Flag Counter

upside.jpg Hosting at Sudaneseonline.com

اتصل بنا


                       
 

بسم الله الرحمن الرحيم

أدناه بحث جامعي باللغتين العربية والانجليزية  قام بع عدد من طلاب جامعة السودان للعلوم والتكنلوجيا  وحصلوا  به على درجة البكالريوس  في العام 2008  .. وهذا البحث  يوضح الكثير عن البناء بتقنية ثري دي بانيل  والتجارب التي قامت بهذا الخصوص .

 

قام بهذا البحث :

مجاهد عبد المجيد الطيب

هناء صلاح الدين يوسف

مجاهد محمد أحمد علي

 

لهم الشكر الجزيل على ما بذلوه من جهد ..

 

 

 

 
 
Republic of Sudan
Sudan University of Science and Technology
Faculty of Engineering
Department of Civil Engineering
A Thesis Presented For Partial Fulfillment for Bachelor Degree Honor on Civil Engineering
TRI DIMENSIONAL
PANEL BUILDING SYSTEM
Prepared By:            
Hana Salaheldein
Khalid Abdelmageed
Mugahid Mohammed Ahmed
Supervisor: Eng. Mahmoud Ahmed Mohammed
August 2008
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedication
 
 
We dedicate this work to our parents. Thanks for motivating, caring, and giving us the right advice. We love you so much.
Brothers and sisters, thanks for the unceasing support, you’ve always granted us.
To our friends, Thanks for endearing friendship, for the humor and laughter, you’re deeply engraved inside our hearts. We thank you all so much for endless help.     
 
 
 
 
 
Acknowledgment
 
 
Firstly, Thanks for God, our creator above for being our every things and for giving us the courage, ability and strength to do this work.
Our special thanks go to Uz.Mahmoud Ahmed Mohammed. We know we couldn’t have done it without them.  
           To the staff of the Civil Engineering Department; thanks for their support.
           Special thanks to Dr. Salaheldin yousif for his support.
To all the people who helped in accomplishing this work.
 
 
 
 
Table of Content
 
CHAPTER 1: Introduction
     1.1 Introduction                                                                                    1
     1.2 Objectives                                                                                       5
    1.3Methodology and Approach                                                              5
CHAPTER 2: 3-D Panel Building System       
     2.1Introduction                                                                               6
        2.2   Description of 3-D panel                                                           6
        2.3Panel components                                                                        7
     2.4Properties of 3-D panel                                                             10
     2.5   Type of members of 3-D panel                                                14
     2.5.1Wall                                                                                        14
     2.5.2 3-D floor panel                                                                       18
     2.5.3 3-D staircase panel                                                                 19
     2.6Process of production                                                                20                                                                                                    
         2.7Handling of 3-D panel                                                              22
   2.8.Construction of 3-D panel                                                              23
 2.8.1Foundation                                                                                    23
 2.8.2Wall                                                                                              24
   2.8.3Roof                                                                                             26
   2.8.4Staircase                                                                                     27
   2.8.5Electrical and plumbing                                                              28
   2.8.6Beam and column                                                                       30
 2.8.7Balconies and bow-window                                                       30
 2.8.8plastering of walls                                                                      30
 2.8.9Plaster cure                                                                                34
 2.8.10Finishes                                                                                    34 
 2.9Testing                                                                                           35
CHAPTER 3: STRUCTURAL DESIGNS of 3-D      Panel
       3.1 Introduction                                                                                36                                
    3.2Flexural strength                                                                        37
     3.3Shear                                                                                         39
     3.4In-Plane Shear                                                                           40
     3.5Compression                                                                             41
    3.5.1Euler Equation                                                                        42
     3.6Compression plus bending                                                        42
       3.7Deflection                                                                                 44
     3.8Window and door openings                                                       46
        3.9Anchors to foundation                                                               49
 
CHAPTER 4:Design Application and Costing
       4.1Introduction                                                                            52
       4.2Design of members                                                                  53
       4.2.1  Non-bearing wall                                                               53
       4.2.2 bearing wall                                                                        55
       4.2.3Shear wall                                                                            62
       4.3Window and door opening                                                       63
       4.4Anchors to foundation                                                             66
       4.5. Design of complete building                                                  67
       4.6Costing of 3-D panel                                                              75
 
 
 
Chapter 5: Summary, Conclusions and Recommendations                                                  
5.1summary                                                                       76                  
5.2 Conclusions                                                                                       77   
5.3 recommendations                                                                              77
Appendixes
References
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Preface
This report is compiled as a student-graduate-project which is a requirement from graduate students at the Faculty of Civil Engineering of the Sudan University of Science and Technology. Its objective is to summarize the TRI Dimensional Panel Building System as an option for building construction, Features of 3-D panel, structural behavior, construction detailing, structural analysis and design of 3-D panel.  
    Our study is comprised of five chapters.
             Chapter one introduces our research and sets the objective of our work and explains the methodology we followed to prepare our project work.
In chapter two we described the 3-D Panel system, its principles, material used, type of members, properties, Construction of 3-D panel and Testing.                                                Chapter three explains the technical specification, design concepts and procedures for the different structural members of the 3-D Panel system.
 
In chapter four we applied the designed techniques explained in chapter three to design some structural members using the 3-D panel system and the costing of 3-D panel.
         In the chapter five we presented summarize of the study and the conclusion we reached to through this research project and put forward some recommendations.
Chapter 1
Introduction
1.1 Introduction
       The 3-D panel system offers a new building method using high strength, load bearing modular panels for entire constructions. The idea of using 3-D panel came from United States in the early 1950’s. The 3-D panel consists of a three dimensional welded wire space frame provided with an Expanded Polystyrene insulation core. Strength and rigidity of the panels result from the diagonal truss wires welded to the wire mesh (cover mesh) layers on each side of the panel, thus ensuring the effective transfer of shear force for full composite behavior.
       The 3-D panel system is characterized by its unique strength, as a result of rightly engineered dimensioning as a load bearing construction element by the correct executing of the three dimensional truss configuration, with truly straight truss wires over their full length from weld point to weld point and with maximum of weld points between trusses and the reinforcing cover mesh.
Erection of construction is quick and easy because the 3-D panels are light weight. The construction method is simple, easy to understand and does not require skilled labor .3-D panel can be cut quickly to any size or to a particular shape to suit architectural design concepts. Cutting of opening for window and doors is a matter of minutes only. Contrary to prefabricated concrete components, concrete is applied to 3-D panel construction once a buildings structure has been erected wythes of concrete are applied to both sides, forming to thin shells of concrete, with the polystyrene core (one single solid piece, not shiftable ) serving as shuttering.
        Unparalleled rigidity and stiffness of the 3-D panels makes the erection of construction an easy job. It has no buckling or bending of panels, simple bracing to hold panels in required position, easy fixing of rough frames for doors and windows, simple and quick installation of utilities, etc.
       The insulation core body is securely and precisely locked in the center of the panel, not shiftable, even under high gunniting pressure as result of the truss wires pierced through the insulation core and being arranged in zig-zag-configuration. These result perfect building quality, with uniform concrete thickness throughout, giving the highest structural strength as well as minimizing cement consumption.
       The 3-D panels may be used for nearly any kind of residential or industrial building. They also may be used for building any type of home, ranging from small, affordable houses to high class residential villas and condominiums.
       Construction may go up using exclusively 3-D panels or the panel may be applied to complement traditional construction methods, used as curtain walls or as “filler” panels for metal or concrete frame structures, the use of the 3-D panels for industrial metal frame structures, their application for cost-effective building of correction centers, application in precast components, etc,. These make the panel a truly universal building product.            
     Sudan is a developing country and most of its population has limited income. The demand for proper housing and dwelling requirement is increasing. Most of Sudanese population live in rural areas and make their homes from local materials of wood, straw and mud. Brick and cement concrete buildings are mostly found in urban areas. Due to the environmental degradation the materials used for the building of traditional homes are no more available, and when available they are at very high cost. Traditional homes made of mud are of high maintenance cost due to the higher rainfall in many parts of Sudan.
 
The rapid increase in development projects that are currently under implementation in Sudan has raised the demand for cement and steel many times than it was few years ago. This increase in demand of building materials has resulted in rapid increase of the prices of cement and steel more than 60% this year alone. The increase in the cost of building materials such as cement and steel has made it almost prohibitive for low income citizen to build their homes.
       The search for low cost, durable and comfortable housing remains a challenge to Sudan under the increasing cost of building materials. The 3-D panel construction techniques offer a good promising option for house construction with low cost and proper comfort as it uses less material than the traditional techniques.
 This building technique has shown encouraging result as expecting low cost, faster construction and comfort.
1.2 Objective
The objective of this study summarize the 3-D panel building system, features of 3-D panel, structural behavior, construction detailing, structural analysis and design of 3-D panel.
1.3 Methodology
The methodology and approach taken in this project is basically based on:
o    Collection of information from different sources such as:
-      Internet-web site.
-      Literature review.
o    Field visits to companies working in this area and visits to ongoing construction sites.
o    Consult supervisor.
o    Analysis of information and data collected.
o    Writing report.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                                                                      CHAPTER 2
2.1 Introduction
       This chapter summarizes the features of 3-D panel, the description of  3-D panel system, component, properties, types of members, transportation, construction techniques of 3-D panel members, and testing of 3-D panel.                                                                                                                                 
2.2 Description of 3-D panel
 The 3-D panel is a prefabricated panel consisting of a three-dimensional steel welded wire space frame, an insulating core and concrete plaster. Each surface of the wire space frame has a 2 inches (5cm) square welded mesh pattern of longitudinal and transverse wires. Individually welded spreader wires alternately rotated, extend across the core of the frame at a 45 degree angle between the longitudinal or vertical wires and maintain the two layers of mesh at the required distance apart. These wires acting as the web members of the trusses have a module of approximately 2 inches (5cm). The wire frame, after fabrication, is provided with polystyrene or a foam core. The wire panels are manufactured in 4 feet (1.2m as standard) and length of 8 to 14 feet (usually in 3m). After panel assembly, concrete with a minimum strength of 20Mpa is sprayed and/or poured on the panel depending on panel type. The characteristics of the Three-dimensional light weight panel make it one of the strongest building materials, see figure-1.

 
 
 
 
Steel welded wire space frame
Polystyrene or foam core
 
Concrete layer
 
Concrete layer
 

Fig-1: Shows 3-D panel
2.3 Panel components
The main elements composing the 3-D panel are: the polystyrene or foam that makes the core and the steel wire mesh that make the space frame.
1.   Polystyrene or foam
The foam or polystyrene core is a toxic, self-extinguishing and chemically insert with varying density. The thickness of the polystyrene sheets as well as the length of the panels may be customized, according to the different requirement of the customer’s project.
The polystyrene core has several functions. It act as a shuttering for applying concrete as well as it minimizes the concrete requirement and also contributes to the excellent heat insulation of the 3-D panel.
2.   Steel mesh
The steel meshes are electro welded steel wire meshes made of galvanized drawn steel bars, placed on both sides of polystyrene sheet and connected by means of joint of the same material. The wire gauge of the net varies according to panel type and with direction.
The wire can be ordered in bright or galvanized metal, see figure-2. The diagonal truss wires give extraordinary strength and rigidity to the panel. These trusses also keep the layer of mesh in position and polystyrene core centered, forming a 3-dimensional frame.
 

 

Fig-2: Steel Wire mesh
The steel wires also used to make many type of bracing mesh works for example, angular meshwork (use for corner and joint between slab and wall), flat meshwork (use in openings angles, any joints between panels, confer continuity of panel),U shaped meshwork (other application). All these types of bracing meshwork are shown in fig-3.
Fig-3: Steel bracing meshwork’s
 
 

 
 
     

The 3-D panel has several properties that make it an excellent building material. These are:
(i)          High heat and sound insulation;
(ii)       Resistance to earthquakes and hurricanes;
(iii)     Rapidity & ease of construction;
(iv)     Excellent durability;
(v)       Good security;
(vi)     High fire-proof material; and
(vii) Termite and insects proof.
 
Now explain these properties.
2.4.1 High heat and sound insulation
 3-D panel provides a good heat insulation that keeps the building cooler in summer and warmer in winter. The modified expanded polystyrene core meets all the standard thermal insulation requirements and offers valuable savings of 50% to 80% of heating and cooling costs, as:
o       No wood studs to transfer or conduct heat or cold through the exterior walls.
o        The incorporation of minimum (3") density of shotcrete and variable thickness of polystyrene ranging from 2" through 5" offers an excellent thermal barrier.
o       Electrical and plumbing is through the interior side of the 3-D panel, so there are fewer wall penetrations, which keep thermal loss at a minimum.
The 3-D panel also has good sound insulation properties that make it suitable for domestic uses.
2.4.2        Resistance to earthquakes and hurricanes
3-D panel excelled in rigorous test given by earthquakes and hurricanes. For the last ten years, numerous homes have been constructed with the 3-D panel System on the East Coast, Caribbean and Gulf areas of Mexico and the United States. The homes were built to withstand hurricane force winds. These homes withstood with zero structural effects, the worst earthquake (6.9 Richter) that struck the area in forty years. In Laboratory testing, the 3-D panels have been tested and found to withstand wind loads of 226 miles per hour.
2.4.3.              Rapidity and ease of construction
The 3-D panel system allows an easy construction of any kind of building. Minimum size house can be built and delivered in only two weeks.
2.4.4.           Durability
The 3-D panel buildings are very durable. The 3-D panel buildings are virtually maintenance-free and have greater structural integrity.
2.4.5.     Security
3-D panel buildings have excellent performance in seismic zones (Earthquake Resistance) and are of non-combustible material that improve the security and have savings of 18% to 30% on fire insurance. 3-D panel buildings are insects and termite proof.
2.4.6.     High fire-proof material
3-D panel is an ideal building product for structures in dry adverse climates where fire is always a constant threat. Structures built with 3-D panel are virtually fire resistant. A structure built with 3-D panel is non- combustible and has a minimum 1.5-hour fire rating and a higher rating can easily be attained. Table-1 gives the fire resistance of different 3-D panel sections.
Table-1: Fire resistance of different 3-D panel material and sections
*Values in table from embedded operators Hand book
2.4.7.     Termite and insect proof
 3-D panel homes remove the feeding or breeding grounds for termites and other home destroying pests as compared with wood or even the treated wood.
2.5.      Type of members of 3-D panel
The 3-D panel has different types of members that can function as walls, floors or staircases. The thickness of the panel is usually determined according to the different conditions of the heat insulation and required structural behavior. The various type of 3-D panel, their field of application, standard sizes and complementary 3-D panel products are described below.
2.5.1.              Wall
Wall may take the form of non-structural dividing elements in which case their thickness will often reflect insulation and fire-resistance requirements- nominal reinforcement will be used to control cracking in such case. In this situation a wall is defined as being vertical load-bearing member, non load-bearing member and shear wall. Where several walls are connectedmonolithically so that they behave as a unit, they are described as a wall system, and must be designed to resist vertical and horizontal force and moments. The wall thickness will usually be governed by heat insulation and required structural behavior. The finished thickness of the 3-D panel and its heat insulation coefficient, fire-resistant and sound proving index are shown in Table-2.
3-D panel are usually manufactured as single panel wall or double panel wall.

Thickness of
finished masonry(cm)
Heat insulation coefficient kt(
 Fire resistance                  REI
Sound proving index
11
0.827
 …
41 dB
13
0.585
15
0.453
           46    

Table-2: Thickness of finished wall, heat insulation, fire-resistant and sound proofing index
*Heat insulation coefficient theoretically obtained by calculation.
**Test carried out at the SANTIAGO DEL CHILE UNIVERSITY.
 Test carried out at INSTITUTE GIORDANO, RIMINI, ITALY and C.S.I. MILAN, ITALY.
 Test carried out at CSIRO, MELBOURNE. AUSTRALIA.
   
2.5.1.1.   3-D single panel
The single panel is generally used for buildings of no more than 4 storey’s. It is also used in seismic areas, for floor slabs and for covering slabs. The panel should be further reinforced with additional meshwork and great amount of concrete layer of 4 to 6cm, see figure (4).

Polystyrene Core
Steel Wire Mesh
Plaster

Figure-4: Single 3-D Panel
2.5.1.2.   3-D Double panel
  The double panel consists of two sheets facing one other and joined by steel pins to keep them at the required distance. The space between the two sheets is filled with cast concrete having suitable resistance strength (the panel, besides as insulating element, when aligned and fastened, works as a formwork). Externally the panels must be sprayed on with plaster, see figure-5. The finished thickness of the 3-D Double panel, its heat insulation coefficient, fire-resistant and sound proving index are shown in Table-3.
 
Table-3: Thickness of double wall, heat insulation, fire-resistant and sound proofing index

Thickness of finished masonry(cm)
Heat insulation coefficient kt(
Fire resistance       REI
Sound proving index
23
0.47**
150**
34dB(panel thickness:11cm)**
 
>23
 
….

 
** Test carried out at INSTITUTE GIORDANO, RIMINI, ITALY.
 Test carried out at CSIRO, MELBOURNE. AUSTRALIA.

Figure-5: Double Panel
Inner Panel
Concrete Layer
Outer Panel

2.5.2.     3-D floor panel
Panel wire frames and foam cores, conforming to the general panel description may be use as floor panels. Panels with reinforced ribs are used with concrete casting on site. The reinforcement of the panel is integrated during the assembly by the insertion of additional reinforcement bars inside the panel rib. It is an ideal solution for floor slabs having span up to 6.5m. Furthermore where the assembly sequence needs to be maximized it’s possible to use iron stiffening ribs in the pods of the panel, see figure-6.

 
Concrete cast in situ ssitusitusitu
 
Additional reinforcement in side panel rib
Polystyrene core
Steel welded wire mesh

Figure-6: Floor Panel
 
2.5.3.     3-D staircase panel
The staircase panel consists of an expanded polystyrene block shape according to designing requirement and reinforced by a dual steel mesh joint by several steel wire connection welded in electro-fusion across polystyrene core. Suitable reinforcement and finished with casting on site in suitable spaces, is used for the construction of flight of stairs up to maximum of 6m.The additional reinforcement to be placed inside the holes is formed by a lattice ribbed, see figure-7.

Additional reinforcement  
Concrete cast in situ
Steel welded wire mesh

Figure-7: Staircase Panel
2.6.    Process of production
The process of production of the 3-D panel is basically made up of the following phases:
o       Cutting of the foamed polystyrene blocks;
o       Production of the base steel mesh;
o       Panel assembling;
2.6.1.        Cutting of the foamed polystyrene blocks
The core slab of the panels with undulated shape is obtained by cutting foamed polystyrene blocks. These blocks are cut by a cutting line consisting of computerized machine combining the horizontal translation movement of the blocks with the vertical movement of a series of wires which are spaced according to the required thickness of the panel, see figure (8).
  

Figure-8: machine of cutting polystyrene block


 

2.6.2.        Production of the base steel mesh
The production of the electro-welded mesh is made starting from bobbing of smooth steel wire with a diameter from 2.5 to 3.0mm and corrugated steel wire of 5.0mm. This mesh consists of 20 longitudinal bars spaced at 6.25 cm in average and transversal bars spaced 6.5cm apart, see figure (9).

Figure-9: machine of production of steel wire mesh

2.6.3.        Panel assembling
After placing, the unit formed by two electro-welded steel meshes with central polystyrene with the required thickness, an automatic machine will start joining these steel meshes by means of steel connectors having diameter of 3.00 mm, see figure (10).

Figure-10: machine of panel assembling
 
 

2.7.   Handling of 3-D panel
The panel transport will be carried out in horizontal stacks by resting them on ties spaced at 2m. The height of each stack can be of 30 panels at maximum. The loading and unloading will be made by elevators with two connection hooks through crane or other lifting equipment with two points of supports up to lengths of 6 meters. As for lengths above 6 and as far as 8 meters, three hooking point will be necessary.
  The panels should be storied and transported on side in manner that prevent damage buckling or sprawling of the polystyrene or bending of the mish reinforcement. The panelstocking will be made in horizontal stacks, over wood ties resting directly on the ground. The ties or planks of wood will be at least two per stock and will be separated on another of maximum 2.8 meters.
2.8.   Construction of 3-D panel
Construction of 3-D panel is quite simple. The construction of the 3-D panel system is explained below. The explanation covers all stages from foundation up to stage of plastering and finishing.   
2.8.1 Foundation

Figure-11: construction of foundation

The work made with 3-D panels starts from the foundation. It’s very similar to the traditional foundation. This might be a raft foundation constituted by moderate dimension beams or a connection beams supported on piles. Such foundation should be size up according to classical criteria and keeping in mind the geo-mechanical characteristics of the ground. 
The recommended foundation provides for anchoring bars (corrugated iron) whose dimensions, quantity and length will depend on the degree of stress at the base of the panel.
2.8.2 Wall
At the beginning of assembly operation panels are anchored to the foundation bars by pliers and steel weirs the rebar is embedded within the concrete slab. The panel is placed over the rebar through the open space between the polystyrene cores and the wire mesh. Once set the rebar is fastened directly to the wire mesh with tie wires, see figure-12 and figure-13. It is critical the rebar be installed in straight line so the rebar fits easily into the cavity between the polystyrene and the wire mesh. It is important to make sure the rebar is completely exposed so it becomes monolithically enclosed with cement application. Should the engineer require additional tie down, the polystyrene core can be removed from the base of the panel, the panel is then set in place over the required tie-down and cemented in place. Another option for placing the rebar in the concrete slab is to drift the concrete slab and pour epoxy in the cavity placing the rebar within its confines; typically the spacing of the rebar is 24″ at center. To achieve proper heat insulation no entry spaces should be left between the joint of polystyrene cores.
 
Figure-12: Wall construction

Figure-13: Wall constructed with 3-D panel

 
2.8.3 Roof    
      The roof panel rest on typical wall panel, U shape connecter driven down through the roof panel, straddling the roof panel space frame wires. The end connecter are bent around the second horizontal wall panel cross wire, each side of the wall causing the two wire frame to be held together. The wall edges and angles, both interior and exterior, will be strengthened by angular meshwork.
Basically the same instruction as for the installation of vertical panels applies. The panels should be first joint together and then anchored to the wall by mean of steel wire mesh this panel work as floor frame so that the panels  run along the shorter span of the area to be covered, see figure-14 and figure-15.

Figure-14: Roof construction

Figure-15: Roof constructed with 3-D panel

 
2.8.4. Staircase      
   After assembling the stairs panel and put lattice inside the panel internal channels concrete may be cast in the panel ribs contemporaneously with casting of the upper coating. The plaster layer (2.5cm thick) is applied both on the lower face and on the sides of the flight while on its upper side the flooring can be directly laid on adhesive layer. This panel enables the erection of stairs of classical dimension only, never the less; it stands out for its easy installation and its especially light structure weight. 
2.8.5.     Electrical and plumbing
The laying of the pipes for the plumbing and electric installation as well as heat system etc. has to be carried out after the complete assembling of the walls and before they are sprayed with concrete. The polystyrene is melted with a source of heat (hot-air gun or generator, etc) the flexible pipes are easily placed under the meshwork where as rigid ones are placed after cutting the mesh. Then the meshwork area needs to restore by means of an additional reinforcing mesh connected to the panel meshwork, see figure-16, and figure-17.
 

Figure-16: Plumping

Figure-17: Electrical

 
 
 
2.8.6. Beam and column
Bond beams and columns may be located anywhere within the 3-D system. The panels are cemented on one side of the panel. The polystyrene is removed from the opposite side of the wall where the beam or column is required. Rebar is added to the cavity and tied in place and cement is then applied to the second side of the panels filling the cavities and rebar with cement creating a bond beam or column.
2.8.7. Balconies
 The balconies can be executed by 3-D floor panel with additional anchoring bars being anchored to the floor. The quantity and the diameter of these bars depend on the length of the overhangs besides the overload to be substantiated during the project design. Later an upper slab of 4-5cm will be casted and a 3cm-plaster layer on the lower side will be sprayed on.
2.8.8. Plastering of walls
This part of the operation is specialized. After the panel assembly, structural plaster should be sprayed and/ or poured on the panel depending on panel type. The shotcrete is applied either by hand or machine application on both sides of the panel, see figure-19, and figure-20. This structural plaster should have a granulometry between 2mm and 7mm, and once aged have a resistance of 200din/cm2 at least.  
Indicatively, for each cubic meter of mortar, the dosage specified in weight for each of the materials in the mixture should be as follows:
                  W/c ~ 0.45
                   I/c ~ 4.5
 Water           :      130 liters
Sand             :      1,350 kg
Cement        :      300 kg (6 bags)
The quantity of water should vary according to the humidity of the aggregates. In any case the consistence, measured by the Abrams cone, should be S2 (slump 5 cm).
Inert matters (sand) shall be well cleaned and free from clay or organic substances. If there are difficulties in usage, these should be solved without adding water but by adding super-fluidifying additives dosed according to the supplier’s instructions.
It is essential that plaster is malleable and applied vigorously so as to remove the air between the underlyingmaterial – polystyrene and plaster – and fresh plaster and thus obtain a compact and uniform surface.
The maximum thickness of each layer should be approximately 1.5cm while the layer of smooth plaster with fine sand, if required, should not exceed 5mm. Plastering excessively large areas is a practice to be avoided.
The interval between the spraying of the first and second layer should be as short as possible so as to avoid any possible problem of adherence between the layers. During this phase, it is possible to plaster the part of theceiling where it joins with the walls; this area should not be wider than 20 cm.
On the second day, the screeds and posts used to align and erect panels may be removed, leaving only those at the weakest points, such as a panel between two openings and the like.
The use of plaster sprayers easily enables a time saving by 50% and with no need for skilled labor. The plaster may be applied with a degree of adherence that could not be achieved manually. In one hour, one worker using a plaster sprayer with a continuous flow of material placed nearby can apply a plaster layer of about 1 cm over an area of up to 60m2. Plaster sprayers are available in two versions: W for walls and C for ceilings. Both models feature four holes for different types of plaster and come with all the necessary tools to clean the machine after use.
 

Figure-19: Plastering by sprayer
 

 

Figure-20: Plastering by hand

2.8.9        Plaster cure
A regular plaster cure process is crucial to obtain the necessary, structural resistance of the elements. In order to avoid evaporation from the plaster layer, after the surface is completed, keep constantly wet the walls and the ceilings for at least 3 days from the application of the plaster layer or the casting execution.
This procedure allows the completion of the natural hydration process of the cement by guaranteeing the cure of the plaster and reducing cracking due to shrinkage.
In case chemical curing membranes are used, any possible materials should be identified for the following laying of the plaster finishing.
2.8.10    Finishes
Covering should be laid on the plaster as late as possible. The longer the intervals between plaster cure and the laying of the covering will remain well adherent, and the remaining plaster micro-cracks will be more stable and will be covered with satisfactory aesthetic results.
        Considering the above, the surface is water proofed, the ceiling slab is covered, the finishing works are carried out, window and door frames are installed, walls are painted and covered, etc, see figure-21.
 

Figure-21: finished building

2.9         Testing of 3-D panel
Testing result used to determine the strength capacity of 3-D panel member, In Sudan carried out some tests in Khartoum University shown in appendix C. In Italy in 2003 carried out some test reports deal evaluate the resistance capacity of the 3-D panel referred to appendix C.
CHAPTER 3
STRUCTURAL ANALYSIS AND DESIGN OF 3-D PANELS
3.1       Introduction
This chapter summarizes structural analysis, design concept and structural behavior.
The 3-D wall panel receives its strength and rigidity by the diagonal cross wires to the welded wire fabric on each side. This produces truss behavior which is very rigid and provides adequate shear transfer for composite behavior.
Testing programs verified the 3-D panels can be designed by standard strength design methods specified in the American Concrete Institute Building Code Requirements for Reinforced Concrete (ACI 318) and designed in text books on reinforced concrete design.
3.2       Flexural strength
Analysis of a section involves determination of its theoretical or nominal ultimate bending moment capacity  given its concrete dimensions, area of tension steel reinforcements, and area of compression steel reinforcement and relevant material properties of concrete and steel.
Fig-22: shows the singly reinforced rectangular 3-D section

y

 
 Referring to this figure, the resultant internal tensile force is:
T acts at the centroid of the reinforcing bars or at distance d from the extreme compression fiber. The resultant of the compressive force is:
C acts at the centroid of the equivalent rectangular stress block or at a distance a/2 from the extreme compression fiber. The distance z between C and T, which is known as the internal moment arm, is thus given by:
 Applying the equilibrium condition T = C and using Eq. (1) and Eq. (2), the depth of the equivalent rectangular stress block is established. Thus:
Noting that
Eq. (5) can be written as
Applying the flexural equilibrium condition                 (8)    
According to ACI code, the reliable or useable moment capacity is ØM n, where the capacity reduction factor Ø=0.9 for flexure.
The nominal flexural strength is given by
 
3.3    Shear
Shear failure of reinforced concrete more properly called diagonal tension failure, is one example. Shear failure is difficult to predict accurately. In spite of many decades of experimental research and the use of highly sophisticated analytical tools; it is not yet fully understood.
Furthermore, shear collapse is likely to occur suddenly, with no advance warning of distress; this is in strong contrast with the nature of flexural failure.
Because of these differences in behavior, reinforced concrete member are generallyprovided with special shear reinforcement to ensure that flexure of failure would occur before shear failure if the member should be severely over loaded.
According to ACI code, the design of member for shear is to be based on the relation
Where
Vu = the total shear force applied at a given section of the beam due to factored load.
 = the nominal shear stress
Ø   = the strength reduction factor (Ø=0.85)
Note: This is less than the shear allowed by ACI 318, but is based on test data.
3.4       In-Plane Shear
When 3-D panels are used as shear walls to resist lateral loads, the walls are design in accordance with ACI 318-89, section 11.10. The total thickness of the wall, h, in this case is some of two concrete withes.
 
3.5    Compression
The 3-D Bearing wall designs as a slender column. In case of element subject to compressive forces, secondary bending effects, caused by, for example imperfections to within materials and/or fabrication processes, inaccurate positioning of load or asymmetry of the cross section can induce premature failure either in a part of the cross section or of the element as a hole.
The critical load in this case is governed by the bending effect induced by the lateral deformation. The ACI code calculations of the critical load on compression member are based on Euler theory.
3.5.1        Euler Equation
The theory is based on the differential equation of the elastic bending of a pin-ended column.
Bending moment=  
Where   approximates to the curvature of the deformed column.
The generalized form is
Where
  For pinned end of compression member
 Unsupported length of compression member
3.6          Compression plus bending
A slender reinforced concrete column reaches the limit of its strength when the combination of axial force (P) and bending moment (M) at the most highly stressed section cases that section to fail. In general, P is essentially constant along the length of the member. This is means that the column approaches failure when, at the most highly stressed section, the axial force P combines with a moment, and, with  because of equal end eccentricities.
For a non sway frame, the ACI code equation for magnified moment, acting with factored axial load Pu, is written as follows:
Where
Mº = Initial moment
         The moment magnification factor is
         
Where
 Factor depend on value of end moments (Cm=1.0)
 Stiffness reduction factor (Ø=0.75)
The axial load
   = Critical Euler load Eq.                               (17)
 =  modulus of elasticity of concrete, Ps
 = moment of inertia of gross section of compression member
                                           (
A= area of cross section
y= distance from centroid of tension reinforcement to centroid of          compression area.
=   ratio of maximum factored axial sustained load to maximum factored axial load associated with the same load combination.
Note: The factor  account approximately for the effect of creep.
          Tests have shown that 3-D panel can be designed for compression by using interaction curves constructed by standard strain compatibility shown in chart-1, and chart-2.
3.7       Deflection 
Test result show 3-D wall panels do not behave as fully composite section. For deflection calculations under wind loads it is recommended that the effective moment of inertia is conservative assumed to be 1/5 of the calculated gross moment of inertia.
        
Elastic deflection can be expressed in the general form
 
 
The deflection of uniformly loaded simple beam is
According to ACI code actual deflection must be less than maximum allowable deflection.
3.8          WINDOW AND DOOR OPENINGS
In the design of ICS 3-D wall panels which span over window and door openings, recommendations of the brick industry can be used as guides for determining loads:
 
 

Figure-23: Distribution of loads over opening

 
In Fig-23, the dead weight of the wall which must be supported over the opening is assumed as the weight of the triangle ABC. Arching action carries the weight of the wall and superimposed loads outside this triangle, provided that the wall above point B and to the sides of the opening is sufficient to provide resistance to the arching thrusts. For most conditions, 8in. above and 24in. on the sides is sufficient.
If the uniform load is less than 8in above the opening, then the load that must be carried is that over the full width of the opening. In any case, only that portion of the wall weight within the triangle ABC must be considered.
Concentrated loads supported on the wall above the opening may be considered distributed over a width DE, and that portion over the opening (i.e. AE) included in the design.
Once the loads have been determined, the portion of the wall above the opening can be designed as a fixed-end beam by reinforced concrete strength design principles and the requirements of ACI 318. The following assumptions are recommended:
From figure-24, Area of steel is
 
 

Figure-24: 3-D panel section of wall opening

 
For standard 3-D panel:
Where
Note: In this direction, the diagonal wires do not transfer beam shear, so Ø-factors and allowable strengths specified in ACI 318 may be used.
In the case illustrated above, the reinforcement percentage
So the section must be designed for a moment  greater than that determined by analysis (ACI 318-89, sect.10.5.2). In some cases it may be advantages to add reinforcing bars above the opening so that
And the section can be designed for the calculated moment.
3.9             ANCHORS TO FOUNDATION
The 3-D wall panels are normally anchored to cast-in-place concrete footings or foundation walls by reinforcing bars. These bars are embedded in both the foundation and the wall panel enough to develop the full tensile strength of the bar. A minimum of two bars should be used in full four foot wide panels, or partial panels greater than two feet wide. One anchor should be used in full four foot wide panels, or partial panels greater than two feet wide. One anchor should be used in partial panels two feet or less in width.
The bars in the foundation can be either placed before casting the concrete or placed with chemical anchors after the foundation has hardened. Preplaced bars must be embedded in accordance with ACI 318-89.sect 12.2 or 12.5. Chemically anchored bars should be of a manufacture approved by the applicable codes and placed in accordance with the manufacturer’s instructions.
Bars must be placed very accurately in the direction perpendicular to the panel face, as they are required to project to the inside (insulation) side of the wire fabric layer, and still have enough cover to develop the full tensile strength of the wire fabric layer, and still have enough cover to develop the full tensile strength of the bar. Bars should be no larger than #4, and #3 are preferred because of the cover requirements.
Design of the anchors for shear forces is by shear-friction in accordance with ACI 318-89.
 
From ACI 318-89 section 11.7.4.3
The shear –friction  given by 
The shear friction coefficient ( 
From ACI 318-89 section 12.2.2
 

Figure-25: Anchor to foundation

 
 
 
 
 
 
 
 
CHAPTER 4
DESIGN APPLICATIONS and costing
4.1       Introduction
 This chapter present application of  the structural analysis & design Techniques members of 3-D panel considering non-bearing wall; bearing wall; shear wall; dealing with windows and doors openings; How anchoring to foundation and slab.   
         This example design depends on standard 3-D panel shown in     Fig-26.
 

Figure-26: stander 3-D panel section
 

4.2       Design of members
4.2.1 Non –Bearing Walls
As a general rule, the exterior walls of a reinforced concrete building are supported at each floor by the skeleton framework, their only function being to enclose the building. Such walls are called panel walls.
When 3-D panels are used to clad buildings framed with other materials, they are usually designed to resist wind forces as flexure members. The following example illustrates such a use:
Example 1
Steel rigid frame clad with 3-D panel wall. The frame is 20 feet high. The local code requires 18 psf wind pressure. Design the exterior wall to resist wind forces as flexural member.
Solution
The wall is assumed to be hinged at top and bottom.       
Calculate applied bending moment due to wind load
 
Load factor (ACI 318) = 1.3
 
Calculate applied shear force due to wind load      
 
Capacity
Conservatively assume =2500psi and =56,000 psi
For 12in width, area of reinforcement is
Total panel thickness=5.5in.
The effective depth
 d=5.5-0.75=4.75in.
The depth of stress block
 
The nominal flexural strength
Then  OK
The nominal shear stress
Then
Deflection =
Therefore deflection is OK
 4.2.2 BEARING WALLS
When 3-D panels are used as bearing walls, they are design to carry any vertical load and its own weight in addition to resist wind forces as flexural member.                                             
Example (2)
A four-storey residential structure uses standard 3-Dpanels for both interior and exterior walls. The high of each storey is 8feet. Total slab thickness is 8inch, see figure 27, and figure-28.

Figure-28: Distribution of corridor load
Figure-27: Elevation

The loading is as follows:
Dead Load                         60psf
Live Load Typical             40psf
 Corridor                            80psf                  
 Roof                                  80psf
Wind Load                          20psf
a.     Interior walls
Dead Load
     
   
 
 
Live Load
 
 
 
 
Total Factored Max. Load=1.4(8.4) +1.7(4.92) =20.1kips=
Assume eccentricity =1.in.
 
Slenderness Effects
   =2500psi
   =57,000=57,000=2.85ksi
==144
Form interaction curve, chart-1, and wall design ok.
Chart-2, which includes slenderness effects, can also be used with
 
b.     Exterior walls
Dead Load
Live Load
Conservatively, consider wall at corridor.
          Floor at corridor =80psf
     
  
   
Wind moment- continuous wall
 
For combined D+L+W =0.75[1.4D+1.7L+1.7W]
 
      
Slenderness:
 
(Note:
 
 
 
 
 
From interaction chart-1 and chart-2, the design wall is OK. 
Example (3)
The wall panels of example (1) support a steel framed roof which spans 60ft. The roof dead load is 15psf, and the live load is 25psf.
 
 
 
 
Assume roof load bearing is 2in. eccentric
 
 
 
 
 
 
 
 
For D+L
                      
         
D+L+W
 
 
The moment due to wind load calculated in example (1)
 
From chart (1), wall design is ok.
Chart (2) may also be used with
 
 
4.2.3 SHEAR WALL
When 3-D panels are use as shear walls, they design to resist laterals load due to wind or seismic action. These shear walls act as cantilever beams fixed at their base to carry loads down to the foundation. they are subject to a variable shear, which reaches a maximum at the base; a bending moment, which tends to cause vertical tension near the loaded edge and compression at the far edge, and; a vertical compression due to ordinary gravity loading from the structure.    
Example (4)
The four storey-building of example 2 is assumed to be located in a seismically active region. The hollow-core floor is assumed to act as a diaphragm, distributing the seismic forces to the ICS 3-D bearing walls. By following the procedure in the applicable building code, it has been determined that the shear force in the plane of the wall is 60 kips (full width of building):
 
 
Wall on each side of column
d = 0.8(2) (28) = 44.8 ft = 538 in
 
Each wire area =  spaced at  (each Wythe)
(
4.3 WINDOW AND DOOR OPENINGS
                                                    Figure-29: Opening on wall
 
Example (5)
The wall opening in Fig. 5 is, h = 24 in. standard ICS 3-D Panel,           b=3 in
Wall weight = 37 psf. There is a uniformly applied roof load at the top of the wall equal to = 37 psf. There is a uniformly applied roof load at the top of the wall equal to  dead load and 450Ib/ft live load.
In order to simplify the calculations, conservatively neglected the triangular loading pattern, but assume the critical section for shear is at d/2 from the edge of the opening.
Dead load =  
Live load = 450(1.7) = 765 Ib/ft
 
Try without additional reinforcement:
 =  = 13.5 ft-kips
77in
  
d
Try adding 2− #3 Grade 60 reinforcing bars 2 in. above opening.                    
d
 
 
Add 2−#3, Grade 60 reinforcement bars 2in. below the top of the wall. This balance the bars above the opening so that
 
 
 
Determine shear at from edge of opening (Note: This is conservative, since major reinforcement is the bars, d of 22in. could be used).
 
 
 
4.4    Anchor To Foundation
Example (6)
The connection below is at the base of a 20ft high wall which must resist 18psf of wind pressure or suction. Maximum spacing of bars is
 
 
From ACI 314-89
Section 11.7.4.3
 
 
For a #3, Grade 60 reinforcement bar
 
 
 
From ACI 318-89 sect. 12.2.2.area of steel required is
 
Cover may be or less
 
 
4.5Design of complete building
This example explains design calculation for residence consists of ground floor. It is dimension show in figure-30.
Using the standard 3-D panel designs walls and slab.
Note: standard 3-D panel show in Fig-26.
 
 

A
Figure-30: Ground floor

 
                                                                                                      
A. Wall design
The wall assumed to be hinged at top and bottom
Note: wall design as bearing wall
 
Wall size
1\height of wall considered 3m (9.84 ft)
2\width of wall considered 1m (3.28 ft)
3\thickness of wall considered 0.075m (.246ft)
Loading
Dead load of slap 60 psf (excluding self weight)
Dead load of wall 37.5 psf
Live load 60 psf
Wind load 20 psf
Compressive strength () = 2500 psi
1. Interior wall
From figure-30the length of critical span =3.95m         
Dead load of slap =
Dead load of wall = 37.5
Total dead load    = 369 + 767.52 = 1136.52
Live load
Total DL
              
Total factored max load       
Slenderness effect
  
From interaction chart 1 design ok
3. Exterior wall
From figure -30, the length of critical wall span = 3.95m
Figure-31 shows critical wall span
 
 
 
 
 
 
 
 
For combined
 
Slenderness
(Note:
B. Slab design
Analysis
Design load
                    
Design roof A
2-edges continues and 2-edges discontinues
s
l
From ACI 318, using case 4
 Maximum negative moment coefficient
Maximum positive moment coefficient
 
 
Design
Moment resistance
Assume W panel
 
/bd
Ku = Øfcq(1
F
Design for negative moment
Max negative moment = 2.81 kips.ft
Design negative moment= 2.81/0.75 = 3.75 kips.ft
au
Additional reinforcement
AS=As req - As mesh=0.22-0.052=0.168in2/ft
Use Ø4# @ 1ft c.c+ W panel 2×2 - 12/12
4.6. Costing of 3-D panel
In Sudan the system of 3-D panel is not yet recognized and didn’t make exact costing of materials. EMMEDUE Company presented study dealing approximate costing of building a low cost-income house with a total covered area of 71.70sq.m, referring to appendix C.  
 
 
 
 
 
 
 
 
CHAPTER 5
Summary, Conclusions and Recommendations
5.1 Summary
The 3-D panel is new building system, consists of a three dimensional welded wire space frame provided with an Expanded Polystyrene insulation core. Strength and rigidity of the panels result from the diagonal truss wires welded to the wire mesh (cover mesh) layers on each side of the panel, thus ensuring the effective transfer of shear force for full composite behavior. 3-D system design as reinforced concrete, but we can also design as space frame or steel I section,
 
 
 
5.2 conclusions
  According to the studies made and data information’s collected the 3-D system can perform a promising option for less costing construction. The cost may be reduced to 40% of total costing construction if system can built with massive and repetitive method construction.         
5.3 Recommendation
The following recommendation to be study in future
1. Large scale testing for 3-D panel.
2. Cost analysis for different site conditions.
3. Structural analysis of 3-D panel using truss space frame or steel I section.
4. Use computer program in design and analysis.
 
 
 
 
 
 
 
Appendixes
 
 
 
 
 
 
 
 
Appendix A
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Chart-1a
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                    
 
 
Interaction curve constructed by standard strain compatibility
 
 
Chart-1-b
 
 
 
               
 
 
 
Interaction curve constructed by standard strain compatibility
 
 
 
 
 
 
 
 Chart-1-c
 
 
                Interaction curve constructed by standard strain compatibility
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Appendix B
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Appendix C
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Appendix D
 
 
 
 
 
 
 
 

                                

                                 

 

 
1-1       مقدمة Introduction
استخدم البشر مختلف انواع المواد خلال العصور المختلفة لبناء الابنية والشوارع والمنشات المختلفة. في العصر الحالي يعتبر البناء صناعة . ويعتبر تصنيع وتجاره مواد البناء احد اكثر الصناعات تطورا وربحا ايضا.
قبلا سعي الانسان لمباني يتوفر له فيها الدفء ثم تطورت الامور ودخل الاقتصاد كعامل حاسم في كل امر بما في ذلك طريقة البناء ومواد البناء. ثم دخلت عوامل اخرى كتغير المناخ ثم مالبث الامر ان تعدي ذلك بحدود كبيرة في الاوانة الاخيرة حيث تحدث الناس عن السلامة ومقاومة العوامل الطبيعية الكوارث وغيرها .الان الاقتصاد ظل العامل المشترك كل طرق وتقنيات البناء القديمة والحديثة ويظل هاجس البحث عن مواد واساليب وتقينات البناء التي تضمن سلامة الانسان والاقتصاد الذي ظل هاجس الكثير من الشركات والافراد والعاملين في تطوير تقنيات وابحاث البناء.
ونحن من خلال بحثنا هذا نهدف تكثيف الوعي بالخطة المتسارعة للعالم في تقنيات البناء من خلال تقديم احد المنشات الحديثة النشاة والاعتراف بها في مجال البناء والتي يتوقع ان تستخدم على نطاق واسع نسبة لما تمتلكه من مميزات اقتصادية ومميزات سلامة عالية هذا اضافة الى المرونة والسهولة في التركيب المذهلين الذين تتمتع بهما ايضا.
نرجو ان تتوقف في طرق الامر وتوضيحه بصورة تمكن الكثيرين من زملائنا المشتغلين بالامر من الاستفادة منها وتوفير الكثير على الكثير من ابناء شعبنا الذين يطمحون الى توفير مسكن يضم اسرهم تتوافر فيه امكانية الوجود رغم الضغوط المادية ثم عامل السلامة ايضا الذي بات يزعج الكثيرين.
فنظام الالواح ثلاثية الابعاد ( 3D Panel ) هو نظام استخدم حديثا في الدول العربية بالرغم من انه نظام قديم اكتشف منذ الحرب العالمية الثانية والغرض منه الوصول الى مباني سريعة التنفيذ وقليلة التكلفة.
واخيرا ان يتحمل ظروف البئية بكل صعوباتها فاثبت ذلك. حيث وجد ان المباني المشيدة بنظام الالواح ثلاثية الابعاد (D Panel  3) هي الوحيدة التي وقفت امام الأعاصير والزلازل والرياح في كل من مدينتي برلين وفلوريدا.
 


الباب الأول
 
2-1 أهداف البحثObjectives
التعرف على نظام جديد امريكي وهو من الانظمة المتطورة والتي لها ميدان كثيرة وقليل من العيوب بالاضافة الى انه يعتمد على الوحدات البنائية المختلفة وطرق البناء يعرف بنظام ثلاثية الابعاد ( 3DPanel  )هو انواع مختلفة تتلخص اهدافه في الاتي :-
-       الحصول على مبنى بتكاليف اقل من النواحي الانشائية
-       الحصول على مبنى امن من النواحي الاقتصادية
-       سلامة المنشاة ومدى تاثيرها بالعوامل والضغوط والمؤثرة
عليها متمثلة الاقتصاد وسرعة التنفيذ
-       مواكبة تطورات تضيع مواد البناء المختلفة
1-3       اسباب اختيار الموضوع
ومن اسباب اختيار هذا الموضوع هو ارداتنا الكاملة في حل بعض مشاكل البناء وتكاليفها الباهظة وعدم استقرار ابناء شبعنا نسبة للضغوط المادية لذا وجدنا بان نظام الالواح ثلاثية الابعاد (D Panel  3) هو اكثر الانظمة واقدرها على حل هذه المشاكل نسبة لما فيه من ميدان سلامة وتكاليف مناسبة اضافة الى انه نظام مواكب لتطورات البناء.
1-4:  طريقة إجراء الدراسة
تمت اجراء الدراسة عن طريق جمع المعلومات المتواجده على الانترنت والزيارات الميدانية والمقابلات لبعض الاشخاص كما انها انحصرت في كل من الخرطوم –بحري وادرمان.


 
1-5 : تنظيم وترتيب البحث
يحتوي هذا البحث على خمسة ابواب حيث ان الباب الاول يشمل مقدمة عامة اهداف البحث طريقة اجراء الدراسة الحدود الزمانية – الحدود المكانية وتنظيم البحث.
بينما الباب الثاني يحتوي على تعريف موسع لنظام الالواح ثلاثية الابعاد (D Panel 3) طريقة التصنيع استخدامات عالمية وداخلية مميزات وعيوب الاختبارات الانجازات - الترتيب والميكنة.
والباب الثالث يتضمن المقدمة ، موضوع الدراسة ، التشييد بنظام الالواح ثلاثية الابعاد (D Panel 3) حالة الدارسة الاولى ، حالة الدراسة الثانية والباب الرابع يختص بالمقارنة بينما الخلاصة والتوصيات في الباب الخامس.


الباب الثاني : المقدمة
2-1 مقدمةIntroduction 
ان الالواح الحديدية ثلاثية الابعاد (D Panel 3) عبارة عن جسم مسلح بثلاثة ابعاد ذات فعالية عالية والتي تستخدم في الاسطح المكشوفة القابلة للتعرية والانزلاق مثال لذلك الطرق والمجاري والمساحات المسلحة الخرسانية ظهر بعد الحرب العالمية الثانية عام 1945م
واول من اكتشفه هو العالم الالماني لور من فلور (Lorman Flour)
لذلك نجده قد استخدم الاسمنت وسلك بقطر (mm5) الذي يتم سحبه على البارد الى قطر ( 2mm) واول المدن التي استخدمت هذا النظام هي برلين وفلوريدا فاثبت بنجاحه حيث وجد بانه مقاوم للزلازل والرياح والعواصف كما ان هنالك اربعين دولة استخدمت هذا النظام بالاضافة الى ان ثمانية مصانع تعمل على تصنيعه.
في هذا الباب لتوضيح مفهوم(D Panel 3)) طرق التصنيع ،المميزات والعيوب ، طرق التشييد المختلفة والاختبارات ... الخ.
2-2: طريقة تصنيع الالواح ثلاثية الإبعاد (D Panel 3)
تصنيع محليا في السودان مصنع شركة اعمار المحدودة وهي المالك لهذا المصنع وهو المصنع الثالث في افريقيا. والمصنع الاول  في جمهورية مصر العربية يستخدمه الجيش المصري في بناء الخنادق وكل مباني الجيش المصري و المصنع الثاني في جنوب افريقيا يستخدم في بناء المناجم . اما المصنع الثالث في جمهورية السودان ملك لشركة اعمار المحدودة يتم استخدامه في المباني السكنية والتجارية والصناعية دور العبادة والمدارس...الخ.
 
 
يتلخص تصنيع الالواح ثلاثية الابعاد في عدة خطوات :-
2-2-1: الخطوة الاولى
يتم سحب السلك بقطر (2mm ) على البارد وهذه الميزة جعلته يقاوم الشد والضغط بكفاءة عالية.
2-2-2: الخطوة الثانية
توضع الالواح المنتجة من الماكنية الاولى خلف خلاف لاعطائها قوة (Spac-From Truss) في مجاري الماكنية لتجميعها مع بعضها البعض وذلك بوضع 25 لوح لاعطاء عرض 120سم والطول يصل الى 12 متر. وبهذه الطريقة يكون قد تم تجميع الالواح مع بعضها البعض لتكون (D Panel 3) كما موضح في الشكل رقم (2-1).
2-2-3 : الخطوة الثالثة
تشكيل الالواح ثلاثية الابعاد (D Panel 3) توضع الشرائح في مجاري تساعد على انسيابها داخل ماكينة  تسمى (Sassmply Wlleder) تعمل على الالواح بأطوال مختلفة وعرض وسمك ثابت كما موضح في
الشكل (2-2).
الفتحات تتراوح على حسب سمك السك
سمك السلك
ابعاد الفتحة
 mm02-2
Cm5×5
mm 3
C m 7×7
 
جدول رقم ( ) يوضح ابعاد (D Panel  3)
 
 
 
 


 


 

2-4 الاختبارات
اما اختبارات حقلية او اختبارات معملية وذلك لتحديد مدى صلاحيتها ومعرفة الخواص الكيميائية . والخواص الطبيعية و الميكانيكية لمواد المصنعة كالاسمنت الطبيعي كالركام . الاختبارات المعملية لمواد المصنعة كالاسمنت مثل الصلاحية الكيميائية للاسمنت .تحديد مستوى الاسمنت في الخرسانة او المونة تعيين مقاومة حديد التسليح للتاكل من محاليله المختلفة في الخرسانة – التحليل الكيميائي للماء الدراسات المعملية الخاصة بالاضافات المعدنية والمواد اللاحمة ومدى انعكاس ذلك على خواص المنتج النهائي .
2-4-1 طريقة اجراءات الاختبارات لمواد البناء
تبدأ بعمل استكشاف للحقل واجراء دراسة عينية واختبارات حقلية للمادة ثم اخذ عينات للمعمل لاجراء الاختبارات اللازمة واختبار الجهاز المناسب لذلك واتباع خطوات الاختبار ثم اخراج نتائج الاختبار وفي النهاية كتابة خلاصة الاختبار والتوصيات .
الاسمنت هو تلك المادة الناعمة الداكنة التي تمتلك خواص تماسكيه وتلاصقيه بوجود الماء مما يجعله قادرا على ربط مكونات الخرسانة ببعضها البعض وتماسكها مع حديد التسليح . يتكون الاسمنت من مواد خام اساسية هي كربونات الكالسيوم الموجودة في حجر الكسي والسيليكا الموجودة في الطين والرمل والالمومنيوم اكسيد الالمنيوم.
2-4-2  خواص الاسمنت
الخواص الكيميائية
عن خلط وحرق المكونات الرئيسية( الجير والسليكاوالالومنيا وكسيد الحديد) فان الكلنلر الناتج من اربعة مكونات رئيسية :-
-       ثالث سيليكات الكالسيوم 25-50%
-       ثاني سيليكات الكالسيوم 21-45%
-       ثالث المومنيات الكالسيوم 5-11%
-       رابع الومنيات حديد الكالسيوم 9-11%
بالاضافة الى الكميات الصغيرة من الجير غير المتحدة وهي غير مرغوب فيها والماغيسيوم الغير متحد كبريتات الكالسيوم قلويات (صودا بوتاس) ومياه غير ذائبه
ب/ الخواص الميكانيكية والطبيعية للاسمنت :-
-       نعومة الاسمنت : Finest Of Sement
ان زيادة نعومة الاسمنت تزيد من المساحة السطحية للاسمنت مما يساعد على سرعة تفاعل الاسمنت مع الماء المضاف اليه ان حبيبات الاسمنت الخشنة لا تتفاعل جزئيا مطلقا في الخلطات الجافة لذلك فان نعومة الاسمنت تعطيه قوة مبكرة كبيرة وتساعد ثابت حجمه وتقلل من انكماش الخرسانة وتحسن من قابليتها.
-       الوزن النوعيSpecifcweight  
يكون الوزن النوعي للاسمنت حوالي 3.15 وتتوقف قيمته على مكونات الاسمنت الكيميائية.
2-4-3 : انواع الاسمنت
هنالك عدة انواع من الاسمنت تاخذ من الغرض قيمتها ولزوم استعمالها لكن تبقى المكونات الاساسية واحدة وان اختلفت نسبها من نوع لاخر ومن اهم هذه الانواع :-
الاسمنت البورتلاندي
الاسمنت البورتلاندي العادي
الاسمنت البورتلاندي سريع التصلد
الاسمنت البورتلاندي المنخفض الحرارة
الاسمنت البورتلاندي المقاوم للاملاح و الكبريتات
الاسمنت البورتلاندي عالي الالومنيا
الاسمنت البورتلاندي الحديد
الاسمنت البورتلاندي المخلوط كدنك
الاسمنت البورتلاندي الابيض.
الباب الثاني
 
أ-الاسمنت البورتلاندي (Strength Of Coment)
نظرا لان مقاومة الشد في الاسمنت ضعيفة جدا فان مونة الاسمنت والخرسانة تكون هي ايضا ضعيفة وليست ذات اهمية ولا يعتبر اختيار لشد قياسيا في المواصفات وتحدد مقاومة الشد بعمل قوالب خاصة من مونة الاسمنت والرمل (رمل قياسي) نسبة (3:1) بالوزن مع اضافة 8% من الوزن الرمل والاسمنت ويعمل اختبار الشد للاسمنت سريع التصلد فقط.
انا مقاومة الاسمنت للغضط فهي عالية ولذلك فان مقاومته بغضط الخرسانة ايضا عالية ويحدد جهاز الضغط باختبار مونة من الاسمنت والرمل قياس نسبة (3:1) بالوزن مع اضافة ماء بنسبة 10% من وزن الرمل والاسمنت .
ج- الاسمنت البورتلاندي سريع لتصلد (اسمنت سوبر كريت)
Eightcarly
يستعمل في صناعة الخرسانة الجاهزة حتى يمكن نقلها بعد ان تكون اكتسبت المقاومة المطلوبة التي تمكن من ذلك ولا يفضل استعمال هذا الاسمنت في المنشآت الخرسانية ذات القطاعات الضخمة.
د- الاسمنت البورتلاندي ذو حرارة التفاعل المنخفضة مقارنة من الاسمنت البورتلاندي العادي غير انه يحتوي على نسبة صغيرة من الجير علية من السيليكا كما انه اكثر نعومة.
هـ- الاسمنت البورتلاندي عالي الالومينا:
يصنع هذا الاسمنت بصهر المواد الجيرية والمواد الالومنيا حتى السيولة ثم يبرد الناتج وطحنة ناعما بدون اضافة مواد اخرى بعد صهر المواد الخام سوى الماء.
 
 
 
و- الاسمنت البو رتلاندي الابيض
صفات هذا النوع هي نفس صفات الاسمنت البورتلاندي العادي . ويستعمل هذا النوع في صناعة البلوكات والبلاط واعمال ديكور المباني وفي البياض الخارجي ورصف الرخام والبلاط والقيشاني -والادوات الصحية . صناعة كتل الواجهات.
د/ الاسمنت البورتلاندي الحديدي
يصنع الاسمنت البورتلاندي الحديدي باضافة جلخ الحديد الى الكنلكر بنسبة 35% من المخلوط مع اضافة 4% جيبص للتحكم في زمن الشك واستعمالاته هي نفس استعمالات الاسمنت البورتلاندي العادي .
ر/ الاسمنت المخلوط (الاسمنت كدنك) :-
يتكون الاسمنت الكدنك بخلط كلنكر الاسمنت البورتلاندي العادي 25% رمل ثلثي ثم الطحن لدرجة نعومة كبيرة .


الباب الثالث
 
 2 -3 -4 اختبار النعومةDetermination Offers Of Cement
-      الغرض من الاختبار
تحديد نعومة الاسمنت اما طريق مقاس حيبياته او قياس مساحته السطحية ومن نتائج هذا الاختبار تحديد بعض خواص الاسمنت الاخرى حيث ان نعومة الاسمنت تساعد سرعة تفاعل الماء مع الاسمنت اكبر مساحة سطح الجدران وانتشار الماء على هذا السطح وهذا يساعد الاسمنت على الحصول على قوته مبكرا بالتالي تكون مقاومة الخرسانة عالية كما ان زيادة نعومة الاسمنت تزيد من قابلية الخرسانة للتشغيل وتحسين تماسك الخلطة الخرسانية.
2-3-4-1 الاجهزة المستعملة :-
1.    جهاز فيكات
2.    لوح غير مسامي من المعدن او الرخام
3.    ابرتين احدهما لتحديد الشكل الابتدائي والاخرى لتحديد زمن الشك النهائي
كما موضح في الشكل (2-4)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

الشكل (2-4) يوضح جهاز فيكات


2-3-4-2: زمن الشك وتصعد الاسمنت البورتلاندي
 
عند اضافة الماء الى الاسمنت تتكون عجينة لدنه بمرور الوقت تفقد عجينة الاسمنت هذه الدونه تماما يقال انها قد تشكلت هنالك زمن شكل ابتدائي وزمن شكل نهائي للاسمنت وتتطلب المواصفات الا يقل زمن الشلك عن 45 دقيقة والا يسمح بوضع المونة في مكان معالجة كمادة لاحمة ولا يعمل على تصليد الخرسانة قبل نقلها ووضعها في مكان صلب . كما زيادة زمن الشك النهائي يعمل على تاخير ازالة الشدات الخشبية للخرسانة يؤخر اتمام الانشاء واستعمال المنشأة .
2-3-4-3: العوامل التي تؤثر على زمن شك الاسمنت
-       التركيب الكيميائي ونسبة الجبيص المضاف (%2-6) الى الكلنكلر لتاخير زمن الشك
-       درجة الحرارة و الرطوبة
-       كمية الماء المضاف للخلط ومدة الخلط
-       درجة التكليس ودرجة النعومة
(2-4) الركام الخشن
الركام هو مادة حبيبية خامدة تتمثل في الرمل والحصي و الصخور المسحونة وهي تشكل مع الماء والاسمنت المكونات الاساسية للخرسانة من اجل خلطة خرسانية ذات جودة عالية يجب ان يكون الركام نظيف وصلب وقوى وان تكون جزئيات الركام خالية من اي كيماويات ممتصة او مغطى باي نوع من انواع الطين ان تساهم في تدهور حالة وجوده الخرسانة الذي يشك(9.5-37.5)مم قطراً من حجم الخرسانة الكلي .
2-4-1 الركام الناعم
الركام الناعم بشكل عام يتكون من الرمل الطبيعي او الصخور المسحونة حيث ان حبيبات الركام ان تمر خلال غربال بفتحات ذات اقطار (9.5مم) او (8.3) انش اما الركام الخشن فتكون حبيبياته اكبر من (19.) انش او (9.5) او (4.75) انش لكنها بشكل عام تتدرج من (3/8) الى (1.5) انش او (37.5) مم قطرا يشكل الحصى اغلبية حجم الركام الخشن بينما يشكل الصخر باقي الكمية المستخدمة في الخلطة .
 2-5  مميزات نظام الالواح ثلاثية الأبعاد (The Advantage Of 3 D Panel)
-       نظام قوى جدا وتكمن قوة هذا النظام في Space From Truss
-       قلة التكلفة
-       خفة الوزن 1/3 وزن مباني الطوب الاحمر
-       توفير مساحة اكبر لان مقطع الحوائط اقل
-       وزن المتر المربع من 8/3 كجم بدون خرسانة 120 كجم بالخرسانة
-       مقاومة للحريق حتى ساعة ونصف من الزمن
-       مضاد للرصاص ( يستخدمه الجيش المصري في الخنادق)
-       مانع للصواعق
-       مقاوم للهزات الارضية 6.9 (ريختر)
-       مقاوم للفيضانات (قصة جميي كارتر)
-       مقاوم للاعاصير 250 ميل /ساعة (لانه حائظ Shera Wall)
-       مانع لسكن الحشرات (قوى لا يمكن اقتحامه)
-       يعطى ميزة التعديل لاخرى لحظة وهي ميزة لا تتوفر في النظام
-       يقاوم الشقوق الانشائيه (وله فترة ضمان  30سنة)
-       صعب الاقتحام
-       لا يحتاج لصيانة
-       يعطى Span اكبر ( M5.5) في الاسقف العادية M 20 في الاسقف المطبقة الدائرية
-       لا يحتاج لفرم الا قليل جدا
-       سرعة التنفيذ في هذا النظام
-       سهولة التشكيل المعماري
-       ميزة العزل الحراري 2سم Poystyene   في الحوائط الخارجية
-       يحافظ الموارد الطبيعية ( الطمي – القطع الجائر للاشجار لحرق الطوب)
2-6: طريقة تنفيذ نظام3D Panel
 - بعد تخطيط المبنى وعمل الحفريات للاساس ويعتمد على عمق الاساس على حسب اعمال المبنى وضغط التربة .
-تغيير سلوك التربة وذلك باضافة ردميات من الخرسانة الترابية والرمل.
- عمل اساس المبنى من الخرسانة المسلحة وهنالك عدد افتراضيات في حالة انشاء مبنى من طابق اراضي . فقط الاساس المستخدم كما موضح في الشكل    (   ) وفي حالة انشاء مبني مكون من عدت طوابق الاساس المستخدم في هذه الحالة موضع في الشكل (    ) او يمكن عمل اساس لبشة الحجر وصب (G.B) المهم هو استخدام اشائر Dowel ( cm 90) كل (Cm80) التثبيت Panels  عليها.
- تثبيت حوائط Panel الاشائر المثبته على (G.B) وربطها جيدا بواسطة سلك الرباط عند نقاط التلاقي .
بالنسبة الــPanel  يتم ربطها بواسطة حصيرة من الداخل والخارج ونقاط التلاقي في الزوايا القائمة يتم ربطها بواسطة حصيرة في شكل زواية قائمة من الداخل و الخارج وهي تعطيها قوة .
- يتم فتح الفتحات بواسطة المقص ويتم تدعيم اركان الفتحة بواسطة قطعة حصيرة (30×15) سم لمنع الشقوق.
في اعلى نقطة في Panel  يتم وضع سيختين mm 12 كبيم مدفون كما هو موضح في الشكل رقم (2-12)
الشكل رقم ( 2-5 ) يوضح طريقة ربط لوحتين من Panel  مع بعضها
الشكل رقم يوضح طريقة تدعيم فتحات الابواب


 
 


 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
الشكل (2-5) توضح طريقة تنفيذ الاساس الشريطي
مع وضع حديد التسليح عند السناتر ثم تصب القريد بيم
 


الشكل رقم (    ) يوضح طريقة تثبيت الباب على الحائط
- وزن الــ Panel  في الوضع الراسي وذلك بتثبيت Panel  بواسطة مراين من الخشب وبعد ذلك يتم تثبيت كلبسات من الخارج على Panel  وهذه الكلبسات بها فتحات تركيب عليها زوايا 6 بوصة او مواسير دائرية 1.5 بوصة لاعطاء الاستقامة للحائط
- تركيب المواسير وعلب الكهرباء على Panel  ومواسير المياه الحلوة والتفادي الى تسرب مياه من مواسير المياه يتم عمل اختبار ذلك بكبس هذه المواسير بواسطة ماكينة حفظ . الشكل رقم (   ) يوضح تركيب الكهرباء على Panel  .
2-7 : مساوي الالواح ثلاثية الابعاد3D Panel
- تستخدم الاسمنت بكيمات كبيرة في عملية التنفيذ هنالك مناطق ضعيفة في زوايا فتحات الابواب والشبابيك .
-عدم توفر المادة الخام
- يحدث تلف ببعض الالواح تحملها في العربات ونقلها لموقع التنفيذ.
2-7-1 : طرق ملئ جدران الالواح ثلاثية الابعاد3D Panel
قبل عملية الملئ بالمونة اولا يتم ملى 50سم من اسفل ثم يتم الملئ في شكل اعمدة بغرض التثبيت في الاتجاه الراسي وبعد ذلك يتم الملئ بارتفاع متر لكل المبنى حتى يجف الجزء الاسفل.  
أ‌-                  الحوائط الخارجية
يكون بها عازل حراري في وسط شبكة الــPanel  لذلك يتم الملئ من الداخل والخارج اما يكون ذلك بواسطة الطالوش والمحارة او بواسطة ماكينة Comparator  كما موضح (   )
ب‌-            الحوائط الداخلية
تكون خالية من العازل الحراري لذلك يتم ملئها باتجاه واحد باستخدام فورم من الاتجاه المعاكس الشكل رقم يوضح عملية الملئ Z كما موضح في الشكل    (   )
 
 
ج- الاسقف
يتم ربط الاسقف مع الحائط بواسطة حديد ( 12 mm ) قبل ملئ الحوائط يتم استخراج اشائر (Dowel ) كل 40سم شكل (L ) الى اسقف من اعلى ومن اسفل ويتم التدعيم في الطبقة السفلى بواسطة شبكة حديد كل  40سم في الوسط وفي الطبقة العليا في مناطق اقصى عزم سالب .
كما موضح شكل (    )
كما موضح في شكل (11) بعذ ذلك يتم صب خرسانة السقف.
2-7-2 طريق عزل الحوائط
تعزل الحوائط بمواد كثيرة ولكن المادة المستخدمة في نظام 3D Panel
وهي مادة البلوسترين او الفلين والغرض من ذلك عزل الحوائط من العوامل البيئية او الطبيعية.
أ‌-       الحوائط الخارجية
تعزل الحوائط الخارجية بمادة البلورسترين  او الفيلن من الحرارة ، الصوت ، التي تعتبر من العوامل البيئة تؤثر تاثير مباشر على الإنسان من الناحية الصحية
كما موضح في الشكل (2-9)
ب‌-الحوائط الداخلية
يتم عزل الحوائط الداخلية في بعض المناطق مثل الحمامات والمطابخ لمنع تسرب المياه ومحتوياتها الى داخل المبنى.
 
كما موضح في الشكل (2-6)
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(2-6) الشكل يوضح طريقة عزل الحوائط
الخارجية بمادة البلورستين على العوامل
البيئية كالحرارة والصوت عزل الرطوبة
                    مقاومة الحريق


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 


 

الشكل (2-1) توضيح بكرات الاسلاك
والتي تعمل على سهول انسيابها الى داخل الماكينة
 
 
 
 
 
 
 
 


 

 
 
 
 
 
 
 
الشكل رقم (2-2) يوضح امامية الماكينة
Assmpily welder


 
 
 
 
 
 
 


 

الشكل (2-3) يوضح الماكينة التي تعمل
على تجمع الاسلاك ولحمه تسمى Tarss wlleder



2-7-3 أعمال الكهرباء والسباكة في الواح ثلاثية الابعاد    (3D Panel)
تستخدم مادة اليربان(Yorban) او الماء بغضط عالي عند عملية انزل مواسير الكهرباء والمياه العذبة والغير عذبة. تبدأ قبل عملية ملئ الألواح 3DPanel وهذه المواسير ان توزن جيدا لقفل جميع الفتحات حتى لا تكون معرضة للانسداد بالمونة مع مراعات ان توضع في مواضعها الصحيحة مراجعتها أفقية وراسيا (2-8)

 
 
 
 


 

 
 
 
 
 
 
 
الشكل (2-7) يوضح طريقة وزن الحوائط
اعلى افقيا وراسيا بميزان الماء ثم تملى
الحوائط بالمونة الإسمنتية
 
 
 
 



 


 

 
 
 
 


 

 
 
 
 
 
 
 
الشكل رقم (2-10) توضيح طريقة
تركيب مواسير الكهرباء
 


2-7-4 الأبواب والشبابيك
قبل تركيب الابواب والشبابيك حوائط الالواح ثلاثية الابعاد تدعم فتحات الابواب والشبابيك لان يوجد ضعف في الزوايا .
يجب ان تكون الالواح موضوعة لكي يوضح القضبان بين الشباك والبلوسترين . فان هذه الترتيبات تعطي تشكيلة جدران سهلة .
عندما تكون الالواح فوق التربيعات الموجودة
كما موضح في الشكل (2-11)
عند استخدام ابواب وشبابيك من الخشب تستخدم مسامير برمة بمسافات توزيعية مقدارها 40سم لعملية التثبيت والربط تستخدم سيخ 3 لينة عند الاطراف اذا كان الاطار المستخدم في الابواب والشبابيك من الحديد.
كما موضح في الشكل (2-11)
 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
الشكل (2-11)
 


 
(2-8) الاستخداماتUses Of
- يستخدم في انشاء المباني السكينة ويصل الى ارتفاع ثلاثة طوابق كمباني (Load Bering ) في حالة استخدام 3D Panel سمك 5سم وخمسة طوابق في حالة استخدام 3D Panel سمك 7 سم من اكثر من ذلك باستخدام هيكل انشائي
- استخدام الهياكل الحديدية لانها سريعة التركيب كما يستخدم في بناء (المباني التجارية والصناعية والمدارس ودور العيادة)
اوصت الامم المتحدة بانشاء كل المباني العامة في المناطق التي بها هزات ارضية بنظام 3D Panel لانه امن.
-       يستخدم انشاء قنوات الري
-       يستخدم في انشاء شبكة الصرف الصحي منSptictank )) الى Manholes))
-       يستخدم كسقف في مباني الحوائط الحاملة Load Bearing
اذا كانت مسطحة او (Dams) او انسيابية
-       يستخدم في انشاء السلالم (Stair Cases) اي نوع من انواع السلالم لانه مرن.
-       يستخدم في انشاء حوائط I Ands Cape )) باشكال مختلفة .
-       يستخدم في انشاء الخنادق (الجيش المصري) مضاد للرصاص
-       كما يستخدم في حل المشاكل التي تحدث في المباني مثل Cut Of Wall  حوائط.
تسرب المياه من الحوائط الى اساسات المبنى ويتم حل هذه المشكلة بواسطة عمل حائط Supended Floor ، الارضيات المعلنة
يستخدم كأرضية معلنة في المناطق ذات التربة الفوارة
في حالة وجود شقوق انشائية في حوائط المبنى يمكن عمل Jockeying  من الداخل والخارج بجانبي الحوائط دون التعرض للسقف.
-       كما يستخدم Jockeying في العناصر الانشائية (القواعد - الاعمدة)
-       حماية الابار من الهرم
-       يستخدم في انشاء خذن البنوك
-       يستخدم في انشاء احواض السباحة
يستخدم كحوائط فاصلة ( Partchen) في المباني الهيكلية لخفة الوزن وقلة التكلفة وسهولة التشكيل خاصة في المباني الحديدية فهو انسب نظام (Partchen ) وانه يتم لحامة مع الهيكل الحديدي (Portal Frame)
-       يستخدم في انشاء احواض الزهور باشكال مختلفة وعمل الكاسرات
كما يتم استخدامة في كل اعمال (Civil Work) الولايات المتحدة الأمريكية في الطرق ذات الحمولات العالية .
 


2 – 8 -1 طرق الاستخدامات
 
الانفاق والقناطر:
تعتبر القنوات الفولازية الثلاثية الابعاد هي الحل الوحيد الذي اتبعة الباحثون الاوربيون من الثمانينات فيما يختص بانفاق السكك وطرق النقل العام
ان التطوير السريع في مواصلات السكة الحديد والطرق العامة جلبت مشاكل فيما يختص بالانفاق حيث تم بناء الانفاق في البحيرات المائية بالطرق التقليدية المؤدية الى الغطاء الجليدي خاصة في اسطح انفاق الطرق العامة مما ادت الى عرقلة المواصلات وتسبب في الحوادث. ومن ناحية اخرى نجد ان الحجارة تتساقط من الانفاق وتضرب شاشات زجاج القطارات السريعة مثل الحزام.
ان تحول انفاق مثل هذه الى الفولازية ذات الثلاثية الابعاد الى انظمة القناة في فرنسا صارت نموذجا الى الدولة الاوربية الاخرى.
2 -8 -2 التحسينات الارضية
استعملت القناة الفولازية الثلاثية الابعاد في تحسين الارضي التي لا يمكن التحكم فيها بسهولة خاصة في الغابات .
ان القناة الفولازية ثلاثية الابعاد ثم استخدامها في اطراف الغابات لتزيل التعرية بواسطة عدم وجود الغطاء النباتي نتيجة النشاطات الطبيعية والانسياب الذي لا يمكن السيطرة عليه.
 2 -8 -3 الملحقات الحضرية
ان احدى المجالات  المؤثرة في استخدام القناة الفولازية الثلاثية الابعاد وهي الملحقات الحضرية مباني خاصة والمشاريع العملاقة الشائعة سهلة تشييد مباني مهمة خاصة .فالخزانات والملحقات الحضرية في اي الاحجام بانسجام مع الطبيعة . يمكن تشييد القناة الفولازية ثلاثية الابعاد بسهولة مثل البلاستيكية .
ان كل المنشاءات في المناطق الترفيهية الاوربية التي تتطلب متعرجات خاصة تمت تاديتها بواسطة القناة الفولازية ذات الابعاد الثلاثية .
 
 2 -8 -4 انظمة الري
ان اهمية المياه اصبحت في تزايد تحت اثر الظروف الطبيعية او صارت في تحول الى الاسواء يوما خاصة البرك الصناعية والترع .
التشييد الدائم لانظمة السدود المائية والمصنوعة في كل انواع الظروف الطبيعية فان القناة الفولازية ذات الثلاثية الابعاد يتم تركيبها في الطبقات الخرسانية الارضية واطراف الجدران والقنوات ومصادر المياه باقل جهد ووقت لذا نجد ان استخدام القناة الفولازية ذات الابعاد الثلاثة في تزايد في قطرنا كما هو موجود في الدول الغربية .
2 -8 -5 التطبيقات الارضية
ان التطورات والتكنولوجيا زادت من حجم التجارة الدولية فالتطورات في العواصم وخاصة العولمة زادت من اهمية كل الطرق العامة والخطوط الجوية يوما ان يوم ذات اتفاقيات تقنية الاسلفت لم تستطيع ان تلبي المتطلبات والاحتياجات الحالية.
زيادة حركة الشاحنات الثقيلة مع وجود التقنيات وانهاك طبقات الاسفلت نتيجة للظروف المناخية ادت الى زيادة تأكل خرسانة الطرق العامة .
ونجد ان القناة الفولازية ذات الثلاثة ابعاد اصبحت حلا شاملا تتأكل   الخرسانة في تشييد الطريق العام وذلك يتوفر الجهد والوقت وتوفير قوة عالية القناة الفولازية ذات الثلاثية ابعاد الى زيادة اهمية تشييد الخطوط الهوائية والحطائر .فهي تستعمل بصورة حضرية خاصة في الدول الغربية.
 2 -8 -6 التحكم في التعرية
صارت التعرية من المشاكل العالمية الاساسية نتيجة للتغيرات المناخية وما شابهها وادت ايضا الى تقليل الغطاء النباتي في قطرنا حيث استقبلنا النتائج بصورة قياسية لذا نجد ان التعرية تتسبب في القضاء على ملايين الامتار المكعبة من التربة المنتجة سنويا .
القضاء على كل انواع التصحر والتعرية مهما كانت مميزاتها الجيولوجية والطبوغرافية نجد ان القناة الفولازية ذات الثلاثية الابعاد هي الصديق الامثل للبيئة وذلك بتوفير الغطاء النباني الدائم الطبيعي. ان القناة الفولازية الثلاثية الابعاد صارت سائدة الاستخدام في الدول النامية خاصة في استراليا حيث صارت احد الحلول الشاملة للتعرية .
2-8-7 تحسين المنحدرات
الخطوات
تعتبر القناة الفولازية الثلاثية الابعاد نموذجا لتحسين المنحدرات والمناطق الاكثر عرضة للتصحر والتعرية فمن الممكن الحصول على زراعة دائمة اما بواسطة تغطية التربة او الملء بالخرسانة او الحجارة .
1-القناة الفولازية ذات الثلاثية الابعاد ادت الى تطوير المنحدرات الارضية وعملت على تثبيتها بعناصر غير القابلة للتغيير.
2-استقلال السطح حتى اسواء الارضي بالتربة المنتجة يتم تصميمه على الارض المنحدرة وبواسطة الحصى.
3-    وكخطوة اخيرة تدخل التربة المنتجة ومعها البذور في داخل الشكل الهندسي ويتم ضغطها.
4-هكذا نجد ان استقرار دائم مع تحكم طويل الامر بواسطة استقرار هندسي حيث يتم غرس جذور النباتات داخل التربة.
2 -7 -8 -1 مناطق التطبيق
تشييد بجوانب السلكيلوجية الحديدية والطرق العامة وتطوير المنحدرات وذلك لدرء التعرية
مناسبة في الاستخدام لانظمة الري والتعرية بجانب تطوير مصادر المياه
انشاء انظمة المساقط المائية وذلك مثل القناطر الخرسانية المحكمة السدود ،الجسور والانفاق
تصمم الطرق العامة بواسطة الخرسانة بانسب تصميم التطبيقات الارضة تشييد الصرافة البيئية.
ملحقات اعدت الاشياء العامة الكبرى للمناطق الاكثر عرضة خطر التصحر والمساقط الصخرية والفيضانات .
2 -8 -7-2 الخصائص الرئيسية للاوالح الثلاثية الابعاد
1-    توفر حلول عملية للتحكم في التعرية
2-    تاكيد التحسين السريع واكثر للتربة
3-    سريعة عند التركيب
4-    لها خاصية الدعم الذاتي حيث لا تشكل عبئا على المبنى
5-    تثبيتها يكون عمليا وسريعا
6-    سهولة التخزين والنقل
7-    لها قابلية على ان تستخدم بسرعة وفي زمن وجيز في المنحدرات والسكك الحديدية والاعمال الإنشائية.
8-    تتكيف بصورة ممتازة مع البنية الحالية في حالة عمل اعادة تأهيل.
9-    لها قدرة في الاستجابة عند استخدامها في الاعمدة المستديرة
10-                    متينة
11-                    تستجيب للتصميمات المعمارية المصنوعة  لقضبان الحديد المبرومة
12-                    تلائم تماما التركيب الراهن في تطبيقات التعمير
13-                    توفير الفرصة لكلي ما يطبق بدون تشكيلات
14-                    تامين تربة ثابتة يعول على اصلاحها
2-9 الجانب المعماري
من اهم سمات هذا النظام المرونة المطلقة لذلك يمكن استخدامه لانشاء اشكال مختلفة في المبنى مثل المراحل والاسقف سواء كانت مسطحة او دائرية او مطبقة وكذلك يمكن تشكيل الكاسرات باشكال مختلفة وكذلك يمكن التحكم في البروز في الحوائط والاسقف من الخارج والداخل بعمل اضاءة مخفية بدون استخدام الواح جبصية كذلك يمكن عمل Sopt Ligh على السقف الخرساني ومميزات هذا النظام يمكن تشكيل اي تصميم في Panel  وبعد ذلك تتم عملية
المبنى بالمونة الخرسانية.
 
 
2-10 العالم قرية صغيرة
نجد التشابه والتقارب في الكثير من ملامحها في بلاد متباعدة تفصلها بحارا ومحيطات بالرغم من تباين الظروف البئية والاجتماعية والعادات والتقاليد وما لديها من تراث قومي في الوقت ذاته نجد هنالك الطابق واضحا في اشكال بعض المباني ذات النوعان المتماثلة في وظائفها في العديد من بلاد العالم شرقا وغربا.
ان السبب في ذلك ربما يرجع في المقام الاول الى استخدام نفس مواد البناء ونفس وسائل التشييد مع توفير تكنولوجيا موحدة ميسرة يفضل ما استجد في هذا القرن من وسائل الاتصال والاعلام التي جعلت العالم يتضاءل وينكمش حتى اصبح وكأنه قرية صغيرة واحدة.
 2 -11 : الأعمدة والدعامات
يترك فراغ من البلورستين عند نهاية كل لوح من الالواح 3D Panel  وهذا الفراغ يشكل اعمدة مدفون وابيام مدفونة تساعد على توزيع الاحمال عند حدوث حريق في احد الجوانب او كله رغم ان صغر حجمها يعمل على تقليل احمال المبنى بكفاءة عالية . لان مادة البلورستين بما انها تعمل على عزل جيد للرطوبة والصوت – الحرارة لكن اذا ارتفعت درجة الحرارة يصبح سائلا وهذا يؤدي الى انهيار المبنى عن وتفادياً لذلك.
عمل الدعامات مهماً للغاية في تحمل الاحمال ومقاومة الحريق.
يمكن الاستفادة من شرائح ال3 D Panel
المتبقية من النوافذ والابواب في عمل الدعامات والاعمدة التي تسمح لمصمم تشكليها بسهولة .
تربط الاعمدة والدعامات في اي مكان على الجدران 3D Panel عن طريق مفتاح خاص بعملية الربط
كما موضح في الشكل (2-12)
 



2-12
ميكنة3D Panel
يقصد بالميكنة دفع قدرة الانسان الفكرية في اداء اعماله المختلفة حيث يكون الهدف الرئيسي اقتصاد زمن الانتاج والانشاء وتحسين كفاءة المنتج وهذا ساعد على انتشارها في الاوانة الاخيرة
اهداف المكينة
1-    تشييد المباني بسرعة وباقلة تكلفة
2-    تحسين جودة المنتج
3-    تقليل التكلفة
4-    اداء الاعمال لا يمكن انجازها بواسطة الايدي العاملة
5-    تقليل عدد العمالة
 
2 -12 -1 ماكينة رش البياضShot Crting
ليس هنا تجربة معمول بها لتغطية كافة المعالم الضروية لكي تنجز عمل بياض جيد فما تكون تغطية منظر التنسيق العام باشروحات محددة كما يتعلق بنظام 3 D Panel ان كافة التصاميم ورش البياض المستخدمة قانون الموحد
قبل ان يبدأ المبيض (الملطم)
1-    اختبار العينة المجهزة
2-    يجب مراجعة فتحات مفاتيح الصناديق والمواسير...الخ
3-    يجب التاكد من وزن الالواح 3 D Panel افقية وراسية
4-    يجب ان يكتمل عمل الالواح قبل ان يبدأ رش البياض
5-    يجب تركيب المنافع قبل ان تبيض الجدران الخارجية
6-    يجب ان لا ياتي طاقم في طريق طاقم اخر
 
 
 
الألواح ثلاثية الأبعاد (3 D panel)
1 – 3 المقدمة:
 نظراً للفائدة العلمية فيما يتعلق بتشيد هذا النظام من أنظمة المباني، تناولت حالتى الدراسة والإختبارات وطريقة التصنيع ثم تفصيل ذلك في هذا الباب من خلال الزيارات والوقوف على المواقع المذكورة لنظام الألواح ثلاثية الأبعاد (3D panel).
 
يعرف النظام بأنه فكرة بسيطة يعتمد على الأسمنت والرمل والسيخ مما جعله خفيف الوزن وسريع التنفيذ مثل المميزات التى جعلتها معالجة ببعض المشاكل التى تظهر من خلال التنفيذ نتيجة خطأ مقصود أو غير مقصود.
 لإجراء الدراسة لنظام الألواح ثلاثية الأبعاد (3D panel) من النواحي الأنشائية والتصميميه والتنفيذية لابد من عمل الأختبارات الازمة لجميع العناصر المكونه لأجزاء المبنى لمعرفه كل عنصر على حدى، وأعطت الأختبارات نتائج مرضيه في كل من جامعة الخرطوم والسودان بعد دراسة هذا النظام أصبح أجود أنواع التشيد المستخدمة من الحوائط الحامل في هذا العصر لمقاومتها على مثيلاتها للعوامل الطبيعية مثل (الزلزال – التعريه الشروخ الرأسية والجانبيه) بالأضافة إلى قوة الشد العاليه الموجودة في هذا النظام(3D panel) أثبتت الدراسات المحلية القدره تقلبه على الأرض الطينية التى لم يستقر على سطحها سوى هذا النظام (3D panel) مثل منطقة القضارف.
 
 
 
 
 
النموذج الأول
موقع الثورة الحارة (12).
المساحة الكلية للمبني (250) متر مربع
مساحة الجملون المشيد (328) متر مربع.
الفكرة الأساسية هي تصميم مبني من أربعة طوابق بنظام المباني الهيكلية وبعد تنفيذ الطابق الإرضي ظهرت بعض المشاكل أدت إلى عدم تنفيذ الطوابق الأخري وبعد الأختبارات العمليه التى تمت توصلوا إلى أما إزالة المبني أو تنفيذ الطوابق الأخري بنظام الألواح ثلاثية الأبعاد (3 D panel) نسبه لخفه الوزن بالأضافة أن السقفه من الجملون بدلاً من الخرسانه ثقيلة الوزن.
و الأشكال التاليه توضح طريقة معالجه النموذج الأول والأشكال هي من الرقم (1 – 5 ).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
أختبار تحديد العجينة القياسية
    الغرض: (Standard Paste):
1-    تحديد زمن الشك الأبتدائي.
2-    تحديد زمن الشك النهائي.
     الأجهزة والمعدات:
1-    جهاز فيكات.
2-    إبره لقراءة زمن الشك الأبتدائي.
3-    إبره براس دائري لقراءة زمن الشك النهائي.
4-    ساعة إيقاف.
5-    ميزات بدقه 1 جم.
6-    سكينه قطع وسكينه مستطيله.
7-    أسطوانه مدرجه لتحديد الماء.
 الخطوات:
1.يحضر 400 جم من الأسمنت ويضاف إليها ماء ينفس النسبه المئوية السابق تحديدها في أختبار تحديد القوام للأسمنت تشكيل عجينه قياسيه من الأسمنت مع تشغيل ساعة الأيقاف عند إضافة الماء للأسمنت.
2.    يخلط الأسمنت مع الماء جيداً لمدة 4 دقائق ثم توضع العجينة لتملأ قالب جهاز فيكات ويسوي السطح.
3.يوضع قالب جهاز فيكات والموضوع وق اللوح المعدني تحت الطرف الأسطواني والذي تتدلي منه إبره فيكات لتحديد زمن الشك الأبتدائي ثم يدلي طرق الإبره حتى تلامس سطح العجينه ببطء ثم تترك لتهبط تحت تأثير الوزن الكلى للطرف الأسطواني وتؤخذ قراءة التدرج أمام العلامه الأفقية على الأسطوانه فتدل على بعد الأبره من القاع.
4.تترك العجينة فترة ثم يحرك القالب قليلاً حتى لا تهبط الإبرة في نقطة واحده أكثر من مره وتعاد عمليه نفاذ الإبره من القاع.
5.تكرر الخطوة عدة مرات حتى تصل إلى بعد فيها طرف الإبره جهاز فيكات إلى بعد (4 – 6 ) mm من قاع القالب.
6.    يسجل الزمن المبين بساعة الإيقاف فيكون هو زمن الشك الأبتدائي.
7.يسجل إبره زمن الشك النهائي وتدل الأسطوانة لتلامس سطح العجينة ببطء وتترك تسقط تحت تأثير وزنها فيظهر أثر دائري بمركزه من الإبره.
8.تكرر هذه الطريقة عدة مرات حتى لا يختفى الأثر الدائري للإبره وتصبح نقطة وعندها يسجل الزمن المبين بساعة الأيقاف فيكون هو زمن الشك النهائي (يراعي عدم هبوط الإبره في مكان واحد أكثر من مرة).
النتائج:
 جدول رقم (1 – 3 )
زمن بداية التجربه
كميه الماء المضاف (جم)
كميه الأسمنت (جم)
زمن الشك الأبتدائي
زمن الشك النهائي
12.3 C
127
400
1.57
2.45
 
الخلاصة:
1.    زمن الشك الأبتدائي لهذه العينه من الأسمنت هو ساعة وسبعة وخمسون.
2.    زمن الشك النهائي العينة من الأسمنت هو ساعتين وخمسة وأربعون دقيقة.
 
 
 
2 – 4 – 3  إختبار الأمتصاص والثقل النوعي:
 يتم وزن الإناء فارغ ومن ثم الأناء زائدة العينة جافه ثم الإناء + العينه مشبعة وأخيراً الإناء زائداً الماء والقصد من ذلك هو إيجاد الأمتصاص والذي يتم إيجاده بقانون الأمتصاص.
الوزن المشبع – الوزن الجاف X 100%
            الوزن الجاف
              W2 – W1    
 (W4 – W3) + (W2 – W1)
حيث:
W1         = وزن الأناء فارغ.
    W2= وزن الإناء فارغ + العينه جافه.
    W3= وزن الإناء فارغ + العينه مشبعة.
    W4 = وزن الأناء فارغ + الماء.
 W1= 582.52.
 W2 = 883.13.
 W3 = 1830.79.
  W4 = 1642.71.
                                 =          300.61        =             300.61
                                      188.08 + 300.61               112.53
                                                                        2.7
 
 
 
 
3 – 4 – 3   أختيار النعومة:
   وهي خاصة فيزيائية بانسبه للأسمنت حيث أنه كما كان الأسمنت ناعم زادت عمليه التشغيل بالإضافة إي التقليل في عمليه    والعكس صحيح.
 4 – 4 – 3التدرج الحبيبي للرمله:
   في هذا النوع من الأختبارات تستخدم مقاييس مختلفه للغرابيل تبدأ من (7 , 14 , 25, 52, 100mm)
و الغرض من الوصول إلى النعومة المطلوبه للرمل.
 جدول رقم (2 – 3)
pasing
pasing
Retained
Sieve Size
94.3%
943
59
2.36
71.1
711
230
1.8
35.4
354
357
600 mm
13.2
132
222
300 mm
4.5 %
45
87
150 mm
00
Zerio
45
pam
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5 – 3 مراحل التصنيع
 يحتوى المصنع على ماكينات الآن إثنين فقط إحداهما تسمي (Truss Wellder) وهذه الماكينة تدخل إليها السلك 2 لينيا يتم سحب على البارد في شكل شرائح أو ألواح (3 D panel ) بأبعاد (5 X 5 سنتمتر) والأخري تسمي (Assmpily Wellder) وهذه الماكينه يأتي أليها الـ (Joint  أو Trus) بالإضافة إلى (Angle) كما أنها تحتوى على.
Air 100
Water supply 10
Power supply 440
 توضح الألواح أو يتم ترتيبها خلف خلاف حتى لا يحدث خلل وتكون المحصلة (Zeiro) اللوح الواحد من (3 D panel) يكلف 30 ألف – 10 ألف بلوسترين و 20 ألف (panel) و تنتج في اليوم داخل المصنع حوالى 40 إلى 50 لوح.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                       
1 – 4  مقدمة:
 لأجراء المقارنه للتشييد بنظام الألواح ثلاثية الأبعاد (3D panel) والطوب الأحمر العادي من النواحي الأنشائية والأقتصادية . لابد من عمل تقديرات لأعمال الأساسات أعمال الحوائط (المباني) والبياض لمعرفه الفرق بينهما وجهد التربة وأعماق الأساسات في الحالتين.
 المقارنه لفرقه (3D panel) ذات الأبعاد (3.6*3.6*3) بينما الطوب الأحمر العادي (4*4*3) متر من مركز المحيط بإرتفاع 3 متر بعد صافي من الداخل.
و السقف في كل الحالات من الخرسانه المسلحة بسمك (13 cm) لا بد من تحليل المواد لأيجاد كميه الوحدات البنائية وأسعارها المختلفة لبنائها وتشطيبها، أجود العمالة (مصنعيه) لمعرفه الكفاءة الأنتاجيه.
2 – 4النواحي الإنشائية:
 الهدف الأساسي من التصميم الأنشائي هو الحصول على منشأـ آمنه تتوفر فيها الأمان والجودة والتكلفة ذلك حتى تستطيع هذه المنشأت أن تحقق الهدف الذي صممت من أجله وبالتالي يجب أن يكون المصمم الإنشائي على معرفة كاملة بخواص المواد الإنشائية وأن يدرس سلوك المنشأة دراسة دقيقة من حيث تأثر الأحمال والتحليل الأنشائي الكامل بالمواصفات القياسية.
1 – 2 – 4  العزوم Moment:
   حديد 3D panel) بعد سحبه على البارد تتغير مقاومته من 250 N/mm2إلى 430 N/ mm2 بالإضافة إلى أنه مكونه من طبقتين من الداخل به أعضاء مائلة تكون خلف خلاف تكسبه قوة أما بنسبه للوضع الرئسي يكون العزوم صغيراً في الوضع الأفقي يتم توزيع الأحمال بسهولة.
 
2 – 2 - 4 الأزاحة الجانبية:
 يقاوم 3D panel) الأزاحة الجانبية لأنه مكون من طبقتين بالإضافة إلى ذلك نجد ربط الشرائح مع بعضها البعض بواسطة حصيره من الداخل والخارج تجعله كتلة واحدة. وحوائط 3D panel) هي حوائط خرسانيه مكونه من الحديد والخرسانه لذلك تعتبر حائط قص بالإضافة إلى مقاومته للحريق لمدة قدرها ساعتين زائد الرياح والأعاصير والزالزال والهزات الأرضية.
3 – 4  الجوانب الأقتصادية:
 هو نظام مميز جداً نسبه لقلة التكلفة فمثلاً تكلفة المتر المربع تشطيب ديلوكوس من مباني (3D panel) 60.000 جنية تكلفه المتر المربع حوائط ( مواد + مصنعيه) 70.000 جنيه تكلفة أسقف (مواد + مصنعيه) بدون تشطيب 90.000 جنية أما نظام الحوائط الحاملة فمثلاً متر المربع 100.000 جنية تكلفة المتر المربع حوائط (مواد + مصنعيه) 120.000 جنية تكلفة المتر المربع أسقف (مواد + مصنعيه) تترواح ما بين 150.000 إلى 200.000 جنية.
 من مقارنه التى تمت بين ألواح ثلاثية الأبعاد بنظام التشيد الطوب الأحمر نجد أن نظام الحوائط بالطوب الأحمر ذات أسعار عاليه أما طريقة التنفيذ في كلتا الحالتين يقومان على أساس شريطي (Strip foundation) ألا أن في مباني الطوب قصه من قريد بيم وجدارن من الطوب الأحمر أما السقفه تكون من الخرسانه في كلتا الحالتين.
الشكل (1 – 4) إلى (4 – 4) .
 
 
 
4 – 4  المواد:
 إذا أخذنا المواد المستخدمة في نظام تشييد ألواح ثلاثية الأبعاد نجدها لا تختلف كثيراً عن بقية الأنظمة الأخري فهي تتكون من ألواح ثلاثية الأبعاد 3D panel وهو الجسم الرئيسي المكون لهذا النظام ويلية الأسمنت البورتلاندي العادي والخرسانه السمسمية ، الرمل الكنجر ونسبها (1:2:4)
الجدول التالى يوضح ذلك
نوع المونه
نسبه الخلط
مونه الحوائط
1:5
مونه البياض
1:6
مونه الأسقف والسلالم
1:2:4
مونه عزل الأسقف (الخفجة)
1:5:10
 
المواد:
غرفه بأبعاد 4*4*3 بأستخدام مونه حرة والطوب الأحمر العادي.
البند
المواصفات
الوحدة
الكمية
السعر
الأجمالي
1
الطوب
طوب
16.000
10قروش
1.600
2
الرملة
متر مكعب
7.8
20 جنية
156
3
الأسمنت
كيلو جرام
1.500
52 قرش
780
4
الحصى
كيلو جرام
1.500
52 قرش
780
التكلفة الكلية
2.536 جنية
جدول رقم (1 – 4)
غرفه بأبعاد 4*4*3 بأستخدام مونه حره وحوائط ثلاثية الأبعاد (3D panel)
 
البند
المواصفات
الوحدة
الكمية
السعر
الأجمالي
1
الألواح
لوح
14
54 جنية
756
2
الرمله
متر مكعب
15.6
20 جنية
330
3
الأسمنت
كيلو جرام
1.500
52 قرش
780
4
حصى سمسمية
كيلو جرام
1.500
52 قرش
780
التكلفة الكلية
1.866 جنية
 
الجدول رقم (2 – 4)
 
البناء بنظام الطوب الأحمر العادي بمونه الأسمنتية
نموذج
غرفة 3.6 X 3.6 (1)
غرفة 3.6 X 3.6 (2)
1
غير مشطب
5500
طوب أحمر 6.300
2
مشطب
7600
12000
 
الجدول رقم (5 – 4).
 
 
 
 
 
 
الخلاصة والتوصيات
 1 – 5 الخلاصة:
من خلال دراستنا لنظام الألواح ثلاثية الأبعاد (3D panel) نجد أن هذا النظام بدأ إستخدامه في الولايات المتحدة الأمريكية منذ زمن طويل كما تم إستخدامه في أوروبا وأفريقيا بكثره. وذلك لقلة تكلفته وخفه وزنه وسرعه تنفيذه، مرونه تشكيله وهذه الميزات جعلته سريع الأنشاء ومواكب لمتطلبات الزبون.
و تتلخص نتائجنا في الآتي:
 - الحصول على مبني بتكاليف أقل من النواحي الأنشائية المتمثلة في (العزوم والأزاحة الجانبية) في العزوم زمقاومته لقوة الشد من (250 N/mm2 إلى 430 N/mm2). والأزاحة الجانبية، هذه الميزة جعلته مقاوم للزلازل والأعاصير.
- الحصول على مبنى يتكاليف أقل من النواحي الأقتصادية مقارنه مع الأنظمة الأخري للجدران الحاملة.
- سلامة المنشأة ومدي تأثرها بالعوامل والضغوط المؤثرة عليها المتمثلة في آمان المنشأة مثل التعدية والأنزلاق، ومقاومته للهبوط، الحريق وإقتحام الحشرات.
- مواكبته لتطورات التصنيع وهذا السبب ساعد على إنتشاره كما أدي أيضاً لمنافسه لأنظمة التشييد الأخري.
- أسهل للفهم وأسرع للتعليم خصوصاً للمنفذين في الموقوع.
- يستخدم في إنشاء شبكات الصرف الصحى و قنوات الرى لأنه غير منفذ للمياه.
- الأكثار من العمل بالألواح ثلاثية الأبعاد نسبه لسهولته وإمكانية الأبداع فيه وخاصة مهندسي المعمار الذين يقومون بعمل واجهات معمارية جملية.
- حرصاً على سلامه مبانينا القوميه تكون كل المباني من (3D panel) نسبه لأنه نظام آمن ولا يمكن أقتحامه بسهوله بالإضافة لمقاومته للحريق.
- يستخدم يكثرة في الفواصل (Pation).
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
التوصيات (Recommendation)
 
على المهندسين متابعة جميع مراحل اتنفيذ منذ البداية والوقوف على المراحل الإساسية من حفريات وقريد بيم وربط السناتر التى بموجبها يتم تركيب الألواح ثلاثية الأبعاد (3D panel) .
تنفيذ جميع المراحل الأنشائية المتبعه في هذا النظام (3D panel) بالطريقة المطلوبه وعلى حسب الموجود في (Manuel).
متابعة الجوائط قبل المليء والتأكد من الربط الجيد والأستقامه الأفقية مع الأخذ في الأعتبار أستقامه الألواح رأسياً ويتم ذلك بواسطة ميزان المويه والأطوات الخاصة بهذا النظام.
عند بداية ملىء الألواح يجب التأكد من فتح الأبواب والشبابيك وتركيب جميع أدوات الكهرباء والسباكة بالطريقة الصحيحة على حسب ما جاء بالخريطة.
الخلطات الأسمنتيه يجب أن تكون نسب ثابته على حسب ما جاء في هذا النظام (3D panel) مع مراعاة أن نسبه الخلطة المستخدمه في الملىء يجب أن تكون هي نفس النسبه المستخدمه في البياض.
بتوجيه الدراسات والأبحاث ودعمها على هذا الجانب الأيجابي في نظام البناء بالألواح ثلاثية الأبعاد لتطويرة بشكل فعال مع التقنيات الحديثة.
على الدولة دعم أفكار المهندسين لتطوير هذا النوع من الأنظمة وخصوصاً نواحيه المعمارية والجمالية لأن السودان يتميز بمساحات واسعة ولا تحتاج إلى السكن الجماعى في الشقق ذات الأدوار.
أوصى بأستخدام هذا النظام في البناء كحوائط حاملة لطابقين و ببحور معتادة ولتقليل الهياكل الخرسانية والحديديه وكذلك في الأعمال المدنيه المختلفه.
-       أوصى بأستخدام هذا النظام في المبانى ذات الأرتفاعات العاليه.
-       أوصى بأنشاء مصانع في السوادن خلاف مصنع شركة إعمار المحدودة وشركة العكدابي.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
المراجع:
-       الأختبارات القياسية الخرسانية الأسمنتيه الطبعة 2003م تأليف د/ شريف فتحى الشافعى.
-       موقع الأنترنت
www. Tried panel.com                            
 
-       الكود الأمريكي
                           (318) ACI     .
-       Manwel Book                .
-       شركة إعمار المحدودة.
Hand Book                                           
           
 
 
 

                                  ©2010 - 2017 madeinsudan.net . All rights Reserved.

                            Alfsanf company. 3D panel Buildings experts

Powered by