بخشی از مقاله
چکیده
همزمان با صنعتی شدن روشهای ساخت و ساز و گرایش به پیشساختگی در این حوزه، همچنین ضرورت توجه به مسائل اقتصادی در پروژه های عمرانی، لزوم استفاده از سیستم بهینه در بخشهای مختلف سازه امری ناگزیر مینماید. در این راستا نظر به استفاده گسترده از سقفهای تیرچهای بتنی و تلاشهای صورت گرفته در جهت بهینهسازی عملکرد این سقفها، این پژوهش با هدف معرفی نمونه بهینه شده از تیرچههای بتنی خود ایستا شکل گرفته است. تمرکز اصلی مطالعه بر روی بهبود عملکرد فنی و اقتصادی سقف از طریق بکارگیری بتن سبک سازهای و عدم استفاده از بلوک و سیستم شمع بندی میباشد.
برای این منظور ابتدا روابط محاسباتی تیرچههای خود ایستا و خصوصیات بتن سبک سازهای مورد استفاده بیان میشود و در ادامه نتایج آزمایشگاهی مربوط به بارگذاری تیرچههای ساخته شده به همراه مدلسازی عددی صورت گرفته ارائه خواهد شد. مقایسه نتایج به دست آمده از مدلسازی تیرچههای بتنی خودایستا مورد بررسی و نتایج آزمایشگاهی نشاندهنده عملکرد مناسب این سیستم نسبت به سایر سیستمهای مشابه میباشد.
.1 مقدمه
رایجترین سی ستم احداث سقف در ک شور، در چند دهه اخیر، سی ستم سقف تیرچه و بلوک میبا شد. بزرگترین عیب سی ستم مذکور، شمعبندی به شمار میآید. در سیستم سقف رایج و سنتی تیرچه و بلوک، تیرچههای بتنی به تنهایی جوابگوی بارهای وارده نمیباشند. بارهای مرده و زنده حین اجرا توسط شمعها به سقف طبقه زیرین یا زمین منتقل میشود. درنتیجه، اجرای هر سقف منوط به اجرای سقف طبقه پایین، اطمینان از حصول مقاومت کافی بتن آن و صرف زمان قابل توجه میباشد. به منظور حذف شمع و رفع مشکلات مربوط به آن تاکنون سیستمهای اجرایی گوناگونی ارائه شده است که در آنها احداث سقفها، مستقل از یکدیگر هستند.
در راستای این پژوهش، به دنبال سیستمی هستیم که در آن تیرچههای بتنی به تنهایی قادر به تحمل بارهای مرده و زنده در حین اجرا باشندکه نهایتا، اجرای سقفها ن سبت به یکدیگر م ستقل خواهد شد. در ضمن، این سی ستم باید مزایای عمده سقف تیرچه و بلوک را دا شته با شد و معایب اجرایی در آن رفع شود. در انتها نیز مقایسهای میان برخی از سیستمها با تیرچههای بتنی خودایستا، انجام شده و مزایای سیستم ارائه شده مطرح میگردد. در سیستم سقف تیرچه بتنی خودایستا از بتن سبک سازهای به منظور کاهش وزن و سهولت در اجرا استفاده شده است و کلیه نیروها در حین اجرا و وزن بتن تازه دال قبل از گیرش آن توسط خود تیرچهها تحمل خواهد شد.
.2 معرفی تیرچههای بتنی خود ایستا
با حذف شمع از زیر تیرچهها، کلیه بارهای وارده اعم از وزن بتن تازه، وزن بلوکها و بارهای وارده در حین اجرا - تا قبل از گرفتن بتن دال - باید توسط خود تیرچهها تحمل گردد. بنابراین باید تیرچهها را در مقابل چنین بارهایی مقاوم نمود. یکی از راههای افزایش مقاومت تیرچهها برعکس اجرا کردن تیرچه میباشد. به این ترتیب که در مرحله اول باربری - قبل از گرفتن بتن دال - پاشنههای بتنی در فشار و میلگردهای تحتانی در کشش عمل خواهند نمود. در مرحله دوم باربری مقطع همانند تیرهای T شکل متعارف رفتار میکنند. باید توجه نمود در مرحله اول باربری خرپای فلزی برش ناشی از بارهای وارده را تحمل میکند و در مرحله دوم بتن جان و آرماتور برشی تیرچه این وظیفه را بر عهده دارند. بنابراین اجزای سقف حاوی تیرچههای بتنی خود ایستا عبارتاند از:
تیرچه
قالبهای نگهدارنده آرماتورهای افت و حرارت آرماتور های برشی و منفی کلاف میانی بتن درجا
.1-2 مشخصات و فرضیات مورد بررسی
در این سیستم به طور کلی خصوصیات سقف تیرچه بلوک حفظ شده است و مشخصات کلی تیرچهها از قبیل عرض تیرچهها، ارتفاع نهایی سقف، فا صله تیرچهها از هم، ضخامت دال، نوع آرماتور م صرفی و محل قرارگیری آنها ثابت در نظر گرفته شده ا ست. فر ضیات مربوط به محاسبات تیرچههای بتنی خود ایستا به شرح زیر میباشد :[12] مقاومت 28 روزه و وزن مخصوص بتن سبک سازهای به ترتیب 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع و 1750 کیلوگرم بر متر مکعب فرض شده است. آرماتور مصرفی از نوع AII با تنش تسلیم 3000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع میباشد. فاصله محور تا محور تیرچهها 50 سانتیمتر و با طولهای 3 و 5 متری مورد بررسی قرار گرفتهاند.
همچنین برای جلوگیری از کمانشهای موضعی خمشی در مرحله اول بارگذاری و قبل از رسیدن بتن به مقاومت خود و با توجه به عدم وجود شمعبندی در این مرحله ا ستفاده از ورقهای تقویتی برای آرماتورهای طولی ضروری میبا شد. بدین منظور دو عدد نب شی شماره 4 در پا شنههای بتنی تیرچه مطابق شکل 2 قرار خواهدگرفت .[6]
.3-2 دلایل استفاده از بتن سبک
ضرورت استفاده از بتن سبک سازهای در سیستم مذکور، در دو بخش زیر قابل بیان است.
الف - مزایای بتن سبک در نتیجه استفاده در جان تیرچهها و دال بتنی
ب - حمل و نقل دشوار تیرچهها در اثر استفاده از بتن معمولی
