با پیشرفت علوم و تکنولوژی‌های مختلف صنعت ساختمان‌سازی تحول بسیار عظیمی داشته و امروزه از انواع مصالح مدرن در جهت کاهش هزینه‌ها، افزایش امنیت، افزایش سرعت ساخت‌وساز، کاهش مصرف مصالح، صرفه‌جویی در انرژی و … استفاده می‌شود. هر کدام از مواد و مصالحی که در بخش‌های مختلف ساختمان به کار می‌روند می‌توانند کاربردها، ویژگی‌ها، قابلیت‌ها و رفتارهای متفاوتی داشته باشند که باید کاملاً بررسی شوند. سیستم ICF از جمله سیستم‌هایی است که امروزه نقش پررنگی در اجرای دیوارهای ساختمانی دارد و با استقبال خوبی مواجه شده است. یکی از مهم‌ترین نکاتی که در مورد این سیستم باید مورد توجه قرار بگیرد رفتار لرزه‌ای آن است که میزان تحمل آن در برابر بارهای جانبی را نشان می‌دهد. در ادامه مطلب به بررسی کامل رفتار لرزه‌ای ICF پرداخته می‌شود.
قالب‌های عایق ماندگار ICF چیست و چه کاربردهایی دارد؟
سیستم ICF مخفف Insulating concrete framework بوده و به معنای قالب‌های عایق ماندگار بتن می‌باشد. این قالب‌ها در حقیقت نوعی عایق ماندگار هستند که شامل دو پانل از جنس پلی استایرن (یونولیت) با ابعاد ۶ * ۴۵ *۱۲۰ سانتی‌متر هستند. این پانل‌ها با اتصالات پلاستیکی از جنس پلی‌پروپیلن به هم متصل شده و بعد از نصب آرماتور در فضای بین دو پانل، بتن‌ریزی می‌شود. بعد از بتن‌ریزی این عایق‌ها جزئی از دیوار محسوب می‌شوند و می‌توانند عایق صوت و حرارت باشند. در حقیقت با استفاده از این سیستم کل سازه به شکل دیوار برشی اجرا شده و حتی‌الامکان نیازی به ستون نخواهد بود. از مهم‌ترین کاربردهای سیستم ICF می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- استفاده در ساختمان‌های مسکونی، اداری، تجاری، خدماتی و …
- استفاده در ساختمان‌های صنعتی و سوله‌ها
- استفاده در مخازن ذخیره آب و گرانول‌ها
- استفاده در حوضچه‌های صنعتی و استخرها
- استفاده در دیوارهای پیرامونی سایت و دیوارهای حائل و سازه‌های زیرزمینی و …
مزایا و معایب
استفاده از هر کدام از مصالح مدرن و نوین ساختمانی مانند یونولیت سقفی و دیوارهای ICF می‌توانند مزیت‌ها و معایب خاصی داشته باشند و لازم است که به تمامی این نکات توجه شود. از جمله مهم‌ترین مزایای استفاده از سیستم دیوارهای ICF می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:
- حداکثر ارتفاع ساختمان در صورت استفاده از این دیوارها ۵۰ متر از تراز پایه است.
- تا ۶۰ درصد به کاهش زمان اجرای سفت کار کمک می‌کند.
- تا ۷۰ درصد باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی خواهد شد
- در هزینه‌های ساخت و اجرا صرفه‌جویی خواهد شد
- امکان ایجاد بازشو در محله‌ای مورد نظر وجود دارد
- امکان نصب باتری‌های خورشیدی به دلیل عایق بودن ساختمان وجود خواهد داشت
- با محیط‌زیست سازگاری بالایی دارد و …
این سیستم در کنار تمامی مزیت‌هایی که دارد می‌تواند معایب و ایراداتی نیز داشته باشد که مهم‌ترین آن‌ها شامل موارد زیر هستند:
- امکان استفاده مجدد از مصالح وجود نخواهد داشت.
- جابجایی در و پنجره پس از اتمام ساخت سخت است چرا که چنین تغییراتی نیازمند برش بتن است
- در صورت استفاده از رابط‌های پلاستیکی، حداکثر ارتفاع مجاز ساختمان به دو طبقه محدود می‌شود
رفتار لرزه‌ای ICF
همان‌طور که گفته شد سیستم ICF توانایی بسیار خوبی برای مقابله با بارهای جانبی (زلزله و طوفان) دارد و دلیل آن ناشی از تغییر اندک بارهای جانبی و یکپارچگی مناسب سقف و دیوار است. عناصر باربر اصلی در ساختمان‌هایی که از سیستم ICF استفاده می‌کنند ضخامت کمی دارند اما یکپارچگی بالای آن‌ها باعث می‌شود که رفتار لرزه‌ای ICF مناسب باشد. در حقیقت در سیستم ICF اتصال سقف به دیوار به وسیله میلگردهای خم شده و بتن درجا انجام می‌شود به‌گونه‌ای که یک اتصال گیردار برای انتقال بارهای ثقلی و یک اتصال برش‌پذیر برای انتقال بارهای درون صفحه‌ای ناشی از زلزله ایجاد می‌شود.
از دیگر دلایل رفتار لرزه‌ای ICF مناسب می‌توان به وزن کم آن در مقایسه با سیستم‌های متداول بتنی و فولادی اشاره کرد. اگرچه در سیستم تونلی بتن بیشتری در مقایسه با سیستم ICF استفاده می‌شود اما به دلیل کاربرد بیشتر میلگرد و آهن‌آلات در سیستم ICF وزن سیستم تونلی کمتر خواهد بود و این باعث رفتار لرزه‌ای بهتر آن می‌گردد.
هرچقدر که تعداد اعضای سازه‌ای مشارکت‌کننده در باربری بیشتر باشد عملکرد لرزه آن نیز بهتر خواهد بود. اجرای نامناسب رامکا یکی از اصلی‌ترین دلایل رفتار نامناسب لرزه‌ای این سیستم‌ها است و زمانی که این قطعه با ملات اجرا شود پیوستگی بتن دیوار را دچار مشکل می‌کند و در پای دیوار که محل بروز بیش‌ترین لنگر خمشی است به صورت موضعی دیوار را دچار ضعف خواهد کرد. همچنین اگر رامکا همزمان با دیوار و سقفی پایینی اجرا نشود باعث ایجاد درز سرد می‌شود که در نهایت به ضعیف شدن سیستم و دیوار ختم خواهد شد.
محدودیت‌های معماری در سیستم ICF
استفاده از سیستم ICF همانند بلوک‌های یونولیت می‌تواند محدودیت‌های اجرایی خاص خود را داشته باشد. در اصل اصلی‌ترین عامل محدودیت‌های معماری در این سیستم زیاد بودن ضخامت دیوارها است که باعث افزایش بار مرده سیستم می‌شود در نتیجه لازم است دیوارهای طبقات مختلف درست در یک راستا قرار بگیرند. البته باید توجه داشت که آزادی عمل در ICF زیاد است.
جمع‌بندی نهایی
سیستم ICF به عنوان قالب‌های عایق ماندگار بتن از دو پانل از جنس پلی استایرن ساخته شده و بعد از آرماتوربندی بتن‌ریزی می‌شوند. این سیستم از مزیت‌ها و معایب متعددی برخوردار است و می‌تواند در برابر بارهای وارده مقاومت بسیار خوبی داشته باشد. رفتار لرزه‌ای ICF در مقایسه با سیستم‌های سنتی بسیار مناسب است چرا که هم از وزن کمی برخوردار است و هم عایق صوت و حرارت می‌باشد.
