مروری بر دال های تخت بتن مسلح

10 نوامبر , 2018

۰ زمان تقریبی مطالعه 4 دقیقه

1. صفحات تخت(Flat Plate)

دال های بتنی اغلب از دیوار ها و ستون ها برای انتقال بار های عمودی بدون بهره وری از تیر ها و شاه تیر ها استفاده می کنند. چنین سیستمی(شکل1) صفحه تخت نام داشته و همانند ساختمان های آپارتمانی و هتل ها هنگامی که دهانه ها بزرگ نبوده و شدت بار های بالا نبوده استفاده می شود. صفحه تخت واژگانی است که برای سیستم دالی استفاده می شود که داری هیچ گونه فروزش ستونی و یا قاب آویزی(drop panel) نباشد. اگرچه که معمولا الگوی ستون ها به صورت شبکه مستطیلی می باشد، صفحات تخت می تواند در آرایشی نامنظم از ستونها نیز استفاده شود. این سیستم ها با نتیجه مطلوب با آرایش ستون ها در شبکه مثلثی و به ترتیب های دیگر نیز استفاده شده است.

شکل 1- سیستم صفحه تخت

2. دال های تخت (flat slab)

دال تخت(شکل 2) یک سیستم دو طرفه بدون تیر است اما از دال ضخیم شده ای در نواحی ستون ها و دیوار ها استفاده می کند. علاوه بر دال ضخیم شده، سیستم می تواند دارای ستون های فروزش شده باشد. دال ضخیم شده و ستون فروزش شده، که از آن ها به ترتیب به عنوان قاب های آویز(drop panel) و سر ستون ها(کتیبه ها- column flares) یاد می شود، پیرامون ستون ها تنش های برشی و خمش منفی را کاهش می دهند.

شکل2- دال تخت همراه با قاب آویز

شکل3- دال تخت همراه با قاب آویز و سر ستون

سیستم صفحه تخت همراه با سقف بدون تیر دارای عمق سازه ای کمینه است، و اجازه بیشینه انعطاف پذیری را در اتصال داکت های تهویه و اتصالات روشنایی را می دهد. برای آپارتمان ها و هتل ها، دال می تواند به عنوان سقف تمام شده برای طبقه پایین محسوب شود و در نتیجه از لحاظ اقتصادی بهینه تر خواهد بود. از آنجا که تیری در این سقف وجود ندارد، خود دال توسط خمش در دو راستای متعامد عملکرد تیری را جایگزین می نماید. بنابراین، دال به گونه ای طراحی می شود تا کل بار را در هر راستا ببرد، و تمامی بار در برش و خمش انتقال یابد. محدودیت دال وابسته به استفاده از سر ستون ها یا دراپ پنل ها می باشد.

معیار ضخامت دال معمولا برش پانچ پیرامون ستون ها و خیز طولانی مدت دال است. در ساختمان های بلند، دال عموما دارای ضخامتی در بازه 127-254 mm) ( و دهانه هایی در بازه (4.56-7.6 m) می باشد.

1.2 سر ستون ها (column capitals) و قاب های آویز(drop panels)

هنگامی که مقاومت مضاف برای یک عضو مهاری(تکیه گاهی) مورد نیاز باشد، ضخامت افزایش یافته دال حول ستون ها برای افزایش ظرفیت موضعی برشی استفاده می شود. کلاهک آویز، که سر ستون یا کتیبه نیز اطلاق می شود، توسط ACI 318-05/08 به صورت افزایش ضخامت دال، که داخل دهانه بیش از یک ششم طول دهانه امتداد نمی یابد، تعریف می شود. توسط ACI اجازه داده شده تا ظرفیت خمشی منفی با استفاده از ضخامت افزایش داده شده دال در نواحی دراپ پنل ها، افزایش داده شود.

به طور سنتی، کلاهک ها و قاب های آویز برای به دو دلیل اصلی استفاده می شوند:

1. کتیبه ها و کلاهک های آویز تنها برای افزایش ظرفیت برش پانچ اتصال ستون به دال استفاده می شود.

2. قاب های آویز برای افزایش ظرفیت خمشی اتصال، کاهش خیز، و افزایش ظرفیت ظرفیت برش پانچ استفاده می شود.

2.2 نظراتی راجع به سیستم های دال دو طرفه

طراحی دال های دو طرفه در مقایسه با صفحات تخت، یک وظیفه طراحی سنگین است. برای ترکیب بار های سنگین تر و دهانه های طویل تر، دال تخت همراه با عمق دراپ پنل های قابل تنظیم نیازمند بتن و ارماتور کمتری است و می تواند از ستون های کوچکتری نسبت به صفحه تخت توسط هزینه جزیی اضافی برای قالب بندی دراپ پنل ها، استفاده کند. صفحات تخت دو طرفه یا طراحی دال تخت دارای بیشتری بازدهی برای قاب های(پنل ها) مربعی یا بسیار نزدیک به مربع استفاده می شود. برای پارکینگ ها، انبار ها، و یا سازه های صنعتی، تراز زیرین سقف دراپ پنل ها معمولا یک سقف معماری(ceiling) قابل قبول است. برای دهانه های طولانی تر، سیستم وافل یا مشبک افزایش سختی همراه با عامل خود وزنی کمتر برای بهبود کلی اقتصاد طراح ارائه می کند. انتخاب سیستم دو طرفه، وابسته به شرایط ویژه کار می باشد.

3. سیستم های وافل(مشبک)

این سیستم همچنین سیستم تیرچه دو طرفه اطلاق می شود و بسیار نزدیک به سیستم دال تخت می باشد(شکل 3). برای کاهش بار مرده ساخت دال تو پر، گنبد های فلزی یا فایبر گلاس در قالب بندی با الگویی مستقیم الخط مطابق شکل 3 استفاده می شود. گنبد ها در نزدیکی ستون ها حذف می شود که منتج به یک دال توپر برای مقاومت در برابر خمش بالا و تنش های برشی در این مناطق بحرانی می باشد.
بر خلاف تیرچه، که بارها را در عملکردی یک طرفه انتقال می دهد، یک سیستم مشبک بارها را به طور هم زمان در دو راستا می برد. بنابراین این سیستم بیشتر برای دهانه ها مربعی تا مستطیلی مناسب است. رفتار کلی سیستم مشابه با دال تخت است. اگرچه که وافل برای دهانه هایی در بازه (9.1-12.2) متر دارای بازدهی بیشتری است به این دلیل که دارای عمق کلی بیشتر بدون لحاظ کردن جریمه بار مرده اضافی نسبت به دال تخت می باشد.

شکل4- دال مشبک