یکی از اجزای اصلی تشکیل دهنده انواع ساختمان ها، سقف ها و از آن جمله سقف های بتنی می باشند که نقش اساسی آنها انتقال نیروهای قائم و افقی ناشی از بارهای ثقلی و نیروهای جانبی شامل بارهای باد و زلزله به سایر اعضای باربر است. سقف های سازه ای علاوه بر اینکه تحمل کننده بارهای ثقلی در ساختمان ها هستند، براساس میزان صلبیت در هنگام زلزله وظیفه توزیع و انتقال نیروهای ایجاد شده در دیافراگم ها را به عناصر قائم باربر جانبی بر عهده دارند. همچنین این عناصر باید در برابر تغییرشکل های افقی که در میان صفحه آنها ایجاد میشود، مقاومت و سختی کافی را دارا باشند.
یکی از انواع متداول سقفهای بتنی، سقف های تیرچه و بلوک هستند. طرح و اجرای آسانتر و صرفه اقتصادی، فلسفه اصلی رجوع به سقف های تیرچه و بلوک است. در این دستورالعمل ضمن معرفی انواع سقفهای تیرچه و بلوک، خصوصیات رفتاری، جزئیات و ضوابط طراحی و اجرای آنها ارائه می شود.
از آنجا که مقاومت بتن در برابر نیروهای فشاری، بسیار خوب ولی در برابر نیروهای کششی کم است، در قطعات بتن مسلح، نیروهای کششی بطور عمده توسط آرماتورهای فولادی تحمل می شوند. به همین دلیل، در تیرهای تحت خمش و دال ها، سعی براین است که قسمتی از بتن تحت کشش، حذف شده و تنها آن مقدار از سطح بتن که برای جای گذاری خاموت ها و آرماتورهای کششی لازم است، باقی بماند. این کار به ویژه برای کاهش بار مرده سقف، دارای اهمیت بوده و در عمل منجر به طرح دالهای مجوف، دال های با پشت بند، دال مشبک و در نهایت سقف های تیرچه و بلوک شده است
از آنجا که موضوع بحث دستورالعمل حاضر، سقف های تیرچه و بلوک و نحو هی عملکرد آنها می باشد و از طرفی این سقف ها نوعی از دال های با پشت بند محسوب می شوند، در ادامه به تشریح این نوع سقف و نحوه ی عملکرد آن پرداخته و از توضیح بیشتر در خصوص سایر سقف ها خودداری میگردد.
دال با پشت بند را میتوان به صورت مجموعه ای متشکل از تیرهای موازی با مقطع T شکل در نظر گرفت که در هر تیر، آرماتورهای کششی در پایین جان تیر قرار دارد. در عمل برای تأمین یکپارچگی سقف و تحمل نیروهای کششی ناشی از افت بتن و تغییر دما، آرماتورهایی در دو جهت در دال فوقانی قرار داده می شود
در صورتی که فاصله پشت بندها کم باشد، طرح و محاسبه این دال ها همانند طرح تیر T شکل است و تنها لازم است تا مقاومت دال واقع در بین دو پشت بند مجاور در برابر بارهای وارده کنترل شود. ضوابط مربوط به طراحی سقف های تیرچه و بلوک به تفضیل در فصل “اصول طراحی و مشخصات فنی سقف های تیرچه و بلوک” عنوان گردیده است.
در برخی موارد در اجرای سقفها، از قالب های قابل جابجا کردن نیز استفاده می شود که در این نوع سقف ها، محل بلوک ها خالی می ماند. این سقف ها در زمره سقف های تیرچه و بلوک نیستند. بدیهی است که قالب بندی دال با پشت بند، نسبت به دال مسطح، هزینه و دقت بیشتری را میطلبد. علاوه بر آن جای گذاری درست آرماتورهای کششی در داخل قالب و رعایت پوشش حداقل بتن روی آرماتورها، نیاز به دقت بیشتری دارد.
در ساختمان های مسکونی و اداری، معمول است که سطح زیرین سقف، هم سطح شده و سپس برای اندودکاری آماده شود. این کار به دو روش زیر انجام می گیرد:
الف – سطح زیرین با نصب سقف کاذب پوشانده می شود
ب – فضای خالی بین پشت بندها، با مصالح سبک و در عین حال عایق حرارت مانند بلوکهای سفالی یا بتنی توخالی یا قطعات پلی استایرن و نظایر آنها پر میشود
لازم به ذکر است که این مصالح، تنها نقش پرکننده در سقف را دارند و اگر به هر دلیلی از بین بروند و یا تخریب گردند، به لحاظ سازه ای خللی ایجاد نمی گردد و تنها به لحاظ معماری ممکن است نیاز به بازسازی آن باشد.
بلوک های توخالی به صورت قالب قسمت عمده ای از سطح زیرین دال عمل می کنند و قالب سرتاسری زیرین، تنها برای سطح پایین جان تیرها و همچنین نگهداری خود بلوک ها لازم است.
درصورت استفاده از بلوک به عنوان مصالح پرکننده سقف، این اعضا به عنوان قالب بخش وسیعی از سطح زیرین دال عمل میکند و قالب سرتاسری زیرین تنها برای سطح پایین جان تیرها و نیز نگهداری خود بلوک ها لازم است.