سقف عرشه فولادی

افزایش روز افزون ساخت و ساز ساختمان و جوابگو نبودن مصالح و روش های سنتی ، از نظر سرعت و نیاز های طراحی ، موجب اجتناب ناپذیر بودن استفاده از مصالح و تکنیک های نوین در ساخت و ساز شده است.

اجرای نمای کرتین وال

مقایسه

0 out of 5

افزودنی منبسط کننده بتن و ملات های سیمانی B.S.I 50P

مقایسه

0 out of 5

استخر فایبرگلاس به صورت پیش ساخته

مقایسه

4.75 out of 5

در این نوشته به بررسی سقف عرشه فولادی ، که نسبت به سایر سقف های متداول اسکلت فولادی دارای وزن کمی است ، پرداخته شده است. سقف عرشه فولادی یکی از تکنیک های جدید ساخت سقف ساختمان است که در بالابردن سرعت و همچنین استحکام ساخت و ساز تاثیر بسزایی دارد.

عرشه فلزی ، از نورد شدن ورق ­های گالوانیزه فولادی و اتصال آن ها به تیرآهن ها توسط برشگیر گل میخ ساخته­ می­ شود. در واقع ، سقف عرشه فولادی ، که به آن سقف متال دک نیز گفته می شود ، به گونه ­ای طراحی شده است که روی تیرهای سقف گسترده شود و با آرماتور بندی و بتن ریزی روی ورق های گالوانیزه ذوزنقه ای و اتصال این ورق های فولادی توسط برشگیر به تیر آهن ها ، اجرا می شود. در نهایت سقف عرشه فولادی تشکیل شده ، یک المان سازه ­ای مستطیل شکل است که به عنوان سطح یک طبقه یا به عنوان سقف عمل می­ کند. تنوع ضخامت ، شکل و عمق عرشه امکان اجرای دهانه ­های با طول متفاوت و در شرایط مختلف بارگذاری را فراهم کرده است. همچنین با اتصال عرشه به سازه اصلی، می­ توان از عرشه به عنوان یک دیافراگم، که مهار جانبی برای سازه ایجاد می­ کند، بهره برد.

استفاده از عرشه فولادی به عنوان زیر لایه در ساخت بام با لایه های آسفالت

انواع سقف عرشه فولادی

سقف عرشه ­فولادی از نظر موارد کاربرد به دو دسته تقسیم می ­شود:

1. عرشه­ سقف بام­
2. سقف مرکب عرشه فولادی

عرشه ­سقف بام

عرشه­ های فولادی سقف بام، اعضای سازه ­ای هستند که در تمام بام­ های مسطح قابل استفاده هستند. این عرشه­ ها قطعات مستطیل شکلی هستند که روی تیرها و تیرچه­ های بام گسترده می­ شوند تا یک سطح صاف و یک دست و مقاوم در برابر شرایط آب و هوایی ایجاد گردد. عرشه فولادی سقف بام به عنوان زیرلایه برای مصالح مختلف ساخت بام ، مانند لایه های آسفالت (built up roofing) ، سقف­ های غشایی و یا سقف­ های با ورق­ های فولادی عایق به کار می رود. عرشه­ های بام همچنین در اشکال غیرمعمول شیبدار و یا منحنی و ذوزنقه ای شکل نیز قابلیت اجرا دارند.

دال مرکب عرشه فولادی

سقف مرکب عرشه­ فولادی

سقف کامپوزیت عرشه فولادی شامل عرشه­ های فولادی و بتن مسلح درجا ، که روی عرشه فولادی اجرا می­ گردد ، می­ شود. هنگامی که سقف­ عرشه فولادی برای اولین بار معرفی شد، در ابتدا به عنوان قالبی ماندگار برای دال های بتن مسلح به کار برده می شد. این نوع از قالب­ ها موجب کاهش در هزینه و زمان ساخت دال ها نسبت به حالت استفاده از قالب ­های سنتی شدند. علاوه بر آن مواردی هم وجود داشتند که عرشه فاقد پوشش بتنی بود و به تنهایی بارها را منتقل می­ کرد. نام این نوع از عرشه­ ها، عرشه غیرمرکب است.

در دهه 1960 ، عرشه­ های فولادی به یکسری ابزار مکانیکی برای قفل شدن بتن و عرشه فولادی مجهز شدند. با قفل شدن عرشه­ های فولادی در بتن توسط برشگیر ها، عرشه­ ها تبدیل به اجزای تحمل لنگر مثبت در بتن مسلح شدند. بنابراین عرشه ، نه تنها به عنوان قالب ماندگار برای بتن عمل می­ کرد، بلکه به وسیله برش­گیرهایی که روی آن نصب می­ شد، اتصال برشی قابل توجهی را با بتن ایجاد می ­کرد، به طوری که با سفت شدن بتن و افزایش مقاومت آن، دو ماده (فولاد و بتن) به صورت ترکیبی با هم عمل می­ کردند. مقطع مرکب حاصل به عنوان دال مرکب عرشه فولادی شناخته شد.

عملکرد ترکیبی بتن و عرشه فولادی به وسیله اتصال برشی بین آن ها

عملکرد سقف عرشه فولادی

سقف عرشه­ فولادی دارای دو عملکرد اصلی ، در زمان اجرا و در طول بهره برداری ، است:

• در طول بتن ­ریزی، سقف عرشه ­فولادی وزن بتن تر و میلگردها را به همراه بارهای موقت ناشی از فرآیند ساخت تحمل می ­کند. بنابراین ، به طور معمول نیازی به استفاده از جک در زیر دال، تا زمان گرفتن بتن، نیست.
• در طول بهره بر­داری، عرشه ­ها برای تحمل بارهای کف ­ها ، در ترکیب با بتن عمل می­ کنند. این عملکرد ترکیبی ، به وسیله اتصال برشی و قفل شدن بتن و عرشه در هم به وجود می­ آید. این قفل شدگی ناشی از برآمدگی­ های روی عرشه ( مشابه عاج­ های میلگرد در بتن مسلح ) و همچنین در اثر شکل خاص پروفیل این عرشه­ ها می­ باشد که از جداشدن عرشه و بتن جلوگیری می­ کند. عرشه ­ها همچنین ممکن است برای جلوگیری از کمانش پیچشی جانبی تیر ها و یا به عنوان یک دیافراگم برای کل سازه به کار روند. علاوه بر آن عرشه­ ها به کمک میلگرد­های قرار گرفته روی آن ها و یا الیاف فولادی موجود در بتن، می توانند به کنترل ترک­ های ناشی از اثرات انقباض بتن کمک کنند.

پروفیل های قفل شونده سقف عرشه فولادی

اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی ، همانطور که ذکر شد ، از ورق های گالوانیزه فولادی ، برشگیر گل میخ ، بتن و میلگرد تشکیل می شود.

پروفیل های ذوزنقه ­ای سقف عرشه فولادی

پروفیل­ سقف عرشه فولادی

ابعاد و شکل دقیق پروفیل های سقف عرشه فولادی ممکن است متفاوت باشد. ورق های فولادی گالوانیزه با نورد سرد به شکل موجدار در می آیند. فرو رفتگی ها و برجستگی های این ورق ها برای این است که درگیری بین فولاد و بتن را ایجاد کند. در کل دو نوع شکل پروفیل در سقف عرشه فولادی موجود است:

• پروفیل­ های قفل شونده
• پروفیل ­های ذوزنقه­ ای

اتصال عرشه فولادی به تیرآهن توسط گل میخ

جزئیات اتصال سقف عرشه فولادی

اتصال عرشه به سازه توسط تعدادی سیستم­ اتصال سازه ­ای انجام می پذیرد. روش ­های رایج اتصال شامل خال جوش با قوس الکتریکی ، پیچ­ های فلزی و پین­ های بادی یا پودری هستند. گل میخ های برشگیر توسط این اتصالات به تیر های سازه ای متصل می شوند و رابط بین پروفیل های فولادی و تیر ها می گردند. درصورتی که نیاز باشد که عرشه به عنوان یک دیافراگم برشی عمل کند یا بار برکننده قابل توجهی را تحمل کند طراحی این اتصالات نیازمند ملاحظات دقیقی است. طراحی این اتصالات به وسیله استاندارد های طراحی مناسب مانند (CSA-S136) انجام می­ شود. در مواردی که از عرشه­ های دارای پوشش استفاده می­ شود ، نباید برای اتصال از جوشکاری استفاده شود، چون در اطراف محل جوشکاری ممکن است پوشش آسیب ببیند.

صرفه جویی در زمان و هزینه با قرارگیری بسته های عرشه فولادی روی سازه

مزایای سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی به دلیل عملکرد قالب بندی مانند ورق های فولادی و حذف قالب بندی ، همچنین وزن کم در برابر سایر سقف های متدوال فولادی دارای مزیت هایی از جمله صرفه جویی در هزینه و زمان ساخت می باشد. به طور کلی مزایای سقف عرشه فولادی عبارتند از:

سرعت ساخت

امکان اجرای همزمان چند سقف عرشه فولادی و حذف قالب بندی ، به دلیل عملکرد قالب بندی مانند ورق فولادی ذوزنقه ای ، موجب افزایش سرعت ساخت این سقف ها شده است. علاوه بر این ، امکان قرار گیری بسته­ های سقف عرشه فولادی با استفاده از جرثقیل بر روی سازه و نصب یک به یک و توسط دست ورقه ها ­، موجب به حداقل رسیدن زمان کار جرثقیل و نصب بیش از 400 متر مربع از عرشه­ ها به وسیله یک تیم و در یک روز ، می شود.

از دیگر عواملی که موجب تسریع فرآیند ساخت و ساز می شود. می توان به استفاده از عرشه­ ها به عنوان سکویی برای ایستادن گارگران ، نیاز به حداقل میلگرد به دلیل حذف میلگرد های کششی ، افزایش طول دهانه تیر ریزی ، بتن ریزی های متوالی با سرعت بالا و حذف آرماتورگذاری در صورت استفاده از بتن مسلح اشاره کرد.

صرفه جویی در هزینه

حذف برخی تیر های فرعی ، صرفه جویی در مصرف بتن ، کاهش وزن دال و به طور کلی کاهش وزن مرده ساختمان و سبک بودن ، همچنین کاهش عملیات اجرای اسکلت و هزینه های کارگاهی موجب پایین آمدن هزینه های اجرای سقف عرشه فولادی شده است.

تنوع

محصولات سقف عرشه فولادی با عمق­ های 38 تا 76 میلی متر و ­دندانه­ های با فواصل متفاوت و ضخامت­ های مختلف برای ملاحظات سازه ­ای بیشتر در دسترس هستند. همچنین عرشه های بام را می­ توان با ایجاد سوراخ­ هایی در جان مقطع به عنوان یک عرشه عایق در برابر صدا به کار برد. این محدوده وسیع از تنوع و حق انتخاب ، عرشه­ های فولادی را برای استفاده در طیف متنوعی از پروژه­ ها و طراحی سازه­ ها مناسب ساخته است.

نسبت بالای مقاومت به وزن

مقاومت بالای فولاد در طراحی و ساخت عرشه­ های فولادی ، موجب شده است که این نوع از محصولات نسبت مقاومت به وزن بسیار بالایی داشته باشند. بنابراین هزینه­ های ساخت ، اجرا و تحویل کمتر از دیگر سیستم­ ها خواهد بود.

زیبایی

اگرچه عرشه­ های فولادی در وهله اول اعضای سازه­ ای هستند، اما اگر در فضای داخلی ساختمان در معرض دید قرار گیرند، بسیار زیبا و جذاب خواهند ­بود. در صورت استفاده از پوشش مناسب ، عرشه ­های فولادی بادوام ، زیبا و نگهداری آن ها نیز بسیار راحت است.

ساخت و ساز در شرایط جوی مختلف

عرشه­ های فولادی می ­توانند در شرایط آب و هوایی گوناگون و با حذف هزینه تأخیر ناشی از شرایط جوی ، که ممکن است در انواع دیگر سیستم ­های سقف به وجود آید ، اجرا شوند.

مقاومت در برابر آتش

استانداردهای ULC و UL ، که استانداردهای مقاومت در برابر آتش هستند ، برای بسیاری از موارد کاربرد عرشه فولادی ، مانند بام و طبقات ، موجود است.

دوام

سقف های عرشه­ فولادی بیش از شصت سال قابلیت سرویس ­دهی دارند ، که نشان­ دهنده دوام بالای آن ها است.

ارزش اقتصادی

ارزش اقتصادی کلی با در نظر گیری و ترکیب هزینه ­های اولیه ، هزینه ­های چرخه عمر و عملکرد کلی تعیین می­ شود. سیستم های عرشه فولادی بیشترین ارزش را در طراحی کف و بام دارند. در این سیستم ها هزینه کم با عملکرد بالا تامین می شود.

اجرای ایمن

امکان استفاده از عرشه­ ها به عنوان سکویی برای ایستادن گارگران ، موجب عملکرد سقف های عرشه­ فولادی به عنوان یک سکوی ایمن شده و کارگران را از خطر افتادن حفظ می ­کند.

صرفه­ جویی در حمل و نقل

عرشه ­ها سبک هستند و در اندازه­ های برش یافته ، که به صورت محکم بسته ­بندی شده ­اند ، تحویل داده می­ شوند. به طور کلی­­ ، یک کامیون می­ تواند بیش از 1000 متر مربع از آن ها را جابجا کند. بنابراین ، نسبت به دیگر روش­ های ساخت به تعداد دفعات کمتری حمل و نقل احتیاج است.

تشکیل دیافراگم صلب سقف

سقف عرشه­ فولادی می تواند به عنوان یک مهار جانبی مؤثر برای تیرها عمل کند، به شرط آن که عرشه­ ها برای تحمل بارهای مربوطه طراحی شده باشند. همچنین عرشه­ ها می ­توانند به گونه­ ای طراحی شوند که به عنوان یک دیافراگم جهت باز توزیع بار باد در مرحله ساخت عمل کنند و دال مرکب نهایی نیز به عنوان دیافراگم در سازه تکمیل یافته عمل کند. بنابراین با توجه به یکپارچگی به وجود آمده بین عرشه ، بتن و آرماتورها و اسکلت سازه ، یک کف قوی ایجاد خواهد شد.

سهولت در نصب سیستم تأسیسات

جعبه­ های عبور کابل و لوله ­ها می­ توانند به وسیله آویز هایی که به عرشه متصل می ­شوند ­، از زیر سقف عبور داده ­شوند که در نتیجه باعث سهولت در نصب سیستم تأسیسات مانند برق ، تلفن و غیره می­ شود. این آویز ها همچنین موجب نصب راحت­ تر سقف کاذب و تجهیزات تهویه مطبوع می­ گردد.

پایداری در طبیعت

فولاد می­ تواند چندین بار بدون کاهش ویژگی­ های ذاتی ، مورد بازیافت قرار گیرد. حداقل 94% از کل فولاد مورد استفاده در ساخت و ساز ، یا قابل استفاده مجدد و یا قابل بازیافت پس از تخریب ساختمان هستند. این موضوع ، یک مسئله کلیدی برای اغلب کارفرمایان است.

کاربرد سقف عرشه فولادی در ساختمان های صنعتی

کاربرد سقف عرشه فولادی

اگرچه سقف­ عرشه فولادی بیشترین کاربرد را در سازه­ های اداری با اسکلت فلزی پیدا کرده است ، اما برای انواع مختلف سازه ­های زیر نیز نیز مناسب است.

• ساختمان­ های تجاری
• ساختمان­ های صنعتی و انبارها
• آسایشگاه ­ها
• ورزشگاه­ ها
• مدارس
• سینما ها
• خانه های مسکونی

اجرای سقف عرشه فولادی

نحوه اجرای سقف عرشه فولادی

قطعات سقف های عرشه فولادی باید با اتصالات کافی و مناسب به تکیه­ گاه­ ها متصل شوند ، همچنین باید قبل از اتصال دائم به سازه اصلی ، کاملا در محل مناسب قرار گرفته و تنظیم شوند. اگر تکیه­ گاه ­ها هم تراز نباشند ، باید مشکل گزارش شود تا اصلاحات لازم قبل از اجرای عرشه­ ها انجام گردد. عرض تکیه ­گاه­ ها باید حداقل برابر با عمق عرشه ها باشد.

کلیه­ عرشه ­هایی که برای اجرای طبقات بالا ، تا محل مربوطه حمل شده اند باید به شکل مناسب و با دقت ، با استفاده از کابل­ های فلزی و زنجیر های آویز بسته شوند. مجموعه قطعات ، به هنگام بالابردن باید علامت­ گذاری شوند. قطعات باید طوری قرار داده شوند که اضافه بار به سازه اصلی وارد نکنند.

نصب سقف عرشه فولادی

کلیه صفحات سقف عرشه فولادی ، بعد از نصب و تنظیم شدن ، باید تا قبل از ترک محل کار توسط عوامل ، به شکل مناسبی محافظت شوند. تمامی برش­ های عرشه ، تسمه­ ها ، مواد جمع شده و دیگر مواد اضافی مربوط به عرشه­ های فولادی باید در انتهای روز از روی سقف جمع آوری شده و به پایین منتقل گردد.

سقف عرشه فولادی در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن در ایران مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده توسط این مرکز ، مجاز است.

سقف عرشه فولادی در کنار مصالح ساختمانی پیشرفته و تکنیک های جدید ساخت سقف های سبک تر مانند سقف یوبوت ، سقف کوبیاکس و یا سقف بابل دک در بالابردن سرعت ساخت تاثیر بسزایی دارد و انتخاب هر نوع از این انواع سقف ، به نیاز ساخت و الزامات طراحی بستگی دارد.

مراحل ساخت سقف عرشه فولادی مرکب به صورت شماتیک ، در انیمیشن زیر نشان داده شده است.

منبع: steelconstruction , cssbi

تحریریه کلینیک ساختمانی بیلدینگ پلاس