سقف تیرچه بلوک، با ترکیب تیرچه های فولادی و بلوک های سیمانی و سفالی، سازه های سبک و مقاوم را پدید می آورد. اجرای سقف تیرچه بلوک سریع و اقتصادی است و به دلیل مقاومت بالا و کنترل مناسب رطوبت، گزینه مناسبی برای پروژه های مختلف می باشد.
استفاده از سقف طاق ضربی در ایران، به دلیل کم مقاومتی و وزن زیاد در برابر زلزله، ممنوع شده است. سیستم تیرچه بلوک، با قدمتی حدود ۷۰ سال در جهان، از حدود ۴۰ سال پیش در ایران رواج یافته و هم اکنون در اکثر پروژه های عمرانی بهکار می رود.
در حالی که فراوانی استفاده از این سیستم، بر قیمت آن تأثیری مستقیم ندارد، هزینه هر مترمربع سقف تیرچهبلوک، به عنوان یک عامل مهم در هزینه کلی پروژه ساختمان، برای مجریان پروژه بسیار حائز اهمیت است. کاربرد سقف تیرچه بلوک در ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری، ساختمان های آموزشی و … می باشد.
تعریف تیرچه بلوک
سیستم تیرچه بلوک، یک دال یکطرفه متشکل از تیرهای T شکل موازی است که با اجزایی چون تیرچه ها (به عنوان تیر فرعی) و یونولیت ها (به عنوان پرکننده بدون نقش سازهای) ساخته میشود. استفاده از میلگرد های خرپا و کششی برای تحمل نیروی کششی، پایداری و مقاومت سازه را تضمین میکند. این سیستم، ترکیبی از اجزا با عملکرد مشخص برای دستیابی به یکپارچگی و استحکام در سقف است.
اجرای سقف تیرچه بلوک
اجرای سقف تیرچه بلوک، با استفاده از تیرچه های پیشتنیده و بلوک های سبک (سیمانی، سفالی، یا یونولیتی)، یک سقف یک طرفه را شکل میدهد. تیرچه ها، به عنوان تیر های فرعی، بار وارده را به تکیهگاه ها منتقل میکنند.
بلوک ها، ضمن پر کردن فضا های بین تیرچه ها، عایق حرارتی و صوتی را نیز تأمین میکنند. کاربرد سقف تیرچه بلوک، به دلیل کارایی و سرعت اجرا، روشی نوین و در حال گسترش در صنعت ساختمان سازی است.
انواع سقف تیرچه بلوک
به طور کلی، انواع سقف تیرچه بلوک به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- سقف های تیرچه بتنی:
این نوع سقف ها به عنوان عناصر اصلی سازه به کار میروند. این تیرچه ها به صورت مستقیم بر روی میلگرد های فولادی یا پیش تنیده قرار میگیرند و با بتن ریزی بالای آنها، سازه سقف شکل میگیرد. از جمله انواع سقفهای با روش فوق میتوان به سقف تیرچه بتنی پیشتنیده، سقف بتنی بدون پیشتنیدگی، بتنی سبک، بتنی پنلی و… اشاره کرد.
- سقف های تیرچه فولادی:
از عناصر اصلی سازه بوده که با اتصالات فولاد به هم متصل شده و با پنل های گچی پوشش داده میشوند. انواع آن شامل سقف متحرک، گچ بری و چندلایه می باشد.
هر کدام از این دو نوع سقف، مدلهای متنوعی دارند که با توجه به نوع و اندازه ساختمان، نیاز ها و متغیر های دیگر، انتخاب می شوند. انتخاب نوع سقف مناسب برای ساختمان، به عواملی مانند بودجه، کاربری ساختمان، شرایط آب و هوایی، امکانات ساختمان متفاوت است.
انواع میلگرد به کار رفته در تیرچه بلوک
میلگرد های مورد استفاده در تیرچه های معمولی دارای انواع مختلفی هستند. در زیر به اختصار به توضیح هر کدام از این میلگرد ها میپردازیم:
- میلگرد خرپا:
آرماتورهای بالا و پایین سقف تیرچه بلوک را به هم متصل کرده و با نقش مهارکنندگی، مقاومت کششی و فشاری را افزایش می دهد. این خرپا ها با ارتفاع معمول 16 سانتی متر، عمدتاً در سقف های با بارگذاری زیاد استفاده می شوند.
- میلگرد کف پا:
در سقف های تیرچه بلوک حداقل دو میلگرد کفپا با قطر 8 تا 16 میلی متر استفاده می شود. در تیرچه های با بتن پاشنه بیش از 5.5 سانتی متر، امکان استفاده از میلگرد کششی تا قطر 20 میلی متر وجود دارد. برای کاهش هزینه و افزایش پیوستگی، گاهی میلگرد آجدار جایگزین میلگرد کششی می شود.
- میلگرد بالایی: با قطر 6 تا 12 میلی متر برای افزایش مقاومت فشاری خرپا استفاده می شود.
قطر میلگرد ها بر اساس فاصله جوش ها، ارتفاع خرپا، ضخامت بتن، نوع میلگرد، طول دهانه و فاصله تیرچه ها تعیین شده که بر قیمت نهایی تأثیرگذار است.
انواع تیرچه کدامند؟
سقف تیرچه به دو نوع اصلی بتنی و فولادی تقسیم می شوند که هرکدام از نظر اجرا، کاربرد و نوع بلوک، تنوع اجرایی مختلفی دارند.
- تیرچه بتنی:
سقفهای تیرچه بتنی پرکاربردترین نوع در ایران هستند که با قالب فلزی (موقت) یا سفالی (دائمی) اجرا می شوند. این سیستم از تیرچه های پیش ساخته بتنی مسلح تشکیل شده که با خرپای فولادی مقاوم سازی می شوند.
در این سیستم بتن فقط در ناحیه فشاری (پاشنه تیرچه) استفاده شده و فولاد جایگزین بتن در ناحیه کششی می شود. این روش اجرا علاوه بر سبک سازی، از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه بوده و روز به روز محبوبیت بیشتری پیدا میکند.
- تیرچه کرومیت یا فلزی:
تیرچه های فلزی کرومیت از تسمه های ورقه ای با بال های فوقانی و تحتانی تشکیل شده اند. این سیستم با قابلیت اجرای سریع (طول ۶ متر، وزن حدود ۱۰ کیلوگرم) گزینهای ایده آل برای پروژه های با زمان بندی فشرده محسوب می شود.
تیرچه صنعتی و تیرچه پیش تنیده جزیی از انواع تیر چه بلوک می باشند. در ادامه به شرح این دو تیرچه بلوک به طور مختصر می پردازیم:
- تیرچه صنعتی (مکانیزه):
از خرپای فلزی تشکیل شده اند که در آن میلگرد های برشی با نقطه جوش به آرماتور های فوقانی و تحتانی متصل می شوند. قیمت این تیرچه ها مستقیماً به ابعاد طولی و عرضی آنها بستگی دارد.
- تیرچه های پیش تنیده:
تیرچه های بتنی پیش تنیده با مقطع سپری شکل تولید می شوند که در آنها میلگرد های تحتانی توسط دستگاه های مخصوص کشیده شده و تا زمان سخت شدن بتن در حالت کشیده باقی میمانند. این روش باعث افزایش مقاومت تیرچه می شود.
اجرای صحیح سقف تیرچه بلوک
برای اجرای سقف تیرچه بلوک ابتدا تیرچه ها روی تیر های اصلی (پل ها) در تراز مشخص نصب می شوند و فواصل با بلوک های توخالی پر میگردد. پس از آرماتوربندی تکمیلی، بتن ریزی دال انجام می شود. شمع بندی موقت (با چهارتراش عمود بر تیرچه) تا کسب مقاومت بتن الزامی است.
آرماتور های تیرچه باید 10 تا 15 سانتیمتر با تیر های اصلی درگیر شوند. لازم به ذکر است بدانید تیرچه های جان باز پیش از گیرش بتن قادر به تحمل بار نیستند.
مراحل اجرای سقف تیرچه بلوک در سازه های بتنی
اجرای سقف تیر چه بلوک با تیرچه بتنی دارای هشت مرحله مجزا به شرح زیر می باشد:
- بالا بردن و نصب تیرچه بتنی
- اجرای کلاف های عرضی
- قالب بندی و نصب تکیه گاه های موقت
- بلوک چینی
- اجرای آرماتورهای افت و حرارت
- اجرای قالب های دور تیر ها
- بتن ریزی
- باز کردن قالب ها و جمع آوری تکیه گاه های موقت
در ادامه مراحل ذکر شده بالا را به طور مختصر و مفید برایتان شرح می دهیم:
بالا بردن و نصب تیر چه بتنی
پس از قالب بندی تیرها ی اصلی و فرعی سقف، تیرچه ها ی وارد شده به کارگاه را بر اساس طولشان بین د هانه ها تقسیم میکنند. فاصله شمع های نگه دارنده زیر قالب کف تیر حدود 60 تا 70 سانتی متر در نظر گرفته می شود. تیرچه ها به بالای سقف منتقل شده و با قرار دادن دو بلوک ته پر (یکی در ابتدا و یکی در انتهای تیرچه) بین دهانه ها توزیع می شوند.
میلگرد های اصلی تیرچه باید 10 تا 15 سانتی متر با میلگرد های تیر درگیر شوند. هنگام اجرا، به تیرچه ها خیز رو به بالا داده می شود تا پس از بتنریزی و تحمل بارها، این خیز خنثی شود. مقدار خیز معمولاً بهازای هر متر طول دهانه، 2 میلیمتر در نظر گرفته می شود.
بلوک های ته پر مانع ورود بتن به داخل بلوک ها هنگام بتن ریزی می شوند. پس از چیدن تیرچه ها، فاصله بین آن ها با بلوک ها ی معمولی پر شده و در محل کلاف های میانی نیز از بلوک های تهپر استفاده می شود.
اجرای کلاف های عرضی
برای تقویت دیافراگم افقی سقف تیرچه بلوک و توزیع یکنواخت بار، به ویژه در محل بارهای منفرد یا دهانه های بلندتر از ۴.۲ متر، از کلاف عرضی بتنی استفاده می شود که عمود بر جهت تیرچه ها قرار میگیرد. برای اجرای آن، پس از چیدن بلوک ها، فضایی با عرض ۱۰ تا ۱۵ سانتی متر خالی گذاشته شده و با تخته ای پهن به عنوان قالب و شمع بندی مهار می شود.
سپس دو میلگرد (حداقل قطر ۱۰ میلیمتر) با طول گیرایی مناسب، یکی در بالا و یکی در پایین درز قرار میگیرد. میلگرد بالایی با مفتول به میلگرد های فوقانی تیرچه متصل میشود. در دهانه های ۴ تا ۷ متر، حداقل دو کلاف عرضی لازم است. از کاربرد سقف تیرچه بلوک می توان به پل ها و سالن های ورزشی و … اشاره کرد.
قالب بندی و نصب تکیه گاه های موقت
پس از نصب تیرچه ها و بلوک های انتهایی بین تکیهگاه های اصلی، شمع بندی و قالب بندی با استفاده از چهارتراش های عمود بر جهت تیرچه ها انجام می شود. فاصله چهارتراش ها و شمع ها به استحکام تیرچه ها بستگی دارد؛ معمولاً برای تیرچه های خرپایی حدود ۱.۲ متر و برای تیرچه های پیش تنیده حدود ۳ متر است.
اگر شمع ها روی زمین قرار گیرند، باید از سفت بودن خاک زیر آن ها اطمینان حاصل کرد تا به دلیل خاک دستی یا جذب رطوبت، نشست نکند. در صورت سست بودن خاک، باید با افزایش سطح تکیه گاه شمع ها و جلوگیری از رطوبت، از نشست زمین پیشگیری کرد.
اجرای بلوک چینی
پس از انجام شمع بندی زیر تیرچه ها و قالب بندی کلاف ها و بازشو ها، نصب بلوک ها آغاز می شود. هنگام نصب، چیدمان بلوک ها باید به گونه ای باشد که بلوک های انتهایی روی تکیهگاه ها قرار نگیرند. همچنین، باید از استفاده بلوک های شکسته و نامنظم در سقف خود داری شود.
اجرای آرماتور های افت و حرارت
آرماتوربندی اجرای سقف تیرچه بلوک پس از نصب بلوک ها انجام می شود. بدیهی است که آرماتوربندی تیر های بتنی و کلاف های روی دیوار های باربر باید پیش از نصب تیرچه ها تکمیل شده باشد.
اجرای قالب های دور تیر ها
پس از نصب آرماتور های افت و حرارت در محل خود، باید قالب های کناری تیر ها در جای مناسب قرار گیرند. برای این منظور، پس از نصب قالب ها، لازم است آن ها را با روش های مناسب به شمع های زیرین محکم کنند تا در هنگام بتن ریزی، قالب ها از جای خود جا به جا نشده و به سمت داخل یا خارج سازه منحرف نشوند.
اجرای بتن ریزی
قبل از بتن ریزی،در اجرای سقف تیرچه بلوک باید بلوک ها و قالب ها را آب پاشی کرد تا آب بتن را جذب نکنند، اما آب روی آن ها جمع نشود. سپس، از محکم بودن شمع ها و جک های زیر قالب ها اطمینان حاصل کنید تا سطح سقف ناهموار نشود. بتن ریزی از دورترین نقطه شروع شده و بهصورت لایه های افقی انجام می شود. از جا به جایی بتن با ویبراتور یا هل دادن آن خودداری کنید.
ارتفاع ریزش بتن نباید بیش از 1.5 متر باشد و از توده شدن بتن در یک نقطه جلوگیری شود. بتن ریزی بهصورت عمودی باعث حفظ یکنواختی و اختلاط مجدد بتن می شود، اما ریختن مورب آن را به هم می زند. سرعت تخلیه بتن باید کنترلشده باشد، زیرا تخلیه سریع نتیجه نامطلوب دارد.
بتن داخل تیر ها باید کاملاً ویبره شود و سطح آن پرداخت گردد. برای جلوگیری از ترک های سطحی، هر چند ساعت سطح بتن آب پاشی شود. حداقل ضخامت بتن ریزی تیرچه بلوک 5 سانتیمتر یا یک دوازدهم فاصله محور تا محور تیرچه ها و ضخامت متوسط آن بین 7 تا 10 سانتیمتر است.
باز کردن قالب ها و جمع آوری تکیه گاه های موقت
پس از اینکه سقف بتنی به مقاومت مورد نیاز خود برسد، میتوان تکیهگاه های موقت (مانند شمع ها) را برداشت. مدت زمان لازم برای کسب این مقاومت به عوامل مختلفی بستگی دارد، از جمله نوع سیمان، ویژگی های بتن ریخته شده، شرایط آب و هوایی منطقه، و نوع و مقدار مواد افزودنی استفاده شده است.
برای کاهش افتادگی ناشی از خزش بتن، مدتی شمع هایی با فاصله حدود ۳ متر از یکدیگر در زیر سقف های تیرچه بلوک قرار میدهند تا از سقف پشتیبانی کنند.
مراحل اجرای سقف تیرچه بلوک در سازه های فلزی
اجرای سقف تیرچه بلوک در سازه های فلزی دارای پنج مرحله به شرح زیر می باشد:
- بالا بردن نصب و جوشکاری تیرچه های فولادی
- اجرای کلاف عرضی
- قالب بندی
- بلوک چینی
- اجرای آرماتور افت و حرارت
درادامه مراحل ذکر شده بالا را بطور مختصر و مفید برایتان شرح می دهیم:
بالا بردن نصب و جوشکاری تیرچه های فولادی
پیش از نصب تیرچه ها، باید اختلاف سطح سقف ها، محل طره ها، تیغه بندی، بازشو ها و مسیر لوله های بخاری به دقت بررسی و کنترل شود. تیرچه های فولادی با جان باز در سازه های فولادی و بتنی قابل استفاده اند.
اگر بال تحتانی تیرچه بالاتر از بال تحتانی تیر اصلی باشد، باید تکیهگاه مناسبی روی جان تیر اصلی ایجاد شود. برای این کار، استفاده از نبشی نشیمن با طولی حداقل ۲ سانتیمتر بیشتر از عرض بال تحتانی مناسب است. کاربرد سقف تیرچه بلوک در سازه های صنعتی، انبار ها، پارکینگ ها می باشد.
اجرای کلاف عرضی
اجرای کلاف های عرضی به دو صورت امکان پذیر است:
1) اجرای کلاف عرضی با قالب آماده: در این روش، از قالب بتنی آماده استفاده می شود. یک میلگرد با قطر حداقل ۱۲ میلی متر، کاملاً صاف و بدون خم، در قسمت بالایی قرار میگیرد. میلگرد های خارج شده از قالب کلاف عرضی باید به بال تحتانی کاملاً جوش شوند.
2) اجرای کلاف عرضی با قالببندی: یک میلگرد در قسمت پایینی به بال تحتانی تیرها جوش می شود و میلگرد بالایی مانند روش قبل به بال فوقانی جوش داده می شود. برای قالب بندی، از تخته هایی با عرض حداقل ۱۲ سانتی متر و ضخامت ۲ سانتی متر استفاده می شود. قالب بندی دقیق، زیبایی سقف را افزایش می دهد.
هنگام جوشکاری میلگرد کلاف عرضی در اجرای سقف تیرچه بلوک، باید مراقب بود که تیرچه ها آسیب نبینند. اگر میلگرد کلاف عرضی کوتاه باشد، باید با همپوشانی حداقل ۵ سانتی متری و جوشکاری کنار هم قرار گیرند. کلاف های عرضی به میلگرد های تیرچه جوش داده می شوند.
برای دهانه های ۳ تا ۵/۵ متر، یک ردیف کلاف عرضی و برای دهانه های بیش از ۵/۵ متر، دو ردیف کلاف عرضی لازم است. در سقف های تیرچه بلوک با تیرچههای فولادی، استفاده از کلاف عرضی در همه دهانه ها الزامی است. برای دهانه های کمتر از ۳ متر، تنها نصب و جوش میلگرد به تیرچه ها کافی است و نیازی به فاصله بین بلوک ها برای نفوذ بتن نیست.
اجرای قالب بندی
برای قالب بندی تیر های لانه زنبوری یا فضا های دیگر، از تخته هایی با عرض ۱۲ تا ۲۰ سانتی متر و ضخامت ۲ سانتی متر استفاده می شود. این تخته ها باید به گونهای محکم بسته شوند که از نشت بتن جلوگیری کرده و فشار ناشی از بتن ریزی را تحمل کنند. کاربرد سقف تیرچه بلوک در ساختمان های اداری، ساختمان های مسکونی، ساختمان های تجاری و … می باشد.
اجرای بلوک چینی
پس از قالب بندی کلاف ها و بازشو ها، بلوک چینی انجام می شود. بین قالب و بلوک ها در پایین قالب، تیر ها و بلوک ها فاصله ای ایجاد می شود. مهارت مجری در چید مان بلوک ها تعیین کننده است تا این فاصله ها به حداقل برسند. برای پر کردن این فضا ها باید از بلوک هایی با عرض های مختلف و برای قسمت های مورب از بلوک هایی که متناسب با شکل و اندازه محل بریده شده اند، استفاده شود. استفاده از خرده بلوک برای پر کردن این فاصله ها از نظر اجرایی مناسب نیست.
اجرای آرماتور افت و حرارت
میلگرد های افت و حرارت برای مقابله با تنش های ناشی از تغییرات دما در بتن استفاده می شوند. این میلگرد ها، به ویژه اگر از کلاف باز شده باشند، باید ابتدا صاف شده و سپس به تسمه فوقانی تیرچه متصل شوند. اتصال باید بهگونه ای باشد که هنگام بتن ریزی، میلگرد ها از بتن بیرون نزنند یا جا به جا نشوند.
برای این منظور، جوشکاری بهجای بستن با سیم توصیه می شود، بهخصوص در دهانه های بزرگ که نیاز به استحکام بیشتری دارند.
مزایا و معایب سقف تیرچه بلوک
با وجود محبوبیت بالای اجرای سقف تیرچه بلوک در صنعت ساختمان سازی، مزایای آن با معایبی همراه است. وزن سبک، که یکی از مزایای اصلی این سیستم است، به طور مستقیم با مقاومت در برابر نیرو های شدید، به ویژه نیرو های دینا میکی مانند زلزله، در ارتباط است. این موضوع از دیدگاه مهندسی، ضرورت ارزیابی دقیقتر و در نظر گرفتن محدودیتهای سیستم را برجسته میکند.
| مزایا | معایب |
| عایق صوتی و حرارتی | خروج مواد سمی از یونولیت در هنگام آتش سوزی و به خطر انداختن جان ساکنین |
| کم وزن و سبک | مقاومت کمتر در برابر نیروهای برشی مانند زلزله به دلیل وجود تیرچه های نازک |
| دارای سطح یکدست و یکپارچه | محدودیت در دهانه های بیشتر از 8 متر |
| صرفه جویی در مصرف بتن به علت استفاده از بلوک های تو خالی | احتمال ترک خوردن گچ روی سقف با گذشت زمان به دلیل وجود درزهای بین تیرچه و بلوک ها |
| استفاده از نیروی انسانی کمتر و صرفه جویی در هزینه ها | نیاز به استفاده از شمع و جک برای اجرای سقف |
| نصب آسان بدون نیاز به جرثقیل | امکان شکسته شدن پاشنه تیرچه های سقف که وظیفه انتقال بار به ستون ها را دارد |
| سرعت در اجرای سقف | عدم امکان اجرای سقف های منحنی (تیرچه بلوک برای سقف های تخت مناسب است |
| کاهش بار مرده سقف | *** |
| بسیار مقرون به صرفه به دلیل مصرف فولاد کم | *** |
به طور کلی انتخاب اجرای سقف تیرچه بلوک برای ساخت و ساز باید با توجه به شرایط و نیازهای ساختمان انجام شود. کاربرد سقف تیرچه بلوک در مدارس، دانشگاه ها، بیمارستان ها و … می باشد.
ضوابط و محدودیت های کلی اجرای سقف تیرچه بلوک
سقف تیرچه بلوک شامل تیرچه های متساوی الفاصله (حداکثر فاصله 75 سانتیمتر) و دال بتنی فوقانی است. عرض تیرچه ها حداقل 10 سانتی متر و ارتفاع آن ها حداکثر 3.5 برابر عرض آن ها است. حداقل فاصله بین بلوک های مجاور 6.5 سانتی متر است.
ضخامت دال بتنی نباید کمتر از یک دوازدهم فاصله آزاد تیرچه ها یا 5 سانتی متر باشد. حداکثر دهانه مجاز 8 متر است.این سیستم برای بارهای یکنواخت مناسب است، اما برای بار های متمرکز یا متحرک (مثل پارکینگ ها) توصیه نمی شود.کاربرد سقف تیرچه بلوک در پارکینگ ها، انباری ها، بیمارستان ها و … می باشد. در صورت استفاده در پارکینگ، ضخامت دال باید حداقل 8 سانتیمتر باشد و مقاومت برش پانچ کنترل شود. برای بار های متمرکز، بار بین سه تیرچه مجاور توزیع می شود.
در دهانه های بیش از 4 متر، کلاف میانی لازم است. لوله های تعبیه شده در دال نباید مقاومت را کاهش دهند و ضخامت دال باید حداقل 2.5 سانتی متر بیشتر از ارتفاع لوله ها باشد. مقاومت برشی تیرچه های خرپایی 10% بیشتر از تیر های بتنی در نظر گرفته می شود. موارد فوق جزء مشخصات اجرای سقف تیرچه بلوک می باشد.
اجرای سقف تیرچه بلوک یکی از روشهای متداول در ساختوساز است که به دلیل سرعت اجرا، هزینه مناسب و مقاومت خوب در برابر بارهای سازهای، بسیار مورد استفاده قرار میگیرد. کاربرد سقف تیرچه بلوک در ساختمان ها تجاری، مسکونی، صنعتی و … می باشد.
نظرات کاربران