سقف طاق ضربی | فیلم آموزش اجرا، مشخصات فنی و محاسبات

اگر در ساختمان‌های قدیمی یا اسکلت‌های فولادی رفت‌وآمد کرده باشید، احتمالا سقف طاق ضربی را دیده‌اید؛ سیستمی که هنوز هم در برخی پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما طاق ضربی چیست و چگونه اجرا می‌شود؟ محاسبه تیرآهن سقف طاق ضربی چگونه انجام می‌شود یا هر متر مربع طاق ضربی چند آجر لازم دارد؟

سقف طاق ضربی یک سیستم قدیمی و رایج در اسکلت‌های فولادی است که به دلیل اجرای ساده و هزینه کم هنوز در پروژه‌های کوچک و بازسازی استفاده می‌شود. در این مقاله از آکادمی عمران به بررسی نحوه اجرا، مشخصات فنی، محاسبات، عملکرد در زلزله و روش‌های مقاوم‌سازی سقف طاق ضربی پرداخته‌ایم.

برای آشنایی بهتر با نحوه اجرای سقف طاق ضربی، ابتدا ویدئوی زیر را مشاهده کنید. این ویدئو بخشی کوتاه از دوره اجرای ساختمان آکادمی عمران است که در آن، فرآیند ساخت یک ساختمان به‌صورت صفر تا صد آموزش داده می‌شود.

سقف طاق ضربی چیست؟

سقف طاق ضربی، یک سیستم سقف سنتی در ساختمان‌های فولادی است که فضای بین تیرآهن‌ها با آجر و ملات به صورت قوسی پوشانده می‌شود.

این سیستم که با نام طاق ضربی سنتی نیز شناخته می‌شود، در گذشته به دلیل استفاده از مصالح در دسترس، سرعت اجرای مناسب و عملکرد قابل قبول در برابر بارهای ثقلی، سال‌ها یکی از رایج‌ترین گزینه‌ها برای اجرای انواع سقف اسکلت فولادی در ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی ایران بود.

هرچند امروزه این سیستم بیشتر در ساختمان‌های قدیمی دیده می‌شود، اما ریشه آن به معماری سنتی ایران بازمی‌گردد. در بسیاری از بناهای تاریخی، طاق‌های آجری با دهانه‌های بزرگ و فرم‌های متنوع، علاوه بر انتقال بار، نقش مهمی در زیبایی و هویت معماری بنا دارند.د. در مقابل، در ساختمان‌های فولادی امروزی، این سیستم معمولا بین تیرآهن‌هایی با فاصله حدود ۷۰ سانتی‌متر تا یک متر (گاها تا 130 سانتی‌متر) اجرا می‌شود.

اگرچه امروزه استفاده از سقف طاق ضربی در پروژه‌های جدید محدود شده است، اما همچنان در ساختمان‌های قدیمی و برخی پروژه‌های بازسازی کاربرد دارد؛ ازاین‌رو شناخت ویژگی‌ها، نحوه اجرا و محدودیت‌های این سیستم برای مهندسان و مجریان ساختمان اهمیت دارد.

بیش از ۵۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

مشاهده

اجزای سقف طاق ضربی

عملکرد صحیح سقف طاق ضربی به هماهنگی اجزای تشکیل‌دهنده آن بستگی دارد. هر یک از این اجزا، از تیرآهن و آجر گرفته تا ملات و مصالح پرکننده، وظیفه مشخصی در انتقال بار، پایداری و اجرای صحیح این سیستم بر عهده دارند. آشنایی با این اجزا، درک نحوه عملکرد و اجرای سقف طاق ضربی را نیز ساده‌تر می‌کند.

در جدول زیر، مهم‌ترین اجزای سقف طاق ضربی، وظیفه هر یک و مصالح رایج مورد استفاده در آن‌ها آورده شده است.

توجه داشته باشید میلگردهای مهاربندی معمولا در سقف‌های طاق ضربی قدیمی وجود ندارند و بیشتر در مقاوم‌سازی یا برخی روش‌های اجرای جدید برای کاهش لرزش استفاده می‌شوند.

انواع طاق ضربی

اگرچه سقف طاق ضربی از نظر سازه‌ای دسته‌بندی مشخصی ندارد، اما بر اساس مصالح مصرفی، دو نوع متداول برای آن وجود دارد که هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند.

طاق ضربی آجری

طاق ضربی آجری رایج‌ترین نوع این سیستم است که با استفاده از آجر فشاری و ملات گچ یا گچ و خاک اجرا می‌شود. مقاومت مناسب آجر در برابر فشار، دسترسی آسان به مصالح و تجربه بالای استادکاران، باعث شده این روش سال‌ها به‌عنوان گزینه اصلی اجرای سقف طاق ضربی در ایران مورد استفاده قرار گیرد.

طاق ضربی با سفال

در برخی پروژه‌ها به جای آجر فشاری از بلوک‌های سفالی استفاده می‌شود. استفاده از سفال می‌تواند وزن سقف را تا حدی کاهش دهد، اما به دلیل مقاومت کمتر نسبت به آجر و محدودیت‌های اجرایی، کاربرد آن نسبت به طاق ضربی آجری بسیار کمتر است و امروزه به‌ندرت اجرا می‌شود.

سیستم سقف طاق ضربی

سیستم سقف طاق ضربی بر پایه انتقال بار از طریق قوس‌های آجری عمل می‌کند. در این سیستم، بارهای واردشده از کف، ابتدا به طاق آجری منتقل شده و سپس از طریق تیرآهن‌های فرعی به تیرهای اصلی و در نهایت به ستون‌ها و فونداسیون انتقال می‌یابند. به همین دلیل، هماهنگی بین آجر، ملات و تیرآهن‌ها نقش مهمی در عملکرد صحیح این سقف دارد.

در سقف طاق ضربی، قوس آجری بین تیرآهن‌های فرعی اجرا می‌شود. فاصله این تیرها معمولا بین ۷۰ تا 130 سانتی‌متر است تا قوس بتواند به‌درستی شکل گرفته و بارهای واردشده را به تیرآهن‌های دو طرف منتقل کند.

مسیر انتقال بار در سقف طاق ضربی

بارهای ناشی از وزن کف، افراد و تجهیزات ابتدا به طاق آجری وارد می‌شوند. به بیان ساده، قوس آجری نخستین عضو باربر این سیستم است و تیرآهن‌ها نقش تکیه‌گاه و انتقال‌دهنده بار را بر عهده دارند. در ادامه، بار از طریق تیرآهن‌های فرعی به تیرهای اصلی، سپس به ستون‌ها و در نهایت به فونداسیون منتقل می‌شود.

عملکرد صحیح این مسیر انتقال بار، به اجرای دقیق قوس، کیفیت ملات و فاصله مناسب بین تیرآهن‌ها وابسته است؛ به‌گونه‌ای که هرگونه خطا در اجرای این اجزا می‌تواند بر عملکرد نهایی سقف تأثیر بگذارد.

نقش قوس در انتقال بار

برخلاف تیرهای بتنی یا فولادی که بخش عمده بار را از طریق خمش تحمل می‌کنند، آجرهای طاق ضربی با تشکیل یک قوس، نیروهای واردشده را عمدتا به نیروهای فشاری تبدیل کرده و به دو تکیه‌گاه منتقل می‌کنند. از آنجا که آجر در برابر فشار مقاومت بالایی دارد اما در برابر کشش ضعیف است، این روش انتقال بار باعث می‌شود سقف بتواند بارهای ثقلی را با عملکرد مناسبی تحمل کند

به همین دلیل، اجرای صحیح خیز قوس، چیدمان آجرها و کیفیت ملات، تاثیر مستقیمی بر ظرفیت باربری، پایداری و دوام سقف خواهد داشت.

نقش تیرآهن در سقف طاق ضربی

تیرآهن‌های فرعی تکیه‌گاه اصلی قوس‌های آجری هستند و بار منتقل‌شده از هر طاق را دریافت می‌کنند. این بار سپس به تیرهای اصلی منتقل شده و از طریق ستون‌ها به پی ساختمان می‌رسد. در واقع، تیرآهن‌ها نقش نگهدارنده قوس‌های آجری را بر عهده دارند و بدون وجود آن‌ها، تشکیل قوس و انتقال صحیح بار امکان‌پذیر نخواهد بود.

به همین دلیل، انتخاب مقطع مناسب تیرآهن و رعایت فاصله استاندارد بین تیرها، از مهم‌ترین عوامل در عملکرد صحیح سقف طاق ضربی به شمار می‌رود.

نقش ملات گچ در اجرای طاق ضربی

در اجرای سنتی سقف طاق ضربی، معمولا از ملات گچ یا گچ و خاک استفاده می‌شود؛ زیرا گچ زمان گیرش بسیار کوتاهی دارد و آجرها را در مدت زمان کمی در جای خود تثبیت می‌کند. این ویژگی باعث می‌شود اجرای قوس با سرعت بیشتری انجام شده و معمولا نیازی به قالب‌بندی دائمی نباشد.

البته گیرش سریع گچ، زمان اجرای هر طاق را محدود می‌کند؛ بنابراین مهارت استادکار در چیدمان صحیح آجرها و اجرای یکنواخت قوس، تاثیر زیادی بر کیفیت نهایی سقف خواهد داشت.

مشخصات فنی سقف طاق ضربی

پیش از اجرای سقف طاق ضربی، آشنایی با مشخصات فنی آن اهمیت زیادی دارد. عواملی مانند فاصله تیرآهن‌ها، حداکثر دهانه، ضخامت سقف، وزن تقریبی و نوع مصالح مصرفی، تاثیر مستقیمی بر عملکرد سازه‌ای، ظرفیت باربری و نحوه اجرای این سیستم دارند.

جدول زیر مهم‌ترین مشخصات فنی سقف طاق ضربی را به‌صورت خلاصه نشان می‌دهد.

توجه داشته باشید مقادیر فوق تقریبی هستند و با توجه به نوع پروژه، جزئیات اجرا و مصالح مصرفی می‌توانند متفاوت باشند.

فاصله تیرآهن‌ها در طاق ضربی

فاصله تیرآهن‌های فرعی معمولا بین ۷۰ سانتی‌متر تا یک متر (گاها تا 130 سانتی‌متر) در نظر گرفته می‌شود. انتخاب این فاصله به عواملی مانند دهانه، بارهای وارد بر سقف و نوع مصالح بستگی دارد. افزایش بیش از حد فاصله تیرها می‌تواند موجب کاهش پایداری قوس و افزایش خیز سقف شود.

حداکثر دهانه سقف طاق ضربی

در ساختمان‌های متعارف، سقف طاق ضربی معمولاً برای دهانه‌هایی تا حدود ۵ متر اجرا می‌شود. با این حال، در معماری سنتی ایران نمونه‌هایی با دهانه‌های بزرگ‌تر نیز وجود دارد که با استفاده از قوس‌های مناسب و ضخامت بیشتر اجرا شده‌اند.

میزان تحمل بار سقف طاق ضربی

میزان تحمل بار سقف طاق ضربی به عواملی مانند فاصله تیرآهن‌ها، دهانه سقف، مشخصات تیرآهن، کیفیت اجرای قوس آجری و نوع مصالح مصرفی بستگی دارد. به همین دلیل، ظرفیت باربری این سقف در پروژه‌های مختلف می‌تواند متفاوت باشد.

به‌طور معمول، بار مرده سقف طاق ضربی حدود ۵۳۰ کیلوگرم بر مترمربع و بار زنده آن حدود ۲۵۰ کیلوگرم بر مترمربع در نظر گرفته می‌شود. بنابراین، مجموع بارهای وارد بر سقف طبقات حدود ۸۰۰ کیلوگرم بر مترمربع (به‌صورت تقریبی) خواهد بود.

در سقف بام نیز با در نظر گرفتن بار برف، مجموع بار طراحی معمولا حدود ۷۰۰ کیلوگرم بر مترمربع محاسبه می‌شود که بسته به شرایط اقلیمی و ضوابط آیین‌نامه‌ای می‌تواند تغییر کند.

مراحل اجرای سقف طاق ضربی

اجرای سقف طاق ضربی در ظاهر ساده به نظر می‌رسد، اما عملکرد صحیح آن به رعایت ترتیب مراحل اجرا و دقت در جزئیات اجرایی وابسته است. این سقف به‌طور کلی در چهار مرحله شامل نصب تیرآهن‌ها، اجرای قوس آجری، استفاده از ملات گچ و در نهایت کف‌سازی اجرا می‌شود.

1- نصب تیرآهن ها

در اولین مرحله، تیرآهن‌های اصلی و فرعی اجرا می‌شوند. تیرآهن‌های مورد استفاده باید کاملا سالم و عاری از پوسیدگی، ترک، زنگ‌زدگی و خوردگی باشند. همچنین توصیه می‌شود از انبار کردن طولانی‌مدت آن‌ها در فضای باز خودداری شود؛ زیرا رطوبت باعث تشکیل اکسید آهن و در نهایت خوردگی تیرآهن خواهد شد.

منظور از تیر ریزی اسکلت فلزی، نصب تیرهای اصلی و فرعی است؛ اما در سازه‌های بنایی، تیرها روی دیوارهای باربر قرار می‌گیرند. در این حالت باید برای پاتاق (دهانه سقف) تکیه‌گاه مناسبی در نظر گرفته شود.

قرار دادن مستقیم تیرآهن روی دیوار آجری، به دلیل عرض کم بال تیرآهن و تمرکز تنش، می‌تواند باعث خرد شدن آجرهای زیر آن شود. به همین دلیل، اجرای زیرسری یا کلاف بتنی سرتاسری در محل قرارگیری تیرآهن‌ها توصیه می‌شود تا بار سقف به‌صورت یکنواخت به دیوار منتقل شود.

فاصله تیرآهن‌های فرعی معمولا بین ۷۰ تا 130 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود و پس از تنظیم فاصله، تیرآهن‌ها به صفحات فولادی که از قبل در کلاف بتنی مهار شده‌اند، جوش داده می‌شوند.

2- طاق زدن با آجر (نحوه اجرای طاق و قوس)

پس از نصب تیرآهن‌ها، فضای بین آن‌ها با استفاده از آجر فشاری و ملات گچ یا گچ و خاک به‌صورت قوسی پوشانده می‌شود. این مرحله که با نام طاق زدن شناخته می‌شود، مهم‌ترین بخش اجرای طاق ضربی است.

در این مرحله، استادکار آجرها را با ایجاد خیز مناسب و به‌صورت ردیفی بین دو تیرآهن می‌چیند تا قوس شکل بگیرد. این قوس باعث می‌شود بارهای وارد بر سقف به‌جای ایجاد کشش در آجر، عمدتا به نیروهای فشاری تبدیل شده و به تیرآهن‌های دو طرف منتقل شوند.

دقت در میزان خیز قوس، نحوه چیدمان آجرها و یکنواخت بودن بندها، تاثیر مستقیمی بر عملکرد، دوام و ظرفیت باربری سقف خواهد داشت.

3- اجرای ملات گچ (مقدار گچ و خاک)

در اجرای سنتی سقف طاق ضربی، معمولا از ملات گچ یا گچ و خاک استفاده می‌شود. دلیل استفاده از گچ، گیرش سریع آن است که باعث می‌شود آجرها در مدت کوتاهی در جای خود ثابت شده و اجرای قوس بدون نیاز به قالب‌بندی دائمی امکان‌پذیر باشد.

مقدار گچ و خاک در طاق ضربی به عواملی مانند فاصله تیرآهن‌ها، میزان خیز قوس، ابعاد آجر و مهارت اجرا بستگی دارد؛ بنابراین عدد ثابتی برای تمام پروژه‌ها وجود ندارد. با این حال، ملات باید به اندازه‌ای باشد که علاوه بر اتصال مناسب آجرها، قوس را تا زمان گیرش کامل تثبیت کند.

4- کف سازی نهایی

پس از اتمام اجرای طاق، روی قوس‌ها با مصالح پرکننده مناسب پر شده و عملیات کف‌سازی انجام می‌شود تا سطحی هموار برای اجرای کفپوش نهایی ایجاد شود.

در صورت نیاز، برای جلوگیری از تغییر فاصله تیرآهن‌ها و افزایش یکپارچگی سقف، از میل‌مهار نیز استفاده می‌شود. این میل‌مهارها معمولا با تسمه یا میلگردهای حداقل ۱۰ میلی‌متری به‌صورت ضربدری اجرا شده و در فواصل مناسب، تیرآهن‌های فرعی را به یکدیگر متصل می‌کنند.

محاسبه تیرآهن سقف طاق ضربی

برای انتخاب تیرآهن مناسب در سقف طاق ضربی، علاوه بر کنترل مقاومت خمشی، باید خیز تیر نیز بررسی شود. در ادامه، روند محاسبه تیرآهن برای سقف طاق ضربی به‌صورت گام‌به‌گام ارائه شده است.

توجه داشته باشید محاسبات زیر صرفا یک مثال آموزشی بر اساس روش تنش مجاز (ASD) است تا روند انتخاب تیرآهن در سقف طاق ضربی را نشان دهد. طراحی نهایی باید مطابق آیین‌نامه‌های معتبر و توسط مهندس محاسب انجام شود.

محاسبه تیرآهن سقف طاق ضربی بر اساس ماکزیمم لنگر خمشی وارده صورت می‌گیرد.

به عنوان مثال، برای دهانه ۶ متر، ماکزیمم لنگر خمشی تیر (در صورتی که دو سر تیرآهن‌ها به صورت ساده روی شناژ تکیه داشته باشند) برابر است با ۳۶۰۰ کیلوگرم‌متر (kg·m).

این مقدار بر اساس فرمول زیر محاسبه می‌شود:

کیلوگرم در متر 3600 = 8 ⁄ M = ql²

همان‌طور که در قسمت بالا گفتیم، بار وارد بر طبقات برابر با ۸۰۰ کیلوگرم در مترمربع است که برای یک متر عرض سقف، بار گسترده تیر برابر خواهد بود با:

برای طول یک متر q = 800 kg⁄m

برای استفاده از واحد سانتی‌متر در روابط بعدی:

q=8kg/cm
L=6m

اساس مقطع لازم برابر است با:

مجاز W_x = M ⁄ F_y

که در آن:

F_y × 0.6  =  مجاز F_y

F_y برابر است با تنش تسلیم فولاد که این مقدار 2400 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است. بنابراین:

کیلوگرم در سانتی متر مربع 1440 = 2400 × 0.6 =  مجاز F_y

در نتیجه:

سانتی متر مکعب 250 = 1440 ⁄ (100 × 3600) = W_x

چون واحد ماکزیمم لنگر خمشی کیلوگرم‌متر (kg·m) بود، در رابطه بالا در ۱۰۰ ضرب شده تا بر حسب کیلوگرم‌سانتی‌متر تبدیل شود.

بر اساس جدول اشتال، پروفیل IPE22 انتخاب می‌شود. اما برای انتخاب نهایی تیرآهن، باید میزان خیز نیز کنترل شود. حداکثر خیز مجاز برابر 1/360 تا 1/300 طول دهانه است که برای دهانه ۶ متر، حدود ۱٫۷ تا ۲ سانتی‌متر خواهد بود.

خیز از رابطه زیر به دست می‌آید:

( 384EI ) ⁄ ( 5q × l⁴ ) = d

که در آن:

E = مدول الاستیسیته فولاد

کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع   ⁵ 10 × 21 = E

I = ممان اینرسی مقطع

(⁴ cm) I = 2770   براساس جدول اشتال

در نتیجه:

سانتی‌متر 2.3 = ( 2770 × ⁵ 10 × 21 × 384 ) ⁄ ( 600⁴ × 8 × 5 ) = d

از آنجایی که خیز پروفیل IPE22 برابر ۲٫۳ سانتی‌متر است و این مقدار از خیز مجاز بیشتر است، بنابراین پروفیل IPE24 انتخاب می‌شود.

برای محاسبه وزن شاخه ۶ متری تیرآهن IPE24، کافی است مقدار G در جدول اشتال در عدد ۶ ضرب شود:

کیلوگرم 184.2 = 6 × 30.7

بنابراین، وزن یک شاخه ۶ متری تیرآهن IPE24 برابر ۱۸۴٫۲ کیلوگرم خواهد بود.

تعداد آجر در هر متر مربع سقف طاق ضربی

همان‌طور که گفته شد، برای اجرای سقف طاق ضربی معمولا از آجر فشاری استفاده می‌شود. تعداد آجر مورد نیاز به عواملی مانند ضخامت طاق، میزان خیز قوس، ابعاد آجر و ضخامت ملات بستگی دارد. ابعاد متداول آجر فشاری نیز حدود ۲۱.۵ × ۱۰ × ۵ سانتی‌متر است.

اگر آجرهای فشاری با طول ۲۱.۵ سانتی‌متر در امتداد قوس چیده شوند، برای اجرای هر یک متر مربع سقف طاق ضربی به‌طور تقریبی ۵۰ تا ۸۰ عدد آجر نیاز خواهد بود.

بدیهی است که این مقدار با توجه به نوع اجرا، ضخامت طاق، میزان خیز قوس و ابعاد آجر می‌تواند تغییر کند؛ بنابراین اعداد فوق تنها به‌عنوان یک مقدار تقریبی در نظر گرفته می‌شوند.

برای آشنایی بیشتر با ویژگی‌ها و انواع آجر فشاری، پیشنهاد می‌کنیم مقاله آجر چیست را مطالعه کنید. در این مقاله به‌طور کامل درباره انواع آجر، کاربردها و مشخصات فنی آن‌ها توضیح داده‌ایم.

رفتار سقف طاق ضربی در زلزله

سقف طاق ضربی برای تحمل بارهای قائم مانند وزن کف، افراد و تجهیزات طراحی شده است؛ اما در برابر بارهای جانبی ناشی از زلزله عملکرد مطلوبی ندارد. دلیل اصلی این موضوع، وزن زیاد سقف، صلبیت پایین و یکپارچه نبودن اجزای آن در مقایسه با سیستم‌های سقف جدید است.

در هنگام وقوع زلزله، نیروهای جانبی باعث ایجاد تغییرشکل در سازه می‌شوند. از آنجا که قوس‌های آجری و تیرآهن‌های سقف طاق ضربی عملکرد کاملا یکپارچه‌ای ندارند، احتمال ایجاد ترک در طاق‌ها، جدا شدن آجرها و حتی ریزش بخشی از سقف وجود دارد. علاوه بر این، بار مرده زیاد این سقف باعث افزایش نیروی زلزله وارد بر ساختمان می‌شود که می‌تواند میزان آسیب را بیشتر کند.

به همین دلیل، استفاده از سقف طاق ضربی در ساختمان‌های نوساز مطابق ضوابط و آیین‌نامه‌های امروزی بسیار محدود شده است. با این حال، در بسیاری از ساختمان‌های قدیمی که هنوز از این سیستم استفاده می‌کنند، می‌توان با اجرای روش‌های مناسب مقاوم‌سازی، یکپارچگی سقف را افزایش داد و عملکرد آن را در برابر زلزله تا حد قابل توجهی بهبود بخشید.

مقاوم سازی سقف طاق ضربی

هدف اصلی از مقاوم سازی سقف طاق ضربی، افزایش سختی، صلبیت و یکپارچگی سقف است. در صورت اجرای صحیح جزئیات اجرایی، علاوه بر بهبود عملکرد لرزه‌ای، قوس‌های آجری و دیوارهای انتهایی نیز بهتر مهار شده و ایمنی سقف افزایش می‌یابد.

برای افزایش صلبیت برشی و بهبود عملکرد این سیستم، معمولا از روش‌های زیر استفاده می‌شود.

روش های مقاوم سازی

• جوش دادن تسمه یا میلگرد به زیر تیرآهن‌های سقف برای افزایش یکپارچگی
• قرار دادن تیرآهن‌های عرضی به‌صورت عمود بر تیرآهن‌های موجود و اتصال آن‌ها به یکدیگر
• اتصال انتهای تیرآهن‌ها به یکدیگر با استفاده از میلگرد یا تسمه و اجرای کلاف بتنی در اطراف آن
• اتصال سقف به پشت دیوار از طریق ایجاد درگیری بین میلگردهای کار گذاشته شده در سقف و دیوار
• استفاده از تکیه‌گاه مناسب فلزی یا بتنی در محل اتصال تیرآهن‌های سقف به دیوار

مراحل مقاوم سازی و تعمیر سقف طاق ضربی

مراحل مقاوم سازی و تعمیر سقف طاق ضربی، بسته به روش انتخابی برای افزایش مقاومت و بهبود عملکرد آن متفاوت است. با این حال، به طور کلی می‌توان مراحل زیر را برای بهبود عملکرد لرزه‌ای در نظر گرفت. با اجرای این مراحل، عملکرد سقف طاق ضربی تا حد زیادی مشابه سقف مرکب (کامپوزیت) خواهد شد.

برداشتن کف‌سازی و نخاله‌های سقف

در این مرحله، ابتدا کف‌سازی تخریب شده و سپس خاک، سنگ و تمام نخاله‌های روی سقف تا رسیدن به آجرها برداشته می‌شود. این کار علاوه بر دسترسی آسان به طاق آجری، باعث کاهش بار مرده سقف نیز خواهد شد.

نصب ناودانی یا نبشی به عنوان برش‌گیر

در این مرحله، ناودانی یا نبشی به عنوان برش‌گیر روی تیرآهن‌ها به وسیله جوشکاری نصب می‌شود. این برش‌گیرها باعث درگیری بهتر دال بتنی با تیرآهن‌ها شده و عملکرد مرکب سقف را بهبود می‌بخشند.

توجه داشته باشید که حداکثر فاصله برش‌گیرها نباید بیشتر از ۸ برابر ضخامت دال بتنی باشد.

اگر ضخامت بتن روی تیرها کافی باشد، می‌توان با پر کردن فضای زیر بال تیر، درگیری لازم بین دال بتنی و تیرآهن را ایجاد کرد؛ اما این روش معمولاً توصیه نمی‌شود.

تعبیه و اجرای مش‌های میلگرد (آرماتوربندی)

در این مرحله، شبکه مش فولادی یا آرماتورها به‌صورت عمود بر یکدیگر روی سقف اجرا می‌شوند. این شبکه شامل میلگردهای خمشی و حرارتی بوده و وظیفه افزایش یکپارچگی و توزیع مناسب تنش‌ها را بر عهده دارد.

بتن ریزی و اجرای دال بتنی

در مرحله آخر، برای تبدیل سقف طاق ضربی به یک سقف مرکب، بتن‌ریزی انجام می‌شود. در این روش، طاق آجری نقش قالب دائمی را ایفا می‌کند و نیازی به جک و قالب‌بندی اضافی برای بتن‌ریزی وجود ندارد.

ضخامت بتن‌ریزی باید حداقل ۵ سانتی‌متر باشد که با توجه به فرورفتگی محل تیرآهن‌ها، این ضخامت در برخی قسمت‌ها به حدود ۸ سانتی‌متر نیز می‌رسد.

دقت کنید طبق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، ضخامت بتن روی برش‌گیرها باید حداقل ۲٫۵ سانتی‌متر باشد.

مزایا و معایب سقف طاق ضربی

سقف طاق ضربی در کنار مزایایی مانند سرعت اجرای بالا و هزینه مناسب، معایبی نیز دارد که باعث شده امروزه استفاده از آن در ساختمان‌های جدید کاهش یابد. مهم‌ترین مزایا و معایب این سیستم عبارت‌اند از:

مزایای سقف طاق ضربی شامل:

• سرعت و سهولت اجرای بالا
• ایجاد نمایی زیبا و سنتی
• هزینه مناسب مصالح و دسترسی آسان به آن‌ها
• آجرها نقش قالب را ایفا می‌کنند و نیازی به شمع‌بندی و قالب‌بندی نیست.
• امکان ایجاد تغییرات در نازک‌کاری پس از اجرای سقف

معایب سقف طاق ضربی عبارت‌اند از:

• نداشتن پیوستگی و یکپارچگی کافی
• وزن و بار مرده زیاد که باعث افزایش نیروی زلزله وارد بر سازه می‌شود.
• امکان عبور تأسیسات از داخل سقف وجود ندارد و برای این کار باید ضخامت سقف افزایش یابد.
• لرزش سقف هنگام بهره‌برداری
• عملکرد ضعیف در برابر زلزله و احتمال ریزش آوار
• مناسب نبودن برای برخی مناطق، مانند مناطقی با بار برف زیاد
• افزایش احتمال خوردگی و زنگ‌زدگی تیرآهن‌ها به دلیل استفاده از ملات گچ
• مقاومت پایین در برابر آتش‌سوزی

مقایسه سقف طاق ضربی با سایر سقف‌ها

سقف طاق ضربی در مقایسه با سیستم‌های جدید، از نظر عملکرد لرزه‌ای و وزن سازه‌ای ضعیف‌تر است، اما همچنان به دلیل هزینه پایین و اجرای ساده در برخی پروژه‌های بازسازی و فضاهای کوچک کاربرد دارد. در مقابل، سیستم‌های جدید مانند تیرچه بلوک، کرومیت و کامپوزیت تعادل بهتری بین ایمنی، سرعت اجرا و وزن سازه ایجاد می‌کنند.

در جدول زیر، سقف طاق ضربی از نظر مهم‌ترین معیارهای فنی و اجرایی با سیستم‌های رایج ساختمانی مقایسه شده است.

قیمت اجرای سقف طاق ضربی

قیمت اجرای سقف طاق ضربی به عوامل مختلفی مانند منطقه اجرای پروژه، قیمت روز مصالح، نوع تیرآهن مصرفی و دستمزد نیروی انسانی بستگی دارد و نمی‌توان عدد ثابتی برای آن در نظر گرفت. اما به‌طور کلی می‌توان هزینه اجرای این سقف را به ازای هر متر مربع با یک برآورد تقریبی محاسبه کرد.

همان‌طور که گفته شد، تعداد آجر در هر متر مربع طاق ضربی حدود ۵۰ الی ۸۰ عدد آجر فشاری است. بنابراین به‌صورت میانگین:

قیمت یک آجر × حدود ۶۵ عدد آجر

ملات مورد استفاده در این سقف گچ و خاک است. هر متر مربع از این سقف‌ها حدود یک کیسه ۴۰ کیلویی گچ نیاز دارد. در حالت معمول، گچ و خاک با نسبت یک به یک مخلوط می‌شوند. بنابراین به‌صورت میانگین:

قیمت ۴۰ کیلو گچ + قیمت ۴۰ کیلو خاک رس

برای محاسبه تیرآهن سقف طاق ضربی، بار وارد شده و دهانه سقف یک فاکتور تاثیرگذار در انتخاب مقطع است. بر اساس بار وارده، نوع تیرآهن مشخص می‌شود.

قیمت تیرآهن‌های مصرفی محاسبه شده و با تقسیم آن بر متراژ کل سقف، هزینه تیرآهن به ازای هر متر مربع به دست می‌آید.

در نهایت، هزینه کل اجرای سقف طاق ضربی از مجموع موارد زیر به‌دست می‌آید:

• هزینه آجر
• هزینه ملات (گچ و خاک)
• هزینه تیرآهن
• دستمزد اجرا

جمع‌بندی

سقف طاق ضربی یکی از سیستم‌های قدیمی در ساختمان‌سازی است که هرچند امروزه کمتر استفاده می‌شود، اما همچنان در پروژه‌های بازسازی کاربرد دارد. این سیستم به دلیل وزن بالا و عملکرد ضعیف در برابر زلزله با سقف‌های جدید جایگزین شده است، با این حال آشنایی با آن برای مهندسان عمران و مجریان ساختمان همچنان اهمیت دارد. در نهایت، آگاهی از جزئیات اجرایی و رفتاری این سقف می‌تواند نقش مهمی در ارزیابی، نگهداری و مقاوم‌سازی ساختمان‌های موجود داشته باشد.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره سقف طاق ضربی کسب کرده باشید. اگر در این زمینه سوال، نظر و تجربیاتی دارید، می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری