سقف کرمیت

این سقف در سال 1362 ، توسط آقای مهندس محمد جعفر کرمی ،‌ثبت اختراع شده ودر سال 1375 ، آئین نامه جزئیات اجرایی سقف کرمیت توسط ایشان منتشر شده است ، علاوه برآن بروشورهاو کاتالوگ های فنی وتبلیغاتی مختلفی دراین زمینه ، توسط شرکت کرومیت پارس به چاپ رسیده است . وسرانجام در سال 1381 ، نشریه شماره 151 سازمان مدیریت وبرنامه ریزی کشور ، تحت عنوان « راهنمای طراحی واجرای سقف تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب بابتن » منتشر شده است ، تا حداقل ضوابط ومعیارهای لازم برای طراحی واجرای این گونه سقف های خود ایستا را بیان نماید .

متن حاضر ، خلاصه ای از مشخصات فنی ومکانیکی ، اصول طراحی ونکات اجرایی سقف کرمیت میباشد.

سقف های تیرچه فولادی با جان باز در ترکیب با بتن ، از اجزای اصلی به شرح زیر تشکیل میشوند :  

1-تیرچه فولادی با جان باز

      2-بلوک

3-میلگرد افت وحرارت          

4-کلاف عرضی

5-بتن پوششی در جا  

مشخصات فنی ومکانیکی   

تیرچه فولادی با جان باز

تیرچه فولادی با جان باز عضو پیش ساخته ای است که به صورت خرپاهای ویژه دوسر ساده اجرا میشود . تیرچه فولادی با جان باز در دو مرحله تحت بارگذاری قرار میگیرد .

در مرحله اول باربری تیرچه هنگام حمل ونقل ، بار ناشی از وزن خود را و در زمان اجرای سقف وقبل از گرفتن بتن  بار مرده سقف ( شامل وزن سقف تیرچه بلوک ، بتن درجا وقالب ها ) وبار زنده عوامل اجرایی را در حد فاصل تکیه گاهها ی تیرچه تحمل میکند .

در مرحله دوم باربری وپس از گرفتن بتن ، مقطع مرکب شامل تیرچه وبتن ، تنش های ناشی از تمامی بارهای وارده به سقف را تحمل میکند .

تیرچه فولادی با جان باز شامل بال تحتانی، اعضای قطری وبال فوقانی می باشد. میلگردهای فولادی مورداستفاده در تیرچه ها ، باید علاوه بر دارا بودن مدول ارتجاعی کافی، باید جوش پذیر وشکل پذیر نیز باشند. ونیز باید ازحداقل مجاز تغییرات طول نسبی درمرحله گسیختگی را دارا باشند. این میلگردها می توانند از نوعی ساده یا آجدار انتخاب شوند وباید از فولاد نرم AI  یا فولاد نیمه سخت AII باشند .  

بال تحتانی

بال تحتانی تیرچه که از تسمه ساخته می شود، بعنوان عضو کششی خر پا عمل کرده وبارها ی وارده را تحمل می کند.   

اعضای قطری

اعضای قطری تیرچه که معمولا ازمیلگرد می باشند به عنوان عضو مورب خرپا عمل نموده و به کمک اعضای کششی وفشاری ، ایستایی لازم را برای تحمل بارهای وارده تامین مینمایند.   

بال فوقانی

بال فوقانی تیرچه ، ازنبشی ، تسمه یا ناودانی ساخته شده ودرداخل بتن پوششی قرار میگیرد . 

کلاف عرضی

استفاده از کلاف عرضی در سقف الزامی است . کلاف عرضی شامل دو میلگرد به قطر حداقل 12 میلی متر است . یک میلگرد روی بال تحتانی و یک میلگرد در زیر یا روی بال فوقانی به موازات هم به صورت عمود بر تیرچه ها به آنها جوش می شود.

عرض کلاف نباید کمتر از 10 سانتی متر اختیار شود.  

کلاف عرضی باید بال فوقانی تیرچه ها را در طول اجرا در مقابل تغییر شکل جانبی مهار نموده و تیرچه را در محل خود نگهداری کند. برای این منظور باید کلافهای عرضی در فواصل تقریباً مساوی (L) اجرا شوند، به طوری که لاغری در جهت عمود بر طول تیرچه ها (جهت) Y از145 تجاوز ننماید

                                              145>(Lr/ry)

 ry شعاع ژیراسیون عضو فوقانی تیرچه حول محور قائم است .

برای دهانه های کوچکتر از5.5 متر استفاده از حداقل یک کلاف عرضی الزامی است و برای دهانه های بزرگ تر ، کلاف های عرضی باید به نحوی انتخاب شوند که فاصله دو کلاف عرضی مجاور هم، از 2.5متر تجاوز نکند .   

بتن پوششی درجا

بتن پوششی قسمتی ازتیر مرکب است که در محل تکیه گاه پس از جا گذاری تیرچه ها و بلوک ها بتن ریزی میگردد وپس از حصول مقاومت لازم به کمک عضو کششی فولادی (‌تیرچه فولادی با جان باز ) بار وارد بر سقف را تحمل میکند .

ضوابط مربوط به بلوکها و میلگردهای افت و حرارت، مانند سقفهای تیرچه بلوک معمولی می باشد. 

مشکلات و معایب سقف کرمیت  

 تیرچه های کرمیت بصورت خود ایستا طراحی می شوند . خود ایستا بودن تیرچه ها ، باعث بی نیازشدن سقف از جک ها و شمع های نگهدارنده سقف  می شود . اما از طرفی موجب میشود تا تیرچه ها بگونه ای طراحی شوند که تا قبل از گرفتن بتن ، به تنهایی وبدون کمک بتن ، وزن خود وبتن تازه وقالبهاو... را تحمل کنند واین در واقع بدین معنی است که تیرچه کرومیت مجبور است تنها بخاطر مرحله اول باربری خود ( قبل از گرفتن بتن ) ، سنگین تر از آنچه در نهایت به آن نیاز است طراحی شود واین موجب عدم استفاده بهینه در مصرف فولاد تیرچه می شود . 

2- داغ تیرچه :

 مثل سقف طاق ضربی ، در سقف کرومیت نیز ، بیشتر ین میزان داغ تیرچه در زیر سقف نمایان می گردد .

( داغ تیرچه که بواسطه وجود نیروهای مغناطیسی در فلز تیرها وجذب ذرات باردار معلق در هوا میباشد )  

3- بلوک :

اصولاً استفاده از بلوک در سقف معایب ومشکلات معمول انواع بلوکها را بهمراه دارد که از هزینه خرید وحمل وانبار کردن تا وزن اضافه تحمیلی به سقف واثرات سوء احتما لی بر بتن وفولاد ومسائل اجرایی دیگر را شامل میشود. اما علاوه برموارد فوق سقف کرمیت مشکلات مضاعفی نیز در استفاده از بلوکها دارد . بواسطه نیاز کرمیت به بلوکهای به ابعاد 40×25×65 وعدم استقبال کارخانه ها، از این نوع سفال و احیاناً عدم امکان دسترسی یا توانایی شرکت کرمیت درساخت بلوک سفا لی ، استفاده ازبلوک بتنی توصیه شده است که مسلماً موجب افزایش وزن تمام شده سقف میگردد. البته شرکت کرمیت پارس ، استفاده از بلوکهای یونو لیتی ویا قالب فلزی رانیز توصیه کرده است وهمانطور که مطرح شد در استفاده از بلوکهای یونولیتی آ تشزا بودن آن و... همچنین استفاده از قالبهای فلزی ، افزون بر تحمیل هزینه های سقف کاذب ، میتواند موجب بوجود آمدن هزینه های بسیار زیاد در صورت بتن ریزی همزمان چند سقف گردد. ( بعبارتی دیگر ، استفاده ازقالب فلزی بجای بلوک، عملاً با مهمترین ویژگی این سقف که همان سرعت اجرای کرمیت است همخوانی نداشته ونیازبه انتظار تا قالب گشایی خواهد داشت . )  

4- این سقف نیاز به سقف زن ماهر وعوامل اجرایی آموزش دیده دارد .   

5-تولید بدون محاسبه.

درحال حاضرکتابی تحت عنوان((جداول تیرچه های فولادی با جان باز))موجود است که با توجه به بارهای مختلف ونوع بتن ریزی ونوع بلوک مورد استفاده،جداولی راارائه نموده که دران،مقطع بال فوقانی وتحتانی تیرچه ها اورده شده است.

ناشراین کتاب در ابتداهرگونه ساخت تیرچه را منوط به محاسبه ،توسط مهندسین محاسب نموده است.اما اکثر قریب به اتفاق تولید کنندگان ،تیرچه ها را براساس همین جداول تهیه می نمایندوچون این جداول از سوی نهادهای رسمی کشور منتشر نشده است،ایراداتی مانند: عدم پیش بینی بلوکه های سفال در جداول ،عدم ارایه مشخصات زیگزاگها،بارگذاری غیرواقعی و... در ان مشهود است.

بدلیل وجود کنترلهای زیاد در محاسبات هر تیرچه ، ونیز لزوم سعی وخطا در انتخاب مقطع بهینه اقتصادی ،ونیز وجود تیرچه هایی با طولهای مختلف در هر ساختمان ونیاز به طراحی هر تیرچه بطور جداگانه ،انجام محاسبات تیرچه های کرمیت امری مشکل به نظر می رسد،که فقدان نرم افزارهای کارا،سریع ومطمئن در این زمینه کاملا مشهوداست.   

6-وجوداختلاف نظر در اجرا.

بدلیل عدم توضیح کامل جزئیات اجرایی در ایین نامه های موجود،اختلافاتی در زمینه جزئیات اجرایی بین مهندسین ناظروصاحب نظران وجوددارد،که ازجمله میتوان به مواردی همچون سایز ارماتورهای کلاف میانی،نیاز ویا عدم نیاز به ارماتورها ی تقویت سرتیرچه هاو...اشاره نمود.

نکته دیگر اینکه ،در شرایط فعلی بدلیل اطلاعات ناکافی کارفرمایان درخصوص    اجرای     سقفهای کرمیت ، موقعیتی برای افرادغیر متخصص وفرصت طلب بوجود امده است ،که با ارایه قیمتهای نازل وبا اجرای غیر اصولی سقفها ،امکان خطر افرینی سقفها را به هنگام باربری نهایی وحتی در حین اجرا وبتن ریزی افزایش می دهند.ترس از عدم تحمل بارهای اجرایی توسط تیرچه هاواستفاده از شمع بندی در زیر سقفهای کرمیت ،شاهد این مدعاو نشان دهنده فقدان پشتوانه محاسباتی وتفکر مهندسی در اجرای بعضی از این سقفها می باشد. 

امکان حذف کش ها :

عمده ترین بحثی که در زمینه سقف های کرمیت وجود دارد. در مورد امکان حذف کش هاست .

کش ها : کش ها تیرهای اصلی هستند که اتصالات آنها عموماً بصورت دوسر مفصل میباشد ، بنابراین متحمل بار جانبی نمیشوند . از طرفی بار ثقلی نیز روی آنها هدایت نمی شود . بنابراین این تیر عملاً نقش باربر نداشته وتنها وظیفه قاب بندی وهماهنگی تغییر مکان ها را برعهده دارد .

در سقفهای تیرچه بلوک معمولی بعلت عدم امکان اتصال مکانیکی بین تیرچه های بتنی وپل های فلزی ، فرض بر این است که هماهنگی تغییر مکان جانبی قاب ها به وسیله کشها تأ مین میگردد.

وجه تمایز سقف های کرمیت در مقایسه با سقف های تیرچه وبلوک معمولی این است که

تیرچه ها،در سقف کرمیت فلزی بوده وبه اسکلت جوش میشوند .بنابراین امکان کنترل  تغیییر مکان جانبی قاب ها توسط تیرچه ها وجود دارد .

پس ازگرفتن بتن وتشکیل مقطع مرکب تنش فشاری بتن ، به طور قابل ملاحظه ای از تنش مجاز کمتر است ومی توان روی این ظرفیت اضافی در ظرفیت باربری نهایی سقف حساب کرد . طبق نظر مخترع سقف کرمیت شبکه به هم پیوسته پل هاوتیرچه های کرمیت میتواند دال بتنی سقف رادر مقابل نیروهای درون صفحه ای مسلح کند واین سقف مانند یک دیافراگم صلب عمل کند ودیگر نیازی به استفاده از کش ها ندارد، اما سازمان مدیریت وبرنامه ریزی کشور این ایده رارد کرده واجرای کش ها راضروری دانسته است.   

معرفی انواع دیگر سقف کرمیت   

سقف کمپوزیت کرمیت

دراین سقف با استفاده از قالب های فلزی فضاهای خالی بین تیرچه ها قالب بندی شده ونهایتاً با حذف قالب ها، پس ازبتن ریزی ، سقفی سبک در اختیار خواهیم داشت . ضمناً دراین سیستم به علت غرق شدن کامل جان تیرچه ها دربتن لرزش کمتری رادر مقایسه با سیستم های مشابه کمپوزیت ( دال بتنی روی پروفیل های I شکل ) مشاهده میکنیم .

سقف ضربی کرمیت

وجود اشکالات عمده درعملکرد سقف های ضربی باتیرآهن مانند عدم ایجاد یک دیافراگم مناسب بین ستون ها ومصرف زیاد فولاد در مقایسه با مقدار باربری ، باعث شد تا باارائه طرحی بهینه «سقف ضربی کرمیت » ، نسبت به اصلاح این سیستم اقدام گردد.

در سیستم طاق ضربی کرمیت وجود بتن روی سقف میتواند یک دیافراگم مناسب بین ستون ها ایجاد کند وهمچنین به علت باز بودن جان تیرچه ها مقدار زیادی در مصرف فولاد صرفه جویی می شود.