سقف‌های طاق ضربی یکی از رایج‌ترین سیستم‌های سقف در ساختمان‌های قدیمی فولادی به‌شمار می‌روند که در گذشته به‌دلیل سهولت اجرا و دسترسی به مصالح، بسیار مورد استفاده قرار می‌گرفتند. اما با گذشت زمان، مطالعات لرزه‌ای نشان داده‌اند که این نوع سقف‌ها در برابر زلزله عملکرد مطلوبی ندارند و می‌توانند موجب تخریب جزئی یا کلی سازه شوند.
از این‌رو، مقاوم سازی سقف طاق ضربی در ساختمان‌های قدیمی فولادی به‌عنوان یک اقدام ضروری برای افزایش ایمنی و دوام ساختمان‌ها مطرح شده است. در این مقاله، با چالش‌های این نوع سقف، روش‌های متداول مقاوم سازی و نکات اجرایی آن آشنا خواهید شد. اگر به دنبال حفظ ارزش سازه و ایمن‌سازی آن در برابر خطرات لرزه‌ای هستید، ادامه این مطلب برای شما مفید خواهد بود.
رفع لرزش سقف طاق ضربی
رفع لرزش سقف طاق ضربی در ساختمان‌های قدیمی فولادی از جمله اقداماتی است که نقش مهمی در افزایش ایمنی، آسایش و دوام سازه دارد. این لرزش‌ها معمولاً به دلیل ضعف اتصالات بین طاق آجری و تیرهای فولادی، نشست سازه یا فرسایش مصالح به‌مرور زمان به‌وجود می‌آیند. برای کاهش یا حذف این لرزش‌ها، می‌توان از روش‌هایی مانند بتن‌ریزی مسلح روی سقف (کف‌سازی صلب)، استفاده از تسمه‌های مهارکننده، تقویت تیرها و گاهی اوقات استفاده از الیاف FRP بهره گرفت. انتخاب روش مناسب باید با بررسی دقیق شرایط موجود و توسط متخصص مقاوم سازی انجام شود تا ضمن رفع لرزش، از بروز آسیب‌های جدید در سازه جلوگیری گردد.
تبدیل سقف طاق ضربی به سقف کامپوزیت
تبدیل سقف طاق ضربی به سقف کامپوزیت یکی از روش‌های مؤثر برای افزایش ایمنی و بهبود عملکرد سازه در برابر بارهای لرزه‌ای و ثقلی است. سقف‌های طاق ضربی به‌دلیل ضعف در یکپارچگی و عدم صلبیت کافی، در برابر زلزله عملکرد مطلوبی ندارند و نیاز به تقویت دارند. در این روش، با حذف طاق ضربی و اجرای سقف کامپوزیت شامل تیرآهن، قالب فلزی و بتن مسلح، یک سیستم سقفی مقاوم، سبک‌تر و ایمن‌تر ایجاد می‌شود.
در کنار این تغییر ساختاری، مقاوم سازی ساختمان بتنی با کامپوزیت پلیمری FRP نیز می‌تواند به‌عنوان مکملی برای افزایش ظرفیت باربری سقف‌ها و سایر اجزای سازه به کار رود. استفاده از الیاف FRP روی تیرها و اتصالات، به بهبود عملکرد لرزه‌ای سازه کمک کرده و عمر مفید ساختمان را افزایش می‌دهد. این ترکیب از روش‌های سنتی و نوین، راهکاری کاربردی برای نوسازی ساختمان‌های قدیمی و آسیب‌پذیر محسوب می‌شود.
نحوه برداشتن ستون آهنی
نحوه برداشتن ستون آهنی در یک سازه فرآیندی بسیار حساس و تخصصی است که باید با دقت بالا و زیر نظر مهندس سازه انجام شود؛ چراکه ستون‌ها نقش حیاتی در انتقال بارهای ثقلی و جانبی دارند، و حذف نادرست آن‌ها می‌تواند منجر به نشست، ترک خوردگی یا حتی ریزش بخشی از ساختمان شود. در ادامه مراحل کلی این کار آورده شده است:
مراحل برداشتن ستون آهنی:
1. بررسی سازه‌ای و تهیه نقشه‌های موجود
ابتدا باید نقشه‌های معماری و سازه‌ای ساختمان بررسی شود تا نقش دقیق ستون در پایداری سازه مشخص گردد.
2. محاسبات مهندسی و طراحی جایگزین
مهندس سازه بررسی می‌کند که آیا امکان حذف ستون وجود دارد یا نه، و در صورت امکان، سیستم جدیدی مانند تیرهای تقویتی، بادبند یا دال بتنی برای تحمل بار جایگزین طراحی می‌شود.
3. مقاوم سازی ناحیه قبل از حذف ستون
پیش از حذف ستون، بارهای وارد بر آن به‌صورت موقت به کمک جک‌های مهندسی، تیرهای موقت یا سازه‌های نگهدارنده منتقل می‌شوند.
4. برش و برداشتن ستون با ایمنی کامل
ستون با دستگاه‌های برش مناسب (مانند هوا برش یا فرز) جدا می‌شود. این مرحله باید با نهایت دقت و ایمنی انجام شود تا هیچ تنشی ناگهانی به سازه وارد نشود.
5. اجرای سیستم جایگزین و تقویت شده
پس از حذف ستون، سازه جایگزین طراحی‌شده (مثلاً تیرآهن تقویت‌شده یا بادبند فولادی) در محل نصب می‌شود و بارگذاری واقعی انجام می‌گردد.
نکته مهم: هرگونه حذف ستون بدون محاسبه و نظارت مهندس، می‌تواند منجر به آسیب‌های جدی و حتی خطرات جانی شود. اگر قصد بازسازی یا تغییرات سازه‌ای دارید، حتماً با متخصصین مقاوم سازی مشورت کنید
_1000.jpeg)
علت های مقاوم سازی سقف های طاق ضربی
سقف‌های طاق ضربی اگرچه در گذشته کاربرد زیادی داشتند، اما امروزه به دلیل ضعف‌های سازه‌ای، نیازمند مقاوم سازی هستند. در ادامه به دلایل اصلی این نیاز اشاره می‌شود:
1. ضعف در برابر زلزله به‌دلیل نداشتن صلبیت کافی.
2. اتصالات ضعیف بین آجر و تیرآهن که موجب لرزش می‌شود.
3. فرسودگی مصالح و کاهش مقاومت با گذشت زمان.
4. انتقال نامناسب بار به تیرهای فولادی.
5. ایجاد لرزش و صدا در کف طبقات.
6. محدودیت در نصب تأسیسات جدید.
استفاده از روش‌هایی مانند بتن ریزی، تیر کمکی یا FRP می‌تواند عملکرد سازه را به طور چشمگیری بهبود دهد.
راه های مقاوم سازی سقف های طاق ضربی
یکی از رایج ترین سقف‌های سنتی در ایران، سقف طاق ضربی است که نمونه‌های برجسته آن با قوس‌های قابل توجه، در بافت تاریخی شهرهایی مانند یزد قابل مشاهده‌اند. این نوع سقف به دلیل سادگی اجرا، هزینه پایین ساخت و قابلیت تعویض آسان قطعات، در گذشته بسیار محبوب بوده است. طاق ضربی معمولاً از چیدن آجر بین تیرآهن‌های فولادی (معمولاً IPE) تشکیل می‌شود. با وجود مزایای اقتصادی، این سقف‌ها در برابر زلزله بسیار آسیب‌پذیر هستند و فاقد عملکرد دیافراگم صلب می‌باشند؛ از این‌رو، مقاوم سازی آن‌ها در ساختمان‌های قدیمی ضروری است.
یکی از بهترین راهکارهای مقاوم سازی این نوع سقف‌ها، تبدیل طاق ضربی به سقف کامپوزیت یا مرکب است. در این روش ابتدا کف‌سازی قدیمی و نخاله‌ها جمع‌آوری می‌شوند تا وزن مرده کاهش یافته و دسترسی به پروفیل‌ها و آجرچینی فراهم شود. سپس پروفیل‌ها با جوشکاری تقویت شده و ناودانی‌هایی به‌صورت کاتر روی تیرآهن‌ها نصب می‌شود. روی این سیستم یک توری فولادی (مش) قرار می‌گیرد و در نهایت، بتن ریزی انجام می‌شود تا کل سقف به یک دال بتنی صلب و یکپارچه تبدیل شود.
این روش نه تنها باعث حفظ یکپارچگی طاق ضربی می‌شود، بلکه سفتی دیافراگم را نیز افزایش داده و توزیع مناسب نیروهای جانبی (مانند زلزله) بین اعضای باربر جانبی را ممکن می‌سازد.
برای اطلاعات کامل تر درباره مراحل و جزئیات روش مقاوم سازی سقف دال بتنی می‌توانید به مقاله مربوطه مراجعه کنید.
مطابق آیین‌نامه ۲۸۰۰ ایران:
1. تیرها باید با میلگرد یا تسمه فلزی عرضی به هم متصل شوند.
2. طول مستطیل بین مهاربندها نباید بیش از ۱.۵ برابر عرض آن باشد.
3. سطح بدون مهار سقف نباید از ۲۵ مترمربع تجاوز کند.
همچنین، در اجرای طاق ضربی سنتی، استفاده از ملات ۲ به ۱ (ماسه به سیمان) مرسوم بوده و توجه به قوس مناسب در طول دهانه‌ها اهمیت زیادی دارد. قوس بیش از حد نه‌تنها کارایی را کاهش می‌دهد، بلکه باعث مصرف غیرضروری مصالح نیز می‌شود.
مراحل اجرای سقف های طاق ضربی
برای درک بهتر کاربردهای مقاوم سازی سقف طاق ضربی، ضروری است با نحوه صحیح اجرای این نوع سقف آشنا باشیم. در مرحله اول، تیرآهن‌هایی که نقش اصلی در نگهداری سقف دارند، باید از نظر سلامت بررسی شوند؛ وجود ترک، زنگ‌زدگی یا هر نوع ضعف در آن‌ها می‌تواند در بلندمدت باعث ناپایداری سقف شود. نکته مهم این است که نباید تیرها را مستقیماً روی دیوارهای آجری قرار داد، چرا که به‌دلیل عرض کم تیر و تمرکز بار، احتمال ترک خوردن یا خرد شدن آجرهای زیر آن وجود دارد.
برای جلوگیری از این مشکل، باید یک کلاف بتنی در امتداد دیوار اجرا شود تا تیرها بر روی آن قرار گرفته و فشار به‌صورت یکنواخت منتقل شود. این کلاف همچنین به صفحات فولادی مسلح می‌شود که با آرماتور در بتن مهار شده‌اند و تیرها به آن‌ها جوش داده می‌شوند. فاصله میان تیرهای طاق ضربی معمولاً بین ۹۰ تا ۱۱۹ سانتی‌متر است و برای پایداری بیشتر، با استفاده از تسمه‌ها و میلگردهای ضربدری به یکدیگر متصل می‌شوند تا از تغییر شکل یا فاصله افتادن آن‌ها جلوگیری شود.
در ادامه، باید به نکات اجرایی مهم سقف طاق ضربی توجه داشت از جمله ؛
1. استفاده از آجرهای پخته و سالم، پرهیز از آجر خام یا نیم‌پز که ممکن است باعث ریزش قوس شود
2. زنجاب کردن آجرها قبل از نصب برای جلوگیری از جذب بیش از حد آب ملات
3. اجرای یکنواخت دهانه‌های قوسی در کل سقف به‌صورت هم‌زمان
رعایت این موارد، علاوه بر افزایش دوام سقف، بستر مناسبی برای مقاوم سازی ساختمان با کامپوزیت‌های پلیمری FRP فراهم می‌کند و باعث افزایش ایمنی و عملکرد سازه در برابر نیروهای جانبی مثل زلزله می‌شود.
دلایل مقاوم سازی سقف ها
1. افزایش ایمنی در برابر زلزله
سقف‌های قدیمی یا ضعیف ممکن است در برابر نیروی زلزله پایداری لازم را نداشته باشند و ریزش کنند.
2. رفع ضعف‌های سازه‌ای موجود
در بسیاری از ساختمان‌ها، سقف‌ها به‌درستی طراحی یا اجرا نشده‌اند و نیاز به تقویت دارند.
3. جلوگیری از لرزش و صدا
لرزش و ایجاد صدا هنگام راه رفتن از نشانه‌های ضعف سقف است که با مقاوم سازی برطرف می‌شود.
4. افزایش باربری سقف
با تغییر کاربری ساختمان یا افزودن تجهیزات، ممکن است نیاز به تحمل بار بیشتر توسط سقف باشد.
5. فرسودگی مصالح با گذشت زمان
عوامل محیطی مانند رطوبت، خوردگی یا ترک‌خوردگی باعث کاهش عملکرد سقف شده و مقاوم سازی را ضروری می‌سازد.
6. بهبود عملکرد در برابر آتش و حرارت
برخی روش‌های مقاوم سازی، مقاومت سقف در برابر حرارت را نیز افزایش می‌دهند.
نتیجه گیری
با توجه به ضعف‌های ذاتی این نوع سقف‌ها در برابر زلزله، ارتعاش، و بارهای جدید، تقویت اصولی آن‌ها امری ضروری و اجتناب‌ناپذیر است. استفاده از روش‌های نوین مانند تقویت با کامپوزیت‌های FRP، اجرای کلاف‌های افقی، و رفع عیوب سازه‌ای موجود، می‌تواند به‌طور چشمگیری عملکرد سقف را بهبود ببخشد و ایمنی ساکنان را تضمین کند.
در این مسیر، مشاوره مقاوم سازی توسط متخصصان باتجربه اهمیت ویژه‌ای دارد تا بهترین راهکار متناسب با شرایط پروژه انتخاب شود. شرکت رادیاب به‌عنوان یکی از شرکت‌های فعال و معتبر در حوزه مقاوم سازی ساختمان، با تیمی مجرب آماده ارائه خدمات مشاوره، طراحی و اجرای تخصصی در زمینه تقویت سقف‌های طاق ضربی و سایر اجزای سازه‌ای است. برای تصمیم‌گیری دقیق‌تر و اجرای اصولی، حتماً از مشاوره کارشناسان بهره‌مند شوید.