انواع سقف و ویژگی آنها

سقف ها می توانند از دیدگاه نوع ساخت و عملکرد سازه ای به شکل های متفاوت طراحی شوند. به دلیل اهمیت آن در ساختمان لازم است که در طراحی و پیاده سازی سقف مقاومت آن در برابر نیروهای وارده به اندازه کافی باشد تا آسیب نبیند. مثلا در مناطق زلزله خیز سقف های نوع طاق ضربی فاقد سختی کافی هستند و بنابراین به هیچ عنوان استفاده نمی شوند. در این مقاله به بررسی انواع سقف ها و ویژگیهای آنها می پردازیم. با کافه ساختمان همراه باشید. 

ساندویچ پنل و کاربرد آن در سقف

انواع سقف ویلا و مصالح مورد استفاده

سقف ها از لحاظ نوع ساخت و عملکرد سازه ای با توجه به شرایط می توانند به روشهای گوناگون طراحی و اجرا شوند. به طور کلی انواع سقف ها شامل سقف های چوبی، سقف طاق ضربی، سقف کامپوزیت، سقف تیرچه بلوک، سقف دال، سقف کرومیت، سقف کوبیاکس و سقف یوبوت می باشند.

ویژگیهای اصلی سقف

مهم ترین ویژگی های یک سقف را می توان به ترتیب زیر برشمرد :

1) مقاومت و پایداری آن در برابر نیروهای وزن خود و بارهایی که قرار است سقف تحمل نماید که عمده ترین آن در بام بار برف می باشد.

2) مقاومت در برابر آب و هوا: سقف باید به وسیله مصالح عایق مانع از عبور رطوبت به داخل فضا شود .

3) دوام قطعات و اجزای مختلف تشکیل دهنده سقف در برابر فرسودگی.

4) مقاومت حرارتی در برابر گرما و سرما و آتش سوزی از جمله ویژگیهای یک سقف مناسب است .

گفتنی است که چنین ویژگیهایی برای سازه سقف یا ساختار اصلی سقف لحاظ می شود و سقف ها به لحاظ طراحی و دکوراسیون داخلی نیز انواع مختلفی همچون سقف کاذب دارند که در مباحث معماری و طراحی داخلی مد نظر بوده و ویژگیهایی همچون عایق صوت بودن، زیبایی، وزن و غیره در آنها مورد توجه است. 

انواع سقف

1. سقف طاق ضربی
2. سقف چوبی
3. دال ها (یکطرفه ، دوطرفه و تیرچه بلوک)
4. سقف های کمپوزیت
5. سقف های خرپایی یا فضایی

سقف طاق ضربی

سقف طاق ضربی یکی از قدیمی ترین و سنتی ترین نوع سقف های رایج در کشور می باشد. سهولت استفاده، پایین بودن هزینه ساخت و امکان تغییر بخش‌هایی از ساختمان بعد از استفاده از سقف طاق ضربی، از دلایل رواج این سقف بوده‌است. 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. فاصله ی تیرهای فرعی معمولا بین ۰٫۷ تا ۱٫۲ متر میباشد و دهانه های قابل اجرا برای این نوع سقف ها حداکثر تا حدود ۵ متر میباشد.

جهت اجرای این نوع سقف از آجر فشاری و ملات گچ و خاک استفاده می شود. در این نوع سقف آجر فشاری را با ضربه دست و با فشار اندکی با ملات گچ وخاک به صورت قوسی کار میگذارند. علت اجرای قوسی این نوع سقف ها انتقال بار وارده از سقف به تیرهای فرعی میباشد. مشکل عمده این نوع سقف لرزش بیش از حد آنها میباشد به گونه ای که حتی با راه رفتن بر روی این نوع سقف به لرزش در می آیند. معمولا برای جلوگیری از این مشکل میلگردهایی به صورت ضربدری بین تیرهای فرعی زده میشود. همچنین، ریختن دوغاب گچ بر روی سقف و ریختن ملات ماسه سیمان بین آجر فشاری و تیر فرعی باعث افزایش سختی و صلبیت سقف می گردد.

ساختمان و استانداردهای ساختمان سازی

همه چیز درباره سقف کاذب

مزیت های سقف طاق ضربی

1. سرعت بالای اجرا
2. در دسترس بودن مصالح
3. بی نیازی از نیروی دارای تخصص بالا
4. پایین بودن هزینه اجرا
5. امکان تغییر بخش هایی از ساختمان پس از اجرا

معایب سقف طاق ضربی

1. یکپارچه نبودن و نداشتن پایستگی و انسجام کافی 
2. خوردگی آهن در تماس با سیلیکات گچ
3. لرزش در اثر عواملی چون راه رفتن روی سقف و یا دیگر عوامل محیطی
4. وزن بالای سقف و نبود استحکام در دیافراگم سقف که باعث فروریختن آوار سنگین در هنگام زلزله و آسیب جدی به ساکنان می شود.
5. نداشتن امکان عبور تاسیسات از این نوع سقف. ضخیم شدن سقف نیز به این منظور باعث سنگین تر شدن و کاهش استحکام می شود.

نکاتی که باید برای اجرای سقف طاق ضربی رعایت گردد

1. استفاده از آجرهای جوش ویا خام در سقف های طاق ضربی باعث ریزش طاق خواهد شد.
2. در اجرای این سقفها زنجاب نمودن آجر قبل از استفاده حتمی و ضروری است.
3. در این سقفها حتی الامکان تمام دهانه ها یکجا و بطور مساوی بایستی اجرا شوند.
4. میزان قوس مناسب بایستی در تمام طول دهانه ها رعایت گردد زیرا قوس زیاد باعث هدر رفتن اندود خواهد شد.
5. ملات مصرفی در اجرای طاق ضربی ملات یک به دو میباشد.

مطابق با آیین نامه طراحی ساختمان ها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰ ایران) تیر آهن ها بوسیله میلگرد یا تسمه ی فولادی بصورت ضربدری به یکدیگر بسته میشوند بصورتی که اولا طول مستطیل ضربدری شده بیش از ۱٫۵ برابر عرض آن نباشد و دوم آنکه مساحت زیر پوشش هر ضربدری از ۲۵ متر مربع تجاوز ننماید.

سقف تیرچه بلوک

سقف تیرچه بلوک یکی از انواع سقف های دال یک طرفه می باشد که در آن برای کاهش بار مرده از بلوک های توخالی بسیار سبک (مجوف) بتنی یا سفالی برای پر کردن سقف استفاده می شود و یکی از متداول ترین و رایج ترین سقف های موجود در کشور به شمار می رود. در این سیستم از تیرچه ها به عنوان تیر فرعی استفاده میکنند و بلوک ها تنها نقش پر کننده بین تیرچه ها را دارند و نقش سازه ای ایفا نمیکنند. سقف های تیرچه بلوک از سه عنصر دال، تیرچه و بلوک تشکیل یافته که تیرچه ها و بلوک ها خود انواع مختلفی دارند. بلوک ها نقش باربری نداشته و فقط خاصیت پرکنندگی دارند. سقف تیرچه بلوک غالبا در ساختمان های با اسکلت بتنی کاربرد دارد ولی در انواع دیگر اسکلت ها هم ممکن است استفاده شود. 

بلوک ها انواع مختلفی داررند که از جمله می توان به بلوک های بتنی، بلوک های سفالی و بلوک های پلاستوفوم اشاره کرد. تیرچه ها نیز شامل تیرچه های پیش کشیده، تیرچه های پس کشیده و تیرچه های پیش تنیده هستند. 

مزیت های سقف تیرچه و بلوک

1. سبکی سقف
2. دوام خوب در مقابل آتش سوزی
3. مقاومت خوب در برابر نیروهای افقی مانند باد و زلزله
4. عایق صوتی خوب
5. عایق حرارتی در برابر سرما وگرما
6. عایق رطوبتی
7. صاف و هموار بودن سطح زیر و روی سقف پس از اجرا

معایب سقف های تیرچه بلوک

1. نیاز به زمان زیاد برای اجرا در مقایسه با انواع سقف های دیگر
2. نیاز به نیروی ماهر و متخصص
3. قابل استفاده نبودن در دهانه های بزرگ

میلگرد کمکی اتصال

این میلگرد، به منظور مهار کردن میلگردهای کششی و امکان پذیر ساختن استقرار بیش از دو میلگرد کششی در ناحیه پاشنه تیرچه به کار برده می شود. قطر میلگردهای کمکی اتصال ۶ میلیمتر و طول آنها در حدود فاصله میلگردهای کششی است. میلگردهای کمکی اتصال در فواصل ۴۰ تا ۱۰۰ سانتیمتری از یکدیگر نصب می گردند. در بعضی از کارخانه های تولید تیرچه که جهت قالب بتن پاشنه از ناودانی استفاده می شود، معمولا بتن پاشنه تا انتهای میلگرد کششی ادامه می یابند. در این موارد ، بهتر است میلگرد کمکی در فاصله ۱۲ سانتیمتری از دو انتهای میلگرد کششی نصب شود تا هنگام اجرای سقف، و در صورت شکستن دو سر تیرچه جهت نمایان شدن میلگردهای کششی، خرپا صدمه نبیند.

جوش

اتصال میلگردهای عرضی و اعضای بالایی و زیرین خرپای تیرچه، معمولا توسط جوش نقطه تامین می گردد. البته می توان از هر نوع عمل جوشکاری مناسب جهت اتصال اعضای خرپا استفاده کرد، مشروط بر آنکه در مرحله جوشکاری از سطح مقطع اعضای خرپای تیرچه کاسته نشود، مشخصات مربوط به جوشکاری باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا خارجی باشد.

بتن پاشنه

حداقل عرض بتن پاشنه ۱۰ سانتیمتر است و نباید از نسبت 1 به 3.5 برابر (1/3.5) ضخامت سقف کمتر باشد. ارتفاع بتن پاشنه باید به میزانی باشد که قابل بتن ریزی بوده و پوشش بتن روی میلگرد را جهت ایجاد مقاومت در برابر آتش سوزی تأمین نماید و همچنین پس از قرار گرفتن بلوک با سطح زیری تیرچه همسطح گردد. معمولا ضخامت بتن پاشنه ۴٫۵ تا ۵٫۵ سانتیمتر و عرض آن ۱۰ تا ۱۶ سانتیمتر است. پاشنه پس از جاگذاری خرپا در قالب فلزی یا در قالب دایمی سفالی (کفشک) بتن ریزی می گردد. بتن پاشنه نقش بسیار مهمی در نحوه اجرای سقف دارد. چنانچه سطوح افقی و عمودی تیرچه، در امتداد طولی انحنا داشته باشند، جاگذاری بلوکها با مشکلاتی مواجه خواهد گشت. نشمینگاه بلوک باید صاف و یکنواخت باشد تا بلوک ها به طور یکنواخت در محل خود قرار گیرند و سطح زیرین سقف برای نازک کاری بعدی مناسب گردد. حداقل تاب فشاری بتن پاشنه، ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. مواد تشکیل دهنده مخلوط بتن برای یک متر مکعب بتن پاشنه تیرچه به شرح زیر توصیه می شود :

1. شن و ماسه تا ۱۲ ( تا ۱۲ میلیمتر ) ۱۲۰۰ لیتر
2. سیمان ۳۰۰- ۴۰۰ کیلوگرم

پس از بتن ریزی پاشنه، باید مراقبت های لازم جهت نگهداری و مرطوب نگهداشتن بتن معمول گردد. نوع بتن و ضخامت پوشش بتنی روی میلگردهای کششی، تأثیر زیادی در مقاومت سقف در مقابل آتش سوزی دارد. در صورتی که بتن پاشنه تیرچه معیوب و شکسته باشد، باید آن تیرچه را از محل عیب به دو تیرچه کوتاهتر تقسیم نمود، و یا نسبت به خرد کردن کامل بتن پاشنه و بتن ریزی مجدد آن اقدام کرد. در صورت استفاده از قالب فلزی و عدم استفاده از کفشک، تیرچه بتن ریزی شده را می توان، بسته به شرایط حرارت محیط پس از ۲۴ تا ۴۸ ساعت از قالب خود جدا کرد. هنگام بتن ریزی پاشنه تیرچه باید به دقت خرپا داخل قالب فلزی یا کفشک قرار گیرد و  میلگرد کششی در تمام طول تیرچه به طور یکسان و طبق ویژگیهای یاد شده رعایت شود. معمولا بتن تیرچه در مدت ۱۰ روز پس از بتن ریزی به مقاومت عملی (working strength) خود می رسد. مشخصات مواد افزودنی جهت زود گیر کردن و ایجاد کارائی بیشتر باید مطابق آئین نامه های معتبر داخلی یا بین المللی باشد.

برتری های سقف تیرچه بلوک نسبت به دیگر سقف ها

مهمترین ویژگیهای این نوع سقف در مقایسه با سقف تیرآهن – طاق ضربی و دال بتنی یکپارچه عبارتند از:

1. به علت مصرف بلوک تو خالی و حذف بتن ناحیه کششی در مصرف بتن صرفه جویی می شود.
2. به علت تولید تیرچه و بلوک در کارخانه نیروی انسانی کمتری مورد نیاز است .
3. وزن تیرچه ها کم است به طوریکه توسط کارگران قابل نصب است و در طبقات کم نیاز به جرثقیل نیست .
4. به علت پیش ساخته بودن تیرچه و بلوک نصب سقف بسیار آسان و سریع خواهد بود .
5. قالب بندی زیر سقف فقط به شمع بندی و نصب چهار تراش در فاصله های معین جهت تامین تکیه گاههای موقت تیرچه ها محدود میشود .
6. به طور یکپارچه بتن ریزی می شود و بتن کمتری نسبت به سقفهای بتن آرمه معمولی مورد نیاز است .
7. مقاومت سقف اجرا شده با تیرچه بلوک در برابر نیروهای افقی ( باد – زلزله ) بسیار خوب است .
8. به علت تو خالی بودن بلوک سقف عایق حرارتی و صوتی خوبی است .
9. به علت مسطح بودن زیر سقف در مقایسه با طاق ضربی ضخامت نازک کاری به حداقل می رسد و بار مرده سقف کمتر می شود .
10. با توجه به مصرف کم فولاد از نظر اقتصادی مناسب است.

نکته مهم در رابطه با وزن سقفها این است که وزن سقف ها بایستی مطابق با استانداردهای ارائه شده در آیین‌نامه استاندارد ۵۱۹ (حداقل بارهای وارده بر ساختمان ها و ابنیه فنی) و مبحث ششم مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان) منتشر شده توسط معاونت مسکن و ساختمان وزارت راه و شهرسازی باشد. با این وجود، در برخی از موارد به دلیل اجرای نادرست و رعایت نکردن استاندارد اجرای سقفها عملاً وزن نهایی سقف ممکن است بیش از مقدار محاسبه شده شود.

بتن مقاوم در برابر زلزله

کاربرد تیرچه و بلوک در ساختمان

1. تیرچه و بلوک برای پوشش سقف ساختمان های اسکلت آجری و اسکلت فلزی واسکلت بتن آرمه استفاده می شود.
2. سقف تیرچه وبلوک جزء دال های یک طرفه به حساب می آید که در این نوع سقف برای کاهش بار مرده از بلوک های توخالی بسیار سبک ( مجوف) بتنی یا سفالی یا فوم برای پر کردن سقف استفاده می شود
3. فاصله ی بین تیرچه ها در این سقف ۵۰ سانتی متر میباشد.تیرچه ها در دو نوع بتنی و فولادی میباشد همچنین از بلوک های سفالی و یا فوم های پلی استایرن در بین تیرچه ها استفاده میکنند.

 امروزه استفاده از فوم جای سفال ترجیح داده میشود زیرا این فومها هم باعث کاهش وزن سقف می شوند و به سبک سازی ساختمان کمک میکنند و علاوه براین مدت زمان اجرای سقف را کاهش میدهند.همچنین مقدار مصالح پرتی نسبت به سفال به مقدار زیادی کاهش می یابد. در صورتی که تیرچه به یک تیرآهن منتهی میگردد میبایست با استفاده از میلگرد ممان (لنگر) منفی، تیرچه به تیرآهن مهار شود تا در زمان زلزله دچار گسیختگی نگردد. میلگردهای ممان منفی موجب میشود تا سقف به صورت یکپارچه عمل کرده و ایمنی آن بسیار بالارود.باید توجه داشت که هر تیرچه باید توسط این میلگردها به تیرآهن باربر خود متصل گردد. اما چرا جزء بهترین ها است ؟

1. باعث سبکی سقف می گردد
2. دوام خوب در مقابل آتش سوزی دارد
3. مقاومت خوبی در مقابل نیروهای افقی مانند باد و زلزله دارد
4. ویژگیهای عایق کاری بسیار خوبی دارد
   1. عایق صوتی خوبی است
   2. عایق حرارتی در مقابل سرما وگرماست
   3. عایق رطوبتی است
5. صاف و هموار بودن سطح زیر و روی سقف پس از اجرا از دیگر محاسن این نوع سقف محسوب می گرد
6.  عدمنیاز به استفاده از جک های زیر سقفی
7. سرعت و سهولت اجرا
8. امکان اجرای همزمان چند سقف
9. یکپارچگی سقف و اسکلت
10. کاهش مصرف بتن و وزن کمتر
11. پایین بودن تنش در بتن
12. مقاومت نهایی و شکل پذیری بالا
13. حذف اثر فولاد در زیر سقف
14. امکان اجرای داکت و بازشو
15. یکنواختی بیشتر زیر سقف و مصرف گچ وخاک کمتر

فوم بتن

نکات فنی

1. فاصله محور تا محور تیرچه ها در سقف های تیرچه فولادی برابر ۵۰ تا ۷۵ سانتی متر میباشد.
2. حداقل ضخامت بتن در روی بلوک، 5 سانتیمتر است. (یا ۱/۱۲ فاصله محور به محور تیرچه ها)
3. برای سقف معمولی با ضخامت 14 سانتیمتر، ۱۴۰ لیتر بتن در هر مترمربع مورد نیاز است این در حالیست که در سقف های اجرا شده با تیرچه و بلوک، این مقدار به حدود متوسط ۶۰ لیتر در هر متر مربع کاهش می یابد.
4. سقف های اجرا شده با تیرچه و بلوک، در مواردی که بار یکنواخت روی سقف عمل نماید، بسیار مناسب اند ولی در صورتی که بار منفرد سنگین یا متحرک و مرتعشی باشد، نباید سقف تیرچه و بلوک بکار رود، برای کف پارکینگ ها در صورتیکه بار چرخ بیش از ۷۵۰kg باشد، سقف تیرچه و بلوک مورد استفاده قرار نمی گیرد.
5. در این نوع سقف ها، تیرچه ها به فاصله حداکثر 70 سانتیمتر محور تا محور کنار هم و در امتداد دهانه کوتاهتر سقف قرار می گیرند.
6. عرض تیرچه ها نباید از 10 سانتیمتر کوچکتر باشد و نیز نباید از 1.3 برابر ضخامت کل سقف کمتر باشد.
7. حداقل فاصله دو بلوک دو طرف یک تیرچه، پس از نصب نباید کمتر از 10 سانتیمتر باشد.
8. ضخامت سقف
   1. برای تیرهای با تکیه گاه ساده بیشتر یا مساوی با یک بیستم (1/20) دهانه ضخامت سقف
   2. برای تیرهای یکسره تکیه گاههای گیردار بیشتر یا مساوی با یک بیست و ششم (1/26) برابر دهانه 
   3. در سقف هایی که مساله خیز مطرح نباشد مقادیر بالا تا یک سی و پنجم (1/35) برابر دهانه نیز کاهش می یابد.
9. حداکثر دهانه مورد پوشش سقف با تیرچه های منفرد نباید از 8 متر بیشتر شود (جهت اطمینان 7 متر و در صورت وجود سربارهای زیاد و یا دهانه بیش از 7 متر ازتیرچه های مضاعف استفاده شود).
10. سطح مقطع میلگرد کششی برای فولاد نرم، از ۰٫۰۰۲۵ و برای فولاد نیم سخت و سخت از ۰٫۰۰۱۵ برابر سطح مقطع جان تیر نباید کمتر باشد. و نیز از ۲٫۵% سطح مقطع جان تیر بیشتر نشود. ۱۶mm ≥ قطر میلگرد کششی ≥ ۸mm اگر ضخامت بتن پاشنه ۵٫۵cm یا بیشتر باشد, حداکثر مقدار بالا به ۲۰mm افزایش می یابد..
11. فاصله میلگرد کششی از لبه جانبی بتن پاشنه تیرچه , به شرط وجود بلوک، نباید از 10 میلی متر کمتر و از سطح پایین تیرچه نباید از 15 میلیمتر کمتر باشد. در صورتیکه این تیرچه ها در محیط های باز ادامه یابند، اجرای یک لایه اندود ماسه و سیمان پر مایه به ضخامت حداقل 15 میلیمتر در زیر پوشش ضروری است.
12. As کوچکتر یا مساوی با پانزده ده هزارم Bw.t به صورت فرمولی: As ≥۰٫۰۰۱۵bw.t
    1. As: سطح میلگرد عرضی
    2. Bw: عرض جان مقطع
    3. t: فاصله دو میلگرد عرضی متوالی
13. قطر میلگردهای عرضی از 5 تا 10 میلیمتر متغیر است و θ  بین 35 تا 45
14. فاصله میلگردهای عرضی متوالی در تیرچه ها، حداکثر 20 سانتیمتر است.
15. قطر میلگرد بالایی تیرچه های ماشینی :
    1. برای L=3m ، ۶mm
    2. برای L=3~4m ، ۸mm
    3. برای L=4~5. 5m ،۱۰mm
    4. برای L=5. 5~7m ، ۱۲mm
16. قطر میلگردهای کمکی اتصال ۶mm میباشد که در فواصل ۴۰ تا ۱۰۰ سانتی از یکدیگر نصب میشوند.
17. ضخامت بتن پاشنه ۴٫۵ تا ۵ سانتیمتر است و عرض آن ۱۰ تا ۱۶ سانتیمتر است.
18. حداقل تاب فشاری بتن پاشنه , ۲۵۰ kg/cm² است.
19. مواد تشکیل دهنده بتن پاشنه تیرچه شن وماسه تا ۱۲mm سیمان ۳۰۰-۴۰۰ کیلوگرم باز کردن قالبها بعد از ۲۴ تا ۴۸ ساعت مقاومت عملی بتن تیرچه در مدت ۱۰ روز.
20. عرض بلوک معمولاً ۲۰ تا ۲۵cm  وزن بلوک سفالی ۷kg  وزن بلوک بتنی با مصالح رودخانه ای ۱۱ تا ۱۷kg
21. قطر میلگرد افت و حرارتی برای میلگرد ساده، دست کم ۵m و قطر میلگرد افت و حرارتی برای میلگرد با مقاومت بالا 4 میلی متر

نکات مربوط به تیرچه ها

1. اندازه عرض تیرچه ها بین ۸ تا ۱۲ سانتیمتر است.پ
2. ضخامت تیرچه ها معمولا ۴ سانتیمتر است.
3. پس از بتن ریزی تیرچه ها آن را بوسیله ویبراتور خوب ویبره کنیم.
4. بتن داخل قالب فلزی یا سفالی جهت ساخت تیرچه با عیار ۴۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم سیمان در متر مکعب بتن ریز با مصالح سنگی ریزدانه تهیه شود.
5. فاصله محوروسط تا محوروسط تیرچه دیگر معمولا ۵۰ سانتیمتر شود.

سقف‌ بتنی 

نقش اساسی سقف های بتنی انتقال نیـروهای قائم و افقی ناشی از وزن مـرده سقف، سربارها و نیروهای باد و زلزله به تیرها و ستونها و دیوارهای باربر است. اتصال کلیه اجزای باربر قائم (ستونها و دیوارها) به یکدیگر موجب تقویت آنها شده و به این ترتیب، کل ساختمان در برابر نیروهای وارده به طور یکپارچه واکنش نشان می‌دهد. با توجه به اینکه سقف ها سهم نسبتاً زیادی از قیمت تمام شده ساختمان را به خود اختصاص می‌دهند، طراحان ساختمان روش های گوناگونی را به منظور هرچه اقتصادی‌تر کردن آنها ابداع و اجرا کرده‌اند که صرفه‌جویی در مصرف بتن و فولاد، کاهش یا حذف قالب‌بندی، بهبود روشهای ساخت و ارتقای کیفیت اجرای محورهای اساسی، از جمله مهمترین روش ها به شمار می روند. 

برای صرفه‌جویی در مصرف بتن و سبکتر کردن وزن سقف، قسمتی از مقطع سقف که در منطقه کششی قرار می‌گیرد، حذف و فقط آن مقدار از سطح مقطع بتن که برای جاگذاری آرماتورهای عرضی و کششی لازم است باقی گذاشته می‌شود. این کار به ویژه برای کاهش وزن مرده سقف و ساختمان، دارای اهمیت خاصی است. معمولا فاصله محل های باقی‌مانده به حد کافی نزدیک به هم انتخاب می‌شوند تا مناطق فشاری و کششی مقطع بتنی سقف به طور یکپارچه عمل کنند و سقف حالت اولیه خود را از دست ندهد. این روش منجر به طرح دالهای مجوف، با پشت‌بند، لانه زنبوری مانند آنها گردیده است. مصرف بتن در این نوع سقفها تقریبا برابر با مقدار اولیه و وزن سقف نیز تقریباً به همین میزان کاهش می‌یابد. از سوی دیگر، به علت سبک‌تر شدن وزن سقفها، در مصرف میلگرد و هزینه اجرای بقیه قسمتهای باربر ساختمان، صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ای شود.

قالب‌بندی برای ایجاد فضاهای مجوف در دال، معمولاً به دو روش کلی انجام می‌شود. در روش نخست، برای اجتناب از قالب‌بندی محلهای خالی و پر کردن آن محلها، از بلوک‌های مجوف و سبک وزن استفاده می‌شود. به این منظور، مصالح پرکننده را به فواصل معین روی قالب کف قرار داده و میلگردها را نصب می‌کنند و سپس بتن‌ریزی انجام می‌شود. در روش دیگر، از قالبهای فلزی و یا پشم‌شیشه که به راحتی قابل نصب و جمع‌آوری هستند، استفاده می‌گردد.

تجهیزات حفاظت شخصی در کارگاه های ساختمانی

سقف کرمیت

کُرمیت از تیرچه های فولادی با جان باز در ترکیب با بتن استفاده می شود. در ساخت تیرچه های مذکور از یک تسمه، در بال تحتانی و نیز یک میلگرد خم شده در جان استفاده می شود. برای پرکردن فضای خالی بین تیرچه ها از قالب های ثابت مانند بلوک های سیمانی، پلی استایرن، طاق ضربی ، قالب های موقت فولادی (کامپوزیت) و یا هر پرکننده سبک استفاده می شود. فواصل تیرچه ها بسته به نوع قالب از ۷۳ سانتی تا ۱۰۰ سانتی متر متغیراست ، روی سقف نیز با ۴ الی ۱۰ سانتی متر بتن پوشانده می شود.  شمع بندی علاوه بر دست و پاگیر بودن هزینه زیادی را نیز بر ساختمان تحمیل می کند. در سال ۱۳۶۳ با استفاده از بلوک کُرمیت به جای طاق ضربی که قبلاً در این سیستم بعنوان قالب ثابت بکار می رفت عملا” سقف تیرچه وبلوک کُرمیت وارد بازارشد.  تیرچه ها از نوع خود ایستا بوده و به همین علت هیچ نوع شمع بندی در زیر سقف مورد نیاز نمی باشدو تیرچه ها به نحوی طراحی می شوند که بتوانند وزن بتن خیس، قالب ها و عوامل اجرایی سقف را به تنهایی تحمل کنند. پس ازاین که بتن به ۷۵% مقاومت مشخصه خود می رسد ، تیرچه های فولادی با بتن به صورت یک مقطع مختلط وارد عمل شده و بارهای مرده و زنده سقف را تحمل می کنند.

 اجزای تشکیل دهنده سقف های کرمیت

1. تیرچه های فولادی با جان باز
2. بلوک های پرکننده با توجه به نوع سقف
3.  آرماتور
4. بتن

 انواع سقفهای کرمیت

1. سقف تیرچه بلوک کرمیت

 از مزایای این سقف ها نسبت به سقف تیرچه بلوک سنتی می توان عدم نیاز به شمع بندی در زیر تیرچه ها را اشاره نمود که این مزیت باعث افزایش بخشیدن به سرعت اجرا و سادگی اجرا می شود.

2. سقف پلیمری کرمیت

این مصالح وزن بسیار کمتری را نسبت به سایر بلوک ها دارند و از لحاظ سرعت اجرا، سرعت اجرای بالاتری را دارا می باشند و موجب صرفه جویی در هزینه و زمان و کاهش چشمگیر وزن سقف می گردد

3. سقف کامپوزیت کرمیت

از مزایای این سقف ها علاوه بر سرعت بخشیدن به اجرای کار، پایین آوردن هزینه های مربوط به پروژه میباشد. از این رو قالب های استفاده شده در این سیستم قابل استفاده مجدد می باشد که بعد از گيرش اولیه بتن قالب ها از زیر سقف باز می شود.

4. سقف ضربی کرمیت

این نوع سقف ها در مناطقی که هنوز از سیستم طاق ضربی به دلیل سهولت و سرعت اجرای زیاد استفاده می شود مناسب می باشد، این سیستم می تواند جایگزین مناسبی برای سیستم طاق ضربی سنتی باشد و مشکلاتی از قبیل عدم وجود صلبیت و یکپارچگی کافی در سقف و مصرف بالای فولاد را دارا نمی باشد و در مصرف فولاد صرفه جویی قابل توجهی می شود.

مراحل اجرای سقف های کرمیت

1. نصب تیرچه ها در دهانه ها با توجه طول دهانه ها و محاسبات مربوطه
2. پر کردن فضای بین تیرچه ها با توجه به نوع سقف
3. مش بندی
4. بتن ریزی

وزن هر متر کرومیت برای سازه مسکونی با فوم کرومیت عبارتند از:

تا۴متری = متری ۶٫۵ کیلو

۴٫۵متری = متری ۷ کیلو

۵متری = متری ۷٫۵ کیلو

۵٫۵متری = متری ۸ کیلو

۶متری = متری ۹٫۵ کیلو

۷متری = متری ۱۱ کیلو

۷٫۵متری = متری ۱۴ کیلو

سقف کامپوزیت کُرمیت

سیستمهای معمول کامپوزیت در آمریکا عینا با تیرچه های با جان باز انجام می شود و معمولاً همراه باگذاشتن یک ورق فولادی موجودار به عنوان عرشه و آرماتوربندی روی آن بتن ریخته می شود. دراین سیستم قالب ماندگار است و قطعات جان نیز با بتن احاطه نمی شود. درطراحی سیستم قالب کامپوزیت کُرمیت، نظر بر آن بوده که علاوه بر سرعت و تطبیق با آیین نامه ها، هر چه ممکن اقتصادی تر باشد. از این رو اولاً قالب باید قابل استفاده مداوم باشد، ثانیاً جان تیرچه با بتن پر شود که بتوان قطعات جان را اقتصادی تر طراحی نمود و از لرزش سقف نیز کاسته شود.

سیستمهای کامپوزیت رایج در ایران که با تیرآهن ساده یا لانه زنبوری با تیر ورق استفاده می شوند، دارای جان باز نیستند. در وهله اول قالب های سقف کرمیت سه قطعه بوده و برای باز کردن، قطعات آن باید از یکدیگر جدا می شد، با تحقیق بخش R&D این شرکت این قالب با بهینه سازی و استفاده از خاصیت تغییر شکل ارتجاعی فولاد به قالبی یکچارچه تبدیل شد. این قالب در بین تیرچه ها قرار گرفته و بعد از گیرش اولیه بتن قالب از زیر سقف در آورده می شود. این قالب محاسن بسیار زیادی دارد و با سرعت چیده و جمع آوری می گردد و با دقت مختصری, بارها قابل استفاده است. این قالب هم اکنون در پروژه های مختلف این شرکت مورد استفاده است. آخرین بررسی ها و دستاوردها نشان داد که بهتر است جهت تطبیق سیستم با سیستم تیرچه بلوک و استفاده از آرماتور حرارتی یک جهته وحذف آرماتور خمشی در دال فوقانی ودرنتیجه صرفه جویی اقتصادی، فاصله لب با لب تیرچه ها حداکثر ۷۵ سانتی متر باشد. مزیت این قالب درآن است که با رعایت دیگرشرایط آیین نامه می توان آرماتوردو جهته راحذف وفقط آرماتور عمودبرتیرچه را منظور نمود.هم اکنون این شرکت قالبهای جدید خود را به انتخاب مصرف کننده در فواصل و ارتفاع مختلف آماده عرضه نموده است. فاصله محور به محور تیرچه ها حدود ۸۵ سانتی مترتا ۹۵ سانتی متر و با ارتفاع ۲۰ تا ۲۵ سانتی متر، بسته به انتخاب خریدار و با مشاوره دفتر فنی شرکت ونوع تیرآهنهای مصرفی درسازه وطول دهانه است.

در سقف کامپوزیت کرمیت با توجه به سبکی وزن سقف و کاهش بار وارده به تیرچه ها، اجرای دهانه های بلند با اطمینان خاطر بیشتری انجام گرفته و تنش بتن مانند تمام سیستمهای سقفهای کرمیت بسیار پایین باقی خواهد ماند و بتن را دچار خزش ننموده و ضریب مقاومت سقف بالا می باشد. کاهش هزینه های تمام شده کاهش وزن تیر چه مصرفی، کاهش هزینه های بلوک، کاهش هزینه های حمل و نقل، کاهش وزن اسکلت و فونداسیون، نداشتن پرت، سرعت اجرای بالا، نصب سقف کاذب با کمتر از نصف هزینه سقفهای کاذب موجود در بازار، در مجموع باعث کاهش هزینه ساختمان میگردد. به طور مثال چون هر قالب فلزی برای حداقل سی بار استفاده، طراحی و ساخته میشوند میتوان با تعداد محدودی از این قالبها مساحت زیادی سقف اجرا نمود. معمولاً این موضوع در زمان اجرا با خرید یا کرایه تعداد مشخصی قالب انجام میشود که فقط شامل دو بار کرایه حمل (رفت و برگشت قالب به کارگاه) انجام می گردد و از هزینه بالای حمل بلوک یا یونولیت و پرت زمان حمل جلوگیری میشود. ضمناً بهای بلوک و حمل آن که در ابتدای پروژه باید هزینه گردد، صرفه جویی می شود. در صورت نیاز بخشی از این هزینه نه تمامی آن به صورت سقف کاذب، آن هم در انتهای پروژه هزینه خواهد شد.

سقف تیرچه و بلوک کُرمیت با متداول شدن سقف های تیرچه و بلوک سنتی برخی از مشکلات سیستم طاق ضربی رفع شد. اما این سقف ها مشکلات دیگری را به همراه خود پدید آوردند که عمده ترین آنها ضرورت استفاده از شمع بندی در زیر سقف است. شمع بندی علاوه بر دست و پاگیر بودن هزینه زیادی را نیز بر ساختمان تحمیل می کند. در سال ۱۳۶۳ با استفاده از بلوک کُرمیت به جای طاق ضربی که قبلا” در این سیستم بعنوان قالب ثابت بکار می رفت عملا” سقف تیرچه وبلوک کُرمیت وارد بازارشد. این سقف به علت خود ایستا بودن تیرچه ها نیازی به شمع بندی ندارند و به همین علت از سرعت اجرای بسیار بالایی برخوردار می باشد. اجرای این سقف بر روی اسکلت های فولادی بتنی و دیوارهای باربر امکان پذیر می باشد. سقف پلیمری کُرمیت در راستای سبک سازی ساختمان، این شرکت هم زمان با ستفاده از قالب کامپوزیت و بلوک های پوکه ای اقدام به استفاده از مصالح پلیمری در ساختمان کرده است. استفاده از بلوک های پلی استایرن نسوز در سقف باعث کاهش مصرف تیرچه تا حدود ۲۰% و کاهش فولاد مصرفی سازه تا حدود ۷% می شود. سهولت اجرای این نوع سقف، باعث افزایش سرعت اجرا و درنیتجه کاهش هزینه های اجرایی می گردد. در عین حال در هزینه های حمل و نقل نیز صرفه جویی قابل ملاحظه ای صورت می گیرد. شیارهای مناسب ایجاد شده در زیر این بلوک ها باعث پیوستگی گچ و خاک در زیر سقف می گردد. در جهت بهبود استفاده از مصالح پلیمری، بخش تحقیق و توسعه این شرکت مشغول مطالعات و بررسی های بیشتر می باشد.

مزیت های سقف کامپوزیت کرومیت

    – کاهش هزینه های تمام شده

    – عدم نیاز به شمع و جک

    – کاهش وزن محل دپوی مصالح

    – سهولت اجرای داکت و عبور تاسیسات

    – سهولت اجرای سقف با دهانه های بلند

    – نداشتن لرزش نسبت به سیستم کامپوزیت معمولی

    – وارد نشدن وزن سقف بالایی بر سقف قبلی که از بارگزای زود هنگام روی سقف قدیمی وایجاد ترک بر ان جلوگیدی می نماید.

    – مصرف کمتر تعداد تیرچه در سقفها فاصله تیرچه ها ۷۰cm میباشد

    – موازی تیرچه کرومیت نیازی به آرماتوا افت و حرارت نمیباشد.

    – هزینه کمتر قیمت تمام شده سقف

    – مدت زمان کم اجرا

     – بتن ریزی چندین سقف به طور همزمان و بدون شمع

    – وزن بسیار پایین نسبت به تیرچه بتنی و سقفهای مشابه.

    – فضای موجود بین تیرچه ها فضایی مناسب جهت عبور تأسیسات می باشد.

    – یکپارچگی سازه به دلیل جوش تیرچه به اسکلت و در نتیجه استحکام بیشتر

سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی با ورق های گالوانیزه ذوزنقه ای شکل آجدار بدون استفاده از میلگرد و حذف قالب بندی اجرا می شود.وزن این سقف نسبت به سقف های مشابه حدود۳۰ تا ۶۰ درصدکمتر می باشد و سرعت اجرای این سقف حدود۱۲ برابر بیشتر از سقف های معمولی مانند دال بتنی و تیرچه بلوک می باشد.

اجزای تشکیل دهنده سقف های کامپوزیت عرشه فولادی

1: ورق فولادی ذوزنقه ای شکل

2: برشگیر

3:آرماتور

4:بتن

ورق های فولادی ذوزنقه ای

جنس ورق ها از فولاد می باشد که با توجه به پارامتر های مختلف طراحی از ورقهای با ضخامت متفاوت استفاده می شود، این ورقها وظیفه قالب بندی سقف و تحمل بارهای حین ساخت و بار بتن خیس را به عهده دارد.  برشگیر ها در این سیستم به دو صورت قابل اجرا می باشد

1: برشگیر جوشی  (Shear Stud) 

2: برشگیر پرسی (Direct Fasteni)

ویژگی های سقف عرشه فولادی

1. بتن ریزی در این سقف از سطح بسیار صاف ویکپارچه برخوردارست که پس از آن نیاز به کف سازی و پوکه ریزی نمی باشد وبا سرعت بالا آماده عملیات نازک کاری می باشد
2. در این سیستم، قالب بندی که یکی از مشکلات اجرایی ساختمان می باشد،حذف گردیده و اجرای سقف را با سرعت بالا عملی می کند و این امکان وجود دارد که بعد از تکمیل شبکه های تاسیساتی به صورت یکجا نسبت به بتن ریزی تمام سقف وطبقات اقدام نمود.
3. نصب ورقه ها بدون جوشکاری و فقط بامیخ های فولادی انجام می شود
4. در این سیستم امکان اجرای سقف و بتن ریزی در کلیه طبقات ساختمان های چند طبقه در یک زمان قابل انجام می باشد.
   

مراحل اجرا

۱. دپو و انتقال به طبقات: ورق های کامپوزیت پس از انتقال به کارگاه و دپو در یک فضای کوچک ،به کمک نیروی انسانی و بدون نیاز به ماشین آلات و تنها با کمک یک بالابر به تراز های مختلف طبقات منتقل می شود.

2. جا گذاری عرشه های فولادی: این عرشه ها شامل گیره های نر ومادگی هستند که براحتی توسط نیری انسانی نیمه ماهر در یکدیگر چفت می شوند و پس از این مرحله، رفت وامد در طبقات بسیار ساده می شود و سرعت کار به طرز قابل ملاحظه ای افزایش می یابد.

3. نصب میلگرد و گل میخ: در محلی که عرشه های فولادی برروی تیرها قرار گرفته اند،برای اتصال این دو،از گل میخ استفاده می شود و این عمل باعث کاهش وزن تیرهای فولادی مصرفی می شود.

4. بتن ریزی: پس از اتصال میلگردها، بتن ریزی انجام می شود، ضخامت کم دال و یکنواختی سطح صفحات موجب خروج سریع هوا و ساده تر شدن عمل می شود.  سقف تير و دالبراي صرفه جويي در مصرف بتن و فولاد و سبک کردن وزن سقف با حفظ مقاومت، قسمتي از مقطع سقف که در منطقه کششي قرار مي گيرد حذف و فقط آن مقدار از سطح مقطع بتن که براي جا گذاري آرماتورهاي کششي و عرضي لازم است. باقي مي ماند. اين کار به ويژه براي کاهش وزن مرده سقف و ساختمان داراي اهميت خاصي است. فاصله محل هاي باقيمانده طوري طراحي مي شود که مناطقي فشاري و کششي مقطع بتني سقف به طور يکپارچه عمل کند و سقف حالته اوليه خود را از دست ندهد. اين روش منجر به طرح دال هاي مجوف، دال با پشت بند (تير و دال) لانه زنبوري و مانند آنها گرديده است. مصرف بتن در اين نوع سقف ها به حدود ۱/۳ مقدار اوليه و وزن سقف نيز تقريبا به همين ميزان کاهش مي يابد. از طرف ديگر به علت سبکتر شدن وزن سقف ها در مصرف ميلگرد و هزينه هاي اجراي بقيه ي قسمت هاي باربر ساختمان صرفه جويي قابل ملاحظه اي مي شود.   

  
سقف دال با پشت بند (Solid Slab)

این نوع سقف که به سقف تیر و دال نیز مشهور است تشکیل شده از تیرک های باربر ودال رابط یکپارچه بتنی با ضخامت کم که در دهانه های مختلف و فواصل و ارتفاع متنوع تیرک ها قابل انجام است (بسته به کاربرد). در این نوع سقف علاوه بر رفع ضعف های اساسی تیرچه بلوک و کرومیت و کامپوزیت و دیگر سقف های مرسوم، سقف به مراتب سبک تر و محکم تر درآمده و از لحاظ هزینه اجرا نیز مقرون به صرفه تر است. این نوع سقف به روشهای متنوعی اجرا می شود. به طور کلی روش اجرای سقف دال با پشت بند به صورت زیر است.