بخشی از مقاله
خلاصه
یکی از بخشهای ساختمان که تاثیر فوق العاده ای در سرعت ساخت دارد، سقف سازه میباشد. سبک سازی و اجرای سریع دو اصل بسیار مهم است که در تمامی دنیا توجه ویژه به آنها شده است تا بتوان سازهای بهینه احداث کرد. در سقف مورد آزمایش قرار گرفته با افزایش ارتفاع آب مقدار تغییر شکل و ترک خوردگی افزایش مییابد که این افزایش نشان دهنده خمش در سقف تیرچه بلوک می باشد.
برای جلوگیری از افزایش تغییر شکل و ترک خوردگی در تیرچه می بایست میلگرد منفی در سقف تقویت شود تا تغییر شکل به حداقل برسد. با افزایش قطر میگرد منفی میزان خمش کاهش پیدا میکند و با حدف میگرد منفی در تیر میزان خمش به حداکثر میرسد.
باتوجه به تحقیقات و آزمایشات بعمل آمده در این پژوهش در اثر حذف میلگرد برشی ترک خوردگی در دو طرف تیرچه ها و وسط دهانه تیرچه مشاهده شد؛ هر چه طول تیرچه بیشتر شود قسمت بیشتری از آن دچار ترک خوردگی می گردد. بنابراین تو صیه میگردد در اجرای سقف تیرچه و بلوک به هیچ عنوان میلگرد منفی حذف نگردد، چون عدم استفاده از آن در دراز مدت و در اثر نیروی زلزله آثار مخربی را می تواند بهمراه داشته باشد.
.1 مقدمه
انتخاب و استفاده از سازه های متناسب با رویکرد صنعتی سازی در ساختمان، می بایست با شناخت قابلیتهای رفتاری، عملکردی و ساختاری آنها و تکنیک های اجرایی هر یک از آنها صورت پذیرد. هر یک از سیستم های سازه ای دارای شرایط فوق، به لحاظ شاخص هایی همچون هماهنگی با اقتصاد پروژه، هماهنگی با سایر عناصر سازه ای و غیرسازه ای، محدودیت های اقلیمی اجرا، چگونگی نیاز به تجهیزات کارگاهی ، نیروی انسانی و ...می بایست بررسی و نهایتا بهترین گزینه برای هر پروژه انتخاب گردد.
بدیهی است همانگونه که ذکر شد برای هر پروژه ،باتوجه به تمامی مشخصات مورد نیاز از جمله هزینه، طراحی،اقلیم و ...، مطلوب ترین سیستم های ساخت در نظر گرفته خواهد شد. لذا انتظار معرفی و انتخاب یک سیستم سقف و سازه برای هر نوع ساخت و ساز،بطور کلی از واقعیت عینی ،طراحی و اجرای یک پروژه به دور می باشد. یکی ازفاکتورهای مهم در اجرای ساختمان به روشهای جدید، سرعت بالای اجرا، سبک سازی و حذف مصالح و روشهای قدیمی وقتگیر و پرهزینه میباشد.
سبک سازی و اجرای سریع دو اصل بسیار مهم است که در تمامی دنیا توجه ویژه به آنها شده است و مهندسین، معماران و تولیدکنندگان مصالح ساختمانی همه تلاش خود را بر آن داشته اند تا بتوانند محصولاتی را روانه بازار کنند و طرح و نقشهای پیاده سازند تا وزن سازه به حداقل رسیده و صنعتی سازی بیشترین سرعت را در امر ساخت و ساز داشته باشد.
بیان مسئله
طراحی سازه ها در برابر در کشور لرزه خیز ایران اهمیت خاصی برخوردار می باشد از این رو از آیین نامه 2800 زلزله و ضوابط ویژه در نحوه تعیین باربری ناشی از زلزله روی ساختمان ارائه می دهد یکی از فرضیات مهم که پایه و مبنای رفتار سازه ساختمان را تشکیل می دهد. به کار گیری فرض صلبیت در طبقات می باشد . سقف های تیرچه بلوک از سقف های متداول در ساختمان سازی کشور به حساب می آید.
از دیرباز به دلیل سهولت در اجراء و هزینه نسبتا قابل قبول در ساخت مورد علاقه سازندگان مسکن در کشور بوده است. سقف تیرچه بلوک در دو مرحله و به صورت پیش ساخته و نیز بتن ریزی در محل اجرا می شود و عملیات اجرایی شدن شامل 2 قسمت تولید در کارخانه و تولید و اجرا در کارگاه می باشد که اجزای تولیدی در کارخانه شامل: بلوک، تیرچه فولادی، آرماتورهای تیرچه بتنی، آرماتور بندی و بتن ریزی تیرچه است.سایر عملیات آرماتوربندی از جمله آرماتور حرارتی و نیز بتن ریزی در محل کارگاه صورت می گیرد
از هنگامی استفاده در ساختمان سازی معمول شده تلاش مهندسان برای به کاربردن قطعه های پیش ساخته به موازات پیشرفت صنعت ساختمان نیز رو به رشد بوده که موجب پیش ساختگی سقف ها شده است.از طرفی استفاده از ضوابط و معیارها و استانداردهای فنی در تمامی مراحل طراحی، اجرا، بهره برداری، نگهداری و طرح های عمرانی با رویکرد کاهش هزینه و زمان و ارتقاء کیفیت از اهمیت زیادی برخوردار بوده و در نظام اجرایی کشور مورد تاکید جدی قرار گرفته است.
یکی از اجزای اصلی ساختمانها، سقفها و از آن جمله سقفهای بتنی می باشند که نقش اساسی آنها انتقال نیروهای قائم و افقی ناشی از بارهای ثقلی و نیروهای جانبی شامل بارهای باد و زلزله به سایر اعضای باربراستیکی از متداولترین سقفهای بتنی، سقفهای تبرچه بلکوک است. طرح و اجرای آسانتر و صرفه اقتصادی، فلسفه اصلی استفاده از این سقف است.
از آنجاکه مقاومت بتن در برابر نیروهای فشاری بسیار خوب و در برابر کشش معکوس است در قطعات بتن مسلح، نیروهای کششی توسط آرماتور فولادی تحمل می شود . به همین علت در تیرهای تحت خمشی و دالها سعی بر اینست که قسمتی از بتن تحت کشش، حذف شده و تنها آن مقدار از سطح بتن که برای جای گذاری خاموتها و آرماتورهای کششی لازم است . باقی بماند . این کار به کاهش بار مرده سقف ، دارای اهمیت بوده و در عمل منجر به طرح دالهای مجوف ، دال های با پشت بند ، دال مشبک و در نهایت سقف های تیرچه بلوک شده است.
روش تحقیق ضوابط طراحی سقف های تیرچه و بلوک
ضوابط این بخش شامل اصول کلی است که در تحلیل و طراحی سقف های تیرچه و بلوک باید رعایت شود. این اصول شامل بارگذاری و ترکیبات آنها، روش های طراحی، ضرایب ایمنی و ضوابط کلی مورد استفاده در طراحی اجزای این نوع سقف ها می باشد.
با توجه به انواع سقف های تیرچه و بلوک، شامل سقف های با تیرچه ی خرپایی، سقف های با تیرچه ی فولادی و نیز سقف های تیرچه و بلوک با انواع بلوک ها - شامل بلوک های بتنی، سفالی، پلی استایرن و.. .. - ، در ادامه ضوابط طراحی و محدودیت های هریک به تفکیک همچنین روش اجرای کار ارائه می شود - نشریه، . - 543 :1391 از آنجایی که سقف تیرچه و بلوک خرپایی از انواع دال های با پشت بند بتنی است، اصول طراحی این نوع سقف ها براساس مبانی اعضای بتنی بوده و ضوابط طراحی مطابق مباحث عنوان شده در آیین نامه ی بتن ایران می باشد. بر این اساس در این بخش طراحی این نوع سقف ها عنوان می گردد. .
طراحی تیرچه خرپایی در سقف های تیرچه و بلوک
با توجه به شیوه های معمول در اجرای سقف های تیرچه و بلوک و با فرض رعایت الزامات عنوان شده در آبا، طراحی تیرچه خرپایی، مشابه طراحی دال می باشد. بدیهی است در صورت عدم حصول الزامات مذکور، همانطور که در آبا عنوان شده است، این سیستم باید مشابه سیستم تیر و دال طراحی گردد.
ضوابط طراحی
ضوابط طراحی تیرچه ی خرپایی سقف تیرچه و بلوک، مشابه طراحی یک عضو بتنی تحت خمش و برش بوده که در روند طراحی با درنظرگرفتن فرض های عنوان شده است.
فرضیات طراحی
در روند طراحی سقف های تیرچه و بلوک، می توان با در نظرگیری فرضیات زیر، طراحی را مشابه یک عضو بتنی تحت خمش و برش انجام داد:
-1 هر تیرچه و دال بتنی بالای آن، بصورت یک تیر T شکل مجزا در نظر گرفته می شود.
-2 عرض مؤثر بال تیر T شکل، برابر فاصله ی محور تا محور تیرچه ها است.
-3 تکیه گاه های تیرچه ها، ساده بوده و بار گسترده در سرتاسر طول آن توزیع شده است.
-4 تیرچه فاقد نیروی محوری است.
-5 از آرماتور فشاری تیر در محاسبات صرف نظر میشود.
-6 در تعیین ظرفیت برشی مقطع، علاوه بر ظرفیت برشی بتن، ظرفیت برشی آرماتورهای عرضی نیز در نظر گرفته میشود
مراحل طراحی
مراحل طراحی سقف های تیرچه و بلوک و تعیین جزئیات آن شامل مراحل زیر است.
-1 محاسبه ی بارهای وارد بر سقف : اولین گام در طراحی سقف تیرچه و بلوک، تعیین بارهای وارد بر سقف - شامل بارهای مرده و زنده - مطابق بارهای وارده و ضوابط عنوان شده در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان است.
-2 ترکیب بارها: با توجه به استفاده از روش طراحی نهایی در طراحی اعضای بتنی، ترکیب بارها به صورت زیر می باشد:
در رابطه ی فوق، D، بار مرده و L، بار زنده است - مبحث ششم مقررات ملی ساختمان ،. - 1392 -3 تعیین ضخامت سقف معیار کنترل در تعیین حداقل ضخامت سقف تیرچه و بلوک، کنترل ضوابط خیز سقف است.
-4 تعیین ضخامت دال بتنی روی بلوک ها
