کاهش هزینه قالب بندی ساختمان های بتنی با طراحی بهینه

علی اکبر عندلیب* یک شیوه متداول در طراحی سازه های بتنی، استفاده از اعضا با حداقل مقطع و حاوی حداقل مقدار فولاد است به گونه ای که عضو قادر به تحمل بار وارده باشد . هدف از این کار ، این دیدگاه است که کاهش مصالح مصرفی در سازه ، منجر به حداقل شدن هزینه سازه میگردد . برای رسیدن به اقتصادیترین حالت معمولا طراحان حالات مختلف قرارگیری اعضا را مورد تجزیه و تحلیل قرار میدهند تا به حالت منحصربه فردی دست یابند که در آن اعضای سازه سنگین تر ، عریض تر و عمیق تر از آنچه که برای تحمل بار وارده لازم است ، نشوند . این عمل به این منظور صورت میگیرد که حداقل ابعاد و وزن به معنای بهترین و اقتصادیترین طراحی است . با این وصف ، این دیدگاه طراحی به معنای صرف نظر کردن از اثر هزینه قالب بندی و هزینه سازه موقتی است که باید برای نگهداری سازه اصلی ساخته و نصب شود . متمرکز شدن بر روی راه های صرفه جویی در هزینه مصالح سازه بدون توجه یا با توجه کمی به هزینه قالب بندی، ممکن است باعث شود که هزینه واقعی بیش از مقدار صرفه جویی شده ، افزایش یابد . تمرکز بر کاهش هزینه مصالح اصلی سازه به تنهایی، به معنی در نظر نگرفتن تأثیر هزینه قالب بندی است ، که اغلب حدود یک سوم تا نصف هزینه کل اجرای سازه بتنی را در بر میگیرد . اقتصادیترین روش طراحی روشی است که دربرگیرنده تمام موارد یعنی: مصالح ، زمان ، نیروی کار و تجهیزات موردنیاز برای ساخت ، نصب و برچیدن قالب باشد ، درست مانند مصالح اصلی یعنی فولاد و بتن . جدول رو به رو اثر طراحی سازه بر روی هزینه کل یک ساختمان فرضی را نشان میدهد که در آن تقدم با اقتصادی شدن هزینه مصالح اصلی بوده است . در طرح A ، صرفه جویی در مصالح اصلی یعنی بتن و آرماتور در نظر گرفته شده است . هزینه کل سازه 1114060 ریال بر مترمربع است . برای طرح B ، همان پروژه مجددا طراحی شده است؛ به این صورت که با در نظر گرفتن فرآیند های اجرایی، ابعاد اعضای سازه ای با ابعاد قالب های استاندارد هماهنگ طرح شده است تا ساخت سازه آسان تر شود . مشاهده میشود تأثیر اجرایی شدن طرح بر اقتصاد پروژه بیش از تأثیر صرفه جویی در مصالح است . کاهش یافتن زمان ، منجر به کاهش یافتن هزینه نیروی کار برای ساخت ، نصب و برچیدن قالب بندی میشود . باید به خاطر داشت در طرح B هزینه مصالح اصلی در مقایسه با طرح A واقعا افزایش یافته است ، با این وجود بیش از افزایش هزینه مصالح اصلی، صرفه جویی در اثر سهولت اجرایی ایجادشده است . نتیجه 13درصد صرفه جویی در هزینه است . چند پیشنهاد در رابطه با طراحی اقتصاد سازه های بتنی از مرحله طراحی شروع میشود و طراح باید درک خوبی از منطق قالب بندی داشته باشد . اغلب دو یا چند حالت مختلف سازه از دیدگاه طراحی جواب خوبی میدهند . بااین وجود ممکن است یکی از آنها هزینه ساخت کمتری داشته باشد . قابل ساخت بودن که عبارت است از ساخت سازه به صورت سریع تر ، آسان تر و کم هزینه تر که باید از اولین مراحل طراحی درنظرگرفته شود . اقتصاد قالب بندی از مرحله طراحی سازه آغاز میشود و طی مراحل انتخاب مصالح قالب ، نصب ، برچیدن ، نگهداری بین دفعات استفاده ، استفاده مجدد از آن و غیره ادامه مییابد . در زمان طراحی ساختمان باید به روش های ارائه شده در زیر برای کاهش هزینه قالب بندی توجه شود : 1 - طراحی معماری و سازه ای به طور همزمان انجام شود . در این صورت بدون اینکه نیاز های معماری و سازه ای ساختمان قربانی شوند ، حداکثر صرفه اقتصادی قالب بندی تضمین شده است . 2 - در زمان طراحی سازه ، مصالح و روش های ساخت ، نصب و برچیدن قالب در نظر گرفته شود . نقشه کش یا کاربر CAD میتواند به سادگی سطوح پیچیده ، اتصال بین اعضای سازه ای و سایر جزئیات را رسم کند ، اما بااین حال ممکن است هزینه ساخت ، نصب و برچیدن قالب زیاد باشد . 3 - از ستون های با ابعاد ثابت از روی شالوده تا زیر بام استفاده شود ، یا اگر این کار غیرعملی است ابعاد ستون برای چندین طبقه ثابت نگاه داشته شود . این کار باعث میشود بتوان از قالب تیر و ستون بدون تغییر دادن آن استفاده نمود . 4 - آرایش ستون ها را در داخل ساختمان تا حد امکان و عملی بودن منظم قرار دهید . اگر این کار میسر نبود ، حفظ یک موقعیت ثابت برای ستون از یک طبقه به طبقه دیگر منجر به اقتصادی شدن طرح میگردد . 5 - برای ستون ها و تیر ها عرض یکسانی تعیین کنید تا باعث کاهش عملیات قالب بندی محل اتصال قالب تیر و ستون شود . 6 - در هر طبقه تیر ها را با یک عمق و فاصله ثابت طرح کنید ، به گونه ای که ارتفاع آن اجازه استفاده از قالب های استاندارد را بدهد ، بدون اینکه نیاز به استفاده از قالب خاص برای زیر و پهلو های تیر یا سایر اعضای سازه ای باشد . *کارشناس ساختمان اداره کل دادگستری استان سمنان