سقف تیرچهبلوک؛ بررسی جامع کاربرد، اجزا، ضوابط آییننامهای
سقف تیرچهبلوک یکی از متداولترین سیستمهای سقف در ساختمانهای بتنآرمه در ایران است که بهدلیل سادگی اجرا، در دسترس بودن مصالح و هزینه نسبتاً مناسب، کاربرد بسیار گستردهای دارد. با این حال، تصور رایج مبنی بر «ساده بودن رفتار سازهای» این سقف، باعث بروز خطاهای طراحی و اجرایی متعددی شده است. در این مقاله، سقف تیرچهبلوک از دیدگاه عملکرد سازهای، ضوابط نشریه ۵۴۳ و محدودیتها بهصورت جامع بررسی میشود.
فهرست مطالب
سقف تیرچهبلوک؛ بررسی جامع کاربرد، اجزا، ضوابط آییننامهای
سقف تیرچهبلوک یکی از متداولترین سیستمهای سقف در ساختمانهای بتنآرمه در ایران است که بهدلیل سادگی اجرا، در دسترس بودن مصالح و هزینه نسبتاً مناسب، کاربرد بسیار گستردهای دارد. با این حال، تصور رایج مبنی بر «ساده بودن رفتار سازهای» این سقف، باعث بروز خطاهای طراحی و اجرایی متعددی شده است. در این مقاله، سقف تیرچهبلوک از دیدگاه عملکرد سازهای، ضوابط نشریه ۵۴۳ و محدودیتها بهصورت جامع بررسی میشود.
سقف تیرچهبلوک چیست؟
سقف تیرچهبلوک از ترکیب تیرچههای باربر، بلوکهای پرکننده و بتن پوششی تشکیل میشود. پس از بتنریزی، این مجموعه بهصورت یک دال یکطرفه عمل کرده و بارهای ثقلی را عمدتاً در راستای تیرچهها به تیرهای اصلی و سپس به ستونها منتقل میکند. بلوکها نقش سازهای ندارند و صرفاً برای کاهش وزن مرده و قالببندی دائم استفاده میشوند.
موارد کاربرد سقف تیرچهبلوک
بر اساس تجربه اجرایی و ضوابط فنی، سقف تیرچهبلوک معمولاً در شرایط زیر استفاده میشود:
- ساختمانهای مسکونی با تعداد طبقات کم تا متوسط
- ساختمانهای اداری، آموزشی و خدماتی سبک
- پروژههایی با دهانههای معمولاً ۳ تا ۷ متر
- سازههایی که اقتصادی بودن و سرعت اجرا اهمیت بالایی دارد
مواردی که استفاده از این سقف توصیه نمیشود:
- دهانههای بزرگ (بیش از حدود ۷ تا ۸ متر)
- سازههای با بارگذاری سنگین مانند انبارها و پارکینگهای خاص
- ساختمانهای بلندمرتبه حساس به ارتعاش و تغییرمکان
اجزای اصلی سقف تیرچهبلوک
تیرچه
تیرچه عضو اصلی باربر سقف است. متداولترین نوع آن تیرچه خرپایی میباشد که شامل:
- آرماتور کششی پایین
- آرماتور فوقانی
- میلگردهای قطری (زیگزاگ)
- بتن پاشنه تیرچه
طبق نشریه ۵۴۳، استفاده از قالبهای ماندگار برای تیرچه مجاز نبوده و پاشنه تیرچه باید بهصورت بتنی اجرا شود.
بلوک
بلوکها نقش باربری ندارند و فقط بهعنوان پرکننده استفاده میشوند. انواع رایج بلوک:
- سفالی
- سیمانی
- پلیاستایرن (یونولیت)
نکته مهم این است که در محاسبات سازهای، بلوک نباید بهعنوان عضو مقاوم در نظر گرفته شود.
بتن پوششی (دال رویه)
بتن پوششی باعث یکپارچگی سقف و تأمین سختی خمشی میشود. ضخامت آن معمولاً بین ۵ تا ۷ سانتیمتر است. آرماتورهای افت و حرارت در این ناحیه قرار میگیرند.
کلاف میانی
بر اساس نشریه ۵۴۳، کلاف میانی با اهداف زیر اجرا میشود:
- جلوگیری از پیچش تیرچهها
- توزیع یکنواخت بار
- کاهش دهانه مؤثر تیرچه
ضوابط مهم کلاف میانی:
- جهت آن عمود بر تیرچهها است
- عرض آن حداقل برابر عرض بتن پاشنه تیرچه
- ارتفاع آن برابر ارتفاع سقف
ضوابط آییننامهای مهم نشریه ۵۴۳
محدودیت دهانه و تعداد کلاف میانی
طبق نشریه ۵۴۳:
- اگر بار زنده سقف کمتر از ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمربع و دهانه مؤثر کمتر از ۴ متر باشد، اجرای کلاف میانی الزامی نیست.
- اگر دهانه بیش از ۴ متر باشد، حداقل یک کلاف میانی لازم است.
در صورت بار زنده بیش از ۳۵۰ کیلوگرم بر مترمربع:
- دهانه کمتر از ۴ متر → یک کلاف
- دهانه ۴ تا ۷ متر → دو کلاف
- دهانه بیش از ۷ متر → حداقل سه کلاف
کنترل ارتعاش سقف
برای جلوگیری از ارتعاش نامطلوب، تیرچههای فولادی یا خرپایی باید بهگونهای طراحی شوند که نسبت زیر برقرار باشد:
d/L≥1/20
که در آن:
- d : ارتفاع کل سقف (شامل بتن پوششی)
- L : طول دهانه مؤثر تیرچه
این بند یکی از مهمترین و در عین حال پرخطاترین ضوابط طراحی سقف تیرچهبلوک است.
آرماتور افت و حرارت
آرماتورهای افت و حرارت:
- در دو جهت عمود بر هم اجرا میشوند
- قطر آنها حداقل 8 میلیمتر و آجدار است
- وظیفه آنها کنترل ترکهای ناشی از جمعشدگی و تغییرات دماست
میلگرد های بالایی بعنوان میلگرد افت و حرارت
- اگر میلگردهای بالایی در ضخامت دال بتنی فوقانی قرار بگیرند جزو میلگردهای افت و حرارت تلقی می شوند، در غیراینصورت نمی توان آن ها رو میلگردهای افت وحرارت تلقی کرد.
مزایا و معایب سقف تیرچهبلوک
مزایا
- اقتصادی بودن
- اجرای ساده و سریع
- کاهش وزن مرده نسبت به دال توپر
- مناسب برای پروژههای متداول شهری
معایب
- محدودیت دهانه
- حساسیت به ارتعاش
- وابستگی زیاد به کیفیت اجرا
- عملکرد ضعیف در بارهای سنگین
جمعبندی
سقف تیرچهبلوک علیرغم رواج گسترده، سیستمی کاملاً مهندسیشده است که نیاز به درک صحیح رفتار، رعایت دقیق ضوابط نشریه ۵۴۳ دارد. بسیاری از مشکلات اجرایی و محاسباتی ناشی از سادهانگاری در طراحی این سقف است. شناخت محدودیتها و رعایت جزئیات، شرط اصلی دستیابی به سقفی ایمن، اقتصادی و قابل اعتماد خواهد بود. در فول پک طراحی سازه مفصل به مدلسازی این سقف در نرم افزار ایتبس پرداختیم.
