تو این مطلب به یکی از رایج ترین سقف های مورده استفاده در ایران یعنی تیرچه یونولیت می پردازیم که برای ساختمان های کوتاه در اقساء نقاط ایران مورد استفاده قرار میگیرد .شما با خواندن این مطلب با اجزای سقف تیرچه یونولیت ، مراحل اجرای سقف تیرچه یونولیت ، ضوابط اجرایی سقف تیرچه یونولیت و مزایا و معایب این نوع سقف ها آشنا می شوید .
قبل از خواندن این مطالب به این نکته توجه داشته باشید مطالبی که برای سقف های تیرچه بلوک گفته می شود برای سقف های تیرچه یونولیت نیز صدق می کند
اجزا تشکیل دهنده سقف تیرچه بلوک یا تیرچه یونولیت
این نوع سقف ها به صورت تیرهای T شکل طراحی می شوند و از اجزای اصلی به شرح زیر تشکیل گردیده اند :
1ـ تیرچه 2ـ بلوک 3ـ میلگرد حرارتی و افت و میلگرد منفی 4ـ بتن پوشش ( دال) که به توضیح هر یک از این اجزا می پردازیم
1ـ تیرچه
عضو پیش ساخته ایی است به مقطع تقریبی ꓕ شکل که در دو نوع تیرجه خرپایی و تیرچه پیش تنیده تولید می شود که موضوع بحث ما تیرچه خرپایی می باشد
از آنجایی که تیرچه ها عضو پیش ساخته هستند در دو مرحله تحت اثر نیرو قرار میگیرند که باید مورد توجه قرار گیرد
مرحله اول باربری : هنگام حمل ونقل وهنگام نصب می باشد در هنگام حمل و نقل تیرچه بایستی بتواند اثر ناشی از وزن خورد را تحمل نماید در هنگام نصب و اجرا نیز بتواند وزن مرده سقف بین تکیه گاه های موقت را تحمل کنند . وزن مرده سقف در زمان اجرا شامل وزن تیرچه ، بلوک و بتن پوشش روی آن می باشد
مرحله دوم باربری : پس از گذشت هفت روز که بتن به مقاومت اولیه خود می رسد شمع های زیر سقف برداشته می شوند در این مرحله تیرچه به عنوان عضو کششی مقطع تیر T تحمل نیرو می کند
تیرچه های پیش ساخته برای این دومرجله باربری از دو قسمت زیر تشکیل شده اند : 1ـ خرپای فولادی 2ـ پاشنه بتنی که به توضیح هر یک از این اجزا می پردازیم
میلگرد های فولادی شامل میلگرد های کششی در پایین ، میلگرد های عرضی (زیگزاگ) ، و میلگرد بالایی میباشد
میگرد های کششی
در واقع مهمترین عضو تیرچه یا سیستم تیرچه بلوک می باشند که مقدار آن از طریق محاسبه بدست می آید . اینها میلگردهای پایین تیرچه هستند که در داخل پاشنه بتن غرق می گردند . این میلگرد های بایستی نیروهای کششی حاصل از لنگر خمشی را در هر دو مرحله باربری ( باتوجه به بارهای وارد بر آن) تحمل کنند در مرحله دوم باربری فولادهای کششی (میلگرد پایین) به عنوان عضو کششی تیر T عمل می نمایند
میلگردهای عرضی (زیگزاگ)
در مرحله اول باربری میلگردهای عرضی همانند عضو مورب خرپاعمل می کنند و به کمک اعضای کششی و بالایی ایستایی لازم را جهت تحمل وزن خود تیرچه ( درهنگام حمل ونقل) و وزن مرده سقف بین تکیه گاه های موقت ( درهنگام اجرا)تامین می نمایند
در مرحله دوم یا باربری اصلی تیرچه ، میلگردهای عرضی دو وظیقه به عهده دارند:
اول : تامین پیوستگی لازم بین میلگردهای کششی خرپا و بتن پوشش
دوم : مشارکت در مقابه با نیروی برشی تیر T (قسمتی از برش توسط بتن تیرچه تحمل می شود)
میلگرد بالایی
در مرحله اول باربری به عنوان میلگرد بالایی خرپا عمل می نمایند که به کمک دیگر اعضا خرپا تحمل بارهای وارده را می نماید در مرحله دوم باربری تیرچه اگر میلگرد بالایی در داخل ضخامت بتن پوشش و بالاتر از سطح بلوک ها قرار گیرد در نقش فولاد افت و حرارت مقطع مرکب سقف عمل می نماید ( مقطع تیرT) و درصورتی که پایین تر از سطح بلوک ها قرار گیرد نقشی نخواهد داشت
بتن پاشنه تیرچه
هدف از بتن پاشنه تیرچه ومزایای آن به قرار زیر است
1ـ تامین تکیه گاه برای بلوک ها
2ـ پرهیز از قالب بندی قسمت پایین جان تیر T در موقع اجرا
3ـ پوشش بهتر آرماتورهای کششی
2ـ بلوک ها
برای پوشاندن محل های خالی تیرچه ها از بلوک های توخالی استفاده می شود که جنش آنها معمولا سفالی یا بتن می باشد ولی گاهی از بلوک های پلاستیکی ، یونولیت و غیره نیز استفاده می شود . بلوک ها فقط نقش پرکنندگی را دارند و هیچگونه نیرویی تحمل نمی کنند .
3ـ میلگردهای افت و حرارتی
جهت مقابله با تنش های متفرقه در بتن پوشش(دال) و به منظور جذب تنش های ناشی از افت و تغییر درجه حرارت ، میلگردهایی در دوجهت عمود برهم و در قسمت بالایی تیر در داخل دال بتنی (بالای بلوک ها) نصب می گردند که به میلگرد های افت و حرارتی موسومند
4ـ بتن پوشش یا دال بتنی
بتن پوشش قسمتی از تیر مرکب T می باشد که در محل کار پس از نصب تیرچه ها و بلوک ها و آرماتورهای افت و حرارتی و غیره بتن ریزی می گردد.
مراحل اجرای سقف تیرچه یونولیت
1ـ تولید تیرچه های پیش ساخته و قراردادن آن در محل سقف با فواصل معین با توجه به بلوک های تولید در بازار( فاصله محور تا محور تیرچه ها برابر 50CM معمول و متداول هست)
2ـ شمع بندی زیر تیرچه ها
3ـ قرار دادن بلوک های بین فواصل تیرچه های مجاور
4ـ تعبیه آرماتورهای حرارتی
5ـ بتن ریزی ( به ضخامت حداقل 5CM در روی بلوک
چند نکته مهم
سقف های تیرچه بلوک برای مواقعی که بار وارده به سقف به صورت یکنواخت باشد مناسب است و در صورتی که بار منفرد سنگین و یا متحرک و یا مرتعش وارد گردد نباید از سقف تیرچه بلوک استفاده نمود
در این سقف ها تنش های فشاری ناشی از خمش توسط بتن پوشش (دال) و تنش های کششی ناشی از خمش توسط میلگردهای کششی تیرچه تحمل می شوند
برش در درجه اول توسط بتن جان تیرچه و در صورت نیاز مازاد بر آن توسط آرماتور عرضی (خاموت) تحمل می گردد
ضوابط اجرایی سقف های تیرچه یونولیت
حداکثر فاصله مجاز محور تا محور تیرچه ها 70CM می باشد
2ـ حداقل ضخامت بتن پوشش دال ( بتن روی بلوک ) 5CM بوده و از یک ، دوازدهم فاصله محور تا محور تیرچه ها نبایستی کمتر باشد .
3ـ حداقل عرض تیرچه در قسمت پاشنه 10CM بوده و از یک ، سی و پنجم برابر کل ضخامت سقف نبایستی کمتر باشد .
4_ضخامت کل سقف برای تیرها با تکیه گاه ساده حداقل 1/20(یک،بیستم) طول دهانه تیر و در مورد تیرهای یکسره حداقل 1/26(یک بیست و ششم) طول دهانه می باشد. در سقف هایی که مسئله خیز مطرح نباشد این مقدار تا 1/35(یک سی و پنجم) طول دهانه نیز کاهش می یابد
5ـ حداکثر دهانه مورد پوشش سقف ( در جهت طول تیرچه ) با تیرچه های تک 8 متر (برای اطمینان بیشتر 7متر توصیه می شود ) می باشد در صورت وجود بارهای زنده زیاد و با دهانه بیش از 7 متر بایستی از تیرچه های زوج استفاده نمود
6ـ حداقل تعداد میلگرد های کششی تیرچه ها دو عدد می باشد توصیه می گردد که قطر تیرچه های که ضخامت بتن پاشنه آنها حداقل 5.5 سانتی متر باشد قطر میلگرد را می توان تا 20 میلی متر افزایش داد.
7ـ میلگرد کششی طبق آیین نامه باید از نوع آجدار باشد و استفاده از میلگرد بدون آج در این قمست ممنوع می باشد
ضوابط مربوط به میلگردهای عرضی در سقف های تیرچه یونولیت
نقش این میلگرد ها به قرار زیر است
1ـ تامین اینرسی لازم جهت مقاومت تیرچه به هنگام حمل و نقل
2ـ تامین مقاومت لازم جهت تحمل بار بلوک و بتن پوشش در بین تکیه گاه های موقت، قیل از کسب مقاومت لازم بتن
3ـ تامین مقاومت برشی مورد نیاز تیرچه
قطر میلگردها عرضی معمولاً 6 یا 8 و به ندرت 10 می باشد حداقل زاویه میلگرد عرضی نسبت به خط افق 30 درجه است و معمولا ً از 45 درجه کمتر نیست
ضوابط مربوط به میلگرد بالایی در سقف های تیرچه یونولیت
میلگرد بالایی تیرچه می تواند به صورت ساده یا آجدار باشد از میلگردهای فوقانی به منظور تحمل نیروهای فشاری خرپا در مرحله اول باربری تیرچه استفاده می شود قطر میلگرد بالایی با توجه به نوع میلگرد ، طول دهانه ، فاصله تیرچه ها ، ارتفاع خرپای تیرچه ها ، ضخامت بتن پوشش بستگی دارد راهنمایی قطر میلگرد بالایی برای دهانه به شرج زیر است توصیه می شود
تا دهانه سه متر : Ø6
تا دهانه 3 تا 4 متر : Ø8
تا دهانه 4 تا 5.5 متر: Ø10
تا دهانه 5.5 تا 7 متر : Ø12
حداقل عرض پاشنه بتن 10cm است واز 1/3.5(یک،سه ونیم) برابر کل ضخامت سقف هم نباید کمتر باشد معمولا ضخامت بتن پاشنه بین 4.5 تا 5.5 سانتی متر و عرض آن از 10 تا 16 سانتی متر می باشد حداقل مقاومت فشاری بتن پاشنه 250 کیلوگرم در سانتی متر مربع است
در صورتی که بتن پاشنه تیرچه معیوب وشکسته باشد باید آن تیرچه را از محل عیب به دو تیرچه کوتاه تر تقسیم نمود و یا نسبت به خرد کردن کامل بین پاشنه و بتن ریزی مجدد آن اقدام کرد
در صورت استفاده از قالب فلزی و عدم استفاده از کفشک (قالب سفالی) تیرچه بتن ریزی شده را می توان بسته به شرایط محیط پس از 24 الی 48 ساعت از قالب خود جدا کرد معمولا بتن تیرچه پس از گذشت 10 روز به مقاومت عملی خود می رسد
3ـ ضواط مربوط به بلوک در سقف های تیرچه یونولیت
از بلوک ها به عنوان قالب همیشگی ( قالبی که پس از اجرا در کار باقی می ماند) برای قالب بندی بغل گونه جان تیرها T و همچنین بتن پوشش درجا استفاده می شود قسمت زیرین بلوک جهت تامین سطحی مسطح برای اندود کاری و قسمت های تیغه های داخلی بلوک به منظور تقویت مقطع تعبیه می گردد
ضوابط مربوط به میلگرد افت و حرارت در سقف های تیرچه یونولیت
برای مقابله با تنش های متفرقه در بتن بالایی میلگرد افت و حرارتی در دو جهت عمود بر هم در قسمت بالای تیر T ( حدود 2cm پایین تر از سطح بالایی تیرT) در داخل بتن دال قرار می گیرد معمولا از میلگردهای به قطر 6و8 میلی متر برای این منظور استفاده می شود
نحوه ی مجاسبه تعداد میلگرد افت و جرارت
حداقل سطح مقطع میلگرد افت و حرارتی در امتداد موازی با تیرچه ها 1.25 هزارم، سطح مقطع دال بالایی می باشد و در جهت عمود بر تیرچه ها حداقل 1.75هزارم سطح مقطع دال بایستی در نظر گرفته می شود به طور مثال اگر ضخامت بتن دال 5cm باشد در هر متر از طول دال
الف) در جهت تیرچه
یعنی در هر متر 3 عدد میلگرد Ø6 در جهت تیرچه بکار برده می شود ولی فاصله میلگرد های حرارتی حداکثر از 25cm نباید بیشتر شود همانطور که قبلا گفته شد اگر میلگرد های بالای تیرچه ها بالاتر از سطح فوقانی بلوک ( یعنی در داخل بتن دال) قرار گیرد می تواند به عنوان میلگرد افت و حرارتی نیز تلقی گردد که در این صورت اگر فاصله محور تا مجور تیرچه ها 50cm باشد یک عدد Ø6 بین دو تیرچه برای این منظور کافی خواهد بود
در جهت عمود بر تیرچه ها
حداکثر فاصله بین میلگرد 25cm است بنابراین در هر متر 4 عدد میلگرد Ø6 در جهت عمود بر تیرچه ها کفایت می کند
ضوابط مربوط به میلگرد منفی
تیرچه ها با فرض تکیه گاه ساده طراحی می شوند ولی عمدتا تا حدودی به صورت گیردار می باشند لذا لازم است مقداری میلگرد در محل تکیه گاه بکار برده شود که به آن میلگرد منفی می گویند که در قسمت بالای تیرچه و در روی آن نصب می شود مقدار آن معادل 0.15 سطح مقطع فولاد کششی در وسط دهانه می باشد که بایتسی در روی تکیه گاه ها اضافه می گردد این میلگرد ها حداقل تا فاصله 1/5(یک پنچم) دهانه آزاد تیرچه از تیکه گاه به طرف داخل ادامه می یابند
به عنوان مثال اگر طول دهانه آزاد 6 متر و میلگرد کششی 2Ø16 باشد (سطح مقطع میلگرد Ø16 =2.01)
سطح مقطع میلگردهای کششی AS=2*2.01=4.02
حداقل سطح مقطع میلگرد منفی 0.603=0.15*4.02
حداقل میلگرد منفی 1.2=1/5*6
بنابراین از میلگرد Ø10 (0.79CM) به طول 1.20 متر به عنوان میلگرد منفی بایستی استفاده نمود
ضوابط مربوط به کلاف میانی TIE-BEAM
برای جلوگیری از پیچش تیرهای Tو برای توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه بلوک و همچنین در محل هایی که بار منفرد وجود داشته باشد کلاف میانی بتنی در جهت عمود بر تیرچه در سقف تعبیه می شود حداقل عرض این کلاف برابر عرض بتن پاشنه تیرچه و ارتفاع آن برابر کل ارتفاع سقف خواهد شد
الف)برای تیرجه های با دهانه کمتر از 4متر و بار زنده کمتر از 350کیلوگرم بر متر مربع نیازی به کلاف میانی نمی باشد
ب ) برای بار زنده کمتر از 350 کیلو گرم در متر مربع و طول دهانه بیشتر از 4 متر یک کلاف ( در وسط دهانه تیرچه ها) در سقف تعبیه می شود حداقل سطح مقطع آهن های طولی آن برابر نصف مقادیر میلگرد کششی تیرچه ها است
ج) در مورد بار زنده بیشتر از 350 کیلو گرم بر متر مربع و دهانه 6تا 7 متر دو کلاف میانی به فاصله 1/3 دهانه از یکدیگر و برای دهانه بیشتر از 7 متر سه کلاف میانی اجرا میشود حداقل سطح مقطع میلگرد های طولی آن برای سطح مقطع میلگرد های کششی تیرچه خواهد بود.
به طور کلی میلگردهای کلاف میانی در بالا و پایین تعبیه می شوند و حداقل قطر میلگرد های آجدار6 و ساده 8 میلی متر می باشد . معمولا برای این منظور از 2Ø10 یا 2Ø12 یا 2Ø14 استفاده می گردد.