سقف های پیش ساخته بتنی

قطعات پیش ساخته مورد استفاده در صنعت ساختمان اعم از دال ها، تیرها، ستون ها و پانل های دیوارها در کارخانه تولید شده و سپس جهت نصب و برپا سازی به کارگاه منتقل می شوند.

سازه های پیش ساخته بتنی در اغلب موارد نسبت به سازه های بتنی که به صورت درجا ریز در محل اجرا می شوند، ارجحیت دارند. تولید قطعات پیش ساخته در سطح زمین و با استفاده از ماشین آلات مخصوص جهت اختلاط و ریختن بتن انجام می شود.

در صورت استفاده از تکنیک پیش تنیدگی، قطعات پیش ساخته قابلیت پوشش دهانه های بزرگ تر را با ضخامت کمتر و وزن کمتر خواهند داشت.

نصب و برپا کردن ساختمان های پیش ساخته، سریع تر و راحت تر از انواع سیستم های بتنی درجا ریز است. در حقیقت، نصب قطعات پیش ساخته بتنی در محل اجرا تقریبا مشابه نصب قطعات فولادی در ساختمان های فولادی می باشد، لیکن در این حالت دیگر نیاز به استفاده از تیرچه ها و عرشه های فولادی نیست.

هنگام نصب قطعات و اجرای سیستم های پیش ساخته، نیاز به استفاده از قالب بندی، شمع بندی و تمهیدات دیگر جهت عمل آوری نیست و استفاده از تکنیک پیش ساختگی، امکان نصب قطعات در شرایط آب و هوایی نامناسب که اجرای بتن به صورت درجا ریز مجاز نمی باشد را فراهم می سازد.

• سقف پیش ساخته.
• سقف مشبک لانه زنبوری.
• سقف مشبک لانه زنبوری یا کندویی.

هنگام ساخت قطعات پیش ساخته بتنی فرورفتگی های مناسبی در لبه های آن ها پیش بینی می شود. در شکل نحوه قرارگیری دو نمونه از قطعات بتنی پیش ساخته در کنار هم و اتصال آن ها توسط بتن درجا نشان داده شده است.

در صورت نیاز می توان در محل اتصال از میلگرد های محاسباتی استفاده نمود. قرارگیری و اتصال راحت قطعات پیش ساخته بتنی به یکدیگر از مزایای استفاده از قطعات پیش ساخته بتنی است.

اگرچه استفاده از قطعات پیش ساخته نسبت به انواع حالات استفاده از بتن به صورت درجاریز دارای مزیت هایی است، لیکن دشواری های موجود هنگام حمل قطعات با ابعاد بزرگ از کارخانه به محل اجرا و نیاز به جرثقیل و تمهیدات ویژه برای بالا بردن و نصب قطعات پیش ساخته لزوم تعمق بیشتر در انتخاب هرکدام از حالات فوق را می طلبد.

سقف با قطعات پیش ساخته بتنی:
سقف ساخته شده با قطعات پیش ساخته پیش تنیده که توسط بتن درجا به یکدیگر متصل شده اند:

به دلیل کنترل کیفیت مناسب در کارخانه، قطعات بتنی پیش ساخته، با حداکثر کیفیت مطلوب تولید می شوند، لیکن عملکرد دو طرفه کامل در سقف های ساخته شده از دال های بتنی پیش ساخته قابل دستیابی نیست و این سقف ها برخلاف سقف های درجاریز، رفتار مناسبی در حالت سه بعدی از خود نشان نمی دهد.

در صورت استفاده از کابل های پیش تنیدگی، قطعات بتنی تولید شده، تا حد امکان ظریف و سبک خواهند بود. به منظور چسبندگی هرچه بهتر قطعه پیش ساخته و بتن درجا، سطح قطعه بتنی تا حد امکان باید مضرس باشد.

انواع دال های بتنی پیش ساخته استاندارد که در ساخت سقف های پیش ساخته به کار می روند در شکل نشان داده شده است.

چهار نوع اصلی دال های بتنی پیش ساخته:

الف) دال های توپر یا توخالی پیش ساخته برای سقف سازی:
برای پوشش دهانه های کوچک معمولا از دال های توپر یکپارچه با ضخامت کم استفاده می شود. لیکن برای پوشش دهانه های بزرگ تر بکارگیری قطعات پیش ساخته بتنی با عمق بیشتر ضروری به نظر می رسد.

این در حالی است که قطعات پیش ساخته توپر برای پوشش دهانه های بزرگ مناسب نیستند زیرا باعث اعمال وزن مرده زیادی به سازه شده و در نتیجه توجیه فنی و اقتصادی ندارند.

قطعات پیش ساخته توخالی برای پوشش دهانه های متوسط مناسب هستند. سوراخ های تعبیه شده در راستای طول قطعات، سبب کاهش وزن سیستم و حذف قسمت هایی از بتن که به آن ها تنش فشاری قابل توجهی وارد نمی شود، می گردد.

مزیت اصلی دال های توخالی کاهش میزان بار مرده می باشد. همچنین استفاده از این دال های توپر یا توخالی جهت سقف سازی، مزیت های دیگری مانند ایجاد سطح صاف در زیر سقف را دارا می باشند.

همان طور که در شکل دال های بتنی می توانند توسط دیوارهای باربر نیز نگه داشته شوند.

دال پیش ساخته بتنی:
قرارگیری کل دال بر روی دیوار (تکیه گاه) - استفاده از براکت های بتنی یا فلزی برای قرارگیری دال ها بر روی دیوارها

ب) سقف پیش ساخته با استفاده از مقاطع T شکل:
در مواردی که پوشش دهانه بزرگ تری توسط سقف مورد نظر است یا صلبیت بیشتری از سقف انتظار می رود، از قطعات پیش ساخته عمیق تر مانند تیرهای T شکل منفر یا تیرهای T شکل دوبل استفاده می شود.

در این گونه مقاطع با حذف مقدار بیشتری از بتن در قسمت های تحت کشش مقطع، وزن قطعات تا حد امکان کاهش می یابد.

استفاده از تیرهای T شکل منفرد نسبت به تیرهای T شکل دوبل کمتر رواج دارد، زیرا این مقاطع قبل از اجرا و هنگام انبار کردن نیاز به تکیه گاه های موقت جهت تامین پایداری و جلوگیری از افتادن به یک طرف دارند.

سقف مجوف ساخته شده با بلوک های توخالی (Hollow Core Floors):
در این روش که تا حد بسیار زیادی شبیه به روش سقف سازی تیرچه بلوک مرسوم در ایران است، تیرهای بتنی پیش ساخته همراه با بلوک های بتنی یا سفالی به کار می روند.

عملکرد بلوک ها مشابه قالب های درجا است که برای تمام عمر سازه در داخل سقف باقی خواهند ماند. این بلوک ها بین نوارهای باریک که پس از بتن ریزی درجا تیرچه ها را تشکیل می دهند، قرار می گیرند.

نوارهای باریک بین بلوک ها (محل ایجاد تیرچه ها) توسط میلگرد های کششی در پایین سطح مقطع آن ها مسلح می شوند.

وظیفه این میلگرد ها ایجاد مقاومت کششی برای مقابله با وزن سقف و بارهای اعمالی می باشد.

در حقیقت با ترکیب اصول مورد استفاده در ساخت سقف های مرکب و سقف های پیش ساخته، این نوع از سقف های تیرچه بلوک به کار گرفته می شوند.

سقف مشبک لانه زنبوری یا کندویی:
در اجرای سقف های لانه زنبوری از قالب های مکعبی شکل فایبرگلاس، پلی پروپیلن و یا فولادی استفاده می شود.

این قالب ها طوری قرار می گیرند که در چهارچوب آزاد بوده و در فواصل آن ها میلگرد های کششی قرار می گیرند.

این میلگرد ها پس از بتن ریزی تیرچه های متعامد را تشکیل خواهند داد. قالب های مورد استفاده بسیار مستحکم و سبک بوده و توانایی تحمل بارهای وارده حین ساخت را خواهند داشت.

قالب ها به صورت موازی با یکدیگر محل اجرا قرار می گیرند و شمع بندی در فواصل قالب ها (محل ایجاد تیرچه ها) انجام می شود.

قرارگیری میلگرد های متعامد در تیرچه ها سبب ایجاد مقاومت در سقف برای خمش در هر دو راستای متعامد می شود.