نشریه شماره   190   دوهفته نامه آرشیو PDF پیام ساختمان

دال مجوف

دال مجوف به سقفهایی اتلاق میگردد که در آن قسمتی از مقطع دال بتنی که تاثیری در تحمل تنشهای خمشی و برشی ایجادشده در سقف ندارد، حذف میگردد و مقطع بتنی باقیمانده که وزن کمتری نسبت به مقطع کامل بتنی دارد وظیفه تحمل تنشهای داخلی را داشته و از سختی لازم نیز جهت کنترل خیز سقف برخوردار است.

با این اوصاف بهطور مثال سقفهای تیرچه و بلوک نیز نوعی دال مجوف هستند که اولاٌ سطح مقطع سقفTشکل است و ثانیاٌ عملکرد دال نیز یکطرفه میباشد. همچنین سقفهای T بهصورت مجموعهای از تیرهای دال مجوف حبابی که شکل قالب استفاده گردیده در زیر سقف بهصورت مجموعهای از برآمدگیهایی است که در نهایت دال پس از بتنریزی بهصورت تیرهای T شکل دوطرفه عمل مینماید نیز نوعی دال مجوف دو طرفه میباشد.

سیستمهای دال مجوف با استفاده از قالبهای ماندگار

استفاده از سیستمهای دال مجوف با قالبهای ماندگار به سال 1950 میلادی باز می گردد. در این نوع سیستم سقف، مجوف سازی توسط استقرار قالبهای پلاستیکی در جان دال و بهصورت ماندگار انجام میپذیرد و سطح زیرین و فوقانی دال بهصورت کاملاٌ مسطح میباشد . یا بهاصطلاح سادهتر قالبهای ماندگار در جان دال مجوف مدفون میگردد. استفاده از این نوع دال علاوه بر آنکه موجب کاهش وزن سقف میگردد این امکان را به مقطع دال میدهد که با افزایش اندازه قالبهای ماندگار عمق مؤثر مقطع بدون افزایش وزن دال ، افزایشیافته و بهتبع آن مقاومت و سختی دال نیز به ترتیب با توان دو و توان سه افزایش یابد،که این امر موجب میگردد  بتوان سقفها را با دهانههای بلند و بدون استفاده تکنولوژی خاص ( کابل و کشیدگی ) اجرا نمود ، ضمناً قالببندی زیر سقف به جهت آنکه سطح زیرین دال بهصورت کاملاً تراز و صاف بوده ؛ سریعتر انجام میپذیرد و نیاز به اجرای تیرهای نشیمنگاهی و تیرکهای میانی نیز از بین میرود .

استفاده از قالبهای ماندگار معمولی علاوه بر مزایای فوقالذکر ؛ معایبی را نیز به همراه داشت ازجمله این معایب میتوان به عدم ارتباط صحیح بین دو سطح زیرین و رویه دال اشاره نمود ، درواقع این قالبها سقف را به دو دال بالا و دال پایین تقسیم نموده، بدون آنکه ارتباط برشی صحیحی بین دو دال پیشبینیشده باشد.

نقصان مهم بعدی در این دال افزایش اثر خزش میباشد . بدین ترتیب که به دلیل جداسازی بین دال بالا و پایین سقف ، عمق دال فشاری نسبت به حالت توپر کاهشیافته و اثرات خزشی در این دال بیشتر میگردد .بنابراین استفاده از این دالها در اکثر مواقع با محدودیت دهانه توسط مراجع ذیصلاح مجاز دانسته میشود .

- سیستم دال مجوف با استفاده از قالبهای توخالی مکعبی ماندگار

در این نوع سیستم که به سیستم U-Boot نیز مشهور میباشد ، حجمهای پرکننده بهصورت مکعبی طراحی گردیده و ابعاد و فاصله حجمها از یکدیگر به نحوی است که در نهایت مقطع سقف بهصورت I شکل میگردد . بنابراین سیستم سقف از حالت دو دال تخت ازهمگسسته  تبدیل به سقف با تیرچههای I شکل دوطرفه میشود و تمامی مشکلات مربوط به دالهای مجوف از جمله برش ، خزش و جمع شدگی برطرف میگردد ، لذا هیچگونه محدودیت دهانهای برای این سیستم وجود نخواهد داشت . تیرچههای I شکل میبایست تمامی ضوابط مربوط به ابعاد ، خمش و برش یکطرفه آیین نامههای طراحی را اقناع نموده تا بتواند عملکردی صحیح داشته باشد .

با وجود مزایای فراوان این سیستم نسبت به سایر سیستمهای دال مجوف ایرادات تکنیکی و اجرایی نیز در این حجمها مشاهده میگردید که در ذیل به آن اشاره میگردد :

1- ابعاد حجمهای U-Boot معمولاً 52*52 میباشد  که باعث میشود بتن در زیر حجم خوب حرکت نکرده و سقف معمولاً دارای چندین حفره میباشد

2- زیر حجمها بهصورت باز بوده که این امر موجب میشود بتن داخل فضای حجم گردیده و سقف سنگینتر گردد .

3- اتصال حجمها به یکدیگر توسط قطعه اتصال انجام میپذیرد که بهکرات مشاهده گردیده این قطعات در حین بتنریزی در اثر فشار پمپاژ بتن از حجم جدا گردیده و این امر  باعث حرکت احجام از محل استقرار خود میشود .

- سیستم دال مجوف با استفاده از قالبهای توخالی مکعبی ماندگار اصلاحشده

 این نوع سیستم که به سیستم U-Boot Modified  نیز مشهور میباشد،ضمن آنکه تمامی مزایای سیستم U-Boot از جمله سیستم تیرچهای دوطرفه I شکل ، عدم داشتن محدودیت دهانه و عدم مشکلات خزشی و جمع شدگی دال را دارا می باشد ، معایب تکنیکی و اجرایی سیستم U-Boot نیز در این سیستم به شرح ذیل برطرف گردیده است :

1- ابعاد احجام Modified U-Boot، 30*30 بوده که موجب میشود بتن بسیار روانتر در زیر احجام حرکت نموده و سقف فاقد حفره گردد

2- حجمها بهصورت کاملاً بسته تولید میگردد و مشکل ورود بتن به حجمها برطرف گردیده است. اتصال احجام به یکدیگر بهصورت نر و ماده بر روی حجم تعبیه گردیده و امکان جدا شدن احجام در حین بتنریزی از بین میرود.

الزامات فنی و نحوه و اساس محاسبات این سیستم سقف اجمالاً به شرح ذیل میباشد :

1- محاسبات برای خمش و خیز این سقفها هم توسط برنامه SAFE انجامشده و هم بهصورت دستی و بر اساس آییننامه ACI-318-08 انجام میپذیرد و بحرانیترین حالت برای طراحی سقف انتخاب میگردد . جهت محاسبات دستی  برای خمش و خیز سقف ، لنگرهای طراحی برای دالهای تخت به روش تحلیل مستقیم و یا روش قاب معادل محاسبه گردیده و اینرسی دال سقف در وسط دهانه برای هر تیرچه I شکل نیز به دست میآید .

2- در محل اتصال دال به ستون میبایست اثرات خمشی ناشی از لنگرهای نامتعادل کننده  بر اساس آییننامه ACI-318-08 را نیز در نظر گرفت ، ضمناً میتوان از کمک لنگر مقاوم خمشی کلاهکهای برشی در طراحی خمشی دال بهره جست.

3- کنترل برش یکطرفه در این دالها کاملاً مانند تیرها انجام میپذیرد

4- در کنترل برش دوطرفه سوراخ کننده در این دالها باید اثرات برشی ناشی از لنگرهای نامتعادل کننده در محیط نزدیک ستون و یا دیوار و برش در ناحیه بحرانی خاص که با توجه به شکل کلاهکهای برشی به دست میآید را بهطور توأمان در نظر گرفت.

5- طراحی کلاهکهای برشی بر اساس آییننامه ACI-318-08 انجام میپذیرد .

6- در طراحی لرزهای سقف کنترل دو نکته دارای اهمیت حیاتی است :

- اولاً درجه صلبیت دیافراگم سقف باید بر اساس آییننامه 2800 باید محاسبه گردد . شایانذکر است به دلیل استفاده از سیستم باربری جانبی دیوارهای برشی و تمرکز نیروی برشی سقف در محل اتصال دیوارها ، دیافراگم سقف باید بهصورت صلب کامل باشد

- ثانیاً با توجه به عملکرد صحیح لرزهای در زمینه انتقال نیروی برشی زلزله از دیافراگم سقف به عناصر باربر جانبی باید در دیافراگم، عناصر جمع کننده (Collector) و عناصر لبه (Chord) پیشبینی گردد .

7- در مورد اجرای سقف نیز موارد ذیل حتماً باید در نظر گرفته شوند :

- اعمال خیز منفی مناسب قبل از اجرای بتنریزی سقف که متناسب با دهانهها در نقشههای اجرایی ذکر میگردد.

- چیدمان و زمان بازنمودن پایههای اطمینان در زیر سقف پس از بازنمودن قالببندی زیر سقف  میبایست  بر اساس آییننامه ACI-318-08 و با نظر ناظر عالیه انجام پذیرد.

 * آگهی شرکت در ضمیمه پیام نامه