تجهیزات سقف عرشه فولادی

زمینه های فعالیت ما

تجهیزات سقف عرشه فولادی
گل میخ سقف عرشه فولادی
ورق سقف عرشه فولادی
طراحی و اجرای سقف عرشه فولادی
فلاشینگ
تهیه شاپ (میزان مصرف)

عرشه فولادی به ورق گالوانیزه ای گفته میشود که توسط دستگاه رولفرم به شکل ذوزنقه آجدار شکل میگیرد. (فرمینگ – فرم دهی ) که در اصطلاح به آج های آن نک نیز گفته میشود که عمق این نک ها تعیین کننده میزان درگیری عرشه و بتن است.

تاریخچه

فولاد برای اولین بار برای نگاه داشتن یک سقف بتنی در سال 1920 مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1926 سیستم عرشه فولادی را تحت عنوان یک اختراع ثبت نمودند. در اوایل توسعه، عرشه فولادی تمامی موارد نیاز سازه به مقاومت را تامین می ساخت و بتن جهت ارائه یک سطح پیاده روی و مقاومت در برابر آتش اضافه می گشت.

استفاده از عرشه های فولادی برای سازنده ها به عنوان قالب دائمی و پلت فرم ساخت و ساز بسیار جذاب بود و از سمت دیگر یک جایگزین جذاب تر برای دال های بتنی تقویت شده به حساب می آمد. در سال 1938، مهندسان از یک سیستم غیر کامپوزیت کف سلولی در ساختمان های صنعتی استفاده می کردند.
اولین دال کامپوزیت، بتن مسلح شده توسط عرشه فولاد در سال 1950 پدیدار گردید. اولین محصول شناخته شده دارای یک بخش ذوزنقه ای با سیم های سرد کشیده شده (T سیم) بود که در میان دنده های عرشه جوش داده شده بود. دال به عنوان یک دال بتن مسلح سنتی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و اینگونه استخراج گردید که نتایج پیش بینی شده با نتایج آزمایشگاهی دارای تناظر خوبی است.
در سال 1961 یک عرشه فولادی ذوزنقه ای با دندانه های نورد شده در پروفیل برای رسیدن به انتقال برش افقی بین بتن و فولاد تولید شد. این عرشه ها، مشهور به HiBond، پیشرو در سقف های مدرن مرکب عرشه فولادی محسوب می شوند که با استفاده از برجستگی پیوند بین بتن و عرشه را توسعه دادند.

معرفی سقف کامپوزیت متال دک

سیستم سقف متال دک یا همان دال مرکب فولادی-بتنی، یکی از اقتصادی ترین روش های ساخت سقف با قدمت بیش از 50 سال می باشد. سقف CSD مقاطع مختلط دال بتن بر روی ورق های ذوزنقه ای که به تیرهای اصلی فولادی متصل می شوند، تشکیل شده است. عملکرد مختلط دال بتن فوقانی و ورق ذوزنقه ای فولادی تحتانی، نقش بسزایی در تأمین صلبیت سقف و رفتار برشی مطلوب آن خواهد داشت. سقف CSD در مقایسه با سقف های مرسوم در اسکلت های معمولی، از وزن های کمتری برخوردار بوده و به ویژه با ساختمان های ساخته شده از فولاد سرد نورد LSF شده همخوانی دارد. لذا عمده ترین کاربرد این سقف ها در سازه های فولادی اعم از سرد یا گرم نورد شده می باشد و تا دهانه حداکثر 4.5 متر بدون پایه موقت، یا تیر فرعی و دهانه های عریض تر با پایه موقت در وسط دهانه و یا تیر فرعی قابل اجرا می باشد.

سوابق استانداردها و آیین نامه های سقف کامپوزیت متال دک:

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان

مبحث نهم مقررات ملی ساختمان

استاندارد 2800 ویرایش سوم

با انتخاب عرشه مناسب و محاسبه دال عرشه براساس ضوابط آیین نامه ای علاوه بر برآورده سازی خواسته های فنی و مهندسی ، می توان تا حد مطلوبی به طرح اقتصادی و بهینه سقف دست یافت.
حداکثر دهانه مجاز دال عرشه توسط پارامترهای طراحی شامل: ضخامت عرشه،حالت دهانه (ساده یا ممتد)، ضخامت دال بتنی،عملکرد مرکب عرشه ، مقاومت در برابر آتش سوزی و مقادیر بارهای مرده و زنده سقف تعیین می گردد.

نکات طراحی و محاسبه سقف:

در مرحله قبل از بتن ریزی دال بر روی عرشه (Construction stage) عرشه فولادی بایستی به تنهایی طبق آیین نامه علاوه بر وزن بتن تر و خود عرشه توانایی تحمل بارهای در حال ساخت شامل نیروها و تجهیزات اجرایی به میزان 100kg/m² را در دهانه مجاز دارا باشد . در این حالت مقادیر ممان مثبت و منفی و همچنین تغییر مکان عرشه (δ ) بایستی کمتر از مقادیر مجاز مربوطه باشند .

در مرحله رفتار مرکب (Composite condition) با در نظر گرفتن رفتار مرکب دال و عرشه با یکدیگر(دال عرشه) دهانه مجاز بر اساس کنترل ظرفیت خمشی مثبت دال عرشه مرکب ، خیز تحت بار زنده و خیز تحت مجموع بارهای زنده و مرده بدست می آید.

با توجه به اینکه مقاومت تسلیم ورقهای فولادی گالوانیزه تولید شده در داخل کشور عمدتاً بین 3000kg/m² تا 3500kg/m² می باشد لذا معمولاًحداقل تنش مجاز عرشه ها fy=3000kg/m² در محاسبات در نظر گرفته می شود.

در محاسبات دال عرشه معمولاً از بتن با وزن مخصوص تر 2400kg/m² و خشک 2350kg/m² با مقاومت فشاری f'c=210kg/m² استفاده می شود.

در محاسبات دال عرشه معمولاً سعی می شود از گزینه تیر و عرشه بدون شمع بندی استفاده شود .
مقدار دهانه مجاز دال عرشه بسته به اینکه عرشه دارای تکیه گاه ساده (بدون تکیه گاه میانی ) یا چند دهانه ( دارای تکیه گاه میانی ) باشد ، متفاوت می باشد. جهت اقتصادی شدن طرح از عرشه گذاری بصورت حداقل دو دهانه در محاسبات و اجرا ، استفاده می شود.

آرماتور حرارتی در بالای عرشه با حداقل و حداکثر پوشش بتن 15mm, 30mm قرار می گیرد و مقدار آن در صورتی که از عرشه بصورت مرکب استفاده شود حداقل 0.075 درصد سطح مقطع دال روی عرشه می باشد و در صورتی که از عرشه تنها به عنوان قالب استفاده شود محاسبه مساحت واحد سطح آرماتور حرارتی بر مبنای دال های متداول بتنی مطابق آیین نامه ACI – 318-05 می باشد .
کنترل دال عرشه در برابر حریق معمولاً مطابق آیین نامه های BS و Sdi طراحی و کنترل مقاومت در برابر آتش سوزی دال عرشه به روش Simple method صورت می گیرد .

در این روش که اقتصادی ترین روش طراحی دال در برابر آتش می باشد ، مقاومت سقف در برابر آتش سوزی توسط مقدار ضخامت دال با آرماتور حرارتی تعیین می گردد . حداقل ضخامت دال بتنی روی عرشه جهت مقاومت سقف در برابر آتش طی مدت زمان معینی بر مبنای آیین نامه Sdi مطابق جدول ذیل می باشد.

:tمدت زمان مقاومت در برابر آتش

h: حداقل ضخامت بتن دال از بالای کنگره عرشه

شرحی از مقررات ملی ساختمان- مبحث دهم

این سقفها با استفاده از ورقهای تخت و ورقهای ذوزنقه ای ساخته میشود و قوانین حاکم بر آنها در مبحث دهم بندهای 10-2-9 و 10-1-9 قید شده است که در زیر به آنها استناد میگردد.

ابتدا سقفهای کامپوزیت با دال تخت مورد بررسی قرار میگیرد.

سقف کامپوزیت

سقف های کامپوزیت سقفهایی هستند که ترکیبی از فولاد و بتن برای اینکه یکپارچگی این سقف رعایت شوند شود از برشگیر (نبشی)استفاده می شود که این نبشی با بتن درگیری ایجاد کرده و یکپارچگی درست می کند میلگردهایی که روی سقف کامپوزیت قرار دارند میلگردهایی حرارتی هستند که در جهت مخالف با تیرهایی فرعی باعث یکپارچه شدن بتن و درگیری با سقف کامپوزیت می شود قالب بندی این سقفها معمولا از تخته کوبی استفاده می شود و بعد از اتمام بتن ریزی نایلون باعث راحت جدا شدن تخته ها می شود ما می توانیم از فضای زیر سقف کامپوزیت که تیر های فرعی آنها معمولاً زنبوری هستند برای عبور لوله تاسیساتی استفاده کنیم در ضمن عایق خوبی برای حرارت بالا نیست. در قالب بندی تخته کوبی مهمترین مزیت آنها این است که در زیر سقف کامپوزیت خلائی وجود دارد و از این خلا برای لوله های تأسیساتی استفاده می شود.

یکی از مزیت های سقف کامپوزیت قدرتمندی آن نسبت به سقفهای تیرچه بلوک است چون یکی از راههای یکپارچه کردن رفتار ستون ها در هنگام زلزله از طریق سقف می باشد و سقف کامپوزیت به دلیل برش گیر های نصب شده روی تیرهای فرعی یکپارچگی بین فولاد و بتن ایجاد شده و در اطراف ستونها هم همین طور در نتیجه ستون ها در هنگام زلزله رفتار یکپارچه دارند ولی در سقف تیرچه بلوک این گونه نیست.

♦ نداشتن لرزش نسبت به سیستم کرومیت معمولی:

سیستم کامپوزیت رایج در ایران که با تیرآهن ساده یا لانه زنبوری اجرا می‌شود، دارای جان پر نیستند ولی تیرچه‌های کرمیت دارای جان باز بوده که در هنگام بتن‌ریزی، جان تیرچه‌ها کاملاً از بتن انباشته گردیده و تشکیل مقطعی ذوزنقه‌ای شکل و بسیار مقاوم را می‌دهند.

♦ پایین بودن تنش بتن:

بال فوقانی تیرچه‌های کرمیت جهت حذف شمع‌بندی و براساس بارهای زمان اجرا طراحی می‌گردد که پس از اجرای سقف و بتن‌ریزی در بتن باقی مانده و در باربری نهایی شرکت کرده و باعث کاهش تنش در بتن می‌گردد.

♦ امکان نظارت بر اجرای سقف در طول عملیات اجرایی:

با توجه به این که قالب‌ها پس از بتن‌ریزی باز می‌شوند، مشاهده کیفیت بتن اجرا شده امکان پذیر می‌باشد و این امر امکان نظارت بر اجرا را فراهم می‌نماید.

♦ مقاومت نهایی و شکل‌پذیری بالا

♦ امکان طراحی و اجرای سقف با دهانه‌ها و باربری‌های خاص:

در سقف کامپوزیت کرمیت با توجه به سبکی وزن سقف و کاهش بار وارده به تیرچه‌ها اجرای دهانه‌های بلند با اطمینان خاطر انجام گرفته و تنش بتن بسیار پایین باقی خواهد ماند و بتن را دچار لغزش ننموده و ضریب مقاومتی سقف بالا می‌باشد.

10-1-9-5 مقاطع مختلط با استفاده از ورق های ذوزنقه ای

مقاطع مختلط دال بتنی بر روی ورقه های ذوزنقه ای که به تیرهای فولادی متصل می شوند، باید طبق قسمت های قابل استفاده در بندهای 10-1-9-1 تا 4 با در نظر گرفتن تعدیلات زیر محاسبه شوند.

الف) کلیات:

بند 10-1-9-5 قابل اعمال بر ورق های ذوزنقه ای می باشد که ارتفاع ذوزنقه های آنها بزرگتر از 75 میلی متر نیست.
عرض متوسط کنگره های پرشده با بتن، نباید کمتر از 50 میلی متر باشد، لیکن در محاسبات نباید بزرگتر از حداقل عرض آزاد در نزدیکی سطح فوقانی ورق ذوزنقه ای در نظر گرفته شود. به بند 10-1-9-5-پ مراجعه شود.
دال بتنی باید به تیر فولادی با استفاده از گلمیخ های برشگیر با قطر 20 میلی متر یا کمتر متصل شود. گلمیخ ها را می توان از روی ورق فولادی ذوزنقه ای و یا مستقیماً به عضو فولادی برش نمود. در هر حال گلمیخ باید روی بال ذوب شود.
حداقل ارتفاع گلمیخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقه ای اندازه گیری می شود، نباید کمتر از 40 میلی متر باشد.
ضخامت دال بتنی در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از 50 میلی متر کمتر باشد.

ب) ورق های ذوزنقه ای که عمود بر تیر یا شاهتیر می باشد:

1. در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع یا Ac موجود در رابطه (10-1-9-2) از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق ذوزنقه ای باید صرف نظر شود.

2.فواصل گلمیخ های برشگیر در امتداد تیر تکیه گاهی نباید از 900 میلی متر تجاوز نماید.

3.برای مقابله با نیروی بر کنش، ورق ذوزنقه ای فولادی باید به تمام تیرها یا شاهتیرهای فولادی که به صورت مقطع مختلط طراحی می شوند، در فواصلی نه بیشتر از 400 میلی متر مهار شوند. این مهارها می توانند گلمیخ های برشگیر، ترکیبی از گلمیخ ها و جوش های نقطه ای و یا هر وسیله طرح شده توسط طراح باشد.

پ)ورق های فولادی ذوزنقه ای که کنگره های آنها موازی تیر یا شاهتیر می باشد:

1.در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع یا Ac موجود در رابطه (10-1-9-2) از بتن موجود در زیرسطح فوقانی ورق ذوزنقه ای می توان استفاده نمود.

2.کنگره های ورق های ذوزنقه ای را در روی تیر تکیه گاهی می توان به صورت طولی از هم جدا کرد تا تشکیل یک ماهیچه بتنی در روی بال تیر بدهند.

3.وقتی از ارتفاع اسمی کنگره ها 40 میلی متر و یا بزرگتر باشد، عرض متوسط Wr ماهیچه موجود در روی تیرگاهی و یا کنگره های پر شده توسط بتن، نباید کمتر از 50 میلی متر برای حالت یک گلمیخ در عض باشد، این عرض حداقل برای هر گلمیخ اضافی، به اندازه 4 برابر قطر گلمیخ باید افزایش یابد.

ورق عرشه فولادی