سازه پیش ساخته چیست؟

مروری بر تاریخچه بکارگیری سازه‌های پیش ساخته

سازه های پیچ و مهره ای cfs سازه‌های پیش‌ساخته یکی از مهم‌ترین نوآوری‌های صنعت ساختمانی است که تاریخچه‌ای پر از تکامل و پیشرفت دارد. ابتدای این مفهوم به دوران باستان برمی‌گردد، زمانی که انسان‌ها از مصالح ساختمانی مانند سنگ، چوب و فلزات استفاده می‌کردند. اما با گذر زمان و پیشرفت فناوری، نیاز به روش‌های ساخت پیشرفته‌تر و سریع‌تر به وجود آمد.

در قرن ۲۰، با پیشرفت فناوری‌های ساختمانی و صنایع تولیدی، استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته رو به افزایش رفت. این روش نه تنها به ساخت سریع‌تر و کارآمدتر کمک کرد، بلکه به بهبود کیفیت ساخت، افزایش ایمنی و کاهش هزینه‌ها نیز کمک زیادی کرد. از آن زمان به بعد، استفاده از این سازه‌ها در ساختمان‌های مسکونی، تجاری، صنعتی و حتی سازه‌های عظیم مانند پل‌ها و تونل‌ها رو به گسترش بوده است. همچنین، این تکنولوژی با ادغام فناوری‌های مدرن از جمله رایانه‌ها، مدل‌سازی سه بعدی و مصالح نوین، روز به روز پیشرفت کرده و جایگاه مهمی در صنعت ساختمان به خود اختصاص داده است.

 

تفاوت سازه‌ های از پیش ساخته با سازه ‌های سنتی چیست؟

سازه‌های از پیش ساخته و سازه‌های سنتی از نظر روش ساخت، مواد استفاده شده، زمان و محل ساخت و ویژگی‌های عمومی تفاوت‌های زیادی دارند.

• محل و روش ساخت

سازه‌های از پیش ساخته: این سازه‌ها در کارخانه یا محل دیگری ساخته می‌شوند و پس از تکمیل به محل نصب می‌شوند.
سازه‌های سنتی: این سازه‌ها معمولاً در محل مورد نظر ساخته می‌شوند و توسط ابزار و تجهیزات ساختمانی در محل نهایی تشکیل می‌شوند.

• زمان ساخت

سازه‌های از پیش ساخته: با توجه به اینکه در محل دیگری ساخته شده و فقط نیاز به نصب دارند، زمان ساخت آن‌ها معمولاً کمتر است.
سازه‌های سنتی: به دلیل ساخت در محل و نیاز به فرآیندهای بیشتر، ممکن است زمان بیشتری برای اتمام سازه‌های سنتی نیاز باشد.

• کیفیت و استانداردها

سازه‌های از پیش ساخته: به دلیل ساخت در شرایط کنترل شده کارخانه و از طریق فرآیندهای صنعتی، معمولاً کیفیت بالاتر و استانداردی را دارند.
سازه‌های سنتی: در برخی موارد ممکن است به دلیل شرایط محیطی و فرآیندهای مختلف ساخت، کیفیت نهایی سازه متغیر باشد.

• مواد استفاده شده

سازه‌های از پیش ساخته: از مواد مانند بتن، فولاد، چوب، و مواد مصنوعی دیگر استفاده می‌کنند.
سازه‌های سنتی: ممکن است از مصالح محلی یا متفاوتی مانند سنگ، آجر، چوب و فلزات معمولی استفاده کنند.
هر یک از این دو روش ساخت، مزایا و معایب خود را دارند و استفاده از هرکدام به وابستگی به نیازها، محیط و شرایط پروژه مورد نظر خواهد بود.

خانه پیش ساخته یکی از سازه های پیش ساخته و مسکونی می باشد که امروزه با مصالح مختلف از جمله بتن بر اساس طرح مورد نظر به صورت قطعات پیش ساخته، طراحی و اجرا می گردد.

مزایای سازه های پیش ساخته

از مهمترین مزایای سازه های پیش ساخته این موارد هستند:

• سرعت بالای اجرا
• راحتی در نصب و اجرا
• کاهش هزینه ها
• کاهش وزن ساختمان و کاهش نیروی زلزله
• عایق صوتی و حرارتی
• مقاومت در برابر آتش
• حمل و نقل آسان
• افزایش عمر مفید ساختمان
• و …

معایب سازه پیش ساخته چیست؟

سازه‌های پیش‌ساخته با تمام مزایایی که ارائه می‌دهند، ممکن است برخی معایب هم داشته باشند:

• محدودیت در طراحی سفارشی:

برخی از سازه‌های پیش‌ساخته ممکن است محدودیت‌هایی در طراحی سفارشی داشته باشند و امکان تغییرات بزرگ را فراهم نکنند.

• مشکلات حمل و نقل:

سازه‌های بزرگ و پیش‌ساخته ممکن است نیاز به حمل و نقل و نصب ویژه داشته باشند که می‌تواند مشکلاتی نظیر ترافیک و هزینه‌های بالای حمل و نقل را به همراه داشته باشد.

• محدودیت در تطبیق با محیط موجود:

گاهی اوقات سازه‌های پیش‌ساخته قابلیت تطبیق با محیط موجود در مکان نصب را ندارند و نیاز به تغییرات و تنظیمات اضافی دارند.

• هزینه‌های مقدماتی بالا:

برخی از پروژه‌های سازه‌های پیش‌ساخته نیازمند هزینه‌های مقدماتی بالایی هستند مثلاً هزینه‌های کارخانه‌ای و آماده سازی برای ساخت سازه.

• محدودیت در ارتفاع و اندازه:

سازه‌های پیش‌ساخته ممکن است برای ساختارهای بسیار بلند و بزرگ محدودیت‌هایی داشته باشند.

• نیاز به دانش و مهارت‌های خاص:

برای نصب و اجرای صحیح سازه‌های پیش‌ساخته، نیاز به دانش و مهارت‌های خاصی در فرآیند نصب و اتصال قطعات دارند.

 

انواع سازه های پیش ساخته کدام است؟

سازه های پیش ساخته بر اساس مصالح مورد استفاده انواع متفاوتی دارند که به بررسی هر کدام از آن ها می پردازیم:

سازه پیش ساخته بتنی

سازه‌های پیش‌ساخته بتنی از قطعات بتنی استفاده می‌کنند که در محل‌های دیگر از محل نصب ساخته شده و سپس به محل نهایی حمل و نصب می‌شوند. این قطعات می‌توانند شامل پانل‌های دیواری، سقف‌ها، پله‌ها، ستون‌ها و اجزای دیگر ساختمانی باشند که از بتن پیش‌ساخته تهیه شده‌اند.

فرآیند ساخت این قطعات بتنی معمولاً در کارخانه‌های ویژه و تحت شرایط کنترل شده صورت می‌گیرد. ابتدا، بتن با استفاده از قالب‌ها و قالب‌گیری‌های خاص ساخته می‌شود.

سپس، بتن درون قالب به صورت خشک شده و قطعات نهایی تحت کنترل دقیقی ساخته می‌شوند.
از مزایای این نوع سازه‌ها می‌توان به سرعت بالا در ساخت، کاهش هزینه‌های نیروی کار و کاهش هدررفت منابع اشاره کرد. همچنین، کیفیت و استحکام بتنی پیش‌ساخته به دلیل شرایط کنترل شده ساخت و استفاده از فناوری‌های پیشرفته، معمولاً بالاتر از بتن‌های ساختمانی معمولی است. این سازه‌ها همچنین انعطاف‌پذیری در طراحی و استفاده دارند و می‌توانند به سرعت در پروژه‌های مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. خانه پیش ساخته بتنی نمونه ای از این نوع سازه هاست که استفاده از بتن پیش ساخته باعث افزایش سرعت اجرای پروژه شده است.

سازه پیش ساخته ساندویچ پانل

سازه پیش‌ساخته ساندویچ پانل یک سازه ساختمانی است که از دو لایه فلزی (فولاد یا آلومینیوم) با یک لایه عایق (معمولاً از جنس فوم پلی‌یورتان یا پلی‌استایرن) بین آن‌ها تشکیل شده است. این پانل‌ها به صورت پیش‌ساخته در کارخانه‌ها ساخته می‌شوند و در محل نهایی برای ساختمان به صورت ماژول‌های بزرگ نصب می‌شوند.

این ساندویچ پانل‌ها به دلیل ساختار چندلایه‌ایشان دارای عملکرد عایقی، سبک و همچنین استحکام بالا هستند. عایق‌های مورد استفاده در این سازه‌ها باعث می‌شوند که ساختمان از نظر حرارتی و صوتی عملکرد بسیار بهتری داشته باشد.
استفاده از این پانل‌ها به عنوان دیوارها، سقف و پوشش‌های ساختمانی، در ساختمان‌های مسکونی، صنعتی، تجاری و حتی در سازه‌های خارجی مثل انبارها یا سوله‌ها رایج است. از مزایای آن‌ها می‌توان به سرعت بالا در نصب، کاهش هزینه‌های ساخت، عمر طولانی و عملکرد عالی در شرایط حرارتی و صوتی اشاره کرد.

سازه پیش ساخته شده LSF

سازه‌های پیش‌ساخته ال‌اس‌اف به سازه‌هایی اشاره دارند که با استفاده از فلزات سبک، به ویژه استیل گالوانیزه شده (که باعث مقاومت بیشتر در برابر زنگ‌زدگی می‌شود) برای ایجاد اجزا سازه استفاده می‌کنند. این فلزات معمولاً به صورت پیش‌ساخته در کارخانه‌ها به صورت پانل‌ها، بالکن‌ها، دیوارها و سایر اجزا ساخته می‌شوند و سپس به محل نصب منتقل می‌شوند.

از مزایای سازه‌های پیش‌ساخته ال‌اس‌اف می‌توان به سرعت بالا در نصب، وزن کمتر نسبت به سازه‌های سنتی، استحکام و سازگاری با فناوری‌های مدرن (مانند سیستم‌های اتوماسیون و هوش مصنوعی) اشاره کرد. هم چنین، این نوع سازه‌ها به دلیل استفاده از فلزات، مقاومت بالایی در برابر حریق و سایر عوامل محیطی دارند. این سازه‌ها در بخش‌های مختلف مانند ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی به کار می‌روند.

سازه پیش ساخته شده چوبی

سازه‌های پیش‌ساخته چوبی از قطعات چوبی ساخته می‌شوند که به صورت پیش‌تولید شده و آماده برای نصب در محل نهایی هستند. این سازه‌ها شامل قطعاتی مانند پنل‌های دیواری، پنل‌های سقفی، کف‌ها و قطعات دیگر ساختمانی هستند که از چوب پیش‌ساخته تهیه می‌شوند.
یکی از مزایای استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته چوبی مانند کلبه های سوئیسی مثلثی  این است که این سازه‌ها به دلیل ویژگی‌های چوب مانند سبکی، عایق حرارتی و صوتی، قابلیت تنظیم رطوبت و زیبایی ظاهری، برای ساختمان‌های مسکونی، تجاری و حتی موارد خاص مانند سازه‌های باغبانی یا کلبه‌های تفریحی استفاده می‌شوند.

کاربرد سازه های پیش ساخته چیست؟

سازه‌های پیش‌ساخته به عنوان یک روش مدرن در صنعت ساخت و ساز از کاربردهای گسترده‌ای برخوردار هستند. این سازه‌ها در انواع مختلف پروژه‌ها و ساختمان‌ها به کار می‌روند، از ساختمان‌های مسکونی گرفته تا سازه‌های صنعتی و تجاری. برخی از کاربردهای سازه‌های پیش‌ساخته عبارتند از:

• ساختمان‌های مسکونی:

استفاده از قطعات پیش‌ساخته در ساخت و ساز ساختمان‌های مسکونی برای دیوارها، سقف‌ها، پنجره‌ها، درب‌ها و نماهای پیش ساخته به دلیل سرعت بالا در نصب و کاهش هزینه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

• ساختمان‌های تجاری و اداری:

در ساختمان‌های اداری و تجاری نیز از سازه‌های پیش‌ساخته برای اجزا مختلفی مانند دیوارها، پوشش‌ها، پنل‌های سقفی و پنجره‌ها استفاده می‌شود.

• سازه‌های صنعتی:

در صنایع مختلف، از جمله صنایع خودروسازی، مخازن آب، انبارها و سازه‌های صنعتی دیگر، سازه‌های پیش‌ساخته به عنوان یک روش سریع و کارآمد برای ایجاد سازه‌های بزرگ و پیچیده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

• سازه‌های حمل و نقل:

در صنایع حمل و نقل نیز از سازه‌های پیش‌ساخته برای اجزای مختلف وسایل نقلیه مانند کانتینرها، قطارها و برخی قطعات خودروها استفاده می‌شود.
استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته به دلیل سرعت بالا در ساخت، کاهش هزینه‌ها، کیفیت بالا، کارآیی، و همچنین امکان انعطاف‌پذیری در طراحی و استفاده، در صنعت ساخت و ساز به طور گسترده‌ای مورد توجه قرار می‌گیرد.

سازه پیش ساخته مدولار به چه نوع سازه ای گفته می شود؟

سازه‌های پیش‌ساخته مدولار به سازه‌هایی گفته می‌شود که از اجزا یا ماژول‌های پیش‌ساخته تشکیل شده و به صورت قطعات مجزا ساخته می‌شوند. این اجزا به صورت استاندارد و به صورت ماژول‌هایی با اندازه‌ها و شکل‌های مشخص تولید می‌شوند و بعداً در محل ساختمان منتقل شده و نصب می‌شوند.

این نوع سازه‌ها معمولاً شامل ساختمان‌هایی مثل کانتینرهای تجاری، واحدهای مسکونی مدولار، سازه‌های موقتی مانند کلاس‌های مدرسه موقت، ادارات موقت و موارد مشابه می‌شود. همچنین، این نوع سازه‌ها برای ساخت سریع و بهره‌وری بالا در مواردی مانند پروژه‌های ساختمانی موقتی یا در مواقع اضطراری که نیاز به سازه‌های سریع و قابل حمل هست، استفاده می‌شوند.

سازه‌های پیش‌ساخته مدولار به دلیل انعطاف‌پذیری، سرعت بالا در نصب، کاهش هزینه‌ها و تولید با کیفیت مورد توجه قرار می‌گیرند.

سازه های سبک پیش ساخته چیست؟

سازه‌های سبک پیش‌ساخته به سازه‌هایی گفته می‌شود که از موادی با وزن سبک تشکیل شده و در نتیجه وزن کمتری نسبت به سازه‌های سنتی دارند. این نوع سازه‌ها از موادی مثل فولاد، آلومینیوم، پلاستیک‌های تقویت شده با فیبر (FRP)، بتن سبک یا سایر موادی که وزن سبکی دارند، ساخته می‌شوند.
استفاده از سازه‌های پیش‌ساخته با وزن کم می‌تواند در برخی موارد مفید باشد؛ از جمله:

• کاهش فشار بر بنیاد:

وزن کمتر سازه‌های پیش‌ساخته می‌تواند باعث کاهش فشار و وزن وارده بر بنیاد و پایه‌های ساختمان شود.

• سرعت بالاتر در نصب:

وزن کمتر به معنای حمل و نقل آسان‌تر و نصب سریع‌تر سازه‌هاست.

• کاهش هزینه‌ها:

حمل و نقل آسان‌تر و نیاز به دستگاه‌های کمتر برای نصب ممکن است هزینه‌های حمل و نقل و نصب را کاهش دهد.

• مقاومت در برابر زلزله:

سازه‌های با وزن کمتر ممکن است در مقابل نیروهای زلزله و رفتارهای دینامیکی بهتر عمل کنند.

• ارتقاء ایمنی:

در برخی موارد، سازه‌های با وزن کمتر ممکن است مناسب‌ترین گزینه برای استفاده در ساختمان‌ها و سازه‌هایی با الزامات ایمنی بالا باشند.
اما، وزن کمتر ممکن است به همراه برخی محدودیت‌ها نیز همراه باشد. این محدودیت‌ها ممکن است شامل کاهش استحکام و مقاومت برخی سازه‌ها، نیاز به مواد خاص و گران‌تر و همچنین محدودیت در طراحی و قابلیت تحمل نیروهای خاص باشد.

طول عمر سازه های پیش ساخته چند سال است؟

عمر مفید سازه‌های پیش‌ساخته به عوامل متعددی بستگی دارد و نمی‌توان به صورت دقیق یک عدد مشخص برای طول عمر آنها قائل شد. عمر مفید سازه‌های پیش‌ساخته به مواردی مانند:

• مواد مورد استفاده:

نوع مواد و کیفیت آنها تأثیر زیادی بر طول عمر سازه‌های پیش‌ساخته دارد. برخی مواد مانند فولاد و بتن می‌توانند عمر مفید طولانی‌تری داشته باشند.

• شرایط محیطی:

شرایط محیطی مانند تغییرات آب و هوا، نیاز به مقاومت در برابر زلزله، ارتفاع ساختمان، واقع بودن در منطقه ساحلی یا منطقه با تغییرات دمایی شدید می‌توانند بر عمر مفید سازه‌ها تأثیر بگذارند.

• نگهداری و مراقبت:

سطح نگهداری و تعمیرات منظم می‌تواند به طول عمر مفید سازه‌ها کمک کند. نداشتن نگهداری مناسب می‌تواند عمر سازه‌ها را کوتاه کند.
با این همه، برخی از سازه‌های پیش‌ساخته می‌توانند طول عمری مشابه یا حتی بیشتر از سازه‌های سنتی داشته باشند؛ اما برای ارزیابی دقیق عمر مفید یک سازه پیش‌ساخته، نیاز به بررسی شرایط خاص هر پروژه و نوع مصالح استفاده شده داریم.

مراحل ساخت سازه شکل پیش ساخته چگونه است؟

مراحل ساخت سازه‌های پیش‌ساخته معمولاً به شکل زیر است:

• طراحی و مهندسی:

در این مرحله، سازه به دقت طراحی می‌شود. از مدل‌سازی سه‌بعدی و نرم‌افزارهای مهندسی برای طراحی و تهیه نقشه‌های دقیق استفاده می‌شود.

• تولید اجزا پیش‌ساخته:

اجزای سازه مانند پانل‌های دیواری، سقفی یا دیگر اجزا بر اساس طراحی تولید می‌شوند. این اجزا در کارخانه‌های مخصوص ساخته می‌شوند و معمولاً به صورت ماژول‌هایی با اندازه‌های استاندارد تولید می‌شوند.

• حمل و نقل:

پس از تولید، اجزای پیش‌ساخته به محل ساختمان منتقل می‌شوند. این حمل و نقل ممکن است از راه کامیون‌ها، قطارها یا حمل‌ونقل دریایی انجام شود.

• نصب و اجرای سازه:

اجزا پیش‌ساخته به محل ساختمان منتقل شده و نصب می‌شوند. این نصب ممکن است شامل اتصال اجزا، نصب دیوارها، سقف و بقیه اجزا ساختمانی باشد.

• تکمیل و تمیزکاری:

پس از نصب اجزا، کارهای تکمیلی مانند اتصالات نهایی، نصب تجهیزات داخلی و خارجی، رنگ‌آمیزی و تمیزکاری نهایی انجام می‌شود.
این مراحل ممکن است بسته به نوع سازه، ابعاد و مقیاس پروژه، مواد مورد استفاده و فناوری‌های استفاده شده تغییر کنند.