نوشته‌ها

قالب وافل یک طرفه ، سقف وافل یک طرفه

قالب وافل یک طرفه حاتم و شناخت بهتر سقف وافل یک طرفه

قالب وافل یک طرفه ، سقف وافل یک طرفه

قالب وافل یک طرفه حاتم

همانطور که می دانید، قبل از ظهور قالب وافل یک طرفه حاتم و سقف وافل یک طرفه، سقف های تیرچه بلوک به وفور مورد استقابل طراحان و مجریان ساختمان ها بود. در اغلب ساختمان های بتنی که تا 8 طبقه بودند تمایل طراحان و به ویژه کارفرمایان به سقف های تیرچه بلوک بود و این سقف ها نمونه بارز سقف های یک طرفه بودند که عملکرد یک طرفه را دارند. جهت روشن شدن نقش قالب وافل یک طرفه حاتم و مزایای آن لازم است ابتدا سقف های تیرچه بلوک را تشریح نماییم:

سقف تیرچه بلوک از 3 قسمت اصلی شامل تیرچه ، بلوک های پر کننده (یا یونولیت) و دال بتنی تشکیل شده است.
تیرچه: تیرچه های مورد استفاده در سقف های تیرچه بلوک، عملکردی مشابه خرپای فولادی دارند که در آنها آرماتور های طولی به عنوان یال های فوقانی و تحتانی استفاده شده و آرماتور های مورب نقش اعضای مورب خرپا را خواهند داشت. در این تیرچه ها آرماتور های طولی تحتانی داخل بتن پاشنه قرار می گیرند. بتن پاشنه معمولا دارای ضخامت 3 تا 5 سانتی متر و عرض 10 سانتی متر بوده و برای بتن ریزی آنها در بحث های اجرایی از قالب های ماندگار سفالی به فندوله استفاده می شود (به همین دلیل به این تیرچه ها، تیرچه فندوله ای نیز می گویند). در بعضی موارد به منظور افزایش ظرفیت خمشی تیرچه ها، از آرماتور های تقویتی در قسمت تحتانی تیرچه نیز استفاده می شود.

قالب وافل یک طرفه ، تیرچه بلوک

در طراحی سقف های تیرچه بلوک، غالبا به تیرچه ها به صورت دو سر مفصل نگاه شده و این موضوع سبب می شود که تیرچه برای لنگر مثبت وسط دهانه طراحی شوند. به همین دلیل، پایین تیرچه در کشش و بالای آن در فشار است. البته موضوعی که باید توجه شود آن است که میلگرد فوقانی تیرچه، بیشتر جنبه اجرایی داشته و برای تحمل فشار در بحث خمش طراحی نمی شود. قابل ذکر است که مهمترین ضوابط طراحی سقف های تیرچه بلوک، در نشریه شماره 543 سازمان مدیریت و برنامه ریزی ارائه شده است و در انتهای این نشریه، جداول آماده برای طراحی سقف های تیرچه بلوک نیز در دسترس است.

از طرفی در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان نیز برخی از ضوابط سقف های تیرچه بلوک ارائه شده است. به طور مثال مطابق بند (9-14-6-2-1) مبحث نهم، عرض تیرچه ها نباید از 100mm کمتر باشد و ارتفاع کل آنها نباید از 3/5 برابر حداقل عرض بیشتر باشد. همچنین فاصله آزاد بین تیرچه ها نباید بیشتر از 750mm باشد. از طرفی مطابق بند (9-14-6-2-4) مبحث نهم، ضخامت دال فوقانی نباید کمتر از یک دوازدهم فاصله آزاد بین تیرچه ها و کمتر از 50mm باشد.

دید مهندسی

یکی از خواص ذاتی مصالح بتنی این است که در فرایند رسیدن به مقاومت مورد نظر، تمایل به انقباض و کاهش حجم دارند. با توجه به اینکه در ساختمان های بتنی، سقف با تیر های اطراف به صورت یکپارچه اجرا می شود، در مقابل کاهش حجم بتن سقف، مانع وجود داشته و در سقف تنش های کششی به وجود می آید. بنابراین لازم است برای کنترل ترک های ناشی از این تنش ها، از آرماتور استفاده شود. در ادبیات مهندسی به آرماتور هایی که به منظور کنترل پدیده انقباض بتن مورد استفاده قرار می گیرند، آرماتور های حرارتی یا آرماتور های حرارت و جمع شدگی گفته می شود. این آرماتور ها باید در دو جهت متعامد به صورت یکنواخت توزیع شوند. دقت کنید که این آرماتور ها عملکرد سازه ای ندارند و صرفا برای جلوگیری از ترک خوردن سقف در اثر انقباض بتن مورد استفاده قرار می گیرند.

قالب وافل یک طرفه ، تیرچه بلوک

بلوک های پر کننده:

در سقف های تیرچه بلوک که عملکردی یک طرفه دارند، قسمت عمده ای از نواحی پایینی سقف تحت کشش قرار گرفته و بتن آن ترک میخورد. در نتیجه این قسمت از سقف، اثری در ظرفیت باربری خمشی آن نخواهد داشت. با توجه به این موضوع می توان با استفاده از مصالح سبک نظیر بلوک های تو خالی، بخشی از بتن این قسمت از سقف را حذف کرده و بار مرده سقف را کاهش داد. همچنین خوب است بدانید که از نظر اجرایی، این بلوک ها علاوه بر کاهش بار مرده سازه، نقش قالب سقف برای بتن ریزی را نیز بر عهده می گیرند.

بلوک های مورد استفاده در این نوع سقف دارای انواعی نظیر بلوک سیمانی، سفالی و پلی استایرن (یونولیتی) هستند که امروزه با توجه به وزن زیاد بلوک های سیمانی و سفالی، از آنها کمتر استفاده می شود.

دال بتنی:

پس از نصب تیرچه ها و قرار دادن بلوک بر روی آنها، به منظور جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد تیرچه ها در مرحله بتن ریزی و قبل از به مقاومت رسیدن بتن، زیر تیرچه ها پایه های موقت قرار گرفته و سپس سقف بتن ریزی می شود. در این حالت، بتن فضای بین بلوک ها و روی آنها را پر کرده و صفحه ای بتنی (منظور دال) به ضخامت 5 تا 10 سانتی متر بر روی سقف ایجاد خواهد شد (ضخامت دال بستگی به نیاز های طراحی دارد).

پس از خشک شدن بتن و رسیدن به مقاومت مورد نظر، عملا تیرچه به صورت تیر هایی با مقطع T شکل درآمده که در کنار هم قرار گرفته اند و سقف یک طرفه را تشکیل داده اند.

آشنایی با سقف وافل

خلاصه ای از نحوه اجرای سقف های تیرچه بلوک

برای اجرای سقف های تیرچه بلوک، ابتدا لازم است تیرچه ها در فواصل از پیش تعیین شده (معمولا 50cm) در کنار هم قرار گیرند. سپس برای تحمل وزن بتن ریزی، پایه هایی موقت زیر تیرچه ها نصب می گردد که اصطلاحا به آنها شمع نیز گفته می شود. همزمان فضای بین تیرچه ها نیز با بلوک های پر کننده نظیر بلوک های سفالی یا یونولیتی پر می شود. در مرحله بعد، میلگرد های دیگر سقف نظیر میلگرد های حرارت و جمع شدگی در محل های مورد نیاز نصب شده و در نهایت بتن ریزی سقف انجام می گردد و پس از گذشت چند روز و عمل آوری بتن، می توان قالب ها و تکیه گاه های موقت زیر تیرچه ها را برداشت.

با توجه به توضیحات فوق و تشریح سقف های تیرچه بلوک در میابیم از 3 عنصر تشکیل دهنده سقف های تیرچه بلوک دو عنصر تیرچه و بلوک های پر کننده و نحوه اجرای سقف های تیرچه بلوک دارای مشکلات و معایب عدیده می باشند.

Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
تفاوت قالب وافل یک طرفه با دوطرفه

تفاوت قالب وافل دوطرفه و یک طرفه

عملکرد یک طرفه:

سقف های با قالب وافل یک طرفه با عملکرد خمشی خود در یک راستا، عملا بارهای ثقلی را به تکیه گاه دو طرف خود (و نه چهار طرف) انتقال می دهند. به عبارت دیگر، کل بار قفلی وارد بر سقف به دو تکیه گاه سقف منتقل شده و تکیه گاه های قرار گرفته در راستای دیگر، سهمی در باربری سقف ندارند.

سقف وافل یک طرفه
دید مهندسی:

برای طراحی سقف با عملکرد یکطرفه می توان با یک ساده سازی مهندسی، سقف را به تعداد تیر موازی با هم تقسیم کرد و هر یک از این تیر ها را به صورت جداگانه طراحی نمود. به بیان ساده تر می توان گفت که سقف با قالب وافل یک طرفه ترکیبی از تیر های با مقطع یکسان (مثلا عرض یک متر) است که به صورت پهلو به پهلو قرار گرفته اند. با توجه به این موضوع، در سقف های با قالب وافل یک طرفه آرماتور های خمشی در یک امتداد قرار می گیرند.

عملکرد دوطرفه:

سقف های دوطرفه با عملکرد خمشی در دو راستای متعامد، بار های قفلی را به تکیه گاه های خود در این دو راستا منتقل می کنند. به عبارت دیگر در سقف های دوطرفه، همه تکیه گاه های سقف در باربری قفلی آن نقش دارند و طراحی سقف باید در هر دو راستای متعامد صورت گیرد.

سقف وافل دو طرفه
نکته:

در سقف های دوطرفه بار های وارد بر سقف توسط عملکرد خمشی آن در دو راستای متعامد به تکیه گاه های چهار طرف سقف منتقل می شوند. به عبارت دیگر، سقف در دو امتداد متعامد دچار انحناء شده و عمل انتقال بار را انجام خواهد داد. بنابراین در روند طراحی این گونه سقف ها می توان به طور ساده، سقف را به صورت نوار هایی متعامد تقسیم نمود و با توجه به لنگر های خمشی ایجاد شده در هر نوار، آرماتور خمشی مورد نیاز را برای آن محاسبه کرد. با توجه به این موضوع، در سقف های دوطرفه آرماتور های خمشی در دو امتداد متعامد بر تکیه گاه ها قرار می گیرند.

نگاهی دقیق تر به عملکرد یک طرفه و دوطرفه

به طور کلی عملکرد یک طرفه یا دوطرفه سقف ها به پارامتر های مختلفی از جمله نوع سقف، وضعیت تکیه گاه های طرفین سقف و نیز نسبت ابعاد سقف بستگی دارد. در توضیح بیشتر این مطلب باید گفت که برای تعیین نوع عملکرد سقف، بهتر است به نکات زیر توجه شود:

1- بعضی از سقف ها از نظر سازه ای به گونه ای هستند که صرفا می توانند عملکرد یک طرفه داشته باشند (مانند سقف های تیرچه بلوک). در این نوع از سقف ها، وضعیت تکیه گاه ها و نسبت ابعاد دهانه ها تاثیری در جهت باربری سقف ندارد.

2- در سقف هایی که قادر به انتقالب بار به صورت دوطرفه هستند (مانند دال های بتنی)، عملکرد سقف با توجه به وضعیت تکیه گاه ها و نسبت ابعاد دهانه ها مشخص خواهد شد.

3- در بعضی از دهانه ها ممکن است سقف فقط در یک راستا دارای تکیه گاه بوده و یا سختی تکیه گاه ها در یک راستا نسبت به راستای دیگر بسیار کم باشد. در این حالت بار ها فقط می توانند به تکیه گاه های یک راستای سقف انتقال یابند. بنابراین عملکرد این سقف ها بدون در نظر گرفتن نوع سقف، یک طرفه خواهد بود.

4- در صورتی که نوع سقف توانایی انتقال بار را به صورت دوطرفه داشته باشد (مثلا سقف وافل دوطرفه) و تکیه گاه های اطراف سقف نیز شرایط مناسبی را تامین کنند، باز هم ممکن است رفتار سقف به صورت یک طرفه یا دوطرفه باشد. ثابت می شود که اگر نسبت ابعاد دهانه های سقف (بعد بزرگ به بعد کوچک سقف) بیشتر از 2 باشد، عملکرد سقف به صورت یک طرفه است. به عبارت دیگر اگر نسبت ابعاد طول به عرض سقف حداکثر برابر 2 باشد، سقف عملکردی دو طرفه خواهد داشت.

جمع بندی:

برای تکمیل بحث انجام شده در این بخش، می توان گفت که اگر سه شرط زیر به طور همزمان وجود داشته باشند، عملکرد سقف دوطرفه خواهد بود. از طرفی اگر هر یک از این شروط برقرار نباشد، سقف عملکردی یک طرفه خواهد داشت.

♦ نوع سقف قادر به انتقال دوطرفه بار ها باشد (مثلا دال بتنی ذاتا دوطرفه است ولی تیرچه بلوک ذاتا نمی تواند دوطرفه عمل کند و لذا همواره یک طرفه است).

♦ تکیه گاه های دال در هر چهار طرف وجود داشته و سختی آنها چندان با هم تفاوت نداشته باشد.

♦ نسبت ابعاد سقف حداکثر برابر با 2 باشد.

Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email