سقف کامپوزیت عرشه فولادی

اجرای سقف کامپوزیت با عرشه فولادیسقف کامپوزیت عرشه فولادی metal deck در مجموع از چهار نوع مصالح بشرح زیرساخته میشود:
- ورق فولادی
- برشگیر
-آرماتور
-بتن
1-ورق فولادی (Steel Sheet)
ورق فولادی شاخص‌ترین مصالح این نوع سقف می‌باشد . ورق فولادی ازنوع گالوانیزه (دوطرفه) با ضخامت‌های ۸/۰ تا ۲/۱ میلیمتر به وسیله دستگاه‌های Rol Forming به روش نورد سرد (Cold Forming) به حالت موجدار 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 ۷۵ میلیمتر می‌باشد همچنین عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نباید کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد.
فرورفتگی‌ها و برجستگی‌هایی 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.

2- 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 ۲۰ 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 ۴۰ 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.


3- آرماتور (Reinforcement)آرماتوربندی در چهار مورد زیر می‌بایست اجرا 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.

4- بتن مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده شود می‌توانداز ۲۰۰ تا ۳۰۰ 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 ۵۰ 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 (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.اجرای این نوع بتن در سد کارون 3 برای اولین بار استفاده گردید که بدلیل هزینه بالای ان واستفاده از تکنولوژی ومهارت خاص مقرون بصرفه نبود

20% تا 30% صرفه جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه·در مصرف میلگرد در ساختمان های اسکت فلزی وزن فولاد تا 22 کیلوگرم برمترمربع کاهش خواهد یافت.

15% تا 20% صرفه جویی در مصرف بتن سقف·   در این سیستم امکان اجرای سقف و بتون ریزی در کلیه طبقات ساختمانهای چند طبقه در یک زمان قابل انجام می‏باشد.

وزن کمتر سقف باعث وزن کمتر سازه شده و اسکلت و فونداسیون ساختمان سبکتر می شود· بار مرده این سقف با 5 سانتیمتر بتون رویه 190 کیلوگرم و با 7 سانتی متر بتون رویه 210 کیلوگرم بر مترمربع است بنابراین از بار مرده سقف تیرچه و بلوک 150 کیلوگرم و از بار مرده سقف کمپوزیت 60 کیلوگرم سبک تر می باشد. 40 % سبکتر از سقف های تیرچه بلوک و 22% سبکتر از سقف های کامپوزیت سنتی

حذف میلگردهای کششی·

عبور آسان وسالم تاسیسات از زیر سقف وهمچنین تعمیر وتعویض بسیار راحت موارد آسیب دیده از ویژگیهای سقف عرشه فولادی می باشد

لرزش در سقف عرشه فولادی به میزان قابل توجهی به نسبت سقف های مشابه کمتر می باشد.
سرعت اجرا تا دوازده برابر بیشتر از سقف های معمول مثل دال بتونی، کامپوزیت و تیرچه بلوک می‏باشد، (در یک سطح مشابه).

زمان اجرای سقف عرشه فولادی در یک سطح مشابه یک روز و سایر سقفهای معمول و سنتی در مدت 12 روز می‏باشد

نصب ورق ها بدون جوشکاری و فقط با میخ های فولادی، هیلتی مطابق با استاندارد بین المللی و اصول فنی و مهندسي مي‌باشد .
ویژگی های سقف عرشه فولادی :

-بتن ریزی در این سقف از سطح بسیار صاف ویکپارچه برخوردارست که پس از آن نیاز به کف سازی و پوکه ریزی نمی باشد وبا سرعت بالا آماده عملیات نازک کاری می باشد.
-در این سیستم،قالب بندی که یکی از مشکلات اجرایی ساختمان می باشد،حذف گردیده و اجرای سقف را با سرعت بالا عملی می کند و این امکان وجود دارد که بعد از تکمیل شبکه های تاسیساتی به صورت یکجا نسبت به بتن ریزی تمام سقف وطبقات اقدام نمود.

-نصب ورقه ها بدون جوشکاری و فقط بامیخ های فولادی انجام می شود.

سقف طبقات با روش هاي کاملاً فني و مهندسي براي انواع ساختمان با کاربري هاي گوناگون:
1. سقف عرشه فولادي براي سازه‌هاي صنعتي پيش ساخته سبک يا خشک مدرن، تکنولوژي سازه‌هاي LGS ، PBS ، CSF LSF, با صفحات سيماني سبک
2. سقف عرشه فولادي براي سازه‌هاي اسکلت فلزي سبک و سنگين (مدرن، سنتي، صنعتي و نيمه صنعتي) با بتن سبک دانه سازه اي
3. سقف عرشه فولادي براي سازه هاي اسکلت بتني با حذف قالب بندي، تيرچه، بلوک و کاهش حجم بتن سقف.

سقف براي سازه‌هاي فلزي سبک يا خشک مدرن عرشه فولادي ، تکنولوژي سازه‌هاي (LGS، PBS، LSF,CSF) با صفحات سيماني سبک
اين نوع سقف کاربرد و مزاياي بيشتري براي ساختمان‌ها، خانه‌ها، ويلاهاي يک تا سه طبقه داشته و مورد استفاده مطلوب مي‌باشد، همچنين براي افزودن يک تا دو طبقه بر روي بناهاي موجود. (اضافه اشکوب) و به خصوص مناطق صـعـب الــعــبور و کوهســتاني و مکانهاي غير دائم و موقت که قابل استفاده مجدد مي باشد.
ساختار سقف عرشه فولادي يا خشک مدرن با ايجاد شبکه فلزي (نورد سرد) و يا با ايجاد تيرهاي فرعي فلزي در داخل دهنه‌ي پل‌ها و تير‌هاي اصلي مطابق با محاسبات سازه‌اي با يک لايه از ورق‌هاي گالوانيزه پروفيل شده آجدار و صفحات مسلح سيماني سبک (سمنت بورد)، ورق‌هاي O.S.P، يک يا دو لايه از عايق‌هاي پشم سنگ و فوم مخصوص با لوازم نصب و اتصالات مخصوص و سقف کاذب در زير شبکه مي‌باشد.
اين سيستم سقف داراي تکنولوژي پيشرفته و از مصالح کارا و تکنيک‌هاي نوين در صنعت ساختمان‌سازي روز جهان برخوردار مي‌باشد.
مورد استفاده بسيار و متداول در کشورهاي پيشرفته و کاربرد خيلي سريع و مطلوب در سيستم‌هاي ساختماني فلزي سبک دارد.
اين سيستم سقف در سازه‌هاي فلزي سبک با حذف تمامي‌مصالح سنتي مناسب ترين روش براي احداث ساختمان‌ها در همه ي مناطق اقليمي‌و آب و هوايي مي‌باشد.

اجرا در همه شرايط اقليمي‌و جوي، عبور تأسيسات ميان سقفي و عدم فشار سقف و تخريب شيميايي در نتيجه افزايش عمر تأسيسات و بنا و تعميرات آسانتر و ارزانتر، تسريع در مکانيابي نشت به واسطه مشخص شدن علائم نشت در سقف کاذب، (تأسيسات روي سقف (کف خواب) که باعث خسارات زياد در پوشش رويي و زيرين سقف مي شود)، ايزوله صوتي و حرارتي مناسب، سبکي صفحات سمنت بورد و ورق پروفيل شده، حمل و نقل و ترابري کمتر آسان و راحت، سطح بسيار صاف و خشک پس از اجرا و نصب، امکان پوشش همه نوع کفپوش بدون نياز به کف سازي حتي موکت.

اجراي سقف کامپوزيت عرشه فولادي:

روند اجراي سقف بدين صورت ميباشد که پس از طراحي سقف و مشخص شدن فواصل تيرهاي فرعي ، نقشه هاي شاپ جهت جاگذاري صفحات برروي دهانه هاي مختلف تهيه و دستور توليد به کارخانه داده ميشود. پس از توليد، صفحات بسته بندي شده توسط ماشينهاي حمل بار به محل پروژه ارسال و به وسيله جرثقيل و يا تاور مستقر در کارگاه بر روي اسکلت در ترازوهاي مختلف سقف قرار داده ميشود.

سپس صفحات بر روي تيرها طبق نقشه ،پخش شده و بوسيله پرچهاي مخصوص در جاي خود ثابت ميگردد.

-در مرحله بعد گل ميخ ها (برشگير) از روي بال پل ها و تيرهاي فرعي نصب ميشود. نصب گل ميخ ها توسط دستگاه صورت مي گيرد. با توجه به اينکه اين برشگيرها نقش مهمي در ايمني سقف حين بهربرداري و هنگام زلزله ايفا ميکنند، در انتخاب گل ميخ ميبايستي دقت کافي صورت گيرد و همچنين نصب گل ميخ ها بايد توسط افراد متخصص انجام شود.

-پس از نصب گل ميخ آرماتورهاي حرارتي مورد نياز سقف بصورت شبکه مش آرماتور بسته شده و و سقف آماده بتن ريزي ميگردد.

- سپس بتن ريزي با پمپ زميني بر روي سقف هاي آماده صورت گرفته و بتن توسط گروه بتن ريزي بر روي سقف پخش ميشود.

لازم بذکر است با توجه به اينکه صفحات فولادي قالب سقف را تشکيل داده اند لذا شيره بتن بعداز بتن ريزي کاملا حفظ شده وبتن سقف در شرايط ايده آل تري به عمل مي آيد وداراي مقاومت بهتري مي باشد.
الزامات اجراي سقف عرشه فولادي

1- ارتفاع ورق هاي فولادي ذوزنقه اي در اين مقاطع به 75mm محدود ميشود.

2- تامين ضوابط ديافراگم صلب با توجه به ضوابط موجوددر فصل 12آيين نامه ASCE7-05 و ضوابط موجود دراستاندارد2800 ايران الزامي است .

3- حداکثر تغيير مکان مجاز ناشي از بار مرده حين اجرا به L/180 يا 20 mm براي هر دهانه محدود ميشود.

4- حداکثر تغيير مکان مجازي ناشي از بار زنده بهره برداري به L/360 براي هر دهانه محدود ميشود.

5- رعايت الزامات مربوط به بازشو در سقفها، براساس مبحث نهم مقررات ملي ساختمان الزامي است.

6- رعايت ضوابط طراحي برشگيرهابراساس بند10-1-2-7 مبحث دهم مقررات ملي ساختمان يا براساس ضوابط موجود در بخش 13 آيين نامه ASCE 7-05 الزامي است.

7- قطر گل ميخهاي برش گير بايد 20mm يا کمتر بوده وحداقل ارتفاع آنها بعد از نصب، که از بالاي ورق ذوزنقه اي اندازه گيري ميشود، نبايد کمتر از 40mm باشد.

8- ضخامت دال بتن آرمه در بالاي کنگره ورق ذوزنقه اي نبايداز 50mm کمتر باشد.

9- رعايت مشخصات فولادهاي بکار برده شده بر اساس استاندارد ASTM با حداقل Fy برابر 230MPa الزامي است.

10- رعايت مشخصات بتن سازه اي براي بتن مورد استفاده در دال بتن ارمه،مطابق با ضوابط موجود در AISC و با حداقل fc برابر 21MPa و حداکثر آن برابر 70MPa وهمچنين رعايت ضوابط مربوط به آرماتور گذاري دال بتن آرمه براساس ضوابط موجود در آيين نامه ACI 318-05 الزامي است.

11- مقاومت تسليم آرماتورهاي مورد استفاده در دال بتن آرمه رويه، مطابق ضوابط AISC نبايد از 525MPa تجاوز کند.

12- رعايت ضوابط ومقررات مربوط به جوشکاري اعضاي سرد نورد شده مطابق استاندارد AISI وآيين نامه هاي AWS و AISC الزامي است .

13- رعايت ضوابط راهنماي طراحي Floor vibrations due to human activity منتشر شده توسط انجمن AISC براي کنترل ارتعاش کف ها الزامي است.

14- رعايت مبحث سوم مقررات ملي ساختمان در خصوص حفاظت ساختمانها در مقابل حريق و همچنين الزامات نشريه شماره 444 مرکز تحقيقات ساختمان ومسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حريق با در نظر گرفتن تعداد طبقات، ابعاد ساختمان،کاربري و وظيفه عملکردي عنصرساختماني ضروري است.

15- صدا بندي هوابرد وکوبه اي سقف بين طبقات ميبايست مطابق مبحث هجدهم مقررات ملي ساختمان تامين شود.

16- رعايت الزامات مبحث 19 مقررات ملي ساختمان، جهت صرفه جوئي در مصرف انرژي الزامي است.

17- در نظر گرفتن جزئيات دقيق مسير و محل نصب کليه اجزاي تاسيات مکانيکي و برقي در مرحله طراحي و اجراي سقف، ضروري است.

18- اخذ گواهينامه فني براي محصول توليدي، پس از مرکز تحقيقات ساختمان و مسکن الزامي است.