خیز منفی چیست؟ و چرا در سقفهای بتنی اهمیت دارد؟
به تغییر شکل یا جابهجایی اعضای سازهای تحت اثر بارهای وارده، «خیز» گفته میشود. زمانی که این تغییر شکل به سمت پایین اتفاق بیفتد، خیز مثبت ایجاد شده که میتواند برای سازه خطرناک باشد. اما اگر تغییر شکل به سمت بالا باشد، به آن خیز منفی یا خیز کمانی گفته میشود؛ مفهومی که معمولاً بهصورت کنترلشده و دستی برای جلوگیری از خیز مثبت در سقفها اعمال میشود.
امروزه بخش عمدهای از ساختمانها با استفاده از سقفهای تیرچه و بلوک اجرا میشوند. این نوع سقفها به دلیل سرعت اجرای بالا، هزینه مناسب، عایق بودن در برابر صدا و مقاومت مطلوب، محبوبیت زیادی دارند. با این حال، وارد شدن بارهای ثقلی و بهرهبرداری میتواند باعث تغییر شکل سقف شود که در صورت عدم کنترل، ایمنی سازه را به خطر میاندازد.
خیز در سقفها به دو نوع مثبت و منفی تقسیم میشود. خیز مثبت به سمت پایین و خیز منفی به سمت بالا ایجاد میشود. متأسفانه بسیاری از سازندگان و مالکان با اهمیت و عملکرد خیز منفی آشنایی کافی ندارند. در ادامه، به بررسی دقیقتر این مفهوم و نقش آن در افزایش ایمنی ساختمان میپردازیم.
سقفهای بتنی و نقش آنها در سازه
سقفها از اجزای اصلی هر ساختمان بهشمار میروند و وظیفه انتقال بارهای قائم و جانبی را بر عهده دارند. این بارها میتوانند ناشی از وزن سازه، بارهای زنده یا نیروهای جانبی مانند زلزله و باد باشند.
در ساختمانهای بتنی، سقفها به شکلهای مختلفی اجرا میشوند؛ از جمله دال بتنی، سقف یوبوت، کوبیاکس، سقف پیشساخته بتنی و سقف تیرچه بلوک که هر کدام جزئیات اجرایی و عملکرد سازهای خاص خود را دارند.
سقف تیرچه بلوک؛ رایجترین سقف بتنی
سقف تیرچه بلوک یکی از پرکاربردترین سیستمهای سقفی در ایران است. سرعت اجرای بالا، هزینه کمتر، در دسترس بودن مصالح و عدم نیاز به نیروی کاملاً متخصص از مهمترین دلایل رواج این نوع سقف محسوب میشود.
این سقفها از تیرهای اصلی، تیرچههای فرعی و بلوکها تشکیل شدهاند. تیرچهها بار سقف را به تیرهای اصلی منتقل میکنند و در برخی بخشها نیز دال بتنی با ضخامت ۱۵ تا ۲۰ سانتیمتر اجرا میشود.
فاصله بین دو تیرچه معمولاً بین ۵۰ تا ۷۰ سانتیمتر در نظر گرفته میشود و ضخامت سقف بسته به نوع تکیهگاه و طول دهانه تعیین میگردد. سقف تیرچه بلوک برای بارهای یکنواخت مناسب است، اما برای بارهای متمرکز و دینامیکی مانند پارکینگها توصیه نمیشود.
تعریف دقیق خیز منفی
خیز به تغییر شکل اعضای تحت خمش در اثر بارهای آنی یا بهرهبرداری گفته میشود. اگر این تغییر شکل به سمت پایین باشد، خیز مثبت و اگر به سمت بالا باشد، خیز منفی نام دارد.
در زمان اجرای سقف تیرچه بلوک، لازم است تیرچهها دارای خیز منفی باشند تا پس از بتنریزی و اعمال بار، این خیز حذف شده و سقف در حالت تعادل قرار گیرد. مقدار خیز منفی معمولاً بهصورت تجربی تعیین میشود و بهطور میانگین برای هر متر دهانه، حدود ۲ میلیمتر در نظر گرفته میشود.
اهمیت اجرای خیز منفی
اصلیترین هدف از اجرای خیز منفی، خنثیسازی خیز مثبت است. خیز مثبت یکی از رایجترین مشکلات سقفهای تیرچه بلوک محسوب میشود و در صورت شدت گرفتن، میتواند منجر به ترکخوردگی یا حتی ریزش سقف شود.
علاوه بر این، خیز منفی باعث کاهش لرزشهای سازه در حین اجرا و بهرهبرداری شده و نقش مهمی در افزایش ایمنی ساختمان دارد. به همین دلیل، اجرای آن در آییننامههای ساختمانی الزامی بوده و بدون رعایت خیز منفی، مجوز بتنریزی صادر نمیشود.
دلایل ایجاد خیز منفی در سقفها
افزایش ایمنی ساختمان مهمترین دلیل اجرای خیز منفی است. این روش از خمیدگی خطرناک سقف به سمت پایین جلوگیری میکند. همچنین خیز منفی مقاومت سازه را در برابر لرزشها افزایش داده و شرط لازم برای دریافت تأییدیههای فنی و مجوزهای ساختوساز به شمار میرود.
نحوه اجرای خیز منفی
اجرای خیز منفی قبل از بتنریزی و در مرحله نصب تیرچهها انجام میشود. ابتدا یک خط مبنا در زیر سقف ایجاد شده و با استفاده از ریسمان یا تجهیزات دقیق، میزان خیز در وسط دهانه اعمال میگردد. بیشترین خیز در مرکز دهانه و کمترین مقدار در کنارهها در نظر گرفته میشود تا توزیع نیرو بهصورت یکنواخت انجام گیرد.
در سقفهای دال دوطرفه، خیز منفی در جهتی اعمال میشود که طراح مشخص کرده و برای دقت بیشتر، استفاده از دوربینهای نقشهبرداری توصیه میشود.
میزان مناسب خیز منفی
مقدار خیز منفی بسته به طول دهانه، نوع سقف و تجربه مهندس متفاوت است. برخی منابع مقدار ۲ میلیمتر به ازای هر متر دهانه را پیشنهاد میکنند. بهطور معمول، برای تیرهای میانی ۵ تا ۷ میلیمتر و برای تیرهای کناری ۴ تا ۵ میلیمتر خیز منفی کافی خواهد بود. در نهایت، تصمیم نهایی بر عهده مهندس ناظر و طراح سازه است.
جمعبندی
خیز منفی یکی از مهمترین روشها برای افزایش ایمنی سقفهای تیرچه بلوک و دالهای بتنی محسوب میشود. ایجاد یک خمیدگی کنترلشده به سمت بالا، مانع از بروز خیز مثبت، لرزش و آسیبهای سازهای میشود. با توجه به نقش حیاتی این موضوع، آشنایی مالکان، پیمانکاران و مجریان با اصول خیز منفی میتواند از بسیاری از مشکلات سازهای در آینده جلوگیری کند.
