خیز منفی چیست؟

به گزارش اخبار ساختمان، این روزها طیف زیادی از سقف ها به وسیله تیرچه و بلوک اجرا می شوند. این شیوه از ساخت، می تواند مقاومت بسیار بی نظیری داشته باشد. از طرف دیگر عایق صوت بوده و هزینه های آن مناسب است.

اما متاسفانه به دلیل بار وارده، فشارهایی بر روی آن اعمال شده که موجب تغییر شکل سقف می شود. این تغییر شکل عموما تحت عنوان دو خیز منفی و مثبت شناخته می شوند. هر یک از این خیزها در جهت خاصی بوده و ویژگی های متفاوتی دارند. خیز مثبت عموماً در جهت پایین و خیز منفی یا کمانی در جهت بالا است. با این وجود بخش زیادی از سازندگان و مالکان به خوبی با این دسته از خیز ها آشنایی ندارند. ما در ادامه این مقاله قصد داریم تا مرور واضحی بر روی خیز منفی یا خیز کمانی و مشخصه های آن داشته باشیم تا شما هم دلیل اهمیت آن را بهتر درک کنید.

سقف های بتنی

یکی از اجزای اصلی ساختمان ها را سقف ها تشکیل می دهند که وظیفه اصلی این مقاطع را می توان انتقال نیروهای قائم و افقی که می توانند ناشی از بارهای ثقلی یا بارهای جانبی باشند، برشمرد.

سقف ها در ساختمان های بتنی از مقاطع مختلفی تشکیل می شوند که به روش های متفاوت و با جزییات خاص اجرا می شوند. دال بتنی، سقف یوبوت، سقف کوبیاکس، سقف بتنی پیش ساخته، تیرچه بلوک و... چند نمونه از سقف های بتنی هستند که در حال حاضر در کشور اجرا می شوند.

سقف تیرچه بلوک

یکی از متداول ترین سقف های بتنی در کشور، سقف های تیرچه بلوک هستند که دلایل اصلی رایج بودن این سقف ها را می توان سرعت در اجرا، ارزان تر بودن، فراوان بودن نیروهای اجرایی و عدم نیاز به نیروهای متخصص به شمار آورد.

این سقف ها متشکل از تیرهای اصلی که عموماً در پیرامون و میانه سقف و نیز تیرچه ها که به عنوان تیرهای فرعی در وسط دهانه های مختلف اجرا شده و بار سقف را به تیرهای اصلی منتقل می کنند، هستند. بعضاً در برخی از قسمت های سقف تیرچه بلوک دال های بتنی باضخامت 15 تا 20 سانت اجرا می شوند.

حداکثر فاصله ۲ تیر نباید از ۷۰ سانتیمتر بیشتر باشد ولی اغلب مهندسین ایرانی فاصله ۲ تیرچه را ۵۰ سانتیمتر محاسبه میکنند به همین دلیل تمام بلوک های موجود در بازار ۴۰ سانتیمتر است. حداقل ضخامت سقف اگر تکیه گاه تیرچه را ساده محاسبه کنید ۱ تقسیم بر ۲۰ دهانه بوده و اگر تکیه گاه را گیر‌دار یا نیمه گیر‌دار محاسبه کنید، می توانید ضخامت سقف را تا ۱ بر ۲۶ دهانه اجرا کنید.

برای بارهای یکنواخت یا استاتیک، سقف تیرچه بلوک مناسب است و برای بارهای دینامیک و متمرکز مانند پارکینگ و … نباید از تیرچه بلوک استفاده شود. برای سقف های تیرچه بلوک حداکثر دهانه هشت متر است ولی بهتر است از سقف های ۵/۶ متر بیشتر برای سقف های تیرچه بلوک استفاده نشود. حداکثر بار تا ۸۰۰ کیلوگرم بر متر مربع را می توان به وسیله سقف تیرچه بلوک پوشانید و برای بارهای بیشتر بهتر است از دو تیرچه کنار هم استفاده کنید.

خیز منفی چیست؟

به تغییر شکل‌ها یا تغییر مکان هایی که در اعضای تحت خمش در اثر بارهای وارده آنی یا بهره برداری ایجاد می شود، خیز گفته می شود. در صورتیکه این خیز یا تغییر شکل به سمت پایین باشد سقف دچار خیز مثبت شده که خطرناک است و اگر به سمت بالا باشد به آن خیز منفی گفته می شود.

در موقع اجرای سقف تیرچه بلوک باید خیز مناسبی به طرف بالا به تیرچه ها داد تا پس از اجرا و یکپارچه شدن سقف و وارد شدن بارهای وارده، این خیز منفی حذف شود. مقدار خیز در کارگاه براساس تجربه بدست می آید و معمولاً به ازای هر متر طول دهانه، ۲ میلی متر خیز منفی در نظر گرفته می شود.

نکته: در دال های 2 طرفه تعیین جهت ایجاد خیز در سقف توسط طراح مشخص شده و در دال های یک طرفه خیز منفی در جهت تیر ریزی اعمال خواهد شد.

اهمیت خیز منفی

مهمترین مزیت خیز منفی، خنثی کردن خیز مثبت است. در واقع خمیدگی به سمت پایین یا همان خیز مثبت، جزو رایج ترین مشکلاتی است که برای سقف های تیرچه و بلوک رخ می دهد. به همین جهت هم مهندسان مقداری خمیدگی را به سمت بالا اعمال می کنند تا از بروز این خیز جلوگیری شود.

افزون بر این موارد، خیز منفی یا کمانی می تواند مانع از لرزش های مختلف ساختمان در فرآیند اجرا شود. در واقع خمیدگی منفی می تواند به سادگی لرزش ها را کنترل کرده و مانع از آسیب دیدن سقف شود.

همین موضوع موجب شده تا مراجع ذی ربط و مهندسان ناظر، اصرار زیادی بر روی آن داشته باشند. به گونه ای که بدون رعایت آن، مجوز بتن ریزی صادر نمی شود. این موضوع هم به طور مشخص در آیین نامه ساختمان سازی ایران ذکر شده است.

دلایل ایجاد خیز منفی

همانگونه که تا به این لحظه اشاره کردیم، خیز منفی دارای مزایای منحصر به فردی است که آن را برای استفاده توسط عموم مهندسان الزامی کرده است.

با این اوصاف مهمترین دلیل ایجاد خیز منفی، افزایش ایمنی ساختمان ها است. در واقع به وسیله این خیز می توان از خمیدگی تیرچه و بلوک ها به سمت پایین جلوگیری نمود.

خمیدگی به سمت پایین یا خیز مثبت سقف می تواند یکی از خطرناک ترین اتفاقاتی باشد که ممکن است برای سقف شما رخ دهد. این موضوع در بسیاری از موارد، ریزش سقف را در پی دارد. خیز کمانی، راهکاری است که می تواند از بروز این اتفاق جلوگیری نماید. همین مورد باعث شده تا اهمیت بالایی برای افزایش ایمنی ساختمان و خنثی نمودن خیز مثبت داشته باشد.

افزایش مقاومت ساختمان در برابر لرزش های مختلف دومین دلیلی است که خیز منفی را الزامی می کند. مازاد بر این، دریافت مجوز ساخت و ساز و تاییدیه های مربوطه هم منوط به اجرای آن است؛ چراکه در آیین نامه ساختمان به طور واضح استفاده از آن الزامی شده است.

نحوه اجرای خیز منفی

چگونگی اجرای خیز منفی جزو مواردی است که تا حدود زیادی تخصصی بوده و بایستی توسط مهندسان اجرا شود. اما در هر حال بهتر است بدانید که خیز منفی قبل از فرآیند بتن ریزی و قرار دادن تیرچه مشخص می شود.

در این مرحله یک خط مبنا ساخته می شود که از ابتدا تا انتهای سقف را در بر می گیرد. این خط مبنا بر روی جک ها یا تیر های کناری قرار دارند. سپس باید به وسیله یک ریسمان این خط مبنا را مشخص نمود. خیز منفی بر مبنای این خط مبنا پیاده می شود. برای آن هم بایستی حداکثر خیز در قسمت میانی سقف اعمال شده و قسمت های کناری هیچگونه خیزی نداشته باشند.

همین مورد هم باعث می شود تا فشار وارده در تمام قسمت ها پخش شده و مانع از ریزش سقف بشود. البته باید این موضوع را عنوان کنیم که روش یاد شده برای سقف های دال یک طرفه کاربرد دارد. اما برای سقف های دال دو طرفه، می توان به کمک شل یا سفت کردن جک ها، فرایند خیز را کنترل و از این طریق خمیدگی ایجاد نمود.

کنترل خیز منفی دال دوطرفه

همانطور که گفته شد در دال های دوطرفه با توجه به اینکه سیستم باربری این سقف ها در دو جهت x,y هست، خیز منفی باید در جهتی که توسط طراح مشخص می شود اعمال شود.

کنترل کردن خیز در این سقف ها به صورت دستی به روش گفته شده در دال یک طرفه قابل انجام است اما می تواند با خطاهایی همراه باشد که توصیه می شود برای دقت در کنترل خیز منفی در این سقف ها از دوربین نقشه برداری استفاده شود.

نحوه اجرای خیز منفی تیرها قبل از اجرای سقف های بتنی

همانطور که در ابتدا گفته شد خیز منفی می بایست قبل از بتن ریزی اعمال و کنترل شود. در سقف های تیرچه بلوک که عموماً از جک های صلیبی زیر سقف استفاده می شود این خیز منفی با شُل یا سفت کردن پیچ تنظیم این جک ها انجام می شود.

اما در دال های دوطرفه که عموماً برای زیرسازی سقف از داربست های مدولار یا اسکافلدها و سرجک استفاده می شود، خیز منفی توسط شُل یا سفت کردن سر جک قابل تنظیم هست که آن هم قبل از آرماتوربندی و اعمال بار به قالب بهتر است انجام شود. چون بعد از آرماتوربندی و سنگین شدن سقف تنظیم کردن این خیز کمی مشکل خواهد بود.

میزان خیر منفی چقدر باید باشد؟

مقدار خیز منفی را می توان جزو مواردی دانست که اغلب متخصصان را سردرگم می کند. در واقع مقدار این خیز در منابع و کتاب های مختلف متفاوت است. به گونه ای که هرکدام از آنها رقم خاصی را بیان کرده اند. اما اغلب آنها تجربه را به عنوان ملاک اصلی قرار داده اند. برخی از منابع عنوان می کنند که برای هر یک متر طول دهانه، بایستی ۲ میلی متر خیز منفی را در نظر گرفت که البته مقدار دقیق آن بسته به ساختمان و تجربه مهندس متغیر خواهد بود.

اما بهترین حالت این است که برای تیرهای میانی، پنج تا هفت میلیمتر در طول را خیز اعمال کرد. در واقع این دسته از تیرها از دو طرف تحت فشار تیرچه ها قرار می گیرند. اما تیر هایی که تنها از یک طرف فشار تیرچه به ها وارد می شود، وجود چهار تا پنج میلی متر خیز در طول کافی است. البته در نهایت آن چیزی که رقم نهایی را مشخص می کند، تجربه و دانش مهندس است.

سخن آخر

خیز منفی را می توان به عنوان یکی از تکنیک های محبوب برای افزایش ایمنی سقف های تیرچه و بلوک در نظر گرفت. بر مبنای این روش، یک خمیدگی ملایم به سمت بالا ایجاد می شود. چنین خمیدگی مانع از فرورفتگی سقف و تخریب آن در اثر لرزش های مختلف می شود. همین مورد باعث شده تا بسیاری از مهندسان بر روی اجرای آن حساس باشند.

با این وجود بخش زیادی از مالکان و پیمانکاران اطلاعات دقیقی پیرامون جزئیات آن ندارند. ما در این مقاله سعی کردیم تا جنبه های مختلف خیز منفی را برای شما عزیزان بررسی کنیم.