طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین چیست؟ افزایش جمعیت و به تبع آن افزایش ساخت و سازهای با تراکم بالا، باعث شده مهندسان این حوزه دست به کار شده و روش‌های متنوع‌تر و مدرن‌تری در زمینه اجرای سازه‌ها طراحی و ابداع کنند، که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. مهمترین مسئله‌ای که قبلا از اقدامات اجرایی، باید در همه روش‌ها درنظر گرفته شود، مطالعه صحیح و دقیق منطقه و خاک شناسی آن است ، چرا که همواره احتمال ریزش دیواره گود در خاکبرداری‌های عمیق وجود دارد.
اجرای سازه با روش بالا به پایین به انجام عملیات ساخت و ساز سرعت چشمگیری می‌بخشد. این روش اولین بار حدود پنجاه سال پیش در پاریس و میلان به منظور ساخت سازه‌های بزرگ زیرزمینی یا همان تونل‌ها مورد استفاده قرار گرفت. اجرای سازه با روش بالا به پایین به طور معمول برای اجرای ساختمان‌هایی استفاده می‌شود که محدودیت فضای عملکرد دارند. چرا که روند ساخت بدلیل کمبود فضا و ایجاد شرایط ترافیکی، پروژه‌های عمرانی به سختی پیش می رود. اگر شما هم از جمله افرادی باشید که در حوزه ساخت و ساز فعالیت می‌کنید حتما این سوال برایتان پیش آمده که طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین چیست؟ و چه تفاوتی با سایر روش‌های اجرای سازه دارد، در ادامه می‌خوانید که این روش چگونه است؟ چه مزیت‌هایی دارد و تفاوت آن با سایر روش‌های اجرای سازه چیست؟
نحوه طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین
در این روش برای. طراحی سازه پس از حفر چاه، ستون‌های فولادی نصب می‌شوند و یا دیوارهای دیافراگمی ساخته می‌شوند، پس از آن سقف زیرزمین اول ساخته می‌شود، که بخش اعظمی از فشار جانبی خاک را همین سقف متحمل می شود. با احداث سقف بازشو امکان دسترسی به خاک تراز پایین‌تر نیز ایجاد می شود تا سایر عملیات مربوط به آن قسمت همچون: خارج نمودن خاک زیر سقف با راحتی و سرعت بیشتری انجام شود. به محض رسیدن به سطح سقف زیرزمین بعدی، این سقف اجرا می‌شود، این فرآیند نهایتا تا رسیدن به فونداسیون سازه ادامه دارد. درواقع همزمان با خاک برداری ساخت سقف‌ها را تا رسیدن به تراز مثبت به همراه دارد.
ساخت و ساز ساختمان و …در گود با عمق زیاد و سطح کم، با محدودیت‌هایی که برای گودبرداری ایجاد می‌کند، عملکرد ماشین‌آلات را کند کرده و در نتیجه پروژه با سرعت کافی پیش نخواهد رفت که این اتفاق موجب ضرر مالی برای سازندگان پروژه می شود. روش اجرای بالا به پایین سازه بهترین گزینه برای این شرایط است. به طور کلی سرعت بالای این روش است که موجب ارجحیت آن در شرایط خاص به سایر روش‌ها می‌شود.
سرعت، تنها مزیت اجرای این روش نیست، چرا که در ساخت سازه‌هایی که به علت بالا بودن سطح آب زیر زمینی، حفاری و … با مشکل همراه است، طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین بهترین گزینه و انتخاب محسوب می شود اما از آنجا که اجرای روش بالا به پایین انواع مختلفی دارد، باید به شرایطی از جمله: خاک منطقه، محدودیت‌های زمانی، محدودیت بودجه، امکانات اجرا و … توجه نموده و پس از بررسی تمام ابعاد این مسئله، یکی از انواع روش‌های آن را انتخاب کرد.
مزایای روش اجرای سازه با روش بالا به پایین
حذف کامل سازه نگهبان در روش بالا به پایین، علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف مصالح همچون فولاد و سیمان، به واسطه کاهش مصرف انواع حالت‌های انرژی و در نتیجه کاهش تولید گازهای گلخانه‌ای، به عنوان یک روش سبز نیز شناخته شده است. علاوه بر این به دلیل کاهش زمان اجرای پروژه، هزینه های سرمایه‌گذاری نیز کاهش می یابد که در ادامه مزایای این روش به صورت موردی ذکر می‌شود:
پیشگیری از خطرات ناشی از تغییر شکل محل گودبرداری
در زمان عملیات گودبرداری ریسک‌هایی وجود دارد که ممکن است خطرات قابل توجهی را به همراه داشته باشند. از جمله این ریسک‌ها، تغییرات حالت دیواره‌ها و کف گود مانند تغییر ارتفاع به دلیل نشست و یا تغییر شکل دیواره‌ها است که با افزایش عمق گودبرداری، این ریسک بیشتر هم خواهد شد. اتفاقات مشابه این، در روش ساخت بالا به پایین به ندرت مشاهده می شود.
در مقررات ملی و مواد مربوط به طراحی سازه ، کمیتی به نام ضریب پایداری تعریف شده است که معیاری جهت تعیین وضعیت مهار جانبی سازه محسوب می‌شود. در بند 9-16-3 مبحث نهم این مقررات به صراحت اعلام شده که اگر مقدار این ضریب از ۰۵/۰ کمتر باشد، کل طبقه، مهارشده در نظر گرفته خواهد شد.
عدم نیاز به اجاز‌ه‌نامه از طرف همسایگان محل پروژه
در ادامه معرفی مزایای روش ساخت بالا به پایین یا همان تاپ دان (TOP-DOWN) می‌توان به عدم نیاز به اجازه فعالیت در زمین‌های مجاور محل پروژه اشاره کرد . همان‌طور که میدانید برای اجرای روش میخ‌کوبی و مهارکوبی، به صدور اجازه رسمی از طرف مجاورین محل گودبرداری پروژه نیاز است که همواره برای مجریان و مالکان دشوار بوده و هست چراکه در مناطق شهری و به ویژه مناطق پرتراکم، جلب رضایت همسایگان اطراف کار آسانی نیست. البته گاهی استفاده از ابزارهای مالی برای جلب رضایت نتیجه می‌دهد اما این روش نیز هزینه‌های اضافی را تحمیل خواهد کرد. در صورتی که استفاده از اجرای سازه با روش بالا به پایین، دیگر چنین دغدغه‌ای موضوعیت ندارد و کار راحت‌تر و سریع‌تر پیش خواهد رفت.
کاهش ایجاد آلودگی صوت و هوا برای مجاورین
یکی دیگر از مزایای قابل توجه اجرای سازه با روش بالا به پایین، کاهش آلودگی هوا و صوت در محل اجرای پروژه است چرا که به واسطه انجام فعالیت‌های پایدارسازی در کارگاه‌های مسقف، میزان خروج گرد و خاک و صداهای ناشی از این فعالیت‌ها به بیرون و ایجاد دغدغه برای همسایگان به طرز چشمگیری کاهش می‌یابد که همین مسئله به نوعی یک حاشیه امن روانی برای مجریان پروژه ایجاد خواهد کرد.
عدم تاثیرپذیری از شرایط جوی نامساعد
کارگاه مسقف تشکیل شده در این روش ساخت، امتیاز بزرگ دیگری نیز دارند و آن، عدم تاثیرپذیری روند اجرای پروژه از شرایط نامطلوب جوی مثل برف، باران، طوفان و … است که این مزیت در شهرهای بارانی بسیار بیشتر نمود پیدا می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود عملیات اجرا در هر شرایطی ادامه پیدا کند که در نتیجه باعث سهولت و دقت بیشتر در برنامه‌ریزی زمانی خواهد شد.
معایب اجرای سازه به روش ساخت بالا به پایین
تا به اینجا از مزایای اجرای سازه با روش بالا به پایین گفتیم اما همان‌طور که میدانید هر روشی در کنار مزایا، معایب یا محدودیت‌هایی نیز به همراه دارد که این روش نیز از این قاعده مستثنی نیست.
از جمله این معایب می‌توان به :
نیاز به نیروی انسانی حرفه‌ای و مسلط به این روش که با اصول طراحی سازه آشنایی داشته باشند، چه در طراحی و چه در زمان اجرا، دشواری پیاده‌سازی سیستم آب‌بندی، دشواری دسترسی به محل نصب ستون‌ها، ضرورت اجرای شمع‌های بتن مسلح زیر ستون‌ها و پیچیدگی عملیات خاک‌برداری و اجرای بخش زیرزمین اشاره کرد. این محدودیت‌ها، اهمیت موضوع مطالعه‌ی صحیح و دقیق منطقه و خاک‌شناسی را دوچندان می‌کند.
نتیجه گیری
با تمام این توضیحات و از نگاه کلی، می‌توان گفت مزایای قابل توجه طراحی و اجرای سازه با روش بالا به پایین، تا حد زیادی ارزش کنار آمدن با این محدودیت‌ها را برای سرمایه‌گذاران و مجریان پروژه دارد و به همین دلیل است که همواره مورد استقبال قرار می‌گیرد. نظر شما در مورد تفاوت‌ها یا برتری‌های این روش نسبت به روش‌های دیگر چیست؟
از اینکه تا انتهای این مقاله همراه ما بودید از شما سپاسگزاریم و شما را به مطالعه دیگر مقالات این وب‌سایت دعوت می‌کنیم.