شکل قوسی سقف بشکه را فقط در چند ساختمان مسکونی در منطقه ما می توان یافت. اما پیشرفت فنی و شجاعت امتحان کردن چیزهای جدید باعث می شود که این ساخت و ساز غیر معمول سقف به طور فزاینده ای محبوب شود. مزایا و معایب در زیر توضیح داده شده و همچنین اطلاعات کلی در مورد سقف بشکه برای کمک به درک ساختار آن و محدودیت های فنی توضیح داده شده است.
سقف بشکه
در اصل، سقف بشکه ای عمدتاً از ناحیه ساختمان های مقدس شناخته می شد، جایی که طاق های بشکه ای آجری اولین گام را از سقف تخت تا فیلیگران و در عین حال سازه های بسیار پیچیده دوره گوتیک را نشان می دادند.در عصر صنعتی شدن، این سقف که در یک دهانه بزرگ و در عین حال تقریباً به هر طولی قابل تحقق بود، بخش ساختمان صنعتی و ترافیکی را تسخیر کرد. تنها به عنوان بخشی از مدرنیسم کلاسیک در دهه 1920 بود که سقف بشکه ای با استفاده از سازه های فولادی و اشکال جدید و واضح ساختمان راه خود را به دنیای ساختمان های مسکونی باز کرد. سقف بشکه ای که به ندرت در پست مدرنیسم یافت می شود، امروزه رنسانس واقعی را تجربه نمی کند، اما هنوز هم اشکال چشمگیر و در عین حال فضاهای داخلی به راحتی قابل استفاده در ساختمان های مسکونی با برنامه ریزی جداگانه را ارائه می دهد.
ساخت و استاتیک سقف بشکه
سقف‌های بشکه‌ای اولیه معمولاً به شکل کلاسیک قوسی آجری ایجاد می‌شدند. این امر باعث می شد که بار از طریق سطح منحنی ساخته شده از سنگ یا آجر و ملات بدون هیچ نقطه ضعفی به دیوارهای خارجی باربر زیرین منتقل شود. به منظور جذب فشار بیرونی سازه طاق، دیوارها معمولاً در خارج با استفاده از پسوندها یا دیوارهای عرضی سفت تثبیت می شدند.
از سوی دیگر، سقف بشکه ای مدرن، به طور کلی با آنچه در زمینه صنعتی سازی توسعه یافته بود مطابقت دارد و امروزه نیز بدون تغییر از نظر انتقال بار استفاده می شود. عناصر استاتیک سقف بشکه مدرن عبارتند از:
- تکبندهای قوس منحنی شعاعی ساخته شده از فولاد یا چوب
- پوشش مسطح به عنوان پایه ساخت سقف معمولا از قالب چوبی یا ورق فلز ساخته می شود
- ارتباطات متقاطع سفت کننده بین تیرها، که اغلب به صورت صلیب کششی طراحی می شوند (" صلیب سنت اندرو")
- بند کششی بین نقاط تکیه گاه پایینی تکیه گاه های قوس برای جذب نیروهای برشی در پایه قوس
توجه:
هر تکیه گاه قوس را نباید با بند کشی محکم کرد. برای ساختمان های کوتاه، لنگرهای حلقه ای بتنی دیوارهای شیروانی یا چند تسمه کششی که می توانند به طور نامرئی در دیوارهای داخلی پنهان شوند، کافی است.
سازه سقف برای سقف بشکه
اگرچه سقف بشکه ای از نظر ساختار استاتیکی تیرها کاملاً شبیه سقف تیرچه است، اما در ساختار ساختاری سقف تفاوت اساسی دارد. با توجه به انحنای سطح سقف، عایق کاری بین تیرها و روکش روی کفپوش امکان پذیر است، اما معمولاً بسیار پیچیده و در نتیجه از نظر مالی ضرری ندارند. در عوض، امروز ساختار سقفی برای سقف بشکه ایجاد شده است:
سقف ساندویچی
- پایه های قوس قابل مشاهده در فضای داخلی
- عنصر ساندویچی پیش ساخته و منطبق بر انحنای تکیه گاه، متشکل از پوسته پشتیبانی پایین تر، عایق پلی استایرن و لایه رویی به عنوان محافظ آب و هوا و لایه رسانای آب
- ورق بالا و پایین، معمولاً تیتانیوم روی یا آلومینیوم
توجه:
از آنجایی که این المان‌های ساندویچی که در اصل از ساخت و ساز صنعتی می‌آیند، قابل خم شدن نیستند، تک تک قطعات باید به اندازه پیش ساخته شوند.
بسیار نادرتر است که سقف بشکه ای به عنوان سازه چوبی ساخته شود:
- قالب تخت به عنوان پوشش داخلی قابل مشاهده روی تیرهای قوسی
- لایه مقاوم در برابر نفوذ بخار روی قالب، معمولاً فویل
- تیرهایی که در سراسر طاق روی قالب، عایق شده با پشم معدنی که می تواند به طور انعطاف پذیر با منحنی سقف تطبیق داده شود
- پوشش سقف ساخته شده از قطعات ورق از پیش ساخته شده، در صورت لزوم روی زیرسازی ساخته شده از چفت
توجه:
از آنجایی که به دلیل انحنای سقف، اجرای یک کانتر چوبی کلاسیک از لبه بام تا پشته با سقف بشکه ای امکان پذیر نیست، معمولاً از سقف های فلزی بدون تهویه در اینجا استفاده می شود. بسته به سیستم مورد استفاده، غشایی که از ورود بخار به داخل جلوگیری می کند، می تواند نیمه نفوذپذیر شود تا رطوبت عایق همچنان در داخل آزاد شود.
اشکال سقف بشکه ای خاص
به دلایل اقتصادی، اشکال مختلفی از سقف بشکه ای وجود دارد که از قوس واقعی و پیوسته گرد منحرف می شود:
سقف سگمنت
- انحلال کمان به یک چند ضلعی با چندین بخش مستقیم
- ساختار مانند یک سطح مستقیم سقف در اینجا امکان پذیر است، اما نقاط انتقال بین بخش های سقف مورد نیاز است، بنابراین تعداد زیادی از نقاط جزئیات
- همچنین برای پوشش کاشی در شرایط خاص
سقف بشکه ای "جعلی" با رج
- تشکیل رج با سطوح سقف قوسی در دو طرف
- مناسب برای سازه های دارای تهویه عقب، زیرا هوا می تواند از نقطه خط الراس خارج شود
- شکل اغلب کمی نوک تیز متفاوت با کمان واقعی
- مطمئنا پوشش سقف جایگزین برای ورق فلزی امکان پذیر است، زیرا انحنای سقف بسیار کوچکتر است
شیب سقف یا گرد
شکل خمیده سقف بشکه باعث عدم وجود شیب سقف یکنواخت می شود. در عوض، هر سقف بشکه ای، صرف نظر از شعاع قوس، همیشه دارای شیب بسیار تند در پایه و شیب تقریباً غیرمجاز در راس است. هر سقف بشکه ای لزوماً نباید از یک نیم دایره تشکیل شود. بخش‌های قوس انتخابی متفاوت می‌توانند از شکل گنبدی آشنا تا یک شیب صاف با انحنای رو به بالا متغیر باشند.
سازه سقف در سقف بشکه
خوابگاه ها، شیروانی های متقاطع و بالکن های پشت بام را می توان به همان اندازه با سقف بشکه ای ایجاد کرد. به لطف پوشش متداول ورق فلزی، نقاط انتقال بین سازه و روکش سقف را می توان به راحتی حل کرد. شیب تند در پایه قوس کامل نیم دایره حتی امکان استفاده از پنجره های نمای معمولی در سقف بشکه را نیز تا حدودی ممکن می سازد.بنابراین قابلیت استفاده از فضای سقف در مقایسه با سایر اشکال سقف به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
هزینه
با توجه به انتخاب بسیار محدود مواد و سطح بالایی از قطعات تولید شده به صورت جداگانه، سقف بشکه ای شکل سقف گران قیمت محسوب می شود. اگرچه مزایای متعددی نیز ارائه می دهد، اما هیچ یک از آنها در زمینه کاهش هزینه و قابلیت استفاده بالا از محصولات سری "خارج از قفسه" یافت نمی شوند. بنابراین می توان مشاهده کرد که از منظر هزینه، سقف بشکه ای به وضوح در محدوده ساختمان های جداگانه برنامه ریزی شده است و بعید است که در ایجاد فضای زندگی مقرون به صرفه از آن استفاده شود.
مزایا و معایب
همانطور که از توضیحات قبلی مشخص است، شکل نسبتاً غیرعادی سقف بشکه دارای مزایای ابتدایی است که با این حال نقاط ضعفی نیز به همراه دارد که نباید از آنها غافل شد:
مزایا
- نسبت بهینه سطح پاکت به فضای ایجاد شده
- اتاق ها به دلیل شیب زیاد در پایه بشکه (دیوارهای تقریبا عمودی) قابل استفاده هستند
- ساختار نگهدارنده ایستا موثر به دلیل شکل قوس بدون مرکز میدان واقعی
- با سقف ورق فلزی، بدون نقاط ضعف به صورت انتقال یا جزئیات رج
- گزینه های ساخت و طراحی مدرن
معایب
- هیچ طرح سازه کلاسیک قابل اجرا نیست
- ساختار پشتیبانی اقتصادی محدود به فولاد یا چوب است، اما چوب به دلیل تلاش ساخت تکیه گاه های قوس بسیار گران است
- انتخاب محدود پوشش های سقف ممکن
- تلاش زیاد و برنامه ریزی دقیق مورد نیاز برای پیش ساخته شدن المان های سقف
- هزینه های بالا
