هر سازه و ساختمانی از اجزای مختلف تشکیل شده که هر کدام نقش متفاوتی بر عهده دارند. یکی از اصلیترین و مهمترین اجزای هر ساختمان، سقف است. انواع مختلفی از سقف اعم از تیرچه بلوک، کامپوزیت، عرشه فولادی و… وجود دارد که هر یک با توجه به شرایط سازه و تشخیص مهندسین قابل انتخاب و اجرا هستند.
در ادامه این مقاله قصد داریم شما را با انواع مختلف سقفهای ساختمانی که در دنیا مرسوم هستند آشنا سازیم. علاوه بر این به ویژگیهای یک سقف خوب و همچنین مزایا و معایب هر یک از انواع سقف پرداختهایم.
بهترین سقف برای اسکلت فلزی
اساسیترین ویژگیهایی که سقف یک ساختمان باید داشته باشد عبارتند از:
یک سقف خوب باید عایق رطوبت باشد، بدین معنا که باید بتواند از ورود رطوبت به داخل ساختمان جلوگیری کند که این خود مستلزم به کارگیری مصالح مرغوب و عایق رطوبت است.
از دیگر ویژگیهای یک سقف خوب میتوان به مقاومت در مقابل آتش سوزی، سرما و گرما (زمستان و تابستان) اشاره کرد.
یک سقف مستحکم و خوب باید از مقاومت و پایداری کافی در برابر بارهایی که قرار است بر آن تحمیل شود، برخوردار باشد. علاوه بر این، یک سقف خود باید قادر به تحمل نیروهای وزن خود نیز باشد.
انواع مختلف سقف ساختمان
در زیر برخی از انواع مختلف سقفهای ساختمانی موجود معرفی شدهاند که در ادامه به توضیح و شرح هریک میپردازیم:
سقف کامپوزیت (سقف مرکب)
سقف چوبی
سقف تیرچه بلوک
سقف طاق ضربی
سقف حفره وافل
سقف پیش تنیده
سقف یوبوت
سقف کوبیاکس
سقف کامپوزیت فلزی چیست ؟
سقف کامپوزیت (سقف مرکب) تنها در سازههای اسکلت فلزی قابلیت استفاده و اجرا دارد. برای اجرای یک سقف کامپوزیت به مصالح زیر نیاز است:
بتن و دال بتنی از آنجایی که بتن مقاومت فشاری خوبی دارد از آن به عنوان عضو فشاری در بالای تیرهای فلزی در اجرای سقف کامپوزیت استفاده میشود.
میلگرد حرارتی (طولی و عرضی) میلگردهای مورد استفاده اصولاً از نوع آجدار هستند و به فاصله 20 تا 30 سانتیمتر از هم بر روی سقف قرار داده میشوند.
پروفیلهای فولادی (لانه زنبوری،…) از پروفیلهای فولادی برای افزایش مقاومت کششی سقف استفاده میشود.
برش گیر (گل میخ) این ابزارآلات جانبی به عنوان پیاده سازی و اجرای سقف کامپوزیت لازم و واجب است.
انواع سقف های کامپوزیت
در ادامه با سقفهای کامپوزیت آشنا شوید:
سقف فولادی عرشه فولادی
برای اجرای این سقف به ورق گالوانیزه، فلاشینگ، بتن، میلگرد و گل میخ نیاز است. این نوع سقف کامپوزیت به علت سرعت اجرای بالا، در میان پیمانکاران از محبوبیت خاصی برخوردار شده است و جایگزین مناسبی برای سقفهای تیرچه بلوک است.
سقف فولادی روفیکس (Roofix)
جهت اجرای این سقف از یک صفحه فلزی مشبک به اسم روفیکس (به عنوان قالب بتن ریزی) از جنس ورق گالوانیزه استفاده میشود. مصالح اصلی اجرای این سقف عبارتند از: میلگرد، بتن و ورق روفیکس
سقف فولادی کرومیت
نوعی سقف از پیش ساخته شده است که بسیار شبیه سقف تیرچه بلوک نیز است. جهت اجرای آن به تیرچه فولادی، بتن و شمع نیاز بوده و شمع بندی در زیر سقف صورت میگیرد.
مزایای سقف کامپوزیت
عدم نیاز به شمع بندی و امکان اجرای چندین سقف به طور همزمان
سرعت اجرای بالا به علت عدم نیاز به شمعبندی
صرفه جویی در میزان مصرف فولاد به علت استفاده از مصالح مرکب کاهش وزن نهایی سقف در مقایسه با سقفهای طاق ضربی و تیرچه بلوکی
افزایش سختی و استحکام سقف
لازم به ذکر است که سقف کامپوزیت را میتوان به دو صورت اجرا کرد:
بدون شمع بندی
به کمک شمع بندی (در این روش در زیر تیرهای فولادی در فواصل از پیش تعیین شده شمع قرار داده میشود.)
معایب سقف کامپوزیت
در کنار تمام محاسن اجرای سقف کامپوزیت، معایبی نیز وجود دارند که نباید از آنها غافل شد:
در ساختمانهای چند طبقه، لولههای تأسیساتی هر طبقه در سقف طبقه زیرین خود قرار دارد.
در صورت نیاز به تعمیرات مشکل دسترسی وجود خواهد داشت.
به علت وجود پدیده خزش در بتن فشاری، احتمال تغییر شکل طولانی مدت وجود دارد.
سقف چوبی (Wooden roof)
چوب از جمله مصالحی است که از دیرباز تا به امروز، بشر برای ساخت پناهگاه استفاده کرده است. انواع بسیار متنوعی از چوب وجود دارد که هر کدام ویژگیهای مخصوص به خود را دارند و با انواع دیگر تفاوتهای اساسی دارند؛ بنابراین برای اجرای ساختمانهای چوبی مهندسین معمار و عمران باید از اطلاعات لازم و کافی در خصوص چوب و نقش آن در سازههای چوبی، برخوردار باشند.
مزایای سقف چوبی
کاهش وزن ساختمان
اجرای راحت و آسان
کاهش هزینهها به علت قیمت ارزانتر چوب در مقایسه با سایر مصالح ساختمانی مانند فلز و بتن
محدود بدون خسارت مالی و جانی در هنگام بروز حوادث طبیعی مانند زلزله
عایق صوتی
دوستدار طبیعت (سازگاری با محیط زیست و قابل بازیافت)
قابلیت جذب نیروی زلزله
مقاومت در برابر نیروهای کششی و فشاری
معایب سقف چوبی
عدم مقاومت در برابر آتش و آتش سوزی
مکانی مناسب برای نفوذ موریانه
محدودیت در استفاده برای همه مناطق
متأسفانه در کشور ما ایران، نمونه موفقی از سازههای چوبی و یا سازه با سقف چوبی مشاهده نشده است. دلیل این امر می تواند عدم شناخت، آگاهی و اطمینان مردم به سازههای چوبی باشد. علاوه بر این دولت و سازمانهای مربوطه به این سیستم در پروژههای ساختمانی توجه کافی نداشتهاند و به آنها هیچ گونه اهمیتی ندادهاند.
این در حالی است که در مواقع خاص که نیاز به ساخت و ساز و بهرهبرداری سریع است سازههای چوبی با توجه به ویژگیهایی که دارند میتوانند گزینهای ایدهآل باشند؛ مخصوصا در مناطقی که منابع چوبی عظیمی (مانند شمال کشور) وجود دارد. همانطور که پیشتر اشاره شد در زمانهای قدیم در ایران از چوب برای ساخت سازهها بسیار استفاده میشده است. به عنوان مثال، سقف کاخهای بی نظیر و باشکوه تخت جمشید با استفاده از چوب ساخته شدهاند. در ساخت این سقفها از چوب درخت چنار کرمان و سدر لبنان بهره برده شده است. علاوه بر این، چوب در سقف سازه عالی قاپو و چهل ستون نیز جایگاه خاصی دارد.
سقف های تیرچه بلوک (Block beam roof)
در حال حاضر یکی از رایجترین انواع سقف در ایران، سقف تیرچه بلوک است. عناصر تشکیل دهنده این نوع سقف عبارتند از:
تیرچه
بلوک (از یونولیت هم استفاده میشود)
دال
میلگرد حرارتی
میلگرد تقویتی
بتن
تیرچه (سفالی، سیمانی و بتنی،…) و بلوکها (پاشنه شنی، پاشنه سفالی،…) انواع مختلفی دارند که بسته به نیاز پروژه و تشخیص مهندسین قابل استفاده هستند. در این نوع سقف از تیرچهها به عنوان تیر فرعی و از بلوکها به عنوان پرکننده فضای بین تیرچهها استفاده میشود.
مزایای سقف تیرچه بلوک
عایق صوت، حرارت و رطوبت
مقاومت بالای تیرچهها در برابر آتش. اگر از یونولیت نسوز به جای بلوکها استفاده شود، مقاومت در برابر آتشسوزی بالاتر خواهد بود.
سرعت اجرای بالا به علت از پیش ساخته بودن تیرچهها و بلوکها
عدم نیاز به جرثقیل برای حمل مصالح به علت سبک بودن تیرچه و بلوکها
مقاومت در برابر زلزله و باد
معایب سقف های تیرچه بلوک
عدم امکان اجرای چند سقف به طور هم زمان به علت استفاده از جک و شمع
عدم قابلیت استفاده در دهانههای بزرگ
بتن پوششی تیرچهها معمولاً ضخامت کمی دارد که این باعث خورده شدن آرماتورها و در نتیجه کاهش مقاومت میشود.
سقف طاق ضربی (vaulted ceiling)
سقف طاق ضربی یکی از قدیمیترین انواع سقف در ایران است و در قدیم بسیار مرسوم و متداول بوده است اما به دلیل عدم مقاومت کافی آن در هنگام زلزله استفاده از آن امروزه چندان رایج نیست. برای اجرای این سقف بین دو تیر موازی (پل) تیرهای فرعی به طور موازی و عمود بر هم قرار میگیرند. از دیگر مصالح مورد استفاده برای اجرای این سقف میتوان به آجر فشاری، ملات گچ و خاک اشاره کرد. آجرهای فشاری را توسط ملات گچ و خاک با ضربه دست و اندکی فشار به صورت قوسی اجرا میکنند.
مزایای سقف طاق ضربی
اجرای راحت و آسان
هزینه اجرای کم
عدم احتیاج به شمع بندی
امکان اصلاح و تغییرات بعد از اجرا
معایب سقف های طاق ضربی
لرزش زیادی این سقف حتی به هنگام راه رفتن بر روی آن که برای حل این معضل معمولاً بین تیرهای فرعی میلگردهایی به صورت ضربدری قرار داده میشود.
وزن بسیار زیاد سازه
خورده شدن آهن در اثر تماس با سیلیکات گچ
عدم امکان عبور تأسیسات مانند لوله از روی سقف
عدم مقاومت کافی در هنگام وقوع زلزله و تخریب به صورت ریزش آوار بر روی ساکنین
سقف وافل (Waffle roof)
در حال حاضر پروژههای زیادی در ایران در حال استفاده از سقف حفرهای وافل هستند و محبوبیت آن رو به افزایش است. جهت اجرای این سقف نیاز به سقف کاذب برای عبور لولههای تأسیساتی نیست. برای ساخت دالهای بتنی نازک و در عین حال قوی و مستحکم، دالهای وافل بسیار ایده آل هستند.
مراحل اجرای سقف وافل
سقف وافل به دو روش تخت و مدولار اجرا میشود. در هر دو روش مراحل اجرای تقریباً مشابه هستند با این تفاوت که در روش مدولار سقف به وسیله قالب فلزی و یا پلایوود پوشانده نمیشود. مراحل اجرای کار عبارتند از:
زیرسازی سقف
چیدمان قالب وافل
آرماتوربندی
بتنریزی
باز کردن قالبها
مزایای سقف وافل
هزینه اجرای پایینتر در مقایسه با سقف عرشه فولادی و برخی دیگر
عدم نیاز به آرماتورهای تقویتی و اتصال آنها به تیرها و در نتیجه سرعت اجرای بالا
بتن ریزی یکپارچه
به روان کننده بتن نیاز نیست
معایب سقف وافل
نیاز به کادر تخصصی برای اجرا
عدم قابلیت استفاده برای ساختمان ها با طبقات زیاد، چرا که ارتفاع طبقات با این سقف بیشتر است در نتیجه تعداد طبقات کاهش مییابد.
عدم قابلیت اجرا برای نواحی با وزش باد زیاد
نیاز به قالبهای خاص که خود هزینه اجرا را افزایش میدهد
نیاز به نگهداری منظم و دقیق از تأسیسات داخل وافل در غیر این صورت دال آسیب خواهد دید.
سقف پیش تنیده (Pre-tensioned roof)
سقف پیش تنیده جدیدترین نوع سقف ساختمانی است که به صنعت ساخت و ساز ایران وارد شده است. جهت اجرای این سقف، کابلهایی در داخل دالهای بتنی سقف قرار میگیرند. اجرای این سقف چندان ساده و راحت نیست و بنابراین به دانش فنی کافی، ابزار و ادوات مناسب نیاز است. مراحل اجرای این سقف به ترتیب زیر هستند:
قالب بندی
آرماتوربندی
قرار دادن کابل ها
نصب chair و تأمین پروفیل کابل ها
بتن ریزی
عملیات کشش
مزایای سقف پیش تنیده
تکنولوژی پیش تنیدگی امکان ایجاد دهانههای بزرگتر در سازه را فراهم میسازد
از آنجایی که در کابلها انحنا وجود دارد و بتنها تحت فشار هستند، دهانهها را میتوان با ضخامت کمتری (در مقایسه با دالهای بتی آرمه معمولی) پوشاند.
امکان حذف تیرها
امکان ستون گذاری نامنظم
کاهش وزن ساختمان
یکی از مزایای اصلی کاربرد سقفهای پیش تنیده این است که میتوان سازه را با تعداد ستونهای کمتری اجرا کرد که این امر در تأمین پارگینک بسیار مؤثر و کمک کننده است. همین امر باعث میشود که بسیاری از افراد فعال در حوزه ساخت و ساز این سیستم اجرای سقف را ترجیح دهند (علی رغم هزینههای بالای اجرا آن)
معایب سقف پیش تنیده
نیاز به جرثقیل برای جا به جایی قطعات
طراحی پیچیده و نیاز به دقت زیاد در مراحل اجرا
به علت پتانسیل موجود در کابلهای مورد استفاده در اجرای این سقف، تخریب آن خطرناک است.
هزینه اجرای این سقف زیاد است
سقف یوبوت (U boot slab)
سقف یوبوت بسیار شبیه به سقف کوبیاکس است تنها وجه تمایز این دو نوع سقف نوع و شکل قالبهای مورد استفاده است. مصالح مورد نیاز برای سقف یوبوت عبارتند از: میلگرد، بتن و قالبهای پلی پروپلین. جهت اجرای این سقف قالبهای پلی پروپیلن، بین میلگردها بالا و پایین قرار داده میشوند. سپس دور این قالبها بتنریزی میشود و یک سطح صاف و سطح حاصل میشود.
مزایای سقف یوبوت
اجرای سریع
این سقف وزن زیادی ندارد و بنابراین در کاهش نیروهای افقی در هنگام زلزله مؤثر است
برای اجرای ستون و فونداسیون به مقاطع کوچکتری نیاز است که این خود باعث کاهش هزینهها میشود.
مقاومت نسبتاً خوب در برابر آتش سوزی
کاهش مصرف بتن و در نتیجه کاهش هزینهها
معایب سقف های یوبوت
در صورت شکستگی و یا ترک خوردگی قالبهای پلی پروپلین ممکن است که بتن به داخل آنها نفوذ کند و بنابراین وزن سقف افزایش یابد.
امکان نگهداری و انبار طولانی مدت قالبهای پلی پروپلین نیست چرا که ممکن است دچار شکستگی و یا ترک شوند.
هزینه تولید قالبهای پلی پروپلین ارزان نیست و بنابراین اجرای این سقف در پروژههای کوچک ممکن است مقرون به صرفه نباشد.
سقف کوبیاکس در اسکلت فلزی (Cobiax)
این سقف از نظر ظاهر شبیه به یک دال دو طرفه است. در داخل این دال دو طرفه، گویهای توخالی سبک وزنی به طور منظم قرار داده میشوند. این گویها در فضای بین میلگردهای بالا و پایین قرار میگیرند. نقشی که این گویها توخالی بازی میکنند مانند نقشی است که بلوکها (فوم) در سقف تیرچه بلوک بازی میکنند (پرکننده). از زمان ورود این نوع سقف به ایران مدت زمان زیادی نمیگذرد اما از آنجایی که اجرای آن زمان بر و پرهزینه است، باید جوانب اقتصادی آن را در پروژه مدنظر قرار داد.
سخن پایانی
انتخاب نوع سقف یک سازه به عوامل مختلفی چون شرایط محیطی و جغرافیای محل اجرای پروژه، بزرگی پروژه، بودجه اجرای پروژه و … بستگی دارد. هر یک از انواع سقف نام برده شده در این مقاله مزایا و معایب مخصوص به خود را دارند که با در نظر گرفتن آنها و همچنین سنجیدن شرایط هر پروژه، میتوان به انتخاب آنها پرداخت.
نویسنده: مرکزآهن
مرکزآهن، مرجعی تخصصی و به روز برای کسب دانش و اطلاع از آخرین تحولات بازار آهن و فولاد است. با وبلاگ جامع ما، همیشه از آخرین اخبار و اطلاعات این صنعت آگاه باشید.