سقف یکی از مهمترین بخش‌های سازه‌ای ساختمان است. یکی از وظایف مهندسان طراح سازه این است که بهترین روش استفاده از سقف را در پروژه تعیین کرده و به کارفرما توصیه کنند. در چند سال اخیر سیستم‌های سقف جدیدی از جمله وافل، یوبوت و کوبیاکس به بازار معرفی شده‌اند. ارائه دهندگان این سیستم‌ها همچنین روش مورد نیاز خود را به عنوان بهترین سقف سازه‌ای توصیه می کنند. با وجود همه تبلیغات اما، این سقف‌های جدید هنوز مورد استقبال عمومی قرار نگرفته است.
انواع سقف در ساختمان‌های بتنی
تیرچه بلوک
سقف تیرچه بلوک ساده‌ترین و مقرون به صرفه‌ترین سقف برای یک ساختمان بتنی است. ابتدا تیرچه‌های بتنی را در فاصله حدود 50 سانتی متر قرار داده و فاصله بین آنها را با بلوک پر می‌کنند. بلوک‌ها را می‌توان از یونولیت، سفال یا ملات سیمان ساخت. سپس آرماتور حرارتی روی آنها قرار می‌گیرد که مقدار آن حدود 6 کیلوگرم در متر مربع است. پس از قرار دادن آرماتور، بتن‌ریزی سقف صورت می‌گیرد.
در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، سقف تیرچه بلوک با نام سیستم دال – تیرچه معرفی شده و این سیستم جزء دال‌های یک طرفه به حساب می‌آید. اجزای مختلف سقف تیرچه بلوک عبارتند از:
- تیرچه
- بلوک
- دال بالایی
نقش دال بتنی بالایی اتصال تیرچه‌ها به یکدیگر، برای عملکرد یکپارچه سقف می‌باشد.
مزایا
سقف تیرچه بلوک بتنی به دلیل وجود فضای خالی در مقطع خود، به خوبی در برابر عبور حرارت و صدا عایق است. از طرف دیگر به دلیل وجود تیرچه‌های بتنی در این سیستم سقف، به آرماتور کمتری نیاز است و مصرف میلگرد نسبت به سایر سقف‌ها می‌تواند کمتر باشد.
وجود بلوک در سقف تیرچه بلوک بتنی علاوه بر ایجاد فضای خالی و کاهش وزن سقف، مصرف بتن در این سیستم سقف را نیز کاهش می‌دهد که در هزینه کل ساختمان نقش بسزایی دارد. علاوه بر این، بلوک‌ها نقش قالب برای بتن‌ریزی را نیز ایفا می‌کنند که باعث می‌شود سقف تیرچه بلوک بتنی نیاز به قالب‌بندی کمتری داشته باشد.
اجرای سقف تیرچه بلوک بتنی نیاز به کارگر ماهر و متخصص نداشته و بنابراین، با اکیپ کارگر ساده هم می‌توان سقف را اجرا نمود. به همین دلیل باعث کاهش تعداد کارگران مورد نیاز پروژه و هزینه به کارگیری آنها می‌شود.
معایب
سقف تیرچه بلوک بتنی به دلیل وزن بالا، در دهانه‌های بلند کار طراح سازه را سخت کرده و از لحاظ اقتصادی نیز به صرفه نخواهد بود. از دیگر معایب این سقف آن است که نسبت به سایر سیستم‌های سقف موجود، صلبیت و سختی کمتری داشته و عملکرد ضعیف‌تری در برابر بارهای جانبی دارد.
استفاده از سقف تیرچه بلوک بتنی در دهانه‌های غیر چهارگوشه، مانند مثلثی یا قوسی بسیار سخت بوده و ترجیح بر استفاده از سقف دال بتنی در اینگونه دهانه‌هاست. یکی دیگر از اشکالت یا معایب سقف تیرچه بلوک بتنی، شکستن پاشنه بتنی تیرچه‌ها و یا بلوک‌ها حین اجرای سقف است که مشکلات متعددی برای اجرای سقف به وجود می‌آورد.
اگر هنگام اجرای سقف تیرچه بلوک بتنی، به خیز منفی سقف توجه نکنیم، پس از اجرای نازک‌کاری شاهد ایجاد ترک در لایه گچ زیر سقف هستیم که می‌تواند خسارت مالی برای پروژه در پی داشته باشد.
تمامی نکات اجرایی مربوط به سقف تیرچه بلوک در سرویس طراحی سازه بتنی گروه رایمون سازه توسط کارشناسان این مجموعه در نظر گرفته می‌شود تا سازه شما به بهترین نحو ممکن طراحی شود.
سقف دال بتنی
دال بتنی نوعی سقف سازه‌ای است که از دو قسمت آرماتور و بتن تشکیل شده است. از دال‌ها معمولا برای سقف طبقات، عرشه پل‌ها و کف‌سازی استفاده می‌شود.
سقف دال بتنی از لحاظ نوع عملکرد به ۲ دسته یکطرفه و دوطرفه تقسیم می‌شود. اگر نسبت طول به عرض دهانه دال کمتر از ۲ باشد، دال دوطرفه و اگر این نسبت بزرگتر یا مساوی ۲ باشد، دال یکطرفه است. تفاوت اصلی این دو دال در مسیر انتقال نیروهای وارده است. در دال‌های یکطرفه، انتقال بارها در یک راستا انجام شده و به همین دلیل آرماتورها تنها در یک راستا در نظر گرفته می‌شوند. در دال‌های دوطرف انتقال بارها در هر دو راستا انجام می‌شود و آرماتورها نیز در هر دو راستا در نظر گرفته می‌شوند و اصطلاحا از مش میلگرد استفاده می‌شود.
مراحل اجرای سقف دال بتنی
برای اجرای هر سقفی در ابتدا لازم است تا نقشه‌ها به طور کامل بررسی شده و محل بازشوها، نکات معماری و تأسیسات مشخص شود.
- قالب‌بندی سقف دال بتنی
قالب‌های مورد استفاده برای سقف دال بتنی از جنس چوب، پلاستیک و فلز هستند. قالب‌های پلاستیکی معمولا برای سقف وافل مناسب است و برای دال بتنی قالب‌های فلزی بسیار پرکاربرد است. برای نگهداری قالب‌ها و تحمل بار کل سقف از شمع‌های متعدد استفاده می‌شود. پس از اجرای قالب‌بندی سقف، ابتدا باید قالب‌ها روغن‌کاری شود و پس از آن، مرحله آرماتوربندی و سپس بتن‌ریزی انجام شود. روغن‌کاری قالب‌ها معمولا با روغن سوخته یا گازوئیل انجام می‌شود تا بتن به قالب‌ها نچسبد.
- بتن‌ریزی سقف دال بتنی
مرحله بتن‌ریزی یکی از مهمترین مراحل اجرای سقف دال بتنی است که نکات اجرایی زیادی در این مرحله باید رعایت شود. بتن باید تا حد امکان در محل نهایی ریخته شود تا دانه‌های بتن از همدیگر جدا نشوند. اسلامپ بتن نیز باید مناسب باشد و در صورت مناسب نبودن، از مصرف آن خودداری شود.
سقف وافل
این سقف از نظر ساختاری شبیه تیرچه بلوک است، اما تفاوت هایی در اجرا وجود دارد که در زیر توضیح داده شده است. در اجرای سقف وافل مانند تیرچه بلوک تیرهای تمام شده وجود ندارد و تیرها به همراه کل سقف بتن ریزی می شوند.
در سقف تیرچه بلوک، بلوک‌ها نقش پرکننده را ایفا می‌کنند، در حالی که در سیستم سقف وافل، قالب‌های پرکننده پس ازبتن‌ریزی، از زیر سقف باز می‌شوند و می توانند در پروژه‌های دیگر دوباره استفاده شوند.
مزایای سقف وافل
همانطور که اشاره کردیم سقف وافل نسبت به سایر سیستم‌های سقف در دهانه های بلند و همچنین در دهانه‌های کوتاه مزیت بیشتری دارد. امروزه بسیاری از مهندسان استفاده از این سقف را بر سایر انواع سقف ترجیح می دهند.
- حفاظت در مقابل آتش
با توجه به حذف یونولیت در سقف وافل و عدم اصلاح دائمی سقف، سقف مقاومت بیشتری در برابر آتش دارد و گازهای سمی تولید نمی کند. در این صورت منجر به هزینه کمتر و ضرر افراد می‌شود.
- کاهش وزن سازه
هنگام استفاده از سقف با سیستم وافل برای دهانه بزرگ، با استفاده از بتن کمتر، وزن کل سازه کاهش می‌یابد. طبیعی است که استفاده از بتن کمتر در این نوع سقف، هزینه کلی سازه را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد.
- مزایای ساختاری و معماری سقف وافل
در سقف های وافل به دلیل کاهش وزن زیاد سقف ها، امکان تحقق سازه با ستون‌های نامنظم وجود دارد. همچنین امکان طراحی و اجرای دهانه‌های بلندتر یا کنسول‌های بزرگ وجود دارد.
- سرعت اجرای سقف
یکی از معایب سقف‌های دال بتنی اجرای کند آنها بود. اما استفاده از سقف وافل این مشکل را حل کرده و سرعت اجرا را افزایش می‌دهد.
- عایق صدا و لرزش
اگر دقت کنید، هنگام راه رفتن بر روی سقف برخی از سازه‌ها احساس لرزش می‌کنید. این لرزش خطر سقوط عمده‌ای ایجاد نمی‌کند. فقط به افراد حاضر در ساختمان احساس ناامنی و ناراحتی می‌دهد. سقف وافل در دهانه‌های بزرگ این ارتعاشات را هنگام راه رفتن و دویدن در سازه از بین می‌برد. علاوه بر این، این سقف عایق صوتی و انرژی خوبی است.
سقف یوبوت
سقف یوبوت (UBoot) یکی از انواع سقف‌های نوین مناسب برای طراحی سازه بتنی و همچنین طراحی سازه فولادی است که سابقه زیادی در صنعت ساختمان‌سازی کشور ما دارد. اگرچه سیستم سقف یوبوت دارای ویژگی‌ها و مزایای بسیاری است اما به دلایل مختلف هنوز در صنعت ساختمان سازی کشور ما رایج نشده است.
این سیستم سقف بسیار شبیه به سقف کوبیاکس می‌باشد با این تفاوت که قالب‌های یوبوت از نظر شکل و ابعاد کاملا با کوبیاکس متفاوت هستند.
مراحل اجرای سقف یوبوت
مرحله اول آماده‌سازی و قالب‌بندی سقف می‌باشد که می‌توان از قالب‌های چوبی به همراه شمع‌بندی مناسب استفاده نمود.
در مرحله دوم آرماتورهای کف دال بسته می‌شود. پس از آرماتوربندی، قالب‌های یوبوت در محل خود قرار داده می‌شود و فاصله آنها با یکدیگر تنظیم می‌شود.
در مرحله بعد بر روی قالب‌ها، آرماتوربندی اجرا شده و سقف برای بتن‌ریزی آماده می‌شود. بتن‌ریزی سقف یوبوت در دو لایه انجام می‌شود. ابتدا یک لایه در کف تا جایی که پایه‌های قالب‌ها پوشانده شود. در نهایت با یک فاصله زمانی کوتاه، لایه دوم بتن ریخته می‌شود تا سقف به مرحله نهایی خود برسد.
مزایای سقف یوبوت
سقف یوبوت به دلیل مزایای زیاد خود، مورد توجه بسیاری از سازندگان قرار گرفته است. در این قسمت به بررسی این مزایا می‌پردازیم.
- قالب‌های یوبوت وزن بسیار کمی دارند و به راحتی می‌توان آنها را روی هم قرار داد و با هزینه کمتری به محل پروژه انتقال داد.
- سبک بودن قالب‌ها و همین طور فضای خالی درون مقطع سقف یوبوت باعث می‌شود کل سازه وزن کمتری داشته باشد و در ادامه فونداسیون سبک‌تری نیز نیاز خواهد داشت.
- صلبیت زیاد سقف یوبوت باعث می‌شود تا هیچ لرزشی در سقف احساس نشود. همچنین وجود هوای محبوس در سقف باعث کاهش انتقال صدا و حرارت از این سقف می‌شود.
- به دلیل وزن پایین و مقاومت مناسب سقف یوبوت می‌توان از این سیستم در دهانه‌های بلند استفاده کرد.
معایب سقف یوبوت
اگرچه سقف یوبوت مزایای زیادی دارد اما از معایب آن هم نمی‌توان چشم پوشی کرد. تعدادی از معایب این سیستم سقف به شرح زیر است:
- اجرای سقف یوبوت در دهانه‌های کوتاه صرفه اقتصادی ندارد.
- در صورت بتن ریزی نامناسب، امکان ورود بتن به داخل قالب‌ها وجود دارد.
- اگر قالب‌ها به درستی در جای خود ثابت نشوند، ممکن است هنگام بتن ریزی از جای خود بلند شوند.
- این سقف برخلاف سقف عرشه فولادی، نیاز به جک و شمع بندی در زیر سقف دارد.