سقف عرشه فولادی چیست و اجزا و مزایای آن کدام است

سقف سازه

یکی ازفاکتورهای مهم در اجرای ساختمان به روش های جدید، سرعت بالای اجرا، سبک سازی و حذف مصالح و روش های قدیمی وقت گیر و پرهزینه می باشد. سبک سازی و اجرای سریع دو اصل بسیار مهم است که در تمامی دنیا توجه ویژه به آنها شده است و مهندسین، معماران و تولیدکنندگان مصالح ساختمانی همه تلاش خود را بر آن داشتهاند تا بتوانند محصولاتی را روانه بازار کنند و طرح و نقشهای پیاده سازند تا وزن سازه به حداقل رسیده و صنعتی سازی بیشترین سرعت را در امر ساخت و ساز داشته باشد.

یکی از بخشهای ساختمان که تاثیر فوق العادهای در سرعت ساخت دارد، سقف سازه می باشد. اگر در اجرای سقف از روشهای نوین استفاده شود، پروژه در دوره زمان کوتاه و بسیار مناسبی اجرا می شود. سقف عرشه فولادی یکی از روشهای نوین اجرای سقف است که امروزه علاقهمندان بسیار زیادی در دنیا پیدا کرده است.

سقف عرشه فولادی با ورق های گالوانیزه ذوزنقه ای شکل آجدار بدون استفاده از میلگرد و حذف قالب بندی اجرا می شود. وزن این سقف نسبت به سقف های مشابه حدود 30 تا 60 درصد کمتر و سرعت اجرای این سقف حدود 12 برابر بیشتر از سقف های متداول مانند دال بتنی و تیرچه بلوک می باشد.

معرفي سقف عرشه فولادی

هر چند مدت زیادی از گسترش این نوع سقف در کشورمان نمیگذرد اما در واقع این سیستم اجرای سقف از سال SDI 0393 و با تدوین یک استاندارد صنعتی برای طراحی، اجرا و بهره برداری از این سقف توسط انستیتو سقف فولادی به طور رسمی وارد صنعت ساختمان شده است. در کشور ما نیز جدیدا تمایل به اجرای سقفهای عرشه فولادی بدلیل سرعت بالای آن زیاد شده است. این نوع سقف در اصل، مخصوص ساختمانهای اسکلت فلزی میباشد ولی در ساختمانهای اسکلت بتنی نیز با اتخاذ تدابیری قابل اجرا میباشد. استفاده از این نوع سقف در پروژههایی که پیمانکار به دلایلی از برنامه زمانی اراهه شده عقب افتاده است و نیاز به اتمام کار در بازه زمانی کوتاه است یا درجاهایی که نیاز به سرعت انجام کار میباشد، بعنوان یکی از بهترین گزینههای اصلی مورد توجه قرار می گیرد.

اجزای سقف عرشه فولادی در ساختمان های فلزی و بتنی

1) ورق های فولادی

ورقهای گالوانیزه مورد استفاده در سقفهای عرشه فولادی ابتدا در کارخانه بصورت ذوزنقه  ای فرم داده شده و سپس به محل کار منتقل می شود. این ورق ها بسته به نوع سفارش میتواند دارای ابعاد مختلفی باشد. ولی معمولا ضخامت آن بین 0.8 تا 1.2 میلیمتر و عرض مفید ورق فرم داده شده 915 میلیمتر است. طول این ورقها بسته به طول دهانه های سقف سازه در کارخانه برش داده شده و سپس به محل کار منتقل م یشود. این ورق ها دارای تو رفتگی و برآمدگیهایی است که باعث درگیری بهتر بتن و ورق و در نتیجه عملکرد یکپارچه و بهتر سقف می گردد.

ورق فولادی مورد استفاده در سقف عرشه فولادی

2) برشگيرها و گلميخ ها (مخصوص سازه های اسکلت فلزی)

برشگیرها و گلمیخ ها، وظیفه انتقال برش را از دال بتنی به تیرچهها دارند. با نصب برشگیرها و یا گلمیخ ها، پایداری ورق ها بیشتر شده و فضای مطمئنتری برای کار در طبقات ایجاد میشود. گلمیخها توسط دستگاه جوش قوس الکتریکی به بال تیرهای سازهای جوش می شوند.

نحوه اتصال ورق توسط گلميخ به تير فولادي

به جای گلمیخ ها می توان از برشگیرهای L شکل نیز استفاده نمود؛ این برشگیرها با استفاده از میخ های مخصوصی که توسط تفنگ میخکوب شلیک می شود به بال تیر متصل می گردند.

وسايل اتصال جهت انتقال برش از دل به تير

3) آرماتور

الف: آرماتور افت و حرارت

در عملیات بتن ریزی در سطح وسیع، بتن مدتی پس از گیرش و سخت شدن، دچار جمع شدگی شده و ترک میخورد. همچنین بدلیل تغییر دمای بتن، تنشهایی در آن بوجود میآید که آن هم باعث ترک خوردن بتن میگردد. به همین دلیل در سقف ها باید از آرماتورهای افت و حرارت استفاده نمود. این آرماتورها معمولا میلگرد با قطر 8 میلیمتر هستند.

آرماتور حرارتي سقف عرشه فولادی

ب: ميلگردهای سازهای

این میلگرد های بسته به نوع طراحی و نوع اسکلت سازه (فلزی یا بتنی) در جاهای مختلف سقف میتواند به کار رود. در سازههای اسکلت فلزی، معمولا طراحی طوری است که ورق های فلزی، نقش میلگردهای کششی در پایین مقاطع T شکل بتنی ایجاد شده را ایفا می کند و نیازی به میلگرد کششی نیست. اما در سازه های اسکلت بتنی، در تمام شیارهای ورق های فلزی در 75 درصد وسط دهانه از میلگرد کششی استفاده می شود. اندازه و فاصله این میلگردها بستگی به طول دهانه دارد.

ميلگرد تقويتي در سقف عرشه فولادي

در سازه های بتنی و حتی فلزی، در محل اتصال سقف به تیر، به دلیل وجود لنگر خمشی منفی و ضعف بتن در کشش، می بایست از میلگردهای خمشی منفی استفاده نمود؛ این میلگردها را باید در قسمت بالای دال که تحت کشش می باشد قرار داد تا دال بتواند پاسخگوی لنگر منفی تکیه گاهی باشد.

ميلگردهای منفی تکيه گاهی

همچنین برای اجرای کنسولها (طره ها)، به دلیل وجود لنگر منفی، باید از میلگردهای تقویتی در بالای دال استفاده کرد. نحوه تعبیه، طول و میزان خم این میلگردها باید طوری باشد که دارای طول مهاری کافی برای انتقال تنش را داشته باشند. در سازههایی که دارای دیوار برشی می باشند، در محل اتصال دیوار برشی به سقف باید از یک سری میلگردهای U شکل استفاده نمود به این صورت که میلگردهای U شکل را دور میلگردهای دیوار برشی انداخته و شاخک های آن روی دال سقف قرار می دهند و بعد از بتن ریزی و درگیری بتن و میلگردها، یک ناحیه مطمئن و قوی برای انتقال تنش های ناشی از نیروی زلزله از سقف به دیوار برشی، ایجاد خواهد شد.

اتصال سقف عرشه فولادی به ديوار برشی

به جای این کار میتوان از میلگردهای L شکل که یک سر آن در سقف و سر دیگر آن در دیوار برشی(به صورت قائم) استفاده نمود.

میلگردهای L شکل اتصال سقف به دیوار برشی

4) بتن

بتن مورد استفاده در سقف های عرشه فولادی، همانند بتن دیگر سقف ها است و نباید از بتن سبک و بتن های با مقاومت فشاری پایین استفاده شود.

موارد استفاده مجاز از سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی برای استفاده در سازههای مختلف از جلمه:

• در سازههای صنعتی پیش ساخته سبک مانند LGS، PBS، CSF و LSF با صفحات سیمانی سبک
• برای سازه های اسکلت فلزی سبک و سنگین (مدرن، سنتی، صنعتی و نیمه صنعتی)
• برای سازه های اسکلت بتنی با حذف قالب بندی، تیرچه، بلوک و کم کردن حجم بتن سقف میتواند مورد استفاده قرار گیرد.

مزايای سقف عرشه فولادی

• سرعت بالای اجرا
• کاهش تیرهای فرعی به حداقل 20 تا 30 درصد صرفه جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه
• کاهش وزن سقف، اسکلت، فونداسیون و در نهایت کاهش وزن سازه
• توجه شود وزن بار مرده این پروفیل با 8 سانتیمتر حجم بتن رویه 210 کیلو گرم بر متر مربع می باشد؛ این درحالی است که وزن سقف کامپوزیت سنتی با همین خصوصیات فنی 270 کیلو گرم و سقفهای تیرچه بلوک 360 کیلوگرم می باشد. بنابراین استفاده از این سقف موجب می شود که 40 درصد سبکتر از سقفهای تیرچه بلوک و 22 درصد سبکتر از سقف های کامپوزیت سنتی باشد.
• 15 تا 20 درصد صرفه جویی در مصرف بتن سقف
• امکان اجرا و عملیات بتن ریزی کلیه سقف های ساختمان به صورت هم زمان
• عبور آسان وسالم تاسیسات از زیر سقف وهمچنین تعمیر وتعویض بسیار راحت جاهای آسیب دیده
• کاهش قابل توجه هزینه های جاری کارگاه
• تأمین میلگرد کششی سقف توسط ورق که موجب میشود 60 تا 70 درصد در مصرف میلگرد صرفه جویی شود.
• ایجاد یک سکوی فولادی با ایمنی بالا در زمان اجرای سقف
• کاهش ضخامت سقف و در نتیجه افزایش ارتفاع مفید در طبقات
• ایجادسطح یکنواخت در زیر سقف
• انعطاف پذیری با هر نوع طراحی از لحاظ معماری وکاربری
• امکان اجرا بر روی هر نوع سازه فلزی
• عدم نیاز به شمع گذاری و استفاده از چهار تراش
• قابلیت اجرا در انواع شرایط محیطی و آب و هوایی
• حذف عملیات کفراژبندی و دکفراژ
• اجرای بدون مانع داکتها و رایزاها منطبق با نقشههای معماری
• حمل آسان و نیاز به حداقل فضا برای دپو و نگهداری
• دقت بالا، انجام تمیز کار و قابلیت کنترل آن در اجرا

روند اجراي سقف عرشه فولادی

اسکلت فلزی

روند اجرای سقف در ساختمانهای اسکلت فلزی به این صورت می باشد که پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی بر اساس ضخامت ورق، نقشه های شاپ جهت جاگذاری صفحات برروی دهانههای مختلف تهیه و دستور تولید به کارخانه داده میشود. پس از تولید صفحات بسته بندی شده توسط ماشینهای حمل بار به محل پروژه ارسال و به وسیله جرثقیل بر روی اسکلت در ترازهای مختلف سقف قرار داده می شود. سپس صفحات بر روی تیرها طبق نقشه پخش شده و بوسیله پرچهای مخصوص در جای خود ثابت میگردد. در مرحله بعد برشگیرها یا گل میخها از روی بال پلها و تیرهای فرعی با استفاده از میخکوب تفنگی (هیلتی) به سازه پرچ شده و یا با استفاده از دستگاه جوش (جوش قوس الکتریکی) به سازه جوشکاری می شود. با توجه به اینکه این برشگیرها نقش مهمی در ایمنی سقف حین بهرهبرداری و هنگام زلزله ایفا میکنند در انتخاب گل میخ میبایست دقت کافی صورت گیرد و همچنین نصب گل میخها باید توسط افراد متخصص انجام شود. پس از نصب گل میخ آرماتورهای حرارتی مورد نیاز سقف بصورت شبکه مش آرماتور بسته شده و سقف آماده بتن ریزی میگردد. سپس بتن ریزی با پمپ بر روی سقفهای آماده صورت گرفته و بتن توسط گروه بتن ریزی بر روی سقف پخش میشود و ضخامت بتن بالای ورق ذوذنقهای میبایست بزرگتر از 9 سانتیمتر باشد. لازم به ذکر است با توجه به اینکه صفحات فولادی، قالب سقف را تشکیل میدهند لذا شیره بتن بعداز بتن ریزی کاملا حفظ شده و با توجه به اینکه بتن سقف آب خود را تنها از یک طرف از دست می دهد، در شرایط ایده آلتری به عمل می آید و دارای مقاومت بهتری خواهد بود.

دستگاه میخکوب ورق و دستگاه نصب گلمیخ

در تیرهای کناری سازه که امکان ریختن بتن تازه از ذوذنقههای ورق های فولادی وجود دارد، با استفاده از آویز از ریخته شدن بتن تازه جلوگیری می شود.

قالب بندی لبه های سقف عرشه فولادی

اسکلت بتنی

در سازه های اسکلت بتنی ابتدا باید مانند سازه های فلزی پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی نقشه های شاپ جهت جاگذاری صفحات برروی دهانه های مختلف تهیه و سفارش خرید به کارخانه داده شود. پس از تولید صفحات بسته بندی شده به محل پروژه ارسال می گردد. در سازه های بتنی به دلیل نیاز به تکیه گاه برای داربست تیرها باید هر طبقه را پس از اجرای طبقه زیرین اجرا کرد. بنابراین باید پس از اجرای ستون ها و رسیدن به مقاومت مشخصه قالب بندی تیرها را انجام داد. برای اجرای تیرها باید از شمع های موقت استفاده نمود. پس از شمع بندی و اجرای قالب بندی تیرها، میلگردهای تیرها را در جای خود قرار داده می شود.

در مرحله بعد باید ورق های فولادی را در جای خود قرار داد و سپس میلگردهای حرارتی و تقویتی را در جای خود قرار داد و بتن ریزی سقف را مانند سازه های فلزی انجام داد. محل دقیق خط تراز قالب ها نیز باید با دوربین نقشه برداری کنترل شود.

• منبع: به نقل از مهندسین دایان