کف‌های چوبی و فلزی همیشه روی تکیه‌گاه‌های مخصوص مونتاژ می‌شوند. به دومی تیرها می گویند. کف های بتنی را می توان بدون استفاده از چنین عناصر نگهدارنده ای در دهانه های اسکلت ساختمان گذاشت. از این گذشته، دال های این نوع خود با افزایش استحکام و ظرفیت باربری عالی متمایز می شوند.
کمی از تاریخ
کف‌های بدون پرتو برای اولین بار در ساخت یک ساختمان در سال ۱۹۰۲ در ایالات متحده توسط مهندس اورلانو نورکورز استفاده شد. در روسیه، چنین طرح هایی در آغاز قرن گذشته نیز مورد استفاده قرار گرفت. اولین چنین خانه ای در کشور ما در سال 1908 در مسکو ساخته شد. این یک ساختمان چهار طبقه برای انبار محصولات لبنی بود. این بنا به راهنمایی مهندس A. F. Lopeit ساخته شده است. از ویژگی‌های این نوع ساختمان‌ها این بود که ستون‌های آنها دارای بالای کشیده بودند. بنابراین، سطح تماس بین تکیه گاه ها و صفحات افزایش یافت و قابلیت اطمینان نصب افزایش یافت. بنابراین در آغاز قرن به سقف هایی از این نوع «قارچ شکل» می گفتند.
محل استفاده
چنین طبقه هایی را می توان تقریباً در هر نوع ساختمانی مجهز کرد. اغلب، سازه های بدون تیر را می توان به عنوان مثال در ساختمان های مرتفع دال شهری مسکونی مشاهده کرد. همچنین در بسیاری از موارد در کارگاه های تولیدی، انبارها، گاراژها و … کف سازی به این صورت انجام می شود
به طور خاص، چنین ساختارهایی اغلب در شرکت های صنایع غذایی مجهز می شوند. اینها می توانند به عنوان مثال، لبنیات، کارگاه های تولید محصولات نیمه تمام و غیره باشند. یعنی اغلب سقف های بدون تیر در جایی نصب می شوند که الزامات بهداشتی افزایش یافته است.
در ساخت و ساز مسکن خصوصی، سازه های بین کفی از این نوع به ندرت استفاده می شود. اما گاهی اوقات ساختمان‌های مسکونی حومه شهر به این شکل ساخته می‌شوند.
انواع اصلی
در ساخت و ساز، تنها سه نوع از این طبقه وجود دارد:
- تیم های ملی؛
- یکپارچه;
- پیش ساخته-یکپارچه.
سازه نوع اول از دو بخش تشکیل شده است: دال واقع در بالای ستون و سرستون. طبقات پیش ساخته بدون پرتو پیکربندی نسبتاً ساده ای دارند. دال در این مورد بر روی قفسه های ویژه ای قرار می گیرد که در بالای ستون قرار دارند. دومی به نوبه خود روی سرستون ها نگه داشته شده و با جوشکاری به هم متصل می شوند.
سازه های یکپارچه و پیش ساخته-یکپارچه
نوع دوم کفپوش های بدون تیر، یکپارچه هستند. آنها در جاهایی استفاده می شوند که سقف های صاف مورد نیاز است. به عنوان مثال، آنها به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرنددر معابر زیرزمینی و مترو. این گونه سقف ها دال های جدانشدنی مسطحی هستند که توسط ستون ها پشتیبانی می شوند. دومی در این مورد نیز دارای حروف بزرگ است.
یکی از ویژگی های سقف های بدون تیر یکپارچه پیش ساخته این است که با یک شبکه ستونی مربع یا مستطیل طراحی شده اند. در اغلب موارد، در این مورد، تکیه گاه ها بر اساس طرح 6x6 متر نصب می شوند، این گونه کف ها بر روی پانل های پیش ساخته، دهانه و بالای ستون قرار می گیرند.
سقف های بدون سرمایه
این نوع ساخت و سازها در بین سازندگان نیز بسیار محبوب است. در این حالت عناصر کف مستقیماً بر روی دکل ها و ستون های قاب قرار می گیرند. دال ها در چنین سازه هایی اغلب دارای ضخامت ثابت هستند.
استفاده از این گونه سقف ها در ساخت ساختمان ها در سال ۱۹۴۰ آغاز شد. از ویژگی های سازه های بدون تیر از این نوع، کاهش مساحت صفحات نگهدارنده روی ستون ها است. برای درک نیروهای برشی در این مورد، از تکنیک تقویت عرضی کف‌های بدون تیر نیز استفاده می‌شود. میله های فولادی به طور قابل توجهی استحکام صفحات را در ناحیه ای که به تکیه گاه ها متصل می شوند افزایش می دهند.
همچنین هنگام طراحی ساختمان هایی از این نوع می توان ستون هایی با قطر زیاد تهیه کرد. هنگام استفاده از چنین عناصری، سطح تماس بین تکیه گاه ها و صفحات افزایش می یابد. و در نتیجه، بارها نمی توانند همپوشانی را در ناحیه ستون ها از بین ببرند.
انواع قاب
ساختمان های دارای سقف بدون تیر را می توان با استفاده از فناوری های مختلف ساخت. قاب چنین خانه هایی عبارتند از:
- قاب;
- ارتباط;
- قاب-رابط.
در سیستم های نوع اول، وظایف اصلی باربر روی سقف ها توسط ستون ها و میله های متقاطع نصب شده در دو جهت انجام می شود. عناصر قاب در چنین ساختمان هایی قاب های صلب هستند. دومی تمام بارهای وارد بر ساختمان را - هم عمودی و هم افقی - درک می کند.
در قاب های کراوات، بارهای اصلی بر روی سیستم های ستون ها و دیافراگم ها، که به آنها پیلون نیز می گویند، می افتد. نقش خود طبقات در چنین ساختمان هایی به شدت در حال افزایش است. علاوه بر بارهای عمودی واقعی، در این حالت، این سازه ها بارهای افقی را نیز درک می کنند و پس از آن آنها را به دیافراگم منتقل می کنند.
قاب های مهاربندی ترکیبی معمولاً در سازه های باربر ساخته شده از فولاد و بتن مسلح یکپارچه استفاده می شود. در این حالت، سیستم های دیافراگمی 85-90 درصد بارهای افقی را درک می کنند. در عین حال با افزایش اندک می توانند به طور کامل در برابر آنها 100% مقاومت کنند.
مزایا
در مقایسه با کف‌های معمولی بدون پرتو، مزایای بی‌قید و شرطی دارند. مزایای چنین ساختارهایی در وهله اول عبارتند از:
- شدت کار کم در پایان کار؛
- کاهش ارتفاع و ظرفیت مکعب ساختمان؛
- بهبود بهداشت.
تکمیل کف های صاف بدون پرتو بسیار ساده تر از کف های معمولی است. در این صورت حتی نیازی به انجام بایگانی سقف نیست. تنها چیزی که برای تکمیل چنین همپوشانی لازم است گچ کاری سطح و رنگ آمیزی بیشتر است. علاوه بر این، هر دوی این عملیات زیاد طول نخواهد کشیدزمان.
دال های بتن مسلح بدون پرتو معمولاً نازک تر از نمونه های سنتی هستند. بر این اساس، با همان ظرفیت مکعب، ساختمان کمتر خواهد شد.
چه مزایای دیگری وجود دارد
مراقبت از سطح کف‌های بدون تیر بسیار آسان‌تر است. در واقع، در این مورد، طراحی سقف یا کف دارای شکاف هایی نیست که آوار یا گرد و غبار ممکن است مسدود شود. بر این اساس، انواع میکروارگانیسم های بیماری زا در چنین سقف هایی شروع نمی شوند. به همین دلیل مرسوم است که سازه هایی از این نوع را در مغازه های مواد غذایی یا مثلاً در بیمارستان ها تجهیز می کنند.
معایب چیست
معایب چنین همپوشانی هایی البته وجود دارد. عیب اصلی سازه های این نوع در مقایسه با سازه های تیرآهن وزن زیاد آنهاست. تکیه گاه ها برای کف های این نوع باید تا حد امکان قوی نصب شوند.
همچنین، عرض دهانه محدود از معایب سازه های بدون تیر تلقی می شود. فاصله بین تکیه گاه های زیر دال چنین طبقاتی نباید خیلی زیاد باشد. بتن مسلح یک ماده بسیار بادوام است. اما با یک منطقه بزرگ و یک بار جدی، چنین صفحه ای همچنان شروع به خم شدن می کند و حتی ممکن است فرو بریزد.
از نظر اقتصادی فقط چیدمان طبقات بدون تیر در دهانه هایی با عرض حداکثر 5x6 متر با بار 5 کیلونیوتن بر متر2 امکان پذیر است. در این مورد، طرح ها معمولاً کاملاً قابل اعتماد هستند.
طراحی کف بدون پرتو یک روش نسبتاً پیچیده و بسیار مسئولانه است. فقط یک فرد با تجربه می تواند این کار را انجام دهد.مهندس بسیار ماهر البته مشکلات در ترسیم نقشه ها را می توان به معایب چنین سازه هایی نیز نسبت داد.
ویژگی های محاسبه کف بدون تیر
طراحی کفپوش از این نوع، بنابراین، باید تا حد امکان مراقب باشد. در سازه های معمولی از این نوع، بار با تاخیرهای نسبتاً کوتاه زیادی تحمل می شود. از سوی دیگر، صفحات دارای مساحت بزرگی هستند و بنابراین می توانند بیشتر خم شوند.
محاسبه طبقات بدون تیر چگونه انجام می شود؟ همانطور که قبلاً ذکر شد، چنین سازه هایی بیشترین استفاده را در ساخت و ساز دارند و روی دهانه هایی تا 5-6 متر نصب می شوند. اگر فاصله بین تکیه گاه ها بیشتر باشد، طراحان معمولاً در اطمینان از استحکام صفحات برای پانچ کردن مشکل دارند..
سقف به این شکل در اطراف ستون شروع به فرو ریختن می کند. بتن در این مکان یکپارچگی خود را از دست می دهد که می تواند منجر به ریزش آنی دال شود. چندین راه برای افزایش مقاومت ترکیدگی سازه وجود دارد:
- با افزایش ضخامت کاری صفحه؛
- با افزایش سطح بلبرینگ؛
- با نصب آرماتورهای عرضی.
روش های مختلفی برای محاسبه دال های بدون تیر، یکپارچه، پیش ساخته یا پیش ساخته-یکپارچه وجود دارد. به عنوان مثال، در ساخت و ساز، اغلب از فناوری محاسبه ممان خمشی کل استفاده می شود.
همچنین طراحی دال های یکپارچه بدون تیر را می توان با استفاده از فناوری های دقیق تر و مدرن تر انجام داد. به عنوان مثال یکی از این روش ها نام داردلحظات.
فناوری قدیمی
این تکنیک برای انجام محاسبات هنگام نصب کف بدون پرتو اغلب در زمان ما استفاده می شود. در این مورد، اولین چیزی که مهندسان به عنوان مبنا قرار می دهند این است که نیروهای وارد بر سرستون ها بر روی یک مثلث توزیع می شوند. در این حالت، فاصله بین مراکز ثقل دومی به عنوان دهانه محاسبه شده پانل در نظر گرفته می شود. کل ممان خمشی در این حالت را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
M=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
در اینجا W کل بار در هر سلول یک دال کف بدون تیر است، L فاصله بین ستون ها، c ابعاد سرستون ها است.
این فرمول توسط J. Nichols در سال 1914 ایجاد شد. قبلاً در سال 1917 به عنوان یکی از کدهای ساختمان ACI پذیرفته شد. این فرمول برای محاسبه طبقات با ستون های بزرگ استفاده می شود.
برآورد لحظات
این تکنیک کمی مدرن‌تر بر اساس داده‌های تجربی و نظری توسعه داده شد. در کشور ما، V. I. Murashov و A. A. Gvozdev در دهه 30 قرن گذشته درگیر بهبود آن بودند.
برای یک پانل مربع، فرمول در این مورد این است:
M0=1/8 WL(1-2c/3L)(1-2c/3L)
برای تعیین لنگر در مقاطع طراحی و در طراحی آرماتور، طبقات با استفاده از این تکنیک به نوارهای دهانه و روی ستون در پلان تقسیم می شوند. علاوه بر این، آنها این کار را به گونه ای انجام می دهند که عرض هر یک از این قسمت ها برابر با نصف فاصله بین محورهای ستون ها در همه جهات باشد.
Bهر یک از این نوارها در طول عملیات ساختمان لحظات منفی و مثبت وجود دارد. در عین حال، آنها معمولا در عناصر بیش از ستون بزرگتر از عناصر دهانه هستند. از عرض نوارها، ممان ها از روی منحنی ها مشخص می شوند. اما در عمل از اندازه گیری گام به گام آنها استفاده می شود. در این حالت، ممان‌ها در عرض نوارها ثابت فرض می‌شوند.
با انواع تغییر شکل های پلاستیکی، توزیع مجدد M نیز می تواند اتفاق بیفتد.بنابراین مقادیر لنگرها در چهار بخش طراحی صفحات طوری تعیین می شود که مجموع آنها در نهایت برابر با تیر M0 باشد.
ویژگی های نصب صفحه
تکنولوژی مونتاژ صفحات بدون پرتو در درجه اول به تنوع آنها بستگی دارد. هنگام استفاده از دال های بتن مسلح، تکنیک ساخت به شرح زیر است:
- تولید بشقاب در شرکت؛
- بارگیری آنها در وسایل نقلیه و تحویل به محل ساخت و ساز؛
- تخلیه اسلب با جرثقیل کامیون در محل ساخت و ساز؛
- نصب پلاک روی ستون ها و دیوارهای ساختمان با جرثقیل کامیون.
اعتقاد بر این است که طول دال های بتن آرمه نمی تواند از 9 متر تجاوز کند.
نصب سقف یکپارچه
چنین سازه ها در قالب های چوبی از پیش مونتاژ شده ریخته می شوند. ته این فرم نیز تخته ای ساخته شده است. از پایین توسط تکیه گاه های تلسکوپی ویژه پشتیبانی می شود. پس از آن، به صورت زیر پر کنید:
- نصب اتصالات روی پایه های مخصوص قارچ؛
- مخلوط بتن در قالب ریخته می شود.
ملات در شرکت ها با رعایت دقیق کلیه فناوری های مورد نیاز از نظر نسبت و یکنواختی تهیه می شود. با استفاده از یک شلنگ از یک کامیون مخزن به قالب وارد می شود.
فرم پس از حدود ۲ هفته از همپوشانی پر شده به این روش حذف می شود. در تمام این مدت، بشقاب روزانه با آب شلنگ آبیاری می شود تا از بروز ترک های سطحی جلوگیری شود. ساخت و ساز بیشتر ساختمان زودتر از دو هفته دیگر آغاز خواهد شد. حداقل یک ماه طول می کشد تا بتن استحکام کافی پیدا کند.
