مقاله تحلیلی: سیستم های کف سازی در سازه های فولادی چندطبقه

مقاله تحلیلی: سیستم های کف سازی در سازه های فولادی چندطبقه

 انواع سیستم‌های کف سازی در سازه‌های فولادی چندطبقه عبارت‌اند از:

  • تیرهای کامپوزیتی کوتاه دهانه و دال‌های کامپوزیتی به همراه عرشه فولادی
  • سیستم کف Slimdek
  • تیرهای کامپوزیتی سلولی با دال‌های کامپوزیتی و عرشه فولادی
  • تیرهای Slimflor  با قطعات بتنی پیش‌ساخته
  • تیرهای کامپوزیتی بلند دهانه و دال‌های کامپوزیتی با عرشه فلزی
  • تیرهای کامپوزیتی به همراه قطعه‌های بتنی پیش‌ساخته
  • تیرهای غیر کامپوزیت با قطعه‌های بتنی پیش‌ساخته

تیرهای کامپوزیتی کوتاه دهانه و دال‌های کامپوزیتی به همراه عرشه فلزی

همان‌طور که در شکل 2 مشاهده می‌شود، اجزای این سیستم از تیرهای فولادی با استادهای برشی تشکیل شده که بر روی بال بالایی ثابت شده‌اند و یک اتصال کامپوزیتی را بین تیر و دال کامپوزیت ایجاد می‌کنند.

دال از پروفیل فولادی تشکیل شده که در آن بتن ریخته شده است. پروفیل‌های مختلف برای عرشه فلزی وجود دارند که دهانه آن‌ها از 3 تا 4 متر متفاوت است.

علاوه بر این، هر دو تیرهای اصلی و فرعی به شکل عضو کامپوزیت و تیرهای کناری به شکل عضو غیر کامپوزیتی طراحی‌شده‌اند.

ضخامت تیرها بین 0.9 تا 1.2 متر است. ضخامت دال 130 میلی‌متر است و عمق عرشه فولادی نیز حدود 60 میلی‌متر می‌باشد. دهانه تیرهای اصلی بین 6 تا 9 متر متغیر است و دهانه تیرهای فرعی از 6 متر تا 7.5 متر متغیر می‌باشد. خطوط آب و برق معمولاً از زیر دال‌ها عبور می‌کنند؛ بنابراین بر ضخامت کلی دال تأثیر می‌گذارند. با توجه به این واقعیت که تیرهای کناری عمدتاً عمیق‌تر از تیرهای داخلی هستند، بنابراین ضخامت سیستم کف تحت تأثیر تیرهای کناری است.

مزایای استفاده از این سیستم کف، مقرون‌به‌صرفه بودن و سبک بودن و نیاز به تیرهای نازک‌تر در مقایسه با سیستم‌های کف غیر کامپوزیت است؛ اما اگر بخواهیم نواقص کف کامپوزیت را در نظر بگیریم باید بگوییم که تیرها به حفاظت در مقابل آتش و تعداد زیادی ستون نیاز دارند و همچنین ضخامت کف در مقایسه با سایر سیستم‌ها بیشتر است.

سیستم کف Slimdek 

جزئیات سیستم‌های slimdek  در شکل 4 ارائه شده است. این سیستم، از تیرهای فولادی نامتقارن تشکیل شده که دارای دال‌هایی باضخامت 225 میلی‌متر هستند. ضخامت کلی کف بین 500 تا 1200 میلی‌متر است. طول سیستم کف slimdek  از 6.5 متر تا 7.5 متر متغیر است. برجسته‌ترین مزیت سیستم کف slimdek  این است که تقریباً یک بخش مسطح را فراهم می‌کند که نصب را ساده‌تر کرده و  همچنین باعث می‌شود ضخامت کف در مقایسه با سایر سیستم‌ها کمتر باشد. درنتیجه، ارتفاع کل سازه کاهش می‌یابد. معایب خاصی نیز در استفاده از سیستم کف slimdek  وجود دارد. به‌عنوان مثال، با توجه به تفاوت عرض بین بالا و پایین بال، اتصالات خاص بسیار دقیقی موردنیاز است. همچنین وزن فولاد در مقایسه با سایر سیستم‌های کف، بیشتر است.

تیرهای کامپوزیتی سلولی با دال‌های کامپوزیتی و عرشه فولادی

این سیستم شامل تیرهای سلولی متشکل از دال کامپوزیتی است. این دال‌ها شامل پروفیل عرشه فولادی و بتن بالایی هستند. دهانه تیرها نیز از 10 تا 18 متر متغیر است و بازشوها در فواصل نزدیک به هم قرار دارند.

به‌طور معمول، شکل بازشوها دایره‌ای است اما اشکال دیگری نیز وجود دارند. توصیه می‌شود که بازشوهای موجود در نقاطی با برش بالا مانند مناطق نزدیک به تکیه‌گاه حذف شوند.

ضخامت کل این سیستم برای دهانه 15 متر و بازشوهای 400 میلی‌متری، حدود 1200 میلی‌متر است. تیرهای فرعی معمولاً در فاصله 3-4 متری قرار دارند.

مزایای استفاده از این سیستم، ایجاد فضایی باز بدون نیاز به ستون، استفاده از تیرهای سبک در مقایسه با سایر سیستم‌ها با همان طول دهانه و مقرون‌به‌صرفه بودن آن می‌باشد. تنها نقص این سیستم، هزینه بالای ساخت آن است.