سقف گُرده ماهی چیست؟ | اجرای سقف بدون آویز

سلام.

اجرای سقف بدون آویز  یکی از روش های غیر اصولی اجرای سقف های تیرچه ای است.  در این مقاله به صورت کامل به بررسی اجرای سقف بدون آویز ( گُرده ماهی) پرداخته ایم. شاید برخی از دوستان ندانند آویزِ تیر چیست. آویز قسمتی از تیر است که در زیر سقف، نمایان می شود. در تصویر زیر، آویز را نمایش داده ایم.

در این تصویر نیز، جزییات بیشتری از یک سقف بتنی را نمایش داده ایم.

سقف گُرده ماهی چگونه اجرا می شود؟

در اجرای سقف های تیرچه ای، تیرها (بتنی یا فولادی) و تیرچه ها، از اجزای اصلی هستند. در اجرای اصولی این نوع سقف، تیر های اصلی و تیرچه ها از قسمت فوقانی، تراز، قرار میگرند. اما در اجرای سقف بدون آویز ( گُرده ماهی)  تیرچه ها و تیر های اصلی، از زیر همتراز می شوند. مانند تصویر زیر که زیر تیر و تیرچه ها در یک تراز قرار دارند.

به طور معمول، ارتفاع تیرچه ها از تیر اصلی کوتاه تر است. به همین دلیل روی سقف، بک برآمدگی، ناشی از تاج تیرهای اصلی ایجاد می شود.  برای مخفی کردن آن ها، روی آن با استفاده از ملات، ماهیچه کشی می شود. پر کردن ملات روی تیر اصلی، یک برآمدگی گُرده مانند در طول آن  ایجاد می کند. به همین خاطر،  به این نوع اجرای سقف، اصطلاحاً، گُرده ماهی نیز، میگویند.  البته امروزه اجرای سقف بدون آویز ( گُرده ماهی) تقریباً منسوخ شده است. هر چند بعضی از سازندگان سنتی، هنوز بر اجرا به این شیوه پافشاری می کنند. در عکس زیر مشاهده می کنیم که سازنده برای پوشاندن تاج تیر، صخامت بتن روی سقف را مقداری افزایش داده است. اما همچنان، قسمتی از تیر از کف بیرون زده است.

اجرای سقف بدون آویز ( گُرده ماهی) چه مزایایی دارد؟

اجرا به این شیوه، دو مزیت دارد:

• نمای سقف از زیر به صورت تخت و بدون دست انداز، دیده می شود.

تیر هایی که از وسط فضای زیر سقف عبور می کنند، نمای نامناسبی را در زیر سقف ایجاد خواهند کرد. به خصوص تیر هایی به صورت مورّب اجرا می شوند.

• هزینه رابیتس کاری  یا اجرای کناف، کاسته خواهد شد.

در نازک کاری در صورتی که آویز تیر، در میان فضای زیر سقف مشخص باشد، هزینه های رابیتس کاری و اجرای کناف، برای پوشاندن آن افزایش خواهد یافت. با اجرای سقف بدون آویز ( گُرده ماهی)، از این هزینه کاسته خواهد شد.

چرا اجرای سقف بدون آویز (گُرده ماهی) غیر اصولی است؟

۱- در اجرای سقف بدون آویز( گُرده ماهی) از تمام ظرفیت تیر اصلی، استفاده نمی شود. یعنی قسمتی از جان تیر، که بالاتر از تیرچه ها قرار میگیرند، خارج از محدوده تنش قرار خواهند گرفت.

۲- در اسکلت های فلزی، تیرچه هایی که روی بال پایینی قرار میگرند، اکثراً از سطح اِتِکّای مناسبی روی تیر اصلی برخوردار نیستند. در هنگام زلزله و در تکان های شدید، امکان ریزش تیرچه ها و تخریب سقف وجود دارد.

 

۳- افزایش ضخامت کف سازی . در نتیجه، این افزایش، وزن طبقات بالاتر خواهد رفت و ساختمان سنگین تر خواهد شد. و هر چقدر ساختمان سنگین تر باشد، هنگام زلزله نیروی بیشتری به آن وارد می شود. برای کسب دانش بیشتر در خصوص کف سازی به این مقاله مراجعه کنید: « کف سازی چیست»

 

۴- بروز مشکل در عبور تاسیسات از کف طبقه می باشد. زیرا وقتی سقف به صورت گُرده ماهی اجرا می شود، تیر های اصلی که از کف بیرون زده اند، مانعی بر سر عبورِ مستقیمِ لوله های تاسیسات می شود. گاهی برای سادگی کار، جان تیرها را سوراخ میکنند و تیرها را از آن عبور می دهند . این کار، باعث ضعیف شدن سازه می شود.

در تصاویر زیر، اجرای سقف در دو حالت با آویز و بدون آویز ( گُرده ماهی) نمایش داده شده است. در حالت اول می بینید که ضخامت کف سازی دو برابر شده است. ضمناَ، هر چقدر ارتفاع تیر بیشتر شود ضخامت کف سازی، نیز افزوده خواهد شد.

یک تجربه:

من (مهندس علی قربانی) در سال ۹۳، از طرف شرکت، ناظر پروژه ای در تهرانسر بودم. در یکی از دهانه ها، طول تیر بتنی نزدیک به ۹ متر بود. به همین خاطر در طبقات پایین طراح مجبور شده بود، ارتفاع تیر را زیاد در نظر بگیرد. ارتفاع تیر ۷۵ سانتی متر بود. با احتساب ۳۵ سانتی متر ضخامت سقف، این تیر دارای ۴۰ سانتی متر آویز بود. در حالی که آویز بقیه تیر های اصلی در طبقات پایین، ۲۵ سانتی متر بود. سازنده برای این تیر نیز آویز ۲۵ سانتی متری اجرا کرد. و ۱۵ سانتی مترِ بقیه را از روی کف بالا آورد. توجه داشته باشید، که آن ۱۵ سانتی متر، در محاسبه مقاومت تیر دیگر در نظر گرفته است. اجرا به این صورت، نیز تخلف است. از آن دسته تخلفاتی هم هست که باید سازنده را وادار به اصلاح آن نمود. مطالعه  این مقاله را در خصوص برخورد با تخلفات ساختمانی پیشنهاد میکنم :

«چگونه با تخلفات ساختمانی برخورد کنیم.»

در تصاویر شماتیک زیر، این مورد را به طور ملموس تر ببینید.

تصویر دوم، اجرای صحیح و اصولی تیر را نشان می دهد. هرچند که وجود آویز ۴۰cm ، اصلاَ خوشایند نیست. در ادامه به بررسی روش هایی برای رفع این مشکل خواهیم پرداخت.

آیا می توان بدون اجرای سقف گرده ماهی، آویز تیر را حذف کرد؟

در طراحی های امروزی، تلاش بر این است تیرهای با ارتفاع کمتر و حتی بدون آویز اجرا کرد. البته در طبقات پایین که نیروی جانبی بیشتری به سازه وارد می شود، به ناچار تیرها، با آویز اجرا می شود.

دو راه کار اصلی برای این کار ،وجود دارد.

• مخفی نمودن آویز

محل عبور تیر و ستون ها را به گونه ای انتخاب شود که، تیر ها از وسط فضا های اصلی عبور نکند. عبور تیر ها از حاشیه فضاها و محل دیوار ها این مشکل را برطرف می نماید. این کار به هماهنگی بین مهندسان محاسب ، معمار و طراح تاسیسات،  نیاز دارد. مهندسان محاسب و معمار باید، به صورت همزمان و هماهنگ با هم اقدام به طراحی نمایند. شناخت مهندسان نسبت به حیطه های یکدیگر بسیار مفید و موثر است.   مطالعه این مقاله را در این خصوص پیشنهاد می کنم. هماهنگی با تیم معماری، لازمه طراحی خوب.

• طراحی سازه به صورت بهینه، با مقاطع کوچکتر ( کاهش ابعاد تیرها)                                                                      

یکی از روش های بهینه سازی طراحی، استفاده از  سیستم های باربر جانبی، به غیر از قاب های خمشی و گیر دار است. این سیستم می تواند به صورت واحد یا توام، بار جانبی ساختمان را تحمل نماید. یک روش بسیار خوب، استفاده از دیوار برشی است. دیوار برشی با تحمل درصد زیادی از بار جانبی سازه، باعث کاهش مقاطع تیرها و ستون ها می شود. زیرا در این سازه ها، دریفت سازه تقریباً صفر است.

اما دریفت چیست؟ 

در قاب های خمشی، ارتفاع تیر، بسیار وابسته به، دریفت است. دریفت یک پارامتر کنترل کننده ارتفاع تیر ها می باشد. اما دریفت چیست؟

بار های جانبی مثل زلزله، باعث تغییر مکان جانبی، ساختمان می شود. جابه جایی هر طبقه، نسبت به طبقه پایینی است که باید در حد مجاز باشد. مقدار این جابه جایی نسبی را دریفت می گویند. جالب است که در قاب های خمشی، تغییر ابعاد ستون ها خیلی تاثیر در دریفت ندارد. اما افزایش ابعاد تیر به خصوص ارتفاع بسیار در کاهش دریفت، موثر است. اگر این پارامتر وجود نداشت، تیرهای با ارتفاع کمتری نیاز بود.

در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان و مفصلاً به دریفت، پرداخته شده است.

دانلود مبحث ششم مقررات ملی ساختمان

  برای کسب دانش بیشتر در مورد دریفت می توانید به این صفحه مراجعه نمایید.

در صورت طراحی مناسب دیوار برشی، می توان با تیر های ارتفاع کمتر، جواب گرفت، و حتی تیرهای بدون نیاز به آویز اجرا کرد. همان طور که در تصاویر زیر می بینید، اجرای دیوار برشی، دور باکس راه پله و آسانسور، به شدت از بعاد تیر و ستون ها کاسته است. به طوری که چهار طبقه انتهایی، تیر ها بدون نیاز به آویز اجرا شده اند. 

ضمن اینکه، این ساختمان، قبل از اجرا، به دو شکل طراحی شد. در حالت اول، فقط قاب خمشی و در حالت دوم استفاده از دیوار برشی. در برآوردی که مهندس جهانیان داشتند، از نظر مصرف میلگرد و بتن، استفاده از دیوار برشی، بسیار به صرفه تر بود.  در تصویربه صورت واضح تر مشاهده می کنیم که تیرها هم تراز با سقف ( بدون نیاز به آویز) اجرا شده اند. در این تصویز خود مهندس جهانیان هم حضور دارند.

با وجود این بسیاری از سازندگان، زیر بار اجرای دیوار برشی، نمی روند. به این بهانه که اجرای آن سخت است و صرفه اقتصادی ندارد. در بسیاری از موارد، این نگرش درست نیست.  این در حالی است که طراحی و اجرای دیوار برشی اگر به طور صحیح انجام گیرد، می تواند بسیار به صرفه باشد. زیرا از ابعاد مقاطع تیر و ستون به شدت می کاهد. که در نتیجه آن مقدار میلگرد و بتن مصرفی را کاهش می دهد. با کوچک شدن مقاطع، فضای مفید بیشتری در ساختمان ایجاد می شود. نقشه های بسیاری هستند که مورد تایید کارشناس کنترل نقشه، قرار نمی گیرد. آن هم به خاطر چند سانتی متر کسری.

مثالی می زنم تا بهتر متوجه شوید: حداقل فضای مورد نیاز برای تامین دو پارکینگ، بین دو دهانه ستون، ۴٫۵۰ متر است. ( منبع: مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان) حال اگر فضای بین دو ستون ۴٫۴ متر باشد. این فضا برای دو پارکنیگ مورد تایید نیست. اگر از بعد هر کدام از ستون های طرفین، ۵ سانتی متر کاسته شود. این فضا برای دو پارکینگ قابل قبول است. پس در بررسی صرفه اقتصادی یک طرح، باید، موارد زیادی را در نظر گرفت. نه فقط تفاوت هزینه جزیی که، وجود دارد. در یکی از ساختمان هایی که مهندس جهانیان مجری آن بود، سازه را در دو حالت با دیوار برشی و بدون آن طراحی نمودند. برآورد مصالح مصرفی در دو حالت انجام شد. در سازه ای که با دیوار برشی طراحی شد، بتن و میلگرد کمتری، به کار می رفت. در سه طبقه آخر نیز آویز تیر ها به طور کامل حذف شده بود.

• بکار گیری تکنولوژی های جدید در طراحی و اجرا است.

 اجرای سقف های پیش تنیده یا پس کشیده، به طور قابل توجهی می توان ابعاد مقاطع را کم کرد. و مقاطع را در دهانه های بزرگتر استفاده کرد. استفاده از این تکنولوژی ها، در پروژه های بزرگ صرفه اقتصادی دارد.

در پایان پیشنهاد می کنم ، برای دریافت مطالب مفید در زمینه مهندسی و ساختمان، فرم زیر را تکمیل نمایید.

در نگارش این مقاله زحمات فراوانی کشیده شده است. از اینکه با انتشارِ با منبع این مقاله، به ترویج دانش کمک می نمایید سپاسگذارم. یادمان باشد، هیچ دانشی انحصاری نیست.

مهندس علی قربانی هستم؛ کارشناس مقررات ملی ساختمان، مشاور در زمینه ساخت و ساز و خرید و فروش مسکن.