نیاز گسترده و روزافزون جامعه به ساختمان و مسکن، ضرورت استفاده از سیستم های ساختمانی پیش ساخته و مصالح جدید به منظور ارتقاء کیفیت ساخت، افزایش سرعت ساخت، افزایش عمر مفید برای ساختمان ها، سبک سازی و افزایش مقاومت در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح ساخته است.
حل مشکلاتی مانند زمان طولانی اجرا، عمر مفید کم، کاهش نرخ تولید مسکن، نیازمند ارائه راهکارهایی به منظور استفاده عملی از سیستم های ساختمانی نوین، مصالح ساختمانی جدید و تحول اساسی مبتنی بر رویکرد نوآوری است. طی سال های جاری فناوران ساختمان و نوآوران با تلاش و خلاقیت خود، به دنبال ارائه راه‌حل‌های جدید برای رفع این چالش‌ها هستند.
مهندس ثاقب خانی شیرکوهی، معمار و کارشناس ارشد مدیریت ساخت، از جمله این فناوران است که طی یک دهه تجربه مدیریت ساخت نمای GFRC و تحقیق و توسعه در صنعت تولید قطعات بتنی پیش ساخته با نوآوری خود چند اختراع را در زمینه مصالح نوین و روش‌های ساخت به ثبت رسانده است. به اعتقاد ایشان کارآفرینی مدرن و ایجاد کسب و کار پایدار با تفکر خلاق، بر نوآوری تحول آفرین تمرکز دارد و این مهم نیازمند تلاش آگاهانه است.
البته که کارآفرینی پدیده ای بین رشته ای و چند بعدی است. آنچه که امروز سازمان ها و شرکت ها از ورود به آن بیم دارند، نوآوری و سرمایه گذاری در پروژه های تحقیق و توسعه می باشد، زیرا اقتصاد اکثر سازمان های صنعتی بر حداکثر سازی سود تاکید دارد و کمتر بر وظایف اجتماعی خود توجه می کند. لذا امروزه در کشور، کارآفرین متعهد به انجام پروژه، تولید کننده و فردی است.
در این مطلب، به معرفی دو اختراع برجسته ایشان، ساختمان پیش ساخته با قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی و بلوک سبک چفت و بستی می‌پردازیم.
فناوری نوین قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی با استفاده از قطعات پیش ساخته با اتصالات نوآورانه
طراحی و ساخت سازه های ترکیبی بتن و فولاد برای بهره گیری از مزایای هر دو مصالح از مصادیق صنعتی سازی در مبحث یازدهم مقررات ملی ساختمان می باشد. اختراع مهندس ثاقب خانی با شماره ثبت 111137 نمونه‌ای از نوآوری‌ها در زمینه صنعتی‌سازی مسکن با قابلیت مونتاژ قاب خمشی بتنی است. قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی (RCS) در صورت تولید صنعتی و پیش ساختگی و بکارگیری اتصالات گیردار تایید شده می تواند به عنوان قاب خمشی ویژه در نقاط زلزله خيز، توانایی بالایی را در استهلاك انرژی زلزله داشته باشد.
این اختراع می تواند با بهینه سازی مصرف فولاد مبتنی بر طراحی مختلط تیر بتنی-فولادی و چشمه اتصال، جایگزین مناسبی برای سازه های پیش ساخته بتنی متداول و حتی سازه های فولادی با قاب خمشی شود. بهره گیری از قاب مختلط بتنی-فولادی پیش ساخته با اتصال مکانیکی افزایش مقاومت سازه را در نتیجه به کارگیری یک اتصال مطمئن و کنترل کیفی جوش و ساخت بتن در کارخانه را به همراه دارد و مشکلات فنی بیان شده را رفع می نماید.
این اختراع با عنوان قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی قاب از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
- ستون بتنی مسلح پیش‌ساخته: این ستون به ارتفاع 12 متر به صورت یکپارچه در کارگاه یا کارخانه با کیفیت بالا ساخته و دارای انعطاف‌پذیری بالایی در طراحی و ساخت می باشد.
- تیر بتنی مسلح پیش ساخته با اتصالات فولادی با مقطع کاهش یافته در ناحیه اتصال با استفاده از تیر فولادی I شکل: تیر بتنی به صورت پیش ساخته در کارگاه قالب بندی و تولید می گردد. این نوع اتصال از نوع اتصالات شکل پذیر است و مزایای مختلفی از جمله سرعت بالا در اجرای اسکلت بتنی، مقاومت در برابر زلزله و قابلیت تعمیر و نگهداری پس از سانحه را به همراه دارد.
مزایای قاب خمشی مختلط پیش ساخته بتنی–فولادی
- استفاده حداکثری از ساخت در کارخانه یا در فضای پیش بینی شده در کارگاه با تامین تمهیدات لازم برای پایش مراحل ساخت و عمل آوری
- حداقل نمودن ساخت در محل احداث ساختمان و بیشینه سازی نصب در محل
- حداکثر استفاده از قطعات پیش ساخته در حد عضو یا مجموعه ای از اعضاء
- حداقل نمودن منابع انسانی و تجهیزات و ماشین آلات در محل پروژه و بهبود مدیریت و کنترل پروژه
- قابلیت نصب سریع و با نظارت بالای اتصال خشک و استفاده از پیچ و مهره استاندارد به جای جوشکاری در کارگاه به طور قابل توجهی زمان ساخت و ساز را کاهش می‌دهد.
- کاهش دورریز مصالح
- تولید و ساخت قطعات با روش اتوماسیون صنعتی
- افزایش کیفیت و نظارت مستمر، که کنترل کیفیت تولید کارخانه ای و نظارت بر روش‌های ساخت و تولید، منجر به افزایش نظارت و استمرار آن در واحد های تولید می‌شود.
- مقاومت در برابر زلزله هم یکی دیگر از مزایای قاب خمشی است. قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی به دلیل ویژگی‌های خاص خود، جزء قاب خمشی ویژه و در برابر زلزله مقاوم هستند و می‌توانند از جان و مال ساکنان ساختمان‌ها محافظت کنند.
بلوک چفت و بستی پرلوکا (مصالح نوین در دیوار چینی)
دیوارها، یکی از اجزای غیر سازه ای و اصلی ساختمان‌ها هستند که نقش مهمی در زلزله و مباحث صوت و انرژی ایفا می‌کنند. با توجه به رشد بکارگیری فراوان مصالح بنایی، اجرای دیوارهای بنایی با چالش‌هایی از جمله سرعت پایین اجرا، عدم ایستایی و استحکام، وزن بالا و ایجاد ضایعات ساختمانی در نتیجه بکارگیری ملات ماسه سیمان همراه است.
بلوک چفت و بستی پرلوکا، اختراع دیگر مهندس ثاقب خانی با شماره ثبت 107366، راه حلی نوین برای رفع این چالش‌ها ارائه می‌دهد. این بلوک با ایده ای برگرفته از Lego و بلوک پازلی دارای فاق و زبانه برای ایجاد اتصال بهتر می باشد که با طرح و ساخت ویژه در دیوارهای داخلی و پیرامونی ساختمان‌ها به کار می‌روند.
مزایای بلوک چفت و بستی پرلوکا
- سرعت بالا در اجرا: دیوارچینی با این بلوک‌ها به صورت خودتراز و شاقول و بدون نیاز به بنای ماهر انجام می‌شود.
- حذف ملات: این بلوک‌ها می‌توانند بدون نیاز به ملات و به صورت خشکه‌چین با چسب اجرا شوند.
- کاهش ضایعات ساختمانی: حذف ملات ماسه سیمان از یک طرف سبب کاهش هزینه اجرا و از طرفی کاهش ضایعات ساختمانی می‌شود.
- مقاوم در برابر زلزله: فاق و زبانه طراحی شده این بلوک مانند آجرهای لگو چفت و بست دیوار را محکم و ایستایی دیوار را تقویت می‌نماید.
- عایق صدا و حرارت: به سبب طرح اختلاط ویژه، این بلوک‌ها در رده بلوک‌های سبک قرار می‌گیرند و از خواص صوتی و حرارتی مطلوبی برخوردار هستند.
مزایای کلی اختراعات مهندس ثاقب خانی
- افزایش سرعت ساخت: این روش‌ها به دلیل سرعت بالا در اجرا، می‌توانند به طور قابل توجهی زمان ساخت و ساز را کاهش دهند.
- افزایش کیفیت: استفاده از مصالح نوین و روش‌های ساخت پیشرفته، منجر به افزایش کیفیت و استحکام سازه‌ها می‌شود.
- مقاومت در برابر زلزله: قاب خمشی مختلط بتنی-فولادی و بلوک چفت و بستی پرلوکا به دلیل ویژگی‌های خاص خود، در برابر زلزله مقاوم هستند و می‌توانند از جان و مال بهره برداران و ساکنان ساختمان‌ها محافظت کنند.
- حفاظت از محیط زیست: کاهش مصرف مصالح و ضایعات ساختمانی و استفاده از پسماندهای صنعتی مانند سرباره به حفظ محیط زیست کمک می‌کند.
- کاهش هزینه‌ها در نتیجه تولید صنعتی: مدیریت ساخت پروژه های صنعتی سبب کنترل منابع و ماشین آلات و کاهش هزینه های تمام شده خواهد شد.
کلام پایانی
اختراعات مهندس ثاقب خانی شیرکوهی که در سایت شخصی ایشان به آدرس grc.co.ir موجود است، راه حلی نوین برای رفع چالش‌های موجود در این صنعت ارائه می‌دهد. استفاده از این روش‌ها می‌تواند به ساخت و سازهای سریع‌تر، باکیفیت‌تر، و مقرون به صرفه‌تر منجر شود و در نهایت، به ارتقای کیفیت زندگی مردم کمک کند و سبب ایجاد کسب و کارهای نو می گردد.
هم اندیشی مسئولین با مخترعین و نخبگان دانشگاهی و خبرگان صنعت به منظور پاسخ به نیازهای کنونی و تامین ظرفیت برای نیازهای آینده یک ضرورت به شمار می رود و امید است تحولی نو در صنعت ساختمان و اشتغال پایدار بوجود آورد. در این میان حمایت سازمان ها و شرکت های سرمایه گذاری و تشکل و تعاونی ها نقش بسزایی در تحقق هرچه بیشتر این رویداد خواهد داشت.
