سال نو بر شما و خانواده محترمتان مبارك باد.

2. سال نو بر شما و خانواده محترمتان مبارك باد. با بهترين آرزوها براي رسيدن به بهترين ها پوریا رضوانی محمد مهدی شریف پور

3. دانشگاه آزاد اسلامی واحد لارستان دانشکده فنی مهندسی عمران ( ناپیوسته ) عنوان پروژه: معرفی انواع سقف و بررسی سقف بهینه استاد راهنما : جناب آقای مهندس همایون نامی اساتید داور : جناب آقای مهندس ابراهیم نژاد جناب آقای مهندس زحمتکش تهیه کنندگان : محمد حسین قناعتیان بهار 1387

5. 1- معرفی انواع سقف 1-1 . طاق ضربی 2-1 . تیرچه بلوک 3-1 . کرمیت 4-1 . پلی استایرن 5-1 . دال 6-1 . کامپوزیت

6. سقف طاق ضربی

7. 1-1-1 . سقف طاق ضربی این نوع سقف که از قدیمی ترین سقف ها می باشد علی رغم مورد تایید قرار نگرفتن در بسیاری از مجامع علمی هنوز در برخی از مناطق مورد استفاده قرار می گیرد . در این سقف جهت تحمل بارهای ثقلی از آجر فشاری و تیرآهن فولادی و ملات گچ و خاک به نسبت 1 به 1 و جهت تحمل بارهای جانبی از مهار های ضربدری استفاده می گردد و با دوغاب گچ روی آن پوشانیده می شود. حداکثر فاصله تیرهای حمال 1 متر می باشد و تیرها در محل تکیه گاه به نحو مطلوبی ثابت می شوند. سقف طاق ضربی معمولاٌ دارای ضخامت نیم آجر یعنی در حدود 11-10 سانتی متر می باشد . عمل طاق زدن باید از طرفین تیر آهن شروع و به وسط آن ختم شود و در انتها باید نیمرخ ها به نحو مطلوبی به دیوار مهار شوند. حداکثر خیز این سقف 4 سانتیمتر می باشد.

8. پوشش روی سقف با دوغاب گچ آجر فشاری با ملات گچ وخاک

9. ضعف های عمده سقف های طاق ضربی 1- عدم کفایت تیرآهن های موجود و داشتن لرزش زیاد در سقف 2- عدم اتصال تیرآهن های سقف به یکدیگر 3- صلبیت نامناسب سقف 4- سنگین بودن سقف 5- اتصال نامناسب سقف با دیوار در ساختمان های بنایی 6- عدم توانایی سقف در مقابله با بارهای جانبی با وجود مهارهای ضربدری در سقف

10. سقف تیرچه و بلوک

11. 2-1-1 . سقف تیرچه و بلوک سقف تیرچه بلوک تشکیل یافته است از : 1- تیرچه هایی که معمولا به فاصله محور تا محور 50 سانتیمتر به موازات یکدیگر روی تیر های باربر قرار می گیرند. 2- بلوک هابی توخالی گه مابین تیرچه ها قرار می گیرند . 3- بتن که فضای روی تیرچه و بلوک را پر می کند و ضخامت آن روی بلوک ها معمولاٌ 5 تا 10 سانتیمتر می باشد . این نوع سقف در واقع دال یک طرفه ای می باشد که در آن برای کاستن بار مرده از بلوک های سفالی یا بتنی توخالی برای پر کردن حجم استفاده می شود.

13. مراحل اجرای سقف تیرچه بلوک 1- حمل و انبار کردن مصالح تشکیل دهنده سقف 2- نصب تیرچه ها 3- نصب تکیه گاه های موقت ( بسته به طول دهانه ، نقاط وسط و ثلث زیر تیرچه ها با استفاده از چهارتراش و جک بسته می شود ) . 4- نصب بلوک ها 5- آرماتوربندی ( میلگرد های حرارتی که غالباٌ با قطر 6 میلیمتر و با فاصله 25 سانتیمتر در 2 امتداد می باشند ). 6- قالب بندی 7- بازدید سقف و آماده سازی آن برای بتن ریزی 8- ساختن بتن 9- انتقال بتن

14. مراحل اجرای سقف تیرچه بلوک 10- بتن ریزی و متراکم کردن آن 11- پرداخت سطح بتن 12- عمل آوردن 13- بازکردن قالب ها و جمع آوری تکیه گاه های موقت

15. سقف کرمیت

16. 3-1-1 . سقف کرمیت در سیستم این نوع سقف که مشابه با سقف تیرچه بلوک می باشد از تیرچه های با جان باز استفاده می شود . فضای بین این تیرچه ها با بلوک پر شده و سپس روی قالب و تیرچه با حدود 5 تا 10 سانتیمتر بتن پوشانده می شود . در تیرچه کرمیت که تفاوت بارز این نوع سقف با سقف تیرچه بلوک می باشد برای بال تحتانی از تسمه فولادی و برای بال فوقانی از نبشی یا 2 میلگرد و یا تسمه استفاده می شود. جان این تیرچه ها از میلگرد خم شده می باشد که به بال فوقانی و تحتانی جوش می شود.

18. مزایای سقف کرمیت 1- عدم نیاز به شمع بندی در این سیستم از تیرچه های خود ایستای فلزی استفاده می شود لذا امکان اجرای سریع و همزمان چند طبقه وجود دارد . 2- یکپارچگی سقف و اسکلت با توجه به اینکه تمامی تیرچه ها به اسکلت جوش می شوند پس از بتن ریزی سقف می تواند به خوبی مانند یک دیافراگم صلب عمل کند . 3- پایین بودن تنش در بتن به علت خود ایستا بودن تیرچه ها تنش ایجاد شده در بتن بسیار پایین است لذا استفاده از بتن کم مقاومت لطمه ای به استحکام سقف نمی زند امکان حذف کش ها و مقاومت نهایی بالا از دیگر مزایای سقف های کرمیت هستند.

19. سقف پلی استایرن

20. 4-1-1. سقف پلی استایرن این نوع سقف همانند سقف تیرچه بلوک و کرمیت می باشد با این تفاوت که به جای استفاده از بلوک سفالی یا بتونی از بلوک هایی با جنس مواد یونولیتی به نام پلی استایرن استفاده می گردد. بلوک های پلی استایرن به دلیل قیمت و وزن کم مدتی است که برای ساختمان سازی مورد استقبال انبوه سازان در چندین شهر قرار گرفته است . این بلوک ها در 2 نوع قابل اشتعال و غیر قابل اشتعال در بازار عرضه می شود . با توجه به اینکه وزن هر قطعه بلوک سیمانی که در ساختمان سازی بکار می رود 15 کیلوگرم است ، در حالی که وزن بلوک های یونولیتی ناچیز بوده ، تا اندازه بسیار زیادی موجب پایین آمدن وزن ساختمان می شود

22. معایب سقف پلی استایرن 1- عدم مقاومت در برابر حرارت با وجود پوشش نسوزی که زیر و روی این بلوک را محصور کرده است در صورت آتش سوزی در ساختمان ، این بلوک ها تنها تا 20 دقیقه تاب مقاومت در برابر حرارت را دارند . 2- تردید در عایق بودن به گفته یک مقام مسئول در موسسه استاندارد علی رغم باور بوجود آمده در مورد عایق صوتی بودن این نوع بلوک که یکی از دلایل کاربرد آنها نیز می باشد ، این نوع بلوک ها نمی توانند تاثیری در کاهش صدا داشته باشند و به راحتی صدا را عبور می دهند چون برای کاهش صوت به چگالی نیز نیاز است و بلوک های پلی استایرن نسبت به بلوک های سیمانی فاقد این مشخصه می باشند .

23. سقف دال

24. 5-1-1. سقف دال دال یک صفحه ضخیم از جنس بتن مسلح می باشد که وظیفه اصلی آن ایجاد یک سطح تخت قابل استفاده است . این صفحه ضخیم معمولاٌ دارای ضخامت ثابت بوده و می تواند بر روی اجزای بتن مسلح و زمین تکیه داشته باشد . طبقه بندی دال از نظرابعاد و شرایط تکیه گاهی دال یک طرفه دال دو طرفه

25. سقف دال یک طرفه در دال یک طرفه نسبت طول به عرض بزرگتر از 2 می باشد . به دلیل اینکه دال فقط بر 2 قسمت تکیه دارد ، بار به صورت یک طرفه توزیع می شود که از این نوع دال ها می توان تیرچه بلوک را برشمرد . دال های یک طرفه در حقیقت از مجموعه ی تیرهای بتن آرمه تشکیل شده است که رفتار خمشی و برشی تیرها برای کل دال صدق می کند .

26. میلگرد های افت و حرارت پدیده افت باعث جمع شدگی و به دلیل یکپارچگی دال با تیرهای تکیه گاهی باعث ایجاد ترک های کششی در بتن می شود . می توان با توزیع میلگرد های کافی در راستای عمود بر میلگرد های طولی عرض این ترک ها را به حداقل رساند تا عوارض ناشی از ایجاد ترک های کششی زیان آور نشود . با شروع جمع شدگی در بتن ، باوجود این میلگرد ها که به میلگرد های افت و حرارت موسوم هستند و با تحت کشش قرار گرفتن آنها به جای بوجود آمدن ترک با عرض بزرگ ، ترک های مویی بسیار کوچک در سطح بتن نمایان می شوند .

27. سقف دال دو طرفه درصورتی که نسبت طول به عرض از 2 کوچکتر باشد ، دال دوطرفه است طبقه بندی دال های دو طرفه دال های دو طرفه بدون تیر دال تخت قارچی دال تخت مجوف دال های دو طرفه تیردار

28. دال دوطرفه تیردار

29. 6-1-1. سقف کامپوزیت شما را به دیدن فیلم آموزشی سقف کامپوزیت دعوت می کنیم ...

31. مزایای سقف کامپوزیت 1- کاهش مصرف فولاد بین 20 تا 30 درصد به علت عملکرد مرکب 2- کاهش در ارتفاع نیمرخ فولادی نسبت به حالت تیر معمولی 3- افزایش سختی سیستم سقف 4- افزایش طول قابل استفاده برای یک نیمرخ مشخص 5- افزایش باربری نهایی نسبت به حالتی که ظرفیت دال و تیر جداگانه منظور شود 6- سبک شدن وزن سازه نسبت به سقف های با دهانه مشابه

32. معایب سقف کامپوزیت 1- تغییر شکل های دراز مدت به علت پدیده خزش در بتن فشاری 2- عملکرد غیر مرکب در نواحی لنگر منفی تیرهای یکسره 3- عدم امکان عبور لوله های تاسسیات و برق از روی کف در صورتی که کف سازی حذف شود 4- الزام استفاده از سقف های کاذب در زیر تیر های فلزی 5- مشکلات دسترسی برای تعمیرات احتمالی لوله های تاسیساتی و نیاز به برداشتن سقف های کاذب برای دسترسی 6- طراحی خاص ، اجرای اتصالات ویژه ، کنترل دقیق جوشکاری

33. 2- سقف بهینه 1-2 . ضریب باربری سقف 2-2 . عملکرد و رفتار 3-2 . قیمت سازه ای 4-2 . مسائل اجرایی

34. سقف های مورد بررسی 1-1-2 . کامپوزیت 2-1-2 . تیرچه بلوک 3-1-2 . کرمیت 4-1-2 . دال 5-1-2 . پلی استایرن 6-1-2 . طاق ضربی

35. 1-2 . ضریب باربری سقف با توجه به اینکه در این قسمت دو پارامتر مقاومت و وزن سقف دارای اهمیت می باشد ، پارامتری به نام ضریب باربری سقف معرفی را می کنیم که عبارت است از نسبت وزن قابل تحمل سقف ( مقاومت ) به وزن اعمال شده توسط سقف به سازه : بدیهی است که سقف بهینه دارای ضریب بیشتر می باشد .

36. مشخصات فنی برای بدست آوردن ضریب سقف ، ما از یک پلان اجرایی سازه 15 طبقه اسکلت فولادی بدین صورت استفاده می کنیم که : 3 چشمه با اندازه های مختلف از طبقه نهم این سازه را برای کاربری های مختلف و به تبع آن حداقل وزن های قابل تحمل مربوطه مدل ، محاسبه و بررسی خواهیم نمود .

37. مشخصات چشمه ها ابعاد چشمه : 35/4 * 753/4 متر نوع چشمه : گوشه مستطیلی کاربری چشمه : آشپزخانه چشمه شماره 1 ابعاد چشمه : 375/4 * 052/5 متر نوع چشمه : کناری مستطیلی کاربری چشمه : اتاق خواب چشمه شماره 2 ابعاد چشمه : 223/4 * 50/6 متر نوع چشمه : کناری مستطیلی کاربری چشمه : پذیرایی چشمه شماره 3

38. وزن قابل تحمل سقف ( مقاومت ) بر اساس مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان ) مقدار بار وارد بر سازه که بر مبنای این بارها طراحی صورت می گسرد و مقاومت سقف بر مبنای KG/ Cubic M سنجیده می شود به صورت زیر است : 200 اتاق خواب 200 آشپزخانه 350 راه پله 150 پشت بام

39. محاسبه وزن سقف سقف کامپوزیت 75 / 377 چشمه شماره 1 36 / 524 چشمه شماره 1 19 / 377 چشمه شماره 2 سقف تیرچه بلوک 33 / 532 36 / 405 چشمه شماره 2 چشمه شماره 1 سقف پلی استایرن 57 / 412 14 / 394 چشمه شماره 2 چشمه شماره 3 51 / 536 24 / 466 چشمه شماره 3 چشمه شماره 1 06 / 539 چشمه شماره 1 سقف کرمیت 56 / 467 51 / 417 چشمه شماره 2 چشمه شماره 3 40 / 542 چشمه شماره 2 51 / 476 چشمه شماره 3 سقف دال 65 / 549 چشمه شماره 3

40. محاسبه ضریب باربری سقف سقف کامپوزیت 529 / 0 چشمه شماره 1 381 / 0 چشمه شماره 1 530 / 0 چشمه شماره 2 375 / 0 چشمه شماره 2 سقف تیرچه بلوک 493 / 0 چشمه شماره 1 سقف پلی استایرن 507 / 0 484 / 0 چشمه شماره 2 چشمه شماره 3 372 / 0 چشمه شماره 3 428 / 0 چشمه شماره 1 371 / 0 چشمه شماره 1 سقف کرمیت 427 / 0 479 / 0 چشمه شماره 2 چشمه شماره 3 368 / 0 چشمه شماره 2 419 / 0 چشمه شماره 3 سقف دال 363 / 0 چشمه شماره 3

41. مقایسه ضریب باربری سقف چشمه شماره 3 چشمه شماره 2 چشمه شماره 1 1 سقف کامپوزیت 529 / 0 507 / 0 530 / 0 سقف کامپوزیت سقف کامپوزیت سقف کامپوزیت 1 1 1 سقف کامپوزیت سقف کامپوزیت سقف کامپوزیت سقف پلی استایرن 2 381 / 0 375 / 0 372 / 0 سقف تیرچه بلوک سقف تیرچه بلوک سقف تیرچه بلوک سقف پلی استایرن سقف پلی استایرن سقف پلی استایرن 2 2 2 سقف کرمیت 3 سقف کرمیت سقف کرمیت سقف کرمیت 3 3 3 419 / 0 427 / 0 428 / 0 سقف کرمیت سقف کرمیت سقف کرمیت سقف تیرچه بلوک 4 سقف تیرچه بلوک سقف تیرچه بلوک سقف تیرچه بلوک 4 4 4 368 / 0 371 / 0 363 / 0 سقف دال سقف دال سقف دال سقف دال 5 سقف دال سقف دال سقف دال 5 5 5 484 / 0 479 / 0 493 / 0 سقف پلی استایرن سقف پلی استایرن سقف پلی استایرن

42. 2-2 . عملکرد و رفتار با توجه به اینکه پس از بهره برداری از سازه ، تحت بارگذاری ثقلی ( مرده و زنده ) و بارگذاری جانبی ( باد و زلزله ) امکان بررسی سقف سازه با توجه به امکانات آزمایشگاهی ( بررسی عملکرد و رفتار سقف مورد نظر ) در برابر بارهای ثقلی و جانبی وجود ندارد بران شدیم تا با استفاده از دانش نرم افزاری در شرایط مساوی و برابر ، سقف های تیرچه بلوک ، کرمیت ، پلی استایرن ، دال و کامپوزیت با استفاده از نرم افزار تحلیل و طراحی اعضای سازه ( ETABS ) و تحت اثر بارهای مرده که همان وزن سقف می باشند و تحت اثر سربارها که همان مقاومت هستند که البته هر 2 مورد در قسمت قبل محاسبه و آورده شده اند تحلیل انجام گرفته شده است . شرایط برابری که با استفاده از آنها تحلیل انجام گرفته شده است در صفحه بعد آورده شده است با توجه به اینکه نتایجی که از نرم افزاربدست می آید دارای گستردگی است ، نتایج تغییر مکان طبقه

43. 2-2 . عملکرد و رفتار و دیافراگم ( DRIFT OF STORY & DIAPHRAGM ) و تغییر مکان عمودی تحت اثر بارگذاری ثقلی مورد نظر می باشد . اعداد بدست آمده در هر کدام از قسمت ها هر چه کمتر باشد ، نشان دهنده درجه صلبیت بیشتر دیافراگم می باشد .

45. مشخصات مدل سقف 2 IPE160 + 2 PL 200*8 مقطع ستون CIPE 160 مقطع تیرکامپوزیت مقطع تیر IPE 140 مقطع بادبند 2 UNP 160 110 کیلوگرم بر متر مربع بار معادل تیغه بندی 200 کیلوگرم بر متر مربع بار زنده 20/2 تن ( بار نقطه ای ) بار پله

46. مشخصات مدل سقف 110 کیلوگرم بر متر مربع بار معادل تیغه بندی 1375/0 ( در هر دو راستا ) ضریب زلزله دیافراگم صلب نوع قاب بادبندی هم محور در هر دو راستا

47. سقف کامپوزیت

48. نتایج آنالیز سازه با سقف کامپوزیت ماکزیمم تغییر مکان عمودی تحت اثر بار ثقلی

49. نتایج آنالیز سازه با سقف کامپوزیت ماکزیمم تغییر مکان نسبی طبقه و دیافراگم تحت اثر بار جانبی زلزله در راستای X

50. نتایج آنالیز سازه با سقف کامپوزیت ماکزیمم تغییر مکان نسبی طبقه و دیافراگم تحت اثر بار جانبی زلزله در راستای Y