کتاب ارزیابی ‏رفتار ‏لرزه‌ای ‏ساختمان‌های ‏پانلی ‏بتن ‏مسلح ‏و ‏مقاوم‌سازی ‏آن

عنوان صفحه
فصـل اول 15
کلیات 15
زلزله 16
ﻋﻠﺖ اﯾﺠﺎد زﻟﺰﻟﻪ 16
اﺛﺮات ارﺗﻌﺎش روی ﺳﺎزه 16
اﺛﺮ زﻟﺰﻟﻪ ﺑﺮ ساختمان‌های ﺑﺘﻨﯽ ﻣﺴﻠﺢﺷﺪه 17
ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن شکل‌پذیر در ﻣﻘﺎﺑﻞ زﻟﺰﻟﻪ 18
ﺗﺄﺛﯿﺮ ﺧﺼﻮﺻﯿﺎت ﻣﻌﻤﺎری ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن ﺑﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ آن در ﺑﺮاﺑﺮ زﻟﺰﻟﻪ 19
ﭘﻼن ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن 19
ﻧﻤﺎی ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن 19
عوامل تخریب ساختمان در اثر زلزله 20
ارزیابی و پیش‌بینی نادرست زمین‌لرزه 20
ستون‌های آسیب‌پذیر 20
عدم قرارگیری هسته‌ی سازه در موقعیت مناسب 20
طبقه‌ی همکف نرم 21
ستون‌های کوتاه 21
شکل پلان کف 21
شکل ساختمان در ارتفاع 21
دال‌هایی که بدون تیر توسط ستون نگه‌داشته شده‌اند 22
تعداد طبقات 22
نوع فونداسیون 22
نکات مهم در کاهش خسارات ناشی از زلزله 23
صفحات جداکننده‌ی سطح زیرین ساختمان از پی 23
ارتفاع خانه 23
مصالح سازه 23
تخریب خانه بر اثر زلزله 24
پشت بام 24
لوله‌کشی قابل انعطاف 24
ایمن‌سازی چیدمان وسایل و لوازم خانه 25
استحکام و مقاومت اجزای ساختمان 25
منظم بودن سازه 25
پایداری پی ساختمان 26
وجود مسیرهای پیوسته‌ی انتقال بار 26
نیروهای زلزله 26
نیروی اینرسی در سازه‌ها 27
اثرات تغییر شکل‌ جانبی ناشی از زلزله بر روی سازه‌ها 28
ارتعاش افقی و قائم ناشی از زلزله 28
جریان نیروهای اینرسی تا فونداسیون 29
نیروی افقی زلزله 30
ساختمان پنلی 35
پنل‌ها 36
ساندویچ پانل 38
انواع ساندویچ پانل از لحاظ نوع لایه‌ی داخلی 39
مزیت‌های ساندویچ پنل 40
کاربری انواع ساندویچ پانل 41
طراحی و اجرای سیستم صفحات ساندویچی 42
نقاط قوت سیستم صفحات ساندویچی 43
نقاط ضعف سیستم صفحات ساندویچی 44
انواع‌ سیستم صفحات ساندویچی 44
اتصالات سیستم صفحات ساندویچی 46
ساختمان‌هاي تری دی پنلی 51
مزاياي صنعتي‌سازي 53
طراحي و اجراي صنعتي 54
برنامه‌ریزی ساخت و مدیریت تولید 54
تری دی پنل (3d) و مشخصات فنی آن 55
ملاحظات معماری 71
ملاحظات طراحی 72
بررسی سیستم از نظر هزینه و زمان ساخت 73
طراحی اتصالات در سامانه‌های پانلی سه‌بعدی 74
سیستم پانل‌های سه‌بعدی، مزایا و محدودیت‌ها 80
بررسی سیستم از نظر انرژی 80
بررسی سیستم از نظر عایق‌بندی صدا 80
بررسی سیستم از نظر تأثیرات زیست‌محیطی 81
کاربردهای مناسب 81
مزایای پانل‌های سه‌بعدی 81
محدودیت‌های پانل‌های سه‌بعدی 83
نمونه‌هایی از کاربردهای مناسب 84
ساختمان بتن مسلح با قالب عایق ماندگار مسطح پانلی-ICF پانلی 84
مقاوم‌سازی ساختمان در برابر زلزله 87
بررسی روش‌های سنتی مقاوم‌سازی ساختمان 88
بررسی روش‌های نوین مقاوم‌سازی ساختمان 93
انواع جداسازهای لرزه‌ای 94
مزایای جداسازهای لرزه‌ای 95
فصـل دوم 99
تأثیر مشخصه‌های معماری طی زمین‌لرزه بر ساختمان 99
ابعاد و پلان ساختمان‌ها 100
همجواری ساختمان‌ها 101
مجزا کردن ساختمان‌های نزدیک به هم توسط درز انقطاع 102
لزوم پیروی از ملاحظات لرزه‌ای موجود در آیین‌نامه‌ها 102
اثرات زمین‌لرزه بر ساختمان 106
علت ایجاد پیچش در ساختمان 108
لزوم اجتناب از مهاربند نامتقارن 109
حفاظت از پی 110
پدیده‌ی روان‌گرایی 110
علل روان‌شدگی 111
روش‌های کاهش خطرهای ناشی از روان‌گرایی و گسترش جانبی 112
محاسبه‌ی ساختمان‌ها در برابر نیروی زلزله 114
ملاحظات کلی 114
نیروی جانبی ناشی از زلزله 115
روش تحلیل استاتیکی معادل 116
ترکیب سیستم‌ها در پلان 119
ترکیب سیستم‌ها در ارتفاع 119
روش‌های تحلیل دینامیکی 120
طیف طرح استاندارد 121
مشخصات سازه از تراز پایه تا روی شالوده 128
فصـل سوم 135
ملاحظات معماری 135
بارگذاری 136
بارگذاری ثقلی 136
بارگذاری زلزله 137
آرایش سازه‌ی ساختمان‌های پیش‌ساخته‌ی پانلی 141
بارگذاری و ترکیبات بار 143
تعداد طبقات و حداکثر ارتفاع مجاز 143
اصول تحلیل 143
مشخصات مصالح 144
مبانی طراحی 144
ضریب اصلاحی 144
طول مهاری و وصله 144
مبانی تحلیل سازه‌های پانلی 145
مدل‌سازی دیوارهای پیش‌ساخته‌ی پانلی 145
مشخصات قابل معادل در مدل‌سازی المان 146
بررسی رفتار دیوار برشی کوپله (دارای بازشوی منظم) 147
روش‌های تحلیل سازه‌ی پیش‌ساخته‌ی پانلی 149
طراحی سقف‌های پانلی 150
طراحی بر اساس خمش 154
طراحی برای برش 155
طراحی تیرهای سقف 155
طراحی دیوارهای پانلی 156
طراحی بر اساس رفتار دیوار برشی 157
ارائه‌ی منحنی‌های اندرکنش نیروی محوری و لنگر خمشی پانل‌های دیواری برای چند تیپ دیوار 158
طراحی بازشوها 159
حداقل ضخامت پوشش بتن 159
آنالیز اعضای خرپایی (برش‌گیرها) در پانل 160
تئوری آنالیز خطی 160
اعضای فشاری 160
تحلیل تئوریک آزمایش برش‌گیرها 161
پارامترهای مؤثر در ضریب رفتار 162
رفتار لرزه‌ای و ضوابط ویژه در برابر زلزله‌ی ساختمان‌های پیش‌ساخته‌ی تری دی پانل 164
پارامترهای طراحی لرزه‌ای 165
ضریب رفتار 165
زمان تناوب 165
مشخصات مصالح 165
کلاف‌بندی 165
کلاف قائم 166
کلاف افقی 167
مشخصات صوتی و حرارتی دیوار و سقف تری دی پنل 3D Panel 167
منـابع و مآخـذ 171
منابع فارسی 171
منابع لاتین 172

 

 

نیروی افقی زلزله

برش پایه

در ساختمانهای بنایی با ارتفاع و ابعاد محدود، مؤلفه افقی نیروی زلزله به عنوان برش پایه مطرح می گردد که در واقع نتیجه نیروهای اینرسی توزیع شده در ارتفاع ساختمان می باشد که در دو جهت اصلی ساختمان اعمال می گردد.

مقدار برش پایه از رابطه زیر بدست می آید:

V=C.W

که در آن:

V=برش پایه

C=ضریب برش پایه

W= وزن ساختمان در بالای تراز زمين، شامل وزن سازه و اجزای ثانوی، بخشی از بار زنده طبقات و بار مؤثر برف.

ضریب برش پایه

ضریب برش پایه معمولا فاکتورهای متعددی را شامل می باشد که لرزه خیزی منطقه وضعیت خاک محل، اهمیت ساختمان، مشخصات دینامیکی و سازه ای ساختمان در آن دیده می شود.

برای تعیین مقدار عددی ضریب برش پایه، مقادیر کمی مختلفی برای فاکتورهای مختلف، بدست آمده است. در اینجا به تمامی این مقادیر اشاره نمی شود، تنها محدوده ای برای برخی از آنها تعیین می گردد.

لرزه خیزی منطقه

لرزه خیزی منطقه عموما با حداکثر شتاب مؤثر زمین تعریف می شود و هر کشوری از مقادير خاص منطقه خود برای طراحی استفاده می نماید.

سه منطقه لرزه ای را طور کلی تعریف کرده و برای هر یک، محدوده ای از شتاب حداکثر را متذکر می گردد. همچنین لرزه خیزی سه منطقه مذکور را بر اساس شدت 64-MSK مقیاس کرده است.

ضریب دینامیکی یا ضریب بازتاب ساختمان

این ضریب، درواقع فاکتور تشدید دینامیکی را که به پریود طبیعی ساختمان و مشخصات خاک  مربوط می شود، بیان می دارد.

در این مورد نیز هر کشوری، از طیف پاسخ ای که با شرایط ژئوتکنیکی آن سازگاری دارد، در آیین نامه خود استفاده می کند.

پریود پایه ساختمان های بنایی با ارتفاع متعارف 5/ 0 ثانیه تجاوز نمی کند

بنابراین مقدار ضریب دینامیکی باید یک مقدار ثابتی باشد

ضریب رفتار

این ضریب در بردارنده شکل پذیری و ظرفیت اتلاف انرژی در سیستم سازهای می باشد.

در مورد ساختمانهای بنایی مقدار این ضریب با توجه به نوع سیستم سازهای ای مصالح بنایی غیر مسلح، مصالح بنایی مسلح با مصالح بنایی دورگیری شده است.

مطالعات آزمایشگاهی و مشاهدات بعد از زمین لرزه نشان می دهند، برای ضریب رفتار در سیستم های مختلف سازه ای در ساختمانهای بنایی، مقادیر زیر می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

آئین نامه ۲۸۰۰ ایران ضریب رفتار را برای ساختمانهای آجری مسلح ۴ اعلام می دارد. ولی برای ساختمانهای آجری غیر مسلح مقداری را ذکر نکرده است.

مجموعه )-3 ATC چاپ ۱۹۷۸ نیز عدد 25/ 1 را برای ضریب رفتار ساختمانهای آجری غیر مسلح توصیه نموده است؛ اما مرجع ۲۱  این مقدار را اطمینان بخش ندانسته و رقمی بین 5/ 0 تا ا را توصیه می کند.

همچنین برای ساختمانهای آجری مسلح ضریب 8/ 2 را پیشنهاد می کند که با توجه به کیفیت پایین اجرای ساختمانهای آجری مسلح در ایران، آنرا قابل اطمینان می داند.

ضریب اهمیت

ضریب اهمیت ساختمان بر حسب درجه اهمیت و کاربری آن متفاوت است. این ضریب برای ساختمانهای با اهمیت زیاد مانند بیمارستانها، مراکز آتش نشانی، نیروگاهها تأسیسات برق رسانی، مدارس، فروشگاهها، کتابخانه ها و انبارهای سوخت، 4/ 1 برابر ساختمانهای با اهمیت متوسط مانند ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری، هتل ها 2/ 1 و برای پارکینگ ها، برابر ۱؛ و برای ساختمانهای با اهمیت کم مانند انبار علوفه یا ساختمانهای موقت برابر 8/ 0 می باشد  و بر اساس این ضریب برش پایه از رابطه زیر محاسبه می گردد.

 

ABI =C

R

 

A= نسبت شتاب مبنای طرح

B= ضریب بازتاب ساختمان

I= ضریب اهمیت ساختمان

R= ضریب رفتار ساختمان

پیچش

تحلیل سازه در برابر نیروهای زلزله که طبق قاعده بر مرکز جرم طبقات وارد می شوند، باید در دو جهت اصلی ساختمان و به صورت مجزا انجام گیرد.

چنانچه مرکز جرم طبقه بر مرکز سختی آن طبقه منطبق نباشد، پیچش به وجود می آید. در تحلیل و برآورد مقاومت لرزه ای ساختمانهای بنایی، با قائل شدن خروج از محوری بین مراکز جرم و سختی طبقه، به صورت زیر، اثرات پیچش در نظر گرفته می شود:

 

 

e₁= خروج از محوری بین مرکز جرم و مرکز سختی در طبقه

خروج از محوری تصادفی که ناشی از تغییرات حرکت زمین در طول ساختمان است و موجب پیچش تصادفی می گردد.

معمولا این مقدار، معادل ۵٪ بعد بزرگتر ساختمان در پلان در نظر گرفته می شود.

نیروی قائم زلزله

نیروهای قائم زلزله با ضرب کردن بارهای ثقلی اجرای سازه ای در ضریب  زیر محاسبه می گردد:

 

در آیین نامه های ملی نیز روش مشابهی برای محاسبه نیروی قائم زلزله وجود دارد.

نیروی زلزله برای اجزای غیر سازه ای

کل نیروی زلزله که بر یک عضو غیر سازهای اثر می کند، با ضرب کردن وزن آن در ضریب C که بر حسب لرزه خیزی منطقه منعکس است، محاسبه می گردد.

تحلیل مقاومت لرزهای ساختمانهای بنایی

در برآورد مقاومت لرزه ای ساختمانهای بنایی از روشهای ارتجاعی و غیرارتجاعی (غیرخطی) استفاده می شود. مدل ریاضی برای محاسبه تأثیر نیروی جانبی بر ساختمانهای بنایی، در هر دو روش، کم و بیش یکسان است.

ولی روشهای غیر خطی امکان در نظر گرفتن رفتار واقعی تر ساختمانهای بنایی، هنگامی که در معرض زمین لرزه قرار می گیرند را فراهم می آورند.

مدل ریاضی

ساختمانهای بنایی رفتاری مشابه سیستم های دیوار برشی از خود نشان طراحی لرزهای این نوع سیستمهای بنابر این فرضیات و مدلهای ریاضی که برای استفاده می شوند، برای ساختمانهای بنایی نیز کاربرد دارند.

به هر حال با توجه به مشخصات مکانیکی خاصی که مصالح بنایی از خود نشان می دهند، مدلهای ریاضی که برای تحلیل سازه های بتنی مسلح استفاده می شوند را می توان این منظور ساده و استفاده نمود.

فقط باید در نظر داشت که ساختمانهای بنایی، ارتفاع محدود داشته و اثرات برشی نیروی جانبی بر ساختمان غالب است.

در انتها بوسیله کف های ساختمان به یکدیگر متصل می باشند.

کف ها به عنوان دیافراگم های صلب افقی، نیروهای جانبی را بین دیوارها به نسبت سختی آنها توزیع می نمایند.

این فرض تا هنگامی به قوت خود باقی است که دیوارهای بنایی طره ای که در یک صفحه قرار گرفته اند، بوسیله دالهای انعطاف پذیری به یکدیگر متصل شده باشند.

این دالها لنگر انتقالی بین دیوارها را به حداقل می رسانند بازشوهای داخل دیوار باید حتی المقدور کوچک در نظر گرفته شوند تا عمل طره ای دیوارها را تحت الشعاع قرار ندهند.

در دیوارهای بنایی اغلب در و پنجره هایی قرار دارد. در این مورد، فرض عمل طره ای دیوارهای بنایی دیگر صادق نیست.

تحت بار جانبی، ستونهای کنار پنجره ها  و یا تیرهای عمیق زیر پنجره ها از نقاط ضعف دیوارها به شمار می روند.

در ستونهای کنار پنجره ها که از نقاط ضعف دیوارها محسوب می گردند، شکل پذیری بیشتری مورد نیاز است.

عموما خسارت و تغییر شکل پلاستیک، در این نقاط و در پایین ترین طبقه متمرکز است.

بدین ترتیب، بار فروریختگی (مقاومت لرزه ای ساختمان) به مقاومت خمشی و برشی پایین ترین ستون کنار پنجره بستگی پیدا می کند.

در این حالت سایر اجزای سازه ای بدون جاری شدن و در محدوده ارتجاعی باقی می مانند.

چنانچه بازشوهای داخل دیوار بنایی به گونه ای قرار گرفته باشند که تیرهای عمیق  زیر پنجره ها ضعیف تر از ستونهای کنار پنجره باشند رفتار دیوار تقریبا مشابه دیوارهای برشی جفت شده خواهد بود.

برای تأمین شکل پذیری زیاد در تیرهای عمیق، میل گرد گذاری انجام می شود. البته این سیستم برای سازه بنایی قابل اجرا نمی باشد و احتمالا تنزل سری مقاومت اتفاق می افتد.

این تنزل باعث افزایش لنگرهای دیوار می گردد. بالاخره ها مانند طره های ساده متصل بهم رفتار کرده و باید بدین ترتیب طراحی شوند.

سختی دیوار

نیروی جانبی زلزله بین دیوارهای یک طبقه به نسبت سختی آنها توزیع می گردد و این مساله به دلیل عمل دیافراگمی کفهای صلب در طبقات است.

 

ساختمان پنلی

شرح سازه متشکل از تری دی پانل (تری دی پنل چیست)

سیستم پانل پیش ساخته سبک تری دی پانل  3D Panel شامل دو صفحه شبکه جوش شده فولادی می باشد که یک هسته عایق (فوم پلی استایرن) در میان آن قرار گرفته و توسط تعدادی اعضای خرپایی به یکدیگر متصل شده اند که بعد از نصب، بتن از دو طرف روی ان پاشیده می شود.

 

پنل‌ها

• پنل‌های معمولی (Regular Panel)

پنل معمولی به ابعاد (mm1.2) طول، (mm305) ارتفاع و (mm 57) عرض است؛ که در بالای پنل‌ها برجستگی و در پایین پنل‌ها سوراخ هایی (interlock) برای چفت و بست پنل‌ها در هم وجود دارد

• پنل‌های با نوارهای اتصال دهنده (Fastening Strip) یا FS

از نظر ابعاد همانند پنل‌های معمولی است اما نوارهای اتصال دهنده پلاستیکی به عرض ۳۸ میلی‌متر هر ۳۰۵ میلی‌متر در آن قرار داده شده‌است که به عنوان نقاط نگهدارنده پیوسته برای روکش خارجی سایدینگ (به عنوان مثال: وینیل یا فایبر سمند سایدینگ) استفاده می‌شوند.

• پنل اضافی Plus Panel

برای دیوارهایی که به عایق بیشتری نیاز دارند استفاده می‌شود. ابعاد در این پنل‌ها همانند پنل‌های معمولی است به جز در ضخامت که در این پنل ۱۰۸ میلی‌متر است.

• پنل اضافی با نوارهای اتصال دهنده Fastening strip(FS) Panel-Plus

از نظر ابعاد همانند پنل اضافی است، اما عرض نوار اتصال دهنده پلاستیکی ۳۸ میلی‌متر که هر ۳۰۵ میلی‌متر داخل پنل قرار داده شده‌است.

پنل‌های با پنل اضافی Extra Panel این پنل را می‌توان به صورت یک لایه یا بیشتر به پشت لایه پنل خارجی هر دیوار استاندارد Icf, Quad lock در طول ساخت اضافه کرد. با استفاده از پنل‌های Quad lock، مقدارهای عایق‌بندی بسیار متفاوتی امکان‌پذیر است که به شما انتخاب درست R-Values از ۲۲٬۳۰٬۳۸٬۴۵٬۵۳٬۶۱ و بیشترمی دهد.

نکات مهم ساختمان سازی استفاده از پنل‌های اضافی quad-lock برای: عایق کردن بیشتر (معمولاً بر روی نمای خارجی ساختمان) استفاده می‌شود. تغییر عرض ساختمان (ضخامت بتن از ۸ اینچ به ۶ اینچ کاهش می‌یابد، یا جزئیات کاهش برجستگی افقی بین طبقات) برای کاربرد اندود در ساختمان‌های چند طبقه‌ای. استفاده از پنل‌های با نوارهای اتصال دهنده برای اتصال به: پوشش‌های siding یا دیگر پرداخت که نیاز به سطوح پیوسته چفت و بست دارد یا تخته پوش‌های اصلی یا مدل دندانه‌ای استفاده از یک ردیف از پنل‌های با نوارهای اتصال دهنده در زیر یا بالای یک دیوار، یا محل زیر سقف یک ردیف از پنل‌های با نوارهای اتصال دهنده حتی با وجود ارتفاع سقف؛ پرچ کردن خطی جایی که دیوار به سقف متصل می‌شود، چسباندن (سیمان زدن) و پیچ کردن حمال (باربر) بر روی پنل‌های با نوارهای اتصال دهنده برای حمایت مصالح سقف جایی که به دیوار می‌رسد (برخورد می‌کند)

استقرار بلوک‌ها قاب‌های بلوکی باید از لحاظ ظاهر کاملاً سالم بوده و اعوجاج و تغییر شکل نداشته و کام و زبانه‌ها به درستی و به‌طور کامل با فشار دست در یکدیگر چفت شوند. هم‌زمان با نصب بلوک‌ها باید قاب بازشوها (درها و پنجره‌ها) در دیوارها نصب شوند و انتهای قالب‌ها بسته شوند که برای این کار از ته بندهایی از جنس خود قالب که توسط سازنده ساخته شده‌است یا مصالح دیگر مانند چوب یا وینیل باید استفاده کرد. نحوه ایجاد بازشو در سیستم ICF می‌توان از قالب‌های چوبی و هم ونیلی استفاده کرد و باید این قاب تحمل فشار و وزن را هنگام بتن ریزی داشته باشد. همچنین در بالای بازشوها میلگردهایی اضافی که به تقویت بالای بازشو به عنوان نعل درگاه می‌پردازد احتیاج می‌باشد.

طریقه نصب دیوارهای باربر ابتدا به فواصل لازم از میله گردهای انتظار یک عدد ناودانی جهت قرار دادن یکی از قالب‌های پلی استایرن داخل آن بر روی پی نصب گردیده و از یکی از گوشه‌های ساختمان دیوارگذاری آغاز می‌گردد. پس از نصب دو دیوار گوشه و آرماتورگذاری لازمه جهت کنج‌ها دیوارها با بست‌های فلزی که جهت این کار تهیه گردیده است به هم بسته می‌شوند. نصب دیوارهای دیگر در ادامه دیوارهای گوشه انجام گرفته و دیوارها نیز مانند دیوارهای گوشه با بست‌ها به هم متصل می‌گردد. بازشوهای درب‌ها و پنجره‌ها در قسمت نعل درگاه‌ها نصب شده و سپس میله‌گردهای افقی و در صورت نیاز میله‌گردهای تقویتی قائم به دیوارها اضافه می‌گردد. پس هر پانل با یک عدد جک شاقول‌گر جهت ثابت نگه داشتن دیوارها در زمان بتن-ریزی به زمین متصل می‌شوند. لازم است ذکر شود که جک‌های شاقول گر فقط جهت ثابت نگه داشتن دیوارها نصب شده و هیچ باری را تحمل نمی‌نماید.

اجرای سقف انواع مختلف دال‌های بتن مسلح یک طرفه و دو طرفه قابلیت انطباق و اجرا با سیستم¬ICF را دارند و جهت برقراری اتصال بین دال سقف و عناصر دیوار باید در محل اتصال آرماتورهای انتظار لازم را تعبیه نمود. آرماتورهای عمودی انتظار دیوارها باید مطابق ضوابط ارائه شده در فصل هجدهم مبحث نهم مقرارات ملی ساختمانی ایران در دال‌ها مهار و طول گیرایی مناسب برای آن‌ها در نظر گرفته شود. پنل‌های سقفی Quad Lock سبک و در ابعادی تهیه شده که به راحتی توسط یک فرد قابل حمل و نصب است. هریک از پنل‌های پلی‌استایرن منبسط شده (EPS) دو تیر فولادی در درون و به طول پنل سقفی قرار دارد.

 

ساندویچ پانل

ساندویچ پانل نوعی پنل با کاربرد عایق سازی است. این پنل های کامپوزیت آلومینیوم، در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرند و به علت شباهت ساختاری آن و لایه ای بودنشان، به آن ساندویچ پنل یا ساندویچ پانل گفته می شود. ساختار ساندویچ پنل متشکل از دو بخش لایه های بیرونی و لایه داخلی نرم و منطعف است که این لایه داخلی نقش اصلی در عایق سازی را ایفا می کند. لایه های بیرونی نقش محافظتی دارند و از جنس آلومینیوم است. این لایه بیرونی در ساندویچ پانل به دو فرم صاف و عاج دار است که نمونه عاج دار سطح بیرونی، به علت ساختار خود،  تحمل وارده بر سطح ساندویچ پانل را بالا می برد. لایه میانی این پنل ها از جنس چسب پلی یورتان است.  در نهایت لایه داخلی و منعطف ساندویچ پانل ها که نقش اصلی را ایفا می کند، از جنس موادی مانند پشم شیشه، پشم سنگ، پلی اورتان و یا پلی استایرن است. ساندویچ پنل به صورت پیش فرض و پیش ساخته دو لایه بیرونی آلومینیومی را دارد اما می توان در صورت تمایل، نمونه تنها یک سمت آلومینیومی آن را سفارش داد.

این محصول به علت عایق برودتی و حرارتی بودن، هزینه های سرمایشی و گرمایشی را کم کرده و از این طریق باعث صرفه جویی در مصرف انرژی می شود. انعطاف بالای این محصول، آن را برای هر نوع ساختار معماری مناسب می کند و می تواند عایق مناسبی برای نقاط به اصطلاح کور برای پنل ها باشد.‌ ساندویچ پنل را می توان به راحتی در بین لوله های آب و فاضلاب و کابل های برق پیاده سازی کرد که علت این امر نیز انعطاف بالای آن است.

ضخامت ساندویچ پنل به نسبت کم بوده و از این لحاظ فضای کمتری را اشغال می کند و فضای مفید بیشتری باقی می گذارد. ضخامت این نوع پنل ها قابل سفارش بوده و از 4 الی 25 سانتی متر متغیر است.

از ساندویچ پنل برای دیوار و سقف فضاهایی مانند سردخانه ها، سرویس های بهداشتی، سالن های تولیدی، هتل ها، مدارس، درمانگاه ها و واحدهای امدادی سیار، سالن های ورزشی، اتاق های اداری و …  استفاده می شود.

از لحاظ نوع به کار گیری ساندویچ پانل دارای سه نمونه است:

ساندویچ پانل های دیواری متشکل از ورقه هایی با فوم تزریقی مابین هستند و برای پوشش دهی دیوار ها مورد استفاده قرار می گیرند

ساندویچ پنل های سقفی مانند نمونه دیواری بوده اما ضریب حرارتی پایین تری دارد. این نمونه در برابر رشد قارچ و کپک زدگی از ساندویچ پنل دیواری مقاوم تر است.

 

انواع ساندویچ پانل از لحاظ نوع لایه‌ی داخلی

• ساندویچ پنل پلی یورتان

این نمونه عایق صوتی، رطوبتی و حرارتی بوده و مقاومت بالایی در برابر وزن وارده دارد. علاوه بر این نسبت به نمونه های دیگر وزن کمتری دارد و قیمت آن نسبت به نمونه های دیگر بالاتر است.

• ساندویچ پنل پلی استایرن

این محصول سطح پایین تری از مقاومت صوتی و حرارتی را ارائه می دهد اما در عوض وزن کمتر و قیمت پایین تری دارد. لایه مرکزی این نوع ساندویچ پنل یونولیت است. این نوع ساندویچ پنل به علت اشتعال پذیری، مناسب عایق های حرارتی نیستند.

 

• ساندویچ پنل پشم سنگ

این نوع ساندویچ پنل علاوه بر خواص مشترک بین نمونه های دیگر، بیشترین ضریب ضد احتراق در نمونه های عایق حرارتی را دارد. این نمونه به علت نقطه ضعف نفوذ پذیری در برابر آب، مناسب فضاهایی با رطوبت بالا و مرطوب نمی باشد.

 

مزیت‌های ساندویچ پنل

مهمترین مزیت این محصول به نسبت سایر محصولات عایقی با کاربرد مشابه، وزن کمتری دارد و وزن آن برای هر متر مربع بین دوازده تا سی کیلوگرم است. این ویژگی در کنار قابلیت عایق صوتی و حرارتی و رطوبتی، امنیت ساختمان را در برابر آسیب های بعد از حوادثی مانند زلزله بالا می برد. وزن بالای مصالح به کار رفته در ساختمان همیشه می توان درصد خطر را وارده بر ساختمان، در حوادث را برای ساکنین آن بالا ببرد و از این رو، وزن کم ساندویچ پنل، به خوبی این ضعف را کم کرده است. علاوه بر این، مقاومت بالای ساندویچ پانل در برابر نیروی برشی وارده بر ساختمان در زمان زلزله، علاوه بر بالا بردن مقاومت ساختمان و یا سازه، عمر مفید آن را نیز افزایش می دهد. علاوه بر این، سرعت حمل و نقل این محصول به علت وزن پایین آن افزایش پیدا می کند و هزینه حمل و نقل کاهش پیدا می کند. وزن کم محصول علاوه بر امتیازات ذکر شده، هزینه ای لازم برای زیرسازی را به نسبت قابل توجهی کم می کند که این امر بر روی هزینه تکمیل ساختمان نیز تاثیر می گذارد.

مواد مورد استفاده در ساختار ساندویچ پنل، این نوع پنل ها را برای تمامی شرایط آب و هوایی و جغرافیایی مناسب می کند.

دیگر ویژگی های متمایز کننده این محصول، قابلیت شستشو، نصب و راه اندازی آسان و قیمت مناسب آن به نسبت نمونه های مشابه است.  تنوع بالای رنگ  طرح و زیبایی آن در کنار قابلیت شستشو، سهولت در تغییر و تعویض پنل ها امکان استفاده از آن را به عنوان دیوار نما بالا می برد. این محصول به دامنه بیش از 12 رنگ آماده و رنگ های سفارشی ارائه می شود.

این محصول ضد قارچ، کپک و پوسیدگی است و از این لحاظ برای پیاده سازی در تاسیسات که شرایط متفاوتی نسبت به فضاهای عادی دارند، گزینه مناسبی خواهد بود. در ساخت کانکس ها، کانتینرها، سازه های فلزی، سوله، انبار ها و کارخانه های صنعتی نیز از ساندویچ پنل ها به علت ویژگی های متمایز کننده آن استفاده می شود.

مزیت دیگر آن، مقاوم در برابر خوردگی بر اثر مواد شیمیایی و حلال است که ممکن است در مصالح دیگر با کاربرد مشابه وجود نداشته باشد.

قیمت تمام شده این پنل ها با توجه به مزایایی که دارد، نسبت به نمونه های سنتی و قدیمی ارزان تر و مناسب تر است.