معرفی انواع سقف سبک ( حفره دار یا توخالی )

نوشتار پیش رو به ابتدا سقف سبک را معرفی می نماید و در ادامه به انواع مختلف این نوع از سقف های حفره دار را برشمرده و به مزایای کلی و رفتار آنها در برابر بارگذاری و نیروی برشی و آتش سوزی را بررسی می پردازد.

اجرای نمای کرتین وال

مقایسه

0 out of 5

تولید در و پنجره ترمال بریک آکپا

مقایسه

4.80 out of 5

تولید در و پنجره UPVC ویستا بست ( در و پنجره یو پی وی سی )

مقایسه

4.80 out of 5

سقف سبک چیست

سقف سبک یا سقف حفره دار، عبارتند از یکسری دالهای بتن آرمه که وجود حفره در آنها موجب کاهش حجم بتن مورد استفاده در آنها می گردد. مشکل اصلی دالهای بتن آرمه توپر ، وزن زیاد این دالها است که موجب محدود شدن طول دهانه ها می شود. به همین دلیل ، مطالعات پایه ای در زمینه سازه های بتن مسلح بر روی افزایش دهانه ، یا به وسیله کاهش وزن و یا با مقابله با ضعف طبیعی بتن در کشش ، متمرکز شده است.

نمونه اجرا شده سقف سبک در آمستردام هلند

ایده اصلی انواع سقف سبک ، حذف بتن اضافی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد و جایگزینی آن با گوی ها و یا باکس های توخالی از جنس پلاستیک است.

اجرای سقف سبک به صورت بتن ریزی درجا

روش اجرای انواع سقف سبک به دو صورت امکان پذیر می باشد. در روش اول اجرای سقف سبک ، کیج های آماده از کارخانه بدون بتن زیر به سایت حمل شده و پس از بستن قالب، بتن زیر و روی دال به طور همزمان در محل سایت اجرا خواهد شد.

اجرای سقف سبک پیش ساخته

در روش دوم اجرای سقف سبک ، کیج های آماده از کارخانه به همراه بتن زیر به سایت حمل شده و بتن روی دال در محل سایت اجرا خواهد شد. دراین روش بتن زیر سقف های حفره دار به عنوان قالب عمل کرده و نیازی به بستن قالب نمی باشد که این امر موجب افزایش چشمگیر سرعت اجرا می گردد. روش دوم در کشورهایی که در ساخت منازل تأکید بیشتری بر استفاده از بتن پیش ساخته دارند، محبوب شده است. این کشورها شامل اروپای شمالی و کشورهای سوسیالیست شرق اروپا هستند. محبوبیت بتن پیش ساخته مربوط به لرزه خیزی کم این مناطق و ساخت و سازهای اقتصادی به دلیل سرعت بالای اجرا و مصرف کمتر مصالح است. در کشور ما بیشتر از روش اول یعنی حمل کیج های سقف های توخالی بدون بتن زیر به محل و قالب بندی و بتن ریزی در محل استفاده می شود.

انواع سقف سبک (سقف حفره دار)

سقف سبک در انواع مختلفی تولید می گردد.

• سقف ایردک
• سقف کوبیاکس
• سقف یوبوت
• سقف دک

باکس سقف ایردک و درپوش تحتانی آن

سقف ایردک

سقف ایردک یکی از انواع سقف سبک است که در سال 2003 ابداع شد و شامل مجموعه ای از المانهای پلاستیکی دارای درپوش ، میلگرد گذاری فوقانی و تحتانی و بتن می شود.

هندسه سقف ایردک

وجود درپوش ها در سقف ایردک علاوه بر ممانعت از ورود بتن به داخل باکس ها ، موجب متصل شدن باکس ها با استفاده از گیره های موجود و جلوگیری از شناوری و حرکت آنها هنگام بتن ریزی می شود. مزیت این سیستم عدم نیاز به میلگردهای نگه دارنده است. همچنین چون باکس ها می توانند در داخل هم قرار گیرند، حمل و نقل آنها با سرعت بیشتری نسبت به دیگر سیستم ها انجام می گیرد و در هر بار، بارگیری تعداد بیشتری از این باکس ها را می توان به سایت منتقل کرد.

اجرای سقف ایردک به صورت پیش ساخته

اجرای سقف کوبیاکس به صورت بتن درجا

سقف کوبیاکس

سقف کوبیاکس یکی دیگر از انواع سقف حفره دار می باشد و مانند دیگر انواع سقف سبک از روش ایجاد حفره در داخل دال بتنی برای کاهش وزن سازه استفاده می کند. گوی های پلاستیکی توخالی در شکل های بیضوی و ماهیچه ای همراه با میلگردهای سبک بر روی قالب ها قرار می گیرند. این میلگردهای سبک موجب  قرار گرفتن گوی ها بین لایه های بالا و پایین دال بتنی می شوند.

سقف یوبوت

سقف یوبوت

در سال 2001 ، یک مهندس ایتالیایی به نام روبرتو گرانده، یک نوع سقف سبک جدید برای کاهش هزینه های حمل و نقل اختراع کرد. قطعات سقف یوبوت ، المان های ساخته شده از پلاستیک بازیافت شده برای استفاده در سقف های بتنی جهت کاهش وزن سازه هستند. مهمترین مزیت قطعات یوبوت قابلیت انباشته کردن آنها است. یک کامیون یوبوت برابر با حدود 5000 متر مربع دال هنگامی که قطعات یوبوت در جای خود قرار گیرند می باشد. نو آوری دیگر در شکل این قطعات است. قطعات یوبوت شبکه ای از تیرهای I شکل عمود بر هم را به وجود می آورد. این مسئله محاسبه میلگردهای لازم را با استفاده از آیین نامه ها ساده می کند.

اولین پروژه های سقف های یوبوت در سال 2002 اجرا شدند و پس از آن این سقف سبک در همه جای جهان مورد استفاده قرار گرفتند.

سقف یوبوت می تواند با دیگر تکنولوژی ها نظیر دالهای پیش ساخته و فولاد پس کشیده ترکیب شوند. فناوری دال های تو خالی با فولاد پس کشیده وزن و ضخامت دال ها را کاهش می دهد.

سازه سقف با بلوک پلی استایرن فشرده

سقف بلوک پلی استایرن فشرده

یکی از روش های کلاسیک کاهش وزن سازه سقف استفاده از بلوک های پلی استایرن فشرده است. استفاده از بلوک های پلی استایرن فشرده، کاهش میزان بتن ریزی را به همراه دارد. اما این روش مستلزم صرف هزینه نیروی انسانی بیشتری نسبت به روش های دیگر می باشد.

شکل شماتیک سازه سقف بابل دک

سقف بابل دک

در میانه دهه 1990 ، سیستم جدیدی از سقف سبک تحت عنوان سقف بابل دک توسط یورگن برونینگ اختراع شد. در این فناوری جدید ، گوی های بیضوی بین مش های میلگرد موجود در بالا و پایین دال قرار می گیرند ، در نتیجه یک سازه حفره ای ایجاد می شود ، که مانند یک دال توپر عمل می کند . این برای اولین بار بود که یک دال دوطرفه توخالی با قابلیت های مشابه دال صلب ، اما با کاهش قابل توجه وزن ناشی از حذف بتن اضافی ساخته شد. طراحی این نوع دال ها بر پایه استانداردهای اروپا و بریتانیا است.

بتن ریزی سقف بابل دک

ترکیب سقف بابل دک

سقف های بابل دک شامل گوی هایی با اندازه مخصوص و با فاصله مشخص از یکدیگر هستند که به وسیله بتن فوقانی و تحتانی و شبکه میلگرد در جای خود محکم می شوند. در واقع، نگه داشتن گوی ها را می توان به روش های مختلف انجام داد ، اما استفاده از شبکه میلگرد مصرف مصالح غیر ضروری را کاهش می دهد و نسبت بهینه بتن ، میلگرد و حفره ها را تضمین می کند.

گوی ها در وسط مقطع دال قرار می گیرند، جایی که بتن تاثیر محدودی دارد. در حالی که بخش های صلب بتنی در بالا و پایین مقطع برای زمانهایی که ممکن است تنش های زیادی در دال ایجاد شود ، حفظ می شوند. بنابراین دال هم در برابر لنگر مثبت و هم منفی عملکرد مناسبی دارد.

حذف گوی ها در اطراف ستون جهت افزایش مقاومت برشی

رفتار سقف سبک

باید توجه شود که تفاوت هایی در طراحی سقف سبک مختلف وجود دارد. در حالی که سیستم دال دوطرفه بابل دک باید مشابه دالهای توپر طراحی شود، سیستم های دال آجدار ، مانند سقف های یوبوت ، که شامل یک شبکه تیرهای I شکل عمود بر هم هستند، باید به صورت تیر طراحی و محاسبه گردند.

ظرفیت باربری سقف حفره دار

یک دال توپر به دلیل وزن زیاد خود ، برای دهانه های بلند دچار مشکل خواهد ش. بررسی سقف سبک نشان می دهد که این نوع سقف ها با حذف 35 در صد از بتن و در عین حال حفظ مقاومت، این مشکل را برطرف کرده اند. آزمایش ها نشان داده است که برای یک سقف بابل دک با ظرفیت باربری یکسان ، تنها 50 درصد بتن مورد نیاز برای یک دال تو پر لازم است . یا سقف بابل دک در مقایسه با دال توپر با ضخامت یکسان ، با مصرف 65 درصد بتن ، ظرفیت باربری را تا دو برابر افزایش می دهد.

مقاومت برشی انواع سقف سبک

تفاوت اصلی بین یک دال توپر و یک دال دوطرفه توخالی مقاومت برشی است. در اثر کاهش حجم بتن در مقطع ، مقاومت برشی نیز کاهش خواهد یافت . اما عملا این کاهش مقاومت برشی مشکلی را ایجاد نخواهد کرد ، زیرا در محل هایی که برش مشکل ساز است ، مانند اطراف ستون ها و دیوارها ، می توان با حذف گوی ها یا باکس های توخالی ، حجم بتن و درنتیجه مقاومت برشی را افزایش داد .

مقاومت انواع سقف سبک در برابر آتش

مقاومت انواع سقف سبک در برابر آتش تنها مربوط به مقدار لایه بتن فوقانی و تحتانی است. مقاومت در برابر آتش وابسته دمای میلگرد و انتقال حرارت توسط آنهاست. چون بالا و پایین این سقف ها تو پر هستند و میلگردها در این نواحی قرار دارند، مقاومت در برابر آتش می تواند مطابق یا نیاز طراحی شود. طبق بررسی های انجام شده ، مقاوت در برابر آتش در این نوع سقف ها 60 تا 180 دقیقه  و در برابر دود 1.5 برابر این مقدار است.

مزایای انواع سقف سبک

انعطاف پذیری در طراحی: طراحی این سقف ها با پلان های غیر معمول و دهانه های بلند و ستونهای کمتر سازگاری دارد.

حذف آویز تیرها: موجب ساخت سریعتر و ارزانتر دیوارها و تاسیسات می شود .

کاهش کلی هزینه: مصرف مصالح کاهش می یابد و ساخت و ساخت سریع تر انجام می شود.

کاهش وزن مرده: کاهش 35 درصدی بار مرده که موجب کوچکتر شدن ابعاد پی می گردد.

دهانه های بلندتر بین ستون ها:  طول دهانه ها تا 50 درصد نسبت به سازه های سنتی بیشتر است.

اجرای لوله کشی تاسیسات

اجرای تاسیسات و سیستم های سرمایش و گرمایش در سقف سبک

سقف سبک نصب تاسیساتی نظیر داکت ها و سیستم های سرمایش و گرمایش را ساده می کند . لوله های تأسیسات هم می توانند به حالت پیش ساخته در بین شبکه گوی ها قرار گیرند و هم قبل از بتن ریزی در محل نصب شوند . سرمایش و گرمایش در دالها می تواند موجب کاهش قابل ملاحظه مصرف انرژی شود.

لطفا نظرات و تجربیات خود را در مورد انواع سقف سبک یا حفره دار مطرح کنید. آیا با توجه به محاسن و معایب این نوع سقف ها را برای ساخت و ساز پیشنهاد می نمایید؟

منبع: unistroy.spbstu

تحریریه کلینیک ساختمان بیلدینگ پلاس