به طور کلی سقف پوششی است که در بخش فوقانی یک سازه به منظور نیل به اهدافی مشخص بکارگرفته میشود. سقف‌ها در دسته‌بندی گوناگون ممکن است مورد بررسی قرار گیرند. از دید کلی سقف‌ها به دو دسته سقف‌های سازه‌ای و غیر سازه‌ای تقسیم می‌شوند.
سقف‌های سازه‌ای عموما به منظور ایجاد پوشش و انتقال بارهای کف به اسکلت سازه بکار برده می‌شوند در حالی که سقف‌های غیر سازه‌ای قادر به انتقال بارهای سقف نیستند و صرفاً برای ایجاد پوشش و اهداف معماری بکار برده می‌شوند.
به طور مثال سقف کاذب از انواع پوشش سقف ساختمان‌ها است که قابلیت باربری ندارد و فقط برای ایجاد پوشش و ایجاد یک نمای بهتر از سقف مورد استفاده قرار می‌گیرد. سقف‌های کناف و رابیتس از جمله سقف‌های کاذب هستند. درسقف‌های سازه‌ای عموماً بتن، به عنوان جزء جدایی ناپذیر این نوع سقف‌ها است.
بتن مصالحی است که علاوه‌بر ویژگی‌های مشخص در بحث باربری و سازه‌ای، صلبیت لازم را برای سقف ایجاد می‌نماید و در عین حال مصالحی اقتصادی نیز بشمار می‌رود.
بنابراین سقف‌ها المان‌هایی هستند که به منظور ایجاد پوشش در برابر نور، صدا یا حرارت و یا ایجاد صلبیت لازم جهت تحمل بارهای ثقلی و جانبی وارد بر ساختمان بکار گرفته می‌شوند. در ادامه بررسی انواع سقف‌های جدید ساختمانی به شکل جزئی‌تری مورد بررسی قرار خواهد گرفت.
مقایسه انواع سقف ساختمانی به لحاظ باربری
جدول محتوای مقاله
سقف‌های سازه‌ای عمدتا در دو دسته به لحاظ باربری قرار می‌گیرند. سقف‌های با باربری یک طرفه و سقف‌های با باربری دوطرفه. سقف‌های با باربری یک طرفه انتقال بار را در یک جهت انجام می‌دهند و بارهای سقف تنها در یک جهت به تکیه گاه‌های این سقف منتقل میشود.
به عنوان یک مثال ساده سقف‌های تیرچه بلوک را می‌توان نام برد. جهت باربری این سقف‌ها در جهت قرار گیری تیرچه‌های سقف خواهد بود. سقف‌های با باربری دو طرفه بار ناشی از سقف را در دو جهت به تکیه گاه ها منتقل می‌کنند. سقف‌های با دال بتنی از این دسته هستند. سقف‌های دال دو طرفه دارای صلبیت بالایی در برابر بارهای ناشی از زلزله هستند.
در همه سقف‌های مذکور بتن و میلگرد جزء اصلی و سازه‌ای آن محسوب میشود. بتن و میلگرد وجه مشترک تمام سقف‌های امروزی و جدید است. در برخی از این سقف‌ها یک پرکننده نیز وجود دارد که نقش آن صرفاً پرکردن فضاهای خالی و غیر ضرور سقف به لحاظ سازه‌ای است.
به طور مثال در سقف‌های تیرچه بلوک، بلوک‌ها نقش پرکننده را دارند و هیچ‌گونه باربری نخواهند داشت. در برخی دیگر، از قالب‌هایی برای شکل دهی و فرم دهی به بتن سقف استفاده می‌گردد. این قالب‌ها ممکن است به شکل ماندگار یا غیر‌ماندگار باشند. به طور مثال ورق عرشه در سقف‌های عرشه فولادی یک قالب ماندگار است و قالب‌های وافل که پس از بتن ریزی از زیر سقف برداشته می‌شوند قالب‌های غیر ماندگار هستند. بلوک پلی استایرن در سقف وافل اینتل دک به عنوان یک قالب ماندگار، نقش پرکننده را نیز ایفا می‌کند.
سقف‌های تیرچه بلوک
سقف تیرچه بلوک یکی از انواع سقف ساختمان در ایران و از جمله سقف‌های رایج و نسبتا با سابقه در صنعت ساختمان محسوب میشود. تیرچه عضو اصلی این سقف است که در سه تیپ تیرچه‌های بتنی، تیرچه‌های فلزی و تیرچه‌های پیش تنیده در بازار در دسترس هستند. تیرچه‌های بتنی در سازه‌های بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرند. تیرچه‌های فلزی هم در سازه‌های بتنی و هم در سازه های فولادی بکار گرفته می‌شوند.
تیرچه‌ها پس از اجرای قاب سازه، در فواصل مشخص که طبق آن طراحی شده‌اند بر روی تیرهای اصلی قرار می‌گیرند و پر کننده‌ها که همان بلوک‌ها هستند مابین تیرچه‌ها قرار می‌گیرند. بلوک‌ها ممکن است سفالی بتنی یا پلی استایرن باشند. بلوک‌های پلی استایرن از بلوک‌های سفالی یا بتنی سبک‌تر هستند و وزن تمام شده کمتری را نتیجه می‌دهند هرچند که رعایت نکاتی در خصوص این بلوک‌ها از جمله بحث حریق بسیار ضروری است.
مابین بلوک‌ها و جان تیرچه‌ها به کمک بتن پر میشود و در نهایت یک دال با ضخامت 5 تا 8 سانتی متر روی سقف اجرا می‌گردد. قبل از بتن ریزی شمع‌هایی در زیر تیرچه‌ها تعبیه می‌گردد و پس از گیرش بتن این شمع‌ها برچیده می‌شوند. در نوع تیرچه فلزی این سقف، امکان طراحی و اجرای آن بدون شمع و پایه نیز وجود دارد. سرعت اجرا و اقتصادی بودن از مزایای سقف‌های تیرچه بلوک است.
سقف‌های کامپوزیت
عملکرد توام فولاد و بتن در سقف‌های کامپوزیت ایده اصلی شکل‌گیری این نوع سقف است. بتن مصالحی است که در فشار عملکرد مناسب داشته و فولاد هم در کشش و هم در فشار مصالحی کارآمد است. در سقف‌های کامپوزیت وظیفه تحمل فشار به بتن و تحمل کشش به فولاد واگذار شده است. سقف‌های کامپوزیت به دو شکل اجرا می‌شوند. سقف‌های کامپوزیت معمولی و سقف‌های عرشه فولادی. هر دو نوع مذکور در سازه‌های فلزی قابل اجرا هستند.
در این نوع سقف‌ها از عملکرد مرکب دال بتنی فوقانی با تیر فولادی استفاده می‌گردد. این نوع سقف‌ها در دسته سقف‌های با باربری یک طرفه قرار می‌گیرند. تیر مرکب مقاومت بالاتری نسبت به یک تیر غیر کامپوزیت دارد.
پس از اجرای اسکلت فلزی، تیرهای فرعی سقف اجرا می‌گردند. این تیرها عموما I شکل هستند. در سقف‌های کامپوزیت معمولی پس از اجرای تیرهای فرعی، سقف در تراز فوقانی تیرهای فرعی قالب‌بندی شده و دال بتنی روی تیرها اجرا می‌گردد.
ضخامت دال مذکور در حدود 8 الی 10 سانتی متر است. با توجه به نصب برشگیرهایی روی بال فوقانی تیرهای فرعی که عمدتا از مقطع ناودانی هستند، عملکرد مرکب سقف شکل می‌گیرد و درگیری بین دال بتنی و تیر فولادی ایجاد می‌گردد. بدین ترتیب مقطعی با مقاومت بیشتر ایجاد می‌گردد. پس از گیرش بتن قالب‌ها برچیده می‌شوند. به این نوع سقف‌ها، سقف کامپوزیت با قالب موقت نیز گفته میشود.
در سقف‌های عرشه فولادی ورق عرشه به عنوان قالب ماندگار مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ورق‌ها به شکل ذوزنقه و گالوانیزه شده است تا از خوردگی آن جلوگیری گردد. به منظور ایجاد یکپارچگی بین بتن و تیر فرعی فولادی از برشگیرهایی با نام گلمیخ استفاده می‌گردد. گلمیخ‌ها از روی ورق عرشه به بال فوقانی تیرهای فرعی جوش می‌شوند تا علاوه‌بر اتصال به تیر فرعی ورق عرشه را نیز در موقعیت خود تثبیت نماید.
مزیت اصلی استفاده از سقف عرشه فولادی سرعت اجرا در مقایسه با سقف کامپوزیت با قالب موقت است. ایمنی حین کار نیز از دیگر مزایای سقف‌های عرشه فولادی است. ارتعاش بالا و انتقال صوت از معایب این سقف است.
سقف دال تخت (دال توپر)
سقف دال تخت یکی از انواع سقف‌ها در ساختمان‌هاست که به لحاظ باربری در دسته پوشش‌های با باربری دوطرفه قرار می‌گیرد. در صورتی که از تیرها برای انتقال بار به ستون‌ها استفاده گردد، سقف دال متکی بر تیر خواهد بود ولی ممکن است در سقف تیرها حذف شوند و دال به طور مستقیم روی ستون‌ها قرار گیرد که در این حالت سیستم سقف از نوع دال تخت است. با توجه به ضخامت دال بتنی، این سقف‌ها صلبیت بالا و مقاومت مناسبی در برابر آتش سوزی دارند.
اجرای این نوع سقف ساده است و مهارت بالایی نیاز نخواهد داشت. به دلیل توپر بودن سقف وزن قابل توجهی داشته و ممکن است به سنگین شدن سازه بیانجامد. سقف‌های دال تخت نسبت به سقف‌های تیر-دال به دلیل آنکه سطح صاف و یکپارچه‌ای دارند محبوب‌تر هستند.
سقف دال مجوف
با افزایش فاصله بین ستون‌ها در ساختمان‌ها به منظور دستیابی به طرح یک سقف دال با مقاومت مناسب، افزایش ضخامت و ارتفاع آن اجتناب ناپذیر خواهد بود. از طرفی افزایش ارتفاع سقف باعث افزایش وزن آن و غیر اقتصادی شدن سازه نیز می‌گردد. در سقف‌های دال مجوف. با قرارگیری یک پر کننده، بتن ناکارآمد حذف شده و ضمن حفظ مقاومت سقف، وزن آن به طور محسوسی کاهش پیدا می‌کند.
سقف‌های با نام یوبوت، کوبیاکس و بابل دک از جمله این سقف‌ها هستند. در سقف‌های یوبوت ابتدا قالب‌های زیرین به صورت یکپارچه اجرا می‌شوند و سپس میلگردهای لایه تحتانی روی قالب‌ها اجرا می‌گردند.
قالب‌های یوبوت که عمدا مربعی هستند، در موقعیت شان قرار گرفته و سپس لایه فوقانی میلگردهای سقف روی قالب‌های یوبوت اجرا می‌گردد و در نهایت سقف در دو مرحله بتن ریزی میشود و پس از گیرش بتن قالب‌های زیرین باز خواهند شد.
قالب‌های یوبوت نسبت به ضربه حساس هستند و مقاومت آن‌ها در برابر شکستگی پایین است. شکستگی قالب‌ها سبب ورود بتن به داخل قالب و در نتیجه افزایش بتن مصرفی و وزن و هزینه تمام شده سازه خواهد شد.
سقف‌های کوبیاکس و بابل دک نیز به طور مشابه با سقف های یوبوت اجرا می‌گردند با این تفاوت که پرکننده‌ها در این نوع سقف‌ها اندکی متفاوت‌اند. شکل هندسی پرکننده‌ها در سقف‌های کوبیاکس بیضی شکل و در سقف‌های بابل دک کروی شکل هستند. سرعت پایین اجرا از معایب این سقف‌ها است.
وجه مشترک سقف‌های مذکور آن است که بتن در لایه تحتانی و فوقانی وجود داشته در قسمت میانی دال پرکننده‌ها وجود دارند. نکته حائز اهمیت آنکه به منظور اجرا و پرکردن لایه تحتانی، و به‌تبع نیاز به حرکت افقی بتن، استفاده از بتن‌های با روانی بالا در این سقف‌ها اجتناب ناپذیر است.
هرچند این موضوع یکی از نقاط ضعف این سقف‌ها نیز محسوب شده که ممکن است منجر به افزایش خیز درازمدت این نوع سقف‌ها نیز بیانجامد. از طرفی وجود لایه بتنی فوقانی و تحتانی به شکل همزمان سبب شده است که این سقف‌ها مقاومت مناسبی در برابر آتش‌سوزی داشته باشند و عایق مناسبی در برابر انتقال صدا بین طبقات باشند.
سقف دال وافل (مشبک)
دال‌های مشبک تحت عنوان سقف‌های با تیرچه‌های متعامد نیز شناخته می‌شوند. این سقف‌ها نیز یکی از انواع سقف ساختمان‌های بتنی و با باربری دو طرفه محسوب می‌شوند. تیرچه‌های متعامد عموما مقطع ذوزنقه‌ای دارند که عرض آن در پایین تیرچه کمتر و در بالای تیرچه و نزدیک دال فوقانی بیشتر است.
با توجه به مشبک شدن سقف و حفظ ارتفاع آن، علاوه‌بر تامین مقاومت‌های لازم برای پوشش دهانه‌های بلندتر، وزن سقف نیز به طور محسوسی کاهش پیدا کرده است. دال‌های مشبک نسبت به دال های مجوف سبک‌تر هستند و سازه‌ای که با سقف‌های مشبک طراحی شود نسبت به سازه با سقف مجوف اقتصادی‌تر خواهد بود. در سقف با دال مشبک لایه بتن تحتانی وجود ندارد و صرفا دال رویه وجود خواهد داشت.
قالب‌های وافل بخش مهم و شکل دهنده اصلی سقف هستند که در ابعاد و اشکال مختلف در دسترس هستند. برندهای مختلف سقف وافل عمدتا به دلیل بکارگیری قالب های با شکل و ابعاد خاص بوده و در ماهیت کلی آن‌ها تفاوتی وجود ندارد.
به منظور اجرای سقف‌های وافل ابتدا جک‌ها و پایه های اطمینان در موقعیت و ارتفاع مناسب قرار می‌گیرند. سپس تکیه‌گاه قالب‌های وافل به کمک نشیمن‌ها یا قوطی‌ها یا پلای وود‌ها ایجاد می‌گردد. در گام بعد قالب‌های وافل روی آن‌ها و مطابق با چیدمان شان در نقشه‌های سازه، قرار می‌گیرند و سپس آرماتوربندی سقف انجام میشود و در نهایت نیز سقف بتن ریزی خواهد شد. پس از گیرش بتن ابتدا پایه‌ها باز شده و پس از آن قالب‌ها نیز از زیر سقف جدا می‌شوند.
سقف دال اینتل دک
سقف اینتل دک یکی از انواع سقف‌های وافل در ساختمان‌های بتنی است که همزمان از مزیت‌های سقف مجوف و سقف وافل بهره برده است. استفاده از یک بلوک تحتانی سبب شده است که سقف عایق مناسبی در برابر حریق و صوت باشد مضاف بر آنکه سبک بودن آن، مشابه با سقف‌های وافل منجر به طرح بهینه و اقتصادی سازه نیز خواهد شد. پرکننده مورد استفاده در این سقف بلوک پلی استایرن است که بسیار سبک است.
به منظور اجرای سقف‌های اینتل دک ابتدا پایه های اطمینان در موقعیت خود و در ارتفاع مناسب قرار می‌گیرند و سقف به شکل مسطح و صاف قالب‌بندی میشود. بلوک‌های تحتانی سقف روی قالب‌ها چیده می‌شوند و فاصله بین آن‌ها با استفاده از اسپیسرهایی تعیین و ثابت می‌گردد. اسپیسرها علاوه‌بر اینکه فواصل بلوک‌ها را حفظ می‌نمایند فاصله حداقل میلگردهای تحتانی دال را نیز فراهم آورده و امکان خطا و اشتباه اجرایی را به حداقل ممکن می‌رسانند.
میلگردهای لایه تحتانی دال در موقعیت مشخص اجرا می‌گردند. پاشنه 25 سانتی متری تیرچه‌های متعامد فضای کافی برای تعبیه میلگردهای سراسری و تقویت سقف را فراهم نموده است. پس از اجرای میلگردهای لایه تحتانی، بلوک پلی استایرن روی بلوک تحتانی قرار گرفته و لایه میلگردهای فوقانی نیز اجرا می‌شوند. سپس سقف بتن‌ریزی میشود. نکته قابل توجه آنکه به مانند سقف‌های مجوف نیازی به حرکت افقی بتن در این سقف نخواهد بود و کاربرد بتن با روانی بالا الزام نخواهد بود.
مقطع تمام شده سقف به شکل I نامتقارن است که سبب میشود در شرایط برابر ممان اینرسی بیشتری نسبت به سقف وافل ایجاد شده و به بیانی دیگر در بحث‌های بهره برداری چون کنترل ارتعاش و کنترل خیز عملکرد بهتری داشته باشد.
