سقف عرشه فولادی

Composite Steel Deck Deck

(CSD)

سقفهای عرشه فولادی، سقفهایی با عملکرد توأم بتن و فولاد (کامپوزیت) هستند که با استفاده از دو عنصر ورقهای فولادی گالوانیزه ذوزنقهای شکل و برش گیرها که در این نوع سقفها مورد استفاده قرار میگیرد از سایر سقفها متمایز میشوند

در شکل زیر نمونهای از این نوع سقف و اجزای آن نشان داده شده است.:

مقدمه:

در ابتدا از اینگونه سقفها تنها به عنوان قالب درجا برای سقفهای متداول استفاده میشد. سپس مهندسین محاسب به این نتیجه رسیدند که با ایجاد تمهیداتی به منظور 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 استفاده نمایند. در سال 1980 و با افزایش نیاز به سقفهای مرکب عرشه فولادی، شرکتهای بزرگی در این زمینه شروع به فعالیت کردند. در حال حاضر از این نوع سازه به عنوان یک سیستم گسترده باربر (سقف) با عملکرد توام فولاد و بتن استفاده میشود.

در کشور ما به مرور با توسعه دانش مهندسی در کشور ما آیین نامه های مهندسی در این زمینه تکمیل شده به صورتی که در مبحث دهم مقرارات ملی ساختمان(در صفحه93) سقف های عرشه فولادی گنجانده شده(که جای بررسی و توضیحات بیشتریدارد)و در حال حاضر سیستمسقف های عرشه فولادی مورد تایید سازمان نظام مهندسی ایران و دارای تاییدیه از مرکز تحقیقات ساختمان است

مزایای اجرای سقف عرشه فولادی :

1- سرعت اجرای بالا (11 برابر سریعتر از سقفهای دیگر)

2- بازگشت سریع سرمایه

3- کاهش تیرهای فرعی به حداقل مقدار آن (20 تا 30 درصد صرفهجویی در مصرف فولاد اسکلت سازه)

4- 15 تا20 درصد صرفهجویی در مصرف بتن سقف

5- کاهش وزن سقف، اسکلت، فونداسیون و در نهایت کاهش وزن سازه40 درصد سبکتر از سقفهای تیرچه بلوک و 22 درصد سبکتر از سقفهای کامپوزیت سنتی میباشد (وزن بار مرده این پروفیل با 8 سانتیمتر حجم بتن رویه 210 کیلوگرم بر متر مربع است در حالی که وزن سقف کامپوزیت سنتی با همین خصوصیات فنی 270 کیلوگرم و سقفهای تیرچه بلوک 360 کیلوگرم میباشد)

6- عملکرد مناسب در برابر زلزله (بالابردن صلبیت ساختمان) و مقاومت در برابر نیروهای جانبی

7- امکان اجرا و عملیات بتنریزی کلیه سقفهای ساختمان در یک زمان

8- عبور آسان وسالم تاسیسات از زیر سقف وهمچنین تعمیر وتعویض بسیار راحت موارد آسیب دیده. با توجه به شکل ورقها گرفتن ساپورت و عبور تاسیسات مکانیکی از زیر سقفها امکان پذیر میباشد.

9- کاهش قابل توجه هزینههای جاری کارگاه

10- تأمین میلگرد کششی سقف (60 تا 70 درصد صرفه جویی در مصرف میلگرد)

11- ایجاد یک سکوی فولادی با ایمنی بالا در زمان اجرای سقف

12- کاهش ضخامت سقف و در نتیجه افزایش ارتفاع مفید در طبقات

13- ایجاد سطحی یکنواخت در زیر سقف

14- انعطاف پذیری با هر نوع طراحی از لحاظ معماری وکاربری

15- امکان اجرا بر روی هر نوع سازه فلزی

16- بدون نیاز به شمعگذاری و زیرسازی

17- حذف عملیات کفراژبندی و دکفراژ

18- اجرای بدون مانع داکتها و رایزاها منطبق با نقشههای معماری

19- حمل آسان و نیاز به حداقل فضا برای دپو و نگهداری

20- دقت بالا و قابل کنترل در اجرا

21- نیازی به آرماتور کششی در این سقف نبوده و ورقهای عرشه پس از گیرش بتن به عنوان فولاد کششی عمل خواهند کرد.

22- در این نوع سقفها نگهداری و عمل آوری بتن به دلیل حفظ کامل آب بتن به نحو بسیار مناسبی انجام میگردد.

23- در ساختمانهای صنعتی، پارکینگها و بطور کلی فضاهائی که نیاز به سقف کاذب ندارند، زیبائی ورقهای گالوانیزه سطح تمام شده یکدست و مناسبی را ایجاد مینماید.

سقف کامپوزیت عرشه فولادی در مجموع شامل چهار نوع مصالح است که عبارتند از:

الف) ورق فولادی

ب) برشگیر

ج) آرماتور

د) بتن

در اینجا به اختصار به مشخصات آنها میپردازیم:

ورق فولادی

ورق فولادی شاخصترین مصالح این نوع سقف میباشد که برای ساخت آن، ورق فولادی گالوانیزه (هر دو طرف) با ضخامتهای 0.8تا 1.2 میلیمتر را به وسیله دستگاههای (Rol Forming) به روش نورد سرد (Cold Forming) به حالت موجدار شکل دهی میکنند بصورتی 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 همچنین عرض متوسط کنگرههای پر شده با بتن نمیبایست کمتر از 50 میلیمتر باشد.

ضمن رعایت ضوابط موجود با این ورقها میتوان آنها را برای کاربریهای مختلف به حالتهای خاصی از ذوزنقه شکل داد تا به قابلیتهای جدیدی دست یابند. این ورقها میبایست در جان خود ( قسمت شیبدار ورق) دارای فرو رفتگیها و برجستگیهایی باشند تا درگیری (Interlock) بین فولاد و بتن را ایجاد نمایند.

در طی مراحل بارگیری حمل و دپوی این ورقها میبایست دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل (Deformation) آنها صورت گیرد.

گل میخ ها :

برشگیرها یا گل میخهای خاصی که در این نوع سقف استفاده میشود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا یکی دیگر نقاط قوت این نوع سقف محسوب میشود. قطر این برشگیرها حداکثر 20 میلیمتر و ارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی متغیر میباشد.

این گلمیخها بوسیله 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 گلمیخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار میگیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

ارماتور:

آرماتوربندی در چهار مورد زیر میبایست اجرا گردد:

1- مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه های ممتد و کنسولها

2- بار های متمرکز یا باز شوها

3- آرماتور حرارتی

4- مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که با استفاده از میلگرهای 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 (Fabric Reinforcement) این مرحله از اجرای سقف نیز با سرعت قابل قبولی صورت خواهد پذیرفت؛ البته این مشهای آماده میبایست مطابق با استانداردهای مربوط ساخته، حمل و نصب گردند.

بتن :

مقاوت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده شود، می تواند از 200 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمترمربع متغیر باشد، که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد.

ضخامت دال بتنی در بالای کنگره ورق ذوزنقهای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد. با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر mm 75 مجموع ضخامت سقف mm125 خواهد بود.

یکی دیگر از راهکارهای سرعت بخشیدن به اجرای این سقف استفاده از بتن دارای فیبرهای پلیمری یا فولادی (Fiber Reinforced Concrete) میباشد که با استفاده از ان میتوان آرماتوربندی را در اکثر نقاط عرشه فولادی حذف نموده که البته تهیه، حمل و ریختن آن میبایست با دقت خاص و بر اساس آیین نامههای مربوطه باشد