تیر و سقف ماهیچهدار
روش نوین تیر و سقف مختلط (کامپوزیت) به نام کومبی نی یت روشی است که در آن به منظور شکل دادن و به دلیل طرح خاص زیرین از قالب معمولی قالب ویژه مدولار یا بلوکههای سفالی مجوف سقفی و دیواری استفاده میشود. این روش جدید با هدف سبک سازی و هر چه کمتر کردن مصرف فولاد در سقفهای مختلط انجام میگیرد و با توجه به محاسبات انجام شده تقریباً مصرف فولادی در ساختمان به کمتر از نصف و قیمت اسکلت و سقفها در حدود یک سوم کاهش مییابد. بنابراین با یک نگرش ساده و به خصوص با توجه به قیمت نسبی بالای فولاد میتوان اثر عمیق ان را در اقتصاد کلان کشور ملاحظه کرد.
این نوع سقفها با استفاده از آیین نامه ایران به روش ضریب بار و مقاومت قابل محاسبه هستند و در حال حاضر در ایران کاملاً قابل اجرا است. در روش طراحی و اجرای کومبی نی یت به دلیل شکل خاص مقطع تیر و پل و دال که در حقیقت در هر دهانه یک طاق دو طرفه است مانند سقف بتنی شرایط دیافراگم صلب ایجاد شده و تمامی نیروهای زلزله به نحو مناسب و قابل اطمینانی به ستونها و دیوارهای برشی منتقل میشود.
ترکیب composition
در ترکیب خاص تیر آهن و بتن دال بتنی در روی تیر آهن IPE با ضخامت بیشتری که این اضافه ضخامت اصطلاحاً ماهیچه نام دارد متصل می شوند.
در ترکیب حاضر به طور معمول تیر آهن IPE، بتن آرمه با قالب بندی مستقیم و در صورت استفاده از قالب غیر مستقیم بلوکههای محوف سقفی و دیواری یا بلوکههای اسفنجی بتن گازی که همه از مصالح بنایی عادی هستند شرکت دارند و در حقیقت دستیابی به هدف اصلی با استفاده از شکل خاص و ترکیب مصالح فوق به دست آمده است.
برای اجرای سقفهای Combiniette پس از تیر ریزی در صورت قالب بندی غیر مستقیم کل زیر سقف به طور مسلح قالب بندی میشود مخصوصاً لازم است با شمع زنی زیر تیر آهنها به مقدار لازم خیز معکوس به تیرها داده شود و بعد مطابق مشخصات بلوک چینی شده پس از اجرا لوله کشیهای برق و غیره آرماتوربندی شده و بتن ریزی میشود.
بلوکههای سفالی محوف سقفی و دیواری که در ترکیب حاضر استفاده میشود دارای سطح دندانه دار و شکل خاص هستند که پیوستگی خیلی خوبی را با قسمت بتنی تامین مینمایند که در آزمایش انجام شده چسبندگی ایجاد شده بیش از ۱۰ برابر مقدار لازم برای حفظ وزن بلوکه سفالی و گچ کاری زیر سقف است. که البته پس از گچ کاری تمامی بلوکهها از زیر نیز به وسیله گچ به هم متصل میشود.
قالب بندی مستقیم به دو صورت معمولی مانند قالب بندی سقفهای بتنی، و ویژه (قالبهای خاصی از فلزها، فایبر گلاس، انواع ورقهای فرم داده شده پلاستیک، فوم پلس استایرن، پلی یورتان روی یک قالب مسطح چیده شده که پس از باز کردن قالب سطح زیرین سقف شکل پیدا میکند) انجام میشود.
مزایا و محدودیتهای ظاهری روش کومبی نی یت Combiniette
در این روش کف سازی به حداقل میرسد و میتوان لوله کشی برق و شوفاژ را داخل سقف انجام داد چون بر خلاف کامپوزیت معمولی که تمامی مسیرهای افقی به وسیله تیر آهن قطع میشود به خصوص با استفاده از بلوک به صورت عمودی یا قالب بندی مستقیم ضخامت ماهیچه محل مناسبی برای ایجاد کانال با ابعاد نسبی است ادامه کانالها به صورت طولی و عرضی میتوان با کانالهای PVC یا قرار دادن قطعات یونولیت در قسمت ماهیچه اجرا کرد.
به خاطر ترکیب خاص بتن و فولاد عبور داکتها یا مسیرهای عمودی از محل قرار گرفتن تیر آهن و ماهیچه غیر ممکن است و باعث کم کردن مقاومت تیرها میشود و در صورت اجبار طراحی خاص و تقویت لازم را میطلبد و بنابراین در زمان طراحی لازم است تمامی محدودیتهای نقشه معماری در نظر گرفته شود.
تیر ریزی کومبی نی یت Combiniette
با فاصله تیر آهن حدود ۲/۵ متر انجام میشود که تا ۴ متر نیز قابل افزایش است این اندازه به صورت تجربی به دست آمده و کمترین مصرف فولادی را به دست میدهد. در پروژههایی که فاصله ستونها نامناسب و دهنهها قابل قسمت به عدد فوق نیستند میتوان دو یا چند دهنه را به عدد فوق تقسیم نمود.
ضخامت سقف و تاوه بتنی
ضخامت تمام شده سقف را با توجه به انواع و اندازههای مختلف بلوکهای سقفی و ضخامت تاوه روی آن و حدود ۳ سانتی متر کف سازی در بالا و ضخامت گچ از زیر میتوان تعیین نمود که به عنوان مثال با استفاده از بلوک سقفی با ارتفاع ۲۵ سانتیمتر و ضخامت تاوه ۱۰ سانتیمتر نزدیک به ۳۹ سانتیمتر میشود که ضخامت مقاوم آن ۳۵ سانتیمتر است. در استفاده از بلوک سفالی سقفی موجود در بازار میتوان تیرچههای فرعی به فواصل ۴۰ سانتیمتری ایجاد کرده و ضخامت دال را به حدود ۴ یا ۵ سانتیمتر رسانید و نتیجه آن سبک تر شدن وزن سقف است.
به منظور سبک سازی بیشتر و مصرف آهن پایین تر طرح و اجرای کومبی نی یت بدون بلوک و با استفاده از قالب مستقیم یا مدولار پیشنهاد میشود. بهترین ضخامت تمام شده قسمت مقاوم سقف در صورت استفاده از قالب مستقیم با تجربیاتی که در ارجا به دست آمده ۴۸ سانتیمتری میشود که ممکن است با محدودیتهای معماری و تاسیساتی تغییر نماید.
روشهای تقویت نیمرخ IPE در Combiniette
تقویت تیرهای IPE به روشهای مختلف ممکن است. به جز روشهای معمول در جایی که تیر یا پل مستقیماً روی تیغه یا دیوار واقع شود که در این صورت پایینتر از زیر سقف قرار گرفتن تیر آهن مشکلی ایجاد نمیکند میتوان تیر آهن را به دو سپری تقسیم و تسمه فولادی مناسب را بین آن قرار داد و دوباره جوشکاری نمود. در چنین مواقعی تیرآهن لانه زنبوری پیشنهاد نمیشود چون مقطع باقیمانده لانه زنبوری در محل سوراخها عملاً کوچکتر از مقطع تیر آهن بوده و در برابر کشش مقاومت کمتری دارد و چنانچه لانه زنبوری استفاده شود لازم است سراسر جان آن را ورق پوشاند یا مقطع کوچک لانه زنبوری را در محاسبات لحاظ نمود. نهایتاً با کنترل برش و نیاز به روق اضافی ممکن است اقتصادی نباشد.
تقویت بال تیر آهن در Combiniette به خاطر ایجاد تعادل بیشتر در مقطع ظرفیت باربری خوبی ایجاد میکند از طرفی چون اضافه کردن ورق در زیر بال به خاطر ایجاد برجستگی در گچکاری مشکل خواهد داشت پیشنهاد میشود از دو عدد میلگرد با قطر مناسب و روی بال پایین استفاده شود.
به جای هر تیر میتوان از دو یا سه نیمرخ چسبیده استفاده نمود که در این صورت علاوه بر اقتصادی تر شدن نیمرخها عرض برشگیرها هم بیشتر میشود از روشهای فوق به صور توام هم میتوان استفاده کرد.
قالب بندی
در قالب بندی مستقیم قالب بندی به صورت شکل دندانه دار از لبه بال تیر آهنها شروع میشود. زیرسازی قالب مستقیم مشابه اجرای کامپوزیت معمولی و تفاوت در قسمت شکل دار روی آن است.
در طرح قالب مدولار ویژه یک صفحه مسطح به وسیله چوب یا فلز اجرا شده و قطات خاص طراحی شده روی آن چیده میشود که پس از برداشتن آن میلههای بتنی به فواصل ۴۰ تا ۵۰ سانتیمتر در سطح زیرین تاوه ایجاد میشود و نوک این میلهها چون همسطح است میتوان ورقه رابیتس را مستقیماً با مفتول به آن متصل کرده روی آن را اندود گچ نمود.
در قالب بندی غیر مستقیم قالب بندی به صورت یک سره و چسبیده به زیر تیر آهنها انجام میشود و قالب فقط در صورتی که پل محاسبه شده با روش اضافه کردن ارتفاع با ورق تقویت شده باشد در محل پل قطع میشود. در نهایت قالب بندی را میتوانیم برابر بال بالای نیمرخ اجرا کرده و روی آن از قطعات فوم چیده و با یک لایه نایلن از تماس و چسبیدن بتن به آن ممانعت نماییم.
