قطعات تعبیه شده دیوار پرده: راهنمای ساختاری، قابل اجرا و داخلی

آنچه که قطعات تعبیه شده کرتین وال در واقع انجام می دهند

قطعات تعبیه شده به عنوان رابط مکانیکی بین دو سیستم عمل می کنند که رفتار بسیار متفاوتی دارند: یک قاب سازه ای بتنی یا فولادی که تحت بار طولانی مدت به آرامی حرکت می کند و یک دیوار پرده شیشه ای و آلومینیومی که با دما و باد به سرعت منبسط می شود، منقبض می شود و منحرف می شود. قسمت تعبیه شده باید هر دو را در حین انتقال بارهای تعریف شده به طور تمیز در خود جای دهد.

چهار مسیر بار اصلی از طریق یک قطعه تعبیه شده عبارتند از:

• انتقال بار مرده: وزن خود پانل های دیوار پرده - به طور معمول 25 تا 50 کیلوگرم بر متر مربع برای سیستم های شیشه ای و آلومینیومی - به صورت عمودی از طریق لنگر تعبیه شده به لبه دال یا صفحه ستون منتقل می شود.
• انتقال بار باد: فشار باد مثبت و منفی روی نما باعث ایجاد نیروهای درون صفحه و خارج از صفحه می شود. در کاربردهای بلند، فشار باد طراحی معمولاً می رسد 2.0 تا 4.0 کیلو پاسکال در گوشه ها و لبه های ساختمان
• محل نگهداری بار لرزه ای: در مناطق لرزه خیز، قطعات تعبیه شده باید اجازه رانش بین طبقه را بدهد - به طور معمول ± 25 میلی متر تا 50 ± میلی متر حرکت نسبی بین طبقات - بدون شکستن لنگر یا قاب دیوار پرده.
• کمک هزینه حرکت حرارتی: آلومینیوم منبسط می شود 23 × 10-6 / درجه سانتیگراد ، تقریباً دو برابر نرخ بتن. بیش از ارتفاع پانل 10 متری در یک نوسان دمایی 60 درجه سانتی گراد، یعنی 13.8 میلی متر حرکت دیفرانسیل که اتصالات تعبیه شده باید از طریق سوراخ های شکاف دار یا سیستم های براکت قابل تنظیم قرار گیرند.

آیا دیوارهای پرده ساختاری هستند؟ درک تمایز

دیوار پرده معمولی است غیر ساختاری طبق تعریف: بین طبقات باز می شود، وزن خود را حمل می کند، در برابر فشار باد مقاومت می کند و آن بارها را به اسکلت ساختمان منتقل می کند - اما بار کف، بار سقف یا وزن سایر عناصر ساختمان را حمل نمی کند. این ویژگی تعیین کننده ای است که دیوار پرده ای را از نمای باربر یا دیوار لعاب سازه جدا می کند.

با این حال، خط در دو سناریو محو می شود:

• دیوارهای پرده سازه ای در ساخت و سازهای کم ارتفاع: ساختمان‌های تجاری تک طبقه گاهی اوقات از دیوارهای پرده‌ای به عنوان عنصر مقاوم جانبی اولیه در امتداد یک نما استفاده می‌کنند، به‌ویژه زمانی که محوطه سازه کاملاً لعاب است. در این موارد، مولیون ها و اتصالات قطعات تعبیه شده آنها برای انتقال بارهای جانبی به فونداسیون طراحی می شوند.
• سیستم های شیشه ای ساختاری نقطه ای: سیستم های لعاب صفحه وصله و شبکه کابلی مورد استفاده در آتریوم ها و سایبان ها بارها را از طریق خود شیشه به قاب های محیطی یا کابل های کششی منتقل می کنند. اینها از نظر فنی لعاب ساختاری هستند، نه دیوارهای پرده، اما منطق لنگر تعبیه شده مشابهی در نقاط پشتیبانی دارند.

برای دیوارهای پرده ای چند طبقه استاندارد در برج های تجاری، قطعات تعبیه شده فقط برای بارهای نما طراحی شده اند. مهندس سازه هندسه و موقعیت قطعه تعبیه شده را مشخص می کند. مهندس دیوار پرده براکتی را طراحی می کند که به آن متصل می شود.

آیا دیوارهای پرده قابل اجرا هستند؟

بله - اما بخش های قابل اجرا ویژگی های سطح پانل هستند، نه در سطح سیستم. یک دیوار پرده ای استاندارد با چوب ساخته شده یا یکپارچه، پوشش ثابت و مقاوم در برابر آب و هوا را فراهم می کند. در داخل آن پاکت، پانل های جداگانه می توانند شامل موارد زیر باشند:

• دریچه های قاب دار آویزان از بالا یا کنار (مناطق باز معمولی: 0.3 تا 1.2 متر مربع در هر دریچه)
• پنجره های کج و چرخان برای دسترسی به تعمیر و نگهداری در نماهای متوسط
• دریچه های قیف آویزان پایین برای استراتژی های تهویه طبیعی در سیستم های دیوار پرده ای دو پوسته
• پانل های لوور موتوری که در پوسته بیرونی یک سیستم دو نما ادغام شده اند

قطعات تعبیه شده تحت تأثیر قابل اجرا یا ثابت بودن پانل ها قرار نمی گیرند - مکان های لنگر توسط شبکه ساختاری تعیین می شود، نه نوع پانل. چیزی که تغییر می کند اندازه مولیون است: پانل های قابل اجرا بار مرده اضافی را از سخت افزار (لولا، اپراتورها، مکانیسم های قفل) وارد می کنند که تراشه و براکت دیوار پرده باید حمل کنند.

آیا می توان از دیوارهای پرده در برنامه های داخلی استفاده کرد؟

کاربردهای دیوار پرده داخلی در ساختمان های بزرگ تجاری، خرده فروشی و سازمانی رایج است. همان سیستم چوبی یا یکپارچه ای که در نمای بیرونی استفاده می شود را می توان در مرزهای داخلی نصب کرد تا ایجاد کند:

• اتاق های کنفرانس و دفاتر اجرایی با دیوار شیشه ای در طبقات باز
• دیوارهای جداکننده دهلیز بین طبقات اشغال شده و حفره های گردش
• لابی دارای دیوارها و ویترین های خرده فروشی داخلی در فرودگاه ها، مراکز خرید، و مراکز حمل و نقل است
• صفحه نمایش های لعاب داخلی دارای درجه آتش سوزی (سیستم های دیوار پرده ای درجه آتش تا EI 120 - درجه یکپارچگی و عایق 120 دقیقه ای)

تأسیسات داخلی معمولاً از قطعات تعبیه شده سبکتر نسبت به کاربردهای خارجی استفاده می کنند زیرا بار باد حذف می شود. بارهای حاکم به وزن مرده تبدیل می شوند و بارهای ضربه ای / تصادفی مشخص شده توسط آیین نامه ساختمان برای پارتیشن های داخلی - معمولاً یک بار نقطه ای افقی از 0.5 تا 1.5 کیلو نیوتن در 1.1 متر بالاتر از سطح کف اعمال می شود. مقررات رانش لرزه ای هنوز در مناطق لرزه خیز حتی برای دیوارهای داخلی اعمال می شود.

انواع قطعات تعبیه شده دیوار پرده و معیارهای انتخاب آنها

نوع صحیح قطعه تعبیه شده به زیرلایه ساختاری، مقدار بار و محدوده تنظیم مورد نیاز بستگی دارد. چهار دسته اصلی:

کانال های ریخته گری بهترین ترکیب ظرفیت بار و قابلیت تنظیم در محل را برای دیوارهای پرده یونیتی بلندمرتبه ارائه می کنند، جایی که موقعیت براکت ها باید پس از بررسی قاب بتنی به خوبی تنظیم شود. درج‌های پیش‌ساخته در محیط‌های کنترل‌شده توسط کارخانه که می‌توان تحمل موقعیت را حفظ کرد، ترجیح داده می‌شود ± 2 میلی متر ، محکم تر از ± 5 تا 10 ± میلی متر نمونه بتن ریخته گری در محل.

الزامات مهندسی سازه برای قطعات تعبیه شده

قطعات تعبیه شده برای کرتین وال بر اساس ترکیبی از استانداردهای مهندسی نما و استانداردهای انکر بتن طراحی شده اند. ارجاعات کلیدی طراحی در عمل فعلی عبارتند از:

• ACI 318 ضمیمه D / ACI 318-19 فصل 17: بر طراحی لنگر بتنی در عمل آمریکای شمالی حاکم است. حالت‌های شکست بتن، بیرون‌کشی و شکست بتن را پوشش می‌دهد.
• ETAG 001 / EAD 330232: راهنمای تایید فنی اروپا برای لنگرهای فلزی. اجباری برای لنگرهای دارای علامت CE مورد استفاده در پروژه های اروپایی.
• AAMA 501.6 / AAMA TIR-A11: روش های آزمایش انجمن سازندگان معماری آمریکا برای اتصالات لنگر دیوار پرده، از جمله شبیه سازی رانش لرزه ای.
• EN 1992-4 (Eurocode 2, Part 4): استاندارد طراحی یوروکد برای اتصالات به بتن، که از سال 2018 در انواع لنگرهای پس از نصب و ریخته گری یکپارچه شده است.

یک قطعه تعبیه شده به درستی طراحی شده شامل حداقل فاصله لبه است 6× قطر لنگر از هر لبه بتنی، و حداقل فاصله از 3× قطر لنگر بین لنگرهای مجاور در یک گروه. تخطی از این حداقل ها باعث ایجاد عوامل کاهش شدید می شود که می تواند ظرفیت مجاز را تا 40 درصد یا بیشتر کاهش دهد.

تلورانس های نصب و هماهنگی با قاب سازه

دقت موقعیت از قطعات تعبیه شده دیوار پرده بسیار مهم است زیرا سیستم براکت دیوار پرده دارای محدوده تنظیم محدود است - معمولا ± 20 میلی متر در سه محور برای یک براکت لنگر قابل تنظیم سه جهته استاندارد. اگر قطعات تعبیه شده خارج از این پوشش قرار گیرند، گزینه های اصلاح گران هستند: پس از حفاری، صفحات گسترش جوش، یا لنگر مجدد کامل در یک مکان جدید.

بهترین روش در پروژه های بزرگ شامل سه مرحله هماهنگی است:

• نظرسنجی قبل از ریختن: قاب سازه پس از گیرش قالب اما قبل از ریختن بتن بررسی می شود. الگوهای قطعات تعبیه شده در برابر نقشه های ساختاری بررسی می شوند. هر گونه اختلاف بیش از 5 میلی متر قبل از ریختن اصلاح می شود.
• نظرسنجی پس از نوار: پس از کنده شدن قالب، موقعیت های ساخته شده قطعات تعبیه شده با کل ایستگاه یا اسکن لیزری سه بعدی ثبت می شود. این داده‌ها به سازنده دیوار پرده‌ای داده می‌شود تا انحراف براکت‌ها را قبل از ساخت تنظیم کند.
• معیارهای پذیرش قاب: اکثر قراردادهای کرتین وال مشخص می کنند که قاب سازه باید در داخل باشد ± 10 میلی متر موقعیت نظری در پلان و ارتفاع و در داخل شاقول ± 5 میلی متر بیش از هر ارتفاع 3 متری، قبل از اینکه پیمانکار کرتین وال کف را برای نصب در اختیار بگیرد.

ملاحظات مواد و خوردگی

قطعات تعبیه شده در مرز بین دو محیط خوردگی عمل می کنند: داخل بتن قلیایی (PH 12-13) و منطقه براکت در معرض رطوبت، آلودگی، و - در مکان های ساحلی - رسوب کلرید. انتخاب مواد باید هر دو منطقه را مورد توجه قرار دهد.

• فولاد کربنی گالوانیزه گرم (HDG): مشخصات استاندارد برای نمای داخلی و نماهای با نوردهی متوسط. ضخامت پوشش روی از حداقل 85 میکرون (بر اساس ISO 1461) 40 تا 60 سال عمر مفید را در یک محیط رده خورندگی C3 فراهم می کند.
• فولاد ضد زنگ (گرید 316L): مورد نیاز برای کاربردهای ساحلی، صنعتی و محوطه استخر شنا. محتوای مولیبدن 316L مقاومت حیاتی در برابر حفره های کلریدی ایجاد می کند که درجه استاندارد 304 نمی تواند با آن مطابقت داشته باشد. عمر مورد انتظار در محیط های C5-M (دریایی) بیش از 50 سال است.
• فولاد ضد زنگ دوبلکس (2205): زمانی استفاده می شود که هم مقاومت در برابر خوردگی و هم مقاومت بالا مورد نیاز باشد. قدرت تسلیم 450 مگاپاسکال در مقابل 220 مگاپاسکال برای 316 لیتر، اجازه می دهد هندسه صفحه تعبیه شده باریک تر در جایی که پوشش بتنی محدود است.

خوردگی دو فلزی (عمل گالوانیکی) یک خطر پایدار است که در آن براکت های آلومینیومی با قطعات فولادی تعبیه شده تماس می گیرند. واشر ایزوله نئوپرن یا EPDM، حداقل 3 میلی متر ضخامت، در هر سطح تماس براکت به قسمت تعبیه شده یک الزام کد در اکثر مشخصات نما است و هرگز نباید برای صرفه جویی در هزینه از آن صرف نظر کرد.