۵ خطای رایج در اجرای سقف‌های با دهانه بلند

در پروژه‌های عمرانی مدرن، استفاده از سقف‌های با دهانه بلند (Long Span Roofs) به دلیل نیاز به فضاهای باز بدون ستون میانی، روزبه‌روز رایج‌تر می‌شود. سالن‌های ورزشی، انبارها، سوله‌های صنعتی و مراکز تجاری بزرگ معمولاً از این نوع سقف‌ها بهره می‌برند. اما اجرای این نوع سقف‌ها به دلیل بارهای سنگین، تغییرشکل‌های قابل توجه و رفتار پیچیده سازه‌ای، حساسیت بسیار بالایی دارد. هرگونه خطای کوچک در طراحی یا اجرا می‌تواند منجر به افت عملکرد، نشست، ترک خوردگی، یا حتی فرو‌ریزش سازه شود. در ادامه با پنج خطای رایج در اجرای سقف‌های با دهانه بلند و روش‌های جلوگیری از آن‌ها آشنا می‌شویم.

عدم توجه به خیز مجاز و تغییرشکل‌های بلندمدت

یکی از مهم‌ترین مسائل در سقف‌های با دهانه بلند، کنترل خیز (Deflection) است. در دهانه‌های بزرگ، حتی تغییر شکل‌های جزئی می‌تواند به ترک خوردن سقف، جدا شدن پوشش‌ها یا آسیب به دیوارهای جانبی منجر شود.
اشتباه رایجی که در بسیاری از پروژه‌ها مشاهده می‌شود، نادیده گرفتن خیز بلندمدت ناشی از خزش بتن یا فولاد است. در سازه‌های بتنی، خزش و جمع‌شدگی بتن در طول زمان باعث افزایش خیز می‌شود، در حالی‌که در سازه‌های فولادی، حرارت و بارهای دینامیکی نقش بیشتری دارند.

راهکار این است که در مرحله طراحی، خیز لحظه‌ای و خیز بلندمدت با ضریب مناسب لحاظ شود و در اجرا نیز پیش‌خیز (Camber) متناسبی برای تیرها و خرپاها در نظر گرفته شود. همچنین در پروژه‌هایی که از سقف‌های مرکب فولادی-بتنی استفاده می‌شود، باید زمان بتن‌ریزی و نحوه تکیه‌گاه‌های موقت با دقت کنترل شود.

استفاده از مقاطع نامناسب یا ضخامت ناکافی در تیرها و ورق‌ها

در بسیاری از پروژه‌ها، به‌ویژه سوله‌ها و سالن‌های صنعتی، برای کاهش هزینه‌ها از مقاطع سبک‌تر از حد مجاز استفاده می‌شود. این کار در کوتاه‌مدت شاید مشکلی ایجاد نکند، اما در بلندمدت می‌تواند خطرناک باشد.
خطای متداول دیگر، عدم توجه به لاغری تیرها و ستون‌ها است. تیرهای طویل با مقاطع نازک در برابر کمانش یا پیچش حساس هستند و در اثر بارهای جانبی یا نوسانات حرارتی دچار تغییر شکل ناگهانی می‌شوند.

برای جلوگیری از این خطا باید:

• از نرم‌افزارهای تحلیل دقیق (مانند SAP2000 یا ETABS) استفاده شود.

• محدودیت‌های آیین‌نامه‌ای در مورد نسبت لاغری و مقاومت خمشی رعایت شود.

• در صورت نیاز، از تیرهای لانه‌زنبوری تقویت‌شده یا خرپاهای قوسی استفاده گردد تا وزن سازه کاهش یابد ولی مقاومت حفظ شود.

ضعف در اجرای اتصالات و جزئیات اتصال تیرها به ستون‌ها

یکی از حیاتی‌ترین بخش‌های اجرای سقف‌های با دهانه بلند، اتصالات است. خطای رایج این است که پیمانکاران به جای طراحی دقیق اتصال، تنها به چند جوش یا پیچ اکتفا می‌کنند. در حالی که اتصالات نقش انتقال نیرو بین اجزای سازه را دارند و ضعف در آن‌ها می‌تواند کل سیستم را بی‌اثر کند.

از جمله خطاهای متداول در این بخش می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• استفاده از جوش‌های سطحی ضعیف یا بدون کنترل کیفیت؛

• عدم تراز بودن صفحات اتصال در محل نصب؛

• استفاده از پیچ‌های با گرید پایین‌تر از طراحی؛

• بی‌توجهی به تغییرات حرارتی و نیاز به درز انبساط.

برای پیشگیری از این مشکلات باید کلیه اتصالات طبق نقشه‌های سازه‌ای و بر اساس آیین‌نامه‌های معتبر مانند AISC یا مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران اجرا شوند. همچنین تست‌های غیرمخرب (NDT) مانند UT یا PT برای کنترل کیفیت جوش‌ها ضروری است.

عدم کنترل دقیق تراز و شاقولی در حین نصب

در دهانه‌های بلند، حتی چند میلی‌متر انحراف در ابتدای کار می‌تواند در طول دهانه به چند سانتی‌متر خطا تبدیل شود. یکی از اشتباهات رایج این است که مجریان، کنترل دقیق تراز و شاقولی را به انتهای کار موکول می‌کنند. در نتیجه، در پایان کار تیرها یا خرپاها در موقعیت نادرست قرار می‌گیرند و نصب پوشش سقف با مشکل مواجه می‌شود.

راه‌حل این است که:

• در حین اجرای اسکلت، تراز لیزری یا تئودولیت برای کنترل دقیق موقعیت اعضا استفاده شود؛

• پایه‌های موقت و مهاربندی‌های جانبی در زمان نصب کاملاً محکم و پایدار باشند؛

• در سقف‌های طویل، نصب به صورت تدریجی و از مرکز به طرفین انجام گیرد تا خطای انباشت‌شده کاهش یابد.

این کنترل‌ها نه‌تنها باعث جلوگیری از تغییر شکل‌های ناخواسته می‌شود، بلکه در هنگام نصب ورق‌های پوشش یا بتن‌ریزی سقف نیز ایمنی بیشتری ایجاد می‌کند.

بی‌توجهی به بارهای جانبی و اثر باد یا زلزله

در بسیاری از پروژه‌ها، تمرکز طراحان و مجریان صرفاً روی بارهای قائم است، در حالی‌که در دهانه‌های بلند، بار باد و زلزله نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. سقف‌های بزرگ و سبک مانند سوله‌ها در معرض نیروهای مکشی باد هستند و اگر درزها و مهاربندی‌ها به درستی طراحی نشوند، امکان جدا شدن پوشش سقف وجود دارد.

همچنین در مناطق لرزه‌خیز، عدم استفاده از بادبندهای مناسب یا اتصالات انعطاف‌پذیر می‌تواند منجر به شکست ترد سازه شود.
برای مقابله با این خطا، توصیه می‌شود:

• تحلیل دینامیکی یا استاتیکی معادل در طراحی لحاظ شود؛

• سیستم مهاربندی جانبی به گونه‌ای طراحی شود که در برابر زلزله، تغییر شکل مجاز داشته باشد ولی از حد تسلیم عبور نکند؛

• در هنگام نصب پوشش سقف (مانند ساندویچ پانل‌ها یا ورق‌های گالوانیزه)، از پیچ‌های خودکار مقاوم به باد و واشرهای آب‌بند استفاده شود.

خطای رایج در اجرای سقف‌های با دهانه بلند

سایر خطاهای جزئی ولی مهم

علاوه بر پنج مورد فوق، در پروژه‌های بزرگ خطاهای دیگری نیز مشاهده می‌شود، از جمله:

• عدم هم‌پوشانی مناسب ورق‌های سقف و نفوذ آب در بارندگی؛

• بی‌توجهی به عایق‌کاری حرارتی و صوتی؛

• استفاده از سقف‌های مرکب بدون برش‌گیر استاندارد؛

• بتن‌ریزی بدون ویبره کافی در سقف‌های کامپوزیت؛

• نبود برنامه نگهداری و بازرسی دوره‌ای برای سازه‌های فلزی.

هر یک از این موارد ممکن است در کوتاه‌مدت نادیده گرفته شود، اما در بلندمدت اثر مستقیم بر دوام و ایمنی سقف دارد.

جمع‌بندی

اجرای سقف‌های با دهانه بلند ترکیبی از علم مهندسی، تجربه اجرایی و کنترل دقیق کیفیت است. هر خطای کوچک در طراحی یا اجرا می‌تواند در آینده منجر به هزینه‌های سنگین تعمیر یا حتی فاجعه‌های جانی شود. برای جلوگیری از خطا باید:

• در مرحله طراحی، از نرم‌افزارها و آیین‌نامه‌های معتبر استفاده شود؛

• در مرحله اجرا، نظارت مهندسی دقیق انجام گیرد؛

• و در پایان، آزمایش‌های بارگذاری و بازرسی نهایی طبق استاندارد صورت گیرد.

با رعایت این اصول، می‌توان سقف‌هایی با دهانه بلند ساخت که نه‌تنها زیبا و اقتصادی باشند، بلکه دوام و ایمنی آن‌ها در طول عمر بهره‌برداری تضمین شود.