سقف تیرچه بلوک (Block Beam Roof)
نقش مهم و اساسی سقف تیرچه بلوک (سقف بتنی) در ساختمانسازی انتقال نیروهای افقی و جانبی به سایراعضاء است. سقف تیرچه بلوک درجا یکی از سقفهای دال یکطرفه است و با استفاده از بلوکهای توخالی و سبک از جنس بتن یا سفال بهمنظور پرکردن سقف استفاده میگردد. کاربرد همین مصالح سبک باعث کاهش بار مرده وارده به ساختمان خواهد شد. این روش متداولترین شیوه اجرای سقف ساختمان شناخته شده است. از تیرچه بهعنوان تیر فرعی استفاده شده و بلوکها نیز نقش باربری و سازهای ندارند و تنها برای پرکردن بین تیرچهها کاربرد دارند. سقف تیرچه بلوک درجا اغلب برای ساختمانهای بتنی استفاده میشود اما در دیگر اسکلتها نیز کاربرد خواهند داشت. دال با پشت بند، مجموعهای از تیرهای موازی و بصورت تی شکل هستند جنس بلوکها سیمانی، سفالی و پلیاستایرن هستند و این نوع بلوکها ماندگار هستند یا اینکه از نوع موقت مانند بلوکهای فلزی، پلاستیکی یا چوبی باشند. بهطور کلی جنس بلوک استفاده شده باید با بتن پوششی واکنش شیمیایی ندهد. در سقف تیرچه بلوک پوششی، بلوکها در فاصله بین تیرچهها جای میگیرند. از این سقف در سازههای فلزی، بنایی و بتنی با شرایط مختلف استفاده میشود.
اجزاي تشكيلدهنده سقف تیرچه بلوک (Block Beam Roof)
سقفهاي تيرچه و بلوك، تلفيقي از دو روش پيش ساختگي و بتن ريزي در محل است و در آن قالب تحتاني به كلي حذف ميشود. در اين سقفها در نوع تيرچهي فولادي با جان باز، تيرچهي فولادي و در نوع تيرچهي بتني آن، آرماتورهاي كششي و برشي و نيز پوشش بتن آرماتورهاي اصلي، به صورت تيرچههاي پيشساخته، در كارخانه توليد ميشوند. در كارگاه، پس ازقراردادن تيرچه ها در فواصل معين و شمعبندي زير تيرچهها، بلوكها را بين دو تيرچه مجاور قرار داده و سپس آرماتورهاي حرارتي را جاي گذاري نموده و بتنريزي را انجام ميدهند.
اجزاي سقف تيرچه و بلوك عبارتند از:
- تيرچه
- بلوك
- آرماتورهاي افت و حرارت (حرارت و جمع شدگي) و آرماتور منفي
- كلاف مياني
- بتن پوششي (درجا)
مزایای سقف تیرچه بلوک
طبق بررسی تیم تخصصی ACE مزایا و معایب سقف تیرچه بلوک به صورت زیر است.
- سبک بودن سقف تیرچه بلوک
- مقاومت در برابر آتشسوزی
- مقاومت خوب در برابر نیروهای جانبی (باد و زلزله)
- عایق صوتی خوب
- عایق حرارتی، برودتی و رطوبتی
- کاهش مصرف گچوخاک به دلیل صاف و هموار بودن سطح زیر و روی سقف که موجب میشود
- امکان تعبیه داکت و بازشو آسانتر
معایب سقف تیرچه بلوک
- احتیاج به نیروی متخصص
- عدم کارایی در دهانههای بزرگ
- طولانی بودن زمان اجرا
- هزینه زیاد جهت قالببندی و شمعگذاری
الزامات و جزئیات اجرای سقف تیرچه بلوک
- عرض تیرچهها نباید از 10 سانتیمتر کوچکتر باشد و ارتفاع کل از 3.5 برابر عرض حداقل، بیشتر نشود.
- حداقل فاصله دو بلوک در دو طرف یک تیرچه، پس از نصب نباید از 10 سانتیمتر کمتر باشد.
- ضخامت سقف برای تیرهای با تکیهگاه ساده بیشتر یا برابر با یک بیستم طول دهانه
- ضخامت سقف تیرچه بلوک برای تیرهای یکسر گیردار بیشتر یا برابر یک بیست و ششم طول دهانه
- حداکثر طول تیرچه تک 7 متر میباشد. اگر بیشتر از 7 و کمتر از 8 متر بود توصیه میشود از تیرچه مضاعف استفاده شود و اگر بیش از 8 متر بود آییننامه الزام به استفاده از تیرچه دوبل میکند.
- 16mm قطر میلگرد کششی 8mm
- اگر ضخامت بتن پاشنه 5.5 سانتیمتر یا بیشتر باشد، مقدار فوق به 20mm افزایش مییابد.
- فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچهها نباید از 20 سانتیمتر بیشتر باشد.
- حداقل مقاومت فشاری بتن پاشنه 250 کیلوگرم بر سانتیمترمربع میباشد.
- فاصله محور تا محور تیرچهها نباید از 70 سانتیمتر بیشتر باشد.
- اگر طول تیرچهها بیش از 4 متر باشد باید در جهت عمود بر تیرچه یک یا چند کلاف میانی (تیر عرضی) تعبیه شود.
- اتصال میلگردهای بالایی، عرضی و پایینی توسط جوش انجام میشود مشروط بر آنکه در مرحله جوشکاری در مرحله جوشکاری، از سطح مقطع اعضای خرپای تیرچه کاسته نشود.
- در هنگام کار گذاشتن تیرچه، بتن پاشنه باید کاملاً سالم و بدون شکستگی باشد.
- بلوک سیمانی سبک غیر باربر، باید صرفاً از واحدهای تولیدی دارای پروانه استاندارد اجباری 7782 تأمین گردد.
- استعلام صحت پروانه کاربرد علامت استاندارد، از طریق دبیرخانه کمیته استاندارد امکانپذیر است و مجری موظف است از ورود بلوک سیمانی سبک غیر باربر فاقد نشان استاندارد به کارگاه جلوگیری به عمل آورد.
- انطباق ویژگیهای ظاهری، نشانهگذاری، برچسبگذاری و بستهبندی بلوک سیمانی سبک غیر باربر با متن استاندارد کنترلشده و از پذیرش بلوکهای نامنطبق با استاندارد جلوگیری گردد.
- ابعاد بلوک سیمانی و رواداریهای مجاز بر اساس نقشههای معماری کنترل گردد.
- حداکثر رواداری های ابعاد واقعی از ابعاد اسمی (برای طول و عرض 3 ± میلیمتر، برای ارتفاع 4 ± میلیمتر)
طراحی دستی سقف تیرچه بلوک (گام به گام)
با توجه به شیوههای معمول اجرای سقفهای تیرچه و بلوک، طراحی تیرچه خرپایی مشابه دالهای یکطرفه میباشد. ضوابط طراحی تیرچه خرپایی سقف تیرچهبلوک، مشابه طراحی یک عضو بتنی تحت خمش و برش بوده ودر روند طراحی با در نظر گرفتن فرضهای عنوانشده در زیر (مطابق نشریه 543) و محدودیتهای عنوان شده میتوان محاسبات لازم را انجام داد.
فرضیات مسئله:
- تیرچه و دال بتنی بالای آن، به صورت یک تیر T شکل مجزا در نظر گرفته میشود.
- عرض مؤثر بال تیر T شکل، برابر فاصله محور تا محور تیرچهها است.
- تیرچهها را به عنوان یک تیر با تکیهگاههای ساده، با بار گسترده در سرتاسر طول آن و فاقد نیروی محوری در نظر میگیریم.
- از آرماتور فشاری تیر در محاسبات صرفنظر میشود.
- در تعیین ظرفیت برشی مقطع، علاوه بر ظرفیت برشی بتن، ظرفیت برشی آرماتورهای عرضی تیرچه نیز در نظر گرفته میشود.
- طول دهانه مؤثر (Le) = 5.8m
- ارتفاع بلوک (h) = 20 cm
- ضخامت دال بتنی (t) = 5 cm
- عرض جان تیرچهها (bw) = 10 cm
- فاصله محور تا محور تیرچه (bw) = 50 cm
گام اول: تعیین بار مرده و زنده سقف تیرچه بلوک در هر مترمربع
اولین گام در طراحی سقف تیرچه و بلوک، تعیین بارهای وارد بر سقف (بارهای مرده و زنده) مطابق بارهای وارده و ضوابط عنوانشده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان است. با توجه به استفاده از روش طراحي نهايي در طراحي اعضاي بتني، تركيب بارها به صورت زير ميباشد:
1.4D
1.25D 1.5L
وزن سقف تیرچه و بلوك در واحد سطح (مشتمل بر وزن بلوكها، وزن دال بتنی فوقانی و وزن جان تیرچهها) را بدست میآوریم.
کل بار مرده وارد بر سقف برابر خواهد بود با مجموع وزن سقف تیرچه و بلوك، بار مرده کفسازي، نازكکاري و بار معادل تیغهبندي:
بار مرده = 620Kg/m2
بار زنده = 200Kg/m2
وزن کل سقف تیرچه بلوك (با اعمال ضرایب بار) برابر خواهد بود با:
1.25D+1.5L=1.25×620+1.5×200=1075 Kg/m2
گام دوم: تعیین ضخامت اولیه سقف تیرچه بلوک و کنترل آن
با توجه به بتنریزی یکپارچه سقف تیرچه و بلوک؛ دال بتنی روی بلوکها بهصورت تیر بتنی غیرمسلح دوسرگیردار بین دو تیرچه طراحی میشود. بر این اساس ضخامت دال بتنی باید بهگونهای طراحی شود که تنش کششی حداکثر ایجاد شده تحت بارهای وارده، fcr، کمتر از مدول گسیختگی بتن، fr، باشد.
fcr<fr
Mu=(qu L2)/12
qu : حداکثر بار وارده بر طول نوار دال روی بلوک به عرض
Mu : لنگر خمشی نهایی تحت بار وارده
L : طول دهانهی دال بتنی روی بلوک
با توجه به فرض تکیهگاههاي ساده این سقف تیرچه و بلوك، حداقل ضخامت سقف با توجه به محدودیت افتادگی (خیز)، برابراست با:
ضخامت سقف موجود، 25 سانتیمتر میباشد که از حداقل ضخامت بیشتر بوده و قابل قبول است. قابل ذکر است که ضخامت سازه ای سقف تیرچه بلوک از مجموع ارتفاع تیرچه و ارتفاع دال بتنی روی آن به دست میآید.
گام سوم: کنترل ضخامت لایهي بتن روي بلوك ها (دال بتنی)
براي کنترل این ضخامت، دال بتنی روي بلوكها به صورت تیر بتنی غیرمسلح دوسرگیردار بین دو تیرچه (با دهانه 40 سانتیمتر) طراحی میشود. مدول گسیختگی بتن غیرمسلح برابر 
لنگر تکیهگاهی تیر دوسرگیردار در نواري به پهناي 1 متر برابر است با:
اساس مقطع تیر دوسرگیردار به پهناي 1 متر برابر است با:
تنش کششی حداکثر بتن در محل اتصال دال بتنی به تیرچه برابر است با:
مدول گسیختگی بتن نیز از رابطه ذکر شده بدست میآید:
لذا ضخامت دال بتنی برابر 5 سانتیمتر مناسب است.
گام چهارم: طراحی آرماتور پایینی (خمشی) تیرچه
با توجه به فرض اتصال ساده تیرچه ها به تیرهای اصلی، برای طراحی آرماتورهای تحتانی تیرچهها از لنگر خمشی حداکثر وسط دهانه استفاده میشود. آرماتورهای تیرچه باید بهگونهای طراحی شود که:
Mu≤Mr
Mr: ظرفیت مقطع بتنی
Mu: لنگر خمشی نهایی تیرچه
Mu با فرض تکیهگاه ساده برای تیرچه، مطابق رابطه زیر محاسبه میشود:
Mu=(Pu Le 2)/8
Pu: حداکثر بار وارده بر طول تیرچه
Le: طول دهانه مؤثر
طول دهانه مؤثر طولی است که برای عضوی که با تکیهگاههای خود یکپارچه نباشد، باید معادل فاصله محور تا محور تکیهگاهها یا طول آزاد دهانه بهاضافه ارتفاع عضو، هرکدام که کوچکتر است، در نظر گرفته شود. باید توجه داشت که آرماتورهای کششی باید از نوع آجدار باشند.
حداقل تعداد میلگرد کششی دو عدد بوده و سطح مقطع آنها از طریق محاسبه به دست میآید. در صورت استفاده از میلگرد کششی بیش از دو عدد، دو میلگرد طولی باید در سرتاسر تیرچه استفاده شود. طول بقیه میلگردها را میتوان در مقطعی که مورد نیاز نیستند و با در نظر گرفتن محل قطع تئوریک و محل قطع عملی، قطع کرد. مطابق بند 9-11-5-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 99 حداقل سطح مقطع آرماتور کششی از رابطه زیر به دست میآید.
ρmin=max(1.4/fy ,(0.25√(fc))/fy)
در صورتیکه درصد آرماتور کششی حاصل از محاسبه، از ρmin، کمتر باشد، میتوان با قراردادن 1.33 برابر سطح مقطع آرماتورهای حاصل از محاسبه، از رابطه بالا صرفنظر کرد.
توصیه میشود سطح مقطع آرماتور کششی از 2.5 درصد سطح مقطع جان تیرچه بیشتر نشود.
طبق بند 9-21-2-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش سال 99 فواصل آزاد میلگردهای کششی نباید از هیچ از سه مقدار قطر میلگرد بزرگتر، 25 میلیمتر و 1.33 قطر بزرگترین سنگدانه بتن، کمتر باشد.
به عنوان تقریب اول فرض میکنیم که ارتفاع بلوک تنش مستطیلی تماماً در ضخامت t (دال بتنی) قرار میگیرد:
با فرض استفاده از میلگرد : φ14
لذا ارتفاع بلوك تنش مستطیلی کمتر از ضخامت t بوده و رفتار تیرچه بصورت مستطیلی میباشد. مقدار سطح مقطع آرماتور لازم از این رابطه بدست میآید:
چون در اثر جوشکاري میلگردهاي عرضی به میلگردهاي طولی، از سطح مقطع میلگردهاي طولی کاسته میشود، لذا در جهت اطمینان، مقدار 10 درصد به سطح مقطع آرماتور بدست آمده، میافزاییم.
مقدار سطح مقطع آرماتور بدست آمده را با مقادیر حداقل و حداکثر مجاز کنترل مینماییم.
پس مساحت آرماتور بدست آمده قابلقبول است.
این مقدار آرماتور را به صورت 2 میلگرد سراسری φ16 و یک میلگرد تقویتی φ10 بکار میبریم:
Use: 2 φ16+ φ10 → As=22.01+0.79=4.81 Cm2 > 4.59 Cm2 → OK
گام پنجم: تعیین آرماتور بالایی
با توجه به بند 3-1-2-3-2 نشریه 543 سازمان برنامهوبودجه، سایز آرماتور بالایی (فشاری) با توجه به طول دهانه تعیین میشود.
تعیین سایز آرماتور فشاری با توجه به طول دهانه سقف تیرچه بلوک است لذا میلگرد بالایی φ12 انتخاب میشود.
گام ششم: تعیین آرماتور افت و حرارت بتن بالای تیرچه
به منظور مقابله با تنشهای ناشی از حرارت و جمع شدگی، باید در امتداد عمود بر میلگردهای خمشی، میلگردهایی مطابق با ضوابط عنوانشده زیر تعبیه گردد.
- آرماتورهای افت و حرارت در دو جهت عمود بر هم و در قسمت دال فوقانی و در حدود ۲ سانتیمتر پایینتر از سطح دال قرار میگیرند.
- حداقل قطر میلگردهای افت و حرارت، ۶ میلیمتر میباشد.
- نسبت سطح مقطع آرماتور حرارت و جمع شدگی به کل سطح مقطع بتن (سطح مقطع دال بالایی در هر دو امتداد (عمود بر تیرچه و در راستای تیرچه) نباید از مقادیر زیر کمتر اختیار شود:
الف – برای میلگردهای S300، S220 ، S350 آجدار 0.002
ب – برای میلگردهای آجدار S400 و شبکههای جوش شده صاف یا آجدار 0.0018
ج – برای میلگردهای آجدار S500 و بالاتر 0.0015
- حداکثر فاصله بین دو میلگرد افت و حرارت در هر دو راستا، ۲۵ سانتیمتر است.
- آرماتور بالایی تیرچه درصورتیکه داخل دال بتنی بالایی قرار گیرد، میتواند بهعنوان آرماتور افت و حرارت در راستای تیرچه منظور شود. ولی بههرحال حداکثر فاصله ذکرشده در بند قبل بین آرماتورهای حرارتی باید رعایت گردد.
- با وجود طرح تیرچهها با فرض تکیهگاه ساده، لازم است تا آرماتور منفی معادل ۱۵ درصد سطح مقطع آرماتورهای کششی وسط دهانه، در روی تکیهگاه اضافه شود. این میلگردها حداقل تا فاصله 5.1 دهانه آزاد از تکیهگاه بهطرف داخل دهانه ادامه مییابند.
مبحث نهم مقررات ملی هم استفاده از میلگردهای آجدار برای آرماتورهای حرارتی توصیه میکند بر اساس ضوابط آییننامه مبحث نهم مقررات ملی، نسبت سطح مقطع کل آرماتورهای حرارتی دال به سطح مقطع بتن دال، برای میلگردهای آجدار S300 و S220 نباید کمتر از 0.002 باشد. همچنین حداکثر فاصله بین میلگردهای حرارتی برابر 25 سانتیمتر است.
با توجه به ضخامت 5 سانتیمتري دال بتنی، سطح مقطع لازم آرماتورهاي حرارت و جمعشدگی در هر یک متر برابر است با:
فواصل بین آرماتورهاي حرارت و جمعشدگی در جهت عمود بر تیرچهها، با توجه به محدودیت ذکر شده در فصل دوم، برابر 25 سانتیمتر انتخاب میشود. لذا سطح مقطع هر میلگرد برابر است با:
سطح مقطع میلگردφ6 برابر با 0.28 سانتیمترمربع است، لذا آرماتورهاي حرارت و جمعشدگی در جهت عمود بر تیرچهها، φ6 به فواصل 25 سانتیمتر از هم و از نوع S220 انتخاب میشود.
در جهت موازي تیرچهها، میلگرد بالایی تیرچه φ12 میتواند به عنوان آرماتور حرارت و جمعشدگی در نظر گرفته شود.
ولی با توجه به محدودیت حداکثر فاصلهي بین آرماتورهاي حرارت و جمع شدگی به 25 سانتیمتر، علاوه بر آرماتور بالایی از میلگرد φ6 به فواصل 50 سانتیمتر از هم و از نوع S220 نیز در جهت موازي تیرچهها استفاده میشود.
گام هفتم: آرماتور ممان منفی
حداقل سطح مقطع آرماتور منفی برابر 15/0 سطح مقطع آرماتور وسط دهانه (آرماتور کششی) است. همانطور که پیشتر نیز بیان شد، این آرماتور در روی تکیهگاه اضافه شده و حداقل تا دهانهی تیرچه، از تکیهگاه به طرف داخل دهانه ادامه مییابد.
لذا براي آرماتور منفی، یک میلگرد φ14 که به اندازه ي حداقل 1.16 متر از بر تکی هگاه به داخل دهانه ادامه می یابد، انتخاب میکنیم. این میلگرد در انتهاي دیگر خود وارد تکیهگاه تیرچه شده و داراي قلابی بصورت خم 90 درجه (گونیا) خواهد بود. طول قلاب استاندارد برابر است با:
گام هشتم: کلاف میانی (Tie Beam)
نیاز و یا عدم نیاز به کلاف میانی، با توجه به بارهای وارده تعیین میگردد. بهطورکلی اجرای کلاف میانی، بهمنظور جلوگیری از پیچش تیرچهها لازم است. یکی از کاربردهای مهم این کلاف، کاهش قابلملاحظه لرزش این سقف هنگام راه رفتن، دویدن و… است. حداقل عرض کلاف میانی، برابر عرض بتن پاشنه تیرچه و ارتفاع آن برابر ارتفاع سقف است. مطابق بند 2-3-2-6 نشریه 543 ضوابط مربوط به تعیین مشخصات کلاف میانی در ادامه آمده است:
- عملکرد کلاف میانی، جلوگیری از پیچش تیرچهها و همچنین توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه و بلوک است. همچنین در محلهایی که بار منفرد وجود داشته باشد، کلاف میانی اجرا میشود.
- جهت کلاف میانی عمود بر تیرچهها میباشد. حداقل عرض کلاف میانی برابر عرض بتن پاشنهی یک تیرچه و ارتفاع آن برابر ارتفاع سقف خواهد بود.
- میلگردهای کلاف میانی حداقل یک عدد در بالا و حداقل یک عدد در پایین آن تعبیه میشوند. این میلگردها آجدار و حداقل قطر آنها ۶ میلیمتر خواهد بود.
- درصورتیکه بار زندهی سقف کمتر از ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمربع و طول دهانه مؤثر کمتر از ۴ متر باشد، نیازی به تعبیه کلاف میانی نیست. ولی اگر در این حالت، طول دهانه بیشتر از ۴ متر باشد، یک کلاف میانی در سقف تعبیه میشود. حداقل سطح مقطع آرماتورهای طولی این کلاف، برابر نصف سطح مقطع آرماتورهای کششی وسط دهانه تیرچهها میباشد.
- درصورتیکه بار زنده سقف بیشتر از ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمربع و طول دهانه مؤثر کمتر از ۴ متر باشد، یک کلاف میانی موردنیاز است. در این حالت برای طول دهانه ۴ متر تا ۷ متر، دو کلاف میانی و برای دهانه بیش از ۷ متر، ۳ کلاف میانی اجرا میشوند. حداقل سطح مقطع آرماتورهای طولی هر کلاف، برابر سطح مقطع آرماتورهای کششی وسط دهانه تیرچهها میباشد
با توجه به مباحث مطرح شده و در نظر گرفتن الزامات و محدودیتهای اجرایی تیرچهها، تعداد کلاف میانی با توجه به طول تیرچهها و مطالب بیانشدهی پیشین، تعیین میکنیم. حداقل سطح مقطع آرماتورهای طولیِ کلاف میانی برابر با نصف سطح مقطع آرماتورهای پایینی (کششی) تیرچهها میباشد.
As Tie Beam= 0.5 × 4.62 = 2.31 cm2 → Use 2 φ14
گام نهم: کنترل برش و طراحی آرماتورهاي برشی
مطابق مطالب پیوست سوم، مقطع بحرانی براي کنترل برش، به فاصلهي d از بر تکیهگاه میباشد. مقدار نیروي برشی در این مقطع بحرانی به صورت زیر حاصل میشود:
ملاحظه میگردد که مقاومت برشی تأمین شده توسط بتن کافی نبوده و لازم است تا از مقاومت برشی تأمین شده توسط آرماتورهاي عرضی نیز استفاده شود.
با توجه به محدودیت حداکثر فاصلهي میلگردهاي عرضی به 20 سانتیمتر، مقدار 17.5 سانتیمتر براي این فواصل انتخاب میشود. در این صورت زاویهي این میلگردها با افق در حدود 66 درجه خواهد بود.
توصیه میگردد سطح مقطع آرماتورهاي عرضی از مقدار حداقل زیر کمتر اختیار نشود.
لذا میلگرد زیگراگ منفرد φ14 با سطح مقطع 0.28 سانتیمتر مربع به فواصل 17.5 سانتیمتر از هم و از نوع S220 به عنوان آرماتورهاي عرضی انتخاب میشود.
گام دهم: آرماتورهای عرضی
با توجه به نشریه 543 (بند 2-3-2-1-2) ضوابط حین طراحی تیرچه عبارتند از:
- آرماتورهای عرضی به صورت منفرد و مضاعف بهکاربرده میشود.
- حداقل سطح مقطع آرماتورهای عرضی برابر 0.35
میباشد که bw عرض جان تیرچه، s فاصله دو میلگرد عرضی متوالی و fy مقاومت مشخصه فولاد آرماتور عرضی برحسب MPa است.
- قطر میلگردهای عرضی از ۵ میلیمتر تا ۱۰ میلیمتر تغییر میکند. حداقل قطر برای خرپای با میلگردهای عرضی منفرد، ۶ میلیمتر و برای خرپای با میلگردهای عرضی مضاعف، ۵ میلیمتر است. در مورد خرپاهای کارخانهای، میلگردهای عرضی از نوع نیمسخت و بهصورت مضاعف میباشند. چنانچه کارخانه تولیدی از تکنیک نقطهی جوش اتوماتیک استفاده نماید، میتوان از دو میلگرد هر یک به قطر حداقل ۴ میلیمتر استفاده نمود.
- حداقل زاویه میلگرد عرضی نسبت به خط افق، ۳۰ درجه است و این زاویه معمولاً از ۴۵ درجه کمتر نیست.
- فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچهها، حداکثر ۲۰ سانتیمتر است.
استفاده از آرماتور با نورد سرد برای آرماتور عرضی بلامانع است.
گام یازدهم: بتن پاشنه
مطابق نشریه 543 (بند 2-3-2-1-5) ضوابط بتن پاشنه به شرح زیر است که در طراحی تیرچه باید مدنظر قرار گیرد.
- حداقل عرض بتن پاشنه ۱۰ سانتیمتر است و نباید از 3.5/1 برابر ضخامت سقف کمتر باشد. معمولاً عرض بتن پاشنه از ۱۰ سانتیمتر تا ۱۶ سانتیمتر متغیر میباشد.
- ارتفاع بتن پاشنه باید به مقداری باشد که قابل بتنریزی بوده و پوشش بتن کافی روی آرماتور را تأمین نماید و همچنین پس از قرار گرفتن بلوک روی تیرچهها، سطح زیرین بلوک با سطح زیرین تیرچه، همسطح گردد. ضخامت بتن پاشنه حداقل 4 و حداکثر 5.5 سانتیمتر است و نباید از قطر بزرگترین میلگرد کششی بهاضافه 3 سانتیمتر کمتر باشد.
- بتن پاشنه باید حداقل از رده C25 (مطابق رده بتن تعریفشده در آییننامه بتن ایران) باشد. بهعبارتدیگر مقاومت فشاری مشخصه آن از ۲۰۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع کمتر نباشد. اسلامپ بتن تازه آن نیز بین ۱۰۰ تا ۱۵۰ میلیمتر باشد.
- پاشنه پس از جاگذاری خرپا در قالب فلزی یا قالب سفالی (فندوله) بتنریزی میگردد. بتن پاشنه نقش بسیار مهمی در نحوه اجرای سقف دارد. چنانچه سطوح افقی و عمودی تیرچه، در امداد طولی انحنا داشته باشند، جاگذاری بلوکها با مشکلاتی مواجه خواهد شد. نشیمنگاه بلوک باید صاف و یکنواخت باشد تا بلوکها بهطور یکنواخت در محل خود قرار گیرند و سطح زیرین سقف برای نازککاری بعدی مناسب گردد.
- پس از بتنریزی پاشنه، باید مراقبتهای لازم جهت نگهداری و مرطوب نگه داشتن بتن، انجام گردد. نوع بتن و ضخامت پوشش بتنی روی آرماتورهای کششی ، تأثیر زیادی در مقاومت سقف در مقابل خوردگی و آتشسوزی دارد.
- درصورتیکه بتن پاشنه تیرچه، معیوب و شکسته باشد، باید آن تیرچه را از محل عیب به دو تیرچه کوتاهتر تقسیم نمود و یا نسبت به خرد کردن کامل بتن پاشنه و بتنریزی مجدد آن اقدام کرد.
- در صورت استفاده از قالب فلزی و عدم استفاده از فندوله، تیرچه بتنریزی شده را میتوان بسته به شرایط حرارت محیط، پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت از قالب خود جدا کرد. هنگام بتنریزی پاشنه تیرچه، باید خرپا بهدقت داخل قالب فلزی یا فندوله قرار گیرد و پوشش آرماتور کششی در تمام طول تیرچه بهطور یکسان و طبق ویژگیهای یادشده، رعایت شود. معمولاً بتن تیرچه در مدت ۱۰ روز پس از بتنریزی به مقاومت اسمی خود میرسد.
- توصیه میشود در مناطق با شرایط محیطی شدید (طبق تعاریف آییننامه بتن ایران)، جهت جلوگیری از خوردگی آرماتورها و کاهش نفوذپذیری بتن، از مواد روان کننده، سایر افزودنیهای مناسب و یا نسبت آب به سیمان کم استفاده گردد. مشخصات مواد افزودنی جهت زودگیر کردن و ایجاد کارایی بیشتر بتن، باید مطابق آییننامه بتن ایران باشد.
گام دوازدهم: کنترل تغییر مکان (خیز)
میدانیم سقف تیرچه بلوک مجموعهای از تیرچههای به هم پیوسته است، بنابراین برای کنترل خیز این نوع سقف از ضوابط مربوط به تیرها استفاده میشود. در حالت بهرهبرداری و برای جلوگیری از تغییرشکلهای غیرمجاز، تیرچههای بتنی باید حداقل ضخامتی داشته باشد تا بتواند عملکرد مناسبی در برابر بارهای وارده داشته باشد.
مقادیر حداقل ارتفاع تیرچه و بلوک برای دهانهها با شرایط مختلف به صورت زیر است. در صورت رعایت حداقل ضخامت نیازی به کنترل خیز سقف نمیباشد.
نتیجه گیری
سقف تیرچه بلوک رایجترین نوع سقف خصوصا در ساختمانهای بتنی در کشور ما است. عواملی از قبیل سهولت در اجرا، سرعت اجرای بالا و هزینه مناسب اجرا باعث استقبال بسیار بالایی در ساخت و ساز کشور از این سقف به عمل آید. مهمترین بخش در طراحی سقف تیرچه بلوک طراحی تیرچههای بتنی میباشد. همانطور که گفته شد تیرچهها به سفارش کارفرما در کارگاههای تیرچهسازی ساخته و به محل احداث فرستاده میشود. مهمترین پارامترهایی که در کیفیت طراحی و اجرای تیرچههای بتنی تأثیرگذار هستند عبارتنداز:
طراحی میلگردهای کششی زیرین
کنترل خیز تیرچه ها (بسیار مهم)
اجرای آرماتورهای منفی در تکیه گاه ها
اجرای میلگرد اودکا
اجرای خیز منفی در هنگام شمع بندی سقف
اجرای آرماتورهای افت و حرارت
منابع
- آئیننامه اجرائی ماده 33 قانون نظاممهندسی و کنترل ساختمان، ماده 16
- مبحث دوّم مقررات ملّی ساختمان
- استاندارد ملّی 7782
- نشریه 543؛ دستورالعمل طراحی و اجرای سقف های تیرچه و بلوک
- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1399
گردآورندگان:
