مراحل آرماتوربندی سقف وافل و ضوابط اجرایی آن

آرماتوربندی یکی از مراحل کلیدی و حیاتی در فرایند پیمانکاری ساختمان و ساخت و ساز به شمار می‌آید. در این مرحله، با استفاده از آرماتورها و تیرچه‌ها، سازه‌ای مستحکم و با دوام ایجاد می‌شود. یکی از انواع مهم آرماتوربندی، آرماتوربندی سقف وافل است که دارای طراحی خاص و ویژگی‌های منحصر به فردی می‌باشد.

در این مقاله به بررسی سه مرحله اصلی آرماتوربندی سقف وافل خواهیم پرداخت و به طور دقیق نحوه انجام هر یک از این مراحل، اهمیت آن‌ها و نکات قابل توجهی که در اجرای این فرآیند باید مد نظر قرار گیرد، را شرح خواهیم داد. این اطلاعات به شما کمک می‌کند تا با اصول آرماتوربندی بهتر آشنا شوید و از آن در پروژه‌های خود بهره‌برداری کنید.

آرماتوربندی سقف وافل در ۳ مرحله

آرماتوربندی سقف وافل تحت تأثیر پارامترهای مختلفی از جمله طراحی سازه و بارهای وارده به آن انجام می‌شود. این فرآیند نیاز به محاسبات دقیقی از سوی مهندس محاسب دارد تا به مشخص کردن نوع و تعداد آرماتورها کمک کند. عواملی نظیر طول دهانه، نوع بارها، و کاربری سازه همگی در تعیین حجم آرماتوربندی نقش دارند. همچنین، سایز و فاصله آرماتورهای مورد نیاز به شرایط مخصوص هر سازه بستگی دارد که این شرایط پس از طراحی ساختمان مشخص می‌شوند. در تمامی فرایندهای آرماتوربندی، دو مرحله اساسی زیرسازی و قالب‌بندی وجود دارد. به همین منظور، در اینجا به تشریح مراحل آرماتوربندی سقف وافل می‌پردازیم.

۱. آرماتوربندی تیرچه‌ها

مرحله نخست آرماتوربندی به قرار دادن آرماتورهای تیرچه‌های وافل مرتبط می‌شود که به آن‌ها آرماتور پاشنه تیرچه نیز گفته می‌شود. در این مرحله، آرماتورهای لازم در میان وافل‌ها مطلوب از طریق تجربه و دانش مهندسی به کار گرفته می‌شوند. در بیش از ۸۰ درصد پروژه‌ها از آرماتورهای شماره ۱۴ یا ۱۶ به دلیل مقاومت و کارایی بالای آن‌ها بهره‌برداری می‌شود. در صورتی که طرح وافل به صورت دوطرفه باشد، تیرچه‌ها به طور متقارن در دو جهت x و y قرار می‌گیرند. از طرفی، در یک طرح یکطرفه، دو آرماتور در پاشنه تیرچه در یک جهت مشخص قرار داده می‌شوند تا استحکام سقف به مقدار لازم تأمین گردد.

۲. آرماتوربندی شبکه فوقانی

در مرحله دوم، به طراحی و نصب شبکه‌ای که بر روی وافل‌ها بسته می‌شود، پرداخته می‌شود. برای سقف‌های وافل دوطرفه معمولاً از آرماتور شماره ۱۰ استفاده می‌شود، در حالی که سقف‌های یکطرفه معمولاً به آرماتور شماره ۸ نیاز دارند. انتخاب این اعداد به شرایط خاص سازه و نیازهای طراحی بستگی دارد. فاصله میان شبکه‌ها نیز در فرآیند طراحی مشخص می‌شود و تأثیر زیادی بر کیفیت نهایی سازه خواهد داشت.

۳. آرماتورهای برشی

مرحله نهایی آرماتوربندی به اتصال شبکه‌ای که بر روی وافل قرار گرفته است و همچنین آرماتورهای برشی مانند آرماتور S یا U مربوط می‌شود. این اتصال باعث می‌شود که شبکه فوقانی به آرماتوری که در پاشنه تیرچه قرار دارد، متصل گردد و ساختار کلی سقف مستحکم‌تری ایجاد شود. فاصله اتصال این آرماتورها می‌تواند ۲۰، ۴۰ یا ۶۰ سانتی‌متر تغییر کند. یکی از نکات مهم در این مرحله، قرار دادن کلاهک برشی بر روی سر ستون‌ها و دیوارهای برشی است که این کلاهک‌ها به صورت خاموت بسته و در طول مشخصی از تکیه‌گاه‌ها قرار می‌گیرند.

پس از اتمام آرماتوربندی چه اقداماتی صورت می‌گیرد؟

پس از انجام فعالیت‌های مربوط به آرماتوربندی، فرآیند بتن‌ریزی آغاز می‌شود که باید طبق استانداردهای مشخص انجام شود. در سقف‌های وافل به دلیل عدم استفاده از مواد زائد مانند یونولیت، بتن به سهولت در فضاهای بین قالب‌ها جاری می‌شود و به خوبی فضاهای خالی را پر می‌کند. بتن‌ریزی در سقف‌های وافل نسبت به دیگر نوع سقف‌ها بسیار آسان‌تر است. این عملیات به صورت یک مرحله‌ای و به شکل یکنواخت انجام می‌گیرد و نیازی به افزودن فوق روان‌کننده‌ها نمی‌باشد. همانند سقف‌های مجوف دیگر، نیازی به ایجاد حرکت افقی بتن در زیر قالب‌ها وجود ندارد. در نهایت، اجرای سقف وافل شباهت بسیاری به سقف‌های تیرچه بلوک دارد و به همین خاطر، به نیروهای خاص زیادی با مهارت‌های ویژه نیاز نیست.

ضوابط و کلیات آرماتوربندی سقف وافل

در این بخش، به بررسی دقیق و جامع الزامات و ضوابط مندرج در آیین‌نامه‌های طراحی سازه، با تمرکز ویژه بر آرماتورگذاری در ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون در سقف‌های وافل می‌پردازیم. رعایت این ضوابط، تضمین‌کننده انتقال صحیح نیروها و پایداری سازه در برابر بارهای مختلف خواهد بود.

۱. کلیات

ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون، به عنوان نقاط حیاتی در ساختار سقف، باید به گونه‌ای طراحی و اجرا شوند که قادر به تحمل و انتقال نیروهای مختلف باشند. این مناطق باید به طور کامل با الزامات بند ۹-۱۶-۳ آیین‌نامه مطابقت داشته باشند تا انتقال نیروی محوری ستون از طریق سیستم کف به درستی انجام شود.

در صورتی که بارهای ثقلی (وزن سازه و متعلقات)، باد، زلزله و یا سایر نیروهای جانبی باعث ایجاد لنگر در ناحیه اتصال تیر به ستون یا دال به ستون شوند، لازم است که اثرات برش ناشی از انتقال لنگر در طراحی این ناحیه به طور کامل در نظر گرفته شود. نادیده گرفتن این موضوع می‌تواند منجر به ضعف و ناپایداری اتصال و در نهایت، آسیب به کل سازه شود.

ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون که لنگر را به ستون منتقل می‌کنند، باید الزامات آرماتورگذاری مندرج در بند ۹-۱۶-۴ آیین‌نامه را به طور کامل برآورده کنند. همچنین، ناحیه اتصال در قاب‌هایی که تحت تاثیر بارهای جانبی زلزله قرار می‌گیرند، باید الزامات سختگیرانه‌تری را که در فصل ۹-۲۰ آیین‌نامه ذکر شده است، رعایت کنند. این الزامات شامل موارد زیر است:

الف) ناحیه اتصال تیر به ستون در قاب‌های خمشی ویژه: این اتصالات باید از مقاومت و شکل‌پذیری بالایی برخوردار باشند تا در برابر نیروهای ناشی از زلزله، عملکرد مطلوبی از خود نشان دهند.

ب) ناحیه اتصال دال به ستون در قاب‌های خمشی متوسط: این اتصالات نیز باید دارای مقاومت کافی برای تحمل نیروهای زلزله باشند.

پ) ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون در قاب‌های خمشی که به‌عنوان بخشی از سیستم مقاوم در برابر زلزله بکار گرفته نمی‌شوند اما در سیستم‌های با شکل‌پذیری زیاد و متوسط قرار دارند: این اتصالات نیز باید به گونه‌ای طراحی شوند که در برابر نیروهای زلزله، مقاومت کافی داشته باشند و از تخریب سازه جلوگیری کنند.

یک ناحیه اتصال تیر به ستون، زمانی مقید در نظر گرفته می‌شود که از چهار طرف به طور جانبی به تیرهایی با عمق تقریباً برابر و عرض حداقل برابر با سه‌چهارم عرض ستون در هر طرف متصل باشد. این اتصال جانبی، باعث افزایش مقاومت و پایداری ناحیه اتصال می‌شود.

به طور مشابه، یک ناحیه اتصال دال به ستون، زمانی مقید در نظر گرفته می‌شود که از چهار طرف به طور جانبی به دال متصل باشد. این اتصال نیز باعث افزایش مقاومت و پایداری ناحیه اتصال می‌شود.

۲. انتقال نیروی محوری ستون از طریق سیستم کف

در صورتی که مقاومت فشاری بتن ستون بیش از ۴۰ درصد نسبت به مقاومت فشاری بتن سیستم کف بیشتر باشد، انتقال نیروی محوری از طریق سیستم کف باید مطابق بندهای (الف)، (ب) یا (پ) آیین‌نامه انجام شود. این امر به این دلیل است که اختلاف زیاد در مقاومت بتن می‌تواند منجر به تمرکز تنش در ناحیه اتصال و ایجاد ترک و خرابی شود.

الف) بتن دال کف در محدوده ستون: در این روش، بتن دال کف در محدوده ستون و اطراف آن تا فاصله ۶۰۰ میلی‌متر از بر ستون باید با بتنی با مقاومت فشاری مشخصه ستون ریخته شود. این بتن باید در تمام ضخامت دال و تیر ادامه یابد و به طور کامل با بتن کف در سایر قسمت‌های مجاور یکپارچه شود. این کار باعث می‌شود که ناحیه اتصال از مقاومت کافی برخوردار باشد و بتواند نیروی محوری ستون را به طور موثر به سیستم کف منتقل کند.

ب) مقاومت فشاری بتن ستون در محدوده ضخامت دال: در این روش، مقاومت فشاری بتن ستون در محدوده ضخامت دال و یا تیرها با استفاده از مقدار مقاومت فشاری کمتر بتن محاسبه می‌شود. سپس، مقاومت مورد نیاز در این محدوده به کمک آرماتورهای دوخت قائم و دورپیچ‌های لازم تامین می‌شود. این روش، یک راه حل جایگزین برای افزایش مقاومت ناحیه اتصال است.

پ) برای ناحیه اتصال تیر به ستون: برای ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون که مقید شده‌اند، می‌توان مقاومت فشاری ستون در ناحیه اتصال را با فرض مقاومت فشاری بتن برابر با ۷۵ درصد مقاومت فشاری بتن ستون به‌علاوه ۳۵ درصد مقومت فشاری بتن کف محاسبه نمود. با این حال، مشروط بر آنکه مقاومت فشاری بتن ستون از ۵/۲ برابر مقاومت فشاری بتن کف بیشتر نباشد. این روش، امکان استفاده از مقاومت بتن ستون را به نحو موثرتری فراهم می‌کند.

۳. حداقل آرماتور

در ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون، باید از آرماتورهای عرضی مطابق بند ۲-۴-۱۶-۹ آیین‌نامه استفاده شود. این آرماتورها، نقش مهمی در جلوگیری از گسیختگی برشی ناحیه اتصال ایفا می‌کنند. با این حال، در صورتی که ناحیه اتصال در چهار طرف مقید بوده و بخشی از سیستم مقاوم در برابر زلزله نباشد، می‌توان از این الزام صرف نظر کرد.

حداقل سطح مقطع کلیه ساق‌های آرماتور عرضی در هرکدام از راستاهای اصلی ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون نباید کمتر از مقادیر (الف) و (ب) آیین‌نامه باشد. این مقادیر، بر اساس ابعاد ستون و مقاومت بتن تعیین می‌شوند:

در این فرمول، b نشان‌دهنده بعد مقطع ستون در جهت عمود بر راستای مورد بررسی است.

۴. جزئیات آرماتور گذاری

در ناحیه اتصال تیر به ستون و دال به ستون، باید از آرماتور عرضی بند ۹-۱۶-۴-۲ در داخل ستون در ارتفاعی معادل با عمیق‌ترین تیر یا دال متصل به ستون استفاده شود. این آرماتورها، باید به طور مناسب در داخل ستون قرار گیرند و از مقاومت کافی برخوردار باشند.

در ناحیه اتصال تیر به ستون، فاصله آرماتور های عرضی s نباید از نصف عمق کم‌عمق‌ترین تیر بیشتر شود. این محدودیت، به منظور جلوگیری از تمرکز تنش و گسیختگی برشی در ناحیه اتصال اعمال می‌شود.

اگر آرماتور طولی تیر یا ستون در ناحیه اتصال وصله یا ختم شده باشد، باید از آرماتورهای عرضی بسته مطابق بند ۹-۱۲-۶-۵ در اتصال استفاده شود. این آرماتورها، نقش مهمی در حفظ یکپارچگی ناحیه اتصال و جلوگیری از گسیختگی آن ایفا می‌کنند. با این حال، اگر اتصال مطابق بندهای ۹-۱۶-۲-۴ یا ۹-۱۶-۲-۵ مقید شده باشد، می‌توان از این الزام صرف نظر کرد.

گیرایی آرماتور های طولی ختم شده در اتصال باید مطابق بند ۹-۲۱-۳ تأمین شود. این امر به این دلیل است که آرماتورهای ختم شده، باید به طور کامل در بتن گیرایی داشته باشند تا بتوانند نیروهای کششی را به طور موثر منتقل کنند.

جمع بندی

آرماتوربندی فرآیند پیچیده‌ای از مهارت‌های مهندسی و دانش فنی است که تأثیر عمیقی بر کیفیت و استحکام ساختمان دارد. رعایت دقیق اصول آرماتوربندی در سقف‌های وافل، تضمین‌کننده پایداری و ایمنی سازه در برابر بارهای مختلف است. اهمیت توجه به جزئیات در طراحی و اجرای مراحل آرماتوربندی به ویژه در پروژه‌های پیمانکاری ساختمان به خوبی مشهود است.

با استفاده از منابع معتبر مانند سازه برتر، می‌توانید به اطلاعات لازم برای بهبود دانش و مهارت‌های خود در زمینه آرماتوربندی دست یابید. در نهایت، این دانش به شما کمک خواهد کرد تا پروژه‌های ساخت و ساز را به بهترین نحو ممکن انجام دهید و به ایجاد سازه‌های مستحکم و با دوام بپردازید.