترکیب با بقیه اجزا می باشند که بسته به نقشه فنی هر سازه طراحی و ساخته می شوند . نحوه قالب بندی تیرها به این صورت است که ابتدا قالب کف پوتر را روی جک (شمع) یا داربست قرار میدهند و سپس آویزها به روی کف پوتر متصل می گردند. قالب ها توسط پین و گوه به هم متصل می شود و جهت یکپارچه کردن آویزها و تحمل فشار جانبی بتن از لوله و گیره برای پشت بند استفاده می شود. جک های سقفی یا داربستها نیز فشار رو به پایین بتن را مهار می کنند.
اگر قالب کف پوتر تیر به صورت هم مرز با قالب ستون یا شاهتیر ساخته شود طول آن برابر دهانه آزاد تیر خواهد بود اما اگر قالب کف پوتر با ضخامت قالب ستون همپوشانی داشته باشد و بتواند بر آنها تکیه کند باید ضخامت قالب های ستون در دو طرف تیر را به دهانه آزاد آن اضافه کرد، به همین دلیل طول دقیق و عملی قطعات کف پوتر و آویز قالب تیرها به روش قالب بندی بستگی دارد. در کل برای سرشکن کردن خطای مونتاژ و سهولت باز کردن قالبها پس از بتن ریزی استفاده از فیلرهای مدولار در قسمت آویز و کف پوتر الزامی است.
معمولا قالب بندی تیرهای بتنی شبیه هم هستند اما به دلیل اینکه دال انواع مختلفی مانند یکطرفه ، دوطرفه ، وافل، پس تنیده ، پیش ساخته و … دارد ، قالب بندی آنها نیز متفاوت خواهد بود . در سقفهای تیرچه بلوک فقط نیاز به قالب بندی تیرها وجود دارد ولی در سقفهای دال دوطرفه اتصال قالبهای آویز تیرها به قالبهای کف دال توسط کنجهای داخلی 10*10 انجام می شود .
قالب بندی دیوار :
1 . سیستم قالب بندی مدولار دیوار دوطرفه :
این روش متداول ترین روش قالب بندی دیوار است . بعد از اینکه قالبهای مدولار را توسط پین و گوه به ابعاد مورد نظر برای دیوار یکپارچه کردیم از لوله یا قوطی برای پشت بندهای افقی که توسط گیره متوسط یا بلند به قالب بسته می شوند استفاده می کنیم . پشت بندهای قائم (سولجر یا دولوله) توسط بلت عصایی و واشر کاس و مهره یا توسط بلت و واشر دولوله و مهره به پشت لوله ها و قوطی های افقی بسته می شوند.
در اجرای قالب بندی دیوارهای دوطرفه برای ثابت نگه داشتن فاصله دو سطح قالب یا همان ضخامت دیوار و مهار فشار جانبی بتن از میان بلتها و قالبهای سوراخدار استفاده می شود. در محل استقرار میان بلتها باید از دو قالب سوراخدار روبروی هم استفاده کرد ، این قالبها دارای سوراخ هایی با فاصله محور تا محور 50 سانتیمتر برای عبور بلت می باشند. در قالب بندی دیوارها معمولا بدین ترتیب چیدمان می شوند که آکس به آکس بلتها در طول دیوار 130 سانتیمتر باشد ، یعنی دو قالب 50 سانتی ساده و یک قالب 30 سانتی سوراخدار برای عبور بلت استفاده می گردد که پس از عبور بلت در سوراخهای این قالب سولجر هم پشت این قالب سوراخدار می افتد.
سولجر عضو عمودی باربر با ممان اینرسی زیاد می باشد که به عنوان پشت بند عمودی در قالب دیوار و در پشت لوله افقی استفاده می شود. سولجر به شکل مقطع ناودانی دوبله است و از ورق 3 میلیمتر در طولهای 1 و 1.5 و 2 و2.5 و3 متری تولید می شود. با اضافه کردن سولجر می توان قطعات بزرگی از قالب ها را مونتاژ و با جرثقیل به راحتی جابجا نمود. برای اجرای سازه های سنگین و مرتفع و نیز در موارد تکراری که باز و بسته کردن پانلها وقت گیر است از این روش برای ساختن پانل یکپارچه استفاده می شود. این امر باعث افزایش سرعت قالب بندی و در نتیجه صرفه جویی در زمان ، کاهش قابل توجه استهلاک پانلهای کوچکتر و همچنین پایین آمدی هزینه دستمزد و نصب قالب مخصوصا در ارتفاع می شود.
استفاده از سولجر به علت فرم خاص هندسی آن ، مقاومت قالب را در برابر فشار جانبی بتن تا چند برابر افزایش داده و در نتیجه در دیوارهای دوطرفه تعداد میان بلتهای مورد نیاز برای تحمل این فشار را کاهش میدهد.
از مزایای دیگر استفاده از سولجر می توان بدست آمدن سطح بتن صاف و نمای زیبا پس از باز کردن قالبها و همچنین ایمنی اجرا در ارتفاع را برشمرد. جهت اتصال سولجر به لوله های پشت بند افقی از بلت عصایی (گیره سولجر) ، مهره خروسکی و واشر کاس استفاده می شود.
به منظور تحمل فشار جانبی بتن قالبهای طرفین توسط بلت به هم بسته می شوند و در دیوارهای آببند مانند مخازن و استخرها و تصفیه خانه ها که وجود سوراخ بلت در داخل دیوار مورد پذیرش نیست از مغزی آببند استفاده میگردد.
برای پایداری و ثابت نگه داشتن قالبهای دیوارها و شاقول نمودن آنها در حین مونتاژ از دوپیچ های شاقول کننده استفاده می شود. جکهای شاقول کننده به صورت دو بازویی بوده که هر کدام از بازوها به کمک پیچهای چپ گرد و راست گردی که دوسر آنها تعبیه شده باعث تنظیم پانلها و شاقول کردن آنها میگردد. این دوپیچها در سازه های مرتفع و همچنین در پارتهای بعدی اجرای دیوارها که در ارتفاع بسته می شوند قابلیت نصب به روی پلتفرم (براکت) را نیز دارند.
پلتفرم ابزاری است که بصورت سکویی موقت به روی دیوار نصب شده و وظایف زیر را به عهده دارد:
. نشیمنگاه قالب ها
. تکیه گاه برای جک های شاقول کننده (دوپیچ ها)
. ایجاد مکانی برای عبور و مرور افراد
. تامین امنیت افراد و ایجاد جانپناه و حفاظ
. حذف داربست بندی تا ارتفاع مورد نظر و در نتیجه صرفه جویی در هزینه و زمان
برای نصب پلتفرم روی دیوار دو روش مرسوم است :
الف – در سازه های با حجم بالا و سنگین، هنگام قالب بندی مهره هایی به نام مهره فنری یا مهره گلابی جهت اتصال پلتفرم به بدنه سازه بتنی را در داخل بتن قرار می دهند و پس از بتن ریزی و باز کردن قالبهای مرحله اول ، پلتفرم را توسط پیچ مخصوص به این مهره و سازه بتنی متصل و ثابت می کنند.
ب – روش دوم برای سازه های با ضخامت کمتر قابل اجراست. در این روش در مرحله اول قالب بندی به جای قرار دادن مهره فنری در بتن از میان بلت پلاستیکی معمولی استفاده می شود و این میان بلتها پس از بتن ریزی مکانی هستند برای عبور بلتهای یکسره مخصوص پلتفرم . این بلتها پس از عبور از سوراخ های تعبیه شده بر روی پلتفرم و همچنین گذشتن از لوله پلاستیکی میان بلت، دو پلتفرم مقابل هم را به یکدیگر و به سازه بتنی متصل می کند.
2 . سیستم قالب بندی مدولار دیوار یکطرفه :
در قالب بندی دیوار یکطرفه استفاده از بلت مقدور نیست و برای مهار فشار جانبی بتن از بلتهای مدفون شده در فونداسیون و بدنه دیوار و همچنین از خرپاهای پشت بند استفاده می گردد .
اگر ارتفاع دیوار طوری باشد که بتن ریزی دیوار یکطرفه در چند مرحله انجام گیرد از انکربلت های مدفون در دیوار (شیر بلت) ، براکت و جک های دوبله شاقول کننده استفاده می گردد .
3 . سیستم قالب بندی دیوارها در ارتفاع :
الف . سیستم سنتی :
در صورت بلند بودن ارتفاع بایستی بتن ریزی را در چند مرحله انجام داد و برای این منظور از سیستم قالب بندی در ارتفاع با تجهیزات و متعلقات مربوط به آن استفاده می شود تا پایداری مجموعه و امنیت نفرات و تجهیزات تامین گردد.
با استفاده از براکت و متعلقات آن و همچنین جک های شاقول کننده و سکوی بتن ریزی در ارتفاع را تامین کرد. جرثقیل های ساختمانی مانند تاور کرین یا جرثقیل های متحرک جز الزامات این روش اجرایی است.
ب . روش قالب بندی لغزان :
از این روش قالب بندی برای اجرای سازه های بتنی عمودی مانند مخازن مایعات ، سیلوهای گندم و سیمان ، شفت های قائم تونل ها ، هسته مرکزی ساختمان های بتنی بلند استفاده می شود . در این روش قالب ها بر روی شاسی قوی فولادی تکیه می نمایند .
برای توضیحات و اطلاعات بیشتر به صفحه قالب لغزان رجوع شود.
4 . سیستم قالب بندی دیوار مقطع گرد یا قوسی :
جهت اجرای سازه های مدور با قطر بالای دو متر مانند مخازن ، سیلوها و … از این روش استفاده می شود. این روش متشکل از پنل هایی است که فقط دارای تسمه های طولی بوده و فاقد هرگونه پشت بند عرضی می باشد و اصطلاحا قالب کمانی نامیده می شود . این پنل ها توسط لوله هایی که بنا بر قطر سازه نورد می شوند می توانند قوسی یا کمانی شوند و با توجه به شعاع لوله نورد شده پشت بند می توان انحناهای مختلف را تامین نمود. قالب های کمانی همانند قالب های مدولار در ابعاد و اندازه های مختلف ساخته می شوند و توسط گیره متوسط به لوله نورد شده متصل می شوند . در قطرهای با ضخامت بتن بالا که فشارهای هیدرواستاتیکی بیشتری وجود دارد می توان از پروفیل نورد شده نیز استفاده نمود.
قالب بندی ستون :
1 . قالب بندی ستون با مقاطع مربع یا مسطیل :
جهت بتن ریزی یک ستون با مقطع مربع یا مستطیل از قالب های مدولار استفاده می گردد. برای این منظور از قالب مدولار، کنجهای خارجی یا نبشی های پانچ شده ، قید و اتصالات مختلف مانند گیره و پین و گوه می توان شکل و ابعاد مورد نظر را بوجود آورد . بایستی در نظر داشت که برای جلوگیری از پیچیدگی ستون در مقاطع کوچکتر از 70*70 سانتیمتر از قیدهای لوله ای و برای مقاطع بزرگتر از قیدهای با مقطع ناودانی استفاده نمود. این قیدها در ارتفاع می بایست با فاصله 75 سانتیمتر از یکدیگر نصب شوند. همچنین جهت جلوگیری از تابیدگی ستون حتما بایستی قالب های مدولار و کنج ها را به صورت آجری به یکدیگر متصل نمود ، یعنی اگر از قالب یک متری استفاده می شود حتما کنج ها بصورت 1.5 متری باید استفاده شود.
2 . قالب بندی ستون های مدور (گرد) :
برای اجرای ستون با مقطع دایره با قطرهای کمتر از 2 متر قالب بصورت خاص جهت مقطع فوق ساخته می شود. معمولا مقطع ستونهای گرد از دو قالب نیم دایره 180 درجه ای تشکیل می گردد که توسط کلمپس یا پین و گوه یا پیچ و مهره به هم متصل می شوند.
