نحوه محاسبه شیب و تعداد راه پله بتنی

راه پله ساختمان یکی از فضاهایی است که لازم است مهندسین ناظر و مجری و حتی سازندگان ساختمان در خصوص کنترل، اجرا، ابعاد پله استاندارد و نیز حساسیت‌های راه پله در ساختمان اطلاعات کافی داشته باشند. در غیر اینصورت اجرای نادرست یا عدم رعایت ابعاد و اندازه‌های این فضا، می‌تواند در زمان دریافت پایانکار ساختمان ایشان را دچار چالش‌های سنگینی کرده و درگیر پرداخت خسارات مالی زیادی کند.

راه پله‌ها عموماً تا بالاترین سقف ساختمان (بام) ادامه می‌یابند؛ مگر طبق بند 4-5-1-7-7 که: «در بام‌هایی که شیب تندتر از 33 درصد و یا بام‌هایی که هیچگونه استفاده‌ای ندارند، که دسترسی از طبقه آخر از طریق دیگر امکانات مانند نردبام مجاز است»

معرفی اجزای راه پله بتنی

یک راه پله بتنی، سازه‌ای به ظاهر ساده است که از اجزای مختلفی تشکیل شده و هرکدام وظیفه مشخصی را بر عهده دارند. شناخت دقیق این اجزا برای طراحی، اجرا و نظارت صحیح ضروری است. اجزای اصلی یک راه پله بتنی عبارتند از:

• شمشیری پله (دال راه پله): این بخش، دال بتنی شیبداری است که به عنوان اسکلت اصلی راه پله عمل می‌کند و بار را از کف پله‌ها به تیرها و پاگردها منتقل می‌نماید. آرماتورهای اصلی (طولی و عرضی) در این دال قرار می‌گیرند. ضخامت شمشیری معمولاً بین ۱۵ تا ۲۵ سانتی‌متر است.
• کف پله: سطح افقی هر پله که پا روی آن قرار می‌گیرد. عرض استاندارد کف پله برای ساختمان‌های مسکونی معمولاً بین ۲۸ تا ۳۲ سانتی‌متر است تا حرکت راحت و ایمن باشد.
• پیشانی پله: سطح عمودی بین دو کف پله متوالی. ارتفاع پیشانی پله در ساختمان‌های مسکونی معمولاً بین ۱۶ تا ۱۸ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. یکنواخت بودن ارتفاع تمام پیشانی‌ها در یک بازوی پله الزامی است.
• پاگرد: سطح افقی و وسیعی که در میان بازوهای پله یا در محل اتصال پله به طبقات قرار می‌گیرد. پاگرد برای ایجاد استراحت در حین بالا رفتن و تغییر جهت مسیر استفاده می‌شود. حداقل عرض پاگرد باید برابر با عرض بازوی پله باشد.
• چشم پله:  فضای خالی که در مرکز راه پله‌های دو یا چند بازویی قرار دارد. این فضا به نورگیری و تهویه کمک می‌کند.
• نرده: عنصر ایمنی که در لبه‌های باز راه پله و پاگردها نصب می‌شود تا از سقوط افراد جلوگیری کند. ارتفاع استاندارد نرده روی شمشیری پله حداقل ۹۰ سانتی‌متر است.
• تیر نیم‌طبقه (تیر پاگرد): تیری که پاگرد راه پله به آن متصل شده و بار آن را به ستون‌ها منتقل می‌کند. اجرای صحیح این تیر و اتصال آن به ستون‌ها برای پایداری راه پله حیاتی است.

نکته فنی مهم: در سازه‌های بتنی، شمشیری، پاگردها و تیرهای نیم‌طبقه معمولاً به صورت یکپارچه (مونولیتیک) اجرا می‌شوند تا بهترین عملکرد سازه‌ای را داشته باشند.

استانداردها و محاسبات مربوط به طراحی و اجرای راه پله

تعداد پله

جهت طی کردن اختلاف ارتفاع بین دو طبقه، لازم است این اختلاف ارتفاع به اجزاء کوچکتر تقسیم شود که قابل پیمایش راحت توسط بهره‌برداران آن ساختمان باشد. به مسیر پیمایش این اختلاف ارتفاع، راه پله و اجزاء تشکیل‌دهنده آنرا پله می‌نامند. میزان اختلاف ارتفاع میان طبقات ساختمان و نیز ارتفاع هر پله، مشخص‌کننده تعداد پله‌ها در هر طبقه خواهد بود. بر این اساس نحوه محاسبه تعداد پله در هر طبقه برابر است با: اختلاف ارتفاع بین کف تمام شده طبقه پایین تا کف تمام شده طبقه بالا تقسیم بر ارتفاع یک پله. با ثابت بودن ارتفاع پله‌ها، در طبقات با ارتفاع بیشتر تعداد پله‌ها زیادتر و بالعکس در طبقات با ارتفاع کمتر نیز تعداد پله‌ها کمتر خواهد بود.

ابعاد استاندارد راه پله

ابعاد راه پله تابعی است از تعداد بازوهای راه پله، عرض کف پله، ارتفاع پله، حجم پله، چشم پله، پاگرد یا استراحتگاه، طول پله. اما برای اینکه مفهوم کلی ابعاد استاندارد راه پله را بشناسید لازم است تا مفهوم هر یک از موارد فوق را بدانید.

بازوی پله

هر راه پله با توجه به حجم پله در نظر گرفته شده می‌تواند از تعدادی بازوی پله تشکیل شده باشد. مثلا در یک پله چهار طرفه، 4 عدد بازوی پله وجود داشته، در ضمن هر بازوی پله تشکیل شده از حداقل 3 پله است.

اندازه کف پله

دو طرف هر شمشیری یک گونه پله یا بغل پله وجود دارد که فاصله بین دو گونه پله در یک بازوی پله یا یک شمشیری عرض پله یا کف پله است.

بغل پله یا گونه پله

 نحوه تعیین عرض راه پله

محاسبه طول و عرض راه پله متناسب با قوانین و مقررات تعیین می‌شود. مطابق با بند 4-5-1-7-3 مبحث چهارم مقرات ملی، حداقل عرض راه پله الزامی، بر حسب نوع و بار تصرف و متناسب با تعداد استفاده‌کنندگان تعیین می‌شود. اما در هر صورت پله‌هایی با عرض مفید کمتر از 110 سانتیمتر و پلکان‌ دارای پاگردی که عموم از آن استفاده کنند با عرض مفید کمتر از 240 سانتیمتر مجاز نیست؛ مگر آنکه در مقررات اختصاصی تصرفی به گونه‌ای دیگر تعیین شده باشد. همچنین قانونگذار در مبحث فوق‌الذکر، حداقل عرض یا شعاع پاگرد را مساوی عرض پله دانسته است. یعنی حداقل عرض پاگردها مساوی عرض پله باشد.

ارتفاع پله

به فاصله عمودی بین دو کف پله متوالی، ارتفاع پله گفته می‌شود. ارتفاع پله دارای محدودیت‌های ابعادی است که بر اساس کاربری ساختمان تغییر می‌کند. ارتفاع پله بین  12 تا 20 سانت متغیر است که راحت‌ترین ارتفاع از لحاظ پیمایش یا ارتفاع استاندارد پله، 14 سانت است. در ساخت و ساز شهری و بر اساس مبحث 4 مقررات ملی ساختمان، حداکثر ارتفاع پله 18 سانت است که عموماً این اندازه 20 سانت در نظر گرفته می‌شود. هر چه ارتفاع پله کمتر باشد، پیمایش مسیر پله راحت‌تر و تعداد پله بیشتر خواهد بود.

حجم پله

به ضخامت سقف زیر یک ردیف پله در هر شمشیری به اضافه نازک کاری آن (در حدود 4 سانتیمتر) حجم پله گفته می‌شود. این فضا در ساختمان‌های بتنی برابر ضخامت دال بتنی و در سازه‌های فلزی برابر ضخامت تیر آن به علاوه 4 سانت نازک کاری آن خواهد بود.

باکس راه پله

به فضایی که مجموعه راه پله در آن اجرا می‌شود، باکس راه پله گفته می‌شود. ابعاد و اندازه این فضا تابعی است از اندازه عرض پله و تعداد بازوهای پله.

چشم پله

به فاصله بین دو بازو پله، چشم پله گفته می‌شود که این اندازه در کمترین حالت 10 سانت است که در پله‌های دو طرفه ایجاد می‌شود.

بر اساس ضوابط آتش‌نشانی جهت جلوگیری از ایجاد دودکش در باکس راه پله، بهتر است چشم پله حذف شود؛ اما بدلیل اینکه راه پله‌های دو طرفه فضای زیادی را اشغال می‌کنند یا با توجه به محدودیت‌های معماری، همچنان در ساخت و ساز شهری شاهد اجرای راه پله‌های 3 و 4 طرفه و بالطبع ایجاد چشم پله هستیم.

چشم پله در راه پله 3 طرفه

پاگرد یا استراحتگاه پله

پاگرد راه پله به سطحی گفته می‌شود که بعد از طی کردن یک ردیف پله به آن قدم می‌گذاریم و به جهت ادامه حرکت در مسیر پله‌ها نیاز به چرخش 90 یا 180 درجه است. در واقع این فضا به جهت استراحت افراد بعد از طی کردن پله‌ها است و به همین دلیل به آن استراحتگاه نیز گفته می‌شود. طبق بند 4-5-1-7-5 مبحث چهارم مقررات ملی، حداکثر تعداد پله‌های بین دو پاگرد در ساختمان‌های مورد استفاده افراد دارای معلولیت و کم توانان جسمی حرکتی باید 12 پله باشد. عرض پاگرد می‌بایست برابر با عرض پله در نظر گرفته شود و به لحاظ ضوابط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان، می‌بایست در تراز طبقه و در دو طرف درب ضد حریق هر طبقه لازم است یک پاگرد اجرا شود که عرض آن می‌بایست برابر عرض پله باشد.

محاسبه طول راه پله

به تصویر افقی کف پله‌های موجود در یک بازوی پله منهای کف پله آخر (کف پله‌ای که با پاگرد همسطح می‌شود) طول پله گفته می‌شود. یعنی در صورتیکه در یک بازوی پله یا یک شمشیری تعداد 10 عدد کف پله 30 سانتی وجود داشته باشد، طول پله در این بازو برابر 270 سانتیمتر خواهد بود.

سانتیمتر 270 = 30 * 9

شیب استاندارد راه پله

اما یکی از مشکلاتی که مهندسین ناظر و مجری در کنترل و اجرای راه پله‌ها داشته و بعضا نیز به دلیل عدم رعایت آن دچار مشکلات حقوقی با مالک می‌شوند، بحث شیب استاندارد راه پله است. به صورت تقریبی می‌توان گفت شیب استاندارد راه ‌های بتنی بین 30 تا 35 درجه با خط افق است. بنابراین شیب راه پله تابعی است از اختلاف ارتفاع و طول پله.

نحوه محاسبه زاویه شمشیری راه پله بتنی

با توجه به تعاریف گفته شده در بالا، متوجه شدیم که راه پله مسیری است که دو طبقه در ارتفاع را به هم متصل می‌کند و نیز دانستیم که هر چه اختلاف ارتفاع طبقات کمتر، ابعاد باکس راه پله بزرگتر و ارتفاع پله کمتر باشد، شیب راه پله ملایم‌تر خواهد بود. و به همین ترتیب هر چه ارتفاع پله بیشتر و اندازه کف پله کوچکتر باشد، شیب پله بیشتر خواهد بود.

نحوه محاسبه شیب راه پله بتنی

در محاسبه پله و ابعاد آن، توجه به تمامی فاکتورهای گفته شده ضروری است. به عنوان مثال : اگر ارتفاع پله 18 سانت و اندازه کف پله 30 سانت و تعداد پله موجو در بازو 8 عدد باشد، می‌توان گفت شیب راه پله برابر با:

محاسبه ارتفاع سرگیر راه پله

یکی دیگر از مواردی که می‌تواند موجب عدم صدور پایانکار و یا پرداخت جریمه به کمیسیون ماده صد شود، عدم رعایت ارتفاع سرگیر پله است. ارتفاع سرگیر پله به فاصله عمودی کف پله تا سقف طبقه بالا یا دال راه پله بالا گفته می‌شود. که بر اساس مبحث چهارم مقررات ملی، این اندازه نباید کمتر از 205 سانتیمتر باشد. بند 4-5-1-7-6 – حداقل ارتفاع غیر سرگیر پله‌ها و پاگردهای آنها در تمام طول مسیر 2.05 متر است که از لبه هر کف پله اندازه‌گیری می‌شود.

فرمول محاسبه تعداد پله

همانطور که گفته شد برای اتصال دو سطح یا دو طبقه با اختلاف ارتفاع، می‌بایست راه پله اجرا شود.  درنتیجه اولین گام برای محاسبه تعداد پله، تعیین اختلاف ارتفاع بین دو طبقه یا نیم طبقه است.

به طور مثال: وقتی اختلاف ارتفاع بین دو طبقه 360 سانتیمتر باشد، تعداد 20 عدد پله 18 سانتی می‌بایست در این طبقه اجرا شود. اما نکته اینجاست که عموما این اختلاف ارتفاع به این صورت عدد رُندی بدست نمی‌آید و معمولا ارتفاع پله‌ها را 20 سانتی یا 18 سانتی اجرا می‌کنند. البته یکی دیگر از دلایل اجرای پله‌های 20 سانتی، کمتر شدن تعداد پله‌ها و درنتیجه صرفه‌جویی در هزینه‌ها است. پس از تعیین ارتفاع پله باید کف پله را از فرمول زیر محاسبه کنیم:

اگر ارتفاع پله یعنی h برابر 18 سانتی‌متر باشد:

ارتفاع پل= h  ، کف پله=b

فرمول محاسبه کف یا ارتفاع پله مطابق با مبحث چهارم

h + b = 63~65

b = 28 cm حداقل عرض کف پله

با مشخص بودن ارتفاع پله و جایگذاری آن در فرمول بالا، می‌توان اندازه کف پله را محاسبه کرد، که مطابق مبحث چهارم مقررات ملی این اندازه نباید کمتر از 28 سانتیمتر شود.

راه پله ساختمان دو طبقه

طراحی و اجرای راه پله در یک ساختمان دو طبقه (یا به طور کلی ساختمان‌های کم‌طبقه) دارای نکات ویژه‌ای است که آن را از ساختمان‌های بلندمرتبه متمایز می‌کند. در این ساختمان‌ها، راه پله نه تنها یک مسیر ارتباطی، بلکه بخشی از سیستم باربر جانبی سازه است.

• شکل متداول: رایج‌ترین شکل راه پله برای ساختمان‌های دو طبقه، راه پله دو بازو با یک پاگرد است. این طرح هم از نظر اجرایی ساده است و هم فضای بهینه‌ای را اشغال می‌کند. یک بازو از تراز طبقه همکف به پاگرد میانی و بازوی دوم از پاگرد به تراز طبقه اول می‌رسد.
• ابعاد مورد نیاز: برای یک راه پله دو بازوی استاندارد، معمولاً به فضایی با طول تقریبی ۴.۵ تا ۵.۵ متر و عرض ۲.۲ تا ۲.۵ متر نیاز است. این ابعاد، عرض مفید هر بازوی پله را حدود ۱ تا ۱.۱ متر و ابعاد پاگرد را تأمین می‌کند.
• اثر میانقابی و لزوم درز انقطاع: مهم‌ترین نکته سازه‌ای در راه پله ساختمان‌های کم‌طبقه، اثر میانقابی مخرب آن است. دال شیبدار راه پله مانند یک بادبند قطری عمل کرده و با ایجاد پدیده ستون کوتاه، می‌تواند در هنگام زلزله نیروی برشی بسیار زیادی را به ستون‌های مجاور خود وارد کند و باعث شکست آن‌ها شود. برای جلوگیری از این پدیده خطرناک، اجرای درز انقطاع بین دال راه پله و ستون‌ها الزامی است. این درز اجازه می‌دهد راه پله در زمان زلزله به صورت مستقل از قاب اصلی سازه حرکت کند و از انتقال نیروی مخرب جلوگیری نماید.

چگونه می‌توان از مشکلات رایج در طراحی و اجرای راه پله بتنی جلوگیری کرد؟

بسیاری از مشکلات راه پله ناشی از بی‌توجهی به جزئیات در مراحل طراحی و اجرا است. با رعایت موارد زیر می‌توان از بروز این مشکلات جلوگیری کرد:

کنترل ابعاد و یکنواختی پله‌ها

• مشکل: نایکنواخت بودن ارتفاع پیشانی‌ها یا عرض کف پله‌ها که باعث اختلال در ریتم حرکت و افزایش خطر سقوط می‌شود.
• راهکار: قبل از آرماتوربندی، قالب‌ها با دقت اندازه‌گیری شوند. ارتفاع و عرض تمام پله‌ها باید دقیقاً یکسان باشد. استفاده از ریسمان‌کشی و تراز لیزری در حین قالب‌بندی بسیار مؤثر است.

تأمین پوشش بتنی (کاور) کافی

• مشکل: عدم رعایت پوشش بتنی کافی برای میلگردها، به ویژه در زیر دال شیبدار و کناره‌ها، که منجر به خوردگی آرماتور و کاهش عمر مفید سازه می‌شود.
• راهکار: استفاده از فاصله‌نگهدار (اسپیسر) پلاستیکی یا بتنی با تعداد کافی و در فواصل استاندارد برای تمام شبکه‌های آرماتور الزامی است.

اجرای صحیح درز انقطاع

• مشکل: عدم اجرای درز انقطاع یا پر شدن آن با نخاله‌های ساختمانی که منجر به ایجاد ستون کوتاه و خطر شکست برشی ستون در زلزله می‌شود.
• راهکار: در محل اتصال دال راه پله به ستون یا دیوار برشی، از یک ماده تراکم‌پذیر مانند یونولیت با ضخامت مناسب (طبق نقشه) استفاده شود و در تمام مراحل ساخت از تمیز ماندن این درز اطمینان حاصل گردد.

آرماتوربندی دقیق طبق نقشه

• مشکل: اجرای نادرست آرماتورهای تقویتی، خم‌های ناصحیح یا طول مهاری ناکافی که مقاومت راه پله را کاهش می‌دهد.
• راهکار: آرماتوربند باید کاملاً به نقشه‌های اجرایی مسلط باشد و مهندس ناظر موظف است قبل از بتن‌ریزی، تمام جزئیات آرماتوربندی از جمله قطر، تعداد، فواصل و طول خم‌ها را کنترل نماید.

بتن‌ریزی و ویبره اصولی

• مشکل: کرمو شدن بتن به خصوص در زیر پله‌ها و محل اتصال به پاگرد به دلیل بتن سفت یا ویبره نامناسب.
• راهکار: از بتن با روانی (اسلامپ) مناسب استفاده شود. عملیات ویبره زدن باید به صورت کامل و یکنواخت در تمام نقاط، به ویژه در کنج‌ها و زیر پله‌ها، انجام گیرد تا هوای محبوس خارج شود.

جمع‌بندی

طراحی صحیح پله بتنی اهمیت زیادی در ایمنی و راحتی کاربران دارد. شیب مناسب راه‌پله معمولاً بین ۳۰ تا ۳۵ درجه است و ارتفاع هر پله نباید از ۱۸ سانتی‌متر بیشتر شود تا تردد آسان باشد. عرض کف پله نیز معمولاً بین ۲۸ تا ۳۲ سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود. برای محاسبه تعداد پله‌ها، باید اختلاف ارتفاع دو طبقه را بر ارتفاع استاندارد پله تقسیم کرد. رعایت این اصول، همراه با قالب‌بندی دقیق و بتن‌ریزی صحیح، تضمین‌کننده کیفیت و دوام پله خواهد بود.

در دوره اجرای ساختمان فنون عمران، شما اجرای ساختمان‌های بتنی و فلزی را به‌صورت کامل آموزش می‌بینید و با تمامی نکات فنی، از محاسبه شیب و تعداد پله گرفته تا اجرای صحیح آن، آشنا می‌شوید.

نویسنده: مهندس علی بهرامیان بذل

علی بهرامیان هستم.مجری، ناظر و محقق مباحث حقوقی و فنی ساختمان سازی و همیشه از آگاهی دادن و ارائه محتوای کاربردی به دیگران لذت می‌برم.