دال بتنی چیست ؟

دال یک عنصر ساختاری است که از بتن ساخته می شود و برای ایجاد سطوح مسطح افقی مانند کف و عرشه های سقف کاربرد دارد. یک دال بتنی به طور کلی چند سانتی متر ضخامت دارد و توسط تیرها، ستون ها، دیوارها پشتیبانی می شود. دال را می توان در محل پروژه توسط بتن آماده و پمپاژ توسط کامیون میکسر ساخت؛ اما دال بتنی دقیقاً چیست و چه اعضایی از ساختمان را شامل می شود ؟ برای پاسخ با ما همراه باشید.

تعریف دال بتنی

دال بتنی

دال یا اسلب بتنی (Concrete Slab) یک عضو مسطح است که از ترکیب بتن و آرماتور ساخته می شود. نسبت ارتفاع به طول و عرض دال بسیار ناچیز است، به همین دلیل به یک عضو مسطح در نظر گرفته می شود. دال بتنی می تواند به عنوان سقف یا فونداسیون به کار گرفته شود. مثلاً، فونداسیون گسترده (رادیه ژنرال) یک دال بتن مسلح محسوب می شود.

در سقف دال به صورت دال یک طرفه (One-Way Slab) و دو طرفه (Two-Way Slab) طبقه بندی می شود. حالت اول از دو طرف پشتیبانی می شود و نسبت طول به عرض دهانه از دو بیشتر است. حالت دوم از چهار طرف پشتیبانی می شود و نسبت طول دهانه به عرض دهانه کمتر از دو است. هردوی این نوع اسلب ها در سازه های بتنی و فلزی به کار گرفته می شوند.

شرایط و ضوابط طراحی و ساخت دال بتنی با در نظر گرفتن نوع ساختمان، طرح معماری، ویژگی های زیبایی و طول دهانه در نظر گرفته می شود. اسلب‌های بتنی بیشتر به انواع دال تیرچه یک طرفه، دال مسطح، صفحه تخت، دال وافل، دال هسته توخالی، دال پیش ساخته، دال متکی به زمین، دال مقاوم و دال کامپوزیت تقسیم بندی می شوند.

عملکرد کلی یک دال بتنی به شرح زیر است:

  • برای ایجاد یک سطح صاف
  • به عنوان عایق صدا، گرما و آتش
  • محافظت از ساختمان در برابر شرایط محیطی
  • انتقال بار مرده و زنده به تیرهای پیرامونی
  • افزایش طبقات ساختمان

انواع دال بتنی

در زیر بر حسب مکان مورد استفاده، اسلب ها را به انواع زیر تقسیم کرده ایم :

دال فونداسیون

دال فونداسیون

اسلب فونداسیون به شکل یک پی گسترده (رادیه ژنرال) عمل می کند که با میلگرد تقویت شده است. برای این نوع اسلب طراحی دال در اطراف خاک مهم است زیرا بعضی از خاک ها مانند خاک رس بسیار ضعیف هستند و نمی توانند ساختمان را تحمل کنند. این مهم منجر به ترک خوردگی و تغییر شکل دال شده و به طور بالقوه منجر به خرابی سازه می شود.

بعد از رسیدن به زمین مستحکم (با خاکبرداری) عملیات بتن ریزی فونداسیون گسترده آغاز می شود. برای به دست آوردن مقاومت کافی، عمل آوری مناسب بتن ضروری است. از آنجا که این اسلب های فونداسیون به طور حتم در محل ریخته می شوند، کنترل شرایط برای بهینه سازی فرآیند عمل آوری دشوار خواهد بود. این امر معمولاً توسط گونی یا پلاستیک های مخصوص جاذب آب انجام می شود.

نکته: استفاده از دال غیر مسلح درصورتی که به اندازه کافی مهندسی شده باشد، قابل قبول است اما در ساختمان های واقع در مناطق لرزه خیز یا بستر خاکی ضعیف، مسلح کردن دال فونداسیون ضروری است.

دال سقف

دال سقف همانطور که از نامش پیداست، المان مسطح سازه ها فولادی و بتنی است. این دال خود به تنهایی به انواع زیر تقسیم می شود :

دال تخت (Flat Slab)

دال تخت بدون آنکه بار خود را به تیرهای پیرامونی انتقال دهد، مستقیماً بار را به ستون ها منتقل می کند. این نوع دال در زمانی استفاده می شود که فاصله ستون ها از یکدیگر کمتر بوده و بارهای وارده سنگین نباشند. از انواع دال تخت می توان به دال تخت با سرستون (دال تخت قارچی) اشاره کرد که برای خنثی کردن لنگرهای منفی در اتصال دال با ستون استفاده می شود.

دال عرشه فولادی (Corrugated Slab)

دال عرشه فولادی وقتی اجرا می شود که بتن روی ورق های فلزی موج دار (گالوانیزه) ریخته شود. این دال سقف عرشه فولادی نیز گفته می شود. این ورق های فولادی مقاومت دال را بهبود می بخشند و به عنوان قالب برای بتن ریزی عمل می کنند. ورق فولادی توسط گل میخ ها به تیرهای فرعی متصل می شود تا فرآیند بتن ریزی آغاز شود.

دال تیرچه دار (Ribbed Slab)

دال تیرچه دار

دال تیرچه دار همان سقف تیرچه بلوک است که در یک جهت از خود مقاومت نشان می دهد. به این صورت که بار مرده و زنده سقف را به یک سمت، طول یا عرض هدایت می کند. این نوع دال بتنی با استفاده از تیرچه های فلزی و بلوک (امروزه از یونولیت استفاده می کنند) تشکیل شده است و بیشتر برای سازه های بتنی به کار گرفته می شود.

دال وافل (Waffle Slab)

یک دال وافل یا مجوف با استفاده از ماتریسی از قسمت های فرو رفته در زیر دال، بار وارده را در دو جهت منتقل می کند. دال های وافل معمولاً عمیق تر (ارتفاع) از دال های تیرچه دار با مقاومت معادل بوده و از این رو سنگین تر هستند. این دال مقاومت سقف را در دو جهت افزایش می دهد؛ مشخصه ای که برای مقاومت در برابر لرزش و دیافراگم سقف مهم است.

طراحی سقف دال بتنی

نحوۀ طراحی دال بتنی وابسته به چگونگی انتقال بار است. از این جهت می توان طراحی را به دو نوع زیر تقسیم کرد :

دال یک طرفه

دال یک طرفه

دال یک طرفه فقط بار را از یک جهت (طول یا عرض) به تیرهای پیرامون خود انتقال می دهد. اسلب های عرشه فولادی و تیرچه دار، از نوع دال یک طرفه هستند. دال یک طرفه مسلح ممکن است از نظر طراحی بهتر از یک دال دو طرفه غیر مسلح باشد. نسبت طول به عرض دهانه دال یک طرفه از عدد دو بیشتر است.

محاسبه نیازهای آرماتور برای یک دال یک طرفه می تواند بسیار طاقت فرسا و وقت گیر باشد و هرگز نمی توان از بهترین طراحی اطمینان کامل داشت. حتی تغییرات جزئی در پروژه نیازمند محاسبه مجدد آرماتورهای دال است.

فاکتورهای زیادی وجود دارند که باید در هنگام طراحی ساختار دال یک طرفه در نظر گرفته شوند. این عوامل عبارتند از :

  • محاسبات بار (بار مرده و بار زنده)
  • محاسبه لنگر خمشی
  • عمق قابل قبول انعطاف پذیری و انحراف
  • نوع و توزیع فولاد تقویت کننده در قسمت کششی

دال دو طرفه

دال دو طرفه

دال دو طرفه در هر دو جهت بار را به تیرهای پیرامونی منتقل می کند. نسبت طول دهانه به عرض دهانه دال دو طرفه کمتر از عدد دو است. استفاده از این دال ممکن است به دلیل بارهای سنگین، مقاومت در برابر لرزش (زلزله) یا سایر عوامل اجرایی باشد. در طراحی این دال هر دو جهت در محاسبات در نظر گرفته شود.

از این دال می توان در دهانه های بزرگ تر نیز استفاده کرد. تئوری طراحی این دال بر این مبنا است که بارها تنبل هستند، آنها در کوتاهترین مسیر ممکن بار را منتقل می کنند و دوست دارند کمترین تلاش را انجام دهند. هر چهار تیر پیرامونی بار هر جهت را دریافت می کند و آن را به ستون ها منتقل می کند.

ضخامت دال بتنی

ضخامت دال بتنی بسته به نیازهای سازه ای محاسبه می شود اما ضخامت معمولاً با خیز آنی و بلند مدت سقف سنجیده می شود. برای دال های توپُر که به جدا کننده ها (تیغه ها) یا دیگر اجزای ساختمانی متصل نیستند و ممکن است در اثر خیز زیاد آسیب ببینند، ضخامت کل دال (h) نباید از مقادیر مندرج در جدول زیر که برای بتن معمولی و فولاد با تنش تسلیم fy=420 MPa تنظیم شده است، کمتر باشد :

شرایط تکیه گاهی حداقل ضخامت (h)
تکیه گاه ساده L/20
یک انتهای ممتد L/24
دو انتهای ممتد L/28
طره (کنسولی) L/10

L : طول دهانه است.

روند ساخت دال بتنی

یک سازه از چندین عنصر اتصال ساختاری مانند دیوارها، تیرها، ستون ها، پی، دال ها و غیره تشکیل شده است. از این میان، دال از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است. به سایر اجزای ساختمان کمک می کند تا در برابر بارهای مختلف مقاومت کنند.

روند ساخت اسلب بتنی شامل موارد زیر است :

نصب قالب های فلزی

قالب باید برای مقاومت در برابر بارهای ساختمانی مانند فشار بتن تازه و وزن کارگران و اپراتورها و ماشین آلات طراحی شود. قالب باید به طور صحیح و تراز شده در محل قرار گیرد. اتصالات باید به اندازه کافی با بست ها مهر و موم شوند تا شیره بتن به بیرون درز نکند. همچنین، قالب ها باید تمیز بوده و روغن کاری شوند تا در زمان باز کردن به راحتی از بتن جدا شوند.

بررسی قالب ها در حین و پس از بتن ریزی دال برای شناسایی انحرافات غیرمعمول یا سایر نشانه های شکست احتمالی باید انجام شوند. عدم بررسی درست میدانی برای اطمینان از اینکه قالب ها به درستی اجرا شده اند، می تواند عواقب ناخوشایند داشته باشد. هدر رفتن بتن و صرفه هزینه جهت خرید بتن آماده ، دو مورد مهم از عدم اجرای صحیح قالب هاست.

آرماتوربندی سقف

نقشه های ساختمانی جزئیات میلگردهای تقویتی سقف را فراهم می کنند. در این نقشه ها مواردی مانند طول، نمره، میزان خم، تعداد و غیره قید شده اند. پس از اتمام آرماتوربندی، میلگردها باید دارای پوشش مناسب باشند.

این پوشش بتن جهت مسائل آب و هوایی است. از مفتول ها برای بستن آرماتور اصلی به فرعی استفاده می شود. عدم اجرای صحیح آرماتورها در محل ممکن است باعث خرابی ساختار تحت نیروهای بزرگ مانند زلزله شود.

بتن ریزی دال

بتن ریزی دال بتنیبتن باید به منظور جلوگیری از جداسازی و سفت شدن، به سرعت در قالب ها ریخته شود. دال بتنی با استفاده بتن آماده و کامیون میکسر به محل پروژه اعزام شده و توسط پمپ بتن ، ریخته می شود. در این زمان، مهندس ناظر باید بتن ریزی را به درستی کنترل کند.

علاوه بر این، بتن تازه باید به اندازه کافی فشرده شود تا در قالب ها و اطراف آرماتورها ریخته شود و هر نقطه را پُر کند. بعد بتن ریزی، نوبت ویبره کرده و مسطح کردن سطح نهایی بتن است. سپس مراحل عمل آوری بتن با باز کردن قالب ها شروع می شود.

حذف قالب ها و عمل آوری بتن

پس از اتمام بتن ریزی، عوامل پروژه باید آماده عمل آوری بتن باشند. روش های عمل آوری اسلب بتنی می تواند آب پاشی یا استفاده گونی و پلاستیک برای حفظ رطوبت باشند. توصیه می شود قالب ها پس از 14 روز برداشته شود اما مشخص شدن تعداد دقیق روز، به شرایط آب و هوایی، آئین نامه ها و نظر مهندس ناظر بستگی دارد.

جمع بندی 

یک سازه از چندین عنصر اتصال ساختاری مانند دیوارها، تیرها، ستون ها، پی، دال ها و غیره تشکیل شده است. از این میان، دال بتنی یک عضو مسطح است که نسبت ارتفاع به طول یا عرضش بسیار کم است. دال در فونداسیون گسترده و سقف مورد استفاده قرار می گیرد که در این بین، دال یک طرفه و دو طرفه سقف از محبوب ترین انواع سبک های طراحی دال برای انتقال بار محسوب می شوند. امروزه، هم در سازه های بتنی و هم فلزی از اسلب بتنی به عنوان یک عنصر سازه ای استفاده می شود.

منابع مورد استفاده :

https://www.yourhome.gov.au/

https://theconstructor.org/practical-guide//