سیستم سقف تیرچه و بلوک، یکی از رایجترین روشهای اجرای سقف در صنعت ساختمان ایران است. این محبوبیت به دلیل سرعت اجرا، در دسترس بودن مصالح و هزینه تمام شده نسبتاً مناسب آن است. اما یک سوال فنی و جالب که برای بسیاری از سازندگان و حتی مهندسان پیش میآید این است: “آیا میتوان تیرچه بتنی را بدون استفاده از بلوکهای پرکننده (چه سفالی، چه سیمانی و چه یونولیتی) به کار برد؟”
پاسخ کوتاه به این سوال “بله، اما با شرایط و ملاحظات بسیار خاص” است. در واقع، بلوکها در سقف تیرچه و بلوک نقش سازهای ندارند و وظیفه اصلی آنها پر کردن فضای خالی بین تیرچهها و ایجاد یک سطح صاف برای بتنریزی است. حذف آنها و جایگزینیشان با یک سیستم قالببندی متفاوت، منجر به ایجاد نوع دیگری از سقف به نام “دال یکطرفه با تیرچههای درجا” میشود. این مقاله به صورت دقیق، مزایا، معایب و نکات اجرایی این روش را بررسی میکند تا هنگام تامین مصالح پروژه و بررسی مشخصات تیرچه بتنی، بهترین تصمیم را بگیرید.
نقل قولی از یک مهندس محاسب سازه
مهندس شاکری، یک مهندس محاسب برجسته در تهران که پروژههای متعددی را در شهرهای شیراز و یزد نیز طراحی کرده است، در این باره توضیح میدهد: “از نظر تئوری، بلوک یک عضو غیرسازهای و مرده است. وظیفه اصلی آن قالببندی برای بتن رویه و ایجاد مقطع T شکل برای تیرچه است. پس بله، میتوان آن را حذف کرد. اما این حذف باید با یک جایگزین اصولی همراه باشد. معمولاً از تخته یا ورقهای فلزی به عنوان قالب دائمی یا موقت استفاده میشود. این کار وزن مرده سقف را کاهش میدهد، اما پیچیدگی اجرایی و هزینه قالبندی را به شدت بالا میبرد. این روش برای پروژههای خاص با اهداف مشخص (مثلاً نیاز به عبور تاسیسات زیاد از زیر سقف) توجیه دارد، اما برای ساختوسازهای روتین آپارتمانی، معمولاً قیمت مناسب سقف تیرچه و بلوک سنتی ارجح است.”
نقش اصلی بلوک در سقف تیرچه بلوک چیست؟
برای درک امکان حذف بلوک، اول باید وظایف آن را دقیقاً بدانیم:
- قالببندی (Formwork): مهمترین نقش بلوک، ایجاد یک بستر برای نگهداری بتن رویه (دال بتنی) است تا زمانی که به مقاومت کافی برسد.
- پرکننده (Filler): فضای بین تیرچهها را پر میکند. بتن در این نواحی نقش سازهای ندارد و پر کردن آن با بتن کامل، وزن سازه را بیدلیل زیاد میکند.
- عایق نسبی: بلوکهای یونولیتی (پلی استایرن) و لیکا، تا حدی نقش عایق حرارتی و صوتی را نیز ایفا میکنند.
- ایجاد مقطع T شکل: پس از بتنریزی، بتن رویه به همراه تیرچه، یک مقطع T شکل تشکیل میدهد که عملکرد خمشی سقف را به شدت بهبود میبخشد.
همانطور که مشخص است، هیچکدام از این وظایف، یک نقش باربر اصلی نیست. بنابراین، بلوکها قابل حذف و جایگزینی هستند.
حالا که چی! بلوکو برداریم چی بذاریم جاش؟ پول اضافه که نداریم!
آره خب سوال خوبیه. اگه بخوای بلوک یا یونولیت رو حذف کنی، باید یه چیزی جاش بزاری که بتن رو نگه داره دیگه، وگرنه بتن میریزه پایین که! معمولا میان از تختههای بزرگ چوبی یا ورقهای فلزی (مثل دک) استفاده میکنن. اینا رو میذارن بین تیرچهها و زیرش رو هم شمعبندی میکنن. بعد بتنریزی که تموم شد و بتن خودشو گرفت، میان این تختهها رو باز میکنن و برای سقف بعدی استفاده میکنن. این کار سقف رو سبکتر میکنه و شاید برای رد کردن لولههای گنده تاسیساتی بهتر باشه. ولی خب، دردسرش خیلی بیشتره. هزینه خرید یا اجاره این قالبا، و دستمزد کارگری که اینارو باز و بست کنه، معمولاً از قیمت امروز خود یونولیت بیشتر درمیاد. خیلی از پیمانکارا حال و حوصله این کارای اضافی رو ندارن، مگه اینکه مهندس ناظر مجبورشان بکند.
روشهای جایگزین بلوک در سقف تیرچه
اگر تصمیم به حذف بلوک گرفته شود، باید از یکی از روشهای زیر برای قالببندی استفاده کرد:
- قالب چوبی (تخته): استفاده از تختههای چوبی که بین تیرچهها قرار گرفته و توسط شمعها پشتیبانی میشوند. این روش نیاز به نیروی کار ماهر برای قالببندی و قالببرداری دارد و ممکن است هزینه ساخت هر متر مربع را افزایش دهد.
- ورقهای فلزی (Decking Sheet): استفاده از ورقهای فلزی موجدار (مشابه سقف عرشه فولادی) که بین تیرچهها قرار میگیرند. این ورقها میتوانند به عنوان قالب ماندگار باقی بمانند یا پس از گیرش بتن باز شوند.
- قالبهای پلیمری: قالبهای پلاستیکی چندبار مصرف نیز گزینهی دیگری هستند که به دلیل وزن کم و سرعت نصب بالا مورد توجه قرار گرفتهاند. استعلام قیمت این قالبها برای پروژههای بزرگ میتواند اقتصادی باشد.
مزایا و معایب حذف بلوک
مزایا:
- کاهش وزن مرده سقف: این مهمترین مزیت است که منجر به سبکتر شدن کل سازه و کاهش بارهای وارده بر فونداسیون میشود.
- فضای باز برای تاسیسات: زیر سقف یک فضای باز و یکپارچه ایجاد میشود که عبور لولهها و داکتهای تاسیساتی را بسیار آسانتر میکند.
- حذف خطر آتشسوزی یونولیت: با حذف بلوکهای پلی استایرن (یونولیت)، یکی از نگرانیهای مربوط به اشتعالزایی در حین ساخت از بین میرود.
معایب:
- افزایش هزینه و پیچیدگی قالببندی: این بزرگترین عیب است. هزینه تهیه یا اجاره قالبها و دستمزد اجرای آنها معمولاً از قیمت کارخانه بلوکها بیشتر است.
- نیاز به نیروی کار ماهر: نصب و برداشتن قالبها نیاز به تخصص دارد.
- کاهش سرعت اجرا: فرآیند قالببندی و قالببرداری، زمان اجرای سقف را افزایش میدهد.
- کاهش عایقبندی: با حذف بلوکهای یونولیتی، خاصیت عایق صوتی و حرارتی سقف به میزان قابل توجهی کاهش مییابد که باید با روشهای دیگری جبران شود. این مسعله خیلی مهم است.
فرمول مفهومی مقطع تیرچه
عملکرد تیرچه در هر دو حالت (با بلوک و بدون بلوک) بر اساس تشکیل یک مقطع T شکل است:
عملکرد خمشی سقف=f(پاشنه بتنی تیرچه+خرپای فولادی+بتن رویه در فشار) {عملکرد خمشی سقف} = ({پاشنه بتنی تیرچه} + {خرپای فولادی} + {بتن رویه در فشار})
چه بلوک باشد و چه قالب چوبی، در نهایت بتن رویه (دال بتنی) است که بال فشاری مقطع T شکل را تشکیل میدهد. بلوک یا قالب فقط نقش پرکننده و نگهدارنده موقت را دارند.
نتیجهگیری: یک انتخاب مهندسی، نه یک الزام عمومی
بله، تیرچه بتنی را میتوان بدون استفاده از بلوک به کار برد و این کار از نظر فنی کاملاً امکانپذیر است. این روش که سقف را به یک دال یکطرفه با تیرهای T شکل تبدیل میکند، مزایایی چون کاهش وزن مرده و سهولت در عبور تاسیسات را به همراه دارد. با این حال، به دلیل افزایش قابل توجه هزینهها و پیچیدگیهای اجرایی مربوط به قالببندی، این روش برای پروژههای ساختمانی متعارف و مسکونی که در آنها تحویل فوری و کنترل هزینهها اهمیت دارد، معمولاً توجیه اقتصادی ندارد. تصمیم برای حذف بلوک باید یک تصمیم مهندسی بر اساس تحلیل دقیق هزینهها، مزایا و نیازهای خاص پروژه باشد و نباید به عنوان یک راهکار عمومی برای همه ساختمانها در نظر گرفته شود.
منبع علمی:
- نشریه شماره ۵۴۳ سازمان برنامه و بودجه: دستورالعمل طراحی و اجرای سقفهای تیرچه و بلوک
این نشریه که مرجع اصلی طراحی و اجرای این نوع سقف در ایران است، به تفصیل در مورد اجزای مختلف سقف، از جمله بلوک به عنوان عضو پرکننده غیرسازهای، توضیح میدهد. در بندهای مختلف این آییننامه، به نقش بلوک به عنوان قالب ماندگار اشاره شده است که به طور ضمنی این مفهوم را میرساند که در صورت جایگزینی آن با سیستم قالببندی دیگر، عملکرد اصلی سازهای سقف (که توسط تیرچه و بتن رویه تامین میشود) حفظ خواهد شد.