معرفی سقف تیرچه بلوک
تیرچه بلوک – یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده انواع ساختمانها، سقفها و از آن جمله سقفهای بتنی می‌باشند که نقش اساسی آنها انتقال نیروهای قائم و افقی ناشی از بارهای ثقلی و نیروهای جانبی شامل بارهای باد و زلزله به سایر اعضای باربر است. سقف های سازه‌ای علاوه بر اینکه تحمل کننده بارهای ثقلی در ساختمانها هستند، براساس میزان صلبیت در هنگام زلزله وظیفه توزیع و انتقال نیروهای ایجاد شده در دیافراگم‌ها را به عناصر قائم باربر جانبی بر عهده دارند. همچنین این عناصر باید در برابر تغییر شکلهای افقی که در میان صفحه آنها ایجاد میشود، مقاومت و سختی کافی را دارا باشند.
یکی از انواع متداول سقفهای بتنی، سقفهای تیرچه بلوک هستند. طرح و اجرای آسان تر و صرفه اقتصادی، فلسفه اصلی رجوع به سقفهای تیرچه بلوک است. در این دستورالعمل ضمن معرفی انواع سقف های تیرچه بلوک، خصوصیات رفتاری، جزئیات و ضوابط طراحی و اجرای آنها ارائه میشود.
از آنجا که مقاومت بتن در برابر نیروهای فشاری، بسیار خوب ولی در برابر نیروهای کششی کم است، در قطعات بتن مسلح، نیروهای کششی به طور عمده توسط آرماتورهای فولادی تحمل می‌شوند. به همین دلیل، در تیرهای تحت خمش و دال‌ها، سعی بر این است که قسمتی از بتن تحت کشش، حذف شده و تنها آن مقدار از سطح بتن که برای جایگذاری خاموت ها و آرماتورهای کششی لازم است، باقی بماند. این کار به ویژه برای کاهش بار مرده سقف، دارای اهمیت بوده و در عمل منجر به طرح هالوکور های مجوف، دال های با پشت‌بند، دال پیش تنیده مشبک و در نهایت سقفهای تیرچه بلوک شده است.
از آنجا که موضوع بحث دستورالعمل حاضر، سقفهای تیرچه بلوک و نحوه عملکرد آنها می‌باشد و از طرفی این سقف ها نوعی از دالهای با پشت‌بند محسوب می‌شوند، در ادامه به تشریح این نوع سقف و نحوه عملکرد آن پرداخته و از توضیح بیشتر در خصوص سایر سقفها خودداری می‌گردد.
دال با پشت‌بند را می‌توان به صورت مجموعه‌ای متشکل از تیرهای موازی با مقطع T شکل در نظر گرفت که در هر تیر، آرماتورهای کششی در پایین جان تیر قرار دارد. در عمل برای تأمین یکپارچگی سقف و تحمل نیروهای کششی ناشی از افت بتن و تغییر دما، آرماتورهایی در دو جهت در هالوکور فوقانی قرار داده میشود.
در صورتی که فاصله پشت‌بندها کم باشد، طرح و محاسبه این دال‌ها همانند طرح تیر T شکل است و تنها لازم است تا مقاومت دال واقع در بین دو پشت بند مجاور در برابر بارهای وارده کنترل شود. ضوابط مربوط به طراحی سقفهای تیرچه بلوک به تفضیل در فصل “اصول طراحی و مشخصات فنی سقفهای تیرچه بلوک” عنوان گردیده است.
در برخی موارد در اجرای سقفها، از قالب‌های قابل جابجا کردن نیز استفاده میشود که در این نوع سقفها، محل بلوکها خالی می‌ماند. این سقفها در زمره سقفهای تیرچه بلوک نیستند. بدیهی است که قالب‌بندی هالوکور با پشت‌بند، نسبت به دال مسطح، هزینه و دقت بیشتری را میطلبد. علاوه بر آن جایگذاری درست آرماتورهای کششی در داخل قالب و رعایت پوشش حداقل بتن روی آرماتورها، نیاز به دقت بیشتری دارد.
در ساختمان‌های مسکونی و اداری، معمول است که سطح زیرین سقف، مسطح شده و سپس برای اندودکاری آماده شود. این کار به دو روش زیر انجام می‌گیرد:
الف- سطح زیرین با نصب سقف کاذب پوشانده میشود
ب- فضای خالی بین پشت بندها، با مصالح سبک و در عین حال عایق حرارت مانند بلوکهای سفالی یا بتنی توخالی یا قطعات پلی استایرن و نظایر آنها پر میشود
لازم به ذکر است که این مصالح، تنها نقش پرکننده در سقف را دارند و اگر به هر دلیلی از بین بروند و یا تخریب گردند، به لحاظ سازه‌ای خللی ایجاد نمی‌گردد و تنها به لحاظ معماری ممکن است نیاز به بازسازی آن باشد.
بلوکهای توخالی به صورت قالب قسمت عمده‌ای از سطح زیرین هالوکور عمل می‌کنند و قالب سرتاسری زیرین، تنها برای سطح پایین جان تیرها و همچنین نگهداری خود بلوکها لازم است.
درصورت استفاده از بلوک به عنوان مصالح پرکننده سقف این اعضا به عنوان قالب بخش وسیعی از سطح زیرین دال عمل می‌کند و قالب سرتاسری زیرین تنها برای سطح پایین جان تیرها و نیز نگهداری خود بلوک ها لازم است.
دامنه کاربرد
ضوابط و مشخصات فنی و معیارهای مندرج در این دستورالعمل باید در طراحی، محاسبه، اجرا و کنترل کیفیت انواع سقفهای تیرچه بلوک و اجزای تشکیل دهنده آن رعایت شود. لازم به ذکر است که مبانی و ضوابط طراحی دال و تیرچه‌های بتنی این سقفها، به جز مواردی که در این دستورالعمل روش ویژه‌ای ارائه شده باشد، همان روش های ارائه شده در آیین نامه بتن ایران است.
انواع سقف های تیرچه و بلوک
سقفهای تیرچه بلوک به دو دسته کلی سقفهای با تیرچه‌های بتنی و سقفهای با تیرچه‌های فولادی با جان باز تقسیم بندی می‌شوند. حال آنکه هر یک از این نوع سقفها به لحاظ جزئیات اجرایی و نیز نوع بلوک مصرفی تنوع دارند. (مانند سقفهای با بلوک بتنی، بلوک سفالی، بلوک پل یاستایرن و…). لذا در این دستورالعمل انواع سقفهای تیرچه بلوک براساس این تقسیم بندی بررسی می‌شوند.
مزایای استفاده از سقف تیرچه و بلوک
استفاده از سقفهای تیرچه بلوک در ساختمان‌های متعارف، بسیار مرسوم می‌باشد. از مهمترین مزایای سقفهای تیرچه بلوک در مقایسه با سایر سقفها نظیر سقف طاق ضربی و دال بتنی پیش تنیده مسلح یکپارچه، می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- به علت استفاده از بلوکهای توخالی و حذف بتن منطقه کششی، در مصرف بتن صرفه جویی قابل توجهی میشود.
- به دلیل کاهش فضای بتنی با استفاده از بلوک ها در منطقه ی کششی، از مصرف آرماتورهای فولادی کاسته میشود که این امر به لحاظ اقتصادی بسیار مناسب است.
- به علت تولید صنعتی تیرچه بلوک در کارخانه، کیفیت مناسب تری حاصل شده و نیروی انسانی کمتری مورد نیاز است.
- با توجه به وزن کم تیرچه‌ها، حمل و نصب آنها توسط کارگران امکان‌پذیر بوده و در ساختمان‌های با طبقات کم، نیاز به استفاده از جرثقیل را منتفی می‌نماید.
- به علت پیش ساخته بودن تیرچه بلوک، نصب سقف بسیار سریع و آسان بوده و به کارگران متخصص که برای قالب بندی و آرماتوربندی سقفهای بتن آرمه استخدام می‌شوند، نیازی نیست.
- قالب بندی زیر سقف، تنها به شمع‌بندی و نصب چهارتراش در فواصل معین، جهت تأمین تکیه‌گاههای موقت تیرچه‌ها، محدود میشود.
- از نقطه نظر اجرایی، بکارگیری سقفهای تیرچه بلوک سرعت عمل بیشتری را موجب خواهد شد و به کارهای پر هزینه و وقت گیر کارگاهی نیازی نیست.
- در سقفهای تیرچه بلوک، بتن ریزی به طور یکپارچه انجام میشود و بتن کمتری نسبت به سقفهای بتن آرمه متداول مورد نیاز است. به عنوان مثال برای سقف بتنی متداول با ضخامت ۱۴ سانتی متر ۰/۱۴ متر مکعب بتن در هر متر مربع مورد نیاز است که در سقف تیرچه بلوک، این مقدار به حدود متوسط ۰/۰۶ متر مکعب کاهش می‌یابد.
- با توجه به امکان ایجاد یک دیافراگم صلب یا نیمه صلب در سقفهای تیرچه بلوک، با اعمال تمهیدات لازم، این نوع سقفها نسبت به سایر سقفها از عملکرد لرزه‌ای بهتری نسبت به سایر سقفها برخوردار هستند.
- بلوک های مجوف در سقف های تیرچه بلوک به عنوان عایق حرارتی عمل می‌کنند.
- به دلیل تولید تیرچه‌ها در کارخانه و پیش ساخته بودن آنها، کنترل دقیق بر مقدار بتن پوششی روی آرماتورهای کششی انجام میشود.
- به علت مسطح بودن زیر سقف (در مقایسه با سایر سقفها نظیر طاق ضربی)، ضخامت نازک کاری به حداقل می‌رسد و در نتیجه بار مرده سقف کاهش می‌یابد.
- به دلیل یکنواختی سطح بالای سقف، برای کفسازی به ملات کمتری نیاز است.