فيلا خاصة — ETFE بالخبر

ETFE طبقة واحدة — الخبر، السعودية

المساحة500 م²
نوع القماشETFE
المدينةالخبر
السنة2023
القطاعالسكني

نبذة عن المشروع

تضم هذه الفيلا الخاصة في الخبر سقفاً لفنائها الداخلي من ETFE أحادي الطبقة شفاف غير مطبوع، تتجاوز مساحته 500 م². وشمل نطاق عمل TMSI التصميم والتوريد والتركيب، ويعود المشروع إلى عام 2023.

اختير الغشاء الشفاف لإدخال أكبر قدر ممكن من ضوء النهار إلى الفناء المغلق. ويرتكز الغشاء على أقواس حديدية أنبوبية منحنية دُرفلت ولُحمت في مصنع TMSI، وتمتد شبكة كابلات من الفولاذ المقاوم للصدأ مع انحناء السقف للتحكم في الانحراف تحت قوى رفع الرياح. ويثبّت الغشاءَ نظامُ تثبيت محيطي متكامل من الألمنيوم يوفّر عزلاً مائياً متصلاً.

ولأنه نظام أحادي الطبقة، فلا يحتاج السقف إلى معدات ميكانيكية ولا إلى طاقة، فهو تركيب ساكن قليل الصيانة. وحُدّد شكل السقف بتحليل إيجاد الشكل (form-finding) ودُرس لأحمال الرياح والرفع والحرارة، ثم فُصّلت الألواح ولُحمت حرارياً وفُحصت في مصنع الدمام قبل تركيبها وشدّها وإحكامها واختبارها مائياً في الموقع، مع التحقق من الانحناء لمنع تجمّع المياه.

صور المشروع

فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 1 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 2 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 3 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 4 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 5 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 6 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 7 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 8 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 9 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 10 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 11 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 12 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 13 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 14 فيلا خاصة — سقف فناء ETFE شفاف أحادي الطبقة، الخبر — صورة 15

المشروع 01

ETFE أحادي الطبقة شفّاف · الخبر، السعودية

بيانات المشروع

المشروعفيلا خاصة
الموقعالخبر، السعودية
النظامETFE أحادي الطبقة، شفّاف
المساحة التقريبية500+ م²
تشطيب الغشاءشفّاف، بلا طباعة
التقييدشبكة كابلات ستانلس ستيل
الهيكلأقواس حديدية أنبوبية منحنية
النطاقتصميم وتوريد وتركيب

نطاق الأعمال

  • التصميم الإنشائي وإيجاد الشكل لسقف الفناء
  • تصنيع الأقواس الحديدية الأنبوبية المنحنية والعناصر الثانوية
  • تنميط ألواح ETFE ولحامها واختبار جودتها
  • البروفيل الألمنيومي المحيطي ومنظومة تقييد الكابلات
  • التنصيب في الموقع وتركيب الغشاء وشدّه وإحكامه

وصف النظام

  1. 01غشاء ETFE أحادي ملحوم بغشاء شفّاف، يعظّم النهار داخل الفناء المغلق.
  2. 02منظومة كبس ألمنيومية محيطية متكاملة بإحكام مائي متصل.
  3. 03كابلات تقييد من الستانلس ستيل تمتدّ مع الانحناء لضبط الترخيم تحت رفع الرياح.
  4. 04هيكل أقواس حديدية أنبوبية منحنية، مدرفلة وملحومة في مصنع TMSI.
  5. 05بلا معدّات ميكانيكية وبلا حاجة إلى طاقة — تركيب سلبي خفيف الصيانة.

فيلا خاصة — التصنيع والتركيب

كل لوح يُهندَس ويُنمَّط ويُلحَم في مصنعنا بالدمام، ثم يُسلَّم إلى الموقع مجموعةً منتهية ومرقّمة. والتسلسل أدناه يتبع مسار الإنتاج والتركيب الفعلي المستخدم في هذا المشروع.

  1. 01 إيجاد الشكل والتحليلتُولَّد هندسة السقف بإيجاد الشكل، ثم تُحلَّل لأحمال الرياح والرفع والحرارة. وهنا تُثبَّت الانحناءات وتباعد الكابلات والشد المسبق.
  2. 02 تصنيع الحديدتُدرفل المقاطع الأنبوبية إلى نصف القطر التصميمي وتُلحم قطعَ أقواس ويُتحقَّق من أبعادها مقابل مخطط التخطيط.
  3. 03 التنميط والقصّيُفرَد السطح المنحني إلى أنماط قصّ مستوية مع تعويض استطالة الغشاء، ثم تُرسم وتُقصّ وفق جدول الألواح.
  4. 04 اللحام الحراريتُلحم الدرزات حرارياً تحت حرارة وضغط مضبوطين، مع حافة كيدر ملحومة على المحيط. ويُفحص كل لحام قبل الإفراج عنه.
  5. 05 تنصيب الحديدتُرفع الأقواس بالرافعة إلى موضعها وتُحاذى وتُربَط إلى القواعد المهيّأة، مع إبقاء التدعيم المؤقت حتى يُغلق الإطار.
  6. 06 تركيب البروفيلتُثبَّت العناصر الثانوية والبروفيل الألمنيومي المحيطي وتُسوَّى وتُمسح لتأكيد خط الكبس قبل فتح أي غشاء.
  7. 07 تقييد الكابلاتتُركَّب كابلات التقييد الستانلس ستيل وتُشدّ إلى الشد المسبق المحسوب، فتشكّل السطح العامل للغشاء.
  8. 08 تركيب الغشاءتُفرد الألواح، وتُدخَل حافة الكيدر في البروفيل، ويُشدّ الغشاء تدريجياً. وتُربَط ألواح الكبس بالعزم بالتسلسل.
  9. 09 الإحكام والاختبار المائيتُستكمل وسائل الإحكام المحيطية والكسوات وتفاصيل مياه الأمطار وتُختبر بالماء. ويُتحقَّق من الانحناء حتى لا يحدث تجمّع للمياه.
  10. 10 الفحص والتسليمفحص بصري وأبعادي نهائي وتنظيف وسجلات ما بعد التنفيذ، ويُسلَّم دليل التشغيل والصيانة عند التسليم.

التصميم والهندسة

فيلا خاصة — التصميم والهندسة

وصف موجز — المفهوم الإنشائي وهندسة السقف

النموذج الإنشائي لسقف فناء الفيلا: مسقط أفقي وواجهة ومنظور مجسّم للبائكتين المقوّستين ومساندهما.
المفهوم الإنشائي وهندسة السقف

الأحمال — الميت والحي والرياح (100 كم/س، SBC 301)

نموذج التحليل والحمل الحي موزّعاً على كامل سطح السقف، مؤشَّراً عليه 0.24 kN/m².
حالة الحمل الحي — 0.24 kN/m²
نموذج التحليل وحالة حمل الرياح مطبَّقة على السقف، وأسهم الحمل ظاهرة على البائكتين.
حالة حمل الرياح — 100 كم/س بحسب SBC 301

ردود أفعال المساند وتصميم الكابلات — القوى الداخلية

مخطط القوى الداخلية في شبكة الكابلات، بالقيم العظمى والصغرى لتوافيق النتائج CO1 إلى CO26 على طول كل كابل.
القوى الداخلية في الأعضاء N — توافيق النتائج، القيم العظمى والصغرى
قوى المساند وعزومها — 3 صفوف
Node No.LC/COSupport Forces [kN]Support Moments [kNm]
P X'P Y'P Z'M X'M Y'M Z'
CO470,4328,23-6,860,000,000,00
CO48-5,1330,94-7,400,000,000,00
CO490,4328,23-6,860,000,000,00

تصميم الكابلات — تحديد المقطع

التعريفات والرموز والقيم — 28 صفاً
DefinitionsSymbolUnitValueFormulation
Cable tensionNges[kN]47,39
Quantity of cablesn[-]1
Cable tension in the single cableNseil[kN]47,39
Design CriteriaLRFD
Load Safety Factorγf[-]1,00
Material Safety FactorγR[-]1,00(usually 1.0)
Cable Type1x19
Cable Diameterd[mm]12
Tensile StrengthRr[N/mm²]2160
Youngs Modulus for variable actionEQ[kN/cm²]15000
Filling load factorf[-]0,760
Equavalent Diameter Factorfed[-]0,872
Equavalent Diameter (Sap2000)de[mm]10,46=de*fed
Reduction dirillingk[-]0,880
Self Weight factorw[kg/cm²]0,830
Breaking Load FactorK[-]0,525= pi*f*k/4
Metallic Cross Sectional AreaAm[cm²]0,860
Nominal Metallic Areac FactorC[-]0,600
Stifness Single CableEA[MN]12,893
Stifness All cablesEAges[MN]12,893
Cable Weightg[kg/m]0,71=Am*w
Minimum Breaking Load CableFmin[kN]124,1= K*d2*Rr/1000
Socet TypeSwaged Socket
Loss factor (Due to cable fitting)ke[-]0,90
Characteristic value of the resistanceFuk[kN]121,0=Fmin*ke
Design Value of the cable tensionFEd[kN]47,39=Nseil*γf
Design value of the cable resistanceFrd[kN]80,67=Fuk/1.5*γR
Verification in the ultimate limit stateFed/Frd[-]0,59OK

كابلات 12 مم فولاذ مقاوم للصدأ.

تصميم رقاقة ETFE — خواص المادة واتجاه السداة

هذا يعني أنّ الشدّ المسبق في هياكل رقاقة ETFE أحادية الطبقة ينبغي ألّا يتجاوز 3 MPa (0.75 kN/m لسماكة 250 ميكرون)، وأن يُتجنّب الحمل العالي الدائم كالثلج. مقاومة الانقطاع للرقاقة 50 MPa، غير أنّ الاستطالة عند مستوى مقاومة الشدّ (الانفعال عند الانقطاع) تبلغ 500%. ولهذا لا يمكن اعتماد مقاومة الانقطاع في التصميم؛ فقد أُخذ في الحسبان إجهاد الشدّ عند انفعال 10% (23 MPa). سماكة الرقاقة 0.25 مم (250 ميكرون)، ولهذه السماكة يعادل إجهاد الشدّ عند انفعال 10% مقدار 5.75 kN/m. ومعامل الأمان مأخوذ 1.5 للحمل قصير الأمد (كحمل الرياح).

مخطط قوى الغشاء في اتجاه السداة عبر ألواح ETFE، ومعه سلّم الألوان وملاحظة أنّ أقصى إجهاد 3.58 kN/m.
اتجاه السداة — أقصى n-x 3.58 kN/m، أقل من 5.75/1.4 = 4.1 kN/m (مطابق)
رقاقة ETFE — خواص المادة — 17 صفاً
PROPERTYTEST METHODUNITMEAN VALUE
General
Specific GravityASTM D 792g/cm³1.75
Optical (200 µm film, clear)
Light TransmissionDIN EN 410%> 91
Colour Rendering IndexDIN EN 410-98.8
Shading CoefficientDIN EN 410-1.063
Solar Heat Gain CoefficientDIN EN 410-0.925
Mechanical
Tensile StrengthDIN EN ISO 527-1 (MD/TD)MPa50
Tensile strain at breakDIN EN ISO 527-1 (MD/TD)%500
Tensile stress at 10 % strainDIN EN ISO 527-1 (MD/TD)MPa23
Tensile Modulus (0,05-1%)DIN EN ISO 527-1 (MD/TD)MPa1000
Tear resistanceDIN 53363 (MD/TD)N/mm400
Thermal
Thermal Service Range°C-200 - 150
Melting PointASTM D 4591°C265
Shrinkage 150 °C/10 min%0 - 5

تصميم رقاقة ETFE — قوى اتجاه اللُحمة

مخطط قوى الغشاء في اتجاه اللُحمة عبر ألواح ETFE، ومعه سلّم الألوان وملاحظة أنّ أقصى إجهاد 3.41 kN/m.
اتجاه اللُحمة — أقصى n-y 3.41 kN/m، أقل من 5.75/1.4 = 4.1 kN/m (مطابق)

التصنيع — توزيع الكابلات ومقاطع الألمنيوم

مخطط تصنيع السقف مبيَّناً عليه موضع كل كابل وكل مقطع ألمنيوم قاعديّ وداخليّ برقمه وعدد قطعه.
توزيع الكابلات ومقاطع الألمنيوم — قُسّمت المقاطع إلى قطعتين أو ثلاث لتناسب الشحن الجوي، وأرقام المواضع مؤشَّرة على المقاطع

مشاريع ذات صلة

ملعب MACHS — سقف ETFE — ETFE — TMSI ملعب MACHS — سقف ETFEETFE · الدمام مشروع الجبيل — ETFE مطبوع — ETFE — TMSI مشروع الجبيل — ETFE مطبوعETFE · الجبيل مظلات مواقف ريتال — PVDF — TMSI مظلات مواقف ريتالPVDF · الخبر

كل المشاريع الخارجية →

مشروع مشابه؟ اطلب عرض سعر

أرسل لنا المساحة والمدينة والقماش المطلوب — ونعود إليك بالنظام وميزانية استرشادية.

اطلب عرض سعر تواصل على واتساب

920011060 الأحد–الخميس، 07:30–17:00 نردّ خلال يوم عمل واحد