سقف تیرچه بلوک سقفهایی است که ترکیب تیرچه و بلوک سبک سیمانی یا بلوک سفالی است.

میدانیم که کلیه مصالح ساختمانی به جز فولاد تحمل نیروهای کششی را ندارد در این صورت وجود بتن یا هر عضو دیگری علاوه بر اینکه کمکی به تحمل نیروهای وارده نمی‌کند بلکه بار مرده سقف یا دال را بالا می‌برد که برای تحمل آن به‌ناچار باید از فولاد بیشتری استفاده کنیم بدین ترتیب در سقف‌های تیرچه بلوک بتن ناحیه کشش حذف شده است و فقط آن مقدار بتن که باید فولادهای کششی را در خود جای دهد نگهداری می‌شود (بتن پاشنه تیرچه) حذف بتن کششی در سقف‌های تیرچه بلوک که به وسیلهٔ بلوک جایگزین می‌شود باعث شده این نوع سقف‌ها از لحاظ اقتصادی بسیار مقرون به صرفه باشد و روز به روز بر مصرف آن اضاف شود. خلاصه آنکه سقف تیرچه بلوک عبارتند از تعدادی تیرT شکل که کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. اجزای تشکیل دهندهٔ سقف‌های تیرچه بلوک عبارتند از تیرچه – بلوک –بتن بالا یا درجا که در بالای سقف قرار می‌گیرد و باعث اتصال تیرچه‌ها می‌شود که این امر باعث یکپارچه کار کردن اجزا می‌شود. بتن به کار رفته نیز در قسمت فشاری سقف قرار می‌گیرد.

بلوک

بلوک قطعه‌ای است سفالی یا بتنی که بین تیرچه‌ها قرار گرفته و هیچ نوع باری را تحمل نمی‌کند و فقط به منزله قالب بندی بتن بالا و همچنین قالب بندی جان تیرT شکل برای بتن در جا می‌باشد. ابعاد بلوک۲۵×۲۰×۴۰ است و اگر بار سقف زیاد و یا دهانه بزرگ باشد که مجبور باشیم از تیرچه با خرپای بلند استفاده کنیم در این صورت باید بلوک با ارتفاع 25cm بکار برده شود. برای سقف‌هایی که به علت‌های محاسباتی مجبوریم ضخیم‌تر اجرا کنیم باید از بلوک‌های ۲تکه استفاده کنیم و ارتفاع این بلوک‌ها وقتی که روی هم قرار گیرند بر حسب محل مصرف تا 35 cm هم می‌رسند و به دلیل این که این بلوک‌ها به صورت کام و زبانه هستند وقتی که روی هم قرار گیرند یکپارچه عمل می‌کنند. وزن بلوک سفالی در حدود۷تا ۱۰کیلو گرم و وزن بلوک بتنی در حدود۱۵تا۲۰ کیلو گرم می‌باشد در هر حال وزن بلوک باید به اندازه‌ای باشد که کارگر بتواند به راحتی آن را حمل کند، البته وزن بلوک هر قدر کمتر باشد بهتر است زیرا بار مرده سقف کمتر خواهد شد. سطح بالایی بلوک قالب بتن را تامین می‌کند و سطح زیرین ان برای گچ و خاک و سفید کاری اتاق‌ها می‌باشد و سطح‌های اطراف قالب جان تیر T شکل بتن درجا می‌باشد و زاویهٔ الفا سطح مقطع بیشتر جان تیر T شکل را تامین کند. خاصیت مکندگی بلوک از ۲۰٪ بیشتر نباشد و کمتر از ۱۳٪ نیز نباید باشد زیرا در غیر این صورت کلیهٔ آب ملات را مکیده و باعث فساد آن می‌شود و یا این که تمایلی به مکیدن آب ملات نداشته که در این صورت گچ و خاک به آن نمی‌چسبد و طبله می‌کند. مصالح مصرفی برای تهیه بلوک می‌تواند از یونولیت یا مقوا و غیره باشد که این‌ها در ایران رایج نیست و بیشتراز بلوک سفالی یا بتنی استفاده می‌شود. به هر حال جنس بلوک باید طوری باشد که با بتن در جا ترکیب شیمیایی نداشته باشد.

تیرچه

رایجترین نوع تیرچه در ایران که اکثر مهندسین ایرانی از آن استفاده می‌کنند تیرچه با خرپا می‌باشد که این نوع تیرچه تشکیل شده است از خرپا که اغلب از میلگرد ساخته می‌شود. بتن پاشنه، اگر برای ریختن بتن پاشنه از قالب سفالی استفاده شود به آن تیرچه با کفشک گفته می‌شود. تیرچه پیش فشرده نیز در بعضی از ساختمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. میلگرد به کار رفته در این نوع تیرچه‌ها با حد روانی بالا بوده و در ساختن این نوع تیرچه‌ها قبل از انجام بتن ریزی میلگردهای به کار رفته در تیرچه را تحت کشش قرار می‌دهند و آن گاه بتن ریزی تیرچه را انجام می‌دهند و پس از سخت شدن بتن میلگردها را آزاد می‌کنند و بدین وسیله بتن تیرچه قبل از بارگذاری تحت فشار قرار می‌گیرد. اجزای تشکیل دهنده خرپای تیرچه عبارتند از:میلگرد بالا-میلگرد مارپیچ یا عرضی- اهن پایین یا میلگردهای کششی. میلگردهای بالا عضوبالای خرپا بوده و قطر آن نباید از 6 mm کمتر از 12 mm بیشتر باشد (توصیه می‌شود از میلگرد۱۰یا۱۲ اجدار استفاده شود) ارتفاع خرپای تیرچه باید به اندازه‌ای باشد که میلگرد بالا قدری بالاتر از سطح بلوک قرار گرفته و دربتن پوشش قرار گیرد. میلگرد عرضی عضو مورب خرپا را تامین می‌کند و نیروهای برشی سقف را تحمل می‌کند. حداقل سطح مقطع میلگردهای عرضی نباید ازbwt 0015/ کمتر باشد که در آن bwعرض جان تیرو t فاصله دو میلگرد عرضی متوالی از یکدیگر است. زاویه میلگردهای عرضی با آهن پایین بین ۳۰تا ۴۵ درجه می‌باشد. قطر آهن عرضی بین ۵ تا 10 mm است و حداکثر فاصله میلگردهای عرضی از یکدیگر20cm می‌باشد. آهن پایین یا میلگردهای کششی ممان‌های مثبت وسط دهانه را تحمل می‌کنند. حداقل میلگردهای پایین که سرتا سر طول تیرچه را طی می‌کند دو عدد می‌باشد که قطر آن از 8mm کمتر و 16 mm بیشتر نباید باشد. حداقل سطح مقطع میلگردهای کششی برای فولادهایی که حد جاری شدن ان پایین است۰۰۲۵/ وآانهایی که حد جاری شدنشان بالای ۰۰۱۵/سطح مقطع جان تیر می‌باشد و حداکثر سطح مقطع آن نباید۵/۲٪ سطح مقطع جان تیر بیشترباشد. اگر ضخامتبتن پاشنه تیرچه 5/5 cm یا بیشتر باشد می‌توان با استفاده از فولادهای کششی به قطر۱۸تا20 mm آن را انجام دهیم. حداقل فاصله میلگردهای کششی از همدیگر باید 5 mm بیشتر از بزرگترین دانهبتن مصرفی باشد. برای این که چسبندگی بیشتری بین فولاد و بتن ایجاد شود بهتر است که تمام میلگردها به صورت آجدار استفاده شود.

محدودیتهای تیرچه

برای تامین تکیه گاه بلوک بتن پاشنه باید صاف ریخته شود و حداقل پهنای بتن پاشنه 10 cm یا ۱ تقسیم بر ۵/۳ ضخامت کل سقف است و حداکثر آن 16 cm می‌باشد. ضخامتبتن پاشنه ۵/۴ تا5/5 cm می‌باشد و باید به اندازه‌ای باشد که کلیه آهن‌های کششی در بتن آن غوطه ور باشند. حداقل فاصله تارخارجی آهن‌های کششی از کف بتن پاشنه 15 mm و از لبه‌های کناری بتن و سطح فوقانی آن 10 mm است. اگر از تیرچه در هوای آزاد استفاده شود باید حتماً سقف از زیر به وسیلهٔ اندود ماسه و سیمان به ضخامت15 mm پوشانده شود. فاصله میلگردهای کششی در بتن پاشنه باید حداقل 5 mm بیشتر از درشت ترین دانه بتن باشد.]]بتن]] پاشنه باید ریزدانه بوده و عیار Hن۴۰۰الی۵۰۰ کیلو گرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه باشد. اگر به دلایلی حال یا محاسباتی یا ائین نامه ای مجبور باشیم که ور ناحیه کشش بیشتر از ۲ میلگرد قرار دهیم می‌توانیم برای صرفه جویی میلگرد سوم را از دوم کوتاه تر در نظر گرفته و طول این میلگرد با توجه به منحنی ممان تعیین می‌گردد. برای استقرار میلگرد میانی باید از میلگرد اتصال استفاده کنیم. این میلگرد در عرض عضو کششی خرپای تیرچه قرار گرفته و به میلگردهای کششی جوش می‌شوند. قطر آن ۶ تا 8 mm کافی است و طول ان به اندازه عرض خرپای تیرچه می‌باشد و تعداد آن در هر متر طول ۲ عدد کافی است.

سقف تیرچه بلوک

حداکثر فاصله ۲ تیر نباید از 70 cm بیشتر باشد ولی اغلب مهندسین ایرانی فاصله ۲ تیرچه را 50 cm محاسبه می‌کنند به همین دلیل تمام بلوک‌های موجود در بازار40 cm می‌باشد. حداقل ضخامت سقف اگر تکیه گاه تیرچه را ساده محاسبه کنیم۱ تقسیم بر ۲۰ دهانه می‌باشد و اگر تکیه گاه را گیر دار یا نیمه گیر دار محاسبه کنیم می‌توانیم ضخامت سقف را تا ۱ بر ۲۶ دهانه اجرا کنیم. برای بارهای یکنواخت یا استاتیک، سقف تیرچه بلوک مناسب می‌باشد و برای بارهای دینامیک و متمرکز مانند پارکینگ و ... نباید از تیرچه بلوک استفاده شود. برای سقف‌های تیرچه بلوک حداکثر دهانه ۸ متر است ولی بهتر است از سقف‌های ۵/۶ متر بیشتر برای سقف‌های تیرچه بلوک استفاده نشود. حداکثر بار تا ۸۰۰کیلوگرم بر متر مربع را می‌توان به وسیلهٔ سقف تیرچه بلوک پوشانید و برای بارهای بیشتر بهتر است از دو تیرچه کنار هم استفاده کنیم.

محدودیتهای بتن بالا

ضخامت بتن پوشش حداقل 5 cm یا۱ بر ۱۲ فاصله محور تا محور تیرچه‌ها می‌باشد. با توجه به این که بتن پوشش در ناحیه فشار قرار دارد و هیچگونه بار کششی را متحمل نمی‌شود پس در این صورت به هیچگونه میلگردی احتیاج ندارد ولی عملاً ۲ سری میلگرد چپ و راست در آن قرار می‌دهند که به ن میلگرد حرارتی گویند. این نوع میلگردها تنش‌های اتفاقی و همچنین افت حرارتی را تحمل می‌کنند. اگر میلگرد بالای تیرچه طوری گذاشته شود که قدری بالاتر از سطح بلوک در بتن پوشش قرار گیرد می‌توان از آن به جای میلگرد حرارتی استفاده نمود. در این صورت یک سری میلگرد حرارتی عمود برجهت تیرچه کافی می‌باشد. ولی برای تیرچه‌های پیش تنیده که میلگرد خرپا ندارد حتماً باید دو سری میلگرد چپ و راست حرارتی گذاشته شود. فاصله میلگردهای حرارتی از یکدیگر ۱۳ اینچ می‌باشد ولی بهتر است فاصله آنها از یکدیگر از ۱۳ بیcmشتر نشود. میلگردهای حرارتی باید 2 cm پایین‌تر از سطح فوقانی بتن پوشش قرار گیرد و حداقل قطر میلگردهای حرارتی برای فولادهای با حد روانی پایین ۵ و برای فولادهای حد روانی بالای 4 mm است ولی توصیه می‌شود از میلگرد آجدار ۸ یا 10 mm استفاده شود. حداقل سطح مقطع فولادهای حرارتی در جهت امتداد تیرچه ۲۵/۱ در هزار و در جهت عمود ان ۷۵/۱ در هزار سطح مقطع بتن پوشش می‌باشد. حداقل فاصله دو بلوک (تامین کنندهٔ جان تیر T شکل) 5/6 cm است ولی عملاً با توجه به این که عرض تیرچه 10 cm می‌باشد این فاصله در حدود 5/7 cm است در محاسبه تیرچه‌ها آن را با تکیه گاه ساده حساب می‌کنند در این صورت فقط ممان مثبت وسط دهانه را تحمل می‌کند و در تکیه گاه‌ها به میلگرد احتیاج ندارد ولی عملاً برای مقابله با نیروهای احتمالی تیرآهن بالای هر تیرچه یک عدد میلگرد ۱۰ یا ۱۲ آجدار به طول ۱ بر ۵ دهانه قرار می‌دهند که اصطلاحاً در کارگاه به آن آهن منفی گویند. برای تیرچه‌های کناری اهن منفی باید با گونیا انجام دهیم و این خم باید روی پل فلزی یا متصل به میلگردهای تیر بتنی باشد. همچنین در وسط سقف اگر دو تیر چه دو طرف یک پل مقابل یکدیگر واقع شوند باید روی هر دو یک آهن ممان منفی قرار دهند و اگر دو تیرچه دو طرف پل مقابل یکدیگر نبودند باید مانند تیرچه‌های کناری عمل کنیم و برای هر کدام یک آهن ممان منفی جدا گانه قرار دهند. علاوه بر آن باید انتهای هر تیرچه به یک عدد قلاب ختم گردد که این از روی پل شروع شده و با زاویه ۴۵ درجه به بتن پاشنه تیرچه برسد و حدود 50 cm روی بتن پاشنه باید ادامه پیدا کند قطر آهنقلاب حداقل ۱۰ فی می‌باشد.

بعد از چیدن تیرچه و بلوک روی سقف میلگردهای حرارتی را می‌چینند. قطر میلگرد حرارتی حداقل 6 mm و فاصله آن‌ها از یکدیگر حداکثر 30 cm و جهت آن‌ها عمود بر میلگرد بالای تیرچه می‌باشد. اگر از تیرچه پیش فشرده استفاده کنیم باید میلگرد حرارتی حتماً در دو جهت چپ و راست چیده شود ولی در تیرچه‌های معمولی می‌توان چنین تصور کرد که آهن بالای تیرچه کار آهن حرارتی را انجام می‌دهد در این صورت یک ردیف آهن حرارتی عمود بر جهت تیرچه کافی می‌باشد. آن گاه میلگرد ممان منفی را به آهن بالای تیرچه وصل می‌کنیم که طول میلگرد ممان منفی در حدود ۱ بر ۵ دهانه است. باید تیرچه‌های دو طرف یک پل طوری چیده شود که آهن بالای آنها مقابل یکدیگر واقع شود تا گذاشتن میلگرد ممان منفی میسر باشد و اگر تیرچه‌های دو طرف یک پل مقابل همدیگر قرار نگرفت باید برای هر تیرچه یک میلگرد جدا به طول حدود ۲ متر طوری روی تیرچه قرار دهند که حداقل 75 cm آن در بتن دهانهٔ مقابل واقع شود. بعد آهن‌های قلاب را قرار می‌دهند. این آهن‌ها از روی پل شروع شده و با زاویه ۴۵ درجه خم می‌گردد تا به کف تیرچه برسد و در حدود ۴۰تا 50 cm نیز روی تیرچه ادامه پیدا می‌کند.

اگر برای آهن قلاب و آهن ممان منفی از میلگرد ساده استفاده شود باید به قلاب ختم گردد و اگر از آهن آجدار استفاده شود باید به گونیا خاتمه یابد. با وجود اینکه تیرچه با تکیه گاه ساده محاسبه می‌شوند طبق محاسبات هیچگونه ممانی را در تکیه گاه تحمل نمی‌کند و در آن نقطه احتیاج به فولاد ندارد ولی عملاً برای ممان‌های احتمالی مخصوصا برای مقابله در برابر زلزله در تکیه گاه‌ها از میلگردهای ممان منفی و قلاب استفاده می‌کنیم و برای تنش‌های حاصل از افت حرارتی از میلگردهای حرارتی استفاده می‌شود..[۶]

سقف تیرچه بلوک در ساختمان‌های اسکلت فلزی

سقف‌های تیرچه بلوک در یاختمان‌های اسکلت فلزی بهتر است کلیه تیرها لانه زنبوری شود چون در این صورت بتن دو طرف پل از سوراخ لانه زنبوری عبور کرده و به همدیگر متصل می‌گردد و همچنین می‌توان آهنهای ممان منفی و حرارتی را حتی المقدور از سوراخ‌های لانه زنبوری عبور داده و به طور مستقیم و بدون انحنای موضعی اجرا نمود. اگر ضخامت پل بیشتر از 25 cm بیشتر باشد با توجه به این که ضخامت بتن روی بلوک 5 cm باید بتن اختلاف سطح پل و بلوک با زاویه ی۴۵ درجه ریخته شود. آنگاه این اختلاف سطح را در موقع فرش بابتن سبک پر می‌کنند. برای تکیه گاه تیرچه باید چند سانتی‌متر از آهنهای تیرچه را لخت کنیم و آن را روی بال تیر آهن قرار دهیم برای گیرایی بیشتر تیرچه به پل مخصوصا در موقع وقوع زلزله باید تمام تیرچه‌ها با قلاب به تیر وصل شود. برای تحمل ممان‌های منفی باید روی آهن بالای کلیهٔ تیرچه‌ها آهن ممان منفی گذاشته شود و اگر تیرچه‌های دو طرف یک پل درست مقابل همدیگر نباشند باید برای هر تیرچه یک آهن ممان منفی یک طرفه گذاشته شود. برای آنکه تیرچه‌ها مقابل همدیگر واقع شوند باید در همهٔ دهانه‌ها تیرچه چینی از یک سمت شروع شود و برای اینکه در هنگام اجرا لوله‌های تاسیساتی مخصوصا فاضلاب به مشکل نخوریم باید تیرچه‌های همهٔ دهانه‌ها در همهٔ طبقات از یک طرف چیده شود.

کلاف‌های عرضی

در سقف‌های تیرچه بلوک اگر دهانهٔ سقفی بیش از ۳ متر باشد باید در هنگام بلوک چینی درست وسط دهانه عمود بر جهت تیرچه‌ها فاصله‌ای در حدود 10 cm ایجاد نمود که به این کلاف عرضی گویند. در این محل باید ۲ عدد میلگرد به قطر 10 mm یکی در بالا و یکی در پایین قرار داد که میلگرد بالا به آهن بالای تیرچه و میلگرد پایین به مارپیچ تیرچه بسته می‌شود. در هنگام بتن ریزی این فضا که عمود بر جهت تیرچه‌ها می‌باشد از بتن پر شده و مانند تیری کمر تیرچه‌ها را نگه می‌دارد که دفتر تحقیقات و معیارهای فنی سازمان برنامه و بودجه این دهانه را ۲/۴ متر پیشنهاد کرده است. اگر دهانه‌ای از ۵/۴ متر بیشتر باشد ۲ کلاف عرضی باید گذاشته شود.

کاربرد این سقف در ساختمان‌های آجری

در ساختمان‌های آجری اگر بخواهیم از سقف تیرچه بلوک استفاده کنیم باید حتماً روی دیوار حمال شناژ افقی اجرا نماییم. پهنای این شناژ مساوی پهنای دیوار و بلندی اندر حدود ۳۵ تا 40 cm است و باید حداقل به ۴ میلگرد ۱۲ تا ۱۴ مجهز گردد.

کاربرد این سقف در ساختمان‌های بتنی

اگر سقف تیرچه بلوک در ساختمان‌های بتنی اجرا گردد از آنجا که ممکن ایت ارتفاع پلی که سقف به آن منتهی می‌شود بلندتر از سقف باشد بهتر است این اختلاف ارتفاع را در کنار پل به وسیلهٔ بتن با زاویهٔ ۴۵ درجه پر نماییم و بقیهٔ سطح را با بتن سبک و یا پوکه هم سطح نماییم. طول کنسول بتنی باید۱ بر ۴ طول سقفی باشد که کنسول به آن متکی است. سر تیرچه‌های کنسول باید چند cm بالاتر رگلاژ شود. آهن ممان منفی در روی کنسول باید به وسیلهٔ محاسبه تعیین گردد. زیرا کلیه بار کنسول به وسیله همین آهن‌ها تحمل می‌گردد و باید در حدود ۵/۲ تا ۳ برابر طول کنسول در سقف ریشه داشته باشد. در موقع رگلاژ تیرچه باید کمر تیرچه‌ها حدود ۲ تا 3 cmاز ۲ سر آن بلند تر باشد تا پس از بتن ریزی و قالب برداری اگر قرار است افت کند مسطح شود.

تیرچه و لایه‌های روی آن عیار بتن روی بلوک ۳۰۰ تا ۳۵۰ کیلو گرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه می‌باشد و ضخامت آن بر روی بلوک 5 cm است برای راحتی کار اگر جلو دست. بنایی که مشغول پهن کردن و ماله کشی بتن روی بلوک می‌باشد یک عدد آجر فشاری که معمولاً ضخامت آن 5 cm است قرار دهند کنترل ضخامت بتن روی بلوک آسان تر می‌شود. بتن روی ۲ تیرچه در فاصله دو بلوک قرار می‌گیرد و باید کاملاً تو پر بوده و کرمو نباشد. به همین دلیل در حین بتن ریزی باید آن را با سر تیر چوبی نازکی کوبیده ویا با ویبراتور لرزانید، ویبره کردن بیش از حد بتن باعث تفکیک اجزای آن می‌شود.

حفره عبور کانال تاسیساتی

برای عبور لوله‌های تاسیساتی مثل آب، شوفاژ و کانال کولراز سقف باید حتی المقدور آنها را به گونه‌ای طراحی کنیم که هر رایزر، عرضی کمتر از 40 cm را اشغال کند. زیرا در این صورت با شکستن یک بلوک، عبور لوله‌ها از سقف به راحتی انجام می‌شود و صدمه‌ای به سقف نمی‌رسد. ولی گاهی برای عبور کانال کولر و دلایل دیگر عرض یک بلوک 40 cm کافی نیست که در این صورت باید یک تیرچه قطع شود تا عرض بیشتری در اختیار داشته باشیم. برای تکیه گاه این تیرچهٔ قطع شده باید در محل تیر کوتاهی بریزیم. تکیه گاه این تیر جدید دو تیرچه مجاور از هر طرف می‌باشد که طول این تیر در حدود ۱ متر است که باید حداقل به ۴ میلگرد ۱۲ یا ۱۴ مجهز باشد که دو عدد در بالا و دو عدد در پایین قرار می‌گیرد. این میلگردها باید تا روی تیرچه‌های بعدی نیز ادامه یابد. و از بالا به آهن بالای تیرچه‌های مجاور و از پایین به یک خم ۴۵ درجه به آهن پایین تیرچه‌های مجاور بسته شود طول میلگردها به اندازه فاصله تیرچه‌ها می‌باشد