انواع سقف های ساختمانی (اجرا ، مزایا و معایب)

سقف چیست؟

سقف به سطح بالایی یک اتاق یا یک سازه گویند.

در ساختمان‌های یک طبقه سقف برای محافظت از نور آفتاب، برودت، باران و برف و در ساختمان‌های چند طبقه علاوه بر این کار برای جداسازی طبقات از یکدیگر استفاده می‌شود به گونه‌ای که سقف یکی زمین دیگری محسوب می‌شود.

سقف از نظر شکل ظاهری به سقف های تخت و سقف های شیبدار و قوسی تقسیم میشوند.

از لحاظ نوع ساخت و عملکرد سازه ای با توجه به شرایط می توان به روشهای گوناگون یک سقف را طراحی و اجرا کرد.

یکی از نرم افزار هایی که برای طراحی سقف ها استفاده می شود نرم افزار رویت است پس اگر علاقه مند به این حوزه هستید از آموزش رویت غافل نشوید

سقف طاق ضربی:

سقف طاق ضربی یکی از قدیمی‌ترین و سنتی‌ترین نوع سقف‌های رایج در کشور می‌باشد و در دهه های گذشته مورد توجه معماران ایرانی بوده است.

این سقف جزو ساده ترین سقف های افقی محسوب میشود که از تیر آهن به عنوان اعضای باربر و از آجر به عنوان پرکننده بین تیرآهن ها وهمچنین به عنوان اعضای فشاری سقف که باعث انتقال نیرو میگردد استفاده می شود.

مزایا:

1.  سرعت اجرای بالا
2. بی نیازی از نیروی دارای تخصص بالا
3. پایین بودن هزینه اجرا
4. امکان تغییر بخش هایی از ساختمان پس از اجرا
5. در دسترس بودن مصالح(تیرآهن ملات گچ و خاک و آجر فشاری)
   

   

معایب:

1. یکپارچه نبودن و عدم انسجام کافی
2.  امکان رد شدن تأسیسات مثل لوله از روی سقف امکان‌پذیر نیست مگر با افزایش ضخامت سقف که باعث سنگینی می‌شود از معایب استفاده از سقف‌های طاق ضربی می‌باشد.
3.  سنگینی بسیار زیاد، عدم صلبیت دیافراگم سقف و تخریب در هنگام زلزله به شکل آوار که برای ساکنین خطرناک است.
4. خوردگی آهن در تماس با سیلیکات گچ
5. لرزش در اثر محرکات محیطی و ایجاد ظاهر نامناسب در سقف

نحوه اجرای سقف:

روی دهانه اتاق در فاصله‌های حدودا ۱ متر تیر آهن مناسب که نمره آن با توجه به دهانه اتاق و بار وارده بوسیلهٔ محاسبه تعیین شده‌است قرار می‌دهند آنگاه بین آن‌ها را به وسیله آجر فشاری و گچ و خاک پر می‌کنند

میله مهار

در اجرای طاق ضربی معمولاً توصیه می‌شود چند دهانه را با هم شروع کنند زیرا طاق‌ها به تیر آهن‌های کناری ضربه وارد کرده آن‌ها را به خارج متمایل می‌کنند در نتیجه فاصلهٔ تیرها زیاد شده آجر‌ها فرو می‌ریزند.

حال اگر چند دهانه با هم اجرا شود این نیرو‌ها هم دیگر را خنثی کرده و تیر آهن‌ها جا به جا نمی‌شود اما در در آخرین دهانهٔ طاق این نیروها خنثی نمی‌شود.

بنابراین با استفاده از میلگرد این آخرین تیر آهن را به تیر قبلی خود جوش می‌دهند نمره این میلگرد توسط محاسب تعیین می‌شود ولی برای دهانه‌های ۱ متری میلگرد ۱۰ تا۱۲ مناسب است بهتر است میلگرد روی لبهٔ پایینی تیر جوش بخورد تا طول جوش کافی داشته باشد.

سقف تیرچه بلوک:

سقف تیرچه بلوک یکی از متداول ترین سقف ، در ایران می باشد که امروزه در بسیاری از پروژه های ساختمانی کوچک و متوسط مورد استفاده قرار می گیرد.

 سقف تیرچه بلوک سقف‌هایی است که ترکیب تیرچه و بلوک سبک سیمانی یا بلوک سفالی با یونولیت است.سقف های تیرچه بلوک به دو دسته کلی سقف های با تیرچه های بتنی و سقف های با تیرچه های فولادی با جان باز تقسیم بندی می شوند.

اجزای سقف تیرچه بلوک

عبارتند از:

1. تیرچه: عضو پیش ساختهای است، متشکل از بتن و آرماتورهای فولادی 
2. کلاف میانی:جهت تقویت دیافراگم افقی ساختمان و در امتداد عمود بر امتداد تیرچه ها و برای توزیع یکنواخت بار روی سقف تیرچه بلوک تعبیه می شود.
3. بتن پوششی
4. آرماتور افت و حرارت:برای جلوگیری از ترک خوردن بتن سقف پس از بتن ریزی از آرماتور افت و حرارت استفاده می شود. کار این آرماتورها مقابله با تنش های ناشی از حرارت و جمع شدگی بتن است.
5. بلوک: قطعه‌ای است سفالی یا بتنی که بین تیرچه‌ها قرار گرفته و هیچ نوع باری را تحمل نمی‌کند و فقط به منزله قالب بندی بتن بالا می‌باشد.

مزایا:

1. نیاز به نیروی متخصص ندارد
2. اجرای آن نیازی به کارهای وقت گیر کارگاهی و هزینه بردار ندارد.
3. مقاومت بالایی در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله دارند.
4. نوعی عایق صوتی, حرارتی و رطوبتی می باشند.و مقاومت و استحکام آن ها در برابر آتش سوزی بسیار بالا می باشد.
5. نصب این عنصر سازه ای به دلیل پیش ساخته بودن تیرچه و بلوک به سرعت و آسانی صورت می گیرد.

معایب:

1. اجرای آن در مکان هایی که سقف قوسی و مثلثی شکل می باشد، با محدودیت هایی رو به رو می باشد.
2. امکان شکستن پاشنه تیرچه وجود دارد.
3. در مقایسه با سقف دال بتنی و کامپوزیت از صلبیت لازم برخوردار نمی باشد.
4. حداکثر دهانه قابل پوشش با استفاده از سقف تیرچه بلوک ۸ متر می باشد.

نحوه اجرای سقف:

شامل ۷ مرحله زیر است:

1. نصب تیرچه بر روی دیوار: در جریان قرار دادن تیرچه‌ها بر روی دیوار لازم است که ارتفاع دیوارها با یکدیگر کاملاً یکسان بوده و به اصطلاح تراز باشد
2. نصب سیستم حامی تیرچه یا شمع بندی:نصب سیستم حامی تیرچه یا شمع بندی،که از شمع‌های فلزی برای جلوگیری از خم شدن و شکستن تیرچه‌ها در جریان قرار دادن بلوک‌ها استفاده می‌کنیم. تنظیم فاصله بین تیرچه‌ها با توجه به اندازه بلوک‌ها یا فوم یونولیت استفاده شده در پروژه صورت می‌گیرد.
3. قراردادن بلوک یا فوم یونولیت بین تیرچه‌ها
4. استفاده از میلگرد حرارتی
5. قالب گذاری اطراف سقف:در جریان بلوک گذاری بین تیرچه‌ها معمولاً کناره‌های سقف و نوک تیرچه خالی باقی می‌ماند که لازم است با بتن پوشش داده شود.
6. بتن ریزی اولیه:  فرایند بتن ریزی ممکن است به صورت تک مرحله ای و دو مرحله ای انجام شود. در روش یک مرحله ای، حجم بتن مورد نیاز برای پوشاندن تیرچه ها و بلوک ها توسط مهندسین تامین می شود و سپس با تجهیزات لازم فرایند بتن ریزی را انجام می‌دهیم.
7. شیب بندی نهایی:شیب بندی نهایی پروژه با توجه به محل قرارگیری سیستم های تخلیه فاضلاب است. ممکن است با توجه به سلیقه صاحب پروژه، روند شیب بندی را همراه با بتن ریزی اولیه انجام دهیم،

سقف های بتنی:

متداول ترین نوع پوشش کف در سازه های بتن آرمه،دال ها تشکیل میدهند.

دال به نوعی از سقف یا عرشه سازه گفته می‌شود که به صورت یکپارچه و کامل از ترکیب بتن و فولاد اجرا شود.

اجزای تشکیل دهنده کلی انواع دال بتنی شامل میلگرد و بتن است.

به طور کلی دال ها سیستم های سازه ای افقی یا نزدیک به آن هستند که ضخامتشان در برابر دو بعد طول و عرض ناچیز می باشد و برای انتقال بار در یک یا دو جهت مورد استفاده قرار می گیرند.

انواع دال های بتنی:

1. دال یک طرفه:دال فقط در یک جهت دارای تکیه گاه است و بار تنها در جهت عمود بر امتداد تکیه گاه حمل میشود; مانند سقف تیرچه بلوک که در بالا توضیح دادیم
2. دال دوطرفه:بار های وارد بر دال در دو جهت عمود برهم به تکیه گاه ها منتقل میشود . که خود به سه موردتقسیم میشود:

الف)دال صفحه تخت: یک دال ساده است با ضخامت ثابت که مستقیما روی ستون قرار گرفته که برای پوشش سقف در ساختمان هایی با بار سبک وبا دهانه های 4.5 تا 6 متر مناسب است

ب)دال تخت با پهنه یا سرستون:با توجه به اینکه دال تخت بار کف را مستقیما از دال به ستون منتقل می کند برای بار های سنگین مناسب نیست که یکی از زوش ها برای تقویت دال افزایش ضخامت دال در اطرف ستون ها است.

ج)دال مشبک یا دال با تیرچه دوطرفه(سقف وافل): یک راه حل مناسب برای کاهش وزن و صرفه جویی دربتن ، آن است که دال ضخیم، درمیانه های دهانه ها با یک دال کاملا نازک یا برامدگی هایی در دو جهت عمود برهم،جانشین شود.

که برای اجرا، بااستفاده از قالب های جعبه ایی شکل ، فضاهای خالی در قسمت زیرین دال به وجود میآورند.

مزایا: 

1. صرفه جویی در مصالح مصرفی در سقف (سیمان، سنگدانه، آب و فولاد)
2. مقاومت در برابر آتش
3. رفتار خمشی و مقاومت برشی بالا
4. خزش قابل قبول
5. کاهش هزینه های حمل و نقل
6. عمر مفید و طولانی تر ساختمان
7. قابلیت عایق صوتی نسبتا مناسب

معایب:

1. از جمله معایب سقف دال بتنی می توان به سنگین تر بودن آن اشاره کرد و همچنین در این سقف نیروی فشاری و کششی به یک نوع مصالح که بتن است وارد می شود که همان طور که می دانید بتن در برابر نیروی کششی عملکرد مناسبی ندارد.
2. مهمترین ضعف سقف دال بتنی از نظر سازه ای، بحث کنترل خیز . ترک خوردگی آن میباشد دقت کنید کنترل خیز این نوع از دال ، صرفا با افزایش ضخامت آن امکانپذیر است و با این کار وزن مرده سازه افزایش خواهد یافت که از لحاظ عملکرد سازه ای چندان مطلوب نیست.
3. همچنین این نوع سقف مشکلات اجرای نسبتا زیادی دارد.
4. دال بتنی عموما در ساختمان های اسکلت بتنی عملکرد خوبی دارند و برای ساختمان های اسکلت فولادی توصیه چندانی نشده است.

نحوه اجرای سقف:

در اجرای ستون در سقف دال بتنی به ترتیب زیر عمل می‌شود.

گام نخست- آماده سازی ریشه‌ها

قبل از آرماتوربندی ستون می‌بایست میلگردهای انتظار را از هر نوع آلودگی پاک نمود‌. پاکیزگی میلگردها ‌شامل آلودگی به انواع روغن‌ها و همچنین بتن‌های پاشیده شده در هنگام بتن ریزی‌ شالوده یا ‌طبقه نیز می‌شود‌.

گام دوم- آرماتور بندی ستون

با توجه به مندرجات نقشه ها‌، میلگردهای اصلی را کنار یکدیگر قرار داده و توسط خاموت‌ها آنها را در فواصل مشخص به یکدیگر بسته می‌شود.

خاموت‌ها به طور کلی در ابتدا و انتهای ستون با گام‌های کوچکتر و در میانه ستون با گام‌های بزرگ‌تر بسته می‌شوند‌.

اجرای صحیح خاموت‌ها این اجازه را به ستون می‌دهد که قبل از فرو ریختن ساختمان در زلزله‌های شدید‌، تغییر شکل داده و فرصت فرار را به ساکنین ساختمان بدهد‌.

نکته مهم این که قبل از بستن میلگردها‌، ابتدا می‌بایست از محل طول وصله‌، میلگردهای طولی را خم ‌کرده تا دو میلگرد طولی یا اصلی بالا و پایین دقیقاً در راستای یکدیگر واقع شوند.

گام سوم- استقرار سبد آرماتور

ستون بافته شده را به صورت قائم در جای خود نگه داشته و میلگردهای طولی‌ با سیم به میلگردهای ریشه بسته می‌شود.

در مواردی که ستون بافته شده سنگین باشد‌، بلند کردن و جا دادن میلگردها توسط جرثقیل انجام می‌شود.

گام چهارم- قالب بندی

‌با توجه به آسیب پذیر بودن ‌آرماتورها در برابر رطوبت‌، همچنین کاهش مقاومت آرماتورها در صورت وقوع آتش سوزی و گرم شدن بیش از حد‌، لازم است میلگردها توسط لایه‌ایی از بتن پوشیده شود‌.

ضخامت لایه پوششی باید به حدی باشد که آرماتور را در برابر عوامل ذکر شده محافظت نماید‌.

‌برای اطمینان از پوشش مناسب میلگردها‌، در فواصل‌ مناسب ‌بر روی خاموت‌ها‌، نگهدارنده (‌Spacer‌)‌ بسته شود تا پس از بستن قالب‌ها میلگردها بدون این که به بدنه قالب بچسبند، درست در وسط قالب جای گیرند و ضخامت مناسب لایه پوششی رعایت شود.

ستون‌ها وزن طبقات بالای خود را تحمل می‌کنند‌. در صورت انحراف ستون از حال شاقول حتی به مقدار جزئی‌، فشار اضافی به ستون وارد می‌آید و ظرفیت طاقت آنرا کم می‌کند.‌

از این رو با دقت بالایی قالب بسته شده را شاقول کرده و با مهار بندی‌های جانبی از جابه جایی یا کج شدن ستون در هنگام بتن ریزی یا سفت شدن بتن جلوگیری شود.

گام پنجم- بتن ریزی

پس از استقرار و محکم کردن میلگردهای بافته شده و تکمیل قالب بندی، بتن ریزی آغاز می‌شود‌.

اگر بتن در چند مرحله ریخته و متراکم ‌شود‌، بایستی فاصله زمانی مراحل بتن ریزی را محدود نموده تا بتن قبلی حالت خمیری داشته‌ و اتصال کامل بین لایه‌های مختلف بتن ریزی به وجود آید.

در ستون‌های بلند جهت جلوگیری از آب انداختن زیاد بتن از بتن سفت (‌بتن با اسلامپ کم‌) استفاده شود.