سقف ها تحت فشار زیادی هستند و تنها در صورتی می توانند ثبات و شکل خود را حفظ کنند که ظرفیت کافی برای تحمل بارهای موقت و دائمی را داشته باشند.
حداکثر ظرفیت تحمل بار سقف بر اساس طراحی و نقشه مشخص می شود.
با این حال، انتظار می رود سقف های معمولی قادر به تحمل برخی بارهای پیش بینی شده، از جمله وزن کارگران را داشته باشند. به طور کلی تمامی سقف ها دو نوع بار زنده و بار مرده را تحمل می کنند.
برای محاسبه هر یک از این بارها، عوامل مختلفی چون شیب، بار کلی، نوع عایق، تغییرات آتی سقف و … را باید در نظر گرفت.
به طور کلی بارهای زنده و مرده در کل ساختمان وجود دارد که شناخت و توزیع اصولی آن از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
سقف کامپوزیت یا مصنوعی چیست؟
پوشش کامپوزیت یا مرکب سقف از ترکیب برخی از مواد اولیه متداول برای سقف، از جمله فایبرگلاس، محصولات کاغذی بازیافتی و آسفالت، و ترکیب فلز و بتن، ساخته می شوند.
پوشش های کامپوزیت در برابر آتش مقاوم هستند و تحت تأثیر رطوبت قرار نمی گیرند.
علاوه بر این، برخی از این پوشش های سقف به گونه ای طراحی و تولید می شوند که در برابر کپک ها و جلبک ها نیز مقاوم هستند.
در صورت آسیب به سقف های کامپوزیت، می توان اجزای سقف را به راحتی تعویض کرد.
این نوع سقف ها شکافته و یا ورقه نمی شوند و در اشکال، رنگ ها و اندازه های مختلف در دسترس عموم قرار دارند.
برخی از نمونه های شناخته شده سقف های کامپوزیت عبارتند از: کامپوزیت فلزی، کامپوزیت عرشه فولادی، کامپوزیت کرمیت و روفیکس.
بار مرده سقف کامپوزیت:
بار مرده همان وزن کلی اجزای سازنده ساختار سقف است که شامل تمام مصالح یا ساختارهای دائمی نصب شده بر سقف است.
از این رو، سقف باید به گونه ای طراحی شود که در مرحله اول قادر به تحمل وزن خود باشد. بار مرده معمولاً رو به پایین و به صورت عمودی است.
برای مثال، بار مرده یک سقف با پوشش آسفالت و چهارچوب چوبی تقریباً 15 psf (15 پوند در فوت مربع) می باشد.
بار مرده سقف های کامپوزیت نیز با در نظر گرفتن حجم اجزای مختلف سقف و وزن مواد سازنده آن تعیین می شود.
برای مثال، سقف های کامپوزیت عرشه فولادی از بتن، عرشه فولادی، تیرهای آهنی فرعی، مش و میلگرد و برشگیر تشکیل شده است.
بار زنده سقف:
بار زنده سقف نشان دهنده هر گونه شیء است که به صورت موقت بر روی سقف قرار می گیرد.
وزن کارکنان و هر گونه ابزار ساخت و ساز را می توان به عنوان بار زنده در نظر گرفت. سقف باید به گونه ای طراحی شود که ظرفیت در نظر گرفته شده برای تحمل بارهای مرده و زنده را داشته باشد.
معمولاً انتظار می رود یک سقف معمولی، بار زنده 20 psf را تحمل کند. جمع بار زنده و بار مرده سازه نشان دهنده بار کلی است که به سقف وارد می شود.
محاسبه بار مرده بر اساس وزن مواد اولیه:
چگالی مواد اولیه/ مصالح نشان می دهد چه مقدار جرم در واحد حجم باعث ایجاد نیرو در اثر جاذبه می شود. چگالی را با γ نشان می دهند.
زمانی که حجم، V، در چگالی ضرب شود، نیروی وارده برابر است با:
وزن مصالح را می توان به عنوان وزن در واحد سطح یا طول نیز تعریف کرد. در این صورت، حجم برابر است با ضخامت ضربدر سطح (V= t.A) و معادله وزن به صورت زیر بازنویسی می شود:
معادله (3) نشان دهنده وزن در واحد سطح و معادله (4) نشان دهنده وزن در واحد طول می باشند.
محاسبه بار مرده سقف کامپوزیت:
پس از محاسبه چگالی و وزن اجزای سازنده سقف می توان برای محاسبه بار مرده اقدام کرد.
برای محاسبه بار مرده سطح یا قسمتی از سطح، در ابتدا نقشه، طرح و ارتفاع را در نظر گرفته و سپس به بررسی نحوه ساخت و ساز آن بپردازید.
پس از شناسایی اجزای سیستم، وزن هر جزء محاسبه می شود. بار مرده کل شامل مجموع وزن اجزاء و یک عامل "متفرقه" (نشان دهنده موارد جزئی که در محاسبات در نظر گرفته نمی شوند) می شود.
به عبارت دیگر:
با تعیین حجم هر جزء و ضرب آن در واحد وزن مواد سازنده جزء می توان بار مرده را به دست آورد. سپس، جمع بار مرده تمامی اجزاء نشان دهنده بار مرده کلی سازه خواهد بود.
5 عامل مؤثر در محاسبه بار مرده سقف:
یکی از موارد اصلی در زمان طراحی سقف، محاسبه بارهای مختلف است.
هر گونه اشتباه در محاسبه نیروهای وارده بر سقف می تواند عواقب ناخوشایندی در پی داشته باشد.
توجه داشته باشید که هر سقف ویژگی های منحصر به فرد خود را دارد و معادله ثابتی برای تعیین بارهای مختلف وجود ندارد.
با این حال در زمان محاسبه بارهای سقف می توان برخی عوامل مؤثر بر عملکرد سقف را در نظر گرفت.
5 عامل مؤثر در محاسبه بار مرده سقف:
بار کلی:
بار کلی نشان دهنده بار مرده و بار زنده سازه است. همان طور که گفته شد بار مرده همان وزن سقف و تمامی اجزای دائمی است که برای ساخت آن مورد استفاده قرار گرفته است.
اغلب محاسبات مربوط به بار مرده با این فرض انجام می شوند که سقف مسطح و بدون شیب است.
با این حال، اگر سقف یا هر بخشی از سقف، شیب دار باشد پس دینامیک سقف تغییر کرده و وزن بیشتری به برخی از قسمت های سقف وارد خواهد شد.
بار زنده:
بار زنده نشان دهنده هر گونه بار موقتی، از جمله کارکنان تعمیراتی و ابزارآلات است که بر روی سقف قرار می گیرند.
محاسبات بار باید به گونه ای انجام شوند که احتمال بارش و تجمع برف را نیز در نظر بگیرند.
بار بلند شدگی (uplift):
بار بلند شدگی از ضربه باد به دیوارهای سازه و حرکت رو به بالای آن ناشی می شود. در اغلب مواقع، بار بلند شدگی به واسطه بار مرده سقف خنثی می شود.
با این حال، در مکان هایی که احتمال بروز طوفان های شدید بیشتر باشد، هر چه سرعت باد بیشتر، بار بلند شدگی نیز بیشتر خواهد شد.
در این صورت، به منظور جلوگیری از آسیب های احتمالی به سازه و سقف، باید بار بلند شدگی را نیز در محاسبات مربوط به بار سقف در نظر گرفت.
تحمل ریسک:
پتانسیل تحمل بار با هزینه رابطه مستقیم دارد. استانداردهای ساختمان سازی به گونه ای تنظیم شده اند که حداقل تحمل بار را مشخص می کنند.
با این حال، برخی مالکین تمایل دارند سقف مورد نظرشان از این حداقل ها فراتر برود.
در این صورت، عملکرد سازه و ریسک پذیری مالک میزان مقاومت سقف را مشخص خواهند کرد.
برای مثال، ریسک پذیری مالک برای سازه های مخصوص ذخیره سازی مواد بیشتر باشد و تأکید زیادی بر مقاوم سازی سقف نکنند.
در مقابل، مالکینی که سازه های آن ها در مناطق مستعد طوفان و دیگر بلایای طبیعی بنا شده اند، تمایل دارند از حداقل استانداردهای مشخص شده فراتر رفته و مقاومت سقف را بیشتر کنند.
برنامه های آتی برای سقف:
این احتمال وجود دارد که نقشه های ساختمانی حتی پس از پایان پروژه ساخت نیز تغییر کنند.
در این صورت، طراح و معمار باید از اهداف آتی مالک و عملکرد سازه مطلع باشند.
برای مثال اضافه کردن بخش های جدید به سازه می تواند بر بار وارده به سازه تأثیرات بسزایی داشته باشد.
حتی پروژه های تعمیر و تعویض قطعات نیز می توانند با تغییر بارهای وارده به سقف، تمامی محاسبات را بر هم بزنند.
محاسبه بارهای سقف قسمتی از معادلات فیزیکی ساده است.
از آنجایی که هر سقف ویژگی ها و اجزای منحصر به فرد خود را دارد، هیچ فرمول قطعی و کاملی برای محاسبه بار مرده سقف ها وجود ندارد.
با این حال، برای محاسبه بار مرده سقف کامپوزیت می توان با محاسبه چگالی، حجم و وزن اجزای سازنده سقف و جمع مقادیر به دست آمده، میزان بار مرده سقف کامپوزیت را محاسبه کرد.
توجه داشته باشید که در زمان محاسبه بار مرده سقف، علاوه بر محاسبات معمول، باید عوامل مؤثر دیگری چون بار زنده، تغییرات احتمالی، بار بلند شدگی و غیره را نیز در نظر گرفت.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
