دال‌های بتنی سنگ بنای ساخت‌وساز مدرن هستند که ستون فقرات ساختاری را برای کف، سقف و سایر سطوح افقی در ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها فراهم می‌کنند. در میان انواع مختلف دال‌ها، دال یک طرفه به دلیل سادگی، کارایی و سازگاری به‌عنوان یک طرح اساسی و پرکاربرد برجسته می‌شود. دال یک طرفه، دال بتنی مسطحی است که در درجه اول بارها را در یک‌جهت منتقل می‌کند که توسط تیرها، دیوارها یا ستون‌ها در طول دهانه کوتاه‌تر آن پشتیبانی می‌شود.
این رفتار یک‌جهته کاربرد دال یک‌طرفه را از دال‌های دوطرفه (که بارها را در هر دو جهت توزیع می‌کند) متمایز می‌کند. نحوه اجرای دال یک‌طرفه بر اساس نسبت ابعاد آن تنظیم می‌شود. معمولاً زمانی که طول ضلع بلندتر دوبرابر طول ضلع کوتاه‌تر باشد، دال به‌عنوان یک سیستم یک طرفه عمل می‌کند. در این مقاله از سری مقالات PSP وافل با ما همراه باشید تا به بررسی کاربردهای دال یک طرفه بپردازیم.
منظور از دال یک طرفه چیست؟
دال یک طرفه نوعی دال وافل بتنی است که بارها را عمدتاً در یک جهت، معمولاً در طول دهانه کوتاه‌تر خود، به تیرها، دیوارها یا ستون‌های نگهدارنده منتقل می‌کند. این توزیع بار یک طرفه زمانی اتفاق می‌افتد که ضلع بلندتر دال حداقل دوبرابر ضلع کوتاه‌تر آن باشد که باعث می‌شود تحت بارهای اعمال شده مانند وزن سرنشینان، مبلمان یا نیروهای محیطی، عمدتاً در یک جهت خم شود.
دال‌های یک طرفه که با میل‌گردهای فولادی به‌موازات دهانه کوتاه‌تر قرار گرفته‌اند، به طور مؤثر در برابر تنش‌های خمشی مقاومت می‌کنند؛ درحالی‌که برای مقابله با اثرات ثانویه مانند انقباض یا تغییرات دما به حداقل آرماتور در جهت عمود نیاز است. طراحی و نحوه اجرای دال یک‌طرفه ساده است و همین امر آن را به یک انتخاب مقرون‌به‌صرفه در ساخت‌وساز تبدیل می‌کند.
ضخامت دال یک طرفه معمولاً بین 100 الی 150 میلی‌متر بسته به دهانه و بار، استحکام کافی را تضمین می‌کند و درعین‌حال استفاده از مواد را کارآمد نگه می‌دارد. دال یک طرفه معمولاً در ساختمان‌های مسکونی برای کف و سقف استفاده می‌شوند و در پل‌های عابر پیاده، سازه‌های پارکینگ و سکوهای صنعتی نیز کاربرد دارند. سادگی آن‌ها پیچیدگی‌های ساخت‌وساز و هزینه‌های قالب را کاهش می‌دهد و برای پروژه‌هایی با طرح‌های مستطیلی جذاب هستند.
کاربرد دال یک‌طرفه
دال یک طرفه که با توانایی خود در انتقال بارها در یک جهت شناخته می‌شود، یک عنصر سازه‌ای همه‌کاره است و به طور گسترده در مهندسی عمران مورداستفاده قرار می‌گیرد. سادگی، مقرون‌به‌صرفه بودن و سازگاری با سناریوهای مختلف ساخت‌وساز، دال‌های یک طرفه را به گزینه‌ای مناسب در پروژه‌های مسکونی، تجاری و زیرساختی تبدیل می‌کند. در ادامه به بررسی کاربرد دال یک‌طرفه می‌پردازیم.
1. ساختمان های مسکونی
یکی از رایج‌ترین کاربردهای دال یک طرفه در ساخت‌وسازهای مسکونی، به‌ویژه برای کف و سقف خانه‌ها، آپارتمان‌ها و ساختمان‌های چندطبقه کوچک است. در این سازه‌ها، اتاق‌ها اغلب دارای چیدمان‌های مستطیلی شکل هستند که طول یک ضلع به طور قابل‌توجهی بیشتر از دیگری است. این ساختار کاملاً با معیارهای طراحی و نحوه اجرای دال یک‌طرفه (ضلع بلندتر حداقل دوبرابر بلندتر از ضلع کوتاه‌تر) هماهنگ است.
این دال‌ها که توسط تیرهای موازی یا دیوارهای باربر پشتیبانی می‌شوند، سطح ثابت و صافی را برای سیستم‌های کف و سقف فراهم می‌کنند. الزامات تقویتی و قالب‌بندی ساده دال یک طرفه، این اجزا را برای سازندگان در مقیاس کوچک اقتصادی می‌کند.
2. ساختمان های تجاری
در ساختمان‌های تجاری مانند دفاتر، فضای فروشگاه‌ها، انبارها و… دال‌های یک طرفه اغلب در جایی که پلان‌های بلند و باریک غالب است، مورداستفاده قرار می‌گیرند. این دال‌ها برای راهروها یا اتاق‌های کشیده مناسب هستند که بارها باید در طول دهانه کوتاه‌تر به تیرها یا ستون‌های نگهدارنده منتقل شوند. برای مثال، در انباری با شبکه‌ای از ستون‌ها که در یک جهت نزدیک‌تر و در یک جهت از هم دورتر هستند، دال یک طرفه می‌تواند مسافت کوتاه‌تری داشته باشد و یک سکوی قوی برای ذخیره‌سازی یا ماشین‌آلات سبک‌وزن فراهم کند.
توانایی دال یک طرفه برای ادغام با تیرهای پیش‌ساخته یا اسکلت فلزی جذابیت آن‌ها را در پروژه‌های تجاری افزایش می‌دهد و کارایی سازه را با سرعت ساخت متعادل می‌کند.
3. پل های عابر پیاده
از دیگر کاربرد دال یک‌طرفه می‌توان به زیرساخت‌ها، به‌ویژه در طراحی پل‌های عابر پیاده اشاره کرد. این سازه‌ها اغلب دارای عرض باریک و دهانه‌های متوسط هستند که با ظرفیت باربری دال یک طرفه مطابقت دارد. این دال‌ها که توسط تیرها در امتداد لبه‌های خود پشتیبانی می‌شوند، عرشه پل را تشکیل می‌دهند و وزن عابران پیاده و بارهای محیطی سبک مانند برف یا باد را تحمل می‌کنند.
یک پل عابر پیاده معمولی که بین 4 تا 6 متر بین تکیه‌گاه‌ها قرار دارد ممکن است از یک دال یک طرفه تقویت شده با میله‌های فولادی استفاده کند که دوام و سهولت نگهداری را ارائه می‌دهد. سادگی آن‌ها همچنین امکان ساخت‌وساز سریع را فراهم می‌کند که یک عامل مهم در محیط‌های شهری برای به‌حداقل‌رساندن اختلال، محسوب می‌شود.
4. دال یک طرفه؛ سازه پارکینگ ها
پارکینگ‌های چندطبقه اغلب از دال یک طرفه برای سیستم کف‌پوش خود استفاده می‌کنند. دال‌های یک طرفه بهترین گزینه برای حفره‌های مستطیل‌شکل که معمولاً در طرح‌های پارکینگ وجود دارد هستند. این دال‌ها بین تیرها یا ستون‌های موازی قرار دارند و بارهای دینامیکی اتومبیل‌های در حال حرکت و وزن ساکن وسایل نقلیه پارک شده را تحمل می‌کنند.
برای مثال، یک عرشه پارکینگ ممکن است دارای دال‌های یک طرفه باشد که 5 متر بین تیرها قرار دارند، با ابعاد طولانی‌تر که فضاهای پارک متعدد را در خود جای می‌دهد. توانایی دال‌ها برای تحمل بارهای متمرکز، همراه با ساخت‌وساز مقرون‌به‌صرفه آن‌ها را به گزینه‌ای عملی برای چنین تأسیساتی به‌ویژه در مناطق شهری که محدودیت فضا و بودجه وجود دارد، تبدیل می‌کند.
5. سکوها و میزانسن های صنعتی
در محیط‌های صنعتی، از دال یک طرفه برای ایجاد سکوهای مرتفع، نیم‌طبقه یا مسیرهای پیاده‌روی در کارخانه‌ها و انبارها استفاده می‌شود. این دال‌ها از ماشین‌آلات سبک، قفسه‌های ذخیره‌سازی یا مناطق دسترسی کارگران پشتیبانی می‌کنند که اغلب بین تیرهای فولادی یا بتنی قرار دارند. طراحی و نحوه اجرای دال یک‌طرفه هندسه مستطیل‌شکل فضاهای صنعتی را در خود جای می‌دهد که تجهیزات یا گردش کار به چیدمان‌های طولانی یا باریک نیاز دارند. سهولت ادغام دال یک طرفه یا سیستم‌های اسکلت فلزی، کاربرد آن‌ها را در چنین فضاهایی افزایش می‌دهد.
6. سازه های موقت
دال یک طرفه همچنین در موقعیت‌های ساخت‌وساز موقت مانند سکوهای مرحله‌بندی یا پایه‌های تجهیزات سنگین در طول پروژه‌های ساختمانی نقش دارند. نصب سریع و حداقل نیاز به مواد آن‌ها را برای استفاده کوتاه‌مدت به گزینه ایده‌الی تبدیل می‌کند. علاوه بر این، در ساخت‌وسازهای چندطبقه، دال‌های یک طرفه می‌توانند به‌عنوان پایه‌ای برای پردازش طبقات فوقانی عمل کنند که تا زمانی که سازه استحکام پیدا کند، توسط پایه‌های موفقت پشتیبانی می‌شود. این سازگاری بر ارزش دال یک طرفه برای محیط‌های ساختمانی پویا تأکید می‌کند.
کاربرد دال یک‌طرفه طیف گسترده‌ای از مصارف از ساختمان‌های مسکونی روزمره تا پروژه‌های زیرساختی تخصصی را شامل می‌شود. قدرت آن‌ها در سادگی طراحی و ساخت آسان و مدیریت مؤثر بارها در یک جهت باعث شده است تا در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار بگیرند. درحالی‌که این دال‌ها برای دهانه‌های کوتاه‌تر و چیدمان‌های مستطیلی مناسب هستند، مقرون‌به‌صرفه بودن و تطبیق‌پذیری آن‌ها اثبات می‌کند که یک جزء اصلی در مهندسی عمران باقی بمانند.
نحوه اجرای دال یک‌طرفه
نحوه اجرای دال یک‌طرفه شامل یک فرایند سیستماتیک است که طراحی، آماده‌سازی مواد و تکنیک‌های ساخت را برای ایجاد یک عنصر ساختاری سالم و کارآمد یکپارچه می‌کند. در ادامه به بررسی نحوه اجرا سازه دال یک طرفه می‌پردازیم.
1. طراحی و تجزیه و تحلیل
اولین گام در اجرای دال یک‌طرفه، طراحی سازه است که توسط استانداردهای مهندسی هدایت می‌شود. این مرحله با تعیین ابعاد و بار موردنیاز دال، از جمله بارهای مرده و زنده شروع می‌شود. به‌عنوان‌مثال، یک طبقه مسکونی ممکن است نیاز به تحمل بار زنده 2 کیلونیوتن بر مترمربع داشته باشد.
دهانه باید به‌گونه‌ای طراحی شود که نسبت طول به عرض از 2:1 بیشتر باشد. یا استفاده از این پارامترها، ضخامت دال که اغلب بین 100 الی 15 میلی‌متر است، بر اساس نسبت‌های دهانه به عمق محاسبه می‌شود. سپس باید گشتاورهای خمشی و نیروهای برشی در طول دهانه کوتاه‌تر تجزیه تحلیل شده و آرماتورها طراحی شوند.
2. آماده سازی مواد
پس از تکمیل طراحی، نوبت به آماده‌سازی مواد می‌رسد. سیمان، سن و ماسه، سنگ‌دانه‌های درشت، آب و آرماتور‌های فولادی از جمله مواد موردنیاز برای طراحی و اجرای دال یک‌طرفه هستند. مخلوط بتن معمولاً گرید M20 یا M25 باید به مقاومت فشاری موردنیاز دست یابد. در این مرحله، با برش و خم‌کردن میله‌ها به طول‌های مشخص، تقویت‌کننده آماده می‌شود. در این مرحله باید اطمینان حاصل شود که همه مواد با استانداردهای کیفی مطابقت دارند و فولاد دارای استحکام کششی مناسبی است.
3. نصب قالب
این مرحله قالب را برای بتن فراهم می‌کند که باید برای تحمل وزن آن در طول ریخته‌گری مقاوم باشد. قالب دال یک طرفه معمولت تخته سه‌لایه یا ورق فولادی است که توسط چارچوبی از پایه‌ها و تیرهای چوبی یا فلزی پشتیبانی می‌شود.
قالب باید به‌گونه‌ای تراز شود که بین عناصر نگهدارنده (تیرها، دیوارها یا ستون‌ها) در جهت کوتاه‌تر قرار گیرند. اطمینان از تراز بودن، ضد آب بودن و مهاربندی برای جلوگیری از حرکت در این مرحله ضروری است. در این مرحله از اجرای دال یک‌طرفه باید عمق قالب با ضخامت دال طراحی شده مطابقت داشته باشد و لبه‌های آن در تکیه‌گاه‌های سازه هماهنگ باشند.
4. استقرار تقویت کننده
در این مرحله، تقویت‌کننده‌ها در قالب قرار می‌گیرند. میله‌های فولادی اصلی باید در امتداد دهانه کوتاه‌تر قرار گیرند و اطمینان حاصل شود که برای تداوم به تکیه‌گاه کشیده می‌شوند. برای حفظ پوشش بتنی 20-25 میلی‌متری، از اسپیسر استفاده می‌شود تا از فولاد در برابر خوردگی محافظت شود. میله‌های توزیع به صورت عمودی بر بالای میله‌های اصلی قرار می‌گیرند و با سیم اتصال گره زده می‌شوند تا شبکه تشکیل شود. برای اطمینان از یکپارچگی سازه، فاصله و تراز را در برابر طرح بررسی می‌شود. برای دهانه 4 متری می‌توان از میله‌های 10 میلی‌متری در فاصله 150 میلی‌متری و میله‌های توزیع 8 میلی‌متری در 300 میلی‌متر استفاده کرد.
5. ریختن بتن
در این مرحله از اجرای دال یک‌طرفه، بتن باید به طور یکنواخت در سراسر قالب ریخته شود. این کار باید از یک انتها شروع شود و به طور سیستماتیک انجام شود تا از جداشدن جلوگیری کنید. از یک نوع ویبراتور برای فشرده‌سازی بتن، ازبین‌بردن فضای خالی هوا و اطمینان از جریان آن در اطراف آرماتور استفاده می‌شود.
6. پخت و پرداخت
پس از ریختن بتن دال باید خشک شود تا از هیدراتاسیون مناسب و افزایش استحکام اطمینان حاصل شود. روی دال باید با ورقه‌های پلاستیکی پوشانده شود تا حداقل به مدت روز رطوبت حفظ شود. برای جلوگیری از ترک‌خوردن دال یک طرفه نباید در برابر نور مستقیم خورشید یا باد قرار گیرد. پس از پخت قالب باید با دقت جدا شود.
7. بررسی کیفیت
مرحله آخر، مرحله نظارت بر سازه است. در نهایت، دال یک طرفه از نظر ترک، تراز و کیفیت سطح بررسی می‌شود. در صورت نیاز، آزمایش‌های بار انجام می‌شود. با اعمال بارهای مختلف برای تأیید استحکام و انحراف مطابق با مشخصات اطمینان حاصل می‌شود که تکیه‌گاه‌ها پایدار هستند و قادر به انتقال بار به فونداسیون هستند.
جمع‌بندی
دال یک طرفه به دلیل مهندسی ساده و مقرون‌به‌صرفه بودن ارزشمند است و همین امر آن را به یکی از اجزای اصلی در پروژه‌های مسکونی، تجاری و صنعتی تبدیل کرده است. از کف خانه‌های ساده گرفته تا عرشه‌های وسیع پل‌ها، کاربرد دال یک‌طرفه به‌اندازه ساختارهایی که پشتیبانی می‌کند، متنوع است. دال یک طرفه فراتر از نقش ساختاری خود، مزایای عملی مانند سهولت ساخت، حداقل نیازهای قالب و سازگاری با طیف وسیعی از چیدمان‌های معماری را ارائه می‌دهد.
همان‌طور که شهرنشینی با شتاب به افزایش خود ادامه می‌دهد و تقاضای ساخت‌وساز تکامل می‌یابد، درک مکانیک و تطبیق‌پذیری دال‌های یک طرفه برای مهندسان، معماران و سازندگان اهمیت زیادی پیدا می‌کند. در این مقاله کوشیدیم توضیحات جامعی در مورد نحوه اجرای دال یک‌طرفه به شما ارائه دهیم. PSP وافل با بیش از 40 سال تجربه در زمینه طراحی و اجرای سازه‌های بتنی، به شما کمک می‌کند تا با استفاده بهینه از مصالح و نیروهای انسانی و افزایش عمر ساختمان، پروژه‌های خود را به بهترین و تخصصی‌ترین روش اجرا کنید. برای اطلاعات بیشتر از طریق بخش تماس با ما با مشاوران ما در ارتباط باشید.
