انواع سقف های سختمانی :
انواع سقف های ساختمانی و انتخاب درست از میان گوناگونی آن‌ها یکی از دغدغه های بزرگ مهندسان عمران میباشد.در این مقاله از شهر نوین عمران ومعماری قصد داریم ، تا انواع سقف های ساختمانی را هدف بگیریم و تمامی نکات مربوط به آن ها را تنها در ۲۰۰۰ کلمه بررسی کنیم.
به طور کلی در این مقاله به ۵ سوال زیر پاسخ خواهیم داد و اگر شما هم این سوال ها را از خود میپرسید پس حتما این مقاله را مطالعه کنید.
- با وجود تیر ها ، ستون ها ، دیوار برشی و… طراحی سقف ها نیاز است؟
- چند نوع سقف وجود دارد ؟
- چگونه بهترین سقف را انتخاب کنیم؟
- چگونه بتوانیم در ساختمان ها انواع سقف ها را تشخیص دهیم؟
- راز های نگفته در مورد انواه سقفها چیست؟
سوال۱: با وجود تیر ها ، ستون ها ، دیوار برشی و… طراحی سقف ها نیاز است؟
بله حتما. اما طراحی سقف ها به بسیاری از مسایل وابسته است.مثلا شما باید دقت بکنید که در نرمافزار ایتبس(نرم افزار طراحی سازه ها) امکان طراحی سقفها وجود ندارد و طراحی انواع سقف ها یا به صورت دستی انجام میشود و یا با نرم افزار های مخصوص (که در ادامه بیشتر توضیح میدهیم) امکانپذیر میباشد.
زمانی که ما در نرمافزار ایتبس سطحی را به عنوان Deck تعریف و اعمال میکنیم در واقع این ناحیه را به گونه ای پوشیده در نظر میگیریم نه اینکه طراحی خاصی انجام دهیم.
اماطراحی انواع سقف ها اهمیت بسیار زیادی برای ما مهندسان عمران دارد.برای درک بهتر این موضوع بهتر است که در مورد وظایف انواع سقف های ساختمانی اطلاعاتی را بدست آوریم.
[Stellar_video_player id=”10″]
فیلم بالا قسمت ۱۰ آموزش ایتبس میباشد که به صورت رایگان در شهر نوین عمران ومعماری منتشر شده است.شما نیز میتوانید تمامی ۴۰ جلسه از اوموزش ایتبس را به صورت رایگان مشاهده کنید.
وظیفه انواع سقف ها :
برای درک بهتر از وظیفه و عملکرد سقف ها میبایستی به روند انتقال بار ها در سیستم باربر سازه ای توجه کنیم.روند انتقال بار های قایم به انواع سیستم های باربر سازه ای مثل قاب ساده ساختمانی ، قاب خمشی ساختمانی ، دیوار برشی ، مهاربند ها (مهاربند همگرا و مهاربند واگرا) ، سیستم لوله ای و هسته مرکزی و… بسیار وابسته است اما به طور کلی میتوانیم بگوییم که روند انتقال بار در ۴ مرحله زیر انجام میپذیرد.
- بار ها به سقف های ساختمانی وارد میشوند.
- بار های وارد شده به سقف ها ، از طریق دیافراگم به شاه‌تیر های کناری انتقال داده میشود.
- شاه‌تیر ها این بارهایی را که از سقفها دریافت کرده اند را به دو سر تکیه گاهی خود میبرند که عموما ستون ها در آن جا قرار دارند.
- ستون ها بار ها را از تیر ها دریافت کرده و به پی و غونداسیون انتقال میدهند.
پس انواع سقف های ساختمانی به عنوان اولین عضو در مسیر انتقال بارهای ثقلی و جانبی، یکی از مهم‌ترین بخش‌های یک ساختمان است.
در جمله بالا دو کلمه “اولین عضو” و “انتقال بار” برای ما بسیار مهم است ، زیرا در اولین برداشت درمیابیم که وظیفه سقف ها تحمل صد درصدی بارهای وارده نیست و بیشتر وظیفه ی انتقال بار ها را برعهده دارند.
به طور کلی میتوانیم بگوییم که وظیفه انواع سقف ها دو مورد زیر میباشد.
- تحمل و انتقال بارهای ثقلی
- دریافت نیروی جانبی زلزله و توزیع آن بین اجزای لرزه بر قائم (مانند ستون‌ها، مهاربندها و دیوارهای برشی)
سوال۲ :چند نوع سقف وجود دارد ؟
یکی از پارامترهایی که انواع سقف ها را به وجود میاورد پارامتر صلبیت میباشد.در زیر انواع سقف ها برا اساس پارامتر صلبیت توضیح داده ایم و پیشنهاد میکنیم که همیشه از سقف های صلب استقاده کنید مگر در دوحالت زیر:
- زمانی که نیاز است نیروی محوری تیر ها تعیین شود.
- تیر ها برای نیروی محوری طراحی شوند.
تقسیم بندی سقف ها از لحاظ رفتار لرزه ای :
سقف صلب : به سیستم باربر ساختمانی از بینهایت اعضای کوچکتر تشکیل شده است.ما طراحان سازه ای در هنگام طراحی سازه های خودمان ، چه طراحی سازه های فولادی و چه طراحی سازه های بتنی ، مقداری سختی به اعضای قائم اختصاص میدهیم.
در واقع در انواع سقف های صلب ما به گونه ای وانمود میکنیم که بار جانبی زلزله به نسبت سختیِ اعضای قائم لرزه بر، بین آن‌ها تقسیم میشود.
سقف انعطاف‌پذیر: در انواع سقف انعطاف پذیر ما عملکردی متفاوت نسبت به سقف های صلب را اعمال میکنیم.در این سقف ها بار جانبی زلزله به نسبت وزن لرزه‌ای (بار مرده و درصدی از بار زنده مربوط به سطح بارگیر عضو) بین اعضای لرزه بر تقسیم میشود.
سقف نیمه صلب : در این نوع سقف توزیع نیروی زلزله بر اساس ترکیبی از دو حالت فوق انجام میشود.
نکته: هنگامی که در نرم‌افزارها مثل نرم افزار ایتبس که آموزش ایتبس به صورت رایگان برای شما قرار داده شده است ، دیافراگم کف اعمال میکنیم ، در حقیقت داریم به نرمافزار دیافراگم صلب را معرفی میکنیم.
یکی از استراتژی های طراحی که این روز ها بسیار رواج پیدا کرده است ، این است که ما در سازه های خودمان اعصای سازه ای با سختی بسیار زیاد را اعمال میکنیم و با توجه به سختی زیادشان بار زیادی را نیز قادر به تحمل هستند (مثل دیوار های برشی ، مهاربند ها ، هسته های مرکزی).
زمانی که ما از انواع سقف را با دیافراگم صلب در نظر میگیریم داریم نیروهای جانبی وارد بر ساختمان را به سیستم باربر جانبیِ قائم از جمله دیوار برشی و یا بادبندها انتقال میدهیم و یا به زبان ساده تر دیافراگم سازه در نقش سیستم باربر جانبیِ افقی ایفای نقش می‌کند.
حال اگر ما از انواع سقف انعطاف پذیر استقاده کنیم که دیافراگم صلب نداشته باشد ، حتی در صورتی که اعضای باربر جانبیِ قائم با سختی بسیار زیادی داشته باشیم، نیروی زلزله به درستی از سقف به آن ها منتقل نشده و به احتمال زیاد مقاومت ساختمان در برابر زلزله مختل میشود.
و اما از مطالب بالا اینگونه میتوان نتیجه گرفت که در ساختمان ها و سازه ها انواع سقف های مختلف ، رابط اعضای باربر جانبی ِقائم (مثل ستون ها دیوار برشی و …) با یکدیگر و توزیع کننده ی نیروی جانبی بین آن ها هستند پس ساخت و اجرای یک سقف با صلبیت کافی، از پارامتر های مهم در طراحی سازه ها می شود.
سوال ۳ : چگونه بهترین سقف را انتخاب کنیم؟
انتخاب انواع سقف مناسب :
انتخاب سقف مناسب از انواع سقف ها کاری بسیار ساده و در عین حال مهم میباشد.در دوره نخبگان طراحی که قویترین دوره طراحی سازه ها در کشور ایران میباشد و به جرئت میتوانم بگویم قابل مقایسه با آموزش های دانشگاه های کمبریج و آکسفورد میباشد ما برای انتخاب سقف مناسب شرط انتخاب خود مناسب را گذاشته ایم.
شناخت خود مناسب به این معناست که در ابتدار به درک درست از انتظارات خودتان از انواع سقف ها برسید و سپس با توجه به انتظاراتتان سقف مناسب را انتخاب کنید.برای درک بهتر این موضوع به ویدیو زیر دقت کنید.
به طور کلی تاکنون در در مورد بیش از ۹۰ سقف درسرتاسر دنیا صحبت شده است اما تنها تعداد کمی از آن ها که در زیر نامشان را آورده ایم ، حائز اهمیت هستند وما قصد داریم در این مقاله آن ها را بررسی کنیم.
- سقف طاق ضربی
- سقف تیرچه بلوک
- سقف تیرچه کرومیت
- سقف دال بتنی
- سقف کامپوزیت
- سقف یوبوت
- سقف کوبیاکس
انواع سقف ها از نظر رفتار لرزه ای :
سقف طاق ضربی:
سقف طاق ضربی یکی از قدیمی ترین انواع سقف های رایج در کشورعزیزمان ایران میباشد که عمر این سیستم سقفی پر کاربرد به اواخر سال ۱۳۸۵ تا ۱۳۸۸ مربوط میشود .در سال ۱۳۸۸ بود که با ارائه ی آیین نامه های جدید کم کم استفاده از این نوع سقف در بین مهندسین وطراحان سازه ای کنار رفت و سیستم های جدیدی روی کار آمدند.
در هنگام مشاهده انواع سقف های طاق ضربی باید دقت کنیم که جهت اجرای این سقف بین دو تیر موازی که در اصطلاح به آن پل گفته میشود تیرهای فرعی به موازات هم و عمود بر پل ها نصب میشوند و داخل تیرهای فرعی به وسیله آجر و گچ خاک سقف اجرا می گردد . فاصله بین تیرهای فرعی این سیستم بین ۷۰ تا ۱۰۰ سانتی متر میباشد.
حداکثر دهانه قابل اجرا برای این نوع سقف ۵ متر به صورت قوسی شکل میباشد.در طاق ضربی آجر فشاری را با ضربه دست و با فشار اندکی با ملات گچ و خاک به صورت قوسی کار می‌گذارند.علت قوسی کار کردن طاق های ضربی استحکام بیشتر و انتقال بار بهتر از سقف به تیرهای وارده،میباشد.
یک خاطره با طعم قهوه :
ساعت ۲۳ شب روز ۲۱ آبان سال ۱۳۹۶ بود که از زلزله سرپل ذهاب با خبر شدم.مثل تمامی ایرانی ها داشتم اخبار و رسانه های اجتماعی را زیر و رو میکردم تا بتوانم اخبار حادثه ای که برای هموطنانم رخ داده بود را بدست بیاورم.اخبار های ضد و نقیض ، بیخانمان شدن ۷۰ هزار از هموطنانم من را هم به وحشت اورد.تمامی آن شب را داشتم به این فکر میکردم که یعنی خاطرات زلزله بم ، رودبار و منجیل و… را باید دوباره تجربه کنیم؟
دو روزی را با همین وضع سپری میکردم تا اینکه ۲۴ آبان شد و در ساعت ۱۳ ظهر بعد از اینکه ناهار راخوردم از طرف یکی از ارگان ها مامور بررسی میزان خسارات عمرانی شدم و وظیفه من سفر به مناطق زلزله زده و بررسی حوادث بود.ساعت ۱۷ به صورت زمینی راه افتادم و مسیری که حدود ۹ ساعت فاصله داشت را ۱۲ ساعته با توجه به شلوغی ها رسیدم.
در زلزله پل ذهاب انواع سقف ها یکی از پارامتر های مورد بررسی من بود که یکی از موارد مشاهده شده طاق های ضربی بودند که تلفات و خرابی های بسیار خطرناکی را داشتند.این سقف در برابر بارهای افقی (زلزله) صلبیت کافی را نداشته و به دلیل نداشتن صلبیت و یکپارچگی کافی، در هنگام زلزله معمولاً سقف دچار ریزش میشود. سقف طاق ضربی جز سقف‌های انعطاف‌پذیر است که توزیع نیروی زلزله بین اعضای لرزه بر اساس سطح بارگیر انجام میشود.
به هر حال سقف های طاق ضربی یکی از انواع سقف های قدیمی در ایران میباشد که بد نیست این سقف ها را به صورت کامل بشناسیم. زیرا کم کم جامعه مهندسی ما به سمت بهسازی و مقاوم سازی این سقف ها پیش میرود.
یکی از استان‌های کشور عزیزمان ایران شهر زیبا و فوقالعاده یزد میباشد که بسیار از طاق های ضربی استفاده کرده اند.در برخی از این مکان ها طاق ضربی هایی با خیز بلند در حدود نیم دایره روی دهانه‌های تا حدود ۶ متر هم اجرا می گردد که در این موارد قوس های کم بیشتر پیشنهاد میشود زیرا خیز های بسیار بلند باعث سنگینی سقف و هدر رفت مصالح گردد.
به شما پیشنهاد میکنم که مقاله کامل شهر نوین عمران ومعماری در مورد طاق های ضربی را حتما مطالعه بفرمایید.
سقف تیرچه و بلوک :
یکی دیگر از انواع سقف های ساختمانی سقف تیرچه و بلوک میباشد.سقف تیرچه‌بلوک نوعی سقف تقریبا صلب میباشد که از ترکیب اجرایی تیرچه‌ها (Joist) و بلوک‌های سبک سیمانی یا سفالی و یا فوم ساخته میشود. با توجه به این که بتن تحمل نیروی کششی چندانی ندارد، در این نوع سقف از بلوک‌های ذکر شده برای پر کردن قسمت زیرین سقف استفاده میشود تا با حذف بتن کششی، در مصرف مصالح صرفه‌جویی شود و وزن سقف سبک‌تر باشد. فقط مقداری از بتن (قسمت ۱۰ سانتی متری پاشنه تیرچه) برای آن که میلگردها را در جای خود نگه دارد باقی می‌ماند. در این سقف وظیفه تحمل فشار را بتن بالایی و تحمل کشش را میلگردهای تحتانی بر عهده دارد.
طبق آزمایش‌های انجام شده، از لحاظ لرزه ای این سقفها دارای صلبیت مناسبی می‌باشند و از عملکرد دیافراگمی مناسبی برخوردار است.
نکته : این مقاله به دلیل حجم زیاد اطلاعات در روز های آینده به روز رسانی میشود.
