بسم الله الرحمن الرحیم
عنوان:
اجرای سقف کرومیت و کوبیاکس و مزایای آنها
پاییز 96
فهرست
مقدمه: 3
تاریخچه 4
سقف تیرچه و بلوک کُرمیت 5
سقف پلیمری کُرمیت 5
سقف کامپوزیت کُرمیت 5
سقف کاذب 6
سقف ضربی کُرمیت 6
مزایای سقف کرمیت 7
سهولت اجرای داکت (بازشو( 9
نظارت بر اجرای سقف در طول اجرا 9
ارائه ضمانت نامه 9
مزایای سقف کامپوزیت کرمیت 9
تیرچه کرومیت چیست؟ 11
اصول طراحی 14
سقف کامپوزیت کرمیت 15
الزامات طراحی ساخت 15
مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا 24
مزایای اصلی کرومیت : 25
عدم نیاز به جک و شمع بندی در زیر سقف 26
امکان بتن ریزی چند سقف ساختمان 26
سرعت بالای اجرای سقف ها 26
جوش CO2 : 27
جداول تیرچه کرومیت 28
کوبیاکس 28
صنعتی سازی 29
اجزای این سیستم عبارتند از: 30
مزایای سیستم کوبیاکس در مقایسه با سایر سقف های رایج 30
مزایای فنی 31
روش اجرای درجای سیستم کوبیاکس 33
منابع 38
مقدمه:
تیرچه کرومیت نوعی تیرچه پیش ساخته فلزی مانند تیرچه سفالی فندوله ای و بتنی می باشد با این تفاوت که در بال تحتانی یا پاشنه تیرچه کرومیت به جای استفاده از ۲ عدد میلگرد و بتن از ورق فولادی ۳ یا ۴ میل و در بال فوقانی تیرچه کرومیت به جای ۱ عدد میلگرد از نبشی استفاده شده است . تیرچه کرومیت نسبت به تیرچه های پیش ساخته دیگر مانند تیرچه های سفالی و پیش تنیده دارای مزایایی است .در سیستم سقف کُرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده می شود. در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه، در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده می شود. برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی ، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت ) و یا هر پرکننده سبک استفاده می شود.
تاریخچه
در سال ۱۳۵۶ بر اساس بهره گیری از آئین نامه های AISC ،ACI ،SJI طراحی و به جامعه مهندسی معرفی و در سال ۱۳۵۸ با حمایت سازمان پژوهشهای ایران و بعد از آزمایش های لازم توسط دانشگاه پلی تکنیک تهران و مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن (BHRC) وارد بازار مصرف گردید و درسال ۱۳۶۲ موفق به ثبت اختراع تحت شماره ۲۲۴۴۵ در اداره ثبت علایم و اختراعات و مالکیت صنعتی گردید. این طرح در بازار به نام سقف کرمیت معروف و با توجه به مصطلح شدن این نام، توسط کمیسیون استاندارد ۱۲۹۷۷ این نام رسماً به ان اطلاق گردید
در سیستم سقف کُرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده می شود. در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه، در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده می شود. برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی ، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت ) و یا هر پرکننده سبک استفاده می شود.
فواصل تیرچه ها بسته به نوع قالب از 73 سانتی تا 100 سانتی متر متغیراست ، روی سقف نیز با 4 الی 10 سانتی متر بتن پوشانده می شود.
تیرچه ها از نوع خود ایستا بوده و به همین علت هیچ نوع شمع بندی در زیر سقف مورد نیاز نمی باشدو تیرچه ها به نحوی طراحی می شوند که بتوانند وزن بتن خیس، قالب ها و عوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند.
پس ازاین که بتن به 75% مقاومت مشخصه خود می رسد ، تیرچه های فولادی با بتن به صورت یک مقطع مختلط وارد عمل شده و بارهای مرده و زنده سقف را تحمل می کنند.
سقف تیرچه و بلوک کُرمیت
با متداول شدن سقف های تیرچه و بلوک سنتی برخی از مشکلات سیستم طاق ضربی مرتفع شد. اما این سقف ها مشکلات دیگری را به همراه خود پدید آوردند که عمده ترین آنها ضرورت استفاده از شمع بندی در زیر سقف است.
شمع بندی علاوه بر دست و پاگیر بودن هزینه زیادی را نیز بر ساختمان تحمیل می کند. در سال 1363 با استفاده از بلوک کُرمیت به جای طاق ضربی که قبلا" در این سیستم بعنوان قالب ثابت بکار می رفت عملا" سقف تیرچه وبلوک کُرمیت وارد بازارشد.
این سقف به علت خود ایستا بودن تیرچه ها نیازی به شمع بندی ندارند و به همین علت از سرعت اجرای بسیار بالایی برخوردار می باشد. اجرای این سقف بر روی اسکلت های فولادی بتنی و دیوارهای باربر امکان پذیر می باشد.
سقف پلیمری کُرمیت
در راستای سبک سازی ساختمان، این شرکت هم زمان با ستفاده از قالب کامپوزیت و بلوک های پوکه ای اقدام به استفاده از مصالح پلیمری در ساختمان کرده است.
استفاده از بلوک های پلی استایرن نسوز در سقف باعث کاهش مصرف تیرچه تا حدود 20% و کاهش فولاد مصرفی سازه تا حدود 7% می شود.
سهولات اجرای این نوع سقف، باعث افزایش سرعت اجرا و درنیتجه کاهش هزینه های اجرایی می گردد. در عین حال در هزینه های حمل و نقل نیز صرفه جویی قابل ملاحظه ای صورت می گیرد. شیارهای مناسب ایجاد شده در زیر این بلوک ها باعث پیوستگی گچ و خاک در زیر سقف می گردد.
در جهت بهبود استفاده از مصالح پلیمری، بخش تحقیق و توسعه این شرکت مشغول مطالعات و بررسی های بیشتر می باشد.
سقف کامپوزیت کُرمیت
سیستمهای معمول کامپوزیت در امریکا عینا" با تیرچه های با جان باز انجام می شود و معمولا" همراه با گذاشتن یک ورق فولادی موجودار به عنوان عرشه و آرماتور بندی روی آن بتن ریخته می شود . در این سیستم قالب ماندگار است و قطعات جان نیز با بتن احاطه نمی شود. در طراحی سیستم قالب کامپوزیت کُرمیت، نظر بر آن بوده که علاوه بر سرعت و تطبیق با آیین نامه ها ، هر چه ممکن اقتصادی تر باشد. از این رو اولا" قالب باید قابل استفاده مداوم باشد، ثانیا" جان تیرچه با بتن پر شود که بتوان قطعات جان را اقتصادی تر طراحی نمود و از لرزش سقف نیز کاسته شود. سیستمهای کامپوزیت رایج در ایران که با تیرآهن ساده یا لانه زنبوری با تیر ورق استفاده می شوند، دارای جان باز نیستند.
در وهله اول قالب های سقف کرمیت سه قطعه بوده و برای باز کردن ، قطعات آن باید از یکدیگر جدا می شد ، با تحقیق بخش R&D این شرکت این قالب با بهینه سازی و استفاده از خاصیت تغییر شکل ارتجاعی فولاد به قالبی یکچارچه تبدیل شد.
این قالب در بین تیرچه ها قرار گرفته و بعد از گیرش اولیه بتن قالب از زیر سقف در آورده می شود . این قالب محاسن بسیار زیادی دارد و با سرعت چیده و جمع آوری می گردد و با دقت مختصری , بارها قابل استفاده است. این قالب هم اکنون در پروژه های مختلف این شرکت مورد استفاده است.
آخرین بررسی ها و دستاوردها نشان داد که بهتر است جهت تطبیق سیستم با سیستم تیرچه بلوک و استفاده از آرماتور حرارتی یک جهته و حذف آرماتور خمشی در دال فوقانی و در نتیجه صرفه جویی اقتصادی، فاصله لب با لب تیرچه ها حداکثر 75 سانتی متر باشد. مزیت این قالب در آن است که با رعایت دیگر شرایط آیین نامه می توان آرماتور دو جهته را حذف و فقط آرماتور عمود بر تیرچه را منظور نمود.
هم اکنون این شرکت قالبهای جدید خود را به انتخاب مصرف کننده در فواصل و ارتفاع مختلف آماده عرضه نموده است. فاصله محور به محور تیرچه ها حدود 85 سانتی متر تا 95 سانتی متر و با ارتفاع 20 تا 25 سانتی متر، بسته به انتخاب خریدار و با مشاوره دفتر فنی شرکت و نوع تیرآهنهای مصرفی در سازه و طول دهانه است.
سقف کاذب
سقف های کاذب اولیه به صورت قطعات پلاستیکی در سالهای 1365 به بعد در اولین سقف های کامپوزیت کُرمیت به کار رفت. اما گران بودن مصالح ، نچسبیدن به گچ و خاک و خزش (Creep) باعث گردید که استفاده از آن مقید گردد. از سوی دیگر انواع تولیدات ورق گالوانیزه به صورت رابیتس در شکلها و فرمهای مختلف و تولید مواد اولیه آن (ورق گالوانیزه) در ایران ، ما را به سمت استفاده از این محصول سوق داد.
سقف ضربی کُرمیت
به علت اجبار در استفاده ار مصالح فشاری از زمان های قدیم استفاده از طاق قوسی متداول بوده و به همین جهت استفاده از سیستم طاق ضربی نیز به عنوان نوعی طاق قوسی رواج داشته است. وجود اشکالات عمده در عملکرد سقف های ضربی با تیرآهن مانند عدم ایجاد یک دیافراگم مناسب بین ستون ها و مصرف زیاد فولاد در مقایسه با مقدار باربری ، باعث شد تا در سال 1356 با ارائه طرحی بهینه " سقف ضربی کُرمیت " نسبت به اصلاح این سیستم اقدام گردد.
در سیستم طاق ضربی کُرمیت وجود بتن روی سقف می تواند یک دیافراگم مناسب بین ستون ها ایجاد کند و همچنین به علت بازبودن جان تیرچه ها مقدار زیادی در مصرف فولاد صرفه جویی می شود.
اگر چه از این سیستم در انبوه سازی استفاده نمی شود ، اما برای پروژه های کوچک و یا دور افتاده ، هنوز هم کاربرد دارد.
مزایای سقف کرمیت
امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه ها و باربری های خاص
عدم نیاز به شمع بندی
طراحی سقف کرمیت با این فرض انجام می شود که تیرچه ها به تنهایی (قبل از گرفتن بتن) توانایی تحمل وزن خود، بلوک، بتن خیس و عوامل اجرایی را داشته باشند. بنابراین سقف کرمیت نیازی به شمع بندی در هیچ یک از مراحل عملیات اجرایی ندارد.
سرعت و سهولت اجرا
در این سیستم، اجرای سقف نسبت به سیستم های مشابه آسانتر بوده و با سرعت بیشتری انجام می شود. 48 ساعت پس از بتن ریزی، روی سقف قابل رفت و آمد و بارگذاری سبک بوده و می توان عملیات ساختمانی را ادامه داد که این مزیت موجب سرعت در روند عملیات ساخت می گردد.
امکان اجرای همزمان چند سقف
با توجه به این که در سیستم سقف کرمیت هیچ گونه شمع بندی وجود ندارد. عملا" می توان چند سقف را برای بتن ریزی آماده کرد و هم زمان عملیات بتن ریزی را بر روی سقف ها انجام داد.
این کار برای ساختمان های با طبقات زیاد و یا زیربنای کم بسیار مقرون به صرفه و مناسب است.
یکپارچگی سقف و اسکلت
به علت جوش شدن تیرچه ها به اسکلت، پس از گرفتن بتن، سقف و اسکلت یکپارچه شده و می تواند مانند یک دیافراگم صلب عمل کند. در اسکلت های بتنی نیز با در نظر گرفتن قلاب های مخصوصی، امکان یکپارچگی بیشتری ایجاد می شود.
امکان حذف کش ها
با توجه به یکپارچگی سقف و اسکلت، می توان کش ها (اعضای غیرباربر) را حذف کرد . حذف کش ها علاوه بر صرفه جویی در مصرف فولاد باعث یکنواختی بیشتر زیر سقف شده و عملیات نازک کاری را به حداقل می رساند.
پایین بودن تنش در بتن
به علت خود ایستا بودن تیرچه ها(تیرچه قبل از گرفتن بتن می تواند وزن بلوک، بتن خیس و عوامل اجرایی را به تنهایی تحمل کند) تنش ایجاد شده در بتن بسیار پایین است .
آزمایش بارگذاری روی سقف های کرمیت که مقاومت نهایی بتن آنها کمتر از مقدار مورد نظر بوده نشان داده که بتن با مقاومت پایین به ظرفیت باربری سقف لطمه ای وارد نمی سازد.
امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه ها و باربری های خاص
در سیستم سقف کرمیت امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه های بلند و بارهای سنگین وجود دارد. تاکنون سقف با دهانه 5/12 متر و همچنین سقف با شدت بار 7 تن بر متر مربع اجرا شده که در هر مورد آزمایش های بارگذاری ، ایمنی سقف را تایید کرده اند.
حذف رد فولاد زیر سقف
اثر داغ آهن در سقف های ضربی به صورت خط تیره ای روی گچ مشاهده می شود ولی در سقف کرمیت به علت پایین تر بودن سطح بلوکها از تیرچه ها، پوشش گچ و خاک در زیر تیرچه ها نسبت به بقیه نقاط سقف بیشتر است و همین امر سبب کاهش جذب ذرات معلق می شود. بنابراین سایه فولاد بال تحتانی تیرچه ها مشاهده نمی گردد.
سهولت اجرای داکت (بازشو(
به علت فاصله زیاد تیرچه ها (73 تا 100 سانتی متر محور به محور ) ایجاد داکت درسقف جهت عبور لوله های تاسیساتی نصب دودکش موتورخانه و شومینه نصب توالت ایرانی و یا عبور کانال کولر به راحتی امکان پذیر است و نیاز به قطع کردن تیرچه ها نمی باشد.
نظارت بر اجرای سقف در طول اجرا
اکیپ های خاصی جهت نظارت بر سقف ها آموزش دیده اند تا در صورت تمایل مشتری در طی اجرای سقف ها نظارت مستمر بر نحوه عملکرد مجریان صورت پذیرد و از سلامت اجرای سقف چه از نظر فنی و چه از نظر زیبایی اطمینان کامل حاصل گردد.
ارائه ضمانت نامه
این شرکت باربری سقف های کرمیت را که مطابق با ضوابط اجرایی و تحت نظارت مهندسین شرکت اجرا شده باشند ، با ارائه ضمانت نامه تضمین می کند.
کاهش مصرف بتن و وزن کمتر سقف
به علت فاصله زیاد تیرچه ها (حدود 75 سانتی متر محور به محور ) از مصرف بتن در حدود 20% نسبت به تیرچه و بلوک معمولی کاسته شده و نهایتا" وزن سبک تر می گردد. استفاده از بلوک های پوکه ای و بلوک های پلی استایرن کرمیت یا سیستم کامپوزیت نیزدر کاهش وزن موثر است.
مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا
محاسبات و آزمایش های بارگذاری روی سقف نشان می دهد که گسیختگی این سیستم پس از تغییر شکل های بسیار زیاد اتفاق می افتد. " گسیختگی نرم" و این رفتار سقف از نظر ایمنی مطلوب است.
مزایای سقف کامپوزیت کرمیت
نداشتن لرزش نسبت به سیستم کامپوزیت معمولی
کاهش وزن سقف
از آن جا که در این سیستم بلوک حذف می شود، وزن بلوک از وزن سقف کاذب کاسته می شود، این کاهش وزن حدود 10% کاهش مصرف تیرچه ، 7% کاهش وزن در اسکلت و فونداسیون ساختمان نیز خواهد داشت.
کاهش مصرف تیرچه
از آن جا که آکس به آکس تیرچه ها در سقف کامپوزیت حداقل 85 سانتیمتر می باشد، این امر باعث کاهش مصرف تیرچه و در نتیجه کاهش هزینه ها می شود.
سهولت اجرای داکت و عبور تاسیسات
خالی بودن فضای خالی بین تیرچه ها امکان عبور تمام کانالها، داکتها، لوله های برق و دیگر تاسیسات را به راحتی فراهم می نماید.
نداشتن لرزش نسبت به سیستم کامپوزیت معمولی
با توجه به آنکه تیرچه های فلزی کرمیت دارای جان باز هستند و در هنگام اجرا جان تیرچه کاملا" از بتن انباشته می شود، سقفهای کرمیت دارای لرزش نیستند.
سهولت اجرای سقف با دهانه های بلند
سنگین بودن وزن بلوک و در نتیجه وزن زیاد سقف باعث خزش بتن و ایجاد خطر در هنگام زلزله می گردد که همواره یکی از مسائل خطر آفرین انواع سیستمهای تیرچه بلوک با دهانه بلند می باشد. در سقف کامپوزیت کرمیت با توجه به سبکی وزن سقف و کاهش بار وارده به تیرچه ها ، اجرای دهانه های بلند با اطمینان خاطر بیشتری انجام گرفته و تنش بتن مانند تمام سیستمهای سقفهای کرمیت بسیار پایین باقی خواهد ماند و بتن را دچار خزش ننموده و ضریب مقاومت سقف بالا می باشد.
کاهش هزینه های تمام شده
کاهش وزن تیر چه مصرفی ، کاهش هزینه های بلوک ، کاهش هزینه های حمل و نقل ، کاهش وزن اسکلت و فونداسیون ، نداشتن پرت ، سرعت اجرای بالا ، نصب سقف کاذب با کمتر از نصف هزینه سقفهای کاذب موجود در بازار ، در مجموع باعث کاهش هزینه ساختمان میگردد.
به طور مثال چون هر قالب فلزی برای حداقل سی بار استفاده ، طراحی و ساخته میشوند میتوان با تعداد محدودی از این قالبها مساحت زیادی سقف اجرا نمود.
معمولا" این موضوع در زمان اجرا با خرید یا کرایه تعداد مشخصی قالب انجام میشود که فقط شامل دو بار کرایه حمل ( رفت و برگشت قالب به کارگاه) انجام می گردد و از هزینه بالای حمل بلوک یا یونولیت و پرت زمان حمل جلوگیری میشود.
ضمنا" بهای بلوک و حمل آن که در ابتدای پروژه باید هزینه گردد، صرفه جویی می شود . در صورت نیاز بخشی از این هزینه نه تمامی آن به صورت سقف کاذب ، آن هم در انتهای پروژه هزینه خواهد شد.
تیرچه کرومیت چیست؟
تیرچه کرومیت نوعی تیرچه پیش ساخته فلزی مانند تیرچه سفالی فندوله ای و بتنی می باشد با این تفاوت که در بال تحتانی یا پاشنه تیرچه کرومیت به جای استفاده از ۲ عدد میلگرد و بتن از ورق فولادی ۳ یا ۴ میل و در بال فوقانی تیرچه کرومیت به جای ۱ عدد میلگرد از نبشی استفاده شده است . تیرچه کرومیت نسبت به تیرچه های پیش ساخته دیگر مانند تیرچه های سفالی و پیش تنیده دارای مزایایی به شرح زیر است :
عدم نیاز به جک و شمع بندی در زیر سقف
به دلیل خیز منفی که در زمان تولید تیرچه کرومیت به آن می دهند این تیرچه ها به صورت خود ایستا بوده و نیازی به شمع بندی در زیر سقف تیرچه کرومیت نمی باشد . در سقف های تیرچه بلوک سنتی در زمان بتن ریزی سقفها نیروی زیادی که بر روی سقف در حال بتن ریزی وارد می شود بوسیله شمع ها به سقف پایین منتقل شده و باعث تنش در بتن سقف پایین می شود . در مواردی هم دیده شده است که در هنگام بتن ریزی سقفی ، سقف طبقه پایین که هنوز بتن آن خشک نشده و جک آن نیز زود برداشته شده است فرو ریخته است .
امکان بتن ریزی چند سقف ساختمان
به دلیل خود ایستا بودن تیرچه های کرومیت و عدم نیاز به شمع بندی می توان چند سقف را در یک مرحله بتن ریزی نمود .
بتن ریزی چند سقف با هم موجب حذف هزینه های کسر بتن ، ترانسفر تراک های حمل بتن و اجرت پیمانکاران اجرای سقف و پمپ بتن می گردد .
الزامات سقف تیرچه بلوک
در کلیه دهانه های سقف کرومیت اجرای کلاف میانی ضروری می باشد که شامل دو میلگرد به قطر حداقل ۱۲ میلی متر است یک میلگرد روی بال تحتانی و یک میلگرد زیر یا روی بال فوقانی به موازات هم به صورت عمود بر تیرچه ها به آنها جوش می شود و در دهانه های بالای ۳ متر کلاف های میانی حتما باید با بتن اجرا گردند. در دهانه های کوچکتر از ۵٫۳ متر یک کلاف و در دهانه بین ۵٫۳ تا ۷٫۸ متر دو کلاف و در دهانه بیش از ۷٫۸ متر سه کلاف میانی مورد نیاز است.
– فاصله آزاد تیرچه ها نباید از ۷۵ سانتی متر تجاوز کند.
– عرض بال تحتانی تیرچه در حالت استفاده از بلوک های سفالی یا بتنی نباید کمتر از ۱۲ سانتی متر و ۲٫۷ ضخامت سقف باشد. درحالت بلوک پلی استایرن این عرض نباید کمتر از ۱۴ ساتنی متر و ۲/۷ ضخامت سقف باشد.
– ضخامت دال بتنی نباید از ۱/۱۲ فاصله تیرچه و ۵ سانتی متر کمتر باشد.
– ضخامت ورق ها، نبشی ها و پروفیل هایی که جوشکاری میشوند، نباید از ۳ میلی متر کمتر باشد.
– سطح مقطع اعضای قطری تیرچه
نوع ساده باشد، حداکثر ۲۰ برابر ضخامت سقف میباشد.
نکته:
از آنجایی که اجرای سقف های کرومیت بدون شمع بندی صورت می گیرد، هرگونه بی دقتی در طراحی و تولید و اجرای سقف های کرومیت بدون شمع بندی صورت می گیرد. هرگونه بی دقتی در طراحی و تولید و اجرای این نوع سقف ها ممکن است به ریزش سقف یا شکم دادن تیرچه ها منتهی شود.
به طور کلی سقف های تیرچه بلوک اعم از تیرچه کرومیت یا بتنی اگر درست طراحی، محاسبه و اجرا شوند نسبت به سقف های بتن درجا و کامپوزیت به دلیل ضخامت بیشتر سقف و استفاده از بلوک لرزش کمتری دارند. اما این مساله کلی است و بنا بر شرایط مختلف تفاوت می کند. مثلا لرزش سقف های کامپوزیت در صورتی که به هنگام بتن ریزی زیر کلیه تیر آهن های فرعی و اصلی شمع بندیشوند به مراتب کمتر خواهد شد. لرزش سقف های تیرچه و بلوک سنتی (تیرچه زیگزاگ بتنی) نیز به دلیل شمع بندی به هنگام اجرا نسبت به سایر سقف ها کمتر است. سقفی با تیرچه کرومیت و بلوکه سفال را درنظر بگیرید، چنانچه بلوکه آن را به پلی استایرن تغییر دهید انتقال صوت تا حد زیادی کم می شود ولی لرزش سقف تا حدی افزایش می یابد. بد نیست بدانید روابط پیشنهادی در بند ۱۰-۱-۹-۳ مبحث دهم از مقررات ملی ساختمان جهت کنترل فرکانس تیرها به هیچ وجه در مورد تیرچه های کرومیت صدق نمی کند و در عمل نیز تجربه آن را ثابت کرده است زیرا لرزش سقف ها به عوامل متعدد و پیچیده ای بستگی دارد. اما اگر بخواهیم نتیجه گیری کلی نماییم باید گفت چنانچه تیرچه ها به درستی طراحی و تولید شوند و در اجرا نیز دقت های لازم به عمل آید لرزش سقف های کرومیت تا دهانه حدود ۸ متر کاملا در حد قابل قبول می باشد و جای نگرانی در این مورد نیست. در اینجا ذکر این نکته نیز لازمی ست که در بعضی از ساختمان ها قسمت قابل توجهی از لرزش به دلیل ضعف و لرزش اسکلت می باشد و ربطی به سقف ها ندارد.
یکی از معضلات سقف های کرومیت اجرای غیر اصولی آن است. حتی در صورتی که تیرچه های مورد استفاده از نوع مرغوب و با محاسبات کامل باشد اجرای بد می تواند حتی منجر به ریزش و یا شکم دادن سقف شود. دو عامل مهم که در اجرا باید به آن توجه نمود اینست که اولا تا حد امکان از برش زدن تیرچه ها خودداری شود و در صورتی که مجبور به کوتاه نمودن تیرچه ها شدیم باید حتما به شیوه مناسب محل برش خورده ترمیم و با طول جوش مناسب تقویت شود تا از شکست تیرچه جلوگیری شود. ثانیا جلوی کمانش بال فوقانی تیرچه ها به هر نحو ممکن باید گرفته شود. این امر در تیرچه های بلند بسیار حساس و مهم است. غیر از ایندو نیز جزئیات فراوانی در اجرای سقف کرومیت باید مد نظر قرار گیرد که بی توجهی به هر کدام می تواند موجب ایجاد نقص در سقف شود.
نحوه مراحل بتن ریزی سقف های کرومیت، درصورتیکه ساختمان دارای دیوار برشی باشد
اولین نکته ای که باید در اینجا ذکر شود آن ست که سقف های کرومیت برای همه ساختمان ها و با هر نوع سیستم سازه ای و هر نوع دهانه ای مناسب نمی باشد و در بسیاری از موارد حتی مقرون به صرفه نیز ممکن است نباشند. بنابراین در انتخاب نوع سقف خصوصا در مرحله طراحی اسکلت و حتی در مرحله طراحی معماری باید دقت کافی نمود و حتما از مشاوره در این امر کوتاهی ننمود. برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه اینجا را کلیک کنید.
چنانچه سقف سازه ای کرومیت و سیستم مهاربندی جانبی آن دیوار برشی باشد عملا باید یک سقف به یک سقف بتن ریزی شود زیرا همراه با سقف باید دیوارهای برشی را بتن ریزی نمود و بستن دیوار برشی بیش از یک طبقه فعلا عملی و اصولی نیست. البته می توان تنها دیوارهای یک طبقه را بتن ریزی نمود و چند سقف را باهم بتن ریزی نمود و بتن را در نزدیک محل دیوار برشی قطع نمود اما این امر هم به لحاظ فنی توصیه نمی شود و هم در عمل باید برای بتن ریزی دیوارهای هر طبقه مجددا از بتن و پمپ و ویبره و … استفاده نمود که احتمالا حتی مقرون به صرفه هم نخواهد بود.
در ساختمان هایی که سیستم مهاربندی جانبی آنها دیوار برشی است، بتن ریزی بیش از دو طبقه با هم آنهم در مواردی که زیربنای هر طبقه کم است خیلی توصیه نمی شود زیرا در صورت اجرای بیش از دو سقف با هم ایمنی اجرا به شدت کاهش پیدا خواهد نمود.
اصول طراحی
الف) قبل از گرفتن بتن
در این مرحله تیرچه های فولادی باید طوری طراحی شود که به تنهایی قادر به تحمل کلیه بارهای مرده قبل از گرفتن بتن (به استثنای حالتی که این دسته از بارها به کمک پایه های موقت نگهداری می شوند) باشد
ب) بعداز گرفتن بتن
دراین مرحله مقطع مرکب شامل تیرچه فولادی و بتن باید بتواند کلیه بارهای وارده به سقف را تحمل نماید.
طراحی اقتصادی سقف کرمیت
استفاده از سقف های تیرچه بلوک در ساختمانهای متعارف بسیار مرسوم می باشد. از مهمترین مزایای سقف تیرچه بلوک درمقایسه با سایر سقفها نظیر طاق ضربی و دال مسلح یکپارچه می توان به موارد زیر اشاره کرد:
به علت استفاده از بلوکهای توخالی و حذف بتن منطقه کششی در مصرف بتن صرفه جوئی قابل توجهی صورت می گیرد.
به علت پیش ساخته بودن تیرچه و بلوک، نصب سقف بسیار سریع و آسان بوده وبه کارگران متخصص قالب بندی و آرماتور بندنیازی نمی باشد
از نظر اجرا در سقف های تیرچه بلوک بتن ریزی بصورت یکپارچه انجام می شود و بتن کمتری نسبت به سقف های بتن آرمه متداول مورد نیاز است.
مجموعه روشهای اجرای سقف کرمیت
قالب ماندگار (پلی ساتایرن)
سقف کامپوزیت کرمیت
الف) سقف کرمیت با قالب دائمی:
تیرچه کرمیت و بلوک پلی استایرین
تیرچه کرمیت و بلوک سیمانی
ب) موقت (کامپوزیت کرمیت
قابلیت کاربردی در کلیه موارد سقف ها
این سقف در کلیه سازه های بتنی و فولادی، مساکن شهری و روستایی و مناطق زلزله زده و حادثه دیده مانند زلزله اخیر آذربایجان و ساختمان های صنعتی، اداری وتجاری بکار می رود.
الزامات طراحی ساخت
طراحی سقف کرمیت براساس نشریه ۱۵۱ و ۵۴۳ سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور می باشد. روشهای ساخت و فولاد و بتن مصرفی همچنین روشهای اجرا و ملزومات تحت شماره ۱۲۹۷۷ سازمان ملی استاندارد ایران می باشد.
در سیستم سقف کُرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده می شود. در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه، در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده می شود. برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی ، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت ) و یا هر پرکننده سبک استفاده می شود. فواصل تیرچه ها بسته به نوع قالب از 73 سانتی تا 100 سانتی متر متغیراست ، روی سقف نیز با 4 الی 10 سانتی متر بتن پوشانده می شود.
تیرچه ها از نوع خود ایستا بوده و به همین علت هیچ نوع شمع بندی در زیر سقف مورد نیاز نمی باشدو تیرچه ها به نحوی طراحی می شوند که بتوانند وزن بتن خیس، قالب ها و عوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند.
پس ازاین که بتن به 75% مقاومت مشخصه خود می رسد
تیرچه های فولادی با بتن به صورت یک مقطع مختلط وارد عمل شده و بارهای مرده و زنده سقف را تحمل می کنند.
سقف تیرچه و بلوک کُرمیت
با متداول شدن سقف های تیرچه و بلوک سنتی برخی از مشکلات سیستم طاق ضربی مرتفع شد. اما این سقف ها مشکلات دیگری را به همراه خود پدید آوردند که عمده ترین آنها ضرورت استفاده از شمع بندی در زیر سقف است.
شمع بندی علاوه بر دست و پاگیر بودن هزینه زیادی را نیز بر ساختمان تحمیل می کند. در سال 1363 با استفاده از بلوک کُرمیت به جای طاق ضربی که قبلا" در این سیستم بعنوان قالب ثابت بکار می رفت عملا" سقف تیرچه وبلوک کُرمیت وارد بازارشد.
این سقف به علت خود ایستا بودن تیرچه ها نیازی به شمع بندی ندارند و به همین علت از سرعت اجرای بسیار بالایی برخوردار می باشد. اجرای این سقف بر روی اسکلت های فولادی بتنی و دیوارهای باربر امکان پذیر می باشد
سقف پلیمری کُرمیت
در راستای سبک سازی ساختمان، این شرکت هم زمان با ستفاده از قالب کامپوزیت و بلوک های پوکه ای اقدام به استفاده از مصالح پلیمری در ساختمان کرده است.
استفاده از بلوک های پلی استایرن نسوز در سقف باعث کاهش مصرف تیرچه تا حدود 20% و کاهش فولاد مصرفی سازه تا حدود 7% می شود.
سهولات اجرای این نوع سقف، باعث افزایش سرعت اجرا و درنیتجه کاهش هزینه های اجرایی می گردد. در عین حال در هزینه های حمل و نقل نیز صرفه جویی قابل ملاحظه ای صورت می گیرد. شیارهای مناسب ایجاد شده در زیر این بلوک ها باعث پیوستگی گچ و خاک در زیر سقف می گردد.
در جهت بهبود استفاده از مصالح پلیمری، بخش تحقیق و توسعه این شرکت مشغول مطالعات و بررسی های بیشتر می باشد. سیستمهای معمول کامپوزیت در امریکا عینا" با تیرچه های با جان باز انجام می شود و معمولا" همراه با گذاشتن یک ورق فولادی موجودار به عنوان عرشه و آرماتور بندی روی آن بتن ریخته می شود . در این سیستم قالب ماندگار است و قطعات جان نیز با بتن احاطه نمی شود. در طراحی سیستم قالب کامپوزیت کُرمیت، نظر بر آن بوده که علاوه بر سرعت و تطبیق با آیین نامه ها ، هر چه ممکن اقتصادی تر باشد. از این رو اولا" قالب باید قابل استفاده مداوم باشد، ثانیا" جان تیرچه با بتن پر شود که بتوان قطعات جان را اقتصادی تر طراحی نمود و از لرزش سقف نیز کاسته شود. سیستمهای کامپوزیت رایج در ایران که با تیرآهن ساده یا لانه زنبوری با تیر ورق استفاده می شوند، دارای جان باز نیستند.
در وهله اول قالب های سقف کرمیت سه قطعه بوده و برای باز کردن ، قطعات آن باید از یکدیگر جدا می شد ، با تحقیق بخش R&D این شرکت این قالب با بهینه سازی و استفاده از خاصیت تغییر شکل ارتجاعی فولاد به قالبی یکچارچه تبدیل شد.
این قالب در بین تیرچه ها قرار گرفته و بعد از گیرش اولیه بتن قالب از زیر سقف در آورده می شود . این قالب محاسن بسیار زیادی دارد و با سرعت چیده و جمع آوری می گردد و با دقت مختصری , بارها قابل استفاده است. این قالب هم اکنون در پروژه های مختلف این شرکت مورد استفاده است.
آخرین بررسی ها و دستاوردها نشان داد که بهتر است جهت تطبیق سیستم با سیستم تیرچه بلوک و استفاده از آرماتور حرارتی یک جهته و حذف آرماتور خمشی در دال فوقانی و در نتیجه صرفه جویی اقتصادی، فاصله لب با لب تیرچه ها حداکثر 75 سانتی متر باشد. مزیت این قالب در آن است که با رعایت دیگر شرایط آیین نامه می توان آرماتور دو جهته را حذف و فقط آرماتور عمود بر تیرچه را منظور نمود.
هم اکنون این شرکت قالبهای جدید خود را به انتخاب مصرف کننده در فواصل و ارتفاع مختلف آماده عرضه نموده است. فاصله محور به محور تیرچه ها حدود 85 سانتی متر تا 95 سانتی متر و با ارتفاع 20 تا 25 سانتی متر، بسته به انتخاب خریدار و با مشاوره دفتر فنی شرکت و نوع تیرآهنهای مصرفی در سازه و طول دهانه است.
سقف های کاذب اولیه به صورت قطعات پلاستیکی در سالهای 1365 به بعد در اولین سقف های کامپوزیت کُرمیت به کار رفت. اما گران بودن مصالح ، نچسبیدن به گچ و خاک و خزش (Creep) باعث گردید که استفاده از آن مقید گردد. از سوی دیگر انواع تولیدات ورق گالوانیزه به صورت رابیتس در شکلها و فرمهای مختلف و تولید مواد اولیه آن (ورق گالوانیزه) در ایران ، ما را به سمت استفاده از این محصول سوق داد.
سقف ضربی کُرمیت
به علت اجبار در استفاده ار مصالح فشاری از زمان های قدیم استفاده از طاق قوسی متداول بوده و به همین جهت استفاده از سیستم طاق ضربی نیز به عنوان نوعی طاق قوسی رواج داشته است. وجود اشکالات عمده در عملکرد سقف های ضربی با تیرآهن مانند عدم ایجاد یک دیافراگم مناسب بین ستون ها و مصرف زیاد فولاد در مقایسه با مقدار باربری ، باعث شد تا در سال 1356 با ارائه طرحی بهینه " سقف ضربی کُرمیت " نسبت به اصلاح این سیستم اقدام گردد.
در سیستم طاق ضربی کُرمیت وجود بتن روی سقف می تواند یک دیافراگم مناسب بین ستون ها ایجاد کند و همچنین به علت بازبودن جان تیرچه ها مقدار زیادی در مصرف فولاد صرفه جویی می شود.
اگرچه از این سیستم در انبوه سازی استفاده نمی شود ، اما برای پروژه های کوچک و یا دور افتاده ، هنوز هم کاربرد دارد.
مزایای سقف کرمیت
* کاهش هزینه
* امکان حذف کش ها
* سرعت و سهولت اجرا
* عدم نیاز به شمع بندی
* پایین بودن تنش در بتن
* سهولت اجرا داکت (بازشو)
* حذف رد فولاد در زیرسقف
* امکان اجرای همزمان چند سقف
* مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا
* یکنواختی زیر سقف (مصرف گچ و خاک کمتر)
* امکان نظارت بر اجرای سقف در طول عملیات اجرایی
* کاهش مصرف بتن و وزن کمتر سقف (حدود 20%)
* یکپارچگی سقف و اسکلت (مقاومت در طول اجرای سقف)
امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه ها و باربری های خاص
طراحی سقف کرمیت با این فرض انجام می شود که تیرچه ها به تنهایی (قبل از گرفتن بتن) توانایی تحمل وزن خود، بلوک، بتن خیس و عوامل اجرایی را داشته باشند. بنابراین سقف کرمیت نیازی به شمع بندی در هیچ یک از مراحل عملیات اجرایی ندارد.
در این سیستم، اجرای سقف نسبت به سیستم های مشابه آسانتر بوده و با سرعت بیشتری انجام می شود. 48 ساعت پس از بتن ریزی، روی سقف قابل رفت و آمد و بارگذاری سبک بوده و می توان عملیات ساختمانی را ادامه داد که این مزیت موجب سرعت در روند عملیات ساخت می گردد.
با توجه به این که در سیستم سقف کرمیت هیچ گونه شمع بندی وجود ندارد. عملا" می توان چند سقف را برای بتن ریزی آماده کرد و هم زمان عملیات بتن ریزی را بر روی سقف ها انجام داد.
این کار برای ساختمان های با طبقات زیاد و یا زیربنای کم بسیار مقرون به صرفه و مناسب است.
به علت جوش شدن تیرچه ها به اسکلت، پس از گرفتن بتن، سقف و اسکلت یکپارچه شده و می تواند مانند یک دیافراگم صلب عمل کند. در اسکلت های بتنی نیز با در نظر گرفتن قلاب های مخصوصی، امکان یکپارچگی بیشتری ایجاد می شود.
با توجه به یکپارچگی سقف و اسکلت، می توان کش ها (اعضای غیرباربر) را حذف کرد . حذف کش ها علاوه بر صرفه جویی در مصرف فولاد باعث یکنواختی بیشتر زیر سقف شده و عملیات نازک کاری را به حداقل می رساند.
به علت خود ایستا بودن تیرچه ها(تیرچه قبل از گرفتن بتن می تواند وزن بلوک، بتن خیس و عوامل اجرایی را به تنهایی تحمل کند) تنش ایجاد شده در بتن بسیار پایین است .
آزمایش بارگذاری روی سقف های کرمیت که مقاومت نهایی بتن آنها کمتر از مقدار مورد نظر بوده نشان داده که بتن با مقاومت پایین به ظرفیت باربری سقف لطمه ای وارد نمی سازد.
امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه ها و باربری های خاص
در سیستم سقف کرمیت امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه های بلند و بارهای سنگین وجود دارد. تاکنون سقف با دهانه 5/12 متر و همچنین سقف با شدت بار 7 تن بر متر مربع اجرا شده که در هر مورد آزمایش های بارگذاری ، ایمنی سقف را تایید کرده اند.
اثر داغ آهن در سقف های ضربی به صورت خط تیره ای روی گچ مشاهده می شود ولی در سقف کرمیت به علت پایین تر بودن سطح بلوکها از تیرچه ها، پوشش گچ و خاک در زیر تیرچه ها نسبت به بقیه نقاط سقف بیشتر است و همین امر سبب کاهش جذب ذرات معلق می شود. بنابراین سایه فولاد بال تحتانی تیرچه ها مشاهده نمی گردد.
به علت فاصله زیاد تیرچه ها (73 تا 100 سانتی متر محور به محور ) ایجاد داکت درسقف جهت عبور لوله های تاسیساتی نصب دودکش موتورخانه و شومینه نصب توالت ایرانی و یا عبور کانال کولر به راحتی امکان پذیر است و نیاز به قطع کردن تیرچه ها نمی باشد.
اکیپ های خاصی جهت نظارت بر سقف ها آموزش دیده اند تا در صورت تمایل مشتری در طی اجرای سقف ها نظارت مستمر بر نحوه عملکرد مجریان صورت پذیرد و از سلامت اجرای سقف چه از نظر فنی و چه از نظر زیبایی اطمینان کامل حاصل گردد.
به علت فاصله زیاد تیرچه ها (حدود 75 سانتی متر محور به محور ) از مصرف بتن در حدود 20% نسبت به تیرچه و بلوک معمولی کاسته شده و نهایتا" وزن سبک تر می گردد. استفاده از بلوک های پوکه ای و بلوک های پلی استایرن کرمیت یا سیستم کامپوزیت نیزدر کاهش وزن موثر است.
مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا
محاسبات و آزمایش های بارگذاری روی سقف نشان می دهد که گسیختگی این سیستم پس از تغییر شکل های بسیار زیاد اتفاق می افتد. " گسیختگی نرم" و این رفتار سقف از نظر ایمنی مطلوب است .
مزایای سقف کامپوزیت کرمیت
* کاهش وزن سقف
* کاهش مصرف تیرچه
* کاهش هزینه های تمام شده
* عدم نیاز به محل دپوی مصالح
* سهولت اجرای داکت و عبور تاسیسات
* سهولت اجرای سقف با دهانه های بلند
نداشتن لرزش نسبت به سیستم کامپوزیت معمولی
کاهش وزن سقف
از آن جا که در این سیستم بلوک حذف می شود، وزن بلوک از وزن سقف کاذب کاسته می شود، این کاهش وزن حدود 10% کاهش مصرف تیرچه ، 7% کاهش وزن در اسکلت و فونداسیون ساختمان نیز خواهد داشت.
از آن جا که آکس به آکس تیرچه ها در سقف کامپوزیت حداقل 85 سانتیمتر می باشد، این امر باعث کاهش مصرف تیرچه و در نتیجه کاهش هزینه ها می شود.
سهولت اجرای داکت و عبور تاسیسات
خالی بودن فضای خالی بین تیرچه ها امکان عبور تمام کانالها، داکتها، لوله های برق و دیگر تاسیسات را به راحتی فراهم می نماید.
با توجه به آنکه تیرچه های فلزی کرمیت دارای جان باز هستند و در هنگام اجرا جان تیرچه کاملا" از بتن انباشته می شود، سقفهای کرمیت دارای لرزش نیستند.
سنگین بودن وزن بلوک و در نتیجه وزن زیاد سقف باعث خزش بتن و ایجاد خطر در هنگام زلزله می گردد که همواره یکی از مسائل خطر آفرین انواع سیستمهای تیرچه بلوک با دهانه بلند می باشد. در سقف کامپوزیت کرمیت با توجه به سبکی وزن سقف و کاهش بار وارده به تیرچه ها ، اجرای دهانه های بلند با اطمینان خاطر بیشتری انجام گرفته و تنش بتن مانند تمام سیستمهای سقفهای کرمیت بسیار پایین باقی خواهد ماند و بتن را دچار خزش ننموده و ضریب مقاومت سقف بالا می باشد.
کاهش وزن تیر چه مصرفی ، کاهش هزینه های بلوک ، کاهش هزینه های حمل و نقل ، کاهش وزن اسکلت و فونداسیون ، نداشتن پرت ، سرعت اجرای بالا ، نصب سقف کاذب با کمتر از نصف هزینه سقفهای کاذب موجود در بازار ، در مجموع باعث کاهش هزینه ساختمان میگردد.
به طور مثال چون هر قالب فلزی برای حداقل سی بار استفاده ، طراحی و ساخته میشوند میتوان با تعداد محدودی از این قالبها مساحت زیادی سقف اجرا نمود.
معمولا" این موضوع در زمان اجرا با خرید یا کرایه تعداد مشخصی قالب انجام میشود که فقط شامل دو بار کرایه حمل ( رفت و برگشت قالب به کارگاه) انجام می گردد و از هزینه بالای حمل بلوک یا یونولیت و پرت زمان حمل جلوگیری میشود.
ضمنا" بهای بلوک و حمل آن که در ابتدای پروژه باید هزینه گردد، صرفه جویی می شود . در صورت نیاز بخشی از این هزینه نه تمامی آن به صورت سقف کاذب ، آن هم در انتهای پروژه هزینه خواهد شد.
بطور کلی سقف تیرچه فولادی با جان باز دارای عملکرد دال یکطرفه می باشد . در این سیستم تیرچه عضو پیش ساخته ای است که به صورت خرپای دو سر مفصل به تیر های تکیه گاهی متصل می گردد . این تیرچه در دو مرحله تحت بارگذاری قرار می گیرد . د
: مرحله اول باربری
قبل از گرفتن بتن و در زمان اجرا , تیرچه بار مرده سقف شامل : وزن تیرچه , بلوک , بتن درجا و
بار زنده ( عوامل اجرایی ) را در حد فاصل تکیه گاهها تحمل می کند .ر
: مرحله دوم باربری
T پس از گرفتن بتن ( رسیدن به 75 درصد مقاومت مشخصه ) تیرچه به صورت یک تیر با مقطع
مشکل در می آید که تمامی بارهای وارد بر سقف را تحمل می کند . د
: اجزاء تشکیل دهنده سیستم
تیرچه بلوک بتن
اجزاء تشکیل دهنده سیستم *
تیرچه
تیرچه ها در فواصل مشخص ( معمولا 75 سانتیمتر ) به موازات یکدیگر روی تیرهای باربر قرار می گیرند . در ساخت تیرچه های مذکور از نبشی و میلگرد در بال فوقانی , تسمه و میلگرد در بال تحتانی و یک میلگرد خم شده در جان استفاده می گردد . تیرچه ها از نوع خود ایستا بوده و به این دلیل هیچگونه شمع بندی در زیر سقف انجام نمی پذیرد .
بلوک
برای پر کردن فضای خالی بین تیرچه ها و بعنوان قالب زیرین بتن پوششی از بلوک استفاده می گردد . بلوکها می توانند سیمانی , پلی استایرن و یا قالبهای موقت فلزی باشند . بلوکها فقط پر کننده بوده و هیچ گونه نقش سازه ای در تحمل بارهای وارده ندارند . د
بتن
بتن قسمتی از تیر مرکب است که فضای درونی تیرچه ها را پر کرده و روی بلوکها را به ضخامت 5 تا 7 سانتیمتر می پوشاند . بتن پس از حصول مقاومت لازم , به کمک عضو کششی تیرچه ها بار وارده بر سقف را تحمل می کند .
* سقف تیرچه های فولادی با جان باز دارای مزایایی بشرح ذیل می باشد *
عدم نیاز به شمع بندی
تیرچه های فولادی با جان باز طوری طراحی و ساخته می شوند که هنگام اجرا توان تحمل وزن خود , اجزای پرکننده بین تیرچه ها , بار دینامیکی ناشی از پمپاژ بتن , عوامل اجرایی و وزن بتن خیس را داشته باشند . بنابراین سقف با تیرچه های فولادی با جان باز در هیچ یک از مراحل عملیات اجرایی نیازی به شمع بندی نخواهد داشت .
: امکان اجرای همزمان چند سقف
با توجه به عدم نیاز به شمع بندی در سیستم سقف تیرچه های فولادی با جان باز , امکان آماده ساختن چند سقف بر روی هم برای بتن ریزی براحتی وجود داشته و می توان عملیات بتن ریزی را همزمان انجام داد . که در این صورت بدلیل کاهش تعداد دفعات بتن ریزی خصوصا هنگامیکه تعداد طبقات زیاد بوده و مساحت هر سقف کم باشد , صرفه جویی اقتصادی بدنبال خواهد داشت .
سرعت و سهولت اجرا
عدم نیاز به شمع بندی , وزن کم مصالح مصرفی و امکان اجرای همزمان چند سقف باعث می گردد اجرای سیستم مورد نظر در مقایسه با سیستمهای مشابه , از سرعت بیشتری برخوردار باشد . امکان بارگذاری سبک در سیستم مورد نظر , اجرای سقفهای بعدی را در زمان کوتاهی پس از بتن ریزی میسر نموده و موجب کاهش زمان اجرا خواهد شد . نظر به اینکه سیستم مورد بحث نیاز به شمع بندی ندارد , چنانچه به هر دلیل عملیات بتن ریزی با تاخیر مواجه گردد , عملیات اجرایی سقفهای بعدی متوقف نخواهد شد .
: کاهش میزان بتن مصرفی
مطابق نشریه شماره 151 سازمان مدیریت و برنامه ریزی ( ضوابط طراحی و اجرای تیرچه های فولادی با جان باز ) , فاصله به محور تیرچه ها در این سیستم 75 سانتیمتر می باشد . این مزیت در مقایسه با سیستمهای مشابه موجب کاهش تعداد تیرچه ها و چاله های بتنی شده و در نتیجه کاهش میزان بتن مصرفی را بدنبال خواهد داشت . ( بطور تقریبی یک متر مکعب بتن , ده متر مربع از سقف را خواهد پوشاند (
کاهش وزن سقف
کاهش میزان بتن مصرفی با توجه به وزن مخصوص آن که عمده ترین بخش وزنی سقف را به خود اختصاص میدهد , موجب کاهش وزن سیستم تا میزان 20% در مقایسه با سیستمهای مشابه خواهد شد. ضمن اینکه استفاده از پرکننده های پلی استایرن و بلوکهای پوکه ای به کاهش وزن سقف کمک بیشتری خواهد کرد .همچنین وزن کم و تعداد کم تیرچه ها در مقایسه با تیرهای فرعی و یا تیرچه های مشابه , وزن سقف را به حداقل ممکن خواهد رساند
تیرچه فولادی با بلوک پلی استایرن
تیرچه فولادی با بلوک سیمانی
تیرچه بتونی با بلوک سفالی
یکپارچگی سقف و اسکلت
در اسکلت فلزی که اتصال تیرچه ها به اسکلت با جوش انجام می شود و یا در اسکلت بتنی که انتهای تیرچه باید حداقل به اندازه 10 سانتیمتر داخل کلاف بتنی افقی یا تیر بتنی قرار گیرد, پس از رسیدن بتن به مقاومت نهایی , سقف و اسکلت به صورت یکپارچه عمل می نماید که به مفهوم عمل نمودن سقف به عنوان دیافراگم صلب می باشد . در این صورت انتقال بارهای جانبی از طریق دیافراگم به عنوان مقاوم در برابر بارهای جانبی به راحتی صورت گرفته و عملکرد بهتری از سازه به عنوان زلزله مورد انتظار خواهد بود. ر
: امکان حذف کش ها
در سقفهای تیرچه و بلوک معمولی به علت عدم امکان اتصال مکانیکی بین تیرچه ها و تیرهای فلزی , فرض بر این است که هماهنگی تغییر مکان جانبی قابها توسط کش ها تامین می گردد ولی در سیستم مورد بحث به این دلیل که تیرچه ها به اسکلت جوش می شوند , می توانند تغییر مکان جانبی قابها را هماهنگ سازند و دیگر نیازی به استفاده از کش ها نمی باشد . مزیت این عمل یکنواختی زیر سقف و صرفه جویی در مصرف فولاد خواهد بود .
مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا
هنگام آزمایشهای بارگذاری ثقلی , سیستم سقف با تیرچه فولادی در تغییر شکلهای بسیار زیاد گسیخته می شود که بیانگر مقاومت بالای این سیستم نسبت به سیستمهای مشابه می باشد و در بارگذاری جانبی , بدلیل ناچیز بودن حداکثر تغییر شکل افقی دیافراگم نسبت به تغییر مکان نسبی طبقه زیرین , سیستم سقف مذکور از صلبیت بالایی برخوردار می باشد . چنین عملکردی ضمن تامین اولین گام در شکل پذیری سیستم ( ظرفیت استهلاک انرژی ناشی از باردینامیکی زلزله ) , رفتار دینامیکی سازه را بهنگام بروز زلزله بهبود می بخشد .
پایین بودن تنش در بتن
با محاسبه مقطع مرکب در سیستم مورد بررسی , می توان بالا بودن تار خنثی را در مقطع معادل مشاهده کرد که بیانگر پائین بودن تنش در بتن می باشد . لذا می توان از بتن با مقاومت پائین تر در این سیستم استفاده کرد , بدون اینکه به ظرفیت باربری سقف لطمه ای وارد شود. ر
اثر یا داغ تیرآهن در سقفهای ضربی بصورت خط تیره ای روی گچ مشاهده می شود . ولی در این سقف بدلیل پائین بودن سطح بلوک یا هر پرکننده دیگری از تیرچه ها پوشش گچ و خاک در زیر تیرچه ها نسبت به بقیه نقاط سقف بیشتر است و همین امر سبب کاهش جذب ذرات معلق در هوا می شود . بنابراین سایه فولاد بال تحتانی تیرچه ها مشاهده نمی گردد .
بدلیل عدم استفاده از شمع بندی در سیستم مذکور , هنگام ساخت تیرچه ها بسته به طول تیرچه خیز منفی به آن اعمال خواهد شد تا پس از انجام عملیات اجرایی سقف و با وارد شدن وزن بارهای مرده و زنده , سطحی یکنواخت در زیر سقف حاصل گردد .
مزایای اصلی کرومیت :
ارزان تر تمام شدن سقف کرومیت نسبت به تیرچه پاشنی بتنی در اتمام کار می باشد.
درست است که تیرچه کرومیت گران تر از پاشنه بتنی است اما فاصله و تعداد آن کمتر می باشد اما تفاوت اصلی هنگام بتن ریزی به وجود می آید که در تیرچه معمولی هر متر مکعب بتن حدود 6.5 الی 7 متر مربع را پوشش می دهد اما در کرومیت 10 متر مربع را می پوشاند که با توجه به قیمت بتن که از اصلی ترین مصالح ساختمان می باشد حدود 25 الی 30 درصد کمتر مصرف می شود و در انتهای کار قیمت بتن مصرفی، هزینه کل سقف تمام شده را تغییر داده و کرومیت ارزان تر و سریعتر می باشد.
مهمترین مزیت تیرچه کرومیت :
هزینه ی کمتر و وزن کمتر سازه که این کمتر شدن هزینه بخاطر سه علت می باشد :
1- درست است که هر عدد تیرچه کرومیت گرانتر از تیرچه پاشنه بتنی تمام می شود اما فاصله ی بین تیرچه های کرومیت 70 سانتی متر می باشد در صورتی که در پاشنه بتنی این فاصله به 50 سانتی متر کاهش پیدا می کند و همین امر باعث کمتر شدن تعداد تیرچه ها در هر دهانه از سقف گردیده که حدوده سی درصد هزینه ی تیرچه کاهش پیدا می کند.
2- به همین دلیل فاصله و کمتر شدن ریل های بتن خود به علت فولاد بیشتر هر متر مکعب بتن در سقف کرومیت با ارتفاع 5 سانتی متر از روی یونولیت حدود 10 متر مربع را می پوشاند. اما این امر برای سقف تیرچه بتنی هر متر مکعب بتن تقریبا 7 متر سقف را می پوشاند. که در اینجا هم 30 درصد کاهش مصرف بتن خواهیم داشت.
3- در سقف های کرومیت چند سقف بطور همزمان بتن ریزی می شود اما در سقف های معمولی در سازه های زیر هزار متر مربع باعث می شود که هزینه ی حمل و کسر پمپ برای بتن ریزی را از بین می برد که در مجموع این سه عامل در کنار یکدیگر محاسبه شود خواهیم دید که هزینه ی سقف کرومیت کمتر از پاشنه بتنی خواهد بود.
یکپارچگی سقف به پل ها به علت جوش شدن و بنابراین باربری بیشتر سازه را به ارمغان می آورد. نداشتن نیاز به حرارتی در موازی تیرچه های کرومیت مگر در سازه های خاص که باز هم به کمتر شدن هزینه ها کمک می کند.
عدم نیاز به جک و شمع بندی در زیر سقف
به دلیل خیز منفی که در زمان تولید تیرچه کرومیت به آن می دهند این تیرچه ها به صورت خود ایستا بوده و نیازی به شمع بندی در زیر سقف تیرچه کرومیت نمی باشد . در سقف های تیرچه بلوک سنتی در زمان بتن ریزی سقفها نیروی زیادی که بر روی سقف در حال بتن ریزی وارد می شود بوسیله شمع ها به سقف پایین منتقل شده و باعث تنش در بتن سقف پایین می شود . در مواردی هم دیده شده است که در هنگام بتن ریزی سقفی ، سقف طبقه پایین که هنوز بتن آن خشک نشده و جک آن نیز زود برداشته شده است فرو ریخته است .
امکان بتن ریزی چند سقف ساختمان
به دلیل خود ایستا بودن تیرچه های کرومیت و عدم نیاز به شمع بندی می توان چند سقف را در یک مرحله بتن ریزی نمود .
بتن ریزی چند سقف با هم موجب حذف هزینه های کسر بتن ، ترانسفر تراک های حمل بتن و اجرت پیمانکاران اجرای سقف و پمپ بتن می گردد .
سرعت بالای اجرای سقف ها
به علت سبکی تیرچه های کرومیت و امکان تیرریزی تمام طبقات در یک نوبت در صورت استفاده از بلوک یونولیت سقفی ( پلاستوفوم یا پلی استایرن ) به جای بلوک سیمانی یا سفالی سرعت اجرای کار افزایش می یابد.
فاصله آکس به آکس حدود ۷۰ سانتیمتری تیرچه های کرومیت موجب سهولت اجرای داکتها جهت عبور لوله های تاسیساتی و کانال ها ، نصب توالت ایرانی و عدم نیاز به قطع تیرچه می باشد .
به دلیل فاصله بیشتر تیرچه کرومیت که حدود ۷۰ سانتیمتر می باشد ، مصرف بتن نیز در حدود ۲۵ الی ۳۰ درصد کاهش می یابد . در شرایط عادی با فرض صحیح بودن متراژ بتن برای سقف تیرچه کرومیت با ارتفاع ۲۵ سانتی متر هر متر مکعب بتون حدود ۱۰ متر مربع سقف را پوشش می دهد و برای تیرچه کرومیت با ارتفاع ۲۰ سانت نیز هر متر مکعب بتن ۱۲ الی ۱۳ متر از سقف را پوشش می دهد .
برای خرید تیرچه های کرومیت باید در نظر داشت که ورق و نبشی های مورد استفاده می بایستی تولید کارخانه فولاد مبارکه باشد ، همچنین میلگردهای مصرفی زیگزاگ تیرچه کرومیت نیز از نوع فابریک A1 و یا A2 باشد.
تیرچه های کرومیت بر اساس جداول آماده ای که در کتاب تیرچه های فولادی با جان باز ، منتشر شده توسط شرکت کرمیت پارس ارائه شده ساخته می شود . وزن تیرچه های کرومیت با بارگذاری مسکونی با تیرچه های ۵ الی ۶ متر و بدون استفاده از تیرچه مضاعف نباید از حدود ۱۰ کیلوگرم بیشتر شود .
قیمت تیرچه کرومیت نیز معمولا بر اساس قیمت روز آهن آلات به خصوص ورق و میلگرد تعیین می شود .
برای استعلام قیمت روز تیرچه کرومیت (تیرچه فلزی) می توانید با دفتر فروش تماس گرفته و یا در صورتی که مایل به خرید از تولید کنندگان دیگری هستید ، با ارسال فایل پلان تیرریزی خود به ایمیل ما ، مشخصات تیرچه کرومیت ساختمان شما به همراه فایل نشریات ۱۵۱ و ۵۴۳ که راجع به طراحی تیرچه کرومیت و اجرای سقف کرومیت می باشد ، به طور رایگان برای شما ارسال می گردد .
جوش CO2 :
در این شرکت از جوش CO2 برای جوشکاری تیرچه ها استفاده می گردد.
در جوش CO2 با گاز محافظ به علت نازک بودن نازل جوش و بهتر بودن جنس سیم مصرفی و همچنین محافظ قطعه جوشکاری شده با گاز، کیفیت و مقاومت خیلی بیشتری نسبت به جوش معمولی خواهیم داشت.
نکته : در این جوش از جریان مستقیم با قطب معکوس استفاده می شود.
تجربه نشان داده که در صورتی که بتوانیم از ورود گازهای موجود در هوا یعنی اکسیژن و نیتروژن به منطقه جوش پیشگیری کنیم جوش از خواص شیمیایی و فیزیکی بهتری برخوردار خواهد بود. جوشکاری قوس الکتریلی با گاز محافظ CO2 یک روش بسیار مفید و فراگیر است. این روش برای جوشکاری فلزات سخت و غیر سخت در تمامی ضخامت ها مورد استفاده قرار می گیرد و یک روش بسیار مناسب برای جوشکاری صفحات فلزی نازک و مقاطع نسبتا ضخیم فلزات غیر سخت می باشد که در شرکت ایران خودرو بعد از جوش مقاومتی با لاترین میزان استفاده را در سالن های بدنه سازی به خود اختصاص داده است.
جداول تیرچه کرومیت
محاسبات تیرچه کرومیت کاری سخت و زمان برمی باشد که در محاسبات آن می توان از نرم افزار KDS استفاده نموده و یا از جداول موجود که برای کرومیت آمده است استفاده کرد که در این جداول باید از AS مقاطع استفاده نمود بدین صورت که میزان فولاد مصرفی در قسمت بالایی تیرچه و پایین تیرچه ها با توجه به میزان بار دارد از جدول مربوطه استخراج گردیده و با توجه به مقاطع موجود در بازار ایران، صرف اقتصادی خریدار، جوشپذیری مقاطع، اجرایی بودن آن ها به تولید این تیرچه ها اقدام نمود.
با توجه به استانداردهای ملی ایران سال 95 بهترین جدول کتاب جداول تیرچه های فولادی با حال باز ( کرومیت ) می باشد که برای هر بارگذاری و با توجه به نحوه بتن ریزی سقف ها و طول تیرچه ها ( هر 10 سانتی متر ) محاسبه شده است و سطح مقطع مورد نیاز را می دهد.
بدین گونه که برای بتن ریزی؛ بتن با دست، بتن با پمپ، با پلی استایرن، بلوک سیمانی، بصورت جداگانه طراحی ها انجام گردیده و موجود در خود دارد. و برای بارهای مختلف و با توجه به ارتفاع تیرچه ها مقدار فولاد مصرفی بصورت سانتی متر مربع را به کاربر ارئه می نماید.
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 مطالعات در زمینه سبک سازی و حذف بتن ناکارآمد از سال ۱۹۸۵ در دانشگاه های آلمان و مجموعه شرکت های گروه فناوری های کوبیاکس درسال ۱۹۹۷ با همراهی مهندسین و متخصصینی از سوئیس و دیگر کشورهای اتحادیه اروپا پایه ریزی و تآسیس شده است و اکنون تبدیل به یک مجموعه متخصص در مورد اسلب های تخت سبک با بتن مسلح شده است.
این دانش از سال ۱۳۸۷ به صورت انحصاری در ایران و تعدادی از کشورهای منطقه در اختیار کوبیاکس ایران است.
دلایل انتخاب و ورود این تکنولوژی توسط کوبیاکس ایران به کشور
دلایل انتخاب و ورود تکنولوژی کوبیاکس توسط کوبیاکس ایران به کشور عبارتند از:
صنعتی سازی
عدم نیاز به سرمایه گذاری زیاد برای احداث کارخانجات مواد اولیه
عدم نیاز به نیروی کار خیلی متخصص و امکان استفاده از نیروهای موجود
امکان احداث کارخانجات تولیدی در اقصی نقاط کشور
عدم وابستگی به خارج از کشور
سازگاری با مباحث و مقررات ملی ساختمانی کشور
اقتصادی بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستم های رایج
انعطاف پذیری سیستم در ارتباط با مسآله معماری و سازه ای
تکنولوژی دوستدار محیط زیست
مفهوم کوبیاکس
Cobiaxاساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی "سقف دال ۲ طرفه" مشابه سقف های بتنی دال ۲ طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد. جنس این گوی ها پلی اتیلن بازیافت یا پلی پروپیلن می باشد
بدین صورت که این گوی ها در حدفاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند. با توجه به اینکه در دال های بتنی ۲ طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن میانی و ایفای عملکرد دال ۲ طرفه می باشد.
در فنآوری Cobiax با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری ۲ محوره همچنان حفظ می گردد. همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در ۲ امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتا سر فضای میانی دال بتنی می توان باربری مناسبی را برای این دال متصور شد.
اجزای این سیستم عبارتند از:
مدول قفسه ای (گوی های پلاستیکی به همراه خرپای فولادی)
دال بتن آرمه
قابلیت های دیگر کوبیاکس
کوبیاکس قابلیت انطباق با هر گونه معماری را دارا است. نحوه چیدمان گوی های توخالی، اندازه و شکل دال بتنی بر اساس مقتضیات پروژه تعیین می گردند. کوبیاکس را می توان همراه با تکنیک های ساختمانی از قبیل پس کشیدگی و یا سازه های مرکب در دهانه بلندتر از ۱۸ متر مورد استفاده قرار داد.
اجرای تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی مشابه روش های سنتی و با قابلیت اجرا در ضخامت دال همانند تصاویر زیر می باشد
مزایای سیستم کوبیاکس در مقایسه با سایر سقف های رایج
در سیستم Cobiax اعضای دال سقف شامل بتن، آرماتور، توپی های توخالی پلاستیکی، و قفسه مسلح می باشد. توپ های توخالی در هسته مرکزی قفسه مسلح قرار گرفته و یک قفسه مدولار مسلح ایجاد می کند. این کیج مسلح مابین ۲ لایه آرماتور زیرین و رویین دال قرار گرفته و با حذف بتن غیرباربر از درون دال موجب سبک سازی آن می شود. در این سازه سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی سازه شامل ترکیب دال و ستون (تقریباً قاب ساده) و دیوار برشی بتنی با شکل پذیری متوسط می باشد.
مزایای فنی
مزایای فنی سیستم کوبیاکس عبارتند از:
باربری ۲ محوره
بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی (ستون های لاغرتر، کاهش ۴۰ درصدی حجمی و عددی ستون ها
بهینه سازی دال و فونداسیون (کاهش بارهای وارد بر پی، دال های تا ۳۰ درصد سبک تر
بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی
کاهش ارتفاع کلی سازه (بهینه سازی ارتفاع سقف
کنترل خیز بهتر
مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله (کاهش اثر آسیب های لرزه ای، کاهش ارتفاع و سبک شدن سازه
حذف تمام تیرهای اصلی
مزایای معماری
.
.
مزایای معماری سیستم کوبیاکس عبارتند از:
انعطاف پذیری در پلان معماری (کاهش عددی ستون ها
قابلیت پذیرش کاربری های گوناگون
سهولت تغییر کاربری افقی و عمودی
امکان اجرای کنسول تا ۷ متر
امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف
افزایش فضای مفید (قابلیت اجرای دهانه تا ۱۸ متر بدون اجرای ستون
مزایای اقتصادی
مزایای اقتصادی سیستم کوبیاکس عبارتند از:
کاهش مصرف بتن
کاهش المان های سازه ای
کاهش مصرف آرماتور
کاهش زمان ساخت
کاهش هزینه های اجرای تاسیسات (حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها
کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف
روش اجرای درجای سیستم کوبیاکس
قالب بندی سقف
۲) اجرای شبکه آرماتور پائینی
3) جایگذاری گوی های کوبیاکس
4)اجرای شبکه آرماتور بالائی
۵) بتن ریزی و ویبره
۶) باز کردن قالب
منابع
مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی > تحقیقات > اختراعات > اختراعات ارجاعی از اداره ثبت". مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی. بازبینی شده در 2016-04-10.
اختراع سقف سبک مرکب از سوی عضو هیئت علمی واحد بجنورد". دانشگاه آزاد اسلامی واحد بجنورد. بازبینی شده در 2016-04-20.
"معرفی سقف LCP". سایت عمران پویا. بازبینی شده در 2016-04-10.
"سقف مرکب LCP". تارنمای تخصصی عمران و معماری. بازبینی شده در 2016-04-10.
ایران، انجمن صنفی بتن سبک سلولی. "آغاز تولید صنعتی سقف سبک ال سی پی با استفاده از فوم بتن". شرکت بتن سبک آراتا. بازبینی شده در 2016-04-10.
نشریه شماره ۱۵۱ راهنمای طراحی و اجرای سقف تیرچه های با جان باز در ترکیب با بتن (سال۱۳۸۱
معاونت امور فنی -دفتر امور فنی و تدوین معیارها -سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور
نشریه شماره ۵۴۳. دستورالعمل طراحی و اجرای سقف های تیرچه و بلوک -تیرچه های پیش ساخته خرپایی و تیرچه های فولادی با جان باز (۱۳۹۰
معاونت نظارت راهبردی – دفتر فنی نظام اجرایی
استاندارد ملی شماره ۱۲۹۷۷ تیرچه با جان باز مورد مصرف در سقف ساختمان-ویژگی ها و روش های آزمون. موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران.
اجرای سقف کرومیت و کوبیاکس و مزایای آنها
39