طراحی سازه

انواع اسکلت

سازه فولادی نوعی سازه است که مصالح اصلی آن که بـرای تــحمل نیروهــا و انتقـــال آنــها به کــار می‌رود از فولاد است . اتصالات به کار رفته در این نوع سازه‌ها از نوع جوشی، پرچـی و یا پیچ می‌باشد و بسته به نوع اتصالات قطعات طرح شـده و کنترل‌های مربوطه بر روی آنها انجام می‌شود.

سازه بتنی سازه‌ای است که در ساخت آن از بتن یا به طور معمول بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و پولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد. در ساختمان در صورت استفاده از بتن آرمه در قسمت ستون‌ها و شاه تیرها و پی، آن ساختمان یک سازه بتنی محسوب می‌شود.

انواع سقف های سازه ای

انواع سقف های سازه ای رایج در ایران :

۱-سقف طاق ضربی :

هرچند که این نوع سقف منسوخ شده است و دیگر مورد تایید ضوابط وآیین نامه ها نیست اما به دلیل اینکه هنوز ساختمان های زیادی وجود دارند که سقف های طاق ضربی دارند ، مهندسین و سایر افراد شاغل در صنعت ساختمان می بایست با این نوع سقف آشنایی داشته باشند و نقاط ضعف و قوت آنرا بشناسند. سقف طاق ضربی به راحتی و با هزینه کم ساخته میشود.اما بدلیل وزن بالا و عملکرد بسیار ضعیف درهنگام زلزله ،سقف قابل اعتمادی نیست.

۲-سقف تیرچه- بلوک:

این نوع سقف یکی از رایج ترین انواع سقف به حساب می آید. اجزای تشکیل دهنده سقف تیرچه – بلوک شامل تیرچه ، بلوک پرکننده و بتن وآرماتورحرراتی وآرماتور تقویتی برش (اوتکا ) می باشد. در این میان دوجزء اول یعنی تیرچه و بلوک پرکننده اجزای منحصر به فرد این نوع سقف محسوب می شوند.هم تیرچه و هم بلوک پرکننده انواع مختلفی دارند که به معرفی آنها می پردازیم.

انواع تیرچه :

الف ) تیرچه پاشنه بتنی

ب) تیرچه فلزی با جان باز( کرمیت )

ج) تیرچه پیش تنیده ( اشپنیت )

انواع بلوک پرکننده:

الف ) بلوک پلی استایرن

ب) بلوک سفالی

ج) بلوک سیمانی

البته این امکان هم وجود دارد که بلوک پرکننده را حذف کرده و با استفاده از قالب ، شکلی شبیه به بلوک پرکننده ایجاد نمود و پس از گیرش بتن ، قالب را برداشت . درواقع با این روش فضایی را که در حالت عادی توسط بلوک پرکننده اشغال می شود ، بصورت خالی در اختیار خواهید داشت و می توانید برای عبور تاسیسات از آن استفاده کنید.

۳-سقف کامپوزیت :

این نوع سقف صرفا در اسکلت فلزی قابل اجرا است. اجزای تشکیل دهنده آن شامل تیرها ی فرعی ( لانه زنبوری-پروفیل ) برشگیر ، بتن و آرماتورحرارتی می باشد. از آنجایی که برای اجرای سقف کامپوزیت به شمع بندی نیازی نیست این امکان وجود دارد که چند سقف به طور همزمان بتن ریزی نمود که تخته ها یا ورق های قالب بندی را نباید به هیچ وجه زودتر از زمان موعد باز کرد.

۴-سقف عرشه فولادی :

این نوع سقف در سالهای اخیر رواج زیادی درساختمان سازی پیداکرده است.دلیل اصلی این اقبال خوب سازدگان و پیمانکاران ساختمانی ، سرعت بالای اجرای آن است.اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی شامل تیرهای فرعی ، ورق گالوانیزه ذوزنقه ای ، گل میخ ، بتن و آرماتورحرراتی می باشد. البته برخی از مهندسین طراح یک آرماتورخمشی در پایین مقطع بتنی سقف ( داخل کنگره ی ورق عرشه فولادی ) تعبیه میکنند. در واقع مهندس طراح دراین حالت از نقش ورق عرشه فولادی بعنوان المان کششی مقطع صرف نظر میکند وورق عرشه فولادی راصرفا بعنوان قالب در نظر میگیرد. یکی دیگر از دلایل رواج سقف عرشه فولادی ایمنی قابل قبول آن درحین اجراست.چراکه پس از پخش کردن و اتصال ورق ها به سازه (بوسیله دستگاه میخکوب ) یک عرشه فولادی گسترده ایجاد می شود که یک سطح ایمن را دراختیار اکیپ اجرایی قرار می دهد و آنها میتوانند با اطمینان خاطر و ایمنی بالا به ادامه عملیات اجرایی سقف بپردازند.

۵-سقف دال بتنی :

این نوع سقف بدلیل وزن بالای آن و سرعت اجرای پایین و همچنین هزینه ی بیشتری که دارد کمتر مورد استفاده قرارمیگیرد.اما با این وجود برخی از مهندسین طراح اعتقاد بیشتری به سقف دال دارند و درطراحی های خود از این سقف استفاده میکنند. در برخی ساختمانها که از اهمیت بالایی برخوردارند.مثل ساختمانهای واقع در در نیروگاهها یا مراکز صنعتی بزرگ از سیستم سقف دال بتنی استفاده می شود. اجزای تشکیل دهند. این سقف آرماتور وبتن است.آنچه که درمورد سقف دال بتنی لازم به ذکر است اینست که دال اصولا به دودسته ی دال یک طرفه ودو طرفه تقسیم میشود و تفاوت این دونوع دال درمقدار وجهت قرارگیری آرماتورهای آنهاست. عاملی که باعث تمایز دال یک طرفه از دال دوطرفه می شود نسبت اندازه طول به عرض آن است. بدین ترتیب که هرگاه نسبت طول به عرض دال از عدد ۲ کمتر باشد این دال یک طرفه و درغیر این صورت دوطرفه درنظر گرفته شده وبرهمین اساس طراحی میشوند. دال یک طرفه فقط درجهت طولی و دال دو طرفه درهر دو جهت نیاز به آرماتور خمشی دارد.دالها در اسکلت بتنی بصورت درجا اجرا می شوند بدین ترتیب که با قالب بندی کل سطح سقف یک عرشه موقت ایجاد میکنند و سپس آرماتوربندی کرده و بتن ریزی میکنند و قالبهامی بایست تا گیرش حداقل بتن در جای خود باقی بمانند و به هیچ وجه نباید زودتر از موعد باز می شوند. در اسکلتهای فلزی نیز دال ها بصورت پیش ساخته استفاده می شوند. بدین ترتیب که با اندازه گیری دقیق تیرریزی موجود ، دال های نواری را طبق همین اندازه ها در کارخانه ساخته و سپس به محل پروژه حمل و در تراز مورد نظر نصب میکنند. این دال های پیش ساخته یا به صورت پیش تنیده و یا بصورت عادی ساخته میشوند.

۶-سقف تیر- دال :

این سقف شبیه به سقف کامپوزیت است با این تفاوت که تیرهای فرعی آن بتنی هستند. سقف تیر ودال در اسکلت بتنی بصورت درجا و در اسکلت فلزی بصورت پیش ساخته اجرا می شود.به سقف تیرودال پیش ساخته در اصطلاح ” دبل تی ” گفته می شود چون مقطع آن شبیه به دو حرف انگلیسی T در کنار هم است.

۷-سقف کوبیاکس :

این نوع سقف که به تازگی درصنعت ساختمان ایران وارد شده است از لحاظ سازه ای شبیه به دال دو طرفه است که البته تفاوت هایی با آن دارد. بدین ترتیب که درضخامت دال گوی های توخالی سبکی رابصورت منظم قرارمیدهند تا درواقع از معرف بتن برای پرکردن آن قسمت جلوگیری کنند. کاری که این گوی های تو خالی سبک انجام میدهند شبیه به کاری است که بلوک های پرکننده ( فوم ) در سقف تیرچه  بلوک انجام می دهند. یعنی از پرشدن بتن در فضایی که بتن نیازی نیست جلوگیری میکنند. شکل ظاهری این گوی ها شبیه به یک توپ فوتبال کم باد است که با دست از بالا و پایین آنرا فشارداده باشید . این گوی ها در فضای بین شبکه آرماتور بالا و پایین قرارمیگیرند. برای اینکه گوی ها با یک نظم و ترتیب مشخص و به صورت ردیفی در کناریکدیگر قرارمیگیرند آنها رادر یک قفس فلزی که بصورت خرپایی ساخته میشود.قرارداد. و سپس بین شبکه آرماتور بالا و پایین جای میدهند. جنس این گوی ها پلی اتلین بازیافتی یا پلی پروتیین می باشد. سقف کوبیاکس به دلیل هزینه بالا و وقت گیر بودن تاکنون نتوانسته جایگاه مناسبی دربین سقف های سازه ای در صنعت ساختمان ایران پیدا کند.

۸-سقف روفیکس :

این سقف درواقع همان سقف کامپوزیت است که بجای تخته یا ورق ( که بعنوان قالب استفاده می شوند) از یک صفحه فلزی مشبک با نام روفیکس بعنوان قالب ماندگار استفاده میشود. جنس روفیکس  ورق گالوانیزه به ضخامت ۰٫۷ تا ۰٫۸ میلیمتر است . همین مشبک بودن روفیکس موجب می شود بتن تازه به خوبی با آن درگیر شود و بدلیل ترکیب بتن و فلز مقاومت بدست آمده برای تحمل بارهای وارده به سقف قابل توجه خواهد بود. فاصله تیرهای فرعی تا حداکثر ۸۰ سانتی مترمیتواند باشد چراکه بیشتراز آن باعث شکم دادن روفیکس درهنگام بتن ریزی خواهد شد.دونکته بسیار مهم باید در مورد بتن ریزی سقف روفیکس مدنظر قرارداد اینست که اولا نسبت آب به سیمان بتن به هیچ وجه نباید بالا باشد یا به عبارت دیگر بتن نباید شل باشد ، ثانیا از تجمع بتن دریک نقطه جدا خودراری نمودچون ممکن است در اثر بار زیاد ، روفیکس شکم داده و یا پاره شود.اجزای تشکیل دهنده این نوع سقف شامل روفیکس ، ارماتورو بتن می باشد. ساده بودن روش اجرا و سرعت بالای کار از مزایای این سقف می باشد اما از انجا که روفیکس یک قالب ماندگار است جزء مصالح مصرفی سقف به حساب امده و در نتیجه هزینه آن را کمی بالا می برد.

۹-سقف پیش تنیده :

این نوع سقف جدیدترین سقفی است که وارد صنعت ساختمان ایران شده است. درسقف پیش تنیده با استفاده از کابل و چگونگی قرارگیری آن در دال بتنی سقف ، یک نیروی فشاری اولیه قبل از بهره برداری از سازه در ناحیه کششی دال بتنی ایجاد میکنند تا پس از بهره برداری از سازه این ناحیه کششی دچار ترک خوردگی نشود ودر نتیجه از حداکثر ظرفیت باربری بتن استفاده شود و به تبع آن ابعاد و دو اندازه ها کاهش یابد. (مثلا آویز تیرها حذف شود) از این توضیحات می توان فهمید که روش پیش تنیدگی مورد استفاده برای این سقف روش پس کشیدگی است. یکی از مزایای اصلی استفاده از سقف پیش تنیده اینست که این امکان را فراهم می اورده تا سازه با تعداد ستون کمتری نسبت به سایر سقفها اجراشود این موضوع در بحث معماری ساختمان و همچنین تامین پارکینگ بسیار تاثیرگذار است همین مزیت باعث می شود تا برخی از سازندگان ساختمان با وجود هزینه ی بالای اجرای سقف پیش تنیده بازهم از این سیستم سقف استفاده کنند. اجزای این سقف منوط به داشتن ابزار وادوات و دانش فنی لازم است به سادگی امکان پذیر نیست.

منبع:http://sakhtemanonline.com