طراحی سقف ها با دهانه هرچه بزرگ تر، همیشه از چالش های جذاب و مهم در حوزه ساخت و ساز بوده است. در واقع قرن هاست که مهندسان و معماران بزرگ، به دنبال طراحی سیستم هایی هستند که بتوانند به کمک آن سقفهایی با دهانه بزرگ طراحی کنند. چراکه این سقف ها اجازه میدهند که در یک شرایط ایمن، بتواند فضاهای گسترده تری را بدون ستون یا با تعداد کمتر ستون طراحی و اجرا کرد.
بهطور دقیقتر منظور از دهانه سقف، حداکثر طول قابل اجرای سقف است. در دهه های گذشته روشهای نوینی در این زمینه ابداع شده است. طوری که امروزه می توان تا حدود زیادی این رویا را با هزینه و زحمت کم به واقعیت تبدیل نمود. بر همین اساس در این مقاله میخواهیم انواع سقف برای دهانه های بزرگ را به شما معرفی کنیم.
انواع سقف برای دهانه های بزرگ
طراحی سیستم های سقف برای داشتن حداکثر دهانه سقف دال بتنی گزینه جذابی برای اجرای طرحهای معماری متفاوت است. به عبارت دیگر این سیستم ها دست معمار یک پروژه ساختمانی را برای کاهش تعداد ستون ها، نامنظم کردن آنها و گسترده کردن فضاهای وسیع باز میگذارد.
این موضوع بخصوص در ساخت و سازهای وسیع مثل ساختن پارکینگها، سالنهای نمایش، تالارها، لابی هتلها و موارد مشابه بسیار کاربرد دارد. از سویی مزایای سیستمهای طراحی و اجرای سقف با دهانه بزرگ، تنها به این موارد ختم نمیشود.
در واقع یکی از مهترین کاربردهای این سقفها کاهش هزینه های ساخت و ساز، بهخصوص در پروژههای بزرگ است. این موضوع دلایل متنوعی دارد؛ اما بهطور خلاصه در درجه اول در این سیستم نیاز به ستون کمتر میشود. همچنین با توجه به دال مجوف بودن اغلب سقف های بتنی با دهانه باز، میزان مصرف بتن و میلگرد در آنها بسیار کمتر است.
از سویی ضخامت این سقفها معمولا از ضخامت سقفهای سنتی در شرایط برابر، کمتر است. همین موضوع موجب کاهش ارتفاع پروژه و در نتیجه کاهش مصرف مصالح ساختمانی میشود. در نهایت این ویژگی کمک میکند تا دست معمار برای طراحی فضای داخلی و خارجی بازتر باشد. مجموع این عوامل موجب صرفهجویی بسیار خوبی در ساخت و ساز پروژههای متوسط و بزرگ میشود.
نکته دیگر اینکه این سقفها معمولا از نظر سرعت اجرای کار، استحکام، دوام و ایمنی در برابر حوادثی مثل آتشسوزی و زلزله، از شرایط بهتری برخوردار بوده و بهصورت غیرمستقیم نیز در کاهش هزینههای ساخت و ساز و مالک ملک صرفهجویی میکنند.
در ادامه به دو نمونه از کاربردیترین انواع این سقفها اشاره میکنیم.
سقف پیش تنیده
یکی از بهترین روشها برای طراحی سقف با دهانه باز یا بهتر بگوییم وسیع، سقفهای پیش تنیده است. این سیستم البته پیچیدگیهای خاصی دارد. پیچیدگیهایی که موجب میشود تا استفاده از آن در ایران تنها در پروژههای بسیار بزرگ و حساس منطقی باشد. در درجه اول محاسبات این روش پیچیده است.
از سویی استفاده از آن برای پروژههایی مثل ساخت پلها و سقف سولههای وسیع کاربرد بیشتری دارد. از همه مهمتر اینکه دسترسی به کابلهای باکیفیت و دارای مشخصات دقیق و استاندارد در ایران مشکل و پرهزینه است. همه اینها باعث شده تا این سیستم برای پروژههای کوچک منطقی نباشد.
همچنین از نظر فنی همانطور که از نام این سیستم پیداست؛ در ساخت آن و برای حفظ استحکام سقف از کابلهای فولادی استفاده میشود. به همین دلیل نیز وزن سقف در این روش بسیار پایین است. این وزن پایین نیز موجب شده تا این روش در کشورهای زلزلهخیز بیش از پیش مورد توجه قرار گیرد. چرا که سنگینی سقف در زلزله از عوامل اصلی ریزش آن است.
مزایای انواع سقف پیش تنیده
معمولا به سقفهای پیش تنیده یا پس تنیده، سیستمهای کابلی نیز میگویند. این سیستم ها با توجه به وزن کمتری که دارند با دهانه بزرگ و بلند خود، قابلیت اجرا با استحکام بسیار بالا را ارائه میدهند. در کشورهای اروپایی و آمریکایی از این سقف به تناوب استفاده میشود. اما باید بدانیم که اجرای این سیستم، به دلیل نیاز به تکنولوژی پیشرفته برای ساخت و ساز، همچنین مصالح خاصی مثل کابلهای با کیفیت که در آن بهکار رفته است؛ کمتر از جانب سازندگان و کارفرمایان ایرانی در ساخت و ساز مورد استفاده قرار میگیرد. با این وجود بررسی مزایای این سقف برای پروژههای بزرگ خالی از لطف نیست.
مزایای سقف پیش تنیده، به عنوان یکی از انواع سقف برای دهانه های بزرگ به شرح زیر است:
طراحی خاص همراه با تنوع در نقشه ساخت و ساز و معماری: سادهترین مزیت استفاده از این روش امکان طراحی فضا به هر شکل دلخواه است. به عنوان مثال این روش اجازه میدهد تا فضاهای داخلی یک ساختمان بزرگ را به روش دلخواه و به کمک دیوارهای بدون تحمل بار طراحی کنید. در نتیجه به راحتی میتوان تنها با تغییر مکان دیوارها و طراحی مجدد فضای داخلی، کاربری و سبک طراحی داخلی یک ساختمان را بدون آسیب به ساختار اصلی آن تغییر داد.
بهصرفه بودن از نظر اقتصادی در عملیات اجرای سقفسازی: سقف پیش تنیده نیز مانند اغلب سیستمهای مدرن طراحی و اجرای سقف، با توجه به ضخامت کمتر، موجب کاهش ارتفاع کلی سازه میشود. این کاهش ارتفاع در پروژه های کوچک اهمیت بالایی ندارد.
اما در یک برج ۳۰ طبقه هر سانتی متر کاهش ارتفاع بیشتر در هر طبقه، میتواند موجب صرفه جویی بزرگی در مصرف مصالح و ساخت و ساز و از سویی امکان افزایش تعداد طبقات شود. از سویی این کاهش ارتفاع موجب کاهش وزن سازه میشود. وزن کمتر نیز به معنای فشار کمتر به سازه و در نتیجه نیاز کمتر به محاسبات سختگیرانهتر است؛ که در مجموع باز هم موجب صرفهجویی در هزینههای ساخت و ساز خواهد شد.
سقف وافل
سقف وافل یکی از انواع محبوب دال مجوف است. دال به معنای سقف و مجوف به معنای حفرهدار بودن است. در این سقفها پس از انجام عملیات میلگردگذاری یا آرماتوربندی، قالبهایی تو خالی به نام وافل قرار میگیرد. این قالبها از جنس پلاستیک یا پلی پروپیلن هستند.
پس از این با انجام عملیات بتن ریزی سقف کامل میشود. وجود قالبها در سقف وافل کمک میکند تا سقف حالتی حفره حفره بگیرد. بهطور معمول در سقفهای مجوف قالبها ماندگار هستند. یعنی پس از اجرا از سقف خارج نمیشوند. با این حال در برخی از مدلها میتوان قالبها را خارج نمود و در پروژههای بعدی مجددا استفاده کرد. سقف وافل یکی از این مدلها است.
مزایای سقف وافل
سقف وافل در مقایسه با بسیاری از انواع سقف دال بتنی دارای مزایای بیشتری است. در واقع میتوان این سقف را از جدیدترین تکنلوژیهای مطرح شده در حوزه ساخت دال بتنی پیش ساخته دانست. به همین دلیل نیز مزایای بسیاری را میتوان برای آن متصور بود. به همین دلایل نیز از این سقفها در بسیاری از پروژهها با کاربریهای متنوع و ابعاد متفاوت استفاده میشود. در ادامه به بررسی مزایای این سقف پرداختهایم.
- ضد حریق بودن : امروزه و در پروژه های زیادی از یونولیت برای سبک کردن سقف استفاده میکنند. وجود یوتولیت و هرگونه مواد آتشزا در سقف نیز میتواند در مواقع آتش سوزی، موجب شدت یافتن خسارات سقف شود. اما در سقف های وافل دیگر خبری از یونولیت نیست. همچنین قالبهای این سقف اگرچه پلاستیکی هستند؛ اما پس از اجرای سقف از آن خارج میشوند. بنابراین در ساخت دال بتنی مبتنی بر قالب های وافل، آسیبهای ناشی از آتش سوزی بسیار کمتر است.
- کاهش وزن سازه : وزن هر سازه و باری که به کل ساختمان وارد میکند؛ از مهمترین دغدغهها در طراحی سقف است. همانطور که گفته شد در سقفهای وافل به دلیل مجوف بودن از بتن بسیار کمتری استفاده میشود. همین نکته نیز موجب کاهش وزن کلی سازه در پروژههای بزرگ میشود. این کاهش وزن میتواند مزایای مهمی داشته باشد. به عنوان مثال کاهش ستونها، امکان جایگذاری نامنظم آنها و حتی اجرای کنسولهای عریضتر از این جمله هستند. فارغ از این، این کاهش وزن به معنای مصالح کمتر است؛ که میتواند موجب صرفهجویی در مصرف بتن نیز بشود.
- سرعت بالای اجرا : یکی از مزایای انواع سقف برای دهانه های بزرگ سرعت اجرای بیشتر است. این نکته در مورد سقف وافل نیز صدق میکند.
- عایق بودن : سبک ساخت این سقفها موجب میشود که آنها عایق خوبی در برابر صدا باشند. همچنین با توجه به حفرهدار بودن، این سقفها عایق خوبی برای دما محسوب میشوند. نکته جالب نهایی نیز مقاوم بودن این سقفها در برابر لرزش است. به عبارت دیگر این سقفها لرزشهای خفیف اما محسوس سقفهای سنتی را ندارند.