همزمان با رشد صنعت ساختمان و لزوم همپایی صاحبین صنعت با تقاضای بازار، در نسل‌های جدید از سقف ساختمان خلاقیت‌های بیشتری بارز شد، از جمله این خلاقیت‌ها، سقف تیرچه کرومیت بود که با ساختار خود، جایگزین مناسبی برای سقف متداول تیرچه بلوک با شمعبندی پرهزینه و زمانبر به حساب می‌آمد. این تیرچه‌ها، احتیاجی به شمع بندی نداشتند و ایستایی خود به خود آنها، بار اضافی هزینه، کار و زمان را از دوش پیمانکاران برداشت.
در سیستم‌های سقف تیرچه کرومیت، از تیرچه‌های فولادی با جان باز و ترکیب با بتن استفاده می‌شود و برای پر کردن فضای خالی بین سیستم‌های سقف کرومیت، از قالب‌های ثابت، کامپوزیت، فوم و یا هر پرکننده سبک دیگر، استفاده می‌شود. این سقف با مزایای خوبی که نسبت به نسل‌های پیش از خود داشت، مدتی یکه‌تاز میادین صنعت ساختمان در ایران هم بود تا اینکه با رشد تکنولوژی و ظهور سقف‌های یوبوت، میدان رقابت، اندکی بر سقف تیرچه کرومیت تنگ شد.
ویژگی‌های مطلوب سقف یوبوت، باعث شد تا این سقف، به گزینه اول پیمانکاران پروژه‌های عظیم تبدیل شود. در ادامه این مقاله، به بررسی اجمالی نقاط قوت یوبوت، نسبت به سقف کرومیت اشاره می‌شود.
- در سقف تیرچه کرومیت، همانند سقف تیردال، به اجرای سقف کاذب نیاز است، چرا که در دهانه‌های بلند، از تیر و تیرچه‌های آویزدار استفاده می‌شود و لازم است این فضا با استفاده از سقف کاذب، پوشش داده شود.
- توصیه نمی‌شود در دهانه‌های بالاتر از ۷٫۵ متر، از سیستم سقف تیرچه کرومیت استفاده شود، این در حالیست که سقف یوبوت با ایجاد تیرچه‌های I شکل متعامد، می‌تواند با ضخامت کم، دهانه‌های بسیار بلند را تحت پوشش قرار دهد.
- بنابر آنچه گفته شد، اجرای سقف یوبوت، در دهانه‌های بلند، صرفه اقتصادی بیشتری دارد.
- با فراهم شدن ممان اینرسی بالا در سقف یوبوت، علاوه بر ایجاد صلبیت زیاد در برابر ارتعاشات، مقاومت لرزه‌ای مناسبی هم در این سیستم بوجود خواهد آمد.
- حفره‌های توخالی در سقف یوبوت، موجب عایقیت صدا، گرما و ممانعت از گسترش آتش می‌شود.
نگاهی به سقف تیرچه کرومیت
با متداول شدن سقف‌های تیرچه بلوک سنتی، بعضی از مشکلات سقف طاق ضربی مرتفع شد، اما مشکلات دیگری مثل، ضرورت استفاده از شمعبندی در زیر سقف همچنان وجود داشت. شمعبندی زیر سقف، دست و پاگیر است، مانع از اجرای قالب‌بندی چند سقف و بتن‌ریزی همزمان سقف‌ها می‌شود و در نهایت، هزینه‌ی غیر ضروری برای کار فرما ایجاد می‌شود. با جایگزینی سقف تیرچه فولادی با جان باز( سقف کرومیت) به جاي طاق ضربي، این مشکلات نیز مرتفع شد.
این سقف، خود ایستا است و نیازی به شمع بندی وجود ندارد و به همین علت، سرعت اجرا بالا بوده و اجرای سقف، بر روی اسكلت‌های فولادی، بتنی و دیوارهای باربر امکان‌پذیر است؛ برای ایجاد سیستم سقف کرومیت، از تیرچه‌های فولادی با جان باز (تیرچه کرومیت) و بتن، استفاده می‌شود. برای پر کردن فضای خالی بین سیستم‌های سقف کرومیت، از قالب‌های ثابت، کامپوزیت و یا یک پر کننده سبک دیگر استفاده می‌شود.
بطور خلاصه، یک سقف تیرچه فولادی با جان باز( سقف کرومیت )، دارای اجزای اصلی به شرح زیر است:
1- تیرچه
2- بلوک
3- میلگرد
4- بتن در جای دال
همانطور که گفته شد، اجرای سقف تیرچه کرومیت، بر روی اسکلت‌های فولادی و بتنی امکان‌پذیر است، همچنین در این سیستم، لرزش کمتری نسبت به سایر سیستم‌های مشابه سقف کامپوزیت مشاهده می‌شود. سقف کرومیت یا تیرچه فولادی با جان باز، عضو پیش ساخته‌ای است که به صورت خرپاهای ویژه‌ی دو سر ساده اجرا می‌شود و برای ایجاد چسبندگی بین بتن و فولاد، قسمت‌هایی از تیرچه که داخل بتن قرار می‌گیرد، نباید رنگ شود. تیرچه فولادی با جان باز شامل بال تحتانی، اعضای قطری، بال فوقانی و در بعضی موارد اعضای تقویتی است که در ادامه توضیح داده می‌شوند:
1- بال تحتانی
بال تحتانی تیرچه از تسمه ساخته می‌شود و به عنوان عضو کششی خرپا عمل و بارهای وارد بر سقف کرومیتی را تحمل می‌کند. عرض این بال نباید کمتر از 10 سانتیمتر و یا ضخامت سقف باشد. برای دهانه‌های کمتر از 4 متر، می‌توان حداقل عرض بال تحتانی تیرچه را به 8 سانتیمتر تقلیل داد.
2- اعضای قطری
اعضای قطری تیرچه، معمولا از میلگرد هستند و بعنوان عضو مورب خرپا عمل و به کمک اعضای کششی و فشاری، ایستایی لازم را برای تحمل بارهای وارده تأمین می‌کند. استفاده از فولاد سخت (AIII) برای میلگردهای خرپایی و نیز کلاف‌های عرضی مجاز نیست و این میلگردها می‌توانند از نوع ساده و یا آج‌دار انتخاب شوند.
3- بال فوقانی
بال فوقانی تیرچه، از نبشی، تسمه و یا ناودانی ساخته می‌شود و در داخل بتن پوششی قرار می‌گیرد. این بال ممکن است در زمان اجرای سقف و وارد آمدن بارهای زیاد ناشی از انباشته شدن بتن و یا ضربه پمپ بتن، کمانش جانبی کند که برای پیشگیری از این اتفاق، باید فاصله مهارهای جانبی بال را کاهش داد. کلاف عرضی باید بال فوقانی تیرچه‌ها را در طول اجرا در مقابل تغییر شکل جانبی مهار و تیرچه را در محل خود نگهداری کند.
4- اعضای تقویتی
در بسیاری از موارد برای اقتصادی تمام شدن پروژه، از تقویت میلگرد، نبشی و یا ورق برای بال فوقانی و تحتانی استفاده می‌شود. میلگردهای تقویتی، باید از نوع فولاد نرم (AI) و یا نیم سخت (AII) باشد و با جوش مناسب مطابق با ضوابط جوش استاندارد ایران، به ورق متصل شود.
مراحل اجرای سقف
مراحل اجرای سقف با سیستم سقف کرومیت به شرح زیر است:
- حمل و انبار نمودن مصالح تشکیل دهنده‌ی سقف
- اندازه‌گیری تیرچه‌ها
- بالا بردن، نصب و جوشکاری تیرچه‌ها
- بلوک چینی
- اجرای کلاف‌های عرضی
- قالب‌بندی
- بلوک‌چینی در نقاطی که استفاده از بلوک کامل میسر نیست
- اجرای آرماتورهای افت و حرارت
- کنترل اجرا و آماده‌سازی برای بتن‌ریزی
- ساخت و انتقال بتن
- بتن‌ریزی
- پرداخت سطح بتن
- عمل‌آوری بتن
اجرای مراحل عنوان شده، هزینه‌ای مطابق با جدول زیر را برای کارفرما، در بر دارد:
مزایای سیستم سقف کرومیت
در نهایت، تعدادی از مزایای سقف کرومیت که آن را از سیستم سقف‌های قدیمی‌تر ارجح می‌کند بررسی شده:
• عدم نیاز به شمع بندی: در این سیستم، نیازی به اجرای شمع بندی نیست، چرا که تیرچه‌ها به تنهایی وزن بتن خیس و عوامل اجرایی را تحمل می‌کند.
• سرعت و سهولت در اجرا: این نوع سقف، به نسبت سیستم‌های مشابه، سرعت و سهولت بیشتری در اجرا دارد، بطوریکه ۴۸ ساعت بعد از بتن‌ریزی، سقف قابلیت تحمل رفت و آمد و بارگذاری سبک را دارد.
• یکپارچگی سقف و اسکلت: به علت جوش شدن تیرچه‌ها به اسکلت پس از گرفتن بتن، سقف و اسکلت یکپارچه شده و می‌توانند مانند یک دیافراگم صلب عمل کند.
• امکان اجرای همزمان چند سقف: به دلیل عدم نیاز به استفاده از شمع، می‌توان عملیات بتن ریزی را به طور همزمان بروی چند سقف انجام داد.
• سهولت اجرای داکت(بازشو): به علت فاصله زیاد تیرچه‌ها از هم، نیازی به قطع کردن تیرچه‌ها برای عبور لوله‌های تاسیسات نیست.
• امکان حذف کش‌ها: به علت یکپارچگی سقف و اسکلت در این نوع سیستم، می‌توان کش یا همان عضو غیر باربر را حذف کرد. با حذف کش‌ها علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف فولاد، یکنواختی زیر سقف نیز حاصل می‌شود. در سقف‌های تیرچه بلوکِ معمولی، به دلیل عدم امکان اتصال مکانیکی بین تیرچه‌های بتنی و پل‌های فلزی، هماهنگی تغییر مکان جانبی قاب‌ها، با کش‌ها تامین می‌شود.
• کاهش مصرف بتن و کمتر بودن وزن سقف: به علت فاصله زیاد تیرچه‌ها در سیستم سقف کرومیت، حدوده 20درصد از بتن مصرفی کاسته شده و سقف سبک‌تر می‌شود.
• یکنواختی زیر سقف
• پایین بودن تنش در بتن
• مصرف گچ و خاک کمتر
• امکان طراحی و اجرای سقف با دهنه ها و باربری خاص
• حذف اثر فولاد در زیر سقف
برآورد بهای تمام شده انجام پروژه تیردال
مقدار مصالح مصرفی در سازه به عواملی همچون منطقه لرزه‌خیزی، تعداد طبقات، میزان کفایت دیوارهای برشی، نظم پلان، کاربری، نوع سیستم باربر جانبی و… بستگی دارد. بهای حدودی مصالح مصرفی در سازه‌های با سیستم سقف تیرچه کرومیت، به قرار زیر است، این مقادیر، متوسط نتایج به دست آمده برای پروژه‌های اجرا شده است.
آنالیز بهای واحد سطح اسکلت برای سقف تیرچه کرومیت با بلوک پلی استایرن (خرداد 99)
