مقاله تحلیلی: سیستم سقف بتنی سبک – ضخامت، کاربردها

سقف بتنی سبک نسبت مقاومت به وزن بیشتری نسبت به سقف‌های بتنی معمول دارد. مقدار کمتر بتن و آرماتور مورد استفاده باعث جبران هزینه‌های بالاتر سقف‌های بتنی سبک می‌شود.

این سقف‌ها برای اهداف مختلفی ساخته می‌شوند اما کاهش بارهای مرده سازه هدف اصلی از اجرای این سیستم است. سقف‌های بتنی سبک مختلفی وجود دارند که می‌توان آن‌ها را طبق نیازهای سازه انتخاب کرد. رایج‌ترین آن‌ها سقف بتنی سبک صلب و سقف بتنی سبک کامپوزیت است.

تعیین ضخامت سقف بتنی سبک برای برآورده کردن مشخصات و الزامات سازه امری حیاتی است. حداقل ضخامت سیستم سقف بتنی سبک را می‌توان بر اساس ACI 318-14 محاسبه کرد.

انواع بتن سبک

بتن سنگ‌دانه سبک

تولید بتن با سنگ‌دانه سبک مشابه بتن معمولی است اما بخشی یا تمام سنگ‌دانه درشت با سنگ‌دانه سبک جایگزین می‌شود.

فوم بتن سبک

این بتن مقاومت مکانیکی خوب و هدایت گرمایی پایینی دارد. از آنجا که فوم بتن دارای حباب‌های هوای محبوس شده است، وزن و هزینه آن به‌شدت کاهش پیدا می‌کند. این بتن در اصل برای تراز کردن لایه‌های سقف در ساختمان‌های صنعتی و دیگر سازه‌ها استفاده می‌شود.

بتن سبک پلی استایرن

چگالی، مقاومت فشاری و هدایت گرمایی بتن سبک پلی استایرن مشابه فوم بتنی است. از این بتن برای ساخت کارآمد لایه‌های عایق حرارتی در بام‌های تخت استفاده می‌شود.

انواع سیستم‌های سقف بتن سبک

سقف‌های سبک صلب

این نوع سیستم سبک با ریختن بتن سنگ‌دانه سبک در قالب‌های دال بتنی ساخته می‌شود. از این سیستم در ساخت ساختمان‌های چندطبقه استفاده می‌شود. ضخامت سیستم سقف بتنی سبک صلب طبق ACI 318-14 تعیین می‌شود.

سقف‌های بتنی سبک کامپوزیت

طبق EN 1994-1-1:2005، دال کامپوزیت متشکل از عرشه فولادی با بتن مسلح روی آن است. این عرشه به‌عنوان قالب دائمی برای بتن عمل می‌کند.

از بتن سبک می‌توان روی عرشه‌های فولادی استفاده کرد.

دیگر سیستم‌های سقف سبک

این سیستم‌ها شامل دال بتنی چوبی سبک، سیستم سقف بتنی سبک مدولار و سقف بتنی سبک پیش‌ساخته هستند. بعضی از این سیستم‌های را می‌توان نوعی از سیستم‌های سبک که قبلاً اشاره شد، دانست.

حداقل ضخامت سقف‌های سبک

برای سازه‌هایی که آسیب قابل‌توجهی با تغییر شکل در آن‌ها اتفاق نمی‌افتد، حداقل ضخامت یک دال را می‌توان از جدول 1 به دست آورد. این جدول برای بتن معمولی استفاده می‌شود، اما می‌توان با اعمال ضریب بتن سبک از آن برای بتن سبک هم استفاده کرد.

روش محاسبه ضریب بتن سبک به‌صورت زیر است:

سیستم سقف بتنی سبک

سیستم سقف بتنی سبک – ضخامت، کاربردها

سقف‌های بتن سبک اقتصادی

هزینه سقف بتن سبک از بتن معمولی کمتر از 1 درصد، بیشتر است. بااین‌وجود این قیمت بیشتر با چند عامل که در ادامه گفته می‌شود جبران خواهد شد:

کاهش بار مرده باعث کاهش بار کل روی پی و در نتیجه کوچک شدن ابعاد پی می‌شود.
به‌صورت مشابه اعضای تکیه‌گاهی مانند تیرها هم اندازه‌های کوچک‌تری خواهند داشت که باعث کاهش قابل‌توجه هزینه می‌شود.
بارهای کمتر باعث نیروهای اینرسی لرزه‌ای کمتر می‌شود.
با ساخت سقف‌های پیش‌ساخته و پیش‌تنیده می‌توان دهانه‌های بزرگ‌تری ساخت و در نتیجه تعداد ستون کمتری مورد نیاز خواهد بود.
مقاومت بتن سبک در برابر آتش بیشتر از مقاومت بتن معمولی است. در نتیجه ضخامت دال‌ها را می‌توان کاهش داد که خود باعث کاهش قابل‌توجه حجم بتن می‌شود.