•   دوشنبه, 1 مهر 1398
•   1/ 07/ 1398
•   ساخت و ساز

عملکرد سقف عرشه فولادی چگونه است؟

عملکرد سقف عرشه فولادی:

سقف های عرشه فولادی، سقف‌هایی با عملکرد توأم بتن و فولاد (کامپوزیت) اند  و  بارهای سازه ای وارده به ساختمان را تحمل می کنند.

 انگلیسی این سقف در زبان انگلیسی metal deck می باشد.

وجه تمایز این نوع سقف از مابقی سقوف

        ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل تحتانی

• برش گیرهای به کار رفته در این سقف

تاریخچه سقف عرشه فولادی:

در ابتدا از اینگونه سقف‌ها تنها به عنوان قالب درجا برای بتن‌ریزی سقف‌های متداول استفاده می‌شد.

امّا با گذشت  زمان با ایجاد تمهیداتی و با ایجاد  درگیری کامل بتن و عرشه فولادی‌، پس از گیرش و سخت شدن بتن‌، از نقش سازه‌ای این عرشه‌ها نیز بصورت مرکب (عملکرد توام) در مرحله بهره‌برداری شده و از کاربردهای بسیار مناسب می باشد

در 40 سال اخیر  و با افزایش نیاز به سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی، شرکت‌های بزرگی در این زمینه آغاز به فعالیت نمودند .

اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی:

از مهمترین اجزای سقف metal deck می توان موارد زیر  را با توضیحات اجمالی خواهیم داشت :

الف: ورق فولادی

ب:برشگیر

ج:آرماتور

د: بتن

توضیحاتی در راستای هر یک ار ایتم های دکر شده :

الف: ورق فولادی:

 یکی از عناصر مهم در سقف metal deck که آن را از سایر سقف ها متمایز می کند ورق های فولادی است.

این ورق های فولادی گالوانیزه معمولاً دارای ضخامتی بین ۰٫۸ تا ۱٫۲میلی متر هستند.

ابتدا ورق ها توسط دستگاه‌های Roll Forming به روش نورد سرد به حالت موجدار شکل‌دهی می‌ شوند به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده می‌شود.

ارتفاع ذوزنقه‌ها (‌عمق کنگره‌)  متغیر بوده و حداکثر ۷۵ میلیمتر می‌باشد همچنین عرض متوسط کنگره‌های پر شده با بتن نمی‌بایست کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد‌.این ورق‌ها می‌بایست در جان خود ( قسمت شیبدار ورق) دارای فرو رفتگیها و برجستگی‌هایی باشند تا در‌گیری بین فولاد و بتن را ایجاد نمایند.

مهمترین و بارزترین نکته در مورد این ورق ها نحوه جابه جایی و دپوی آنها است. ترجیحا ورق های با سایر ها و شیارهای  یکسان در کنار هم قرار می گیرند 

 جابه جایی و دپوی این ورق ها بایستی به صورتی باشد که تغییر شکل در آنها اتفاق نیفتد.

 فوق نمونه ای از ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل مورد استفاده در سقف عرشه فولادی

ب: برشگیر:

 استفاده از ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل در سقف های عرشه فولادی این نوع سقف ها دارای برشگیرهای خاصی می باشند.

استفاده از این گل میخ ها به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، از نقاط قوت این نوع سقف محسوب می‌شود.

قطر این برشگیرها حداکثر ۲۰ میلی‌متر و ارتفاع آن‌ها با توجه به شکل ورق فولادی متغیر است.

در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقه‌ای اندازه‌گیری می‌شود از ۴۰ میلی‌متر نباید کمتر باشد.

 گل‌میخ‌ها توسط دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی به نام Stud Welder ‌ به بال تیرهای سازه‌ای جوش می‌شوند.

این فرآیند جوشکاری می‌تواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای انجام گیرد و هم از روی ورق فولادی انجام گیردقبل از قرارگیری گل‌میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار می‌گیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

نمونه ای از برشگیرهای سقف متال دک در تصویر فوق آورده شده است.

ج: آرماتور:

استفاده از آرماتور در سقف متال دک برای موارد زیر کاربردی است:

الف: مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها.

ب: بارهای متمرکز یا بازشوها

ج: آرماتور حرارتی

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

لازم به ذکر است در صورت استفاده از میلگردهای آجدار متداول و موجود در بازار برای آرماتور بندی این سقف ها از سرعت اجرای این سقف تا حدودی کاسته می شود اما در صورت استفاده از مش‌های آماده سرعت اجرای سقف افزایش می یابد.

در هنگام استفاده از مشهای آماده بایستی استاندارهای مربوط ساخته، حمل و نصب رعایت شود.

د: بتن:

برای بتن این سقف عموماً از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده می شود.

مقاومت فشاری بتن با توجه به نوع بتن مصرفی تواند از ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر‌مربع متغیر باشد‌، که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد‌.

در بعضی از موارد می توان از بتن الیافی که الیاف آن از جنس پلیمر یا فولاد می باشند استفاده نمود.

مزایای استفاده از بتن الیافی عبارت اند از:

الف:افزایش سرعت اجرای سقف

ب:کاهش استفاده از آرماتور در سقف

ضخامت دال بتن آرمه در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از ۵۰ میلی متر کمتر باشد.

مزایای سقف عرشه فولادی:

مهمترین مزایای سقف متال دک نسبت به سایر سقف ها عبارت اند از:

1.  صرفه‌جویی در مصرف بتن سقف به میزان ۱۵ الی ۲۰ درصد
2. حمل آسان و نیاز به حداقل فضا برای دپو و نگهداری
3. کاهش قابل توجه هزینه‌های جاری کارگاه
4. مقاوم در برابر زلزله و سایر نیروهای جانبی به علت صلبیت بالا
5.  امکان اجرا و عملیات بتن‌ریزی کلیه سقف‌های ساختمان در یک زمان
6. کاهش وزن ساختمان
7. یجاد سطحی یکنواخت در زیر سقف
8. عدم نیاز به شمع‌گذاری و زیرسازی
9. کاهش تیرهای فرعی به حداقل مقدار آن (۲۰ تا ۳۰ درصد صرفه‌جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه)
10. جرای بدون مانع داکت ها و رایزاها مطابق با نقشه‌های معماری
11. سهولت در نگهداری و عمل آوری بتن
12. کاهش ضخامت سقف و در نتیجه افزایش ارتفاع مفید در طبقات
13. کاهش وزن سازه(این سقف نسبت به سقف تیرچه بلوک ۴۰ درصد سبک تر می باشد و نسبت به سقف کامپوزیت ساده ۲۲ درصد)
14. مناسب برای ساختمان های فلزی بلندمرتبه

معایب سقف عرشه فولادی:

در تصویر فوق نمایی از سقف عرشه فولادی را مشاهده می نمایید.

با وجود مزایای زیادی که این سقف دارد معایبی نیز دارد که در ذیل به انها می پردازیم 

مهمترین معایب سقف عرشه فولادی عبارت اند از:

1. این سقف تنها در سازه های اسکلت فولادی قابلیت اجرا دارد و از آن در سازه های اسکلت بتنی،سازه های بنایی و … نمی توان استفاده نمود.
2. خوردگی فلز در مقابل عوامل خارجی.
3. ضعف در برابر آتش سوزی
4. کنترل تمامی جوش ها توسط ناظر

جوش نامناسب بعلت مهارت کم جوشکاران‌، قدیمی بودن ماشین آلات‌، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر‌، گران بودن هزینه آزمایش جوش و غیره؛ یکی از معایب بزرگ سقف متال دک است.

استانداردهای سقف عرشه فولادی:

مهمترین استانداردها برای کسانی که می خواهند در طراحی این سقف خبره شوند عبارت اند از:

• مقررات ملی ساختمان: مبحث دهم (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی)
• مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت شهرسازی
• استاندارد AISC 
• استاندارد ASTM
• استاندارد SCI
• استاندارد SDI
• استاندارد BSI

نحوه اجرای سقف عرشه فولادی:

مراحل اجرای سقف عرشه فولادی عبارت اند از:

الف: نقشه شاپ

پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی، نقشه‌های شاپ (نقشه‌های خرید) جهت جاگزاری صفحات برروی دهانه‌های مختلف تهیه و دستور تولید به کارخانه داده می‌شود.

ب- دپو و انتقال به طبقات:

در این مرحله  ورق های کامپوزیت پس از انتقال به کارگاه و دپو در یک فضای مناسب، توسط نیروی انسانی با کمک یک بالابر به تراز های مختلف طبقات منتقل می شود.

ج: جا گذاری عرشه های فولادی :

ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل شامل گیره های نر ومادگی هستند که براحتی توسط نیری انسانی نیمه ماهر در یکدیگر چفت می شوند .

د:نصب میلگرد و گل میخ :

در محلی که عرشه های فولادی برروی تیرها قرار گرفته اند، برای اتصال این دو ، از گل میخ استفاده می شود و این عمل باعث کاهش وزن تیرهای فولادی مصرفی می شود

ه:بتن ریزی :

در آخرین مرحله و پس از سپری کردن مراحل فوق عملیات بتن ریزی انجام می شود.ضخامت کم دال و یکنواختی سطح صفحات موجب خروج سریع هوا و ساده تر شدن عمل می شود . 

لوازم آلات اجرای سقف عرشه فولادی:

در زمان  نصب و پهن‌ نمودن عرشه‌ها نیاز به دستگاه هیلتی و دستگاه فرز می‌باشد.

از دستگاه فرز برای برش ورق ها به سایزهای دلخواه استفاده میشود .

دستگاه بالابر جهت حمل و نقل ورقه ها مورد نیازبوده تا از خم شدگی و بهم ریحتگی فواصل شیار جلو گیری شود.

دستگاه اِستاد ولدینگ (Stud Welding)  برای اتصال گل‌میخ‌ها به تیر‌ها از این دستگاه استفاده می شود .

از سایر لوازم مورد نیاز برای اجرای سقف عرشه فولادی می توان به پمپ بتن در هنگام عملیات بتن ریزی اشاره کرد تا هم بتون ریزی سریعتر و هم با دقت بیشتری انجم پذیرد.