فلسفه اجرا وطراحی بار Super Dead
در دنیای مهندسی سازه، بارها تنها نیروهای فیزیکی نیستند که بر ساختمان‌ها اعمال می‌شوند، بلکه مفاهیمی هستند که بازتابی از نگاه دقیق و علمی به رفتار سازه در طول عمر آن دارند. یکی از این مفاهیم، بار «Super Dead» است؛ باری که فراتر از وزن اولیه اجزای سازهای، نمایانگر تأثیرات ناشی از الحاقات و تغییرات پس از ساخت است.
فلسفه بار Super Dead ، ریشه در نیاز به تفکیک دقیق مراحل بارگذاری و درک بهتر از زمان‌بندی اثر بارها دارد. این مفهوم، مهندسان را قادر می‌سازد تا طراحی‌هایی هوشمندانه‌تر، ایمن‌تر و منطبق با واقعیت‌های اجرایی ارائه دهند. در این مقاله، تلاش می‌شود تا با نگاهی فلسفی و کاربردی، جایگاه بار Super Dead در طراحی سازه‌ها بررسی شده و اهمیت آن در تحلیل‌های سازهای روشن گردد.
ابتدا برای درک بهتر دو نوع سقف در سازهای بتنی و فولادی را بررسی می‌کنیم.
در تصویر بالا دو نوع سقف رایج در سازه های بتنی و فولادی را می‌بینید . سقف تیرچه بلوک و عرشه فولادی از پرکاربرد ترین نوع سقف ها در کشور ما محسوب شده و میان مهندسین از مقبولیت زیادی برخورد دار هستند.
حال به بررسی بار super dead می‌پردازیم.
به صورت کلی بار super dead به بار مرده ای اطلاق می‌شود که پس از گیرش بتن سقف و به عنوان باری ثانویه به سقف اعمال می‌شود . به عبارتی دیگر بار های کفسازی و بار های تیغه چینی که پس از گیرش کامل بتن سقف و پس از مدتی به سقف وارد می‌شوند از این قبیل بارها هستند .
حال شاید با خود بگویید تفاوت این دو سقف معرفی شده در نحوه اعمال بار super dead چیست؟
برای پاسخ به این سوال به مرحله ای قبل از گیرش کامل سقف رفته و نحوه اجرا آن هارا بررسی می‌کنیم.
همانطور که می‌دانید در سقف های تیرچه بلوک وزن سقفی که می‌خواهیم بتن ریزی کنیم ، کارگران و عوامل اجرایی و بتن تازه تماما توسط شمع‌بندی به سقف زیرین منتقل می‌شود . اما در سقف های عرشه فولادی و کامپوزیت که عمدتا فاقد شمع بندی است این وزن های به تیر فولادی زیرین خود منتقل خواهد شد .
و پس از گیرش کامل و کامپوزیت شدن سقف عرشه فولادی یا کامپوزیت باری تحت عنوان super dead به آن اعمال می‌شود.
حال شاید با خود بگویید در سازه های بتنی نیز چنین باری وجود دارد و چرا صرفا در سازه های فولادی این بار مجزا از بار dead اعمال می‌شود؟
پاسخ این سوال این است که نرم افزار Etabs تیر های فولادی بدون شمع‌بندی را در دو مرحله قبل از گیرش و پس از گیرش بتن طراحی می‌کند و هردو طراحی باید نتیجه مطلوبی داشته باشد.اما در سازه های بتنی بار super dead را در بار dead در نظر گرفته و طراحی در یک مرحله صورت می‌پذیرد.
بررسی سقف عرشه فولادی پیش و پس از گیرش بتن
با کمی تامل در می‌یابیم تنها بار های وارده به تیرها و تیرچه های سقف عرشه فولادی پیش از گیرش بتن ، وزن عوامل اجرایی و بتن خیس می‌باشد.
اما پس از گیرش بتن و کامپوزیت شدن سقف علاوه بر وزن بتن و تیرچه فولادی بار super dead که همان وزن تیغه و کفسازی است را نیز متحمل می‌شود.
لازم به ذکر است پیش از آنکه بتن به صورت کامل به مقاومت خود برسد و سقف عملکرد کامپوزیت داشته باشد ظرفیت خمشی آن بسیار کمتر از حالتی است که سقف عملکرد کامپوزیت دارد و یا به عبارتی دیگر مقطع فولادی تنها نسبت به مقطع فولادی کامپوزیت شده از مقاومت کمتری برخورد دار است.
برای درک بهتر موضوع به مثال زیر توجه کنید.
(اعداد ذکر شده صرفا جنبه مقایسه داشته و الزاما صحیح نیستند.)
فرض کنید اگر پیش از گیرش بتن و حین اجرا لنگری که به تیر وارد خواهد شد ۲۰ کیلونیوتن متر باشد و ظرفیت آن ۳۵ کیلونیوتن متر باشد ، مقطع برای بارهای درحین اجرا مناسب بوده و مورد تایید است .
اما پس از گیرش و اعمال بار های super dead لنگر وارد شده به ۵۰ کیلونیوتن متر می‌رسد.
شاید با خود بگویید در این مرحله ظرفیت مقطع پاسخ گو نبوده و مورد تایید نمی‌باشد اما ذکر این نکته ضروری است که سقف کامپوزیت شده دارای ظرفیت به مراتب بالاتری از تیر فولادی تنها می‌باشد .
این روش طراحی توسط ایتبس(طراحی مرحله اول پیش از گیرش بتن و تحت بارهای حین ساخت و طراحی مرحله دوم و تحت بارهای dead و super dead ) باعث بهینه تر شدن سازه و مقاطع مورد استفاده می‌شود.
لینک ویدیو جهت درک بهتر موضوع:فلسفه بار super dead یعنی چی؟؟؟
ناظر علمی:مهندس سید علی ذاکری
