در سالهای اخیر، صنعت ساختمانسازی ایران شاهد رشد و تحول چشمگیری در حوزه فناوریهای نوین سقفسازی بوده است. یکی از سیستمهای بسیار پرکاربرد و موفق در این حوزه، سقف تیرچه کرومیت است؛ اما سقف تیرچه کرومیت چیست و چرا به یکی از انتخابهای اصلی مهندسان، سازندگان و کارفرمایان تبدیل شده است؟ این سیستم سقف بهدلیل ویژگیهایی مانند کاهش وزن مرده سازه، حذف شمعبندی، سرعت بالای اجرا و بهبود عملکرد لرزهای، توجه مهندسان، سازندگان و کارفرمایان را به خود جلب کرده است.
این نوع سقف که از دهه ۱۳۷۰ در ایران بهطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته، ترکیبی است از تیرچههای فولادی با جان باز و دال بتنی که با هم یک مقطع Tشکل مرکب را ایجاد میکنند. تطابق کامل با استانداردهای ملی و نشریههای معتبر سازمان برنامه و بودجه و همچنین تجربیات موفق در پروژههای صنعتی و ساختمانی، سقف کرومیت را به انتخابی مطمئن و مقرونبهصرفه برای پروژههای با دهانههای متوسط و بزرگ تبدیل کرده است.
در ادامه، خواهید دید که سقف تیرچه کرومیت چیست. سپس به اجزای سازنده، انواع، مراحل تولید و اجرا، مزایا و معایب و تفاوت آن با سایر سیستمهای سقفی خواهیم پرداخت تا یک راهنمایی کامل برای تصمیمگیری بهتر در اختیار شما قرار بگیرد. با ما همراه باشید.
تیرچه کرومیت چیست؟
برای اینکه بدانید تیرچه کرومیت چیست؟ ابتدا باید با چند مفهوم آشنا شوید. اول از همه باید بگوییم که تیرچه چیست؟ خیلی مختصر، تیرچه در ساختمانسازی، یک تیر کوچک و پیشساخته (معمولاً بتنی یا فولادی با جان باز) است که زیر سقف یا دال قرار میگیرد و بار پوشش سقف را به تیرهای اصلی یا دیوارهای باربر منتقل میکند.
همچنین شاید اصطلاح تیرچه نیازیت به گوشتان خورده باشد و فکر کنید که این همان تیرچه کرومیت است؛ اما تیرچه نیازیت چیست؟ تیرچه نیازیت گونهای تیرچه فولادی با جان باز و شکل خرپایی است که بدون بتن میانی طراحی شده و با حذف بتن جان تا ۴۰٪ مصرف بتن را کاهش میدهد، توان تحمل بار سقف پیشاز گیرش بتن را دارد و برای اجرای سریعتر سقف کامپوزیت بدون نیاز به شمعبندی استفاده میشود.
همچنین، ممکن است شما با اصطلاح تیرچه صنعتی هم برخورد کرده باشید؛ اما تیرچه صنعتی چیست؟ تیرچه صنعتی بهجای روشهای دستی و جوش قوس الکتریکی با فرایند مکانیزه و اتوماتیک و اتصال اجزای خرپا بهصورت جوش نقطهای یا CO₂ تولید میشود که منجر بهدقت بالا، کاهش شکستگی و تنشها در اتصالات میشود و هزینه و زمان ساخت و حملونقل را کاهش میدهد. در واقع تیرچه صنعتی به هر نوع تیرچه پیشساخته کارخانهای (چه بتنی ساده یا پیشتنیده، چه کرومیت و نیازیت) اطلاق میشود که براساس استانداردهای ملی یا بینالمللی تولید و با کنترل کیفیت دقیق در کارگاه نصب میشود تا سرعت اجرا و یکنواختی ابعادی سقف تضمین شود.
اکنون بهتر است به بحث اصلی خود بپردازیم: تیرچه کرومیت چیست؟ تیرچه کرومیت نوعی مقطع خرپایی فولادی است که از سه بخش اصلی شامل بال فوقانی (معمولاً تسمه، نبشی یا ناودانی)، میلگردهای مورب (قطری) و بال تحتانی (تسمه فولادی عریض) تشکیل میشود. بال تحتانی تیرچه، بهدلیل عرض کافی، بهعنوان تکیهگاه و عضو کششی عمل میکند و در مرحله اجرای سقف، باعث خودایستایی سازه میشود؛ به بیان دیگر در بیشتر دهانهها نیاز به شمعبندی یا جکزنی موقت وجود ندارد. این موضوع یک مزیت بزرگ نسبت به تیرچههای بتنی معمولی به شمار میرود.
پساز قرارگیری بلوکهای پرکننده و بتنریزی، مجموعه تیرچه و دال بتنی یک مقطع T شکل مرکب را تشکیل میدهند که ظرفیت باربری بالایی داشته و میتواند وزن مرده و بارهای زنده سقف را بهصورت یکنواخت به تیرهای اصلی یا فرعی منتقل کند. تیرچههای کرومیت هم در اسکلتهای فلزی و هم در اسکلتهای بتنی کاربرد دارند و مطابق با ضوابط نشریات معتبر (۹۴، ۱۵۱ و ۵۴۳) استفاده از آنها در پروژههای ساختمانی مجاز و کاملاً تأییدشده است.
انواع تیرچه کرومیت
اکنون این سؤال پیش میآید که انواع تیرچه کرومیت چیست؟ تیرچههای کرومیت را میتوان براساس سه شاخص اصلی تقسیمبندی کرد:
براساس شکل بال فوقانی
- تسمهای: معمولاً در دهانههای کوتاه یا متوسط به کار میرود.
- نبشی: مناسب برای دهانههای بزرگتر جهت افزایش مقاومت فشاری و جلوگیری از کمانش.
- ناودانی: در پروژههایی با دهانههای بلند و باربری ویژه، برای افزایش صلبیت و کنترل خیز استفاده میشود.
براساس شیوه ساخت
- کارخانهای (تماماتوماتیک): تولید در خطوط اتوماتیک باعث دقت بالاتر در جوشکاری، تلرانس ابعادی کمتر و کیفیت یکنواختتر میشود. این نوع تیرچه بهویژه برای پروژههای بزرگ با الزامات کیفی سختگیرانه توصیه میشود.
- کارگاهی (دستی): تولید در کارگاه پروژه معمولاً ارزانتر است؛ اما کیفیت جوشکاری و خیز اولیه باید با دقت کنترل شود.
براساس کارایی سازهای
- تیرچه معمولی: مناسب برای دهانههای تا ۸ متر.
- تیرچه تقویتشده: برای دهانههای ۸ تا ۱۲ متر با استفاده از ورق تقویتی و میلگردهای قطری مضاعف جهت افزایش ظرفیت باربری و کنترل خیز.
در انتخاب نوع مناسب تیرچه کرومیت باید معیارهایی مانند طول دهانه، بارگذاری، شرایط محیطی و الزامات مقررات ملی ساختمان را مدنظر قرار داد. برای مثال، استفاده از نبشی یا ناودانی بهعنوان بال فوقانی در دهانههای بزرگ از کمانش جانبی و تغییر شکل بیشازحد جلوگیری میکند و ایمنی سیستم را به میزان قابلتوجهی افزایش میدهد.
اجزای اصلی سقف تیرچه کرومیت
ساختار سقف تیرچه کرومیت ترکیبی از قطعات فولادی، بتن و بلوکهای پرکننده است که هر یک نقشی اساسی در عملکرد نهایی سیستم ایفا میکنند. این اجزا عبارتاند از:
- تیرچه فولادی با جان باز (تیرچه کرومیت)
این بخش همان خرپا یا قاب فولادی اصلی است که بار سقف را حمل و بر تیرهای اصلی منتقل میکند. متشکل از بال فوقانی (تسمه، نبشی یا ناودانی)، میلگردهای قطری (معمولاً با قطر ۱۰ تا ۱۸ میلیمتر) و بال تحتانی (تسمه فولادی عریض با حداقل ضخامت ۸ میلیمتر). - بلوک پرکننده
نقش اصلی بلوکها کاهش وزن مرده سقف و تأمین سطح لازم برای بتنریزی است؛ بلوکها معمولاً از جنس سفال، سیمان سبک (لیکا یا پرلیت) یا پلیاستایرن (یونولیت) تولید میشوند. در دهانههای بلندتر، برای کاهش وزن و افزایش عایق حرارتی، بلوک یونولیت سبک و فشرده توصیه میشود. لازم به ذکر است که بلوک صرفاً نقش پرکننده داشته و سهمی در باربری سازه ندارد. - کلاف عرضی (کلاف میانی)
کلاف عرضی از دو میلگرد حداقل ۱۲ میلیمتر با عرض حداقل ۱۰ سانتیمتر تشکیل میشود و برای انتقال نیروهای افقی، جلوگیری از پیچش تیرچهها و افزایش صلبیت سقف در دهانههای بزرگ مورد استفاده قرار میگیرد. - میلگردهای حرارتی/افت
برای مقابله با تنشهای ناشی از تغییرات دما و جلوگیری از ایجاد ترکهای حرارتی در بتن، میلگردهایی با قطر ۶ یا ۸ میلیمتر به فاصله ۳۰ سانتیمتر (یا پنج برابر ضخامت دال) بهصورت مش روی سقف قرار میگیرند. - بتن رویه
بتن رویه نقش اصلی در انتقال بارهای ثقلی و عملکرد مرکب سقف دارد. حداقل ضخامت بتن رویه برابر ۵ سانتیمتر یا یکدوازدهم فاصله بین تیرچهها انتخاب میشود. بتن باید از نوع کارپذیر و با مقاومت مشخصشده طبق مقررات ملی ساختمان باشد.
در کنار این اجزا، استفاده از میلگرد ممان منفی، میلگردهای تقویتی و سایر جزئیات اجرایی طبق نقشههای سازه و آییننامهها، اطمینان از عملکرد مناسب سقف را فراهم میکند. در واقع، باید بدانید که در سقف تیرچه کرومیت که تیرچهها بهصورت مفصلی روی تیر فولادی قرار میگیرند، مطابق نشریه ۵۴۳ اجرای میلگرد ممان منفی الزامی نیست زیرا فرض بگیرداری ایجاد نمیشود.
بااینحال در بسیاری از پروژهها برای مقابله با لنگر منفی حین بتنریزی دال روی تیر و افزایش یکپارچگی دال و تیرچه، میلگرد ممان منفی (خم ۹۰ درجه) در بالای محل تکیهگاهها اجرا میشود تا از ترکخوردگی و خیزش سقف جلوگیری کند. به همین منظور، آگاهی از قیمت میلگرد میتواند در اجرای این نوع سقف مفید و مؤثر باشد.
کاربرد سقف تیرچه کرومیت
سقف تیرچه کرومیت استاندارد، یکی از منعطفترین و پرکاربردترین سیستمهای سقفی در صنعت ساختوساز ایران است و در پروژههای متعددی به کار میرود؛ اما انواع کاربرد سقف تیرچه کرومیت چیست؟
- ساختمانهای مسکونی چندطبقه: قابلیت اجرای همزمان چند سقف بدون نیاز به شمعبندی باعث افزایش سرعت و بهبود برنامه زمانبندی پروژههای مسکونی میشود.
- اسکلتهای فولادی و بتنی: استفاده از تیرچه کرومیت مطابق با نشریه ۵۴۳ در سازههای بتنی و فولادی کاملاً مجاز است.
- سولهها و انبارهای صنعتی سبک: با فراهمکردن امکان عبور تأسیسات از جان تیرچهها و ایجاد دهانههای عریض تا ۱۲ متر، گزینهای ایدئال برای این فضاها محسوب میشود.
- پروژههای بهسازی لرزهای: بهدلیل وزن پایین سقف کرومیت نسبت به دالهای بتنی معمولی در پروژههای بهسازی و مقاومسازی مورد استقبال قرار گرفته است.
- ساختمانهای تجاری و اداری: سرعت اجرای بالا، انعطافپذیری در طراحی داکتها و سیستمهای تأسیساتی، این سقف را برای ساختمانهای تجاری به گزینهای مطلوب تبدیل کرده است.
جدول استاندارد تیرچه کرومیت
در جدول زیر، پارامترهای کلیدی موردنیاز برای انتخاب تیرچه کرومیت مناسب در پروژههای ساختمانی درج شده است. این جدول استاندارد تیرچه کرومیت براساس نشریه ۱۵۱ و جداول رایج کارگاهی تهیه و باید با محاسبات مهندس طراح سازه تطبیق داده شود:
طول دهانه آزاد (متر) | عرض تسمه تحتانی (میلیمتر) | نبشی/تسمه فوقانی | میلگرد قطری (قطر، میلیمتر) | حداقل ضخامت بتن رویه (سانتیمتر) | نوع بلوک مجاز |
---|---|---|---|---|---|
3 – 4 | 80 × 8 | تسمه 50 × 5 | 10 ساده | 5 | سفالی/یونولیت |
4 – 5.5 | 100 × 10 | تسمه 60 × 6 | 12 آجدار | 6 | سفالی/یونولیت |
5.5 – 7 | 120 × 12 | نبشی 65 × 65 × 7 | 14 آجدار | 8 | یونولیت سبک |
7 – 9 | 140 × 12 بهعلاوه ورق تقویتی | ناودانی 8 | 16 آجدار دوبل | 8 | یونولیت فشرده |
9 – 12 | طراحی خاص (ورق مضاعف) | ناودانی 10 | 18 آجدار دوبل | بیشتر از 10 | یونولیت فشرده |
نکته: استفاده از ابعاد، مصالح و آرایش میلگردها باید مطابق با محاسبات مهندس سازه و شرایط اجرایی پروژه تنظیم شود. همچنین در دهانههای بزرگتر از ۸ متر، حتماً باید از تیرچه تقویتشده با ورق و میلگرد مضاعف استفاده شود تا خیز و لرزش سقف به حداقل برسد.
مزایای سقف تیرچه کرومیت
در زیر، خواهید دید که مزایای استفاده از تیرچه کرومیت چیست؟
- حذف شمعبندی: بهدلیل خودایستایی تیرچهها، نیاز به استفاده از جک و شمع برای نگهداری سقف تا زمان گیرش بتن حذف و امکان بتنریزی طبقات متوالی و صرفهجویی زمانی قابلتوجهی ایجاد میشود.
- سرعت اجرای بسیار بالا: اکیپهای ۵ نفره قادرند روزانه ۵۰ تا ۷۰ مترمربع سقف را اجرا کنند که نسبت به سیستمهای دیگر قابلمقایسه نیست.
- کاهش مصرف بتن و فولاد: بهدلیل فاصله بیشتر تیرچهها (۷۵ تا ۱۰۰ سانتیمتر)، مقدار بتن و آرماتور مصرفی کاهش یافته و هزینهها کمتر میشود.
- امکان طراحی دهانههای بزرگ: با تقویت تیرچهها، میتوان دهانههایی تا ۱۲ متر را بدون استفاده از تیر فرعی سنگین اجرا کرد.
- بهبود رفتار لرزهای: ترکیب دال بتنی و تیرچه فولادی، منجر به شکلپذیری مناسب سقف در برابر زلزله و افزایش ایمنی سازه میشود.
- سهولت عبور تأسیسات: بهدلیل وجود فضای خالی بین میلگردهای قطری، امکان عبور انواع لولههای برق، آب و فاضلاب فراهم میشود و نیاز به اجرای سقف کاذب به حداقل میرسد.
- یکپارچگی با اسکلت: اتصال کامل سقف به اسکلت فلزی یا بتنی موجب انتقال بارها بهصورت یکنواخت و افزایش دوام و طول عمر سازه میشود.
معایب سقف تیرچه کرومیت
در کنار مزایای متعدد، برخی معایب و محدودیتها نیز وجود دارد؛ اما معایب و محدودیتهای تیرچه کرومیت چیست؟
- لرزش در دهانههای بلند: در صورت کنترل غیردقیق خیز و سختی سقف، لرزش در دهانههای بلند قابلتوجه میشود که باید با افزایش ضخامت بتن رویه و استفاده از کلافهای عرضی برطرف شود.
- نیاز به نیروی جوشکار ماهر: تولید و نصب تیرچه نیازمند مهارت جوشکاری حرفهای و کنترل کیفیت دقیق است.
- احتمال خوردگی در محیطهای مرطوب: بال تحتانی تیرچه که از تسمه فولادی ساخته میشود در معرض خوردگی قرار دارد و باید با ضدزنگ و پوششهای مناسب محافظت شود.
- نمایانشدن تیرچه زیر گچ کاری در بلندمدت: اگر ضخامت پوشش گچ مناسب نباشد، ممکن است خطوط تیرچه از زیر گچ نمایان شود.
نحوه تولید تیرچه کرومیت
فرایند تولید تیرچه کرومیت از برش تسمهها، نبشی یا ناودانی بهوسیلۀ دستگاه گیوتین CNC آغاز میشود. سپس میلگردهای قطری توسط دستگاه خم زیگزاگ بهصورت خرپایی در میآیند. این اجزا روی فیکسچر مخصوص قرار میگیرند تا ابعاد و زوایای آنها کاملاً منطبق با نقشه اجرایی تنظیم شود. مرحله بعد، جوشکاری قطعات با استفاده از دستگاههای جوش CO₂ یا زیر پودری است که هر نقطه تقاطع میلگردها با تسمهها و نبشیها باید بهدقت جوش داده شود.
پساز اتمام جوشکاری، تیرچهها تحت کنترل ابعادی و بررسی خیز اولیه قرار میگیرند تا اطمینان حاصل شود که مقدار خیز اولیه در محدوده مجاز قرار دارد (معمولاً خیز اولیه کمتر یا مساوی یک دویستم طول دهانه). در تیرچههای تولیدشده در کارخانه، پساز مراحل جوشکاری و کنترل کیفی، سطح تیرچهها سندبلاست و پرایمر ضدزنگ روی قطعات فولادی اجرا میشود تا مقاومت در برابر خوردگی بهبود بیاید. این روند، تیرچههایی با کیفیت و عمر طولانی را تضمین میکند که مطابق با استانداردهای روز صنعت ساختمان هستند.
مراحل و روش اجرای سقف تیرچه کرومیت
باوجوداین، مراخل اجرای یک سقف تیرچه کرومیت چیست؟ بهطور خلاصه:
- نبشی نشیمن یا بال پایین تیر اصلی در محل موردنظر نصب و جوش داده میشود.
- تیرچههای کرومیت با فواصل مشخص روی نبشی یا بال پایین تیر اصلی قرار گرفته و به طول ۵ سانتیمتر در هر تکیهگاه جوش داده میشوند تا از جابهجایی یا افتادن جلوگیری شود.
- بلوکهای سفالی، سیمانی یا یونولیت بین تیرچهها قرار میدهد و فاصلههای آن کنترل میشود تا فضای لازم برای بتنریزی فراهم باشد.
- میلگردهای حرارتی با قطر ۶ یا ۸ میلیمتر و کلاف عرضی با حداقل دو میلگرد ۱۲ میلیمتر طبق نشریه ۱۵۱ اجرا میشود.اطراف سقف با قالب مناسب محصور میشود تا بتنریزی بهصورت یکنواخت انجام بگیرد.
- بتن با اسلامپ مناسب (۸±۲ سانتیمتر) روی سقف ریخته و با ماله تسطیح میشود.
- عملآوری بتن حداقل بهمدت ۷ روز انجام و پساز آن قالب لبهها برداشته و سقف آماده اجرای اندود زیرسازی میشود.
- نکته اجرایی: در اجرای سقف کرومیت رعایت مواردی نظیر ضخامت دال بتنی، فواصل مناسب میلگردهای حرارتی و کلاف عرضی، انتخاب بلوک مناسب و استفاده از نیروهای ماهر در جوشکاری، تضمینکننده کیفیت و دوام سقف خواهد بود.
- مقایسه سقف تیرچه کرومیت با سایر سیستمهای سقف
با تمام این مزایا و معایب، تفاوت سایر سیستمهای سقف با سقف تیرچه کرومیت چیست؟ سقف تیرچه کرومیت در مقایسه با سایر سیستمهای متداول، دارای ویژگیهایی است که آن را به گزینهای متمایز برای پروژههای ساختمانی تبدیل کرده است. مثلاً، سقفهای عرشه فولادی اگرچه وزن کمتری دارند و سرعت اجرای بیشتری دارند اما بهدلیل نیاز به ورقهای گالوانیزه و تجهیزات خاص، هزینه تمامشده آنها بیشتر است و محدودیتهایی در تأسیسات دارند.
دال بتن درجا هم برای پروژههایی با دهانههای خاص مورد استفاده قرار میگیرد اما نسبت به سقف تیرچه کرومیت به قالببندی و نیروی کار بیشتری نیاز دارد و اجرای آن زمانبرتر است. بهطورکلی، سقف کرومیت بهویژه برای پروژههایی با دهانههای متوسط تا بلند، زمانی که سرعت و سهولت اجرا اهمیت دارد، گزینهای بسیار مناسب و اقتصادی محسوب میشود.
تفاوت تیرچه بتنی و کرومیت چیست؟
اما مهمتر از همه، تفاوت تیرچه بتنی متداول با تیرچه کرومیت چیست؟ از منظر فنی، مهمترین تفاوت بین تیرچه بتنی و کرومیت در ساختار عضو کششی است. در تیرچه بتنی، میلگرد پاشنه داخل بتن قرار گرفته و نقش عضو کششی را ایفا میکند اما در تیرچه کرومیت، این نقش به تسمه فولادی پایین واگذار شده است که مقاومت بیشتری دارد. از نظر اجرایی، تیرچه بتنی تا زمان گیرش بتن نیاز به شمع حمایتی دارد ولی تیرچه کرومیت بهواسطۀ خودایستایی نیاز به شمعبندی ندارد و این مسئله باعث سرعت بیشتر در اجرای طبقات و کاهش هزینههای کارگاهی میشود.
در تیرچه کرومیت امکان تنظیم خیز معکوس جهت جبران تغییر شکل بهرهبرداری وجود دارد که در تیرچه بتنی این ویژگی بسیار محدود است. همچنین بهدلیل فاصله بیشتر تیرچهها و وزن کمتر بلوکهای یونولیت مورد استفاده در سقف کرومیت، وزن نهایی سقف کاهش مییابد و همین موضوع مزایای سازهای و اقتصادی متعددی را ایجاد میکند. از نظر عبور تأسیسات، سقف کرومیت انعطاف بیشتری نسبت به سقف بتنی دارد و امکان لولهگذاری یا عبور داکت با سهولت بیشتری فراهم میشود. هرچند در محیطهای مرطوب باید به پوشش ضدزنگ تسمه فولادی توجه ویژه داشت؛ اما دوام و طول عمر سیستم در صورت اجرای صحیح کاملاً قابلاطمینان است.
سقف تیرچه کرومیت امروزه بهعنوان یکی از نوآورانهترین و کارآمدترین راهکارهای سقفسازی در ایران شناخته میشود؛ اما نقاط قوت تیرچه کرومیت چیست؟ مهمترین نقاط قوت این سیستم، خودایستایی، کاهش وزن مرده سازه، سرعت بالای اجرا، انعطافپذیری در اجرای دهانههای بزرگ و یکپارچگی سازهای با اسکلت است. رعایت اصول طراحی و اجرای دقیق مطابق نشریات سازمان برنامه و کنترل کیفیت جوش و بتن، کلید موفقیت و دوام بالای این سیستم است.
سقف کرومیت بهویژه در پروژههایی که زمان اجرا و هزینهها اهمیت زیادی دارد، یک گزینه ایدئال و اقتصادی محسوب میشود. با اجرای اصولی و توجه به جزئیات، عمر مفید این سیستم سقفی حتی بیشاز پنجاه سال خواهد بود و ایمنی سازه نیز تضمین میشود. اگر برای اجرای تیرچه کرومیت به هر نوع آهن آلاتی نیاز دارید، همین الان برای خرید بار خود از میلگرد گرفته تا انواع تیرآهن و ورق و غیره با فولادسل تماس بگیرید تا بار موردنیاز شما با کمترین قیمت ممکن در بازار در اسرع وقت بهطور یکجا به شما تحویل داده شود!