درباره سقف عرشه فولادی

ـ تعریف سقف های مرکب

سقف مرکب به دو عضو سازه ای باربر گفته می شود که به یکدیگر پیوسته اند و به عنوان یک عضو تغییر شکل می دهند به عنوان مثال برای اینگونه سقف ها می توان از سقف مرکب عرشه فولادی نام برد که متشکل از دال بتنی، تیرهای فرعی فولادی، شبکه میلگرد و برشگیر فولادی (گلمیخ) است.

سقف های عرشه فولادی به نسبت سایر سیستم های سقف سازه ای بسیار مقاوم می باشند و بواسطه مزیت های فراوانی که در ادامه بررسی می شود در بسیاری از پروژه های ساخت و ساز به عنوان یک نوع استاندارد از سقف های مرکب توسط مهندسین و معماران و سازنده ها مورد استفاده قرار میگیرد.

2ـ مزیت های سقف عرشه فولادی

بطور کل، به عنوان یک سیستم سقف مرکب در سقف های عرشه فولادی عملکرد توامان بتن با فولاد یک سازه مقاومتر، سبک تر و ارزانتر تولید میکند. ترکیب کردن بتن با تیرهای فولادی چندین مزیت دارد که به آن اشاره میکنیم:

• کاهش هزینه ساخت و وزن سازه اسکلت فولادی

• کاهش وزن سازه اسکلت فولادی که باعث کاهش هزینه اجرای فونداسیون میشود

• بالا بودن 11 برابری سرعت اجرا و کاهش زمان اتمام پروژه و صرفه اقتصادی

• صرفه جویی در مصرف بتن، کاهش وزن دال و نتیجتا کاهش وزن مرده و سبک سازی ساختمان

• سیستم صنعتی سازی شده و کاهش خطاهای ناشی از عملکرد انسانی

• افزایش فواصل تیرریزی، کاهش مصرف فولاد اسکلت

• مقاومت فوق العاده نسبت زلزله

• امنیت اجرای بالاتر در محیط کارگاه ساختمانی

• امکان بتن ریزی همزمان کلیه طبقات

• دسترسی بسیار آسان به تاسیسات

• تشکیل دیافراگم صلب سقف

• هزینه تمام شده ارزان تر

• کاهش ضخامت سقف

• کاهش لرزه ساختمان

• کاهش انتقال صدا

• کاهش انحراف بار زنده

• کاهش 8 درصدی وزن سازه و فولاد مصرفی

• حذف شمع، قالب بندی و برخی تیرهای فرعی

3ـ اعضا سقف عرشه فولادی

برای اجرای سقف عرشه فولادی از ورق های فولادی که شاخص‌ترین مصالح این نوع سقف می‌باشد استفاده میگردد. ورق فولادی ازنوع گالوانیزه (دوطرفه) با ضخامت‌های 0.8 تا 1.2 میلیمتر به وسیله دستگاه RolForming به روش نورد سرد (Cold Forming) به حالت موج دار ساخته میشود به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده میشود. برای محاسبه مشخصات هندسی مقطع می‌بایست از ضخامت پوشش گالوانیزه (Zinc Coating) صرف نظر نمود. ارتفاع ذوزنقه‌ها (عمق کنگره) حداکثر 75 میلیمتر میباشد و همچنین عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نباید کمتر از 50 میلیمترباشد.

فرورفتگی‌ها و برجستگی‌هایی توسط دستگاه در روی ورق ایجاد می¬شود که موجب درگیری (Interlock) بین فولاد و بتن می شود. در طی مراحل بارگیری، حمل و دپوی این ورق‌ها می‌بایست دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل (Deformation) آنها صورت گیرد.

 بیشتر بخوانید: https://intelldeck.com/blog/steel-deck-roof/

2ـ3ـ برشگیر (Stud Shear Connector)

برشگیرها یا گل میخ‌های خاصی که در این نوع سقف استفاده می‌شود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، یکی دیگر ازنقاط قوت این نوع سقف محسوب می‌شود. قطر این برشگیرها حداکثر 20 میلیمتر و ارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی متغییر می‌باشد و در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق زوزنقه‌ای اندازه‌گیری می‌شود نباید کمتر از 40 میلیمتر باشد.

این گل میخ‌ها به وسیله دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی که Stud Welder خوانده می‌شود به بال تیرهای سازه‌ای جوش می‌شود. این فرآیند جوشکاری می‌تواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای انجام گیرد (Direct Attach Welding) و هم از روی ورق فولادی انجام گیرد (Through the Sheet Welding) . قبل از قرارگیری گل میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرارمی‌گیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

3ـ3ـ آرماتور (Reinforcement)

آرماتوربندی در چهار مورد زیر باید انجام گردد:

– مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها

– بارهای متمرکز یا بازشوها

– آرماتور حرارتی

– مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.

آرماتوربندی این سقف در صورتی که با استفاده از میلگردهای آجدار مرسوم و موجود در بازار صورت گیرد تا حدودی وقت‌گیر (نسبت به سایر مراحل اجرای این نوع سقف) خواهد بود اما در صورت استفاده از مش‌های آماده این مرحله از اجرای سقف نیز با سرعت قابل قبولی صورت خواهد پذیرفت البته این مش‌های آماده می‌بایست مطابق با استانداردهای مربوطه ساخته، حمل و نصب گردند.

4ـ3ـ بتن

مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده شود می‌تواند از 200 تا 300 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع متغیر باشد که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد.

در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع می‌بایست به جهت کنگره‌های ورق فولادی نسبت به تیر سازه‌ای موجود دقت نمود چرا که در صورت عمود بودن کنگره‌ها بر تیر، از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق ذوزنقه‌ای باید صرف‌نظر نمود.

ضخامت دال بتنی در بالای کنگره وروق ذوزنقه‌ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد. با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر mm75 مجموع ضخامت سقف mm125 خواهد بود.

یکی دیگر از راهکارهای سرعت بخشیدن به اجرای این سقف استفاده از بتن دارای فیبرهای پلیمری یا فولادی (Fibre Reinforced Concrete) می‌باشد که با استفاده از آن می‌توان آرماتوربندی را در اکثر نقاط عرشه فولادی خذف نمود که البته تهیه، حمل و ریختن آن می‌بایست با دقت خاص و براساس آئین‌نامه‌های مربوطه باشد.

4ـ نحوه اجرا سقف عرشه فولادی

همانطور که اشاره شد سرعت بالای اجرا سقف های عرشه فولادی یکی از بهترین مزیت های این نوع سقف نسبت به سیستم های دیگر است که از دلایل آن می توان به حمل آسان، دپو راحت و انتقال آسان مصالح به طبقات و نحوه اجرای آسان و اجرای چند سقف بطور همزمان اشاره کرد.

برای اجرا سقف عرشه فولادی ابتدا شاپ ورق های مورد نیاز هر طبقه تهیه و دسته بندی میگردد و سپس ورق ها توسط دستگاه در طول های مشخص شده طبق شاپ شکل داده می شود و هر دسته بصوت جداگانه دسته بندی می گردد. دسته ورق ها به محل پروژه بارگیری و توسط جرثقیل یا تاور در تراز طبقات و مکانهای مشخص شده منتقل می شود.

ورق های شکل داده شده در دهانه ها پخش میگردد و مطابق دستورات مبحث دهم مقررات ملی ساختمان در فواصلی حداکثر 450 میلی متر به مقطع فولادی و سایر اعضای تکیه گاهی مهار می شوند. این مهارها می توانند گلمیخ های برشگیر، ترکیبی از گلمیخ ها و جوش نقطه ای یا هر راهکار ارائه شده توسط مهندس طراح باشد، بطور معمول این ورق ها توسط تفنگ های میخکوب و میخ های فولادی 2.2 میلی متر بر روی اعضای فولادی فیکس می گردد.

پس از پخش و فیکس کردن ورق ها بر روی تیرهای فولادی برشگیرها (گلمیخ) مطابق آنچه در بخش قبلی گفته شد اجرا می گردد، سپس شبکه آرماتور مطابق نقشه اجرا و سقف آماده بتن ریزی می باشد.

جهت قالب بندی اطراف سقف و بازشو ها از ورق های گالوانیزه به ارتفاع 13 سانتی متر که دارای دو لبه 2 و 5 سانتی متر هستند موسوم به فلاشینگ در ضخامت های 0.4 تا 0.6 میلی متر استفاده می گردد و یا برای کاهش هزینه های اجرایی می توان از تخته های 13 سانتی متر استفاده نمود.