مقاله حاضر به بررسی شایستگیها و میزان افتادگی سقفهای تیرچه کرومیت و استروفیوم در سازههای بتنی میپردازد. از آنجا که در بسیاری از ساختمانها و بناها، کرومیت و استروفوم مورد استفاده در سقفها، مواردی در اجرای آنها وجود دارد، باعث میشود تا از مزایا و معایب آن در زمان ساخت اطلاعاتی داشته باشید.
به طور کلی، تیرچههای پیش ساخته کرومیت با بلوکهای سفالی و بتن، اگر به درستی طراحی، محاسبه و اجرا شوند، به دلیل ضخامت بلوکهای سقفی، لرزش کمتری نسبت به سقفهای بتنی درجا و کامپوزیت دارند. اما این یک موضوع کلی بوده و در شرایط مختلف، متفاوت است. به عنوان مثال، لرزش سقفهای کامپوزیت در مواردی که هر دو تیرچههای اولیه و فرعی در حین بتنریزی در بتن قرار گیرند، بسیار کمتر خواهد بود.
لرزش سقفها با بلوکهای سبک قدیمی و تیرچه کرومیت پیش ساخته از جنس کامپوزیت نیز نسبت به سایرین از این نوع، کمتر است و این به دلیل وجود مادهای به رنگ سفید در پلیمر پلی استایرن است که عایق رطوبت، گرما و عایق صوتی بوده که در کارخانههای پتروشیمی تولید میشود، خواهد بود.
این ماده در وزن حجمی بسیار کمی (1.04 تا 1.09 گرم در سانتی متر مکعب) در درجهبندی مختلف ریز و درشت وجود دارد که به شکل گرانول، ورق و بلوک با اندازه و ضخامتهای مختلف یافت میشوند. برش آنها با دستگاههای برش یا با سیم داغ کار سادهای است. در این مطالعه سقفهای کرومیت و استروفیوم بررسی شده و مزایا و مضرات آنها در سازههای بتنی با سقف تیرچه مورد بررسی قرار گرفته است.
امروزه انواع متریال مورد استفاده برای ساخت و سازها وجود دارند، برخی از سازهها به شکل ساختمانهای اسکلت آهنی و برخی دیگر بتنی هستند. روشهای مختلفی برای اجرای سقفها از قبیل تیرچههای بتنی پیش ساخته، تیرچه فولادی کرومیت با کامپوزیت و سقف ساخته شده با تیرچهها با استروفیوم وجود دارد و هر کدام دارای مزایا و مضراتی هستند، که در این سری از مقالهها به طور کامل درباره آنها ذکر شده و مباحث مربوط به آنها ارائه خواهد شد.
کیفیت مواد نقش مهمی در ساختارهای پیشساخته دارد که بعدا به آنها خواهیم پرداخت. ابتدا گفته میشود که در فرآیند تولید تیرچههای کرومیت، مخصوصا فرآیند جوشکاری از مهمترین مواردی است که در هنگام بررسی دیداری قابل مشاهده خواهد بود. علاوه بر جوشکاری، موارد مختلفی در کیفیت آنها وجود دارد، مانند همپوشانی زیگزاگ، ابعاد جوشکاری و فواصل جوشکاری، مراحل زیگزاگی بر اساس محاسبات، کنترل دمای محیط و بررسیهای جوشکاری منظم، که همه قابل ذکر است. بنابراین یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده تیرچهها، جوشکاری نادرست آنها است.
استفاده از جوشکاری تک فاز که در بسیاری از کارگاههای غیر مجاز بسیار رایج است که این امر باعث بی ثباتی جوش میشود. همچنین افزایش بیش از حد آمپر جوش باعث ذوب شدن نقطه جوش شده و باعث کاهش قابل توجه در مقاومت تیرچههای جوش خورده میشود. مشکل شایع دیگر در هنگام آماده سازی تیرچههای کرومیت، عدم کفایت در فواصل جوش، همپوشانی نامناسب زیگزاگها، عدم توانایی جوشکاری زیگزاگ در گوشههای فوقانی، یا عدم کفایت طول جوشکاری زیگزاگ، وصله نامناسب قطعات، غیر سازگاری جوش با مرحله زیگزاگی و حتی عدم دقت در هنگام تقویت میلگردها است.
با توجه به عرض بیشتر بلوکهای استروفیوم امکان قرارگیری آنها در سقف تیرچه کرومیت قابل قبولتر است، همچنین به دلیل بتن ریزی چندین سقف ساختمانی به طور همزمان، در صورت شکستن بلوک در طبقات بالاتر، تعداد شکستهای بعدی در طبقات پایین به ترتیب افزایش مییابد، که نیاز به تهیه مصالح را بیشتر میکند.
مقاله حاضر به بررسی شایستگیها و میزان افتادگی سقفهای کرومیت و استروفیوم (Styrofoam) در سازههای بتنی میپردازد. از آنجا که در بسیاری از ساختمانها و بناها، کرومیت و استروفوم مورد استفاده در سقفها، باید با توجه به الزامات آنها اجرا شود، هر کدام از آنها مزایا و روش اجرایی خاصی دارند که باید به آن توجه کافی شود. به طور کلی، تیرچه پیش ساخته به صورت اتصال کوتاه با بلوکها در سقفهای ساخته شده با کرومیت و بتن، در صورت طراحی، محاسبه و اجرای صحیح، به دلیل ضخامت بلوکهای سقفی، لرزش کمتری نسبت به سقفهای ساخته شده با بتن و کامپوزیت دارند.
اما این یک موضوع کلی است و در شرایط و کاربری مختلف متفاوت هستند. به عنوان مثال، لرزش سقفهای کامپوزیت در مواردی که زیر هر دو تیر اولیه و فرعی در حین بتن ریزی قرار گیرند، بسیار کمتر خواهد بود. لرزش سقفهای ساخته شده با بلوکهای سبک قدیمی و تیرهای پیش ساخته بتنی از جنس استیل کامپوزیت نیز نسبت به سایرین از این نوع کمتر است. ساخت سقف و اجرای پلیمر پلی استایرن باعث میشود تا این سقفها عایقی در برابر رطوبت، گرما و عایق صوتی باشند که این ماده در کارخانههای پتروشیمی تولید میشود.
این ماده در وزن حجمی بسیار کمی (1.04 تا 1.09 گرم در سانتیمتر مکعب) در درجهبندی مختلف ریز و درشت وجود دارد که به شکل گرانول، ورق و بلوک با اندازه و ضخامتهای مختلف قابل اجرا است. قطع آن با دستگاههای برش یا با سیم داغ کار سادهای است. در این زیر نکاتی در مورد سقفهای کرومیت و استروفیوم آورده شده و مزایا و مضرات آنها در سازههای بتنی مورد بررسی قرار گرفته است.
امروزه انواع متریال برای ساخت و سازها مورد استفاده قرار میگیرد، برخی از آنها به شکل ساختمانهای اسکلت فلزی و برخی دیگر با استفاده از بتن ساخته میشوند. روشهای مختلفی برای اجرای سقفها از قبیل تیرچههای بتنی پیش ساخته، تیرچه فولادی، کامپوزیت با تیرچه کرومیت و تیرچه با استروفیوم وجود دارد و هر کدام دارای مزایا و مضراتی هستند، در این سری از مقالهها به طور کامل ذکر شده و مباحث مربوط به آن ارائه خواهد شد.
کیفیت مواد نقش مهمی در ساختارهای این سقفها دارد که بعدا به آنها خواهیم پرداخت. فرآیند تولید تیرچههای کرومیت خصوصا فرآیند جوشکاری آنها از مهمترین مواردی است که در مقاومت تیرچه نقش مهمی دارد و باید به آن توجه ویژهای شود. علاوه بر جوشکاری، موارد مختلفی در کیفیت این تیرچهها نقش دارند، مانند همپوشانی زیگزاگ، ابعاد جوشکاری و فواصل جوشکاری، مراحل زیگزاگی بر اساس محاسبات، کنترل دمای محیط و بررسیهای جوشکاری منظم، که همه قابل توجه است.
بنابراین یکی از مهمترین عوامل تهدیدکننده تیرچهها جوشکاری نادرست آنها است. استفاده از جوشکاری تک فاز در بسیاری از کارگاههای غیر مجاز بسیار رایج بوده که این امر باعث بی ثباتی جوش میشود. همچنین افزایش بیش از حد آمپر جوش باعث ذوب شدن محل جوش شده و کاهش قابل توجهی در مقاومت تیرچههای جوش خورده به وجود میآورد.
مشکلات شایع دیگر در هنگام آماده سازی تیرچههای کرومیت، عدم رعایت در فواصل جوش، همپوشانی نامناسب زیگزاگها، عدم توانایی جوشکاری در زاویههای تنگ زیگزاگ در گوشههای فوقانی، یا عدم رعایت طول جوشکاری زیگزاگ، وصله نامناسب قطعات، رعایت نکردن محاسبات اولیه در مرحله زیگزاگی و حتی عدم دقت در هنگام تقویت خواهد بود. با توجه به عرض بیشتر بلوکهای استروفیوم امکان قرارگیری آنها در سقفهای کرومیت قابل قبولتر است، همچنین به دلیل بتن ریزی چندین سقف ساختمانی به طور همزمان، امکان شکستن بلوک در طبقات بالاتر، تعداد شکستهای بعدی در طبقات پایین به ترتیب افزایش مییابد، که نیاز به تهیه بلوکهای بیشتری است.
تیرچه انواع مختلفی دارد و هر کدام از آنها در سازههای مختلف کارایی دارند که یک نوع از آن تیرچه فلزی (کرومیت) است. این تیرچهها از سه جزء اصلی تشکیل شدهاند، بال تحتانی آنها از یک ورق با ضخامت 3 یا 4 سانتیمتر و از جنس فولاد است و بال فوقانی آن از نبشی فولادی استفاده میشود. این بالها با استفاده از میلگردهایی که به صورت زیگزاگ شکل گرفتهاند به هم متصل میشوند.
میتوان تیرچههای فلزی را نوعی از سقف پیش تنیده در نظر گرفت که در ساختمانهای فلزی مورد استفاده زیادی دارند. این نوع از تیرچه مقاومت کافی برای تحمل وزن خود را دارد و در زمان اجرا نیازی به شمع نگهدارنده ندارد و برای ایجاد مقاومت لازم باید در زمان ساخت آنها، وزن این تیرچهها را سنگینتر در نظر گرفت تا تیرچه کرومیت بتواند عملکرد مورد نظر را داشته باشد.
تیرچه فلزی به گونهای است که هر متر مکعب بتن، قابلیت پوشش دادن 10 متر مربع از سقفی که با استفاده از این نوع از تیرچه ساخته شدهاند را خواهد داشت. زمانی که از این نوع از تیرچه برای سقف ساختمان استفاده میشود، هزینهها کمتر خواهد شد. فاصله میان دو تیرچه بتنی در سقفها معمولا 50 سانتیمتر در نظر گرفته میشود و اگر به جای استفاده از تیرچه بتنی، از تیرچه فلزی در ساخت سقف استفاده شود، میتوان تیرچهها را در فاصله 70 سانتیمتری قرار داد. استفاده از تیرچههای فلزی باعث کاهش 30 درصدی هزینهها میشود.
به خاطر این که در زمان ساخت، تیرچهها با خیز منفی ساخته میشوند، زمانی که در محل نصب قرار میگیرند، نیازی به شمع نگهدارنده نخواهند داشت و مقاومت کافی برای تحمل وزن خود را دارند، مزاحمتی برای دیگر عملیات ساختمانی ایجاد نمیکنند و کارهای ساخت بدون وقفه ادامه پیدا میکند. کاهش زمان ساخت در بازگشت سریعتر سرمایه کمک میکند و از هزینهها کاسته خواهد شد.
میتوان تیرچههای چندین طبقه را در جای خود قرار داده و سپس عملیات بتنریزی را انجام داد. با این کار زمان ساخت و هزینههای تجهیزات و کارگران کمتر شده و هزینههای ساخت کاهش پیدا میکند. تیرچههای فلزی وزن کمی دارند و در صورتی که در بین آنها از بلوکهای یونولیتی استفاده شود، بار مرده ساختمان کمتر شده و در زمان طراحی، میتوان از پایههایی با ضخامت کمتر استفاده کرد.
به خاطر فاصله 70 سانتیمتری بین دو تیرچه استفاده شده در سقف، لولههای مختلف تاسیسات ساختمان را به راحتی میتوان از میان این تیرچهها عبور داد و مانعی برای طراح ایجاد نمیکند. طراح، شبکه تاسیسات و لولهکشی از بهترین جای ممکن و بدون مزاحمت تیرچههای سقف میتواند کانالها و لولهها را عبور دهد.
منبع: http://tirche-khorramdezh.com/modulesPage.aspx?modulename=viewNews&newsID=20182
برچسب موجود بر روی تیرچهها اطلاعات مربوط به تولید کننده و ابعاد تیرچه را نشان میدهد. اگر اندازه اعضاء در سایت اندازهگیری میشود، باید از یک میکرومتر استفاده شود، زیرا تفاوت ضخامت مصالح ارائه شده توسط تولید کنندگان دارای ابعاد در حد یک هزارم اینچ است.
بازتوزیع بار یک روش توزیع بار متمرکز بین چند تیرچه در یک سیستم تیرچه یا سقف است. بازتوزیع بار یک گزینه در دسترس است به شرطی که یک عضو را بتوانید در زیر یا درون تیرچه قرار دهید. اگر عضو وارد شده دارای سختی مناسب باشد، بار متمرکز را میتوانید بر روی چند تیرچه صنعتی توزیع کنید.
اضافه کردن تیرچههای جدید یا تیرهای با بال گسترده برای حمایت از بار اضافی قبل از استفاده از راهکارهای تقویتی گران را در نظر داشته باشید. از نگرانی عمده به هنگام اضافه کردن تیرها یا تیرچهها، موانع موجود است. اضافه کردن اعضا ممکن است امکان پذیر نباشد، زیرا لوله کشیها، سیم کشیهای برقی و یا موانع دیگر ممکن است در مسیر بوده و حذف یا جایگزینی آنها میتوانند هزینههایی به مراتب بیشتر از اضافه کردن تقویت کنندهها داشته باشد.
اگر مایل به اضافه کردن تیرچه هستید، باید به محورهای زاویه دار توجه داشته باشید. برای قرار دادن تیرچه یا تیر در محل خود، "no camber" باید برای تیرچههای اضافه شده در نظر گرفته شود. در شرایطی که بخواهید از تیرچههای سری K استفاده کنید، عمق پایهها باید به 2 اینچ محدود شود و سپس به منظور تسهیل فرآیند نصب باید در محل نصب شود. یک راهکار پیشنهادی برای تکمیل تیرچه این است که سازنده یک اسپلایس مرکزی تولید کند، به طوری که دو قطعه جداگانه را بتوانید در محل نصب کرده و سپس به آن پیچ کنید.
نوع تقویت کننده و جزئیات مورد استفاده، وابسته به هندسه تیرچهای است که قصد تقویت آن را دارید. موارد زیر تأثیر عمدهای بر راهکارهای ارائه شده برای تقویت اعضای قطری و جان دارد:
همچنین در نظر بگیرید که میتوانید اعضای قطری و اعضای جان را تنها در یک طرف تقویت کنید. این ممکن است زمانی لازم باشد که تیرچهها در مجاورت دیوارها یا موانع دیگر قرار میگیرند. در چنین مواردی باید توجه ویژهای به خروج از مرکزیت اعضاء معطوف شود.
دو رویکرد طراحی در رابطه با تیرچههای تقویت کننده وجود دارد.
اگرچه رویکرد اول محافظه کارانه است، از توزیع بار در میان عضو تقویت کننده و عضو موجود صرفنظر میکند. این رویکرد به طور کلی برای تقویت اعضای قطری استفاده نمیشود. با استفاده از هر دو روش، باید این واقعیت را در نظر بگیرید که هزینه مصالح مورد استفاده برای تقویت در مقایسه با هزینه نیروی کار ناچیز است. همچنین با استفاده از هر دو رویکرد طراحی، روش ایمنتر این است که تیرچهها را در لبهها تقویت کنید. جوشکاری میتواند به اندازه کافی حرارت ایجاد کند تا به طور موقت باعث از دست رفتن مقاومت در فولاد شود.
این امر به ویژه در صورتی اتفاق میافتد که جوشکاری به طور مورب نسبت به محور عضو انجام شود. با از دست دادن مقاومت عضو میتواند سقوط کرده و یا فرو بپاشد، بنابراین تقویت عضو میتواند به راحتی جلوی وقوع یک فاجعه را بگیرد.
بهتر است که اعضاء را بدون در نظر گرفتن بارهای مرده و زنده تقویت کنید. این را میتوان با محاسبه مقدار بار زنده موجود در تیرچهها و سپس بلند کردن آن به حالت عادی اندازه گیری کرد. طراح همچنین باید توجه ویژهای به خروج از مرکزیت به وجود آمده توسط تقویت کنندهها داشته باشد و همچنین تاثیر هرگونه تاخیر برشی در طراحی را در نظر داشته باشد.
اگر رویکرد اول در نظر گرفته شود، نیازی به رعایت ملاحظات خاصی وجود ندارد. به سادگی اعضای تقویت کننده را برای حمل بار کلی میتوانید، طراحی کنید.
در رویکرد دوم فرض شده است که نیروهای اعمال شده بین اعضای موجود و اعضای تقویت کننده به طور مستقیم نسبت به سطح بارگیر نسبی آنها توزیع میشوند. هر گونه پیش بارگذاری در اعضای موجود باید در نظر گرفته شود. اگر تیرچهها برای باربرداری نیروهای موجود به بالا جک میشوند، پیش بارگذاری آنها صفر خواهد بود، در غیر این صورت پیش بارگذاری را میتوانید بر اساس بار موجود در زمان تقویت اعضاء محاسبه کنید.