سیستم تیلت آپ

تاریخ ارائه 92/2/16

تیلت آپ
تیلت آپ، تیلت اسلب یا تیلت وال، نوعی ساختمان و یا یک تکنیک ساخت و ساز با استفاده از بتن است.این روش روشی مقرون به صرفه و موثر در ساخت است .
در این روش اجزای بتنی (یعنی دیوارها، ستون ها، تکیه گاهها سازه ای، و غیره) ﺑﺮ روی دال بتنی شکل می گیرند.
از روش اجراي تيلت آپ اغلب براي اجراي ساختمان‌هايي با كاربري انباري، تجاري (مراكز خريد) و اداري كه در آن‌ها سرعت اجرا و مسائل اقتصادي اهميت دارد، استفاده مي‌شود. اين روش، عمدتاً براي ساخت ساختمان‌هاي كوتاه مرتبه حداكثر تا چهار طبقه به كار مي‌رود. اگرچه اكثر ساختمان‌هاي ساخته شده با اين روش يك يا دو طبقه هستند و تعداد معدودي ساختمان بيش از چهار طبقه نيز به اين روش ساخته شده‌اند.

تاريخچه سيستم تيلت آپ
روش تيلت آپ در اوايل قرن بيستم ابداع شد و اوج شكوفايي آن، حوالي نيمه قرن بيستم، پس از جنگ جهاني دوم بود، كه نياز شديدي به اجراي سريع ساختمان وجود داشت.
ايده اصلي ساخت ديوار به صورت افقي بر روي زمين و بلند كردن آن به حالت قائم به عنوان عضوي از ساختمان ايده تازه‌اي نيست. اسناد موجود حاكي از آن است كه اين روش در رم باستان و خاورميانه مورد استفاده قرار مي‌گرفته است.
ساكنان ايالات متحده آمريكا در ابتداي قرن نوزدهم ميلادي با ساخت ديوار‌هاي چوبي بر روي زمين و برپا كردن آن‌ها به حالت قائم، خانه‌ها و انبار‌هاي خود را مي‌ساخته‌اند. در اوايل قرن بيستم ميلادي، اين روش براي ديوار‌هاي بتن مسلح پيش ساخته مورد استفاده قرار مي‌گرفت.
كلنل رابرت آيكن (Colonel Robert Aiken)، به عنوان اولين سازنده اين سيستم، تعداد زيادي از سازه‌ها را به اين روش در بين سال‌هاي 1905 تا 1910 در ايالت ايلينوي و اوهايو با استفاده از يك قالب به عرض 23 متر و ارتفاع 2/8 متر ساخت. كليساي يادبود زيون (صهيون) در ايلينوي نيز كه در سال 1910 به اين شيوه ساخته شده است، تاكنون پابرجاست.
با اين حال، استفاده از روش فوق تا پايان جنگ جهاني دوم مقبوليت چنداني در بين مجريان ساختمان پيدا نكرد. از 1950 ميلادي با ظهور جرثقيل‌هاي متحرك و بتن آماده، استفاده از اين روش شتابي روز افزون به خود گرفت.
هم اكنون ساليانه حدود 7000 ساختمان در بيش از 100 كشور جهان به اين روش ساخته مي‌شوند. استفاده از روش تيلت آپ در ايالات متحده، استراليا و نيوزيلند متداول بوده است. اين شيوه اجرا، در سال‌هاي اخير در انگلستان و ايرلند نيز رايج شده است.

انواع سيستم‌هاي سازه‌اي تيلت آپ
به طور كلي، سيستم‌هاي سازه‌اي قابل اجرا به روش تيلت آپ، به شرح زير هستند:

1-سيستم جعبه‌اي
اكثريت قريب به اتفاق ساختمان‌هاي ساخته شده به روش تيلت آپ داراي سيستم جعبه‌اي هستند. سيستم سازه‌اي جعبه‌اي متشكل از ديافراگم‌هاي سقف و ديوار‌هاي بتن مسلح است كه در آن ديوار‌هاي بتن مسلح به صورت تيلت آپ اجرا مي‌شوند. در اين سيستم سازه‌اي، ديافراگم‌هاي سقف بار‌هاي جانبي وارده بر سازه را به ديوار‌هاي بتن مسلح منتقل مي‌كنند. اين ديوار‌ها به صورت ديوار برشي، نيرو‌هاي فوق را به شالوده بتن مسلح منتقل مي‌كنند.

2-سيستم قاب صلب
اين سيستم سازه‌اي، متشكل از تعدادي قاب خمشي بتن مسلح صلب است كه در دو جهت عمود بر هم قرار مي‌گيرند. وظيفه باربري ثقلي و جانبي سازه، بر عهده اين قاب‌ها است. ديوار‌ها در اين سيستم غير‌سازه‌اي هستند و صرفاً به صورت ديوار‌هاي نما و در بسياري از موارد با اتصالات خشك اجرا مي‌شوند. در اين نوع سيستم، امكان ايجاد تغييرات و توسعه احتمالي در طول دوره بهره‌برداري، با سهولت بيشتري (نسبت به سيستم‌هاي جعبه‌اي) وجود دارد.

3-سيستم تركيبي
سيستم تركيبي از تلفيق دو سيستمي كه پيشتر تشريح شد، يعني سيستم سازه‌اي جعبه‌اي و قاب صلب، در پلان به دست مي‌آيد، در اين حالت اغلب در يك راستاي اصلي پلان از ديوار‌هاي برشي و در راستاي عمود بر آن از قاب‌هاي خمشي بتن مسلح استفاده مي‌شود.

نقاط قوت سیستم تیلت آپ:

*امكان طراحي مدولار با اين سيستم فراهم است. خصوصاً زماني كه قطعات مشابه باشند يا اينكه امكان استفاده از قطعات آماده براي قالب‌بندي فراهم باشد، سرعت اجرا افزايش و هزينه‌ها نيز به طور محسوسي كاهش مي‌يابد.

*بازشو را مي‌توان به سهولت در ديوار بتني قالب‌بندي كرد، اما، محدوديت سطح براي مقدار بازشدگي در ديوار‌هاي باربر وجود دارد كه بايد مورد توجه قرار گيرد.

*اين سيستم مي‌تواند با نماي بتني نمايان يا انواع قطعات چسبيده به آن، با طرح‌هاي مختلف، در نظر گرفته شود. اين امر باعث مي‌شود هزينه‌هاي مربوط به نما به حداقل برسد. در عين حال، پيش ساخته بودن نما باعث مي‌شود از كيفيت و تنوع بالاتري، در مقايسه با ديگر نما‌هاي اجراي درجا، برخوردار باشد.

*اين سيستم، از نظر تجهيزات، قطعات مورد استفاده در تجهيزات، و مواد اوليه، وابستگي چنداني به فناوري خارجي ندارد.

*نيروي انساني اجرايي در اين سيستم با آموزش اندكي قادر به انجام بخش اعظم اقدامات مي‌باشد.

*براي اجراي اين سيستم، ابزار‌هاي كمكي خاصي نياز نيست. ابزار مورد نياز به تعداد محدود و به راحتي در دسترس هستند.

*از بهبود‌هايي كه در اين سيستم براي اجرا حاصل شده است، سهولت اجرا (با ويبره مناسب) و امكان حصول اطمينان از يكنواختي بتن‌ريزي است.

*هوابندي ديوار‌هاي خارجي در اين سيستم به نحو مطلوبي تامين مي‌شود. براي آب‌بندي مناسب، لازم است جزييات اجرايي لازم در نظر گرفته شود. در صورتي كه از عايق معدني يا از عايق پليمري با نفوذ‌پذيري بخار آب بالا استفاده شود، لازم است ملاحظات لازم براي جلوگيري از ميعان در نظر گرفته شود.

*از ديگر نقاط قوت اين روش، كاهش نياز به داربست‌بندي براي اجراي نما است. زيرا كار‌هاي مربوط به نما، هنگام بتن‌ريزي و در سطح زمين انجام مي‌شود.

*اتلاف و ضايعات مصالح و فرآورده‌ها در روند ساخت، در مقايسه با حالت‌هاي متعارف، به طور محسوسي كمتر است.

* هزينه‌هاي اجراي ديوار‌ها در اين سيستم نسبت به مشابه سنتي درجا و پيش ساخته آن، كمتر است، زيرا نياز به قالب و عمليات قالب‌بندي كاهش يافته و نيز حمل و نقل پانل‌ها، خيلي كمتر از حالت‌هاي پيشين است. در ضمن، امكان اجراي نما هم زمان با ديوار اصلي وجود دارد.

*اين سيستم، مانند ديگر سيستم‌هاي بتني، در صورت اجراي مناسب لايه‌هاي بتني، عملكرد مناسبي در برابر هوازدگي، محيط‌هاي خورنده، تابش شديد آفتاب و تكانه‌هاي حرارتي خواهد داشت. در حالت اجراي خوابيده، تامين اين انتظارات با سادگي بيشتري تامين مي‌شود.

*مواد و مصالح به كار رفته از نظر انتظارات و استاندارد‌هاي زيست‌محيطي، مشكل خاصي ندارند.

نقاط ضعف سيستم:

*اين روش اجرا بيشتر براي ساختمان‌هاي كوتاه مرتبه در نظر گرفته شده است و حداكثر تعداد طبقات ساختمان، با توجه به محدوديت‌هاي اجرايي به 4 طبقه محدود مي‌شود. بديهي است افزايش تعداد طبقات مسائل اجرايي را با پيچيدگي‌هايي همراه مي‌سازد و در اين حالت ديگر توجيه قوي براي استفاده از اين سيستم وجود ندارد.

*در زمينه طراحي، الزام وجود ديوار‌هاي سازه‌اي باعث مي‌شود، آزادي عمل در طراحي ساختار اصلي معماري اندكي كمتر از سيستم‌هايي نظير تير ستون بتني يا اسكلت فلزي (بادبنددار يا قاب خمشي) باشد. در نتيجه، ميزان اختيار در تعيين ابعاد فضا‌ها، در مقايسه با ديگر سيستم‌هاي نام برده كمتر است.

*اين سيستم از نظر نما محدوديت‌هاي فراواني دارد و تنها در مورد نما‌هاي كاملاً مسطح و دو بعدي قابل توجيه است. به عبارت ديگر، در صورت كاربرد اين روش اجرا، در معماري امكان ايجاد تورفتگي‌ها و بيرون‌زدگي‌ها در نما كاملاً منتفي مي‌شود.

*اين سيستم در مقايسه با سيستم‌هاي متداول (حتي در مقايسه با ديوار‌ها و سقف‌هاي سيستم‌هايي نظير تونلي) و خصوصاً نسبت به سيستم‌هاي نوين (نظير LSF) سنگين است و مصرف مصالح اصلي (بتن و ميل‌گرد) قابل ملاحظه است. لازم به توضيح است در اكثر موارد، افزايش مصرف مصالح اصلي به دليل بار‌هاي وارد شده در زمان جابجايي و نصب ديوار است.

*با توجه به سنگين بودن قطعات بتني مورد استفاده، وجود جرثقيل و ديگر امكانات سنگين نصب الزامي است.

*امكان تغيير ابعاد قطعات، پس از توليد منتفي است. در نتيجه، در صورت وجود اشتباه در ساخت قطعه ( ابعاد، ميل‌گرد‌گذاري و … ) لازم است قطعه مجدداً ساخته شود.

*امكان دسترسي به مدار‌هاي تاسيسات مكانيكي و الكتريكي در دوره بهره‌برداري وجود ندارد، و در صورت بروز مشكل، در اكثر موارد لازم خواهد بود مدار جايگزيني به صورت روكار اجرا شود.

*قابليت تامين انتظارات در خصوص ايمني در برابر حريق بدون نياز به در نظر گرفتن تمهيدات ويژه وجود دارد.

*عدم تامين انتظارات (در صورت عدم استفاده از لايه‌هاي ارتجاعي ميراگر صوت) در خصوص صدابندي كوبه‌اي سقف‌هاي بين طبقات.

*براي اجراي ديوار با اين روش، نياز به كارگاه بزرگ براي اجرا وجود دارد. توالي فعاليت‌ها، زماني كه كارگاه كوچك باشد با مشكلاتي رو‌به‌رو مي‌شود. اين امر زماني تشديد مي‌شود كه لازم است پانل‌ها، يكي پس از ديگري ساخته و برپا شوند.

مواردي كه جهت اطلاع هستند و در مواردي مي‌توانند مثبت و در مواردي ديگر منفي تلقي شوند:

*از نكات مهم، پيش از اجراي اين سيستم، بررسي جانمايي‌هاي پانل‌ها و توالي بتن‌ريزي و نصب آن‌ها است كه هرچه كارگاه اجرا كوچك‌تر باشد، اين مطلب، اهميت بيشتري پيدا مي‌كند.

*محدوديت‌هاي فصلي در خصوص اجراي اين سيستم، در اكثر موارد مشابه سيستم‌هاي متداول است. در صورتي كه دماي متوسط هوا در زمان بتن‌ريزي پايين باشد، در اين سيستم نيز بايد تمهيدات لازم براي محافظت بتن در برابر يخ‌زدگي در نظر گرفته شود. در عوض محافظت قطعات بتن‌ريزي شده (در برابر يخ‌بندان) اندكي ساده‌تر از مورد اجراي ديوار بتني (به صورت عمودي) است. در مورد عمل‌آوري و كنترل رطوبت و تبخير نيز مي‌توان گفت با تمهيدات ساده‌اي قابل كنترل است.

*با توجه به اين نكته كه نماي ديوار به صورت پيش ساخته اجرا مي‌شود، عايق حرارتي مي‌تواند در طرف خارج (به صورت پيش ساخته) يا داخل ساختمان (پس از برپاسازي ديوار‌ها و اجراي سازه ساختمان) در نظر گرفته شود و مشكل اجرايي خاصي وجود نخواهد داشت.

*تامين انتظارات در خصوص صدابندي ديوار‌هاي خارجي، در صورتي كه ضخامت لازم براي لايه بتني تامين شود و يا از عايق‌هاي حرارتي معدني براي بهبود عملكرد صوتي ديوار استفاده شود، امكان‌پذير است و از اين بعد وضعيت مشابه روش‌هاي اجراي متداول است.

*نگهداري قطعات قالب‌گيري شده، صرفاً در روز‌هاي اول پس از بتن‌ريزي، به دليل لازمه تامين شرايط مناسب براي عمل‌آوري بتن، از حساسيت خاصي برخوردار است.

*براي انبارداري قطعات آماده شده، نيازي به فضاي سرپوشيده نيست، و معمولاً اين كار به سهولت در كارگاه اجرا انجام مي‌گيرد.

سلام
كلنل رابرت آيكن ، به عنوان اولين سازنده اين سيستم، تعداد زيادي از سازه‌ها را به اين روش در بين سال‌هاي 1905 تا 1910 در ايالت ايلينوي و اوهايو با استفاده از يك قالب به عرض 23 متر و ارتفاع 2/8 متر ساخت. كليساي يادبود زيون (صهيون) در ايلينوي نيز كه در سال 1910 به اين شيوه ساخته شده است، تاكنون پابرجاست.

باز میشوند.