تکنولوژی، باعث پیشرفت در تمامی صنایع شده است. امروزه با گسترش روز افزون ساخت و ساز و نیازهای جوامع به ساخت سازه‌های مختلف، سقف‌های پیش ساخته اهمیت ویژه‌ای در این صنعت به دست آورده‌اند. یکی از تحولات در صنعت ساخت و ساز، استفاده از سقف‌های مجوف پیش ساخته پیش تنیده که به انگلیسی به آن Hollow Core Slab می‌گویند است. این سقف‌های پیش‌ساخته امروزه تبدیل به یکی از معروف‌ترین و پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی شده‌اند.
سقف‌های مجوف پیش ساخته پیش تنیده چیست؟
امروزه بتن به عنوان پرمصرف‌ترین مصالح ساختمانی شناخته می‌شود، اما در روزگاران قدیم، قابل رقابت با فولاد، سنگ و چوب نبود. زیرا برخلاف مقاومت فشاری بالا، در برابر تنش‌های کششی بسیار ضعیف بود. با گذشت زمان مهندسین برای برطرف کردن ضعف این مصالح پرمصرف از ترکیب فولاد مسلح کننده و بتن استفاده کردند که باعث استحکام و مقاومت در برابر نیروهای کششی و فشاری می‌شد.
ابتدا برای مسلح کردن بتن از آرمارتور استفاده می‌کردند اما در اوایل قرن بیستم، مهندسین ایده پیش تنیدگی را مطرح و از سال 1955 تا به امروز این روش برای برطرف کردن ضعف بتن در کشش کاربرد فراوانی دارد. در روش پیش تنیدگی، ابتدا کابل را روی بسترهای پیش ساخته قرار و در حد فاصل دو انتهای آن می‌کشند. بعد از بتن‌ریزی، با بریدن آن‌ها نیروی کششی موجود به صورت فشاری به بتن منتقل می‌شود. به طور معمول روش پیش‌تنیدگی به سه روش زیر انجام می‌شود:
- پیش کشیده: در این روش کابل‌ها بعد از عملیات بتن ریزی و رسیدن بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز کشیده و مهار می‌شوند. این روش بیشتر در ساخت قطعات پیش ساخته و همچنین اجرای آن به صورت درجا در محل کاربرد دارد.
- پس کشیده: در این روش چند کابل در داخل یک غلاف فلزی قرار گرفته و روی قالب موردنظر نصب می‌شود، پس از بتن‌ریزی و کسب مقاومت فشاری کشیده می‌شوند. در روش پس کشیده حتما باید بین کابل و بتن، از مواد پرکننده استفاده شود تا چسبندگی بین کابل و غلاف انجام گیرد. به طور معمول از این روش برای پل‌‌ها و فونداسیون‌های پیش تنیده و تیرهای پیش تنیده با دهانه بزرگ استفاده می‌کنند.
- سیستم نچسبیده: سیستم نچسبیده روش دیگری از مقاوم سازی بتن بوده که کابل در طول مقاوم سازی بتن هیچ‌گونه پیوندی با آن نداشته و برخلاف روش قبلی (پس کشیده) نیازی به تامین چسبندگی بین کابل و بتن وجود ندارد. از این روش برای دال‌های ساختمانی کاربرد فراوانی دارد.
لازم به ذکر است که در سقف‌های پیش ساخته پیش تنیده به دلیل جلوگیری از ایجاد ترک و تنش در داخل سقف، اجرای آن باید با دهانه‌هایی تا 30 متر بدون ستون‌گذاری انجام شود.
ضوابط و الزامات اجرای سقف‌های مجوف پیش ساخته پیش تنیده
سقف‌های ساخته شده از دال‌های هالوکور معمولا جزو سقف‌های نیمه سنگین تا سنگین محسوب می‌شوند که برای استفاده از آن‌ها در ساختمان باید حتما دارای استانداردهای لازم باشند که عبارتند از:
- استفاده از سقف‌های مجوف پیش‌ساخته درساختمان‌هایی با اسکلت بتن مسلح مجاز است. به منظور تامین صلبیت دیافگرام، در صورت استفاده از بتن رویه، رعایت ضخامت حداقل 5 سانتی‌متر الزامی است.
- به منظور تامین یکپارچگی سقف، اجرای میل مهار کافی در محل اتصال پانل های سقفی پیش ساخته به یکدیگر و اجرای تیرچه در پیرامون بازشوهای سقفی و همچنین اجرای کلاف های پیرامونی سقف الزامی است.
- محدودیت ابعاد بازشوها در پلان از یک پنجم طول پانل‌هالوکور و یک دوم عرض پانل بیشتر باشد.
- در پلان‌های نامنظم و یا در حالتی که ابعاد بازشوها در پلان از یک پنجم طول پانل هالوکور و یا یک دوم عرض بزرگتر باشد، لازم است که یک لایه بتن با ضخامت حداقل پنج سانتی‌متر اجرا شود.
- رعایت حداقل رده بتن مصرفی معادل C30 در قطعات بتن آرمه پیش تنیده الزامی است.
- مقاومت گسیختگی تضمین شده انواع فولادهای پیش تنیدگی به شرح زیر باید 1200 تا 22000 نیوتن بر میلی‌متر مربع باشد.
- صدابندی هوابرد و کوبه‌ای سقف بین طبقات باید مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان عایق بندی و تنظیم صدا تأمین شود.
کاربردهای سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده
سقف‌های مجوف پیش ساخته پیش تنیده، که با استفاده از بتن مسلح معمولی یا پیش تنیده در کارخانه تولید و به محل پروژه منتقل می‌شوند، جهت کاهش بار مرده سقف کاربرد دارند. بدین منظور حفره‌هایی طولی در مقاطع طولی آن تعبیه می‌شود. از سقف‌های مجوف پیش ساخته پیش تنیده می‌توان در پروه‌های مختلفی استفاده کرد که برخی از آن‌ها عبارتند از:
- ساخت سقف سازه‌های خاص مانند باغ رستوران، تالار، استخر، سالن ورزشی، سالن غذاخوری، سالن کنفرانس و ...
- سقف سوله‌ها
- سقف انواع قطعات بتنی و فولادی
- پل‌سازی
- ساخت دیوار
ویژگی‌ها و مزایای سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده
سقف‌های پیش‌ساخته پیش تنیده علاوه بر این‌که کشش و دوام بالایی دارند، می‌توانند در افزایش سرعت پروژه و کاهش زمان اجرا بسیار موثر باشند. از دیگر مزایا و ویژگی‌های این نوع سقف‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش طول دهانه باربری و کاهش ارتفاع در دهانه‌های مساوی
- سبکی وزن و ایمنی بالا
- بهره‌گیری در پروژه‌های بزرگ به دلیل پیش ساخته بودن
- کاهش ضخامت کف سازی
- عملکرد عایق انرژی (عایق حرارتی و صوتی)
- دهانه‌های بزرگ حداکثر 7 سانتی‌متر
- ضخامت دال کمتر
- حذف تیرهای میانی
- کاهش ارتفاع کل ساختمان
- امکان ایجاد بازشوهای بزرگ و ستون‌گذاری نامنظم
معایب سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده
سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده، که کاربرد و مزایای زیادی دارند می‌توانند در برخی موارد محدود و دارای معایب نیز باشند که عبارتند از:
- هزینه زیاد
- نیاز به نیروی کار متخصص و با دقت اجرای بالا جهت اجرا
قیمت سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده
سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده نسبت به مزایایی که در اختیار مهندسین و پیمانکار قرار می‌دهند و همچنین ویژگی‌هایی که برای سازه فراهم می‌سازد از قیمت مناسبی برخوردار است. اصلی‌ترین نکته در قیمت اجرای سقف مجوف پیش ساخته پیش تنیده، اندازه دهانه آن است، دیگر عواملی که در خرید این سازه تاثیر می‌گذارند عبارتند از:
- هزینه مصالح اولیه و تجهیزات ساخت
- هزینه قالب‌بندی و آرماتوربندی (به صورت مترمربع انجام می‌شود)
- هزینه اجرای سقف (به صورت مترمربع محاسبه می‌شود)
- نوع سقف
- میزان مصرف بتن و میلگرد در کل سازه
- هزینه زیاد
- نیاز به نیروی کار متخصص و با دقت اجرای بالا جهت اجرا
- هزینه مصالح اولیه و تجهیزات ساخت
- هزینه قالب‌بندی و آرماتوربندی
- هزینه اجرای سقف
- نوع سقف
- میزان مصرف بتن و میلگرد در کل سازه
- سبکی وزن و ایمنی بالا
- بهره‌گیری در پروژه‌های بزرگ به دلیل پیش ساخته بودن
- کاهش ضخامت کف سازی
- کاهش ارتفاع کل ساختمان
- امکان ایجاد بازشوهای بزرگ و ستون‌گذاری نامنظم