سقف نیازیت

مبتكر و سازنده اين سقف،‌ آقای مهندس نيازی می باشد كه دو مقاله توسط ايشان و مهندس مهدی حاج اسماعيلی، كارشناس بخش سازه مركز تحقيقات ساختمان و مسكن، تحت عناوين زير به چاپ رسيده است:
۱. سبك سازی ساختمان با استفاده از سقف سبک نيازيت، نهمين همايش توسعه مسكن در ايران، مهر ماه 1381
۲. ارتقای كيفيت طراحی و ساخت سقف ساختمان های موجود در راستای سبک سازی و بهينه سازی مصرف انرژی

اين سيستم از خانواده سقف های تيرچه بلوک می باشد و عمده تفاوت آن نسبت به سقف های تيرچه بلوک درنوع تيرچه های آن مي باشد.

متناظر با سيستم تيرچه بلوك معمولی، در اين سيستم به جای تيرچه های بتنی، از تيرچه های فولادی با جان خالي و به عبارت ديگر تيرچه خرپايی بدون بتن ريزی در تيرچه استفاده می شود و به جای بلوك های سفالی يا بتنی، از بلوك های گچی به همراه بلوك های پلی استايرن، و يا بلوك های لیكا به همراه بلوك های پلي استايرن، به طولي برابر تيرهای فولادی استفاده مي شود. روی بلوك های پلی استايرن مش فولادی و در نهايت بتن به ضخامت 5 سانتی متر اندود می شود.



منبع:بررسی رفتار سقف های سبک


Linkback: https://irmeta.com/meta/b135/t5740/

ویژگی های سقف نيازيت

محاسن
۱. تيرچه های سقف نيازيت، به دليل فلزی بودن، شكننده نيستند ، حمل و نقل و انبار كردن آنها آسان تر است و ضايعات كمتری دارند و مدت زمان لازم جهت ساخت تيرچه هاي فلزی در مقايسه با تيرچه های بتنی، با توجه به اين كه تيرچه های بتنی بايد به مدت هفت روز در حوضچه های آب نگهداری شود، کمتر است. (حدود ۶۰ درصد نسبت به تيرچه هاي بتني سبک تر می باشند.)

۲. به علت امكان استفاده از سقف نيازيت در دهانه های بالا، محدويت های معماری در اين سقف، نسبت به سقف تيرچه بلوک كمتر شده است.

۳. مي توان با برش دادن بلوک پلی استايرن، لوله كشي ها را از داخل سقف و از فضای خالي تيرچه ها عبور داد. بدين ترتيب مي توان از اضافه وزنی كه پوكه ريزی در سقف تيرچه بلوک به سازه تحميل می كرد، در اين سقف صرف نظر شود؛ كه البته اين عمل مشكل بزرگی به همراه می آورد كه در قسمت ۶ به آن اشاره می شود.

۴. استفاده از دو لايه بلوک با جنس های متفاوت يعنی پلی استايرن و گچ،‌ هر كدام به نوبه خود در عايق نمودن سقف در برابر صدا و جلوگيری از اتلاف انرژی موثر می باشند.

بلوک های گچی زيرين، محافظ مناسبی براي بلوک های پلی استايرن در مواقع آتش سوزی می باشند و در ضمن با استفاده از بلوک های گچی در لايه زيرين سقف، پيوستگی و چسبندگی به مراتب مناسب تری بين سقف سازه ای و نازک كاری آن پديد می آيد.

در ضمن با استفاده از بلوک پلی استايرن، مشكل جذب شيره بتن توسط بلوک و پايين آمدن كيفيت بتن مرتفع شده است.

۵. تيرچه های اين سقف نيز، مانند تيرچه های سقف کرومیت خود ایستا بوده و بی نیاز از شمع بندی می باشد.

۶. طبق نظر مبتکر سقف، این سقف نسبت به سقف تيرچه بلوک حدود ۵۰ درصد سبک تر شده است؛ كه البته به علت استفاده از تيرچه های فلزی وزن سقف مقداري كمتر شده است ودر ضمن سبک تر شدن سقف به علت عبور تاسيسات از داخل سقف سازه ای اشتباه بزرگی است، چون در صورت بروز مشكل براي لوله های تاسيسات، دسترسی به آن ها را بسيار مشکل و بعضا غیر ممکن می سازد.‏‎‎

در ضمن تصور می شود كه سبكي ۵۰ درصدی سقف نيازيت نسبت به سقف تيرچه بلوک با در نظر گرفتن بلوک های سفالی و يا حتي بتنی در محاسبه وزن سقف تيرچه بلوک انجام گرفته است؛ بنابراين اين مقايسه اشتباه است، چون درسقف تيرچه بلوک نيز، امكان استفاده از بلوک های پلی استايرن می باشد.


معايب
۱. استفاده از ۲ سری بلوک به طور هم زمان، موجب طولانی تر شدن زمانی كه صرف بلوک ها مي شود، خواهد شد. به عبارتي ديگر خريداری، حمل، انبار كردن و نيز چيدن بلوک ها بر روی سقف، به جای اين كه فقط در مورد بلوک سفالی يا فقط در مورد بلوک بتنی در سقف تيرچه بلوک انجام شود، بايد در مورد ۲ سری بلوک (گچی و پلی استايرن) انجام گيرد.

۲. همانند سقف كروميت، خود ايستا بودن تيرچه ها، منجر به مصرف فولاد مضاعف در تيرچه ها می شود.

موارد دیگر ضعف هم همانند سقف کرومیت می باشد.



منبع:بررسی رفتار سقف های سبک

معرفی طرح


كليات
سقف نيازيت تركيبی از تيرچه‌ های نيازيت و دال بتنی است كه قابل استفاده در تمامی سازه‌ های فولادی و بتنی بوده و منطبق بر استانداردهای جهانی از قبيل آيين نامه سازه های فولادی آمريكا (AISC)، آيين نامه سازه های فولادی كانادا (CISC) و انجمن تيرچه‌های فلزی آمريكا (SJI) و نيز نشريه ۱۵۱ سازمان مديريت و برنامه‌ريزی كشور می باشد. با حذف مقطع T شكل كه عامل باربر سقف در سقف‌ های مشابه مي‌باشد، بتن جان تيرچه حذف شده و مقدار قابل ملاحظه‌ ای از حجم بتن (تا ۴۰ درصد) كاهش می يابد. تيرچه‌ ها خود ايستا بوده و نياز به شمع بندی ندارند.

اصول باربری اين سقف‌ ها بر مبنای انتقال بار از طريق تيرچه‌ های فلزی خرپايی به صورت دو سر مفصل بوده كه اتصال تيرچه‌ ها در سازه‌ های بتنی، فلزی و مصالح بنايی – كلاف بتنی؛  قابل اجرا می باشد كه در ادامه جزئيات اتصال تيرچه‌ ها در انواع سازه‌ ها نمايش داده شده است.

فضای بين تيرچه‌ ها با انواع قالب‌ های ثابت از قبيل بلوک های سيمانی سبک، پلی استايرن و ... پر می شود. فاصله بين تيرچه‌ های متوالی بسته به ملاحظات محاسباتی از ۵۰ تا ۷۰ سانتی متر متغير می باشد. دال بتنی سقف به ضخامت ۵ سانتی متر به همراه فضای ذوزنقه‌ ای شكل تشكيل شده در محل پخ بلوک ها علاوه بر ايجاد ديافراگم صلب تشكيل يك مقطع كامپوزيت (شكل زير) داده كه از ظرفيت اين مقطع در تنش‌ های فشاری يال فوقانی در بارگذاری نهایی (مرده + زنده) پس از گيرش بتن استفاده می شود.


اجزای سقف نيازيت

تيرچه
تيرچه نيازيت يك تيرچه فولادي با جان باز است كه بر اساس اصول طراحي خرپاهاي ساده مسطح با اتصالات مفصلي به گونه‌اي طراحي شده كه قادر است وزن سقف شامل بتن تازه، بلوك‌ها و عوامل اجرايي را تا قبل از گيرش بتن تحمل نمايد (خود ايستا مي‌باشد) كه در نتيجه نيازي به شمع بندي زير سقف وجود ندارد.
در ساختمان اين تيرچه‌ها از تسمه جهت يال تحتاني (بال كششي)، سپري و يا پروفيل‌هاي مشابه جهت يال فوقاني (بال فشاري) و نيز از ميلگردهاي ساده يا آجدار به منظور ايجاد جان تيرچه استفاده مي‌شود.

بلوك
در سقف نيازيت به منظور پوشش فضاي خالي بين تيرچه‌ها از انواع قالبهاي ثابت استفاده مي‌شود كه رايج‌ترين آنها بلوك‌هاي سيماني سبك (با پوكه) و بلوك‌هاي پلي استايرن كند سوز (FR-EPS) با عرض ۵۰ و ۶۷ سانتيمتر به ارتفاع ۲۰ يا ۲۵ سانتيمتر مي‌باشد.

دال بتني
پس از جا گذاري تيرچه ها و بلوک ها بتن پوششي اجرا ميشود . طبق بند ۳-۱-۳ نشريه ۱۵۱ ضخامت دال بتني نباي از ۵۰ ميليمتر و يک دوازدهم فاصله آزاد بين تيرچه ها کمتر باشد.لذا با توجه به فاصله آزاد بين تيرچه ها برابر ۶۰ سانتيمتر، حداقل ضخامت دال بتني بايستي ۵ سانتيمتر در نظر گرفته شود

ميلگرد افت و حرارت
طبق بند ۲-۱-۳ نشريه ۱۵۱ ميلگرد افت و حرارت تنها در جهت عمود بر تيرچه ها لازم است و حداقل سطح مقطع اين ميلگردها نبايد از ۰/۰۰۲ سطح مقطع دال بتني كمتر باشد. بنابر اين، استفاده از ميلگرد سايز ۶ و با فاصله ۲۵ سانتيمتر و در جهت عمود بر تيرچه‌ها کفايت مي‌کند.
مطلب فوق در بند ۹-۱۱-۲-۶-۳ مبحث نهم مقررات ملي ساختمان نيز قيد شده است.
در صورتيکه ميلگردهاي دال به سپري فوقاني جوش شوند، (جهت جلوگيري از کمانش جانبي) بايد آنها از نوع فولاد (1َ A) يا (11A) باشد و در غير اينصورت مي توان آنها را از نوع فولاد (111A) نيز انتخاب نمود.
طبق بند ۲-۱-۳-۵ نشريه ۱۵۱ فاصله بين ميلگردهاي افت و حرارت نبايد از ۵ برابر ضخامت دال بتني و ۳۰۰ ميليمتربيشتر باشد و همچنين قطر آنها از ۵ ميليمتر کمتر نباشد.

كلاف عرضي
استفاده از كلاف عرضي جهت مهار كمانش‌هاي جانبي جزئي (تيرچه‌ها) و كلي (سقف) بر اساس ضوابط آيين‌نامه‌اي يكي از ويژگيهاي سقف نيازيت است كه در ديگر سقف‌هاي مشابه كه از تيرچه‌هاي فولادي با جان باز استفاده مي‌نمايند توجه خاصي به آن نشده، و همين امر تاكنون باعث مشكلات فني و اجرايي جدي در اينگونه سقف‌ها بوده است.
كلاف عرضي شامل دو ميلگرد به قطر حداقل 12 ميليمتر در جهت عمود بر تيرچه‌ها به يالهاي فوقاني و تحتاني تيرچه جوش مي‌شود. عرض اين كلاف‌ها حداقل 10 سانتيمتر و تعداد آنها در هر چشمه سقف بسته به طول دهانه متغير مي‌باشد (براي دهانه‌هاي كوچكتر از 5/5 متر حداقل يك كلاف و براي دهانه‌هاي بزرگتر، كلاف‌هاي عرضي بايد به نحوي انتخاب شود كه فاصله دو كلاف عرضي مجاور هم، از 5/2 متر تجاوز نكند).


مقطع مركب
جزئيات اجرايي سقف نيازيت بگونه‌اي است كه بال فشاري تيرچه به همراه بتن موجود در قسمت ذوزنقه‌اي شكل بلوك‌ها تشكيل يك مقطع مركب مي‌دهد (شكل زير). همانگونه كه ملاحظه مي‌گردد بال فوقاني تيرچه كاملاً در بتن محاط شده است بطوريكه ضخامت بتن موجود در گونه‌ها و زير تير حداقل ۵۰ ميليمتر بوده و سطح بالاي تير حداقل ۴۰ ميليمتر زير سطح فوقاني دال بتني و ۵۰ ميليمتر بالاي سطح تحتاني دال بتني مي‌باشد كه با توجه به مبحث ۱۰ مقررات ملي بدون نياز به استفاده از برش‌گير بال فوقاني تيرچه با بتن سقف تشكيل يك مقطع كامپوزيت داده كه علاوه بر يكپارچگي و انسجام سقف از ظرفيت باربري آن نيز مي‌توان استفاده نمود.


اتصال تيرچه‌ها مي‌تواند به تكيه‌گاه‌هاي بتني، فولادي و يا از مصالح بنايي باشد.

- تكيه‌گاه با مصالح بنايي و بتني
انتهاي تيرچه بايد حداقل به اندازه ۱۰ سانتيمتر داخل كلاف بتني افقي يا تير بتني قرار گيرد. در مواردي كه تيرچه روي تير يا شناژ بتني قرار مي‌گيرد، جزئيات اتصال آن مطابق شكل‌هاي زير مي‌باشد.


- تكيه‌گاه فولادي
اندازه نشيمن تيرچه از لبه تكيه‌گاه فولادي به سمت داخل بايد از طريق محاسبات تعيين شود، اما توصيه مي‌گردد در هيچ حالتي كمتر از ۲ سانتيمتر نباشد. جهت اطمينان در هنگام نصب و همچنين يكپارچگي سقف و اسكلت، انتهاي تيرچه بايد به تكيه‌گاه جوش شود. طول اين جوش حداقل ۵ سانتيمتر و بعد آن حداقل ۳ ميليمتر است.

جدول بار مرده سقف نيازيت با سقف بلوک سيمانی سبک (h= 25 cm)


جدول بار مرده سقف نيازيت با سقف بلوک پلی استايرن (h= 25 cm)

منبع: سایت سقف سبک نیازیت