مزایا و معایب اجرای سقف با تیرچه کرومیت (تیرچه های فلزی جان باز)
سقف های تیرچه فولادی با جان باز در ترکیب با بتن ، از اجزای اصلی به شرح زیر تشکیل میشوند:
سقف کمپوزیت کرمیت
سقف ضربی کرمیت
ضوابط و نکات مربوط به سقف های کرمیت
بطور كلی سقفهای تیرچه بلوك اعم از تیرچه كرومیت یا بتنی اگر درست طراحی، محاسبه و اجرا شوند نسبت به سقفهای بتن درجا و كامپوزیت بدلیل ضخامت بیشتر سقف و استفاده از بلوكه لرزش كمتری دارند. اما این مسأله كلی است و بنا بر شرایط مختلف تفاوت میكند. مثلا لرزش سقفهای كامپوزیت در صورتیكه به هنگام بتن ریزی زیر كلیه تیر آهنهای فرعی و اصلی شمع بندی شوند به مراتب كمتر خواهد شد. لرزش سقفهای تیرچه و بلوك سنتی (تیرچه زیگزاگ بتنی) نیز به دلیل شمع بندی به هنگام اجرا نسبت به سایر سقفها كمتر است. سقفی با تیرچه كرومیت و بلوكه سفال را درنظر بگیرید، چنانچه بلوكه آنرا به پلی استایرن تغییر دهید انتقال صوت تا حد زیادی كم میشود ولی لرزش سقف تا حدی افزایش مییابد. بد نیست بدانید روابط پیشنهادی در بند 10-1-9-3 مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان جهت كنترل فركانس تیرها به هیچ وجه در مورد تیرچههای كرومیت صدق نمیكند و در عمل نیز تجربه آنرا ثابت كرده است زیرا لرزش سقفها به عوامل متعدد و پیچیدهای بستگی دارد. اما اگر بخواهیم نتیجهگیری كلی نماییم باید گفت چنانچه تیرچهها به درستی طراحی و تولید شوند و در اجرا نیز دقتهای لازم به عمل آید لرزش سقفهای كرومیت تا دهانه حدود 8 متر كاملا در حد قابل قبول میباشد و جای نگرانی در این مورد نیست. در اینجا ذكر این نكته نیز لازمست كه در بعضی از ساختمانها قسمت قابل توجهی از لرزش به دلیل ضعف و لرزش اسكلت میباشد و ربطی به سقف ها ندارد.
انتقال صدا نیز در عموم سقفهای تیرچه و بلوك در حد معقول است و به عوامل دیگری غیر از نوع سقف مانند جنس و ضخامت كف سازی و زیر سازی سقفها، وجود یا عدم وجود سقف كاذب و … نیز بستگی دارد.
2) اجرای نامناسب سقف کرمیت در عین استفاده از تیرچه كرومیت مرغوب
متأسفانه یكی از معضلات سقفهای كرومیت اجرای غیر اصولی آن است. حتی در صورتیكه تیرچههای مورد استفاده از نوع مرغوب و با محاسبات كامل باشد اجرای بد میتواند حتی منجر به ریزش و یا شكم دادن سقف شود. دو عامل مهم كه در اجرا باید به آن توجه نمود اینست كه اولا تا حد امكان از برش زدن تیرچهها خودداری شود و در صورتیكه مجبور به كوتاه نمودن تیرچهها شدیم باید حتما به شیوه مناسب محل برش خورده ترمیم و با طول جوش مناسب تقویت شود تا از شكست تیرچه جلوگیری شود. ثانیا جلوی كمانش بال فوقانی تیرچهها به هر نحو ممكن باید گرفته شود. این امر در تیرچههای بلند بسیار حساس و مهم است. غیر از ایندو نیز جزئیات فراوانی در اجرای سقف كرومیت باید مد نظر قرار گیرد كه بیتوجهی به هر كدام میتواند موجب ایجاد نقص در سقف شود. در اینجا باز هم یادآور میشویم كه اجرای سقف های كرومیت امری كاملا تخصصی است و عدم شمع بندی زیر سقف های كرومیت این حساسیت را دوچندان نموده است.
3) نحوه مراحل بتن ریزی سقف های كرومیت، درصورتیكه ساختمان دارای دیوار برشی باشد
اولین نكتهای كه باید در اینجا ذكر شود آنست كه سقفهای كرومیت برای همه ساختمانها و با هر نوع سیستم سازهای و هر نوع دهانهای مناسب نمیباشد و در بسیاری از موارد حتی مقرون به صرفه نیز ممكن است نباشند. بنابراین در انتخاب نوع سقف خصوصا در مرحله طراحی اسكلت و حتی در مرحله طراحی معماری باید دقت كافی نمود و حتما از مشاوره در این امر كوتاهی ننمود. برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه اینجا را كلیك كنید.
چنانچه سقف سازهای كرومیت و سیستم مهاربندی جانبی آن دیوار برشی باشد عملا باید یك سقف به یك سقف بتن ریزی شود زیرا همراه با سقف باید دیوارهای برشی را بتن ریزی نمود و بستن دیوار برشی بیش از یك طبقه فعلا عملی و اصولی نیست. البته میتوان تنها دیوارهای یك طبقه را بتن ریزی نمود و چند سقف را باهم بتن ریزی نمود و بتن را در نزدیك محل دیوار برشی قطع نمود اما این امر هم به لحاظ فنی توصیه نمیشود و هم در عمل باید برای بتن ریزی دیوارهای هر طبقه مجددا از بتن و پمپ و ویبره و … استفاده نمود كه احتمالا حتی مقرون به صرفه هم نخواهد بود.
در اینجا این نكته را نیز باید یادآوری كنیم كه حتی در ساختمانهایی كه سیستم مهاربندی جانبی آنها دیوار برشی است، بتن ریزی بیش از دو طبقه با هم آنهم در مواردی كه زیربنای هر طبقه كم است خیلی توصیه نمیشود زیرا در صورت اجرای بیش از دو سقف با هم ایمنی اجرا به شدت كاهش پیدا خواهد نمود.
4) عرض ورق اصلی در بال تحتانی تیرچه های كرومیت
طبق نشریه 151 حداقل عرض بال تحتانی تیرچه ها 10 سانتیمتر میباشد و تنها برای دهانههای كوچكتر از 4 متر میتوان آنرا تا 8 سانتیمتر تقلیل داد.
5) نوع نبشی فوقانی در تیرچه های كرومیت
آنچه در اینگونه موارد مهم است نوع جنس فولاد مصرفی است. بنابراین چنانچه جنس نبشی مطابق با آئین نامه و نشریه 151 باشد میتوان از آن استفاده نمود خواه از نوع فابریك باشد و خواه از جنس ورق با خم سرد. توضیح اینكه تنها نبشی فابریك موجود در كشور كه دارای مشخصات مورد نیاز برای استفاده در ساخت تیرچههای كرومیت باشد، نبشی تولید فولاد مباركه اصفهان است اما بدلیل تولید كم این نبشیها، در اكثر شهرهای كشور یا موجود نمیباشد و یا در صورت وجود قیمتی بسیار بالاتر از انواع ورق و نبشی موجود در بازار دارد. بنابراین توصیه میشود سازندگان این نوع تیرچهها از ورق فولاد مباركه اصفهان و خم سرد جهت استفاده در نبشی فوقانی استفاده نمایند. درضمن مزیت دیگر استفاده از نبشیهای ساخته شده از ورق آنست كه طراح میتواند به دلخواه خود ابعاد و ضخامت نبشی را تغییر دهد مثلا میتواند نبشی با عرض بال 5/3 سانتیمتر درنظر بگیرد. دانستن این نكته نیز ضروری است كه آنچه هم اكنون در اكثر پروفیل فروشیها در اكثر نقاط كشور بعنوان نبشی 3 و 4 فابریك فروخته میشود ساخت كارگاههایی در شهرهای تهران، اصفهان، مشهد و … است كه از فولاد حاصل از ذوب آهن قراضه بدست میآید و به هیچ عنوان نباید در اعضای سازهای مانند تیرچهها استفاده شود. شناسایی این نوع نبشیها از نبشی فولاد مباركه تنها از متخصصان برمیآید زیرا تنها اختلافی جزئی در شكل سطح مقطع دارند. گاهی نیز نبشیهای مرغوب دیگری در بازار یافت میشود (مانند نبشی ساخت كارخانه پروفیل ساوه) اما وزن این نبشیها سبك است و از آنجا كه محاسبات تیرچهها (در صورت فرض بر استفاده از نبشی فابریك) عموما بر اساس جداول اشتال (stahl) صورت میپذیرد لذا استفاده از این نبشیها موجب ضعیف شدن بال فوقانی تیرچهها میگردد.
از آنجا که بلوکه پلی استایرن دارای وزن بسیار کمی میباشد سقف حاصله وزنی سبک خواهد داشت و بنابراین وزن فولاد مصرفی در اسکلت و فونداسیون کاهش خواهد یافت البته این امر تنها زمانی اتفاق میافتد که از ابتدا مهندس محاسب محاسبات سازه را بر اساس استفاده از بلوکه پلی استایرن انجام دهد. اما استفاده از این بلوکهها معایبی نیز دارد. اکثر بلوکههای پلی استایرن آتش میگیرند و اکثر فروشندگان این بلوکهها نوع معمولی را بجای نوع نسوز ارائه میدهند. همچنین قیمت این نوع بلوکهها نسبتا بالاست و قیمت سقف تمام شده را افزایش میدهد اما شاید مهمترین نکته در مورد استفاده از بلوکه پلی استایرن اینست که در سقفهایی که با این بلوکه کار شدهاند بعد از سفید کاری سقف ترکها در کنار بلوکهها و در طول تیرچه ایجاد میشوند. این ترکها احتمالا بخاطر اختلاف ضریب انبساط حرارتی بلوکه پلیاستایرن با تیرچهها (اعم از کرومیت یا بتنی) میباشد.
7) عوامل موثر در افت تیرچه های کرومیت در نزدیکی تکیه گاه
الف) شکستن جوش زیگزاگها بدلایل مختلف از جمله عدم جوش پذیری میلگرد زیگزاگ یا نبشی فوقانی و یا ناکافی بودن طول جوش زیگزاگ.
ب) در مورد تیرچههای بالای 2 متر تیرچه ورق نری (برشگیر) ندارد و یا طول ورق برشگیر کم است.
ج) به هنگام اجرا تیرچه بعلت بلند بودن کوتاه شده است و به زیگزاگ و ورق نری آسیب وارد شده و مجددا به درستی ترمیم نشده است.
د) بال فوقانی تیرچه به پل جوش داده شده است بنابراین تیرچه دارای کمانش موضعی شده است.
ه) بار طراحی کمتر از بارگذاری واقعی (به هنگام بتن ریزی) بوده است و تیرچه ضعیف است.
8) استفاده از تیرچه در کناره کش ها
چنانچه محاسب در طراحی کش بارگذاری با عرض حدود 75 سانتیمتر در نظر گرفته باشد و یا کش بتواند عرض بارگیر فوق را تحمل کند، در کنار کش ها تیرچه لازم نیست.
9) استفاده از آرماتور در تولید تیرچه به منظور تقویت بال فوقانی یا تحتانی
چنانچه فولاد میلگردها قابلیت جوشکاری مورد نظر آئین نامه را داشته باشد میتوان همانند سایر اجزای تیرچه از آن استفاده نمود و از این جهت تفاوتی میان ورق و میلگرد وجود ندارد.
10) چگونگی تشخیص میلگرد با قابلیت جوش مناسب
بطور کلی میلگردهای موجود در بازار را میتوان به چند دسته به شرح زیر تقسیم نمود:
الف) میلگردهای دسته دوم:
این میلگردها آنهایی هستند که قبلا در جای دیگری بکار گرفته شده اند و سپس مجددا دمونتاژ شده و برای فروش به بازار عرضه می شود. مسلما از این نوع میلگردها نباید در اعضای سازهای استفاده نمود. این میلگردها را میتوان از ظاهر ناصاف و مخدوش و زنگ زده آنها براحتی شناسایی نمود.
ب) میلگردهای ذوبی:
این گروه از میلگردها از ذوب نمودن آهن قراضه و قطعات مستعمل بدست میآید. استفاده از این نوع میلگردها در اعضای سازه ای و تولید تیرچه بدلیل نداشتن مشخصات فنی مناسب و عدم جوش پذیری کافی می تواند کاملا خطرآفرین باشد. با کمی دقت در ظاهر این نوع میلگردها میتوان آنها را شناسایی نمود. رنگ این میلگردها در بعضی نقاط متمایل به سرخ میباشد همچنین اغلب در سطح آنها میتوان ترکها را مشاهده نمود. همچنین در اطراف شیار این میلگردها در بعضی نقاط میتوان پلیسه و فولاد اضافی را مشاهده کرد. بعضی از این میلگردها آنقدر بی کیفیت هستند که قبل از بهره برداری و یا در اثر خم کردن ترکهای عمیق میخورند. این عیوب در تصاویر زیر نشان داده شده است.
مطابق با نشریه 151 در تمام دهانه ها (حتی زیر 3 متر) اجرای کلاف میانی ضروری است. مطابق این نشریه تا دهانه 5/5 متر حتما باید از یک کلاف میانی استفاده شود و در دهانههای بیش از آن باید از تعداد کلافهای میانی بیشتری استفاده نمود. فواصل دو کلاف میانی نباید از 5/2 متر بیشتر باشد و حداقل سایز آرماتور کلاف میانی دو عدد میلگرد 12 است. عرض کلاف میانی حداقل 10 سانتیمتر باید باشد اما در دهانههای کوچکتر از 3 متر تنها کارگذاری میلگرد کلاف میانی کافی است و میتوان بلوکهها را به میلگرد کلاف میانی چسباند. نوع میلگردهای کلاف میانی میتواند نرم (A1) یا نیمه سخت (A2) باشد و نمیتوان از میلگردهای سخت (A3) در کلافهای میانی استفاده نمود. در هر صورت بهتر است مطابق شرایط نشریه 151 در مورد ریپ ها ، موضوع جدی تر گرفته شود.
12) نحوه اجرای کلافهای میانی (ریپ) در سقف های کرومیت کامپوزیت
کلاف میانی در این سقفها باید همانند سقفهای دارای بلوکه اجرا شوند بنابراین باید در دهانههای بزرگتر از 3 متر با ایجاد فاصلهای حداقل 10 سانتی بین قالب ها ریپ هایی با بتن اجرا نمود. اما این امر در عمل با مشکلات اجرایی فراوانی همراه است زیرا باید کناره قالب ها در محل ریپ به نحوی بسته شوند. برخی مجریان به جهت سهولت در امر اجرا، از اجرای کلاف عرضی بتنی پرهیز نموده و با اجرای دتایل های خاصی نوعی خرپای میلگردی در محل ریپ اجرا مینمایند و قالبها را به میلگردهای ریپ میچسبانند و عملا بتن را از ریپ حذف مینمایند اما در هر صورت این کار عدول از بند 2-1-4-2 نشریه شماره 151 است و توصیه میشود در این سقف ها نیز به نحوی دهانه قالبها پوشیده شوند تا بتوان کلاف میانی بتنی ایجاد نمود.
13) آرماتور منفی در سقف کرومیت
طراحی تیرچه های کرومیت به صورت دوسر مفصل انجام میپذیرد و اجرای آرماتور منفی در تیرچههای کرومیت در محل تکیهگاه باعث تغییر عملکرد تیرچه و مغایرت با طراحی اولیه میشود لذا نیازی به استفاده آن در تیرچههای کرومیت نمیباشد و با توجه به نشریه 151 استفاده از این آرماتور در تیرچه های کرمیت منتفی است.
14) کارکرد ورق برشگیر دو سر تیرچه ها
کارکرد ورق برشگیر یا به اصطلاح ورق نری را میتوان در سه عنوان برشمرد:
– اول: آنکه در تحمل برش تیرچه که در دو انتها ماکزیمم است مفید میباشد.
– دوم: آنکه در دو انتهای تیرچه باعث تأمین طول جوش بیشتری برای میلگردهای زیگزاگ ــ که نیروی زیادی را تحمل میکنند ــ به ورق تحتانی میشوند.
– سوم: آنکه از تغییر شکل و کمانش موضعی ورق تحتانی در دوسر تیرچه جلوگیری مینمایند.
در مورد اخیر توضیح اینکه طرح تیرچهها بر اساس تکیهگاه ساده (یک سر مفصل و یک سر غلطک) میباشد اما در عمل ما با جوش دادن بال تحتانی تیرچهها به پلها در هر دو سر تیرچه مفصل ایجاد میکنیم و امکان تغییر طول تیرچه از آن گرفته میشود. حال با توجه به اینکه به هنگام ساخت خیز منفی به تیرچه داده میشود و و به هنگام بتن ریزی مقداری از این خیز صاف میشود، تیرچه نیاز به تغییر طول دارد اما از دوطرف به پل جوش شده و امکان تغییر طول وجود ندارد لذا باعث ایجاد نیروی فشاری در سراسر بال تحتانی تیرچهها میگردد. در دوسر تیرچهها بدلیل طرح مفصلی نیروی کششی در بال تحتانی وجود ندارد بنابراین نیروی فشاری فوق الذکر میتواند باعث کمانش موضعی بال تحتانی شده و باعث شکست تیرچه در نزدیکی تکیهگاه شود. اما وجود ورق نری در محل تکیهگاه باعث جلوگیری از این کمانش موضعی خواهد شد. بتدریج که از تکیهگاه فاصله میگیریم نیروی کششی حاصل از بارهای وارده در ورق تحتانی نیروی فشاری فوق را خنثی نموده و بر آن غلبه میکند و با فاصله گرفتن از تکیهگاه نیازی به اجرای ورق نری نمی باشد.
15) ضرورت پر شدن جان تیرچه ها با بتن، در اجرای سقف های کرومیت
از آنجا که در محاسبات مقطع بتنی بصورت T شکل در نظر گرفته میشود و بر روی باربری تیرچه کاملا تأثیر گذار است، در اجرای سقف های کرومیت باید حتما جان تیرچه ها با بتن پر شود.
این امر امکان پذیر است اما حتما لازم است که ورق نری و زیگزاگ و گوشواره های بریده شده به نحو کاملا مناسبی ترمیم و جوش داده شوند و بی دقتی در مورد این مسأله میتواند به ریزش سقف منتهی گردد.
17) جلوگیری از کمانش بال فوقانی تیرچههای کرومیت
از آنجا که بر اثر بارگذاری، بال فوقانی تیرچه ها به فشار می افتد همواره در معرض کمانش قرار دارد و باید به این مسأله توجه ویژه ای نمود. کمانش بال فوقانی تیرچهها را باید در دو جهت کنترل نمود. کمانش در صفحه تیرچه را میبایستی به هنگام طراحی تیرچه و با کنترل فاصله گام زیگزاگ ها مهار نمود اما کمانش بال فوقانی در صفحه سقف را باید به هنگام اجرا مقید نمود. بهترین راه برای کنترل این کمانش جوش دادن میلگرد ریپ به تیرچه های کرومیت و از آن مهم تر استفاده از آرماتور حرارتی صاف (نه کلاف) و جوش دادن آن به تیرچه می باشد.
18) سیستم جوشکاری مناسب برای تولید تیرچه های کرومیت
بطور کلی جوش های سازه ای را نباید با ترانس های جوش معمولی انجام داد و حداقل بایستی از دستگاه های مجهز تری مانند رکتی فایر استفاده نمود. از آنجا که در تولید تیرچه های کرومیت جوشکاری مناسب یکی از مهمترین موارد می باشد توصیه میشود از سیستم های جوشکاری پیشرفته تری مانند جوشکاری تحت حفاظت گاز استفاده نمود. مزیت این نوع جوشکاری آنست که جوش سرباره (گِل) ندارد لذا کنترل جوش بسیار راحت تر امکان پذیر است و احتمال جوشکاری نامناسب تیرچه ها کم میشود.
19) حذف کش ها در سقف های کرومیت
از آنجا که اجرای سقف های کرومیت به دلیل جوشکاری تیرچه ها به پل ها و نیز اجرای بتن یکپارچه بر آن، سقف یکپارچه ای ایجاد می نماید لذا عملا تنها دلیل اجرای کش ها اجرای مناسب اسکلت و شاقولی نمودن ستونها می باشد. چنانچه بخواهیم کش ها را حذف کنیم می توانیم کش را به صورت موقت در تراز بالاتر از سقف طبقات جوش مختصری دهیم و پس از اجرای اسکلت و شاقول نمودن ستونها و اجرای سقفها کش ها را برداریم. اما در هر صورت نظر محاسب پروژه در این مورد باید تأمین گردد.
20) تعریف و کاربرد گوشواره در سقف های کرومیت
به زیگزاگ اضافی تکی که معمولا در دو انتهای تیرچه در کنار میلگرد زیگزاگ اصلی جوش می شود گوشواره میگویند. گوشواره ها در دو حالت ممکن است در تیرچه ها اجرا شوند:
– اول: آنکه به هنگام طراحی تیرچه چنانچه تنش برشی به اندازه ای باشد که میلگرد زیگزاگ نتواند به تنهایی تحمل کند یکی از راه حل ها اضافه نمودن گوشواره به پایان تیرچه می باشد. تعداد گوشواره مورد نیاز تنها از طریق محاسبه بدست میآید.
– دوم: استفاده گوشواره زمانی است که به هنگام اجرا تیرچهها به ناچار کوتاه و بریده شوند که از گوشواره ها جهت ترمیم انتهای تیرچه استفاده میشود.
نوشتن نظر