به طور کلی از سازه بتنی به عنوان یکی از مستحکم ترین انواع سازه موجود یاد می‌شود. انتخاب سقف در سازه‌های بتنی خود اصول و قواعد خاص خود را دارد؛مثلا یکی از مهم ترین نکات توجه به ابعاد زمین و سازه بتنی مورد نظر است.
ساخت و ساز را می‌توان بخشی جدایی ناپذیر از زندگی افراد دانست که با گسترش شهرنشینی شاهد رشد هر چه بیشتر ساخت و ساز و ایجاد ساختمان‌های جدید هستیم. در گذشته ساخت بنا‌های مختلف آسان‌تر بوده و از مصالح ساده تر و ابتدایی برای ساخت بنا و خانه‌ها استفاده می‌کردند، اما به تدریج مصالح به کار رفته شده برای ساخت و ساز گسترش یافتند و در نتیجه آن ساخت و ساز مستلزم وجود نقشه مهندسی شد. نقشه‌ای که در آن باید جزئیات بنا مشخص شده باشد و تمام جزئیات متناسب با نوع بنا و همچنین زمین در نظر گرفته شده برای ساخت بنای مورد نظر باشد. در گستره‌ی مصالح مورد استفاده برای ساخت ساختمان یکی از مقاوم ترین مصالح بتن است. بتن آرمه یا بتن مسلح را می‌توان یکی از انواع بتن دانست که از مقاومت بسیار بالایی برخوردار بوده و از ترکیب سیمان، شن، ماسه و میلگرد تشکیل شده است. برای تکمیل کار سازه‌های بتنی مقاوم نیاز به سقف متناسب با این نوع سازه است که در این مقاله به توضیح بیشتر در خصوص انواع سقف جدید و رایج سازه‌های بتنی می‌پردازیم. با ما همراه باشید.
در این مطلب این عناوین را پیدا می‌کنید
چگونه سازه بتنی طراحی کنیم
به طور کلی از سازه بتنی به عنوان یکی از مستحکم ترین انواع سازه موجود یاد می‌شود. با این وجود به منظور اینکه سازه بتنی مورد نظر شما از مقاومت بالایی برخوردار باشد بهتر است به چند نکته مهم که در این خصوص وجود دارد توجه داشته باشید. در ادامه به توضیح مختصر در مورد روش‌های طراحی سازه بتنی می‌پردازیم.
روش طراحی الاستیک یا تنش مجاز
نکته مهم در این روش توجه به این موضوع است که مقدار تنش‌های حاصل از بارهای بهره برداری نباید بیشتر از مقدار مجاز تنش باشد. در توضیح بارهای بهره‌برداری باشد گفت: بارهای بهره‌برداری عبارتند از بار زلزله، بار مرده، بار زنده و بار برف. برای رعایت نکته مهم این روش مقدار تنش مجاز با استفاده از آیین‌نامه محاسباتی خاصی که در این باره وجود دارد مانند مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و آیین نامه ACI318 مشخص شده و بر اساس این مقدار نقشه اصلی طراحی می‌شود. روش طراحی تنش مجاز را می‌توان یکی از ساده‌ترین روش‌ها برای طراحی دانست، اما باید بدانید که این روش با وجود آسانی معایبی هم دارد که وجود این معایب سبب شده تا کمتر مورد استفاده قرار بگیرد.
از جمله این معایب می‌توان به ضریب اطمینان اشاره کرد که تنها ضریبی است که می‌توان از آن برای برآورد نسبی حاشیه ایمنی استفاده کرد. به منظور افزایش ایمنی بهتر است ضرایب بیشتری در نظر گرفته شوند. از دیگر معایب هم می‌توان به این مورد اشاره کرد که در این روش طراحی به منظور تعیین ضریب اطمینان کلی سازه مورد نظر در برابر فروریختگی بهتر است از مقاومت فشاری بتن استفاده نشود. با وجود این معایب روش طراحی تنش مجاز تا سال ۱۹۵۶ مورد استفاده قرار می‌گرفته است.
روش طراحی پلاستیک یا مقاومت نهایی
بیشتر در آمریکا به منظور طراحی سازه‌های بتنی از روش طراحی مقاومت نهایی استفاده می‌شود. در این روش مقاومت اصلی را بر اساس محاسبات تئوری به دست می‌آوردند و در نتیجه این محاسبات مقدار بارهای بهره‌برداری افزایش پیدا کرده و در نتیجه نتایج به دست آمده از این محاسبات راه‌هایی را برای طرح‌هایی جدید باز می‌کند. این روش‌های جدید به دست آمده حاصل از این طراحی ممکن است در روش‌های دیگر به دست نیایند و از این رو یک مزیت بزرگ برای روش طراحی مقاومت نهایی محسوب می‌شوند. استفاده از این روش از سال ۱۹۸۰ رواج پیدا کرد و به نوعی جایگزین مناسبی برای روش طراحی تنش مجاز بود.
روش طراحی بر مبنای حالات حدی
از این روش می‌توان به عنوان یک روش کامل یاد کرد که تکمیل‌کننده روش طراحی مقاومت نهایی است. تفاوت موجود بین این دو روش این است که در این روش مقدار ظرفیت بار منطقی‌تر محاسبه شده و در نتیجه ایمنی اعضا متفاوت خواهد بود.
انواع سقف ساختمان اسکلت بتنی
بعد از طراحی و اجرای ساختمان بتنی نخستین سؤالی که مطرح می‌شود این است که برای سازه بتنی مورد نظر از چه سقفی استفاده شود. در ابتدای برای پاسخ به این سؤال باید بدانید که انتخاب سقف سازه‌های بتنی خود اصول و قواعد خاص خود را دارد و تنها توجه به نکات موجود در این زمینه به شما کمک می‌کند تا انتخاب بهتری داشته باشید. یکی از مهم ترین نکات توجه به ابعاد زمین و سازه بتنی مورد نظر است. سپس باید به دهانه‌های سقف یعنی همان ابعادی که بین ستون‌ها فاصله است توجه داشته باشید. توجه به موقعیت قرار‌گیری راه پله هم از دیگر نکات مهم است به این منظور برای انتخاب سقف مناسب باید در نظر داشته باشید که محل قرار‌گیری راه پله در وسط است یا گوشه سازه بتنی قرار می‌گیرد. توجه به موقعیت قرار‌گیری محل ها و… هم از دیگر نکاتی است که در مجموع توجه به هر یک از آن‌ها سبب می‌شود تا بتوانید انتخاب درستی داشته باشید.
بیشتر بخوانید: اشکلات اجرایی در سازه بتنی
به طور کلی بعد از پاسخ دهی به سؤال‌های فوق با تنوع بالایی از سقف سازه‌های بتنی مواجه می‌شوید که هر یک از آن‌ها هم ویژگی‌های خاص خود را داشته و بهتر است در شرایط ویژه‌ای از آن‌ها استفاده شود. در ادامه به توضیح بیشتر در مورد انواع سقف در سازه بتنی می‌پردازیم.
سقف تیرچه بلوک
در بین انواع سقف سازه بتنی از تیرچه بلوک می‌توان به عنوان ساده ترین و البته ارزان ترین نوع سقف ساختمان موجود یاد کرد. به منظور طراحی و اجرای سقف تیرچه بلوک در ابتدا لازم است تا تیرچه‌های بتنی را به فاصله نیم متری از یکدیگر قرار داده و سپس فضای خالی بین آن‌ها را با بلوک پر کنید. بلوک استفاده شده برای سقف تیرچه بلوک می‌تواند بلوکی از جنس سیمان، سفال یا یونولیت باشد. بعد از پر کردن فضای خالی بین تیرچه‌ها توسط بلوک نوبت به این می‌رسد تا بر روی آن‌ها آرماتور قرار گرفته شود. مقدار آرماتور استفاده شده در هر متر مربع در حدود ۶ کیلو گرم است. بعد از قرار‌گیری آماتور‌ها هم نوبت به بتن‌ریزی می‌رسد. بتن‌ریزی هم ضخامت خاص خود را دارد و در اجرای سقف تیرچه بلوک که برای سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد، بهتر است ضخامت بتن‌ریزی حداقل ۵ سانتی‌متر باشد. در خصوص این ضخامت بهتر است با طراح سازه مشورت کنید.
در ساخت تیرچه بلوک از میلگرد استفاده می‌شود. در خصوص استفاده از این میلگرد‌ها یک نکته مهم وجود دارد و آن این است که میلگرد‌های استفاده شده حتماً باید به صورت یکسره باشند. به این معنا که برای یکسره کردن میلگرد‌ها نباید آن‌ها را با یکدیگر جوش داد! متأسفانه برخی از کارگاه‌های تولیدی تیرچه به منظور سود بیشتر میلگرد‌ها را با استفاده از جوش دادن یکسره می‌کنند و به منظور جلوگیری استفاده از چنین میلگرد‌هایی باید قبل از اجرای سقف تیرچه بلوک، تیرچه‌ها توسط مهندس ناظر بررسی و تأیید شوند. تیرچه بلوک در حال حاضر با توجه به قیمت تیرچه ارزان ترین و رایج ترین سقف ساختمان است.
سقف تیرچه پیش تنیده
یکی دیگر از انواع سقف ساختمان مناسب برای سازه‌های بتنی، سقف تیرچه پیش تنیده نام دارد. برای این نوع سقف به تیرچه پیش تنیده نیاز دارید که این نوع تیرچه از نوع خاصی از بتن به نام بتن پیش تنیده استفاده می شود. به منظور افزایش سطح تحمل بار بتن، این نوع تیرچه تحت کشش قرار گرفته می‌شود. تیرچه پیش تنیده بر اساس تکنولوژی جدید طراحی و ساخته می‌شود و استفاده از تکنولوژی برای طراحی آن سبب شده تا مزایای زیادی داشته باشد و بتوان در پروژه‌های بزرگ از آن استفاده کرد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های برتر این نوع تیرچه استفاده کمتر از فولاد برای ساخت آن است که این مورد سبب کاهش قیمت تیرچه پیش تنیده شده است.
بیشتر بخوانید: تیرچه پیش تنیده چیست؟
با استفاده از تیرچه پیش تنیده میزان بتن مصرفی در مراحل ساخت و بتن‌ریزی سقف در حدود ۴۰ درصد کاهش پیدا می‌کند. در کنار تمام این مزایا جالب است بدانید استفاده از تیرچه پیش تنیده برای اجرای سقف سبب می‌شود تا زمان مورد نیاز برای اجرای سقف نیز کاهش پیدا کند و اینکار به راحتی با هماهنگ کردن بخش‌های مختلف ساخت و ساز محقق می‌شود. با استفاده از تیرچه پیش تنیده در کنار کاهش هزینه و زمان نیاز به داربست و هزینه‌های اضافه هم نخواهید داشت.
سقف دال بتنی
یکی دیگر از انواع سقف های پرکاربرد در ساختمان های بتن آرمه سقف دال بتنی می باشد. دال بتنی یا Concrete Slab به عضو سازه ای ۳ بعدی گفته می شود که یک بعد آن بسیار کوچکتر از دو بعد دیگر آن باشد (عضو صفجه ای) و نیروهای وارد بر آن عمود بر صفحه ی آن می باشند. سقف دال بتنی در ساختمان ها و پل های بتن آرمه در خط مقدم جذب و انتقال بار قرار دارند، به عبارت دیگر بارهای سطحی وارد بر سازه ابتدا به دال بتنی وارد شده سپس دال بار را به تیر (در صورت وجود) منتقل کرده و از آن جا به ستون ها و در نهایت به فونداسیون منتقل می گردد.
سقف دال بتنی به طور کلی به دو دسته یک طرفه و دو طرفه تقسیم بندی می شوند. برای آشنایی بیشتر به مقاله سقف دال بتنی مراجعه کنید.
دال مشبک وافل
یکی دیگر از انواع سقفی که برای سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد وافل است که از آن تحت عنوان دال‌های مشبک نیز یاد می‌شود. این نوع سقف را می‌توان به نوعی مشابه سقف تیرچه بلوک دانست، با این وجود با یکدیگر تفاوت‌هایی هم دارند که این تفاوت‌ها بیشتر در نحوه اجرا کردن این دو نوع سقف مشهود است. اولین تفاوت این است که در مراحل اجرای وافل برخلاف سقف تیرچه بلوک از تیرچه‌های آماده استفاده نمی‌شود، بلکه تیرچه‌ها همزمان با کل سقف بتن‌ریزی و آماده می‌شوند. تفاوت دیگر بین این دو نوع سقف در نقش بلوک در هر یکی از آن‌ها است. در سقف تیرچه بلوک، بلوک‌ها به نوعی نقش پر کنندگی دارند این در حالی است که در وال‌های مشبک یا همان سقف وافل، دارای قابلیتی هستند که مدتی بعد می‌توان آن‌ها را از زیر باز کرد و در سقف‌هایی دیگر به صورت مجدد مورد استفاده قرار داد.
بیشتر بخوانید: تیرچه چیست؟
دال‌های مجوف
از دیگر انواع سقف سازه بتنی می‌توان به یوبوت و کوبیاکس اشاره کرد که از آن‌ها تحت عنوان سقف دال مجوف هم یاد می‌شود. جالب است بدانید سقف‌های مجوف به سقف‌هایی با قالب ماندگار معروف هستند. علت این نامگذاری را هم می‌توان قالب‌های این نوع سقف دانست که به نوعی این قالب‌ها درون بتن دفن شده و نقش پر کنندگی را ایفا می‌کنند. جالب است بدانید این قالب‌ها تفاوت موجود بین سقف مجوف با دیگر انواع سقف موجود هم محسوب می‌شوند. یوبوت و کوبیاکس دو نوع سقف وال مجوف با شکل قالب متفاوت هستند. شکل قالب سقف یوبوت مکعبی است و سقف کوبیاکس دارای قالب‌های کروی شکل می‌باشد. هنگام اجرای این نوع سقف قسمت زیرین این قالب‌ها در حدود ۵ تا ۷ سانتی‌متر بتن‌ریزی می‌شود. بتن‌ریزی تنها به بخش زیرین ختم نشده و در قسمت بالایی قالب‌ها هم نیاز است تا در حدود ۵ تا ۸ سانتی‌متر بتن‌ریزی شود. در مجموع می‌توان گفت در این نوع سقف به حدود ۱۵ سانتی‌متر بتن‌ریزی نیاز است. اگر قصد استفاده از این قالب‌ها را دارید، باید بدانید که در هر مکانی امکان استفاده از این قالب‌ها وجود ندارد. در توضیح بیشتر باید گفت در مکان‌هایی نظیر اطراف ستون‌ها و همچنین اطراف دیوار‌ها نباید از قالب‌های پر‌کننده استفاده کرد. در عوض بهتر است از بتن به صورت توپر استفاده کنید.
در خصوص استفاده از یوبوت چند نکته بسیار مهم وجود دارد. از جمله اینکه برخی از شرکت‌های فعال در زمینه ساخت و ساز به منظور تبلیغات برای فروش بیشتر در تبلیغات یوبوت به این نکته اشاره می‌کنند که بسیار سبک است! اگر با چنین تبلیغی مواجه شدید در نظر داشته باشید که اصلاً اینطور نیست. در این مورد نحوه اجرای یوبوت را به خاطر بیاورید که در محدوده قالب به حدود ۱۵ سانتی‌متر بتن‌ریزی نیاز است و در محدوده بیرون از قالب‌ها هم در حدود ۳۵ سانتی‌متر به بتن‌ریزی نیاز دارید. این موارد در صورتی است که تیرچه بلوک خود در حدود ۵ سانتی‌متر و وافل هم در حدود ۱۰ سانتی‌متر به بتن‌ریزی روی قالب نیاز دارند. در نتیجه بهتر است هنگام انتخاب سقف سازه‌های بتنی به تبلیغات توجه زیادی نداشته باشید. ناگفته نماند که یوبوت هم مزایای خود را دارد اما سبک بودن را نمی‌توان یکی از مزایای آن دانست.
مورد بعدی توجه به طرح سازه مورد نظر است. در برخی موارد طراح سازه بنا به شرایط مجبور می‌شود تا در محدوده دیوار‌ها و ستون برش آرماتور بیشتری در نظر بگیرد. افزایش تراکم میلگرد در برخی قسمت‌ها سبب می‌شود تا بتن از بین میلگرد‌ها رد نشود! در چنین مواردی باید در بتن خود از مواد فوق روان‌کننده استفاده کنید. مورد بعدی در خصوص استفاده از یوبوت هم توجه به قالب خریداری شده است. بهتر است قالب‌هایی خریداری کنید که در قسمت میانی خود سوراخ دارند. این سوراخ به این منظور در نظر گرفته می‌شود که بتن از این فضا عبور کرده و فضای پایینی قالب را به طور کامل پر کند. فراهم بودن شرایط برای عبور دادن شلنگ ویبراتور به منظور ویبره کردن بتن هم از دیگر مزایای وجود این سوراخ در قالب است.
به عنوان سخن پایانی باید گفت در این مقاله به توضیح بیشتر در خصوص انواع سقف ساختمان در سازه‌های بتنی پرداختیم. به طور کلی باید بدانید که برای انتخاب سقف مناسب برای سازه بتنی بهتر است به شرایط و موقعیت سازه مورد نظر خود توجه داشته باشید.
سوالات متداول
انواع سقف ساختمان در سازه بتنی کدام است؟
همان طور که در مقاله اشاره کردیم در حال حاضر پر کاربردترین سقف ها در سازه بتنی عبارتند از سقف های مجوف، سقف دال بتنی، سقف وافل، سقف تیرچه بلوک و سقف تیرچه پیش تنیده.
بهترین سقف در بین سقف های موجود کدام است؟
به طور کلی پارمترهای بسیار زیادی در انتخاب نوع سقف برای یک ساختمان دخیل است و این مورد برای ساختمان های مختلف متفاوت است. لذا به طور کلی باید بدانید که برای انتخاب سقف مناسب برای سازه بهتر است به شرایط و موقعیت سازه مورد نظر خود توجه داشته باشید.
ارزان ترین سقف در حال حاضر چه سقفی است؟
در حال حاضر سقف تیرچه بلوک یکی از ارزان ترین سقف های موجود برای سازه های بتنی و فولادی است البته در کنار قیمت کمتر نسبت به سایر سقف ها معایب و محدودیت هایی نیز دارد که قابل بررسی هستند.