در ارزیابی دوام و کارایی سازه ها، همیشه استفاده از تکنولوژی های پیشرفته بهترین انتخاب نیست. برخی روش های سنتی، با طراحی دقیق و استفاده بهینه از مصالح ساده، می‌توانند سازه هایی مقاوم و پایدار ایجاد کنند.
یکی از این روش ها، سقف های طاق ضربی است که بر اساس قوس های کم خیز و استفاده از تیرهای فلزی ساخته می‌شوند. در این سیستم، با چیدن آجرها به طور دقیق، بارها به تیرآهن منتقل می‌شوند و سقف در برابر بارهای عمودی مقاوم می‌ماند. هرچند ظاهر این سقف ها ساده به نظر می‌رسد، ولی اجرای صحیح آن ها نیازمند رعایت اصول مهندسی در توزیع نیرو و هماهنگی مصالح است. این سیستم که روزگاری در بسیاری از ساختمان ها استفاده می‌شد، هنوز هم در برخی بناهای قدیمی و پروژه های بازسازی دیده می‌شود.
در این مقاله، به بررسی اجرای سقف طاق ضربی و جنبه های مختلف این سیستم قالب بندی سقف خواهیم پرداخت و نگاهی به مزایا و چالش های آن خواهیم انداخت.
سقف طاق ضربی چیست؟
سقف طاق ضربی یک نوع سقف قوسی شکل است که به دلیل فرم خاص خود، بارهای وارد بر سازه را به خوبی توزیع می‌کند. به عنوان یکی از انواع سقف های ساختمانی، سقف طاق ضربی به طور خاص در بناهای تاریخی و معماری سنتی ایرانی کاربرد داشته و در ساختمان های قدیمی برای ایجاد پوشش های مقاوم و با استحکام بالا استفاده می‌شده است.
در این نوع سقف ها، به جای استفاده از تیرهای افقی، از قوس های ضربی استفاده می‌شود که به صورت تقاطع دو یا چند قوس بر روی هم قرار می گیرند. این قوس ها، علاوه بر ایجاد زیبایی خاص در معماری، به سقف توانایی تحمل بارهای عمودی را می‌دهند. اما از آنجا که این سقف ها در برابر بارهای جانبی (مثل زلزله) چندان کارآمد نیستند، در سازه های امروزی معمولا جایگزین هایی برای آن ها استفاده می‌شود.
سقف های طاق ضربی بیشتر در بناهای تاریخی با دهانه های بزرگ و متنوع اجرا می‌شوند. به عنوان مثال، در یزد سقف هایی با دهانه های بزرگتر از ۶ متر نیز مشاهده شده و در بناهایی مثل طاق کسری نمونه های مشهوری از این نوع سقف ها وجود دارد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: سرجک قابل رگلاژ
مراحل ساخت و اجرای سقف طاق ضربی
برای اجرای سقف طاق ضربی، مجموعه‌ای از مراحل مشخص وجود دارد که رعایت ترتیب و دقت در انجام آن ها، نقش مهمی در کیفیت نهایی سازه خواهد داشت. در ادامه، این مراحل به صورت خلاصه و مرحله به مرحله ارائه شده‌اند.
۱- انتخاب و آماده سازی اولیه تیرآهن ها
در نخستین گام، تیرآهن هایی انتخاب می‌شوند که از سلامت کامل برخوردار بوده، دچار خمیدگی، زنگ زدگی یا هرگونه آسیب فیزیکی نباشند. سپس با توجه به ابعاد مورد نیاز پروژه، این تیرآهن ها برش داده می‌شوند. لازم است از نگهداری طولانی مدت آن ها در فضای باز و در معرض شرایط جوی خودداری شود، چرا که این موضوع می‌تواند بر کیفیت و دوام مصالح تأثیر منفی بگذارد.
۲- نصب تیرآهن سقف
در اجرای سقف طاق ضربی، نباید انتهای تیرآهن ها مستقیم روی دیوارهای آجری قرار گیرد تا از خرد شدن آجرها جلوگیری شود. برای این منظور، باید یک کلاف افقی بتن مسلح در امتداد دیوار نصب گردد تا بار به طور یکنواخت توزیع شود و محل مناسبی برای جوش دادن تیرآهن ها ایجاد شود. صفحات فولادی در کلاف با میلگرد مهار شده و فاصله میان تیرآهن‌ها معمولا ۹۰ تا ۱۱۰ سانتی متر است.
۳- نصب میل مهار
در سقف های طاق ضربی، تیرآهن های ابتدایی و انتهایی اهمیت زیادی دارند و بخش عمده‌ای از استحکام سازه را تامین می‌کنند. این سقف ها قادر به تحمل بارهای عمودی هستند، اما در مواجهه با نیروهای افقی، به ویژه فشارهای جانبی، آسیب پذیرند. این فشارها می‌توانند باعث تغییر شکل قوس و حتی ریزش آجرها شوند.
برای جلوگیری از این اتفاقات، از میل مهار استفاده می‌شود. میل مهار که معمولا از تسمه یا میلگردهایی با قطر حداقل ۱۰ میلیمتر ساخته می‌شود، بین تیرآهن ها قرار می‌گیرد و از جابجایی افقی آنها جلوگیری می‌کند. در شرایط معمول، برای هر ۲۵ متر مربع از سطح سقف، یک میل مهار ضروری است. همچنین تیرآهن های انتهایی باید با میلگردهایی کشیده و مستقیم به تیرهای کناری متصل شوند تا از هرگونه تغییر مکان بیشتر جلوگیری شود.
۴- اضافه کردن ضد زنگ به قطعات فولادی
تیرآهن ها و میلگردها باید قبل از نصب طاق و پس از آن، با رنگ ضد زنگ پوشش داده شوند تا از آسیب های ناشی از زنگ زدگی محافظت شوند. رنگ آمیزی قبل از نصب توصیه نمی‌شود؛ زیرا در حین حمل و نصب، بخشی از پوشش رنگی ممکن است از بین برود و در هنگام جوشکاری نیز به دلیل حرارت زیاد، رنگ در محل جوش از بین می‌رود.
از آنجایی که گچ می‌تواند باعث آسیب به فولاد شود، توجه به ضد زنگ کردن قطعات فولادی از اهمیت بالایی برخوردار است تا طول عمر بیشتری داشته باشند.
۵- طاق زنی
در مرحله طاق زنی، آجرها باید به طور عمودی بر تیرآهن قرار گرفته و با خیز ۳ تا ۴ سانتیمتر چیده شوند. بندهای آجرها نباید روبه‌روی یکدیگر قرار گیرند و فاصله بین آجرها باید با دقت تنظیم شود. همچنین، باید سوراخ هایی برای عبور لوله ها پیش بینی شود و از هرگونه تغییر در ساختار طاق برای این منظور خودداری گردد.
۶- دوغاب ریزی
پس از اتمام پوشش دهی سقف طاق ضربی، برای افزایش استحکام و یکپارچگی ساختار، ملات گچ باید به طور یکنواخت از قسمت بالای سقف ریخته شود. این فرایند باید به گونه‌ای انجام شود که تمامی درزها و شکاف های میان آجرها به طور کامل پر شده و لایه‌ای مستحکم و یکپارچه بر سطح طاق شکل گیرد.
۷- آماده سازی سطح روی سقف
سطح سقف طاق ضربی به علت ویژگی های ساختاری خود معمولاً ناهموار است و به همین دلیل نیاز به پر کردن دارد. برای این منظور، باید از موادی سبک مانند بتن سبک استفاده شود تا سطح طاق یکپارچه و هموار گردد. پس از تکمیل این مرحله، عملیات کف سازی نهایی طبق نقشه طراحی شده صورت می‌گیرد. یکی از مزایای این پوشش پرکننده، امکان نصب و عبور لوله های تاسیساتی از درون آن است، بنابراین واجب است که تمامی فرآیندهای لوله کشی قبل از این مرحله به پایان برسند.
۸- زیرسازی سقف طاق ضربی
در زیرسازی سقف طاق ضربی، اختلاف رفتار حرارتی فولاد و آجر موجب ایجاد ترک های مویی، مخصوصا در امتداد تیرآهن ها می‌شود. برای جلوگیری از این پدیده، نصب توری سیمی گالوانیزه در اطراف تیرآهن توصیه می‌شود تا پیوندی یکنواخت میان گچ و فولاد برقرار شده و از بروز ترک جلوگیری گردد.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: کنج مدولار
مزایا و معایب سقف طاق ضربی
برای درک بهتر عملکرد سقف طاق ضربی، ابتدا باید با مزایای فنی و اجرایی آن آشنا شویم.
- سرعت بالا در اجرا
- دسترسی آسان به مصالح
- عدم نیاز به نیروی متخصص
- اقتصادی بودن ساخت
- قابلیت انجام تغییرات پس از ساخت
با وجود مزایای این سیستم، برخی محدودیت‌ها و مشکلات فنی نیز در اجرای طاق ضربی وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد.
- عدم یکپارچگی و نداشتن انسجام کافی در ساختار سقف
- احتمال خوردگی فولاد در تماس با سیلیکات گچ (ترکیب گچ با سیلیس)
- لرزش سقف به دلیل عوامل مختلف مانند تردد روی آن یا عوامل محیطی
- سنگینی سقف و ضعف استحکام دیافراگم، که می‌تواند در هنگام زلزله باعث فرو ریختن آوار سنگین و آسیب به ساکنان شود
- عبور تاسیسات مانند لوله از روی سقف، تنها با افزایش ضخامت سقف ممکن است که این خود باعث افزایش وزن می‌شود
روش های تقویت سقف طاق ضربی
روش های تقویت سقف طاق ضربی به منظور افزایش سختی و استحکام آن و جلوگیری از آسیب پذیری سازه در برابر نیروهای خارجی مانند زمین لرزه به کار می‌روند. این روش ها شامل:
- جوش دادن تسمه یا میلگرد به زیر تیرچه ها: انجام این کار باعث افزایش پایداری سقف طاق ضربی می‌شود. این اتصال، یکپارچگی سقف را تقویت کرده و آن را در برابر بارهای اضافی مقاوم‌تر می‌کند.
- قرار دادن تیرآهن های عرضی عمود بر تیرچه ها: این اقدام موجب تقویت سقف طاق ضربی می‌شود. با ایجاد اتصال میان تیرچه ها و تیرآهن های عرضی، پایداری سقف افزایش یافته و توانایی آن در تحمل بارهای مختلف بیشتر می‌شود.
- اتصال انتهای تیرچه ها و اجرای کلاف بتنی: این کار یکپارچگی سقف را تقویت کرده و مقاومت آن را در برابر بارهای اضافی افزایش می‌دهد.
- اتصال سقف به دیوار با میلگرد: این اتصال باعث می‌شود که سقف و دیوار به طور محکم به هم متصل شوند و در برابر نیروهای جانبی مقاوم تر شوند.
- استفاده از تکیه گاه فلزی یا بتنی: این تکیه گاه ها به استحکام بیشتر ناحیه اتصال تیرچه ها و دیوار کمک می‌کنند و از انتقال بارهای اضافی به دیوار جلوگیری می‌کنند.
پیشنهاد ناشر
ممکن است این را نیز بپسندید: قالب ستون گرد
نکات اجرای سقف های طاق ضربی
- استفاده از آجرهای جوش و خام (بی کیفیت و نامناسب) در سقف های طاق ضربی به دلیل ضعف در تحمل بار، باعث ریزش طاق می‌شود.
- آجرها نباید کاملا در آب غوطه ور شوند، بلکه باید کمی خیس شوند و بلافاصله در محل نصب قرار گیرند تا چسبندگی بهتر و استحکام بیشتری داشته باشند.
- بعد از اتمام ساخت طاق، یک لایه دوغاب گچی روی سطح آن ریخته می‌شود تا منافذ موجود در آجرها پر شود و طاق به شکلی مستحکم و یکپارچه درآید. این کار به تقویت انسجام سقف کمک می‌کند.
- در زمان بارندگی، اجرای طاق ضربی مناسب نیست، چون باران قبل از نصب پوشش های عایقی، گچ را خراب کرده و موجب ریزش طاق می‌شود.
- در این نوع سقف ها، بهتر است تمام دهانه ها به صورت همزمان و یکنواخت اجرا شوند.
- برای پنهان کردن تیرآهن ها، روی آنها را با کرباس و چسب می‌پوشانند.
- قوس سقف باید در طول دهانه ها به طور یکنواخت حفظ شود، زیرا قوس زیاد منجر به هدر رفتن پوشش اندود می‌شود.
سقف های طاق ضربی، به دلیل طراحی قوسی شکل خود، توانایی توزیع مناسب بارها را دارند و در بناهای تاریخی کاربرد فراوانی دارند. این نوع سقف ها در برابر بارهای عمودی مقاوم هستند، اما در مواجهه با نیروهای جانبی نظیر زلزله، آسیب پذیر هستند.
برای تقویت استحکام آن ها، از روش هایی مثل جوش دادن میلگرد به تیرچه‌ها و نصب تیرآهن های عرضی بهره برده می‌شود. این سیستم با وجود مزایایی چون سرعت اجرا و هزینه پایین، با مشکلاتی مانند خوردگی فولاد و سنگینی سقف همراه است. رعایت اصول مهندسی و استفاده از مصالح باکیفیت برای حفظ استحکام و طول عمر سقف های طاق ضربی ضروری می باشد.
بدون دیدگاه