در مقاله مقایسه سقف وافل با سقف پیش تنیده شما را با دو سیستم بسیار عالی اجرای دهانه های بلند آشنا کردیم و در مورد معایب و مزایا و کاربرد هر یک از این دو سیستم به صورت مبسوط گزارش کامل ارائه نمودیم در این مقاله سعی داریم شما را با ترکیب این دو سیستم که سقف وافل پیش تنیده نام دارد آشنا کرده که بی شک در زمان نگارش این مطلب رقیبی برای آن وجود ندارد پس تا انتهای این مقاله جذاب همراه ما باشید.
طبق تعریف ارائه شده برای سقف وافل که معرف ترکیب تیرچه های یک طرفه یا دوطرفه با یک دال رویی است که با فاصله یکسان از یکدیگر جهت پوشش دهانه های متوسط ۸ متر و بلند تا ۱۴ متر استفاده شده و دارای مزایای اقتصادی معماری و زیبایی زیادی است.
قالب های غیر ماندگار سقف وافل عامل مهم و تعیین کننده در کیفیت و هدایت این سیستم داشته به طوری که با هندسه مستطیل شکل وافل یک طرفه و با هندسه مربع شکل وافل دوطرفه را پدید می آورد. بهترین نوع خرید قالب سقف وافل موجود در بازار بی تردید قالبهای قفل دار هستند، که علاوه بر هم راستا شدن اتوماتیک تیرچه های سقف و حذف شیرابه بتن، مزایای بسیار زیادی دارد که در مقاله (چرا قالب وافل فرازمان) شرح داده شده است.
سقف وافل با تمام مزایای بی نظیری که دارد ممکن است است در دهانه های خیلی بلند یا بارگذاری های نامتعارف جوابگوی ضوابط و مقررات نبوده و می بایست به فکر راه حل دیگری برای پوشش این نوع دهانه ها بود. خیز یا تغییر شکل دراز مدت شاید مهمترین عامل کنترل کننده باشد که در کنار مواردی همچون ارتعاش و اقتصاد پروژه قرار گیرد.
در این گونه موارد شاید پیش تنیدگی شاید بهترین گزینه باشد. پیش تنیدگی در اجرای سقف وافل گزینه ایده آل و شاید به توان گفت تنها و آخرین شانس برای ارضای شرایط و ضوابط علمی و اجرایی پوشش دهانه های بلند باشد.
پیش تنیدگی به دو صورت کلی قابل انجام است:
پیش تنیدگی به روش پیش کشیدگی
در روش پیش کشیدگی کشش در کابل ها قبل از به مقاومت رسیدن بتن انجام شده و پس از بتن ریزی و استحکام بتن کابل ها آزاد شده و نیروی موجود در کابل ها در طول آن ها به بتن منتقل می شود که به دلیل شرایط اجرایی ، الزامات و تجهیزات مورد نیاز در ساخت و سازهای معمول قابل اجرا نیست.
[elementor-template id=”4364″]
پیش تنیدگی به روش پس کشیدگی
در روش پس کشیدگی کشش و تحت تنش قرار گرفتن کابل ها و سقف بعد از بتن ریزی و مقاومت مشخص شده ی بتن انجام می شود بدین صورت که در طی مراحل اجرای سقف کابل ها در دو جهت در ضخامت سقف با آرایش ارتفاعی خاص (که به وسیله نشیمن های فولادی یا پلاستیکی مخصوص اجرا شده) در محل خود ثابت می شود و پس از گیرایش بتن توسط جک مخصوص کشیده شده و در دو انتها قفل می شوند.
در ساخت و ساز های معمول و رایج در کشور ما روش دوم یعنی پس کشیده اجرا می شود.
اجرای سازه ها به روش پس کشیدگی
اجرای سازه های پس کشیده به دو روش چسبیده و نچسبیده قابل انجام خواهد بود.
در روش چسبیده کابل ها درون غلاف های مخصوص از جنس پلاستیک یا گالوانیزه قرار گرفته و پس از بتن ریزی و کشش کابل ها توسط شلنگ های مخصوص، تزریق گروت انجام می شود ولی روش نچسبیده کابل ها به صورت رشته های ۷ تایی تابیده شده به هم، با قطر کلی حدودیک سانتی متر به صورت مجزا داخل غلاف آغشته به گریس قرار گرفته و پس از گیرایش بتن تحت کشش قرار می گیرد.
روش چسبیده نسبت به نچسبیده دارای مزایایی از جمله نیاز به ادوات پیش تنیدگی کمتر، قابلیت تخریب موضعی کابل ها (با بازنگری طرح)، ریسک خوردگی کمتر و نیاز به آرماتور کمتر است ولی در عوض قابلیت انحراف از مسیر را ندارد یعنی در طول پروفیل می بایست کلیه استرند ها در یک راستا باشد که در روشن نچسبیده این محدودیت وجود ندارد و با رعایت شعاع مجاز و ضوابط خاص، گروه کابل ها قابلیت تغییر مسیر مستقیم دارند.
نحوه ی توزیع کابل ها در دو جهت به صورت دسته ای-دسته ای٬ دسته ای-توزیع شده ٬توزیع شده-توزیع شده قابل اجرا است ولی با توجه به شرایط اجرایی بهتر، بیشتر روش دسته ای-توزیع شده استفاده می شود به دلیل اینکه در طول پروفیل ها امکان تداخل کابل ها وجود دارد که اکثر طراحان، پلان تقدم و تاخر اجرای کابل ها را به همین دلیل ارائه می کنند.
محاسبه افت های دراز مدت و کوتاه مدت نیروی پیش تنیدگی از مهمترین مراحل طراحی سقف پیش تنیده است این نوع سقف ها با کمک نرم افزار FLOOR PROیاAPAPT قابل مدلسازی و طراحی هستند.
۱۰گام طراحی سقف وافل پیش تنیده
1-انتخاب هندسه، ابعاد، اعضا و سیستم سازه ای
- دهانه بهینه
- ضخامت بهینه، دال، سرستون، تیردال، تیرها
- انتخاب مسیر بار ، خطوط تکیه گاهی و نوارهای طراحی
2-انتخاب مصالح
- بتن
- آرماتورهای غیرتنیده-میلگردها
- انتخاب سیستم پیش تنیدگی و پارامترهای طراحی آن
3-انتخاب بارها
- وزن سازه
- سربار مرده
- بار زنده، بارهای جانبی در صورت وجود
- تغییرات حرارتی
4-پارامترهای طراحی
- آیین نامه طراحی
- انتخاب تنش های مجاز ، در معرض خوردگی قرارداشتن و عرض ترک
- معیار تغییرمکان(آنی/بلند مدت)
- دوام در برابر حریق جهت تعیین مقدار پوشش آرماتورها
- ارتعاش
5-انتخاب پارامترهای طراحی پیش تنیدگی
- انتخاب پروفیل تاندون ها و پارامترهای دیگر، نظیر پیش فشار و درصد بار متوازن شده
6-انتخاب روش تحلیل، مدل سازی سازه، تحلیل و طراحی
- روش نوار های طراحی (قاب ساده یا قاب معادل)، قابلیت بهره برداری
- اجزا محدود (به کمک نرک افزارهای adapt & floor pro)
7-استخراج مقادیر طراحی و کنترل آیین نامه ای برای شرایط حالت بهره برداری (SLS)
- ترکیب بارها
- کنترل تنش
- کنترل عرض ترک، در مواقع مورد نیاز
- حداقل آرماتور
- کنترل تغییر مکان و خیز
8-کنترل آیین نامه ای برای مقاومت، حالت حد نهایی(ULS)
- ترکیب بارها
- تعیین تلاشهای فوق استاتیکی
- محاسبه لنگرهای طراحی
- طراحی مقاومت برای خمش و شکل پذیری
- کنترل برش پانچ و برش یک طرفه
- طراحی انتقال لنگر دال به ستون
9-کنترل شرایط اولیه(هنگام انتقال نیرو)
- ترکیب بارها و تعیین مقادیر طراحی
- کنترل تنش و ضوابط آیین نامه ای آرماتورها، در مواقع مورد نیاز
10-جزئیات سازه ای
- جزئیات آرماتورها (آرماتوری که توسط محاسبات تعیین نشده باشد)
- جزئیات تاندون ها
- تهیه نقشه های سازه ای
- تهیه نقشه های نصب و کارگاهی
حالت های خاص
بسته به کاربری یا عملکرد سیستم دال، ممکن است لازم گردد موارد خاصی مانند موارد زیر مورد بررسی قرار گیرند:
- ارزیابی ارتعاش
- طراحی دیافراگم سیستم دال برای باربری جانبی
- مشارکت سقف در کنش قابی به همراه دیوارها و ستون ها در مقابله با نیروی باد و نیروهای لرزه ای
حال پس از بررسی این سیستم به سراغ ترکیب آنها رفته و قصد داریم شماره با نکات اقتصادی، اجرایی و مزایای ترکیب سقف وافل با پیش تنیده آشنا کنیم پس تا انتها همراه ما باشید.
انواع سقف پیش تنیده
اگر قصد ترکیب این دو سیستم را داشته باشیم باید به محل تکیه گاه ها و مسیرهای انتقال نیرو توجه ویژه ای بکنیم؛ زیرا مسیر عبور کابل ها و تیرچه های سقف وافل مهمترین عامل در باربری و کنترل های بهره برداری و مقاومتی هستند.
مثلا اگر پس از بررسی موارد ذکر شده در بالا تصمیم به استفاده از سقف های وافل یک طرفه پیش تنیده گرفتیم می توانیم در محلی که بار تیرچه ها به آن منتقل می شوند از گزینه ی تیر یا دال نواری (SLAB-BAND) استفاده کنیم.
دال نواری به قسمتی از دال گفته می شود که ضخامت آن بیشتر از ضخامت کلی سقف است و قابلیت جاگذاری کابل ها در راستای دست شده را به آسانی برای ما فراهم می کند و در جان تیرچه های یک طرفه هم می توانیم از نحوه جای گذاری گسترده یا توزیع شده براحتی استفاده کنیم.
این سیستم بیشتر برای مکان هایی که از یک طرف نیاز به دهانه کمی است و در جهت دیگر شاید نیاز به دهانه های بلند باشد مثل سوله های کارخانجات و پارکینگ ها و غیره به راحتی با بیشترین صرف اقتصادی قابل اجرا خواهد بود.
برای اجرای این سیستم بیشتر از روش نچسبیده استفاده می شود چون عرض غلاف در روش چسبیده زیاد بود و جایگذاری آن در داخل تیرچه ها به راحتی انجام نمی گیرد در این نوع سیستم معمولاً باربری جانبی برعهده سقفت نیست و این وظیفه به دیوارهای برشی، مهاربند های فولادی و غیره محول می شود.
اجرای این سیستم مثل سیستم وافل یک طرفه پس از نصب و جایگذاری قالب های تابوتی یا یکطرفه ابتدا آرماتور گذاری در محل های مورد نیاز انجام میشود و سپس کابل کشی های دو راستا به وسیله خرک های مخصوص که به آنها اصطلاحاً chair چه می گویند تکمیل میگردد. سپس با آرماتور های تقویتی فوقانی در موقعیت های لازم و ذکر شده در نقشه های مصوب اجرا و بتن ریزی انجام می شود.
این روش یک حالت بهینه برای اجرای دهانه های متوسط تا بلند است زیرا مصالح مصرفی در بهترین موقعیت بهره وری قرار گرفته و انتخابی هوشمندانه خواهد بود.
سقف وافل دو طرفه پیش تنیده
اعمال پیش فشار یا همان پیش کشیدگی در سقف وافل دوطرفه مزایای این سقف را دو چندان کرده و شاید بتوان گفت خصوصیات این دو سیستم نظیر وزن کم سقف وافل و کاهش ترک خوردگی سیستم پیش تنیده مکمل یکدیگر شده و به یاری ما در پاسخ به نیازهای معماران و طراحان سازه می شتابند.
کابل های سقف وافل پیش تنیده دو طرفه را مثل روش یک طرفه می توان هم به صورت توزیع شده_دسته ای قرارداد و هم می توان به روشهای دسته ای- دسته ای یا توزیع شده-توزیع شده استفاده کرد ولی باز هم به دلیلی که قبلاً ذکر شد (عدم تداخل استرند ها) روش دسته ای- توزیعی بیشتر استفاده می شود باین ترفند شما به راحتی قادر خواهید بود تعداد زیادی از المان های سازه ای را (در صورت در نظر گرفتن ضوابط) مثل ستون ها حذف کرده و در معماری آزادی عمل شگرفی به دست آورید.
با هر دو روش چسبیده و غیر چسبیده (UNBOUNDED&BOUNDED) قابل اجراست و ارتعاش و لرزش قابل قبول به ارمغان می آورد. در صورت اجبار به اجرای دهانه های بلند به عنوان پیشنهاد می توان در نوار های ستونی در دو جهت یکسری استرند های گروهی قرارداد و در صورت جوابگو نبودن ضوابط و شرایط حالت های بهره برداری (SLS) و مقاومت (ULS) در یک راستا و یا دو راستا کابل های تکی با فاصله حداکثر 1.5 متر به صورت گسترده استفاده نمایید. نیاز به مجری متخصص و زبده در این سیستم بسیار الزامی است.
این سیستم را با توجه به نیازهای لرزه ای میتوان با یا بدون تیرهای بین ستون ها اجرا کرد و کنترل تحمل نیروهای ناشی از زلزله را توسط دیوار برشی یا مهاربندهای فلزی و… انجام داد.
مزایا و معایب سقف وافل پیش تنیده
به طور قطع می توان گفت هزینه زیاد تنها عیب این سیستم است برای مثال در دسترس بودن مجری ذیصلاح که هم دو سیستم وافل و پیش تنیده نیز را به صورت اصولی و صحیح اجرا کند شاید یکی از معضلات این سیستم باشد. (جهت اجرای این سیستم می توانید به تیم اجرایی توانمند فرازمان تکیه کنید.)
و اما مزایا:
اجرای دهانه به صورت نامحدود تا ۲۵ متر این جمله تمامی معایب و رقبا را از میدان به در کرده به تنهایی پاسخگوی تمامی پرسش ها در مورد حداکثر دهانه ی این سقف است. دهانه بلند بدون آویز تیر رویای اکثر سازندگان و معماران در خلق آثار ماندگار و لوکس است که در نتیجه این سیستم ارضا کننده تمامی نیاز های این حوزه است.
جمع بندی
در دهانه هایی که دیگر سقف وافل از نظر ضخامت یا بطبع صرفه اقتصادی جوابگو نبوده معمولاً به سمت سقفهای پیش تنیده سوغ داده می شویم.
اما اگر سقف های پیش تنیده هم به دلیل ضخامت زیاد سقف و بطبع مصالح پیش تنیدگی زیاد توجیه ریالی و رضایت معماری پروژه را پاس نکرد می توان این دو سیستم را با هم ترکیب کرد تا که ضعف ها و معایب یکدیگر را پوشش بدهند و با کمک هم صرفه اقتصادی و تامین شدن خواسته های کارفرمایان را به ارمغان بیاورد. سقف وافل پیش تنیده قابلیت پوشش دهانه های تا ۲۵ متر تحت بارگذاری متعارف را دارا می باشد.
برای دریافت اطلاعات بیشتر اجرایی و طراحی این سیستم ها با ما در ارتباط باشید.
منبع: فرازمان