با استفاده از ساختار فولادی ماژولار، شرکت‌ها قطعات پیش‌ساخته را در محیط کنترل‌شده کارخانه تولید می‌کنند و همزمان برای انجام کارهای محل نصب آماده می‌شوند. طبق تحقیقات انجام‌شده توسط پونمون در سال ۲۰۲۳، حدود شصت تا هشتاد درصد از کارهای مورد نیاز، دور از محل ساخت‌وساز واقعی انجام می‌شود. این روش باعث کاهش تأخیرهای آزاردهنده‌ای می‌شود که در روش‌های سنتی ساخت‌وساز رخ می‌دهد، جایی که تمام مراحل باید منتظر اتمام مرحله قبلی بمانند. به عنوان مثال، بیمارستان‌ها را در نظر بگیرید. بررسی برخی مطالعات در سال ۲۰۲۴ نشان می‌دهد که در ساخت این تأسیسات، کارگران قادر بودند حتی قبل از تکمیل تمامی کارهای زیربنایی، شروع به تولید ماژول‌ها کنند. این همپوشانی بین انجام کارهای فونداسیون و تولید ماژول‌ها حدود دوازده تا هجده روز طول کشید و در نهایت تقریباً یک‌سوم از کل زمان لازم برای تکمیل چنین سازه‌های پیچیده‌ای کاسته شد.
پایداری ابعادی فولاد ساختاری امکان مهندسی دقیق و نصب سریع در محل را فراهم می‌کند. یک مطالعه زیرساخت نظامی نشان داد که اتصالات فولادی پیش‌جوشیده زمان یکپارچه‌سازی را در مقایسه با بتن ریزی درجا ۴۰ تا ۶۰ درصد کاهش می‌دهند. برخلاف چوب یا بتن، فولاد در حین حمل و نقل تاب نمی‌خورد و اطمینان حاکم است که ماژول‌ها به‌صورت هماهنگ و بدون نیاز به کار مجدد در محل قرار گیرند.
ساخت کنترل‌شده در کارخانه، تلرانس‌ها را در محدوده ±۲ میلی‌متر حفظ می‌کند و امکان اتصالات آماده پیچ و مهره بدون تنظیمات محلی را فراهم می‌آورد. با حد استحکام تسلیم ۵۰ ksi، فولاد ماژول‌هایی سبک‌وزن اما محکم را پشتیبانی می‌کند که تنش‌های حمل و نقل را تحمل کرده و یکپارچگی برنامه زمان‌بندی را حفظ می‌کنند. بهینه‌سازی برش با دستگاه‌های CNC، ضایعات مواد را ۱۸ درصد کاهش می‌دهد (ASTM 2023)، که از کمبودهایی که پروژه‌های متداول را به تأخیر می‌اندازند جلوگیری می‌کند.
| فاز | سنتی (روز) | ماژولی فولادی (روز) |
|---|---|---|
| فونداسیون + ساخت | 92 | ۶۴ (-۳۰%) |
| مونتاژ سازه‌ای | 47 | ۱۲ (-۷۴%) |
| تاخیرهای ناشی از شرایط جوی | 21 | 4 (-81%) |
جریان‌های کاری موازی و ماژول‌های فولادی مقاوم در برابر عوامل جوی، زمان‌بندی‌ها را تا 30 تا 50 درصد کاهش می‌دهند و در عین حال از مقاومت سازه‌ای در محیط‌های پر باد مطابق با استانداردهای IEC 61400 نیز اطمینان حاصل می‌کنند.
تولید کارخانه‌ای در محیط کنترل‌شده آب‌وهوایی، توقف‌های کار ناشی از شرایط جوی را حذف می‌کند، در همین حال تیم‌های محلی فونداسیون و تأسیسات را به صورت همزمان آماده می‌کنند. چیدمان بهینه‌شده خطوط تولید در کارخانه، جریان مواد را بهبود بخشیده و ضایعات را 18 تا 22 درصد نسبت به روش‌های سنتی در محل کاهش می‌دهد (VMS Consultants 2023). این فرآیند دو مسیره بر اساس معیارهای مهندسی صنعتی، زمان‌بندی‌ها را تا 34 تا 41 درصد کوتاه‌تر می‌کند.
ماژول‌های فولادی با اجزای قفل‌شونده و اتصالات استاندارد پیچ‌و مهره‌ای طراحی شده‌اند و دقتی در حدود ±۲ میلی‌متر دارند. این واحدها که در کارخانه ساخته می‌شوند، هنگام انباشته شدن به صورت عمودی یا چیدمان افقی، سلامت سازه‌ای خود را حفظ می‌کنند—ویژگی‌ای ضروری برای تأسیسات اضطراری چندطبقه. مقاومت آنها در برابر تاب‌برداشتن یا ترک‌خوردگی در حین حمل‌ونقل، ادغام روان در محل اجرا را تضمین می‌کند.
پس از یک توفان که در سال ۲۰۲۲ در جنوب شرق آسیا باعث جابجایی ۱۴۰۰۰ نفر شد، تیم‌های ساختمانی یک بیمارستان ماژولار فولادی ۱۲۰ تخت‌خوابی را تنها در ۲۴۳ ساعت کاری احداث کردند. بخش‌های پیش‌ساخته شده که شامل سیستم‌های الکتریکی و HVAC بودند، دقیقاً زمانی به محل رسیدند که کارهای فونداسیون به پایان رسیده بود. بهینه‌سازی پیشرفته فرآیند، این گردش کار همگام را ممکن ساخت و فعالیت‌های بحرانی را نسبت به ساخت‌وساز اضطراری متداول ۶۰٪ کاهش داد.
سازه‌های فولادی مدولار مدرن با اتصالات دقیق مهندسی‌شده، نصب سریعی را بدون قربانی کردن ایمنی به دست می‌آورند. این سیستم‌ها باید بتوانند در برابر بارهای محیطی مقاومت کنند و در عین حال سرعت نصبی ۶۰ تا ۷۰ درصد سریع‌تر از اتصالات بتنی سنتی داشته باشند (گزارش مهندسی سازه، ۲۰۲۳).
رابط‌های استاندارد امکان تراز و بستن سریع را فراهم می‌کنند و با حاشیه تحمل زیر ۱٫۵ میلی‌متر، نیاز به تنظیمات محلی را حذف می‌کنند. اپراتورهای جرثقیل می‌توانند روزانه ۸ تا ۱۲ ماژول را در جای خود قرار دهند. شبیه‌سازی‌های CAD توزیع بار را در امتداد اتصالات بهینه می‌کنند و عملکرد سازه‌ای را حتی در پیکربندی‌های نامتقارن حفظ می‌کنند.
پیچ‌های با قفل اصطکاکی با مقاومت بالا همراه با مهره‌های خودتراز، زمان اتصال را نسبت به جوشکاری متداول ۴۰٪ کاهش می‌دهند. جوشکاری رباتیک در کارخانه‌ها اطمینان از اتصالات عاری از نقص می‌دهد، در حالی که دستگاه‌های جوش پین دستی برای انجام اتصال نهایی در محل کارگاه استفاده می‌شوند – روش ترکیبی که مقاومت برشی تا ۲۹۰ مگاپاسکال را فراهم می‌کند (تحقیق در زمینه اتصالات فولادی ماژولار).
آزمایشگاه‌های مستقل اتصالات را از طریق آزمایش‌های بارسیکلی تأیید می‌کنند و بیش از ۷۵ سال بار باد و نیروهای برشی را در آزمون‌های شتاب‌داده‌شده ۹۰ روزه شبیه‌سازی می‌کنند. نمونه‌های اولیه تمام‌مقیاس بدون تغییر شکل، تحمل بارهای ۱٫۸ برابر بار طراحی را دارند و از الزامات کد ساختمانی بین‌المللی فراتر می‌روند. آزمون‌های لرزه‌ای پیوستگی ساختاری را در شتاب جانبی ۰٫۶g تأیید می‌کنند – که این سیستم‌ها را برای مناطق مستعد بلایا ایده‌آل می‌سازد.
هنگامی که بلایا رخ می‌دهد، این ماژول‌های فولادی از پیش ساخته شده واقعاً در راه‌اندازی سریع پناهگاه‌ها و تأسیسات پزشکی نقش برجسته‌ای دارند. آخرین آمارهای منتشر شده از گزارش‌های ساخت‌وساز جهانی نشان می‌دهد که ساختمان‌های فولادی حدود دو سوم سریع‌تر از ساختمان‌های بتنی به بهره‌برداری می‌رسند. در برخی موارد حتی بیمارستان‌های موقت ظرف تنها سه روز مونتاژ شده‌اند. همچنین نباید مقاومت فولاد گالوانیزه در برابر زنگ‌زدگی را فراموش کرد. این ویژگی در مناطق مستعد سیل یا نزدیک به آب‌های شور بسیار مهم است، جایی که چوب و فلزات معمولی در طول زمان فاسد یا خورده می‌شوند. این دوام زمانی حیاتی می‌شود که جوامع به زیرساخت‌های قابل اعتماد در دوره بازیابی نیاز دارند.
کلاس‌های درس ماژولار و مسکن مبتنی بر فولاد به 40٪ کمتر کارگر در محل نسبت به ساخت‌وسازهای متداول نیاز دارند. در طول بحران پناهندگان در اروپا در سال 2023، بیش از 12,000 واحد فولادی در عرض شش هفته نصب شد - زمان‌بندی که با چوب یا بنایی قابل دستیابی نبود. با وجود مونتاژ سریع، این ساختمان‌ها استانداردهای بازده حرارتی را با مقادیر U کمتر از 0.25 رعایت می‌کنند.
بازارهای نوظهور اکنون 47٪ سفارشات جهانی سیستم‌های ماژولار فولادی را تشکیل می‌دهند (بانک جهانی 2024)، که توسط شهرنشینی و نیاز به تاب‌آوری در برابر تغییرات آب‌وهوایی پیش بینده شده است. کشورهای جنوب شرق آسیا چارچوب‌های فولادی را به عنوان استانداردی برای مسکن اضطراری پس از برنامه‌های آزمایشی که خسارات ساختاری ناشی از طوفان‌های موسمی را 31٪ کاهش داده بودند، پذیرفته‌اند.
برخلاف تصوراتی درباره استفاده موقت، ماژول‌های فولادی که به درستی نگهداری شوند، بیش از ۵۰ سال عمر دارند که این موضوع توسط آزمون‌های پیری شتابیده تأیید شده است. انجمن مهندسان عمران آمریکا (۲۰۲۳) گزارش داده است که سیستم‌های فولادی که مشخصات ASTM A123 را رعایت می‌کنند، پس از ۲۵ سال در محیط‌های ساحلی دچار خوردگی قابل توجهی نمی‌شوند و از نظر دوام، ۳۰۰٪ عملکرد بهتری نسبت به چوب‌های درمان‌شده دارند.
فناوری‌های CAD و BIM امکان مدل‌سازی دقیق سه‌بعدی اجزای تحمل‌کننده بار و اتصالات را فراهم می‌کنند. این استراتژی دیجیتال-محور ۸۴٪ از تداخلات طراحی را پیش از ساخت برطرف می‌کند (انجمن ساختمان‌های ماژولار، ۲۰۲۳)، که ادغام بی‌درنگ ماژول‌ها را تضمین می‌کند. جریان‌های کاری استاندارد شده از طراحی تا تولید، ضایعات مواد را ۱۹٪ کاهش می‌دهند و در عین حال انطباق با استانداردها را حفظ می‌کنند.
کارایی‌های کلیدی از پردازش موازی حاصل می‌شوند:
این رویکرد هماهنگ زمان کلی ساخت را 30 تا 40 درصد کاهش می‌دهد که نمونه آن پروژه گسترش یک بیمارستان منطقه‌ای است که 22 روز زودتر از موعد تکمیل شد.
بررسی‌های کیفیت در شش مرحله قابلیت اطمینان را تضمین می‌کنند:
این پروتکل دقیق، بازکاری در محل را تا ۹۱٪ کاهش می‌دهد و یکپارچگی ساختاری مورد انتظار از سیستم‌های فولادی را حفظ کرده و ساخت ماژولار را برای پروژه‌های با عملکرد بالا و زمان‌بندی تنگ معتبر می‌سازد.
ساخت ماژولار فولادی چیست؟
ساخت ماژولار فولادی به معنای ایجاد سازه‌های پیش‌مهندسی شده در محیط کارخانه در حالی که آماده‌سازی همزمان سایت نیز انجام می‌شود، که منجر به تسریع زمان‌بندی و کاهش تأخیرها می‌گردد.
سازه‌های ماژولار فولادی در مقایسه با ساخت‌وساز سنتی چه مزایایی دارند؟
سازه‌های ماژولار فولادی از سرعت مونتاژ بالاتر، دقت ابعادی و دوام بیشتری برخوردارند و همچنین تأخیرهای ناشی از شرایط آب‌وهوایی و هدررفت مواد را به حداقل می‌رسانند که این امر به بهره‌وری کلی کمک می‌کند.
در چه شرایطی از ساختمان‌های ماژولار فولادی به صورت بهینه استفاده می‌شود؟
این موارد به ویژه در شرایط اضطراری برای نصب سریع پناهگاه‌ها یا بیمارستان‌ها مفید هستند و همچنین در آموزش برای اجرای سریع کلاس‌های درس، که این امر باعث می‌شود تا این گزینه‌ها برای پروژه‌های زمان‌بندی شده ایده‌آل باشند.
کپی‌رایت © 2025 توسط شرکت بازرگانی واردات و صادرات بائو-وو (تیانجین) محدود. - سیاست حریم خصوصی
EN
