سقف تیرچه بلوک چیست؟چرا از آن استفاده می شود؟

ابزار ساخت سقف تیرچه بلوک

قیمت تیرچه: برای انجام و ساختن سقف تیرچه بلوک درجا به دستگاه‌هایی نظیر انبر و میلگرد و پمپ بتن، ویبراتور نیاز است.

تیرچه و بلوک در سقف تیرچه بلوک درجا، دارای انواع مختلفی هستند.

از انواع مختلف بلوک‌ها می‌توان به بلوک‌های سفالی، بلوک‌های بتنی و پلاستوفوم اشاره کرد.

تیرچه‌ها نیز دارای نمونه‌های متفاوتی هستند که از آن‌جمله می‌توان تیرچه‌های پیش‌کشیده، تیرچه‌های پس‌کشیده و تیرچه‌های پیش تنیده را نام برد.

بلوک:

تیرچه صنعتی ایران: بلوک به قطعاتی گفته می‌شود که در بین تیرچه ها قرار می‌گیرند که ابعاد آن‌ها با توجه به ضخامت سقف و فواصل بین تیرچه‌ها متغیر است.

از بلوک به‌عنوان قالب دائمی‌ و همچنین قالب زیرین بتن پوششی درجا استفاده می‌شود.

بلوک‌ها قطعاتی توخالی و از پیش ساخته شده می‌باشند که بین تیرچه‌ها قرار می‌گیرند و باتوجه به فاصله تیرچه‌ها از هم و ضخامت سقف اندازه‌های متغیری دارند.

از بلوک‌ها برای قالب بندی جانبی و به‌عنوان قالب زیرین بتن درجا استفاده می‌شود و باید مقاومت لازم در برابر ضربه‌های ناشی از عبور و مرور در زمان بتن‌ریزی را داشته باشند.

کلاف میانی:

کلاف میانی در امتداد عمود بر تیرچه‌ها و به‌منظور تقویت دیافراگم افقی ساختمان و توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه بلوک درجا و در محل‌هایی که بار منفرد وجود داشته باشد، اجرا می‌شود.

آرماتور یا میلگردهای حرارتی:

برای جلوگیری از تنش‌ در بتن‌های پوششی سقف تیرچه بلوک درجا و همچنین برای رفع برخی تغییرات ناشی از افت و تغییر دما، در قسمت بالایی بتن سقف و روی بلوک‌ها، آرماتورهایی به‌صورت عمود برهم اجرا می‌شوند که آرماتور افت و حرارت یا میلگرد حرارتی نام دارند.

ها به صورت عمود برهم هستند که در بر روی بتن و روی بلوک‌ها قرار می‌گیرند که به منظور مقاومت در برابر تنش‌های گوناگون در بتن درجا و تغییر حرارت روی بلوک‌ها تعبیه می‌شوند.

این میلگردها به شکل مربع هستند که بر روی سقف قرار می‌گیرند و از شکستگی بتن در برابر افت حرارت جلوگیری می‌کنند.

این آرماتورها با توجه به کاربردشان قطرهای متفاوتی دارند.

آرماتور منفی:

قبل از عملیات بتن‌ریزی به‌دلیل طرح تیرچه‌ها و فرض تکیه‌گاه ساده، می‌بایست آرماتورهای منفی در هر کدام از تیرچه‌ها و در محل تکیه‌گاه‌ها اضافه شود.

آرماتور برشی:

اگر میلگرد عرضی تیرچه‌های مورد استفاده، به اندازه کافی در تکیه‌گاه ادامه نیافته باشد، می‌بایست از میلگردهای عرضی برای تقویت تیرچه استفاده گردد که به آن‌ها آرماتور، برشی گفته می‌شود.

بتن پوششی یا درجا:

بتن پوششی یا درجا، قسمتی از یک تیر مرکب بوده که درهنگام ساخت سقف تیرچه بلوک درجا، پس از قرارگیری تیرچه‌ها و بلو‌ک‌ها، اجرا می‌شود.

پس از ایجاد مقاومت لازم، با استفاده از آرماتورهای کششی تیرچه، بار وارد به سقف را تحمل می‌کند.

بتن درجا را بعد از جای‌گذاری تیرچه و بلوک روی تیرچه و می‌‌ریزند که به صورت پودر یا مایع هستند.

این بتن‌ها بعد از بدست آوردن مقاومت مورد نیاز، با آرماتورهای کششی، بار یا نیروی وارد به سقف را تحمل می‌کنند.

ضخامت بتن را براساس طول دهانه و بار وارد به سقف محاسبه می‌شود.

سقف تیرچه بلوک درجا، محافظ گرما و صدا است و در برابر نیروهایی که به آن وارد می‌شود مقاوم است.

این نوع سقف کم وزن و سطح آن یکدست و یکپارچه است.

سقف تیرچه بلوک درجا به‌دلیل سبکی از نظر اقتصادی به‌صرفه است.

مهمترین مزایا و برتری‌های سقف تیرچه درجا نسبت به سایر سقف‌ها عبارتند از:

• صرفه‌جویی در مصرف بتن در سقف تیرچه بلوک درجا به‌علت استفاده از بلوک‌های توخالی و حذف بتن ناحیه کششی بسیار زیاد است.
• در اجرای سقف تیرچه بلوک درجا به‌این‌ دلیل که تولید تیرچه و بلوک در کارخانه صورت می‌گیرد از نیروی انسانی کمتری استفاده می‌شود.
• نصب آسان بدون نیاز به جرثقیل به علت وزن کم تیرچه‌ها.
• سهولت و سرعت در اجرای سقف به‌دلیل پیش‌ساخته بودن تیرچه و بلوک.
• قالب‌بندی در این نوع سقف‌ها برای ایجاد تکیه‌گاه موقت، محدود به شمع‌بندی و نصب چهارتراش در فواصل مشخص در زیر سقف می‌شود.
• در سقف تیرچه بلوک درجا، بتن‌ریزی به‌صورت یکپارچه انجام می‌شود و بتن کمتری نسبت به سایر سقف‌ها مورد نیاز است.
• دارای مقاومت خوب سقف در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله.
• عایق خوب صدا و حرارت.
• سطح صاف و یکنواخت موجود در زیر سقف باعث کاهش ضخامت نازک‌ کاری می‌شود که در نتیجه باعث کاهش بار مرده سقف می‌شود.
• به‌دلیل مصرف کم فولاد بسیار مقرون‌به‌صرفه است.

کاربرد بتن برای ساخت‌وساز به‌خصوص در اجرای سقف علی‌رغم داشتن مقاومت زیاد در برابر فشار، تحمل چندانی درمقابل نیروی‌های کششی نداشته.

همین‌ امر باعث شده است که تا از بتن به‌ تنهایی برای استحکام در یک سازه استفاده نشود.

کابرد تیرچه بلوک در کنار بتن‌ریزی توانسته است این مشکل را به‌خوبی برطرف نموده و امروزه به عنوان متداول‌ترین روش اجرای سقف شناخته شود.

• طولانی بودن زمان اجرا نسبت به سقف‌های کامپوزیت و کرومیت
• احتیاج به نیروی متخصص دارد
• عدم کاربری در دهانه‌های بزرگ

‌کاربرد سقف تیرچه بلوک در انواع ساختمان‌ها

استفاده از سقف تیرچه بلوک در ساختمان اسکلت فلزی:

در این نوع ساختمان‌ها بهتر است از تیرهایی به شکل لانه زنبور استفاده شود چون بتن از منافذ تیرهای لانه زنبوری شکل می‌گذرد و به همدیگر متصل می‌شوند و همچنین آرماتورهای منفی و حرارتی را به صورت مستقیم و بدون اینکه انحنا یا خمیدگی بوجود بیاید از این منافذ عبور داد.

در این کار برای جایگاه تیرچه‌ها، مقداری از آهن‌های تیرچه را برهنه می‌کنند و روی بال تیرآهن قرار می‌دهند.

برای عملکرد صحیح سقف تیرچه بلوک در ساختمان اسکلت فلزی، میلگردهای کششی در زیر تیرچه را به پل‌های فلزی جوش می‌دهند و اگر بخواهند از بلوک‌های پلی استایرن استفاده کنند؛ نوع نسوز یا کندسوز آن را به‌کار می‌برند.

هنگام بتن‌ریزی به ضخامت بتن توجه می‌کنند که ضخامت آن کمتر از 5 سانتی‌متر بر روی بلوک نباشد.

در دو طرف تیرچه‌ها از میلگردهای اتصال و ممان منفی استفاده می‌شود.

کمترین مقدار عرض کلاف‌های عرضی و کف بتنی تیرچه‌ها 10 سانتی‌متر می‌باشد و برای جلوگیری از بالارفتن وزن سقف که با قرار گرفتن بتن به داخل سقف این اتفاق می‌افتد، از بلوک‌هایی که ته آنها بسته هست؛ استفاده می‌شود.

استفاده از سقف تیرچه بلوک درجا در ساختمان آجری

در این ساختمان‌ها برای اینکه بتوانند تیرچه بلوک قرار دهند ابتدا شناژی بر روی دیوار ایجاد می‌کنند که طول آن 35 تا 40 سانتی‌متر است و از تعدادی میلگرد یا آرماتور استفاده می‌کنند.

استفاده از سقف تیرچه بلوک درجا در ساختمان بتنی

در این نمونه ساختمان ممکن است ارتفاع سقف از ارتفاع پلی که به آن وصل می‌شود کمتر باشد.

بنابراین، این اختلاف ارتفاع را با پرکردن بتن با زاویه 45 درجه از بین می‌برند و بعد از بتن سبک استفاده می‌کنند.

شرایط آب و هوایی برای اجرای سقف تیرچه بلوک

برای اجرا و انجام سقف تیرچه بلوک در هر دمایی می‌توان کار را انجام داد.

ولی وقتی بخواهند وارد مرحله بتن‌ریزی شوند، چون بتن تحت شرایط نامساعد جوی تغییر پذیر است، باید شرایط جوی و دمایی را در نظر گرفت.

دما باید بین 5 تا 35 درجه سانتیگراد باشد.

بتن ریزی نباید روی سطح یخ زده یا برف‌دار یا در زمان بارش باران انجام شود چون بتن در دماهای پایین بسیار کمتر است و این بتن که در برابر یخ‌زدگی محافظت نشده باشد؛ آسیب‌پذیرتر است.

البته در صورت ضرورت انجام بتن‌ریزی در شرایط نامساعد باید تمهیدات خاص این شرایط را مطابق با آیین‌نامه‌ها و دستورالعمل‌های موجود رعایت کرد.

خیز منفی در سقف تیرچه بلوک

در موقع اجرای این سقف بايد خيز مناسبی به طرف بالا به تيرچه‌ها داد تا پس از اجرا و يكپارچه شدن سقف و وارد شدن بارهای وارده، اين خيز منفی حذف شود.

مقدار خيز در كارگاه براساس تجربه بدست می‌آيد و معمولاً به ازای هر متر طول دهانه، ۲ ميلی متر خيز منفی در نظر گرفته می‌شود.

دلایل خیز منفی:

بعد از ریختن بتن روی سقف، تحت وزن ناشی از بتن و به تبع آن تغییرشکل شمع زیر سقف و همچنین نشست تکیه گاه شمع‌ها و همچنین خزش و جمع شدگی بتن، تراز سقف پایین‌تر از تراز موجود نقشه می‌شود.

برای همین با خیز منفی آن را جبران می‌کنند.

تیرچه عضوی پیش ساخته به صورت ترکیبی از بتن و فولاد است که در حالت کلی دارای دو نوع پیش ساخته و خرپایی است.

تیرچه پیش ساخته دارای چهار بخش اصلی است؛

میلگرد کششی، میلگرد بالایی، میلگرد عرضی و بتن پاشنه.

میلگرد کششی:

حداقل عرض میلگردهای کششی به وسیله مهندس محاسب تعیین می‌گردد.

حداقل تعداد میلگردهای کششی نیز دو عدد است که باید در سراسر طول تیرچه اجرا شوند.

با این حال اگر به بیش از دو میلگرد نیاز باشد لازم نیست طول آنها به اندازه طول تیرچه باشد و میزان طولشان با محاسبات لنگر خمشی تعیین می‌گردد.

معمولا از میلگردهای عاجدار به جای میله‌های ساده به عنوان عضو کششی تیرچه های پیش ساخته استفاده می‌شود.

دلیل این امر، صرفه جویی اقتصادی و ایجاد اتصال بهتر میلگرد و بتن است.

میلگرد عرضی:

تیرچه پیش ساخته دوبار تحت بارگذاری قرار می‌گیرد یکی در هنگام حمل و نقل از کارگاه تا محل مورد نظر و یکی در هنگام نصب و برداشتن شمع‌ها.

میلگردهای عرضی، به منظور افزایش مقاومت تیرچه، به هنگام جا به جایی در تیرچه پیش ساخته تعبیه می‌شود.

میلگرد بالایی:

این نوع میلگرد دارای قطری بین 6 تا 12 میلیمتر است و کاربرد آن تحمل نیروهای فشاری وارده بر تیرچه است.

در برخی از موارد می‌توان از تسمه یا ورق به جای میلگرد بالایی استفاده کرد.

بتن پاشنه:

بتن پاشنه پوشش بتن روی میلگرد است که ضخامتی در حدود 4 الی 5 دارد و عرض آن حدودا 10 سانتی متر است.

پس از قرار گرفتن خرپا در قالب سفالی نوبت بتن‌ریزی پاشنه است.

این مرحله نقش مهمی در اجرای سقف ایفا می‌کند.

انواع رایج تیرچه که به وفور در بازار ساخت و ساز عرضه می‌گردند، تیرچه فندوله و تیرچه کرومیت هستند.

 تیرچه فندوله یا تیرچه کفشک‌دار:

در این نوع تیرچه پیش ساخته، از قالب دائمی (سفالی) برای بتن‌ریزی پاشنه استفاده می‌شود.

تیرچه کفشک‌دار شامل میلگردهای زیگزاگی شکل و میلگردهای طولی هستند.

میلگردهای زیگزاگی برای تحمل نیروی برشی و میلگردهای طولی برای تحمل نیروی کششی به کار برده می‌شوند.

بر روی میلگردهای طولی بتنی با عرض حداقل 10 سانتیمتر ریخته می‌شود که به آن بتن پاشنه اطلاق می‌شود.

بتن پاشنه برای پوشش میلگردها و افزایش مقاومت تیرچه در برابر آتش‌سوزی به کار برده می‌شود.

تیرچه کرومیت:

تیرچه کرومیت از یک تیرچه فلزی که بر روی آن میلگردی به منظور تقویت تحمل نیروی کششی قرار گرفته تشکیل شده است.

ساختار آن تا حدی شبیه به تیرچه فندوله است.

به این معنا که بر روی بال پایینی، میلگردهای زیگزاگی یا خرپایی به منظور تقویت تحمل نیروی برشی، قرار دارد و در نهایت بر روی این میلگردهای زیگزاگی یک نبشی قرار می‌گیرد.

بلوک‌ها شامل انواع مختلف سفالی، بتنی و یونولیتی هستند.

در حالت کلی این بلوک‌ها از هر ماده‌ای که ساخته شده باشند، نباید با بتن واکنش شیمیایی ایجاد کنند.

در کل استفاده از فوم به دو نوع دیگر ترجیح داده می‌شود.

دلیل این اقبال عمومی، وزن سبک فوم و اجرای بالای آن است.

در حال حاضر 3 نوع تیرچه در ایران پرکاربرد می‌باشد:

الف. تیرچه بتنی

ب. تیرچه فلزی خود ایستا (کرمیت)

ج. تیرچه فلزی غیر خود ایستا (تام)

تیرچه بتنی رایج‌ترین نوع تیرچه در ایران می‌باشد.

این نوع تیرچه تشکیل شده از پاشنه و خرپا که اغلب از میلگرد ساخته می‌شود.

اگر برای ریختن بتن پاشنه از قالب سفالی که به فندوله معروف است استفاده شود، به آن تیرچه کفشک‌دار گفته می‌شود.

تیرچه بتن تنیده نیز در بعضی ساختمان‌ها استفاده می‌شود.

میلگرد مورد استفاده در این نوع تیرچه‌ها با حد روانی بالا بوده و در ساختن این نوع تیرچه‌ها قبل از انجام بتن‌ریزی میلگردهای به‌کار رفته در تیرچه را تحت کشش قرار می‌دهند.

آنگاه بتن‌ریزی بتن را انجام می‌دهند و پس از سخت‌شدن بتن، میلگردها را آزاد می‌کنند.

بدین وسیله بتن تیرچه قبل از بارگذاری تحت فشار قرار می‌گیرد.

معمولاً از یک ناودانی به عنوان قالب بتن پاشنه آن استفاده می‌شود و پس از گیرش بتن تیرچه از قالب خارج می‌شود.

اجزاء تشکیل دهنده خرپای تیرچه عبارتند از :

میلگرد بالا، میلگرد مارپیچ یا عرضی و میلگرد‌های کششی پاشنه.

میلگردهای بالا، عضو بالای خرپا بوده و قطر آن نباید کمتر از 6 میلیمتر، و بیشتر از 12 میلیمتر باشد.

توصیه می‌شود از میلگرد 10 یا 12 آجدار استفاده شود.

ارتفاع خرپای تیرچه باید به اندازه‌ای باشد که میلگرد بالا، قدری بالاتر از سطح بلوک‌ها قرار گرفته و در بتن پوشش نیز قرار گیرد.

میلگرد عرضی عضو مورب خرپا را تشکیل می‌دهد و نیروهای برش سقف را تحمل می‌کند.

زاویه میلگرد‌های عرضی با میلگرد‌های کششی پایین، بین 30 تا 45 درجه می‌باشد.

قطر آن نیز بین 5 تا 10میلیمتری می‌باشد و حداکثر فاصله میلگرد‌های عرضی از یکدیگر 20 سانتیمتر می‌باشد.

میلگرد‌های کششی پایین نیز ممان‌های مثبت وسط دهانه را تحمل می‌نماید.

حداقل تعداد میلگردهای پایین که سرتاسر طول تیرچه را طی می‌کند 2 عدد می‌باشد.

قطر آنها باید بین 8 تا 16 میلیمتر باشد.

اگر ضخامت بین پاشنه تیرچه 5/5 سانتیمتر یا بیشتر باشد، می‌توان از میلگردهای نمره 18 و 20 نیز استفاده کرد.

همچنین در صورتی که در محاسبات انجام شده بر اساس بارهای وارده و طول تیرچه نیاز به فولاد بیشتری در پاشنه باشد، می‌توان تعداد میلگردهای پاشنه را افزایش داد.

حداقل فاصله میلگردهای کششی از یکدیگر باید 5 میلیمتر بیشتر از قطر بزرگترین دانه بتن مصرفی باشد.

برای اینکه چسبندگی بهتری بین بتن و فولاد ایجاد شود، باید تمام میلگردها به صورت آجدار استفاده شود.

برای تامین تکیه‌گاه بلوک، بتن پاشنه باید صاف ریخته شود و حداقل پهنای بتن پاشنه 10 سانتیمتر و حداکثر 16 سانتیمتر می‌باشد.

ضخامت بتن پاشنه 5/4 تا 5/5 سانتیمتر می‌باشد و باید به اندازه‌ای باشد که کلیه میلگردهای کششی در بتن آن غوطه ور باشند.

بتن پاشنه باید ریزدانه بوده و عیار آن 400 الی 500 کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن باشد.

برای پر کردن فضای خالی بین تیرچه‌ها از بلوک‌های تو خالی استفاده می‌شود که جنس آنها از سفال یا بتن و یا پلی استایرن می‌باشد.

بلوک‌ها علاوه بر پرکنندگی فضای خالی در حکم قالب بتن پوشش نیز هستند.

بلوک‌ها در سقف‌های اجرا شده با تیرچه بلوک تحمل نیرو نمی‌کنند و فقط خاصیت پرکنندگی دارند.

قسمت زیرین بلوک، جهت تامین سطحی مسطح برای انجام نازک‌کاری کاربرد دارد.

بلوک‌ها در محاسبه مقاومت سقف به حساب نمی‌آیند و اساساً به منزله قالب‌هایی هستند، که باید نیروهای اجرایی پیش از بتن‌ریزی سقف را تحمل نمایند.

مواد تشکیل دهنده بلوک نباید روی بتن درجا اثر شیمیایی داشته باشند.

ارتفاع و طول بلوک، تابع ضخامت کل سقف و فاصله تیرچه‌ها از یکدیگر می‌باشند ولی ارتفاع بلوک‌ها معمولاً بین 20 تا 25 سانتیمتر می‌باشد.

وزن بلوک باید در حدی باشد که به آسانی روی سقف جابجا گردد.

بلوک‌های سفالی باید عاری از ترک و دانه‌های آهکی باشند و رنگ آنها یکنواخت بوده و به طور یکسان پخته شده باشند.

سطوح بلوک سفالی باید صاف و عاری از انحناء و خمیدگی و دارای لبه‌های تیز و مستقیم بوده و بافت ریز و متراکم داشته باشد.

سطح خارجی بلوک به جهت ایجاد چسبندگی لازم به بتن بالایی و همچنین به نازک کاری زیر سقف شیاردار می‌باشد.

بلوک‌های پلی استایرن نیز باید دارای دانسیته لازم جهت مقاومت در برابر بارهای وارده تا قبل از بتن‌ریزی و همچنین وزن بتن تازه باشند.

پلی استایرن مورد مصرف باید از نوع ضد حریق باشد.

درصد استفاده از بلوک‌های سیمانی با توجه به وزن بالای آنها بسیار کم می‌باشد.

وزن بلوک‌های سفالی در حدود 7 تا 10 کیلوگرم وزن بلوک‌های بتنی 15 تا 20 کیلوگرم می‌باشد.

خاصیت مکندگی بلوک نباید بیشتر از 20% و کمتر از 13% باشد.

اگر قدرت جذب آب آنها از 20% بیشتر باشد، بلوک کلیه رطوبت گچ و خاک را مکیده و باعث پوک شدن آن می‌شود و اگر از 13% کمتر باشد در این صورت چسبندگی ملات گچ و خاک به آن کم می‌شود و ممکن است طبله کند.