خرپشته ساختمان چیست؟
خرپشته اتاقک کوچکی است که امکان دسترسی به بام را از طریق راه پله فراهم میکند. از طرفی در صورت وجود آسانسور در سازه، خرپشته محل قرارگیری اتاق آسانسور نیز میباشد. از آنجایی که نکات معماری و سازهای مربوط به این قسمت سازه معمولاً کمتر مورد توجه طراحان قرار میگیرد، در این مقاله ضوابط معماری و سازهای مربوط به طراحی خرپشته ساختمان مورد بررسی قرار گرفته است. در ضمن برخی نکات اجرایی مهم در ساخت خرپشته نیز در قسمت انتهایی مقاله ارائه شده است.
⌛ آخرین به روز رسانی: 4 بهمن 1403
📕 تغییرات به روز رسانی: انتشار جدید

دنبال یادگیری چه موضوعی هستید؟
- 1. علائم و تعاریف
- 2. ضوابط معماری در طراحی خرپشته ساختمان
- 3. مدلسازی و طراحی سازه خرپشته
- 4. بارگذاری خرپشته
- 5. نکات اجرایی ساخت خرپشته
- 6. پرسش و پاسخ
- 7. نتیجه گیری
1. علائم و تعاریف
در این بخش علائم اختصاری و تعاریف اصطلاحات استفاده شده در این مقاله را با هم بررسی و تعریف میکنیم.
علامت تعریف واحد
علامت | تعریف | واحد |
Lr | بار زنده طراحی کاهش یافته بام در هر متر مربع، تحمل شده توسط عضو | کیلونیوتن بر مترمربع |
L0 | بار زنده طراحی کاهش نیافته بام در هر متر مربع، تحمل شده توسط عضو | کیلونیوتن بر مترمربع |
T | دوره تناوب | دور بر دقیقه |
AT | سطح بارگیر | مترمربع |
Fui | نیروی جانبی در تراز طبقه | کیلو نیوتن |
Wi | وزت طبقه | کیلونیوتن |
hi | ارتفاع تراز سقف طبقه از تراز پایه | متر |
n | تعداد طبقات سازه | – |
2. ضوابط معماری در طراحی خرپشته ساختمان
در طراحی خرپشته باید نکات معماری و سازهای مختلفی مورد توجه قرار گیرد. بهعنوان اولین موضوع باید به این سؤال پاسخ داده شود که در چه صورت طراحی و اجرای خرپشته در یک سازه الزامی است؟ مطابق با بند 4-5-1-7-7 از مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، در ساختمانهای دارای چهار طبقه و بیشتر بالای زمین، حداقل یک پلکان عمـومی ساختمان باید تا سطح بام امتداد یابد. در این صورت و بر اساس بند 4-5-1-7-8 دسترسی به بام باید از طریق اتاقک خرپشته تأمین گردد که مساحت آن برابر یا کمتر از قفسه راه پله میباشد.
در صورت طراحی خرپشته باید دقت شود که مطابق با بند 4-4-1-1-2 مبحث 4 مقررات ملی ساختمان، محل قرارگیری خرپشته تا حد امکان در مرکز پلان ساختمان باشد تا تأثیر کمتری بر روی نمای ساختمان داشته باشد.
❓حداقل ارتفاع خرپشته چند متر میباشد؟
درصورتیکه ساختمان فاقد آسانسور باشد، ارتفاع اتاقک خرپشته از کف طبقه آخر تا زیر سقف آن 2.2 متر در نظر گرفته میشود. در حالتی که اگر ساختمان دارای آسانسور باشد، ارتفاع خرپشته باید بهنحوی تنطیم گردد که حداقل ارتفاع لازم جهت قرارگیری موتورخانه آسانسور و نیز حداقل ارتفاع بالاسری آسانسور تأمین گردد. بدین منظور حداقل ارتفاع خرپشته باید برابر 2.8 متر در نظر گرفته شود. دقت شود که حداقل ارتفاع قسمت بالاسری آسانسور در جداول مبحث 15 مقررات ملی ساختمان ارائه شده است.

شکل 1- ساختمانهایی که در آنها خرپشته در اطراف پلان اجرا شده است

شکل 2- ساختمانی که در آنها خرپشته در وسط پلان اجرا شده است
❓ضوابط نورگیری و تهویه خرپشته چیست؟ چه زمانی صورت تعبیه نورگیر و تهویه در خرپشته الزامی میباشد؟
مطابق با بند 4-5-1-10-3 مبحث 4 مقررات ملی ساختمان، درصورت عدم امکان نورگیری راهپلهها با پنجرههای دیواری، تأمین نـور طبیعـی از سقف محفظه پلکان یا به عبارتی سقف خرپشته الزامی میباشد. در ضمن مطابق با بند 4-5-1-10-5 درصورتیکه تعویض هوای راهپله به صورت طبیعی انجام شود، یکی از راههای تعویض هوا از طریق سقف محفظه راهپله یعنی خرپشته میباشد. در هر دو مورد نورگیری و تهویه، رعایت الزامات بخش 4-9-7 برای تأمین حداقل مساحت بازشو سقف الزامی میباشد.
3. مدلسازی و طراحی سازه خرپشته
مدلسازی و طراحی خرپشته ساختمان یکی از چالش برانگیزترین قسمتهای طراحی یک سازه است. مهمترین نکته و سؤال این است که برای محاسبه و توزیع نیروی زلزله در چه صورت باید خرپشته به عنوان یک قسمت جداگانه در طراحی سازه مدل شود و در چه صورت میتوان از مدلسازی آن صرف نظر نمود!؟ بر اساس بند 3-3-6 ویرایش چهارم استاندارد 2800، توزیع نیروی جانبی زلزله در ارتفاع ساختمان بر اساس وزن موثر لرزهای صورت میگیرد. بر اساس تبصره موجود در این بند که در ادامه ارائه شده است، درصورتیکه وزن خرپشته بیشتر از 25 درصد وزن بام ساختمان باشد، خرپشته به عنوان یک طبقه جداگانه در نظر گرفته میشود و در غیر این صورت میتوان خرپشته را به عنوان بخشی از بام در نظر گرفت.
همانطور که در بند فوق مشاهده میشود، درصورتیکه وزن خرپشته بیشتر از 25 درصد وزن بام باشد خرپشته باید در نرمافزار مدل شده و نیروی زلزله استاتیکی تا سقف آن توزیع شود. در این حالت برای محاسبه زمان تناوب سازه (T)، ارتفاع سازه با در نظر گرفتن ارتفاع خرپشته محاسبه میشود. امّا درصورتیکه وزن خرپشته کمتر از 25 درصد وزن بام باشد، محاسبه و توزیع بار زلزله تا سقف خرپشته اختیاری بوده و میتوان نیروی زلزله را تا طبقه آخر محاسبه و توزیع نمود. دراینصورت اثرات ناشی از خرپشته باید به نحوی در مدلسازی لحاظ گردد که در بخش مربوط به بارگذاری در مورد آن صحبت خواهد شد. دقت شود که در این حالت برای محاسبه زمان تناوب سازه (T) ارتفاع سازه بدون در نظر گرفتن خرپشته و تا سقف طبقه آخر در نظر گرفته میشود. توصیه میشود جهت آشنایی بیشتر با مدلسازی خرپشته در نرمافزار ایتبس به مقاله «آموزش گام به گام مدلسازی خرپشته در ایتبس» مراجعه شود.
❓درصورتیکه وزن خرپشته کمتر از 25 درصد وزن بام باشد، آیا میتوان در نرمافزار از مدلسازی آن صرف نظر نمود؟
مطابق با جدول 4-1 استاندارد 2800، اگر خرپشته بهصورت یکپارچه با سایر طبقات عمل نکند، میتوان اجزای آن را غیرسازهای در نظر گرفت و از مدلسازی آن در نرمافزار صرف نظر کرد، اما از آنجاییکه معمولاً ستونهای خرپشته به صورت یکپارچه با طبقات پائین خود اجرا میشوند، بنابراین خرپشته دارای عملکرد یکپارچه با سازه بوده و لازم است در نرمافزار مدلسازی شود حتی اگر نیروی زلزله به آن اعمال نشود.
جدول 1- ضرایب اجزاء معماری در استاندارد 2800
❓آیا خرپشته باعث ایجاد نامنظمی در سازه میشود؟
بر اساس بند 1-7-2 از ویرایش چهارم استاندارد 2800 درصورتیکه جرم یک طبقه بیش از 50 درصد با طبقات مجاور خود متفاوت باشد، نامنظمی جرمی در ارتفاع سازه ایجاد خواهد شد. شاید تصور اولیه این باشد که در صورت مدلسازی خرپشته و با توجه به اختلاف وزن آشکار آن با سایر طبقات، سازه دچار نامنظمی در ارتفاع از نوع نامنظمی جرمی شود، امّا همانطورکه در ادامه نشان داده شده است، در بند مذکور طبقات خرپشته و بام به صراحت مستثنا شدهاند؛ یعنی درصورتیکه خرپشته در طراحی سازه مدل شود، سازه دچار نامنظمی جرمی نخواهد شد.
ضمنا درصورتیکه تراز نیروی زلزله تا بام در نظر گرفته شود نیاز به کنترل نامنظمی پیچشی در خرپشته نخواهد بود.
توجه: قرارگیری خرپشته(راهپله) در کنار یا گوشه ساختمان موجب جابهجا شدن مرکز سختی سازه و ایجاد نامنظمی در پلان(نامنظمی پیچشی) میشود.
4. بارگذاری خرپشته
همانند سایر قسمتهای سازه، در قسمت خرپشته نیز بارهای مشخصی به ساختمان وارد میشوند که در ادامه آنها را بررسی خواهیم کرد.
1.4. بارمرده
بار مرده وارد بر سقف خرپشته شامل بار مرده کف و بار دیوارهای پیرامونی(جان پناه) میشود. بار کف بر اساس نوع سقف و مشخصات کفسازی محاسبه شده و به سقف خرپشته اعمال میشود. برای مثال در جدول صفحه بعد نمونهای از بار مرده وارد بر سقف خرپشته محاسبه شده است. بار جانپناه نیز باید بهصورت یک بار خطی به تیرهای پیرامونی خرپشته اعمال شود. در محاسبه این بار ارتفاع جان پناه مطابق با بند 4-9-9-1-1 از مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان برابر با 1.1 متر در نظر گرفته میشود(ارتفاع جانپناه خرپشته معمولاً 80-70 سانتیمتر اجرا میشود). همچنین بر اساس بند 6-1-4-6 از پیوست 6 استاندارد 2800، حداقل ارتفاع چانپناه برابر با 1.2 میباشد. در جدول 3 یک مثال از نحوه محاسبه بار خطی جان پناه ارائه شده است.
جدول 2- نحوه محاسبه بار مرده خرپشته
ایزوگام | 0.2 kN⁄m2 |
ملات ماسه سیمان | 0.03×21=0.61 kN⁄m2 |
بتن با پوکه معدنی و سیمان | 0.12×13=1.56 kN⁄m2 |
یونولیت | 0.05 kN⁄m2 |
سقف کاذب | 0.5 kN⁄m2 |
جمع کل | kN⁄m2 |
جدول 3- محاسبه بار خطی جان پناه خرپشته
سنگ نما | 0.02×28=0.56 kN⁄m2 |
ملات ماسه سیمان | 0.02×21=0.42 kN⁄m2 |
بلوک سفالی | 0.2×8.5=1.7 kN⁄m2 |
گچ و خاگ | 0.02×16=0.32 kN⁄m2 |
اندود گچ | 0.01×13=0.13 kN⁄m2 |
جمع کل | 3.13 kN⁄m2 |
بار گسترده خطی | 3.13×1.1 ≅ 3.44 kN⁄m |
دقت شود که در صورت اجرای کاشت گیاهان در فضای خرپشته، مقدار بار مرده (و زنده) افزایش خواهد یافت. برای آشنایی بیشتر با اجرای روف گاردن و نیز میزان افزایش بارهای وارده توصیه میشود به مقاله “نکات طراحی، بارگذاری و اجرای روف گاردن” مراجعه کنید.
2.4. بار زنده
مطابق با جدول 6-5-1 از مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، بار زنده خرپشته که بخشی از بام محسوب میشود، برابر 1.5 کیلونیوتن بر متر مربع میباشد. مطابق با بند 6-5-6 بارهای زنده ارائه شده در این جدول را میتوان با استفاده از ضرایبی کاهش داد و مقدار کمتری برای آنها در نظر گرفت. برای کاهش بار زنده خرپشتهها که معمولاً بام تخت محسوب میشوند، از روابط 6-5-6-1 که در ادامه ارائه شده است، استفاده میشود. باید توجه شود که مطابق با یادداشت1 جدول بارهای زنده، اگر بار زنده گسترده یکنواخت بام پس از کاهش به کمتر از 1 کیلونیوتن بر متر مربع برسد، اعضایی که تحت این بار قرار گرفتهاند و وظیفه یکپارچگی و پیوستگی سقف را نیز برعهده دارند، بایستی برای نامناسبترین وضع بارگذاری طراحی شوند. توضیحات کاملتر در مورد بار زنده کاهشیافته، نحوه نامناسبترین وضع بارگذاری و نیز نحوه اعمال کاهش بار زنده در ایتبس در مقاله «بار زنده ساختمان» ارائه شده است.
جدول4- بار زنده وارد بر بامها
3.4. بار برف
بار برف وارد بر سقف خرپشته مانند بار برف بام محاسبه میشود. برای محاسبه این بار از رابطه 6-7-1 مبحث 6 مقررات ملی ساختمان استفاده میشود که در زیر ارائه شده است.
Pr=Is Cn Ch Cs Ps
در این رابطه Ps بار برف مبنا، Is ضریب اهمیت بار برف، Cn ضریب برفگیری، Ch ضریب شرایط دمایی و Cs ضریب شیب میباشد. توضیحات مربوط به هریک از این موارد در بخشهای 6-7-3 تا 6-7-6 ارائه شده است که جهت درک بهتر آنها میتوانید به مقاله “محاسبات بار برف در ساختمان” مراجعه کنید.
4.4. بار Mass
همانطور که در بخشهای قبل اشاره شد، درصورتیکه وزن خرپشته کمتر از 25 درصد وزن بام باشد، میتوان در محاسبه نیروی زلزله و توزیع آن در ارتفاع سازه از وجود خرپشته صرف نظر نمود. در این حالت باید اثرات ناشی از وجود خرپشته(اصلاح بار مؤثر لرزهای) به نحوی در سازه اعمال شود. به عبارت دیگر با وجود اینکه در محاسبه نیروی زلزله از خرپشته صرف نظر کردیم، امّا باید وزن موثر لرزهای آن را به نحوی بر سازه اعمال کنیم. برای این کار بار مرده با 20 درصد بار زنده خرپشته جمع شده و در مساحت آن ضرب میشود و به صورت بار متمرکز از نوع Mass در گرههای اطراف اتاقک خرپشته، به طبقه بام اعمال میشود. دقت شود درصورتیکه حضور خرپشته در محاسبه بار زلزله در نظر گرفته شود، دیگر نیاز به انجام فرایند فوق نیست. اما باید نصف بار مرده دیوارهای پیرامونی خرپشته به صورت بار خطی از نوع Mass به تیرهای سقف خرپشته اعمال شوند.
نکته: ممکن است به دلایل مختلف سازندگان مایل به اجرای خرپشتههای شیشه، خرپشته شیروانی و یا خرپشته با سقف شیبدار باشند. در این موارد بارهای وارد بر سقف باید متناسب با نوع سقف محاسبه شوند.

شکل 3- تصویر خرپشته با سقف شیروانی
5. نکات اجرایی ساخت خرپشته در ساختمان
1.5. بتنریزی خرپشته
به دلیل حجم کم بتن مورد نیاز سقف و ستونهای خرپشته، سازندگان معمولاً ترجیح میدهند که بتنریزی سقف و ستونها در خرپشته به صورت همزمان انجام شود. در این حالت ضمن رعایت الزامات بتنریزی که در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و آییننامه بتن ایران (آبا) ارائه شده است، رعایت بند 7-4-4-د آبا ضروری است. مطابق با این بند در مواردی که بتنریزی تیر و سقف بهصورت پیوسته با دیوار و ستون انجام میشود، برای جلوگیری از ترکهای ناشی از نشست بتن، باید ابتدا بتنریزی ستون و دیوار و سپس بتنریزی تیر و سقف انجام شود.
در تفسیر این بنده عنوان شده است که بهدلیل اختلاف در ضخامت مقطع، نشستهای خمیری متفاوتی به وجود میآید. این اختلاف نشست تمایل به ترکخوردگی در محل این تغییر مقطع را افزایش میدهد. در چنین مواردی باید ابتدا بتن ستونها ریخته شود و با یک وقفه زمانی، اجازه نشست به بتن داده شده و یا تراکم مجدد انجام گیرد؛ سپس بتن تیر و دال ریخته شوند. این زمان حدود 1 الی 2ساعت است که البته به دما و نسبت های مخلوط نیز بستگی دارد.
❓در صورت بتنریزی همزمان سقف و ستونهای خرپشته، تعداد نمونه لازم جهت انجام آزمایش مقاومت فشاری چه تعداد خواهد بود؟
مطابق با بند 8- 3-2-2 آبا، در هر نوبت کاری روزانه باید حداقل یک نمونهبرداری جهت انجام آزمایش مقاومت فشاری انجام شود. با توجه به این که در تفسیر این بند هر نوبت نوبت کاری حداقل 8 ساعت ذکر شده است درصورتیکه ساعت بین بتنریزی ستونها و سقف در یک روز و با رعایت فاصله زمانی 1 الی 2 انجام شود، میتوان برای کل قسمت خرپشته تنها به یک نمونهبرداری اکتفا کرد. البته دقت شود درصورتیکه تعداد نمونههای حاصل از سایر موارد ذکر شده در این بند بیشتر از 1 باشد در این صورت حداقل تعداد نمونه برابر با آن مقدار خواهد بود.
2.5. خرپشته فلزی
در برخی از سازههای بتنی سازندگان به دلایل مختلف تمایل دارند که خرپشته از نوع فولادی ساخته شود. در این موارد باید ضوابط اتصال سازه فولادی به بتنی رعایت گردد. برای اتصال ستونهای فولادی به بتنی ابتدا یک صفحه فولادی با استفاده از میلگردهای خم شده بر روی ستون طبقه آخر تعبیه میشود. بعد از بتنریزی و گیرش بتن، صفحه فولادی به ستون بتنی متصل شده و امکان اجرای ستون فولادی خرپشته را فراهم میکند. با اجرای ستونهای فلزی در مرحله آخر تیرهای فولادی به این ستونها متصل میشوند که این کار معمولاً با اتصال مفصلی انجام میشود.

شکل 4- جزئیات اتصال ستون فولادی به ستون بتنی
3.5. حفاظ و جانپناه خرپشته
همانطور که در بخش بارگذاری اشاره شد، مطابق به ضوابط بند 4-9-9 مبحث 4 مقررات ملی ساختمان، حداقل ارتفاع جانپناه بام باید برابر 1.1 متر باشد، امّا از آنجاییکه در این بند اشاره مستقیمی به خرپشته نشده، معمولاً در اجرا ارتفاع جانپناه خرپشته بین 70 تا 80 سانتی متر در نظر گرفته میشود. همچنین در صورت استفاده از نرده بهعنوان حفاظ، فاصله خالی بین دو نرده خرپشته (در حالتی که نردهها عمودی اجرا شده باشند) نباید بیش از 11 سانتیمتر باشد. در ضمن اگر نردهها افقی اجرا شوند، باید دقت شود که از امکان بالا رفتن کودکان از آنها جلوگیری گردد.
4.5. عایقبندی و شیببندی خرپشته
دقیقاً مشابه با کف پشت بام، شیببندی خرپشته و عایقبندی آن باید به نحو مناسب انجام شود تا خرپشته در اثر رطوبت و آب باران دچار آسیب نشود. جهت عایقبندی خرپشته باید ضوابط بند 4-9-10 مبحث چهام مقررات ملی ساختمان که در ادامه آمده است رعایت گردد.
5.5. اتاقک آسانسور در خرپشته
معمولاً جهت قرارگیری اتاقک موتورخانه آسانسور، فضایی در خرپشته به آن اختصاص داده میشود؛ امّا آسانسورهای جدید روملس که به اختصار به آنها آسانسورهای MRL نیز میگویند، نوع خاصی از آسانسور کششی یا هیدرولیکی است که نیاز به اتاقی بهعنوان موتورخانه در فضای خرپشته ندارند. این نوع آسانسور برای ساختمانهایی مناسب هستند که:
1) فضای کافی برای ساختن موتورخانه وجود ندارد 2) آسانسور در پشت بام توقف دارد.
موتور این آسانسورها بسته به نوع آنها در داخل چاله و یا بر روی شاستی آسانسور و در زیر سقف قرار میگیرد و تابلو فرمان آنها در بالاترین طبقهای که آسانسور در آن توقف دارد، نصب میشود.

شکل 5- جزئیات یک آسانسور روملس
6.5. قلاب آسانسور
یکی از موارد بسیار مهمی که باید در ساخت خرپشته مورد توجه قرار گیرد، نصب قلاب آسانسور است. در هنگام نصب آسانسور قلاب متصل به سیم بکسل موتور آسانسور به این قلاب وصل شده و این قلاب وزن موتور آسانسور که حدوداً 1.5 الی 2 تن میباشد را تحمل میکند. به این ترتیب با روشن شدن موتور، موتور آسانسور خودش را بالا کشیده تا در نهایت در اتاقک آسانسور واقع در خرپشته قرار بگیرد. در ساختمانهای فولادی یک ورق سوراخ شده به زیر یکی از تیرهای سقف خرپشته جوش شده و بهعنوان قلاب آسانسور عمل میکند. امّا در سازههای بتنی یک میلگرد در وسط به شکل U خم شده و در دو طرف داخل سقف ادامه پیدا میکند و داخل سقف قرار میگیرد. در نتیجه این میلگرد نقش قلاب آسانسور را خواهد داشت. در شکل زیر قلاب آسانسور برای سازه بتنی و فولادی به صورت شماتیک نمایش داده شده است.

شکل 6- نحوه اجرای قلاب آسانسور در سازه بتنی و فولادی
پرسش و پاسخ
نتیجه گیری
خرپشته ساختمان یکی از عناصر تاثیرگذار در طراحی سازه است که میتواند طراحی سازه را دستخوش تغییر کند. در این مقاله ضمن بررسی ضوابط معماری خرپشته، نحوه مدلسازی و نیز تأثیر وجود یا عدم وجود آن در محاسبه نیروی زلزله وارد بر ساختمان مورد بررسی قرار گرفت. همانطورکه مشاهده شد، درصورتیکه وزن خرپشته کمتر از 25 درصد وزن بام باشد میتوان آن را به عنوان بخشی از بام در نظر گرفت و در محاسبه نیروی زلزله از ارتفاع آن صرف نظر نمود. میتوان گفت این موضوع مهمترین عامل تأثیرگذار خرپشته در طراحی سازه است که باید مورد توجه طراحان قرار گیرد. در بخشهای بعدی این مقاله نیز ابتدا انواع بارهای وارد بر خرپشته و نحوه محاسبه آنها بررسی شد و در نهایت نکات اجرایی مهم در ساخت خرپشته از جمله نحوه بتنریزی و نحوه اجرای قلاب آسانسور که کمتر مورد توجه محریان و سازندگان ساختمانها میباشد، مورد بررسی قرار گرفت.
منابع
- مبحث چهارم مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1396
- مبحث ششم مقررات ملی ساختمان، ویرایش سال 1398.
- مبحث پانزدهم مقررات ملی ساختمان، ویرایش 1392
- آیین نامهی ASCE7 ویرایش سال 2022 آمریکا
- آییننامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله استاندارد 2800
- آییننامه بتن ایران، آبا، ویرایش 1400
مسیر یادگیری برای حرفه ای شدن
- 42
- 43
- 44
- 45
- خرپشته ساختمان؛ بررسی ضوابط و نکات اجرایی
- 47
- 48
مطلبی میخواهید که نیست ؟ از ما بپرسید تا برایتان محتوا رایگان تولید کنیم!
- ارسال سوال برای تولید محتوا