دستورالعمل طراحی سازه ای و الزامات و ضوابط عملکردی و اجرائی نمای خارجی ساختمان : ضابطه شماره 714 | 3-11- نمای بتن مسلح به الیاف کوتاه شیشه (GFRC)

نمای بتن مسلح به الیاف کوتاه شیشه متشکل از سیمان پرتلند، ماسه، آب و الیاف شیشه مقاوم به قلیا است. وجود الیاف شیشه باعث افزایش مقاومت کششی بتن می شود. بر خلاف پانل های بتنی پیش ساخته که به وسیله میلگرد مسلح شده اند ،پانل های مسلح شده به الیاف شیشه ای نیازی به مسلح کننده های فولادي ندارند. 

طول الیاف در حدود 2/5 تا 5 سانتیمتر است و به صورت تصادفی در داخل مخلوط بتن توزیع می شوند. پخش شدن تصادفی و یکنواخت الیاف نه تنها باعث ایجاد مقاومت کششی در بتن می شود، بلکه باعث سخت تر شدن و ارتقا مقاومت در برابر ضربه در پانل نیز می شود. از آنجایی که الیاف شیشه معمولی در برابر سیمان پرتلند واکنش می دهند، در این پانل ها از الیاف شیشه مقاوم در برابر قلیا باید استفاده شود. 

1-3-11- نمای GFRC پیشساخته 

نماي GFRC پیش ساخته از 3 بخش مهم تشکیل می شود: 

1- GFRC پانل

2- قاب پشتیبان فولادی سرد نورد شده  

3- اتصال هایی که پانل GFRC را به قاب پشتیبان متصل می کنند 

پانل GFRC معمولاً ضخامتی در حدود 1/5 تا 2 سانتیمتر دارد. پانل GFRC به قاب متشکل از اعضای فولادي سرد نورد شده، متصل می شود (شکل 11-11). در این ترکیب، پانل، بارها را به قاب فلزی منتقل کرده و قاب فلزی نیز بارها را به سازه ساختمان انتقال می دهد. اندازه و فاصله بین اعضای قاب پشتیبان با توجه به اندازه کلی پانل و بارهای وارده بر آن بر اساس فصل سوم این دستورالعمل باید طراحی شود. 

2-3-11- مهارهای انعطاف پذیر 

پانل GFRC در فاصله ای در حدود 5 سانتیمتر از صفحه قاب به وسیله مهاره ای میله ای نصب می شود. فضای خالی بین دیواره و قاب حائز اهمیت است، زیرا در این حالت دیواره و قاب اجازه حرکت آزادانه را خواهند داشت . 

مهارها از میلگردهایی که به صورت L شکل خم شده اند تشکیل شده و دارای قطري برابر با 1 سانتیمتر می باشند. جهت ایجاد مقاومت در برابر خوردگی، از فولاد آبکاری شده با کادمیوم در مهارها استفاده می شود. یک انتهای مهارها به قاب جوش داده شده و انتهای دیگر در درون پانل GFRC جا داده می شود. ضخامت دیواره در اطراف محل اتصال مهارها ضخیم تر است. این ناحیه که در آن ضخامت دیواره بیشتر است لایه پیوندی نام دارد (شکل 11-13). 

هدف از بکارگیری این مهارها انتقال هر دو بار ثقلی و جانبی از دیواره به قاب است. براي این کار مهارها باید در صفحه عمود بر پانل، صلبیت نسبی داشته باشند به طوريکه به هنگام انتقال بار کوچکترین تغییر شکلی در آنها ایجاد نشود. 

از آنجاکه دیوار GFRC به هنگام تاثیر رطوبت و تغییرات دما دچار تغییر اندازه می شود، مهارها باید انعطاف پذیری قابل قبولی داشته باشند تا به هنگام وقوع این تغییرات، تنش قابل توجهی در دیواره ایجاد نشود. یکی از راه کارهای حصول این هدف، جدا کردن مهار از قاب و جوش دادن انتهای مهار به قاب می باشد (شکل 11-14). 

3-3-11- رویه سطحی پانل های GFRC 

رویه استاندارد برای پانل GFRC، یک لایه نازک بتنی با مواد پلیمری است (شکل 11-15). پانل های GFRC را می توان به شکل سنگدانه های نمایان نیز ساخت، این عمل مشابه کاری است که در پانل های پیش ساخته بتنی نیز صورت می گیرد. 

جهت ساخت پانل های GFRC با رویه سنگدانه های نمایان، به جای استفاده از پوشش آستر، میتوان از یک لایه بتنی که مخلوط پوسته نامیده می شود استفاده کرد. ضخامت مخلوط نما در حدود 1 سانتیمتر و ابعاد سنگدانه های به کار رفته در این مخلوط در حدود 5 الی 6 میلیمتر می باشد. 

4-3-11- جزئیات اتصال پانل های GFRC 

سیستم اتصال پانل های GFRC به سازه ساختمان مشابه سیستم اتصال پانل های پیش ساخته بتنی می باشد. به عبارت دیگر در پانل های GFRC دو اتصال اتکایی و دو یا چند اتصال مهاری (دوخت به پشت) به کار می رود. به دلیل اینکه پانل های GFRC  سبکتر از پانل های پیش ساخته بتنی اند، اتصالات آنها نیز سبک تر خواهد بود (شکل 11-16).