تحقیق سقف بتنی

کلیات:

سقف بتنی مجوف و بلوک سقفی حاصل از عناصری که وزن هر متر مربع آن در مقایسه با سقفهای توپر متداول نظیر تیر آهن ضربی کمتر است. عناصر مته آن عبارتند از:

الف: تیرچه‌های پیش‌ساخته( فلزی یا بتنی) بعنوان عنصر کششی و باربر

ب: قطعات پرکننده توخالی(مجوف) بعنوان قالب

ج: بتن به عنوان عنصر ترکیبی، پوششی و فشاری

د: میلگردهای حرارتی و توزیع بار

عناصر فوق‌ا لذکر با مشخصات مشروحه زیر تهیه می‌گردند.

الف- تیرچه‌های پیش‌ساخته

تیرچه تمام فولادی – که قطعات نبشی، سپری، تسمه و یا ورق خم شده تهیه می‌شود. تیرچه فلزی که بطور معمول از ورق خم شده تهیه می‌گردد از دو قسمت فوقانی و تحتانی تشکیل می‌گردد. اتصال این دو قسمت بوسیله تسمه و با ضمائمی که بوسیله پرس در ورق ایجاد گشته با جوش الکتریکی صورت می‌گیرد.

لازم به تذکر است که بدلیل مصرف زیاد ورق آهن تیرچه‌ها و سنگینی ناشی از آن، در حال حاضر این تیرچه‌ها متداول نمی‌باشد.(  1)

تیرچه‌های تمام بتن مسطح- از بتن و میلگرد( آجدار* )تهیه می‌شوند(  2). خربای بعضی از انواع این تیرچه‌ها از ورق و یا تواماَ ارزاق و میلگرد می‌باشد.(  3)

تیرچه‌های با قالب  سفالی-  از قرار دادن میل‌گرد آجدار و بتن ریزی در قالب سفالی تهیه می‌گردند.

تیرچه‌های بتنی پیش تنیده- این نوع تیرچه معمولاَ با یک سطح مقطع سپری  که در قسمت تحتانی توسط سیم(تک رشته‌ای) و یا کابل( چند رشته‌ای) مسطح شده است تهیه می‌گردد بدین صورت که بمنظور ازه یادتاب کششی تیرچه و تقلیل ابعاد آن و همچنین اقتصادی بودنش قبل از بتن‌ریزی تیرچه‌ها در کارخانه، میلگردها با روش خاص و وسایل مخصوص کشیده شوند که اصطلاحاَ به آنها تیرچه‌های بتنی پیش‌تنیده می‌گویند.( 5)

ب- قطعات پرکننده توخالی( مجوف)

این قطعات که در بین تیرچه‌ها قرار می‌گیرند جنبه قالب داشته و علاوه بر آن عایق حرارتی و صوتی نیز می‌باشند. قطعات مذکور بصورت بلوکهای سفالی یا بتنی تولید میگردند که بسته به فواصل تیرچه‌ها (که در ضخامت سقف اثر میگذارد) ابعاد آنها تغییر میکنند و بهمین دلیل با مشخصات گوناگون تهیه میگردند.(6)

ج- بتن

بتن بعنوان عنصر ترکیبی و پوششی مقاومت فشاری را در سطح مقطع بالای تیر تحمل کرده و نهایتاَ به تیرچه‌ها منتقل میکند. بتن با تیرچه و جداره خارجی قالبها مقطع مرکبی را تشکیل میدهد که اساس محاسبات این نوع سقفها میباشد. ابعاد این مقطع مرکب بستگی به دهانه سقف، بارهای وارده و فواصل تیرچه‌ها داشته و  ظاهری آن به طرح تیرچه و بلوک بستگی دارد( 7)

د- میلگرد‌های حرارتی و توزیع بار

این میلگردها یکی از اعضای مقطع مرکب میباشد که پس از قرار دادن تیرچه‌ها و سفالها میبایستی نصب گردند و جهت تقسیم و توزیع تنش‌های ناشی از نیروی فشاری و انبساط حرارتی سطح بتن بکار میروند. این میلگردها در جهت عمود بر تیرچه‌های پیش ساخته بافصله‌های مشخص نصب میگردند و اکثراَ در مورد تیرچه‌های پیش فشرده میایستی بصورت شبکه قرار گیرند.

مسائل فنی

مسائل فنی که میبایستی در سقفهای تیرچه و بلوک در نظر گرفته شود شامل موارد زیر است:

مرحله تولید در کارخانه

الف- تیرچه پیش ساخته معمولی

ب- بلوک

مسائل حمل و نقل به محل کارگاه و دپوکردن آنها

مرحله نصب و اجراء در محل

مرحله تولید در کارخانه

الف- تیرچه پیش ساخته معمولی- این نوع تیرچه‌ها براساس مشخصات فنی کارخانجات مختلف محاسبه و در ابعاد گوناگون تهیه میگردند لیکن نباید عرض آنها از 10 سانتی‌متر و ضخامت بتن تیرچه از 4 سانتی‌متر کمتر باشد و باید طوری طرح و محاسبه گردند که وزن خود را نیز تحمل کنند.

مسئله مهم نحوه اجرای خرپای داخل تیرچه میباشد که یکی از موارد با اهمیت آن خم کردن میلگرد‌های مهاری و اتصال آن به میلگرد‌های تحتانی و فوقانی است که سطح مقطع فولاد تیرچه را تشکیل میدهند، این خمها معمولاَ بوسیله ماشین آلات مخصوصی انجام میگردد، برای اتصال آنها حتی‌الامکان باید از جوش برق(نقطه جوش – داغ جوش) استفاده شود. (عدم رعایت این نکته و انجام غیر فنی عملیات جوشکاری باعث میشود میلگرد ضعیف و سطح آن نیز کم شود.). میلگردهای کششی خرپا در طول تیرچه میبایستی یکسره و بدون استفاده از تکه میلگردهای جوش شده باشند.

ارتفاع خرپا بستگی به ابعاد دهانه‌ای که تیرچه برای آن استفاده میگردد دارد بهر صورت اندازه آن بهتر است طوری انتخاب گردد که بتوان از میلگرد قسمت بالایی خرپا بعنوان میلگرد حرارتی نیز استفاده نمود. 

قطر میلگردهای طولی نباید از 8 میلیمتر و قطر میلگردهای مهاری از 6 میلیمتر کمتر باشد و نیز در قسمت کششی حداقل باید 2 میلگرد بکار برده شود. ( 8)

ب- بلوک- بلوک ها میبایستی طوری طرح شوند که بتوانند برای هر نوع سقفی با دهانه‌های مختلف اجرا گردند و در نوع مصالح مصرفی آنها دقت کافی مبذول گردد.

معمولاَ در سطح خارجی بلوک های سفالی شیارهائی در نظر گرفته میشود تا میزان چسبندگی آنها را با بتن بیشتر گرداند.

مسائل حمل و نقل به محل کارگاه و دپو کردن آنها:

حمل و نقل و انبارکردن تیرچه‌ها از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا کوچکترین بی‌احتیاطی و عدم رعایت مسائل فنی در جابه‌جایی باعث شکستن و یا ترک خوردن آنها میگردد وچه بسا در هنگام نصب نیز بر اثر عدم کنترل دقیق ترکها مشاهده نشوند و در نتیجه بعدها حوادث غیرقابل جبرانی رخ دهد.

جهت بارگیری و خالی کردن و انبار کردن تیرچه‌ها و همچنین در موقع نصب در کارگاه‌های بزرگ میتوان از جرثقیل استفاده نمود. بدین ترتیب در مدت زمان اجرا نیز صرفه‌جویی میگردد.

*  تبصره : از میلگرد آجدار بعلت مقاومت و میزان چسبندگی بیشتر که به صرفه‌جویی در مصرف آهن می‌انجامد استفاده می‌گردد. در صورتی می‌توان از میلگردهای معمولی استفاده کرد که در انتهای آنها مطابق آئیننامه بتن، خمهای لازم رعایت گردد.