تیرچه بتنی در بسیاری از سازهها کاربرد دارد و میتوان آنها را در سقفهای تیرچه بلوک ساختمانهای زیادی مشاهده کرد. این تیرچهها را میتوان در ساختمانهای مسکونی و تجاری استفاده کرد. تیرچه در کارخانه ساخته میشود و به محل پروژه حمل شده و در سقف کارگزاری میشود. در زمان ساخت تیرچه باید استانداردها رعایت شده و از بتن و میلگردهایی استفاده شود که مطابق قوانین باشند تا بتوانند الزامات طراح را برآورده کنند.
در زمان حمل تیرچه بتنی به کارگاه ساختمانی و جابجایی آنها و نصب در سقفها، باید به گونهای باشد که ضربهای به تیرچهها وارد نشود و بتن ترک نخورد. در صورت ترک خوردن، مقاومت تیرچه کم میشود و نمیتوان از آن در سقف استفاده کرد. زمانی که تیرچهها از کامیونهای حمل تخلیه میشود، نباید آنها را به زمین انداخت، این کار باعث ترک خوردن بتن میشود.
در سقفهای تیرچه بلوک میتوان از دو نوع تیرچه استفاده کرد. در برخی از سازهها طراح سقف را با استفاده از تیرچه فولادی طراحی میکند و سقف برخی از ساختمانها با استفاده از تیرچه بتنی ساخته میشود. میتوان در طیف وسیعی از ساختمانها با کاربردهای متنوع از سقف تیرچه بلوک استفاده کرد. برای به دست آوردن مقاومت بیشتر میتوان تیرچههایی با مقاومتی بیش از مقاومت تیرچه استاندارد ساختمان را سفارش داد. در برخی از ساختمانها برای به دست آوردن مقاومتی بیشتر فاصله میان دو تیرچه کمتر در نظر گرفته میشود. فاصله میان دو تیرچه نباید از استانداردها بیشتر شود.
مقاله حاضر به بررسی شایستگیها و میزان افتادگی سقفهای کرومیت و استروفیوم (Styrofoam) در سازههای بتنی میپردازد. از آنجا که در بسیاری از ساختمانها و بناها، کرومیت و استروفوم مورد استفاده در سقفها، باید با توجه به الزامات آنها اجرا شود، هر کدام از آنها مزایا و روش اجرایی خاصی دارند که باید به آن توجه کافی شود. به طور کلی، تیرچه پیش ساخته به صورت اتصال کوتاه با بلوکها در سقفهای ساخته شده با کرومیت و بتن، در صورت طراحی، محاسبه و اجرای صحیح، به دلیل ضخامت بلوکهای سقفی، لرزش کمتری نسبت به سقفهای ساخته شده با بتن و کامپوزیت دارند.
اما این یک موضوع کلی است و در شرایط و کاربری مختلف متفاوت هستند. به عنوان مثال، لرزش سقفهای کامپوزیت در مواردی که زیر هر دو تیر اولیه و فرعی در حین بتن ریزی قرار گیرند، بسیار کمتر خواهد بود. لرزش سقفهای ساخته شده با بلوکهای سبک قدیمی و تیرهای پیش ساخته بتنی از جنس استیل کامپوزیت نیز نسبت به سایرین از این نوع کمتر است. ساخت سقف و اجرای پلیمر پلی استایرن باعث میشود تا این سقفها عایقی در برابر رطوبت، گرما و عایق صوتی باشند که این ماده در کارخانههای پتروشیمی تولید میشود.
این ماده در وزن حجمی بسیار کمی (1.04 تا 1.09 گرم در سانتیمتر مکعب) در درجهبندی مختلف ریز و درشت وجود دارد که به شکل گرانول، ورق و بلوک با اندازه و ضخامتهای مختلف قابل اجرا است. قطع آن با دستگاههای برش یا با سیم داغ کار سادهای است. در این زیر نکاتی در موردسقفهای کرومیتو استروفیوم آورده شده و مزایا و مضرات آنها در سازههای بتنی مورد بررسی قرار گرفته است.
معرفی سقفهای کرومیت در سازههای بتنی
امروزه انواع متریال برای ساخت و سازها مورد استفاده قرار میگیرد، برخی از آنها به شکل ساختمانهای اسکلت فلزی و برخی دیگر با استفاده از بتن ساخته میشوند. روشهای مختلفی برای اجرای سقفها از قبیل تیرچههای بتنی پیش ساخته، تیرچه فولادی، کامپوزیت با تیرچه کرومیت و تیرچه با استروفیوم وجود دارد و هر کدام دارای مزایا و مضراتی هستند، در این سری از مقالهها به طور کامل ذکر شده و مباحث مربوط به آن ارائه خواهد شد.
کیفیت مواد نقش مهمی در ساختارهای این سقفها دارد که بعدا به آنها خواهیم پرداخت. فرآیند تولید تیرچههای کرومیت خصوصا فرآیند جوشکاری آنها از مهمترین مواردی است که در مقاومت تیرچه نقش مهمی دارد و باید به آن توجه ویژهای شود. علاوه بر جوشکاری، موارد مختلفی در کیفیت این تیرچهها نقش دارند، مانند همپوشانی زیگزاگ، ابعاد جوشکاری و فواصل جوشکاری، مراحل زیگزاگی بر اساس محاسبات، کنترل دمای محیط و بررسیهای جوشکاری منظم، که همه قابل توجه است.
بنابراین یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده تیرچهها جوشکاری نادرست آنها است. استفاده از جوشکاری تک فاز در بسیاری از کارگاههای غیر مجاز بسیار رایج بوده که این امر باعث بی ثباتی جوش میشود. همچنین افزایش بیش از حد آمپر جوش باعث ذوب شدن محل جوش شده و کاهش قابل توجهی در مقاومت تیرچههای جوش خورده به وجود میآورد.
مشکلات شایع دیگر در هنگام آماده سازی تیرچههای کرومیت، عدم رعایت در فواصل جوش، همپوشانی نامناسب زیگزاگها، عدم توانایی جوشکاری در زاویههای تنگ زیگزاگ در گوشههای فوقانی، یا عدم رعایت طول جوشکاری زیگزاگ، وصله نامناسب قطعات، رعایت نکردن محاسبات اولیه در مرحله زیگزاگی و حتی عدم دقت در هنگام تقویت خواهد بود. با توجه به عرض بیشتر بلوکهای استروفیوم امکان قرارگیری آنها در سقفهای کرومیت قابل قبولتر است، همچنین به دلیل بتن ریزی چندین سقف ساختمانی به طور همزمان، امکان شکستن بلوک در طبقات بالاتر، تعداد شکستهای بعدی در طبقات پایین به ترتیب افزایش مییابد، که نیاز به تهیه بلوکهای بیشتری است.
بلوکی که در سقف خانههایی که با استفاده از تیرچه بلوک ساخته میشوند، قطعهای پیش ساخته و توخالی است که بین دو تیرچه قرار میگیرد و نسبت به ضخامت سقف و فاصلهای که تیرچهها نسبت به همدیگر دارند، دارای ابعاد مختلفی هستند. بلوکها نسبت به موادی که از آنها ساخته میشوند، انواع گوناگونی دارند و موادی که در ساخت بلوک مورد استفاده قرار میگیرند باید به گونهای باشند که بر روی بتن اثر شیمیایی نداشته باشند. استانداردهایی در انجمن تیرچه و بلوک تعیین شده که محصولاتی که در سازهها استفاده میشوند، باید مطابق این استانداردها باشند.
بلوک به عنوان قالب دائمی مورد استفاده دارد و پس از اجرا در سقف باقی میماند و بتنریزی سقف بر روی آن انجام میشود. سطح زیرین بلوک باید صاف باشد تا بتوان بر روی آن عملیات نازککاری زیر سقف را انجام داد و تیغههای آن برای تقویت مقطع بلوک مورد استفاده دارند. مقاومت بلوکها در مقاومت سقف محاسبه نمیشود و از آنها برای قالب دائمی و یکی از مصالح پر کننده استفاده میشود. با این حال بلوکها باید بتوانند ضربهها و نیروهای به وجود آمده از حمل و نقل و عبور و مرور را در زمان بتنریزی تحمل کنند.
بلوک سفالی مورد استفاده در سقف تیرچه بلوک
این نوع از بلوک به صورت توخالی تولید میشود و دارای اندازههای مختلفی است. برای ساخت این نوع از بلوک از خاک رس استفاده میشود که نوع خاک رس باید مطابق استانداردها باشد. عرض بلوک بین 20 تا 25 سانتی متر بوده و وزن آنها از 3 تا 12 کیلوگرم متغیر است. این نوع از بلوک در ساخت سقف تیرچه بلوک در سازههای مختلف کاربرد زیادی دارد و میتوان از آنها در سازههای مختلف با کاربری متفاوت استفاده کرد.
بلوک بتنی (سیمانی)
این نوع از بلوک نیز در اندازههای مختلفی ساخته میشوند و به صورت توخالی هستند. برای ساخت این نوع از بلوک از ماسه و سیمان استفاده میشود و مقاومت آن بستگی به ترکیب سیمان و ماسه دارد. عرض بلوکهای بتنی از 20 تا 25 سانتی متر و وزن آنها بین 8 تا 20 کیلوگرم متغیر است. از بلوکهای بتنی نیز میتوان در انواع سازه استفاده کرد و نوع و اندازه بلوک بسته به کاربری سازه تغییر میکند. ضخامت دیوارههای بلوکهای بتنی بیشتر از انواع سفالی است و برای به دست آوردن مقاومت مورد نظر نمیتوان بلوکهایی با ضخامت دیواره کمتر ساخت.
نمونه برداری برای تعیین کیفیت بلوک
هر کدام از مصالح مورد استفاده در ساختمان باید مطابق با استانداردها باشد و در سازههایی با سقف تیرچه و بلوک نیز این کار الزامی خواهد بود. بلوکها باید به صورت دورهای مورد آزمایش قرار بگیرند تا از کیفیت مطلوب آنها اطمینان حاصل شود. نمونهبرداری باید به صورت تصادفی انجام شود و نمونهها باید از فرآوردههایی باشند که ویژگیها و مشخصات یکسانی داشته باشند. نمونههایی که به صورت تصادفی انتخاب شدند، باید تست شده و مورد آزمایش قرار بگیرند و در صورتی که از استانداردها پیروی کرده باشند، مورد استفاده قرار بگیرند.
بعد از این که تعدادی از بلوکها به صورت نمونه انتخاب شدند، آزمایشاتی بر روی آنها انجام میشود. یکی از این آزمایشات توانایی تحمل نیروهای وارد شده به بلوک است. حداقل سه نمونه مورد آزمایش قرار میگیرد تا میزان مقاومت بلوکها حساب شود. آزمایش دیگر مربوط به میزان جذب آب است که میتوان از بلوکهای کامل و یا تکههایی از چند بلوک نمونه این کار انجام شود. آزمایش دیگر مربوط به استحکام خمشی بلوک است. با استفاده از دستگاهی این کار انجام میشود و برای حداقل سه نمونه باید این آزمایشات انجام شود.
میتوانید از تیرچه خرم دژ محصولاتی باکیفیت و مطابق استانداردها تهیه کنید و در سازههای مختلف که دارای سقف تیرچه بلوک هستند، از آنها بهره ببرید.
تیرچه انواع مختلفی دارد و هر کدام از آنها در سازههای مختلف کارایی دارند که یک نوع از آن تیرچه فلزی (کرومیت) است. این تیرچهها از سه جزء اصلی تشکیل شدهاند، بال تحتانی آنها از یک ورق با ضخامت 3 یا 4 سانتیمتر و از جنس فولاد است و بال فوقانی آن از نبشی فولادی استفاده میشود. این بالها با استفاده از میلگردهایی که به صورت زیگزاگ شکل گرفتهاند به هم متصل میشوند.
میتوان تیرچههای فلزی را نوعی از سقف پیش تنیده در نظر گرفت که در ساختمانهای فلزی مورد استفاده زیادی دارند. این نوع از تیرچه مقاومت کافی برای تحمل وزن خود را دارد و در زمان اجرا نیازی به شمع نگهدارنده ندارد و برای ایجاد مقاومت لازم باید در زمان ساخت آنها، وزن این تیرچهها را سنگینتر در نظر گرفت تا تیرچه کرومیت بتواند عملکرد مورد نظر را داشته باشد.
مزایای تیرچه فلزی مورد استفاده در ساختمانها
تیرچه فلزی به گونهای است که هر متر مکعب بتن، قابلیت پوشش دادن 10 متر مربع از سقفی که با استفاده از این نوع از تیرچه ساخته شدهاند را خواهد داشت. زمانی که از این نوع از تیرچه برای سقف ساختمان استفاده میشود، هزینهها کمتر خواهد شد. فاصله میان دو تیرچه بتنی در سقفها معمولا 50 سانتیمتر در نظر گرفته میشود و اگر به جای استفاده از تیرچه بتنی، از تیرچه فلزی در ساخت سقف استفاده شود، میتوان تیرچهها را در فاصله 70 سانتیمتری قرار داد. استفاده از تیرچههای فلزی باعث کاهش 30 درصدی هزینهها میشود.
به خاطر این که در زمان ساخت، تیرچهها با خیز منفی ساخته میشوند، زمانی که در محل نصب قرار میگیرند، نیازی به شمع نگهدارنده نخواهند داشت و مقاومت کافی برای تحمل وزن خود را دارند، مزاحمتی برای دیگر عملیات ساختمانی ایجاد نمیکنند و کارهای ساخت بدون وقفه ادامه پیدا میکند. کاهش زمان ساخت در بازگشت سریعتر سرمایه کمک میکند و از هزینهها کاسته خواهد شد.
میتوان تیرچههای چندین طبقه را در جای خود قرار داده و سپس عملیات بتنریزی را انجام داد. با این کار زمان ساخت و هزینههای تجهیزات و کارگران کمتر شده و هزینههای ساخت کاهش پیدا میکند. تیرچههای فلزی وزن کمی دارند و در صورتی که در بین آنها از بلوکهای یونولیتی استفاده شود، بار مرده ساختمان کمتر شده و در زمان طراحی، میتوان از پایههایی با ضخامت کمتر استفاده کرد.
به خاطر فاصله 70 سانتیمتری بین دو تیرچه استفاده شده در سقف، لولههای مختلف تاسیسات ساختمان را به راحتی میتوان از میان این تیرچهها عبور داد و مانعی برای طراح ایجاد نمیکند. طراح، شبکه تاسیسات و لولهکشی از بهترین جای ممکن و بدون مزاحمت تیرچههای سقف میتواند کانالها و لولهها را عبور دهد.
بسیاری از خانهها با استفاده از تیرچه بتنی ساخته میشوند. این نوع از ساخت، مزایای مخصوص به خود را دارد و میتوان از این نوع سقف برای بسیاری از کاربردها بهره برد. راهحلهای مختلفی برای ساخت سقف برای خانهها وجود دارد و هر کدام مزایا و محدودیتهای مخصوص به خود را دارند.
اما با وجود مزایایی که سقفهای ساخته شده از تیرچههای پیش ساخته بتنی دارند، میتوان با استفاده از تیرچهها، در زمانی کم و به آسانی مراحل مختلف ساخت سقف را انجام داد. سقفهایی که با استفاده از تیرچه ساخته میشوند، در صورتی که مطابق با کمیته استاندارد ساختمان اجرا شوند، عمر طولانی با مزایای مخصوص به خود را دارند. در زیر مزایای استفاده از این نوع از تیرچه برای ساخت سقف آورده شده است.
تیرچه بتنی یک راهحل مناسب برای ساخت طبقه
میتوان از تیرچه بتنی برای ساخت سقف خانههای مسکونی و محیطهای اداری استفاده کرد. با تغییر در فاصله بین دو تیرچه، میتوان مقاومت مورد نظر را ایجاد کرد. این نوع از سقف برای ساخت بسیاری از سازهها مناسب است و به راحتی میتوان برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار بگیرد. این به این دلیل است که آنها میتوانند مسافتهای طولانیتری را تحت پوشش داشته باشند و از بارهای تحمیل شده بیشتری پشتیبانی کنند. با این حال، در صورت استفاده از تیرچههای استاندارد، میتوان از آنها در سقفهایی با دهانه بزرگ نیز بهره برد.
میتوان از تیرچهها برای کف گاراژ و یا پارکینگهای ساختمانهای مسکونی استفاده کرد. در چنین سازههایی فاصله بین تیرچهها کمتر در نظر گرفته شده و در برخی از مواقع از دو تیرچه در کنار هم استفاده میشود. در صورت طراحی صحیح و در نظر گرفتن فاصله مناسب بین دو تیرچه، این سقفها به راحتی میتوانند بارهای وارد شده مختلف را تحمل کنند و آسیبی به آنها وارد نشود.
تحمل حرارت و مقاومت در برابر آتش
سقفهای ساخته شده با تیرچه بتنی در صورت استفاده از پانل حرارتی مناسب، سطح بالایی از عایق حرارتی و مقاومت در برابر آتش را فراهم میکنند. دلیل این امر این است که بتن یک ماده غیر قابل احتراق است (یعنی نمیسوزد) و بالاترین طبقهبندی مقاومت در برابر آتش را طبق EN 13501-1: 2007- A1: 2009 دارد. این خصوصیات، بتن را به عنوان یک راهحل نسبتا کم هزینه برای کفپوشها فراهم میکند که باعث میشود تمامیت ساختاری سقف در آتشسوزی باقی بماند و همچنین به نگهداری بسیار کمی نیاز دارد.
به راحتی و سریع قابل نصب هستند
سیستمهای سقف تیرچهای به طور خاص برای افزایش بهرهوری در فرایند ساخت طراحی شدهاند. آنها در هر شرایط آب و هوایی امکان ساخت سقفهایی ایمن را با سرعت و به راحتی فراهم می کنند، در عین حال نیاز به کارهای گسترده آماده سازی را کاهش میدهند. از آنجا که این سیستم ساخت سقف به امکانات خاصی برای نصب احتیاج ندارد، این باعث صرفهجویی در وقت و هزینه در طول عملیات ساخت ساختمان میشود. عملیات قرار دادن تیرچه بر روی سقف، زمان زیادی نیاز ندارد و میتوان به راحتی در بین آنها از پرکنندههای متفاوتی مانند، بلوک، یونولیت و یا مصالح ساختمانی دیگر بهره برد.
کاهش انتقال صدا در ساختمان
یک سقف ساخته شده از تیرچه بتنی به دلیل تراکم بتن، میتواند به کاهش انتقال صدا از طبقات فوقانی به اتاقهای زیر و یا برعکس کمک کند. این سقفها صداهایی از قبیل حرکت افراد و یا صداهای ایجاد شده از پایه مبلمان را به طبقه زیرین انتقال نمیدهند و به ایجاد یک خانه آرام کمک میکنند. در ساختمانهای اداری که افراد زیادی تردد میکنند، اگر سقف با استفاده از تیرچه بتنی ساخته شده باشد، هیچ صدایی به طبقه پایین منتقل نمیشود.
برای تهیه انواع تیرچه ساخته شده با توجه به استانداردها میتوانید با تیرچه خرم دژ تماس بگیرید تا محصولاتی باکیفیت را دریافت کنید.
تیرچه فلزی یکی از اعضای باربر و مورد استفاده برای پوشاندن سقف است. سقفهایی که با استفاده از این نوع از تیرچه ساخته میشوند، معمولا ضخامت زیادی ندارند و از آنها برای ساخت سقف در ساختمانهای مسکونی و اداری استفاده میشود. به تیرچههای فلزی در بازار، تیرچه فولادی و یا تیرچه کرومیت نیز گفته میشود و یکی از رایجترین مواد مورد استفاده در صنعت ساختمان هستند.
استفاده از این نوع از تیرچه در سقفهایی با دهانه بزرگتر از سقفهای تیرچه بتنی امکانپذیر خواهد بود. هر تیرچه فلزی را میتوان با استفاده از جوش به اعضای اصلی باربر متصل کرد. این نوع از تیرچه در ساختمانهایی رواج دارند که به صورت اسکلت فلزی ساخته میشوند. البته انواع مختلف ساختمان در جاهایی نیاز به استفاده از این نوع از تیرچه خواهند داشت.
ساخت تیرچه فلزی برای استفاده در ساختمان
این نوع از تیرچه به روشهای مختلفی ساخته میشود و در جاهای مختلف ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد. تیرچهها دارای یال فوقانی، تحتانی و قطری هستند. برای استفاده در یال کششی میتوان از تسمههای قوی و مناسب استفاده کرد. در زمان طراحی باید به قدرت تحمل فشار در یال فوقانی توجه ویژهای کرد. این یال در معرض فشار ناشی از بار موجود در سقف است و معمولا پوشش سقف یک تکیهگاه پیوسته برای این یال به وجود میآورد.
در بیشتر مواقع از میلگردها برای قرارگیری در قطر تیرچهها استفاده میشود و با اجرای طرح مناسب، مقاومت بالایی به تیرچه فلزی میدهند. در سازههای با دهانه بزرگ میتوان به جای استفاده از میلگرد، از نبشی و یا ناودانی استفاده کرد تا مقاومت بیشتری را به تیرچه بدهند و تیرچه بتواند در زیر بارهای بیشتر ناشی از طول دهانه مقاومت لازم را داشته باشد.
در بیشتر مواقع نیازی نخواهد بود در جاهایی که از تیرچه فولادی برای پوشش سقف استفاده میشود از قالببندی زیرین استفاده شود. اما در جاهایی نیز نیاز خواهید داشت در زیر آنها از ستونهای نگهدارندهای استفاده شود. این جکها تا زمانی نیاز خواهند بود که شما این تیرچهها را با استفاده از مواد دیگر پوشش دهید. قرار دادن جک باعث خواهد شد تا قبل از اجرای سقف هیچ تغییر شکلی در تیرچه فلزی ایجاد نشود و بتوان با کمترین مصالح، سقف یکپارچهای را اجرا کرد.
به خاطر سرعت بالا در زمان ساخت، این نوع از طراحی با استفاده از تیرچههای فلزی مورد توجه بسیاری از سازندگان است. در زمان طراحی تیرچهها باید با توجه به طول آنها در فواصل مورد نیاز از کلاف عرضی استفاده شود. این کلافهای عرضی در صورتی که طول تیرچه زیاد نباشد فقط یکی در وسط قرار داده میشوند و در صورتی که طول تیرچه اجازه دهد، باید از تعداد بیشتری از کلافهای عرضی استفاده نمود، هر یک سوم طول تیرچه و یا بیشتر. این کلافهای عرضی از پیچ خوردگی تیرچه جلوگیری خواهند کرد و باعث بالا رفتن دوام سازه خواهند شد. تیرچههای فلزی انواع مختلفی دارند و تمامی آنها با نام کلی تیرچه فلزی یا فولادی شناخته میشوند. در برخی از انواع تیرچه شما نیاز به جوشکاری یال فوقانی خواهید داشت تا بتوانید اتصالی مقاوم با شاهتیر ایجاد کنید.
مزایای استفاده از تیرچه فولادی
عموما بر روی تیرچهها از پوششهای کم ضخامت استفاده میشود، این کار از زیاد شدن وزن سازه جلوگیری خواهد کرد. یکی از پوششهایی که بر روی تیرچه فلزی استفاده میشود، بتن ریزی با ضخامت کم است. شما نیاز به پوشش با مقاومت زیاد نخواهید داشت و این نوع از تیرچه را بسته به طراحی میتوان به شاهتیرها جوش داد.
یکی از مزایای استفاده از این نوع از تیرچه، سبک بودن آنها است. این تیرچهها وزن زیادی ندارند و میتوانند وزن زیادی را نسبت به وزن خود تحمل کنند و از این رو از آنها در بسیاری از ساختمانها استفاده میشود. به راحتی میتوان آنها را به محل پروژه رساند و با سرعتی بالا قابل اجرا هستند.
تیرچه فلزی دارای مزایای نسبت به انواع مختلف دیگر تیرچه است. وزن آنها کمتر از انواع دیگر بوده و به همین دلیل حرکت دادن آنها آسانتر است. همچنین مجبور نخواهید بود این نوع تیرچه را به خوبی بررسی کنید، تیرچههای فلزی صاف بوده و زوایای مشخصی دارند. در صورتی که این تیرچهها را از تیرچه خرم دژ تهیه کنید، محصولاتی را دریافت خواهید کرد که مطابق با استانداردهای انجمن تیرچه و بلوک ساخته شدهاند. سطح گالوانیزه کردن تیرچههای فلزی متفاوت است. G90 حداقل سطحی است که در برخی از کشورها کاربرد دارد. البته باید توجه کرد که در محیطهای مرطوب، باید از سطح بالاتری استفاده کنید.
مواد آنها نسبتا انعطافپذیر هستند و در صورت مشاهده شکستگی نباید مورد استفاده قرار گیرند. این تیرچهها باید به طور مناسبی حمل شوند تا آسیبی متوجه آنها نشود. این تیرچهها وزن نسبتا سبکی دارند، اما در زمان حمل آنها باید از دو نفر استفاده شود تا حادثهای رخ ندهد. تا جای ممکن در زمان تخلیه کامیون حمل، تیرچه فلزی باید با دست تخلیه شود.
قرار دادن تیرچه فلزی در سقف
سقفهای مختلف باید بارهای متفاوتی را تحمل کنند و برای رسیدن به مقاومت مورد نظر، فاصله قرارگیری تیرچهها در هر سازه متفاوت خواهد بود. در ساختمانهای مسکونی که بار زیادی بر روی سقف قرار نمیگیرد، فاصله بین دو تیرچه از سقفهای ساختمانهای تجاری و پارکینگها بیشتر خواهد بود. در برخی از سقفها از دو تیرچه کنار هم برای به دست آوردن مقاومت کافی استفاده میشود. البته در سقفهایی با دهانههای طولانی نیز از دو تیرچه در کنار هم استفاده میشود.
انتهای تیرچهها نیز باید به گونهای قرار داده شوند که مقدار کافی از تیرچه فلزی بر روی پاشنه شاهتیر باشد. اگر تیرچهها خیلی کم بر روی پاشنه شاهتیر قرار بگیرد، از مقاومت آن کاسته خواهد شد. در بین تیرچهها میتوان از بلوک و یا قطعات یونولیت استفاده کرد. در سقفهایی با دهانه طولانی، میلگردهایی نیز به صورت عمود بر تیرچه در سقف استفاده میشود که به میلگرد بالایی تیرچه جوش داده میشوند. این کار باعث یک پارچه شدن بیشتر سقف میشود.
تیرچه فلزی مانند انواع دیگر تیرچه نیازی به شمع نگهدارنده ندارد و در زمان قرار دادن در محل خود مقاومت کافی در برابر وزن تیرچه و بارهای دیگر را دارد. استفاده نکردن از شمع باعث میشود تا محیط کار خلوت بماند و افراد اجرایی بتوانند به راحتی از زیر آن عبور کنند. به خاطر نبودن شمع در ساختمان، کارها طبق روال معمول انجام میپذیرد و مراحل ساخت و ساز با سرعتی بیشتر پیش خواهد رفت.
بعد از قرار دادن تیرچهها در محل و قرار دادن بلوکها و یا قطعههای یونولیت در بین آنها و جوش دادن میلگرد عرضی، با پوشاندن تمامی سوراخها میتوان عملیات بتنریزی را شروع کرد. در این مرحله بتن به محل پمپ شده و بر روی سقف ریخته میشود. میتوان برای سبکتر شدن سقف از فوم بتن استفاده کرد. این ماده خود تراز بوده و نیازی نیست تا با استفاده از وسایل سقف را تراز کرد.
بعد از بتنریزی، باید زمان کافی برای خشک شدن سقف را در نظر گرفت. در هر محیطی این زمان متفاوت خواهد بود و اگر محیط پروژه در جایی که رطوبت بالا است قرار داشته باشد، باید زمان بیشتری را برای خشک شدن بتن صبر کنید. البته در روزهای سرد سال نیز بتن باید مدت زمان بیشتری بماند تا به طور کامل خشک شود و مقاومت لازم را به دست آورد.
میتوانید برای تهیه انواع تیرچه ساخته شده بر طبق استانداردها، با تیرچه خرم دژ تماس بگیرید. ما همواره با استفاده از مواد اولیه مرغوب و مناسب، بهترین نوع تیرچه را برای مصارف مختلف تولید میکنیم. میتوانید انواع تیرچههای سفارشی را برای مصارف مختلف با تماس با ما تهیه کنید.
در بسیاری از ساختمانها از تیرچه برای اجرای سقف استفاده میشود. تیرچه انواع مختلفی دارد و تیرچه فلزی یکی از آنها است. این نوع از تیرچه مزایای مخصوص به خود را دارد که سازندگان را ترغیب به استفاده از آن میکند.
تیرچه فلزی سبک و مقرون به صرفه
محصولات ساخت و ساز ترکیبی مانند فایبرون (Fiberon)، تیمبرتک (TimberTech) و آزک (Azek) در سالیان اخیر پیشرفتهای زیادی داشتهاند. اگر چه به صورت کلی به نظر نمیرسد که کیفیت مواد قالببندی پیشرفت زیادی کرده باشند. در همان حال، استفاده از تیرچهها رونق زیادی پیدا کرده و این مواد ساختمانی میتوانند مقاومت مطلوب طراح را ایجاد کنند. به همین دلیل، اکنون سقفها را با استفاده از تیرچههای فلزی گالوانیز شده و سبک وزن درست میکنیم که به طراح اجازه میدهند سقفی بادوام را به مشتریان ارائه دهد که بتواند در برابر بارهای وارده دوام کافی را داشته باشد. از جهت دیگر استفاده از تیرچه کرومیت آسان است و به تجهیزات اضافه نیاز نیست.
کسب مجوز
قبل از این که به بحث در مورد تیرچه فلزی بپردازید، باید با اداره ساخت و ساز شهر خود تماس بگیرید و از الزامات آنها برای سقفهای ساخته شده از تیرچه فلزی با خبر شوید. تیرچههای تولید شده در تیرچه خرمدژ با رعایت کامل استانداردها ساخته میشوند و میتوان از آنها در سازههای مختلف با کاربریهای متفاوت استفاده کرد. با این حال، طرز استفاده آنها توسط طراح سازه نیز از اهمیت زیادی برخوردار بوده و به همین دلیل است که طرح نهایی ساختمان باید به تایید سازمانهای مربوطه برسد. زمانی که در یک طرح، تمامی موارد کمیته استاندارد ساختمان رعایت شده باشد، قابلیت گرفتن مجوز را خواهد داشت.
چنین چیزی باعث میشود که در هر پروژه از مصالح مورد نظر طراح استفاده کرد، اما داشتن این مهر تایید مایه اطمینان خاطر است و در همان حال به مشتریان کمک میکند تا طرحهای پیشنهادی خود را ارائه دهند و در صورت گرفتن تاییدیه بتوانند آن را اجرا کنند. اگر اداره ساخت و ساز شهر شما داشتن یک مهندس ناظر را نیز الزامی میکند، به دنبال کسی باشید که تجربه ساخت ساختمانهای تجاری را در کارنامه خود دارد. آنها با طراحی مقاوم سازه و همچنین ایده استفاده از تیرچه فلزی در انواع سقفها آشنایی دارند.
اصول تیرچه فلزی
از تیرچه فلزی میتوان در سقفها با ضخامتهای مختلف (نسبت به ضخامت سقف) و اندازههای متفاوت برای قرارگیری در بال تیرآهن (عرض لبه تیرچه) استفاده کرد. تمامی این موارد دارای نقشی مهم در ظرفیت تیرچه هستند، اندازه تیرچه مورد نظر به میزان بار ساختمان بستگی دارد. تهیهکنندگان مواد فلزی، نمودارهای دورهای زیادی را برای تعیین اندازه تیرچه به کار میبرند. به طور کلی، تیرچهها را باید با استفاده از فلزاتی با ضخامت استاندارد ساخت.
اگر تا به حال به سقفهای خانههای نیمه کاره توجه کرده باشید، احتمالا با تفاوتهای آنها آشنا هستید. تیرچهها و شاهتیرها ساختار کلی سقف را تشکیل میدهند و در بین تیرچهها از مصالح ساختمانی مختلف استفاده میشود. تیرچهها با استفاده از میلگردهایی با قطر استاندارد و صفحه فلزی ساخته میشوند تا در داخل ساختمان مورد استفاده قرار گیرند. تیرچههای فلزی میتوانند باعث بهبود کیفیت سقفها در پروژههای ساختمانی شوند. میتوان اتصالات را با استفاده از پیچهای گالوانیزشده ¾ اینچی یا جوشکاری به شاهتیرها متصل کرد.
بعد از قرار دادن تیرچهها و پوشاندن بین آنها، بتنریزی سقف انجام میشود. زمانی که از تیرچه فلزی در ساخت ساختمان استفاده میشود، در زمان ساخت صرفهجویی میشود میتوان با استفاده از این مواد، مدت اجرای پروژه را کوتاه کرد. زمانی که از این نوع تیرچه در ساخت سقف استفاده میشود، نیازی به شمع نگهدارنده نخواهید داشت. میتوانید با تیرچه خرم دژ تماس بگیرید تا بهترین و مرغوبترین تیرچه را به شما ارائه دهیم.
تیرچه یکی از اجزاء ساختمانی پر کاربرد در صنعت ساخت و ساز است. تیرچهها دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام الزامات طراحی مخصوص به خود را دارند. یکی از انواع تیرچه، تیرچه فلزی با جان باز است که به خاطر مزایایی که در زمان ساخت دارد، مورد توجه طراحان قرار گرفته است.
این تیرچهها توانایی انتقال بار سقف به دو انتهای خود را دارند و بارهای موجود را به طور یکنواخت به تکیهگاهها منتقل میکنند. برای اجرای تیرچه فولادی با جان باز در سازهها و ساختمانها، باید متناسب با باری که بر روی آنها اعمال میشود، فاصله بین دو تیرچه را محاسبه کرده و در زمان اجرا این فاصله به طور دقیق در نظر گرفته شود. در صورتی که الزامات طراح سازه به طور کامل رعایت شود، این نوع از تیرچه میتواند مقاومت خوبی داشته باشد و بارهای وارد شده را به خوبی تحمل کند.
این تیرچهها دارای یک تسمه در بال تحتانی و یک نبشی در بال فوقانی هستند و با استفاده از میلگردی که متناسب با طراحی تیرچه خم میشود در جان محکم شده که ترکیب این تسمه و نبشی و میلگردها مقاومت بالایی را ایجاد میکند که میتواند بارهای مختلف وارد شده به سقف را به پایهها انتقال دهد.
نحوه اجرای تیرچه فلزی با جان باز
فواصل خالی میان تیرچه فلزی با جان باز به وسیله مواد مختلفی که دارای وزن کمی هستند، پوشش داده میشوند. مواد به کار رفته در این نوع از سقف، انواع مختلفی دارند و در هر سازه بنا به طراحی مورد استفاده قرار میگیرند. بلوکهای سیمانی، طاق ضربی، قالبهای پلیاستایرن و قالبهای موقت فولادی کامپوزیت که با استفاده از مواد سبک پر میشوند، در فواصل خالی بین تیرچهها مورد استفاده قرار میگیرند.
در هر سازه، فاصله میان دو تیرچه متفاوت است و نسبت به نوع کاربری ساختمان و وزنی را که سقف باید تحمل کند، این فاصلهها تعیین میشوند. معمولا فاصله از 100 سانتی متر بیشتر نخواهد بود و قرار دادن تیرچهها در فاصله بیشتر از 100 سانتی متر توصیه نمیشود. هر قدر باری که سقف باید تحمل کند بیشتر باشد، فاصله بین دو تیرچه فلزی با جان باز را کمتر در نظر میگیرند تا بتواند تحمل کافی بارهای وارد شده را داشته باشد.
بعد از قرار دادن مصالح پر کننده بین دو تیرچه، بتن ریزی سقف انجام میشود. بتن ریزی باید کمتر از 4 سانتی متر ضخامت نداشته باشد. در صورت بتن ریزی با ضخامت کمتر از 4 سانتی متر، کف به اندازه کافی مقاومت نخواهد داشت و در اثر عوامل مختلف، امکان ترک خوردن آن بالا خواهد بود. بتن با ضخامت کم به راحتی از هم گسیخته میشود و از کیفیت سقف کاسته خواهد شد. در جاهایی که احتیاج به مقاومت بیشتر است، بتن ریزی با ضخامت 10 سانتی متر هم انجام میشود. بتن ریزی ضخیم از تخریب بتن در حین اجرای عملیات ساختمانی جلوگیری میکند و در اثر عبور دادن مصالح از روی سقف، هیچ آسیبی به بتن وارد نخواهد شد.
تیرچه فلزی با جان باز در زمان قرارگیری در جای خود و قبل از بتن ریزی، نیازی به شمع نگهدارنده ندارد و به راحتی میتواند وزن خود و بتن خیس و عوامل اجرایی را تحمل کند. عدم نیاز به شمعهای نگهدارنده، باعث کاهش هزینههای ساخت و ساز میشود و سازنده نیازی به تهیه نگهدارنده نخواهد داشت. استفاده نکردن از شمع نگهدارنده باعث خلوت ماندن فضای کار میشود و عوامل اجرایی میتوانند به راحتی کارهای مختلف را انجام دهند و زمانی برای نصب نگهدارندهها و جمع کردن آنها بعد از انجام بتن ریزی سقف و خشک شدن آن نیاز نخواهد بود.
زمانی که سقف با استفاده از تیرچه فلزی با جان باز اجرا میشود، بعد از بتن ریزی این تیرچهها به طور کامل در سقف فرو میروند که باعث میشود سقف لرزش کمتری داشته باشد.
این نوع یکی از رایجترین نوع تیرچه مورد استفاده در ایران است که اکثر مهندسین در هنگام ساخت و ساز از این نوع از تیرچه استفاده میکنند. این نوع از تیرچه به نامهای متفاوتی مانند، خرپای تیرچه، خرپای میلگردی یا تیرچه خرپایی شناخته میشود. خرپا در این نوع از تیرچهها از میلگرد است و بسته به مقاومت مورد نیاز باید از میلگرد مناسبی استفاده کرد. انجمن تیرچه و بلوک همواره در پی تدوین استانداردهایی برای ساخت و اجرای بهتر تیرچههای تولیدی توسط تولیدکنندگان است.
مواد و مراحل ساخت تیرچه خرپایی
تیرچهها را با استفاده از مواد مختلفی میسازند و در صورتی که برای ریختن پاشنه از قالبهای سفالی در هنگام بتنریزی استفاده شود، به این نوع از تیرچه، تیرچه خرپایی با کفشک گفته میشود. در برخی از ساختمانها از انواع پیش فشرده استفاده میشود. در تیرچهها که از میلگرد در ساختمان آن استفاده شده، قبل از این که بتنریزی انجام شود، میلگردها کشیده میشوند. کشش میلگردها تا زمانی ادامه پیدا میکند که بتن در قالب ریخته شده و خشک شود. زمانی که بتن خشک شد، میلگردها را رها میکنند، بدین ترتیب در زمان ساخت، تیرچهها تحت فشار قرار میگیرند.
تیرچه از چند جزء تشکیل شده که این اجزاء عبارتند از، میلگردی که در بالا قرار میگیرد، یک میلگرد نیز به صورت عرضی یا مارپیچ در طول این تیرچهها ادامه پیدا میکند و آهنی که در پایین تیرچه مورد استفاده قرار میگیرد که در برخی از تیرچهها این آهن با میلگردهایی که تحت کشش قرار میگیرند جایگزین میشود. میلگردهایی که در ساخت تیرچه مورد استفاده قرار میگیرند باید در یک حد استاندارد باشند تا بتوان از تیرچه مقاومت مورد نظر را انتظار داشت.
در بالا یک میلگرد قرار داده میشود که قطر این میلگرد باید بین 6 تا 12 میلیمتر باشد. در صورتی که میلگرد مورد استفاده قطری نزدیک به 12 میلیمتر داشته باشد، باید این میلگرد در ارتفاعی قرار داده شود که در بتن پوشش قرار بگیرد یا به عبارت دیگر، قدری بالاتر از بلوک باشد. میلگرد دیگری که در عرض به صورت مارپیچ قرار داده میشود نیز نباید قطر کمی داشته باشد، تا بتواند نیروهای برشی سقف را تحمل کند و در مقاومت کلی سقف تاثیری نگذارد.
قطر میلگرد عرضی نیز باید از استانداردها پیروی کند و این استانداردها این قطر را بین 5 تا 10 میلیمتر مشخص کردهاند و حداکثر فاصله بین آنها نباید بیشتر از 20 سانتی متر باشد. میلگردهای کششی که در پایین تیرچه مورد استفاده قرار میگیرند، بارهای سقف را تحمل میکنند و برای این کار باید از مقاومت کافی برخوردار باشند. در هر کدام از تیرچهها باید این میلگردهای کششی حداقل 2 عدد باشند و میلگردهای کششی نیز باید فطری بین 8 تا 16 میلیمتر داشته باشند.
یکی از مواردی که در مقاومت کلی تیرچه خرپایی تاثیرگذار خواهد بود، چسبندگی بتن به فولاد است. در تیرچهها، بتن به میلگردهای فولادی باید چسبندگی لازم را داشته باشد. برای به دست آوردن چسبندگی بالا، میلگردهای مورد استفاده در ساخت تیرچهها از انواع عاجدار است. عاج میلگرد، چسبندگی بهتری ایجاد میکند.
قبل از بتنریزی سقف ساخته شده از تیرچه خرپایی چه نکاتی را باید بررسی کرد
در صورت رعایت این نکات، به تخریب و بتنریزی مجدد نیازی نخواهد بود. در ابتدا باید تعداد آرماتورها و فاصله آنها از هم بررسی شود. فاصله بین خاموتهای تیر باید طبق طرح سازه باشد و اولین خاموت باید در بالای ستون قرار بگیرد. خیز منفی را نیز باید مورد توجه قرار داد. قالبها باید بررسی شوند تا هیچ ماده اضافهای مانند، شن، ماسه، فوم و غیره در آنها نباشد.
کلافهای عرضی نیز باید چک شوند و فاصله بین شمعهای نگهدارنده نیز از اهمیت زیادی برخوردار است. سازنده قبل از بتنریزی، بلوکها را باید خیس کند. آرماتورهای تقویتی نیز باید کنترل شوند. باید آرماتورهای حرارتی و تقویتی نیز کنترل شوند. قالب باید به گونهای باشد که هیچ نشتی نداشته باشد.
اولین تیرچه فلزی با جان باز، تیرچه با جان باز Massillon بود که برای اولین بار در سال 1923 ساخته شد. این سیستم تیرچه شامل یک شبکه پیوسته در یک پیکربندی خرپایی از نوع وارن بود و شامل دو نوار افقی در بالا و دو نوار قطری در پایین بود. ماهیت بدون مانع اولین تیرچه با جان باز، یک طراحی کارآمد ارائه میداد که میتوانست به راحتی ویژگیهای الکتریکی / مکانیکی را در صفحه قاب سقف جای دهد.
انستیتوی تیرچههای فولادی پنج سال پس از تولید اولین تیرچه فولادی با جان باز تشکیل شد. در سال 1929، یک سال پس از تاسیس موسسه Steel Joist، اولین جدول بارگذاری تیرچه فولادی با جان باز ایجاد شد. جداول بارگذاری به یکپارچه سازی استانداردهای طراحی و از بین بردن سردرگمی در بین معماران، مهندسان، سازندگان کمک کرده است. اگرچه تیرچه فولادی با جان باز مدرن از المانهای زاویهدار فولادی و میلهها یا فقط المانهای زاویهدار فولادی تشکیل شده، اصطلاح "تیرچه نواری" از ابتدا برای این محصول در نظر گرفته شده و هنوز هم به عنوان نامگذاری استاندارد مورد استفاده قرار میگیرد.
از زمان تاسیس انستیتوی Steel Joist، تیرچههای فولادی با جان باز یکی از ویژگیهای مهم ساختمانی در صنعت ساخت و ساز هستند که طرحهایی با وزن و مصالح کارآمد، دهانههای طولانی، ساخت و نصب ساده و طراحی بدون محدودیت ارائه میدهند که امکان عبور تاسیسات الکتریکی و مکانیکی را فراهم میکنند در حال حاضر سالانه هزارن تن عرشه و تیرچه فولادی در جهان تولید میشود. در حال حاضر میلیاردها فوت مربع از هر دو سازه بام و کف در دنیا وجود دارد که با استفاده از تیرچه فولادی با جان باز ساخته شدهاند.
پیشینه تحقیق
برای مهندس سازه، تیرچههای فولادی با جان باز میتوانند یک چالش ایجاد کنند زیرا به منزله اصلاح یک ساختمان موجود است تا بتواند بارهای بیشتری تحمل کرده، دارای عملکرد بهتری در تراز کف بوده و دارای بازشوهایی در کف / سقفهای جدید باشد. یکی از دلایل عمده برای اصلاح و بهبود تیرچه فولادی با جان باز، نیاز به نصب تجهیزات جدید در بام است که ظرفیت طراحی سازههای پشتیبان را افزایش میدهد. در صورت عدم وجود تیرچههای فولادی با جان باز، سازه قادر به تحمل بارهای جدید نخواهد بود، که به دلیل عدم وجود فضای لازم برای قرار دادن تیرچه جدید در حفرههای موجود، امکان استفاده از تیرچههای کامل وجود نخواهد داشت.
از نظر تاریخی، برخی از مهندسان سازه به اصلاح به خلاقیت مهندسی خود روی آوردهاند تا بتوانند یک سیستم قاب فولادی با جان باز طراحی کنند. برخی از اصلاحات شامل جوشکاری صفحات فولادی، المانهای زاویهای، کانالها و استفاده از المانهای افقی در تراز تیرچهها است که در نهایت منجر به افزایش مدول الاستیسیته مقطع میشود.
اگرچه این رویکرد دارای مزایای زیادی است، اما اغلب این واقعیت را در نظر نمیگیرد که نقطه ضعف ممکن است در المان جان یا اتصالات جان به المانهای افقی باشد. به همین ترتیب، اتصالات جوش داده شده به دلیل مشکلات مربوط به جوشکاری در المانهای افقی و یا نگرانیهای کیفی مربوط به جوشکاری در محل، نمیتوانند گزینه موفقی در نظر گرفته شوند.
رویکرد دیگر که در ساختمانهای موجود مشاهده شده است، نصب تیرچههای فولادی عریض در مجاورت یک تیرچه فولادی با جان باز موجود است. در محلی که این نوع اصلاحات اعمال شده باشد، انتهای تیر فولادی در عمق 2.5 اینچی قرار میگیرد و شبکه فولادی تقویت میشود. این روش ممکن است مشکلات مشابه با نصب تیرچه فولادی با جان باز با طول کامل را داشته باشد زیرا یک تیرچه فولادی عریض اغلب بیش از حد طولانی و دست و پا گیر است و به سختی میتواند در دهانه موجود نصب شود.
گاهی اوقات ممکن است تیرچه به صورت دوگانه با یک اتصال خمشی در مرکز دهانه طراحی شود. اگرچه این رویکرد دارای مزایایی زیادی است، اما اندازه تیرچه فولادی معمولا در مقایسه با تیرچههای مجاور بسیار زیاد خواهد بود. این اقدام ضروری است تا اطمینان حاصل شود که تیرچه به راحتی میتواند بارگذاری پیشنهادی را بدون رسیدن به حد تسلیم تحمل کند که در غیر این صورت ممکن است منجر به خرابی زودرس تیرچه فولادی با جان باز مجاور شود.
اگرچه ممکن است به طور گستردهای شناخته شده نباشد، یک رویکرد بهتر برای تقویت سیستم قابهای داخلی تیرچه فولادی موجود با جان باز، نصب تیرچههای فولادی با ضخامت جدید است که توسط تولید کننده تیرچه طراحی شده است. صفحات اتصال پیچ و مهره شونده در محل، نسبتا سبک هستند و نیازی به اصلاح سیستم مهاربندی موجود ندارند و ممکن است با کمی تغییر، نصب تاسیسات مکانیکی / لوله کشی / برقی موجود به راحتی در محل خود قابل نصب باشند.
ساختمانها با استفاده از مصالح مختلف ساخته میشوند و هر کدام از انواع مصالح، مزایای مخصوص به خود را دارند. تیرچه یکی از مصالحی است که در اجرای سقف کاربرد دارد و باعث میشود سرعت انجام کار بالا رود. تیرچهها نیز انواع مختلفی دارند و میتوان از آنها برای انواع سقفها استفاده کرد. برای هر سقفی نوع خاصی از تیرچهها را باید استفاده کرد تا بتوان به مقاومت مورد نظر رسید.
هر کدام از مصالحی که در ساخت ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد باید از استانداردها پیروی کند. تیرچه استاندارد باعث میشود تا ساختمان بتواند به خوبی در برابر بارهای موجود مقاومت داشته باشد. فاصله تیرچهها نیز باید از استانداردها پیروی کنند و معمولا فاصله آنها باید حداقل 70 سانتی متر باشد. البته در بیشتر سازهها فاصله بین تیرچهها را 50 سانتی متر در نظر میگیرند تا سقف مقاومت بالاتری داشته باشد. بلوکهایی که در بین این تیرچهها قرار داده میشوند، معمولا 40 سانتی متر هستند تا بتوانند با استفاده از آنها به راحتی بین تیرچهها را پر کرد.
نکاتی در مورد تیرچه
ضخامت سقف نیز در زمانی که از تیرچه استفاده میشود باید به دقت محاسبه شود. ضخامت سقف نباید بیشتر از یک بیستم طول دهانه باشد. در صورتی که تکیهگاه گیردار و یا نیمه گیردار باشد، ضخامت سقف یک بیست و ششم دهانه محاسبه میشود. سقفهایی که با استفاده از تیرچه بلوک ساخته میشوند، برای سازههایی که بارهای استاتیک و یا یکنواخت هستند، مناسب خواهد بود. در جاهایی مانند پارکینگها، سقفهایی که از تیرچهها در ساخت آنها استفاده شده، مناسب نیستند.
در سقفهایی که با استفاده از تیرچهها ساخته میشوند، طول دهانه حداکثر 8 متر باید باشد، ولی در بیشتر سازهها، طول دهانه از 5.6 متر بیشتر نیست. در جاهایی که بار بیش از 800 کیلوگرم در هر متر مربع باشد نمیتوان از تیرچهها در سقف بهره برد. اما در صورتی که بار وارد شده به سقف بیش از 800 کیلوگرم است، میتوان از دو تیرچه در کنار هم استفاده کرد تا بتوان مقاومت مورد نظر را تامین کرد.
تیرچه بتنی استاندارد دارای بتن پاشنه به صورت صاف هستند تا بتوانند تکیهگاه مناسبی برای بلوکها باشند. این بتن پاشنه باید ضخامتی در حدود 10 سانتی متر داشته باشد تا بتواند مقاومت کافی در زمان اجرای سقف را تامین کند. در جاهایی که بلوکها به تیرچهها میرسند، باید از بسته بودن قسمت انتهایی آنها مطمئن شوید. در صورتی که محل اتصال بلوکها با تیرچه دارای سوراخ باشد، در زمان بتن ریزی بتن به درون آنها نفوذ خواهد کرد.
در محلهای اتصال تیرچهها با دیوار، باید با استفاده از پوکه معدنی، با زاویه 45 درجه پر شود. بلوکها نیر باید قبل از قرار دادن در محل خود حتما خیس شوند. جکهایی که در زیر سقف تیرچه بلوک قرار داده میشوند، باید بعد از گذشت 10 روز از زیر آنها برداشته شود تا سقف به طور کامل مقاومت خود را به دست آورده باشد. در زمان بتن ریزی، تمامی سقف باید به طور کامل و در یک مرحله بتن ریزی شود تا شکاف و یا ترکی در بتن ایجاد نشود.
در سقفها و جاهایی که باید بر روی سقف شیببندی انجام شود، استفاده از مواد سبک مانند پوکه معدنی توصیه میشود. این مواد سبک، بار زیادی را به سقف اضافه نمیکنند و کار با آنها ساده است. نکتهای هم باید در نظر گرفت و آن این است که در زمانی که سقف با استفاده از تیرچهها پوشش داده شد و قبل از بتن ریزی، در هنگام عبور از روی سقف باید با احتیاط بیشتری بر روی آن حرکت کرد. تیرچهها و بلوکها قبل از بتن ریزی پایداری کافی را ندارند و احتمال بروز خطر زیاد خواهد بود.
سه نوع اساسی از سیستمهای کفپوش بتنی با استفاده از تیرچه وجود دارند که هنگامی که با اصلاحات فراوان همراه میشوند، طیف گستردهای از نیازهای کف در ساخت و سازهای مدرن را برآورده میکنند. در این سیستمها، قسمت اعظم بار بر روی یک دال با تیرچه باربر است و از مقدار قابل توجهی بتن تشکیل میشود که به سختی و استحکام سیستم کمک میکند.
به همین دلیل روشهای زیادی برای کاهش وزن سقف و دال ابداع شده است. یک راه استفاده از بتن سبک است. روش دیگر ایجاد شکاف در قسمتی از صفحه است که در آن وجود بتن واقعا ضروری نیست. این حفره ها میتوانند از چندین روش ایجاد شوند، اما این مقاله تنها مربوط به سیستمهای طبقه با استفاده از تیرچه است. امروزه چندین نوع سیستم شکل گیری مختلف برای ساخت کف وجود دارد. یکی از آنها استفاده از تیرچههایی با فاصلههای متفاوت بنا به کاربرد سازه است.
زمانی که سازهای با استفاده از تیرچه و بتن ساخته میشود، میتوان برای کفپوش طبقات از هر نوع از پوششی استفاده کرد و محدودیتی وجود نخواهد داشت. در سقفهای تیرچه بتنی گچکاری و یا استفاده از قالبهای پیش ساخته گچ به راحتی بر روی سقف بتنی اجرا میشوند و میتوان با استفاده از میلگرد و یا مواد دیگر سقفهای تزئینی به شکلهای مختلف را به این سقفها متصل کرد. هر نوع از طراحی داخلی در سازههایی که با استفاده از تیرچه و بتن ساخته شدهاند قابل اجرا بوده و طراح در انتخاب طرح مورد نظر آزادی عمل کافی خواهد داشت.
این سقفها مقاومت بالایی دارند و در برابر زلزله و یا تنشهای مختلف دوام بالایی خواهند داشت. برای به دست آوردن مقاومت بالا میتوان از انواع بتنهای با مقاومت بالا استفاده کرد. در برخی از سازهها میتوان فاصله میان تیرچهها را کمتر از حد معمول در نظر گرفت که باعث بالا رفتن مقاومت سقف و سازه خواهد شد.
صفحات مخصوصی از نوع فلنج دار برای سقفهایی که بعدا نیاز به گچ کاری دارند یا به منظور عایق کاری صوتی مورد استفاده قرار میگیرند توصیه میشود، زیرا نمیتوانند سطح بتنی با کیفیت معماری را برای یک سقف در معرض دید فراهم کنند. عمق تیرچه استاندارد با میخ کردن قالب فلزی به وجوه کناری تیرچهها کنترل میشود. نوع دیگر پانل فلزی نوع فلنج دار لغزشی است که از همان فرم فلزی به عنوان فلنج پایین استفاده میکند.
تمام اتصالات در این سیستم با برش به عرض دقیق مشابه با صفحه بدون فلنج قابل تنظیم شکل میگیرد. این سیستم همچنین برای سقفهای در معرض دید گزینه مناسبی است زیرا هیچ فلنجی بر روی کف اتصالات بتنی قرارنمی گیرد. نوع چهارم فرمهای فولادی گنبدهای فلزی است که از آنها در ساخت تیرچههای دو طرفه، اسلبهای مسطح و صفحات مسطح استفاده میشود.
این گنبدها معمولا با فلنجهایی با عرض 3 اینچ ساخته میشوند که در کنار یکدیگر قرار گرفته و قسمتهای پایین تیرچهها دارای عرض 6 اینچ هستند. این امر نقص موجود در بتن تمام شده ناشی از همپوشانی و یا شکاف بین صفحات را برطرف میکند که معمولا در فرمهای مفصلی صفحات فلزی رخ میدهد.
سقف ساخته شده از تیرچه مستقل
اغلب از تیرچههای مستقل برای ساخت کف و سقف استفاده میشود، تیرچههای سقفی که در زیر تیرچههای کف قرار میگیرند. هدف استفاده از دو مجموعه تیرچه جلوگیری از عبور صوت است و گاهی اوقات در مواردی مانند سالنهای ورزشی از انتقال لرزش از کف به سقف جلوگیری میکند.
در حالی که بدون شک این روش یکی از بی نقصترین طرحها برای دستیابی به این اهداف است، اما نمیتوان از این روش در تمامی ساختمانها استفاده کرد. انجام دو ردیف تیرچه باعث بالا رفتن هزینهها شده و در بسیاری از موارد این کار ضروری نخواهد بود. اما در جاهایی که در هر طبقه فعالیت متفاوتی انجام میشود این کار توجیه خواهد داشت.
این نوع طرح در ساختمانهای عمومی مورد استفاده قرار میگیرد یکی از جاهایی که میتوان از این طرح استفاده کرد در محیطهای آموزشی است. در این محیطها به خاطر تردد بالا در هر طبقه، لرزش و صدا با استفاده از این نوع از طرح به طبقه پایین منتقل نمیشود. همچنین در ساخت طبقات مدرسه، در بعضی از بخشهای کشور از تیرچههایی استفاده میشود که دارای مقاومت بالاتری هستند. این تیرچهها با فواصل کمتری اجرا میشوند. این فاصله کم مقاومت کلی سقف را افزایش خواهند داد و لرزش در این سازهها به کمترین حد خود خواهد رسید و برای این نوع فضاها مناسب خواهند بود.
تیرچه فلزی با استفاده از بالهای تحتانی و فوقانی و میلگردهایی که این دو تسمه را به هم متصل میکنند، ساخته میشود. میلگرد در بین این دو تسمه خم شده و به هر کدام از آنها جوش داده میشود. میتوان در فاصله بین این تیرچهها از سفال، بلوک بتنی استفاده کرد و یا در بین آنها با استفاده از طاق ضربی سقف را پوشش داد. اندازه و نوع مواد به کار رفته در این نوع از تیرچه بر پایه استاندارد انتخاب میشود و محصول نهایی میتواند آزمایشهای استاندارد را با موفقیت به پایان برساند.
تیرچه فلزی در زمان اجرا نیازی به شمع و یا پایه ندارد و این نوع از تیرچه با مقاومت بالایی که دارد، قادر خواهد بود تمامی بارها را تحمل کند. این نوع از تیرچه برای جاهایی که شمعبندی و نصب پایه مشکل بوده و یا هزینه زیادی را برای سازنده در پی دارد، بهترین گزینه خواهد بود. تیرچه فولادی به راحتی با هر سازهای سازگار است و میتوان از آن در ساختمانهای مختلف استفاده کرد.
زمانی که این تیرچهها در جای خود قرار گرفتند و بین آنها با بلوک سیمانی و یا سفال پوشش داده شد، مانند دیگر سقفها میتوان بر روی سقف، عملیات بتن ریزی را انجام داد. بتن ریزی این نوع از سقفها تفاوتی با دیگر سقفهای معمول ندارد و نیاز به عملیات پیچیدهای نخواهد بود. این نوع از تیرچه به راحتی میتواند بارهای مختلفی را که در زمان اجرا به آن وارد میشود را تحمل کند. این نوع از تیرچه بارهای مختلف را به وسیله بالهای فوقانی و تحتانی و میلگردهای میانی تحمل میکندو به خاطر استحکام بالا در زمان عملیات ساختمانی نیازی به هیچگونه پایه و یا نگهدارندهای ندارد.
بال زیرین تیرچه فلزی
این بال که از تسمههای فولادی ساخته میشود باید بتواند بارهای مختلفی که در طول مراحل ساخت سقف بر آن وارد میشود را تحمل کند و یک عضو کششی در تیرچه فلزی خواهد بود. قبل از مهار کردن تیرچه، این بال باید بتواند در برابر نیروی وارد شده در اثر نوسانات و وزن تیرچه به خوبی مقاومت کند. این عضو کششی باید بتواند تمامی بارهای موجود را بدون هیچگونه تغییر شکلی تحمل کند و بعد از ساخت بتواند در برابر نیروهای مختلف مقاومت کند.
میلگردهای قطری در تیرچه فلزی
این میلگردها در بین دو بال فوقانی و تحتانی قرار دارند و به آنها جوش داده میشوند. میلگردهای میانی به عنوان خرپا عمل میکنند و ایستایی لازم را در برابر بارهای مختلف به تیرچه میدهد. بال تحتانی به خاطر وجود این میلگردهای خرپا در برابر نیروهای وارده دوام میآورد و این میلگردها قسمتی از نیرو وارده را تحمل میکنند. برای به دست آوردن بیشترین مقاومت، باید زاویه جوش این میلگرده به بالهای فوقانی و تحتانی به درستی محاسبه شود. در صورتی که این میلگردها با زاویه کمتری به بالها متصل شود، مقاومت کلی تیرچه پایین خواهد آمد و امکان دارد در اثر بارهای وارده، تیرچه تغییر شکل دهد.
بال فوقانی را میتوان با ناودانی، نبشی و یا با استفاده از تسمههای فولادی ساخت. این بال در بالای تیرچه قرار داده میشود و بعد از اجرا و بتن ریزی، در داخل بتن قرار میگیرد. این بال علاوه بر تحمل وزن تیرچه، وزن بار ایجاد شده در مرحله بتن ریزی را هم تحمل خواهد کرد.
فواید استفاده از تیرچههای فولادی
اجرای سقف با استفاده از این نوع تیرچه در پایان کار هزینههای کمتری را در پی خواهد داشت. تیرچه فلزی در مقایسه با انواع دیگر تیرچهها قیمت بالاتری دارد، اما به خاطر این که برای اجرای سقف نیاز به تعداد کمتری تیرچه است، در هزینههای کلی صرفهجویی خواهد شد. سقفهایی که از این نوع تیرچه استفاده میکنند نیاز به بتن ریزی کمتری خواهند داشت.
انواع میلگردها یا نوارهای تقویت کننده باید در بتن تا عمق مناسب (به نام پوشش) نصب شوند تا ساختار بتنی به گونهای که طراحی شده است، تقویت شود. پایههای میلگرد و سایر عوامل پشتیبان مشابه، اقلام استانداردی هستند که برای بالا بردن میلگرد یا جدا کردن آن از سطح بتنی به کار میروند به گونهای که میلگرد با بتن احاطه شده درگیری کامل را داشته باشد.
پایهها و پشتیبانهای دیگری نیز برای کاربردهای مختلف در دسترس هستند. پشتیبانی مناسب برای هر پروژه میتواند به عوامل مختلفی از قبیل نوع سطح زیر بتن، نوع قالب بتنی و مشخصات طراحی بستگی داشته باشد. با رعایت موارد مطرح شده در کمیته استاندارد ساختمان میتوان سازههایی مقاوم ساخت که دوام بالایی داشته باشند.
پایههای استاندارد برای انواع میلگردها
رایجترین نوع پایه میلگرد، موردی است که بر روی زمین قرار میگیرد. این مورد معمولا بر روی پایههای سطحی، تختههای بتنی و سایر وسایل مسطح استفاده میشوند. پایهها ممکن است از جنس فلز یا پلاستیک یا مواد غیر خورنده باشند. آنها پایداری لازم را ارائه میدهند و از نظر سبکی، اقتصادی و نصب، گزینهای ایده آل به حساب میآیند.
نسخههای ویژه پایههای استاندارد شامل پایههای با کف مسطح است که از ایجاد مانع برای دفع بخار در زیر تختهها جلوگیری میکند و سطح پایداری را ارائه میدهد. برای جلوگیری از خوردگی لکهها در سطح بتن ممکن است به نصب پایههای فولادی استاندارد نیاز داشته باشید. پایههای فولادی ضد زنگ نیز وجود دارند، که ضد خوردگی بوده و در مواقعی که استفاده از پلاستیک درون بتن مجاز نیست، مورد استفاده قرار میگیرند.
چرخهای اسپیسر
چرخهای اسپیسر روی ستون، دیوار، تیرچه و انواع قالب قبل از بتن ریزی و داربست نصب میشوند. اسپیسرهای پلاستیکی، چرخها دارای توری داخلی یا چهارچوبی هستند که میلگرد را در مرکز چرخ نگه میدارند. از آنجا که چرخها گرد هستند، هنگام حرکت میلگرد نمیتوانند مانند پایههای چرخنده عمل کنند. چرخهای اسپیسر قوی و سبک بوده و دارای حداقل سطح تماس هستند و برای اندازههای مختلف میلگرد نیز در دسترس خواهند بود.
پایههای میلگرد چند ضلعی
پایههای چند ضلعی روی سطوح یا سایر تنظیمات استفاده میشوند که شامل چندین لایه فولاد هستند. پایههای چند ضلعی را میتوان در ارتفاعات مختلفی قرار داد که به شما این امکان را میدهد یک لایه پایین، یک لایه میانی و یک لایه بالایی داشته باشید به طوری که فاصله بین همه لایهها توسط انواع میلگردها حفظ میشوند. این پایهها به طور معمول پایداری خوبی را ایجاد میکنند و از جریان یافتن مناسب بتن در فاصله بین فاصله دهندهها اطمینان حاصل میکنند. این راه حل با کاهش یا از بین بردن نیاز به ساخت پشتیبان میتواند در وقت و هزینههای شما صرفه جویی کند.
اسپیسرهای نوک تیز یا گرد
هنگام نصب میلگرد به صورت عمودی به نوار یا میلگرد با کلاهک گرد نیاز خواهید داشت که به پوشش بتنی پایین یا بالا متصل میشوند. کلاهک در انتهای میلگرد نصب شده و دارای نوک باریک و کشیدهای است که از میلگرد پشتیبانی میکند و آن را در ارتفاع دقیق مورد نظر قرار میدهد. همچنین نوک آن به گونهای طراحی شده است که از جریان بتن برای جلوگیری از شکستگی آن جلوگیری کند.
مشکلات مربوط به پایه میلگرد
پایههای میلگرد و سایر پشتیبانها فقط در صورت طراحی و نصب مناسب عملکرد کافی خواهند داشت. یکی از مشکلات رایج مربوط به آنها زمانی است که این پایهها بیش از حد از هم دور میشوند. این اتفاق اغلب در شرایطی رخ میدهد که پوشش مورد نیاز بیش از 2.5 اینچ باشد، زیرا تامین نسبت ارتفاع به عرض مناسب پایه ممکن است در هنگام قدم گذاشتن کارگران روی شبکه میلگرد، امکان پذیرتر باشد. مشکل دیگر زمانی رخ میدهد که این عوامل پشتیبان با فاصله زیادی از هم نصب شوند که موجب میشود انواع میلگردها از وسط خم شده یا منجر به شکستن پایهها به دلیل وزن میلگرد شود.
هدف از این مقاله ارائه روشها و جزئیات پیشنهاد شده برای تقویت تیرچههای فولادی با جان باز است. تقویت تیرچههای فولادی با جان باز در اغلب موارد به علت اضافه کردن واحدهای پشت بام، تسمه نقالههای زیر بخشی و یا افزایش بارهای اعمال شده که در مشخصات اصلی تیرچهها مورد توجه قرار نگرفتهاند، مورد نیاز است. سه روش اساسی برای تقویت سیستم تیرچهها یا سیستم بارگذاری آنها وجود دارد:
توزیع مجدد بار.
اضافه کردن تیرچهها یا تیرهای جدید.
تقویت تیرچههای موجود.
ظرفیت تیرچههای فولادی موجود
اولین گام در تعیین این که یک سیستم تیرچه نیاز به تقویت دارد این است که ظرفیت تیرچه را تعیین کنید. تیرچه بتنی و فولادی هر کدام ظرفیت تحمل بار مشخصی دارند. برای تعیین ظرفیت میتوان با استفاده از جداول بارگذاری تیرچههای فولادی (SJI) که در کتابچه راهنمای تیرچههای فولادی (SJI، 2003) موجود است، انجام داد.
مشخصات SJI برای تمام تیرچههای ساخته شده از 1928 تا 2003 لیست شده است. الزامات مربوط به مشخصات ظرفیت اعضای جان به طور ویژهای حائز اهمیت است (اعضای جان تیرچههای H شکل برای حداقل 50? از واکنش نهایی طراحی شدهاند، در حالی که تیرچههای سری S فقط برای حداقل 25? از واکنش نهایی طراحی شدهاند).
اگر دادههای مورد نیاز مربوط به سیستم تیرچه در دسترس نباشد، در نتیجه اندازه گیریهای دقیق اعضای قطری و جان برای محاسبه ظرفیت تیرچه باید انجام شود. اگر بتوانید سال مربوط به تولید تیرچه را مشخص کنید، از جداول مشخصهها و جداول بارگذاری میتوانید برای تعیین دیاگرام پوش برش و خمش استفاده کرد. اگر نمیتوانید از جداول بارگذاری تیرچهها استفاده کنید، میتوانید از یک تجزیه و تحلیل برای تعیین نیروی مجاز (ASD) یا طراحی (LRFD) در تیرچههای استفاده کنید.
مشخصات SJI برای تیرچههای سری K اجازه میدهد که بتوانید از خروج از مرکزیت در مفاصل قطری به هنگام تجزیه و تحلیل صرف نظر کنید، این کار تنها در صورتی امکان پذیر است که از قانون "w rule" استفاده شود. این قانون از بخش 4.5 (d) مشخصات استاندارد SJI برای اتصالات فولادی Open Web Steel، K-Series (SJI)، (2005) برگرفته شده است. با توجه به مشخصات، اعضای متصل در مفاصل باید دارای یک نقطه تلاقی برای محور مرکزی خود باشند.
در غیر این صورت، باید توجه ویژهای به تاثیر خروج از مرکزیت معطوف شود. در هیچ صورتی، خروج از مرکزیت هر عضو جان در محل مفصل نباید بیش از ابعاد کلی باشد که در معمولا در پلان جان اندازه گیری میشود که به بزرگترین عضو متصل است. خروج از مرکزیتی هر عضو جان به معنای فاصله عمودی محور مرکزی عضو جان تا نقطهای بر روی محور مرکزی عضو قطری است که به طور عمودی در بالای یا پایین محل تقاطع محور مرکزی اعضای قطری تشکیل دهنده مفصل است.
بهرهگیری از مشخصات تیرچهها
مشخصات SJI برای تیرچههای سری LH، سریهای DLH و تیرچههای شاهتیری نشان میدهد که خروج از مرکزیت در هر دو طرف محور خنثی اعضای قطری ممکن است قابل اغماض باشد، در حالی که از فاصله بین محور خنثی و پشت عضو قطری بیشتر نباشد. مشخصات SJI برای تیرچههای سری K این امکان را میدهد که بتوانید از لنگرهای خمشی در اعضای قطری بالا صرف نظر کنید، در صورتی که فاصله بین نقاط پانل بیش از 24 اینچ نباشد.
این تحلیلها و فرضیات طراحی توسط صدها آزمایش انجام شده به طور سالیانه توسط تولید کنندگان به عنوان روشی محافظه کارانه شناخته شدهاند. نویسنده پیشنهاد میکند که هنگام تجزیه و تحلیل تیرچهها (یک تجزیه و تحلیل خطی درجه یک کافی است) با اعضای تقویت کننده، باید معیارهای زیر در مدل مورد استفاده قرار بگیرد:
وقتی که خروج از مرکزیت بیشتر از مقادیر مجاز ذکر شده در SJI باشد، باید در نظر گرفته شود
لنگرهای اعضای قطری بالا را در طراحی در نظر بگیرید، حتی زمانی که فاصله نقاط پانل کمتر از 24 اینچ باشد.
از اتصالات مفصلی در انتهای اعضای جان استفاده شود که در طراحی تیرچهها روشی استاندارد به حساب میآید.
بند 2 به این دلیل پیشنهاد میشود که تیرهای تقویت شده از نظر تست برای ارزیابی فرضیات طراحی و تحلیل استفاده نمیشوند.
قبل از تصمیم گیری در مورد روش تقویت مناسب، طراح باید به اندازه کافی اطلاعات در مورد سیستم تیرچهها و تقویت آنها کسب کند.