تفاوت های سقف عرشه فولادی مرکب و غیر مرکب

سقف های عرشه فولادی غیر مرکب چیست؟

این نوع عرشه ها، تنها به عنوان قالب دال بتنی در سقف ها استفاده می گردد. این عرشه ها بسیار ضعیف می باشند. درنتیجه دارای رفتار مرکب با دال بتنی نبوده و دال بتنی به روش متداول طراحی می گردد. در این بین می توان از آرماتور کششی در مقطع تحتانی عرشه ی فولادی برای تقویت دال بتنی به کار برد.

عرشه ی فولادی مرکب چیست:

این نوع عرشه ها از کامل ترین نوع عرشه به لحاظ قدرت باربری و عملکرد شناخته می شود. این عرشه ها شامل آج ها و برجستگی هایی در بدنه بوده که همراه با دال بتنی و به صورت مرکب در کنار هم به کار خود می پردازند. همچنین دارا بودن کارایی عرشه های غیر مرکب، مزیت دیگری را به همراه دارد و آن استفاده از عرشه در نقش آرماتور کششی تحتانی است.. این ویژگی متمایز به دلیل وجود برجستگی یا آج بر روی عرشه ها انجام می پذیرد. آج ها یک اتصال مکانیکی بین دال و عرشه ایجاد می کنند که جهت تحمل نیروی برشی پیوستگی بین دال و عرشه فولادی انجام می پذیرد. نکته ی مهم در این نوع عرشه ها، وجود دو نوع آج نقطه ای و پیوسته بر روی عرشه ها هستند.

در سقف های دارای این مدل عرشه ی فولادی علاوه بر اینکه دال بتنی و تیر های فولادی دارای عملکرد مرکب با یکدیگر می باشد. دال بتنی و عرشه فولادی نیز با هم مرکب عمل خواهد کرد. در این سقف ها و در تمام اجزای آن، از مصالح فولاد و بتن به صورت بهینه ای استفاده می کنند. به این علت، این سقف دارای وزن بتنی پایین، فولاد و در نتیجه اقتصادی ترین حالت طراحی شده است. سازه ی مرکب عرشه های فولادی، وابسته به طراحی آج ها از لحاظ شکل هندسی، آرایش و نحوه ی قرارگیری بر روی عرشه فولادی داشته و میزان برآمدگی آج ها مهم است.

ویژگی های اقتصادی و اجرایی سقف مرکب:

 اول، سرعت اجرای بالا. 

دوم، بالا رفتن فواصل تیرریزی بین 3 تا 5 متر بدون شمع بندی خواهد بود.

سوم، سرعت اجرا 12 برابر اجرای سقف دال بتنی و سقف مرکب سنتی می باشد.

چهارم، کاهش وزن سقف و همچنین سبک شدن سازه.

پنجم، 5- 20  تا 30 درصد صرفه جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه.

ششم،6- 60  تا 70 درصد صرفه جویی در مصرف میلگرد سقف.

هفتم، وزن کمتر سقف که باعث صرفه جویی در مصرف بتن سقف سازه می شود. در نتیجه اسکلت و فونداسیون ساختمان سبک تر خواهد شد.

محدودیت های سقف مرکب عرشه ی فولادی چیست؟

اول، استفاده از آن، نیاز به محافظت در برابر آتش دارد.

دوم، در اجرای این روش، رطوبت ناشی از بتن تر به شما ضضر وارد می کند.

سوم، به دلیل ضخامت کم سقف در برابر صدا عایق مناسبی نخواهد بود.

چهارم، ورق های کنگره دار در اجرای تیر مرکب با عرشه فولادی موازی محور تیر ظرفیت باربری چندانی نداشته و ورق نقش قالب و پایه را به خوبی ایفا نخواهد گرفت. در این روش اجرا، استفاده از پایه های موقت ضرورت دارد.

مصالح تشکیل دهنده ی سقف مرکب چیست؟

سقف مرکب عرشه ی فولادی از چهار نوع مصالح اصلی تشکیل شده است.

اول، ورق فولادی:

ورق عرشه ی فولادی یکی از مصالح مهم در  این نوع سقف ها بوده که برای ساخت آن، از ورق فولادی گالوانیزه استفاده می کنند که به وسیله ی دستگاه هایی به نام رول فرمینگ به روش نورد سرد به حالت موجدار فرم دهی خواهند شد. به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه مشاهده می گردد. ارتفاع ذوزنقه ها حداکثر 75 میلی متر خواهد بود.

علت درگیری بهتر بین فولاد و بتن، فرورفتگی ها و برجستگی های این ورق ها است. برجستگی هایی که بر روی ورق های عرشه فولادی قرار گرفته، باعث منتقل شدن نیروی برشی افقی بین بتن و فولاد به نحو مناسبی در عرشه خواهد شد. 

دوم، برشگیر گل میخ:

برشگیر ها یا گل میخ ها در سقف های عرشه ی فولادی استفاده می شود. از دیگر مزایای این سقف ها، نوع مصالح و روش خاص اجرا می توان نام برد.

سوم، آرماتور:

آرماتور بندی سقف های عرشه ی فولادی با استفاده از میلگرد های آجدار شاخه ای و یا حتی با استفاده از مش های آماده و یا استفاده از الیاف های مخصوص بتن صورت می پذیرد. تهیه، حمل و ریختن آن ها باید با توجه و بر اساس آئین نامه های مربوطه صورت پذیرد.

چهارم، بتن:

بتن ریزی در سقف های مرکب عرشه ی فولادی در همه ی طبقات ساختمان و به صورت همزمان و تنها در یک مرحله قابل انجام است که با توجه به عدم شمع بندی سقف ها، اجرای بتن ریزی را می توان با سرعت بالایی انجام داد.

پنجم، فلاشینگ:

پس از نصب ورق ها و برای هدر رفت بتن اطراف سقف ها، دور بازشو ها و کناره های راه پله ها، بر اساس جزئیات ورق های گالوانیزه به صورتL مانند در اطراف سقف نصب خواهد شد.

انواع روش مهاربندی ورق های فولادی در سقف مرکب عرشه ی فولادی:

با توجه به طول و عرض محدود ورق های فولادی در برخی از قسمت ها نیاز به متصل کردن ورق ها خواهید داشت. برای اتصال یکپارچه و مناسب این ورق ها، روش دکمه ای یا پانچ و روش پرچ یا جوش را به کار می برند. 

انواع روش های اتصال در سقف مرکب عرشه ی فولادی:

اول، اتصال به کمک برشگیر:

در روش اول، برشگیر با توجه به ابعاد و اشکال هندسی خاصی که مورد تایید مرکز تحقیقات ساختمان و استاندارد های بین المللی می باشد، به صورت دوخته شده بر روی بال تیر آهن با میخ های فولادی مخصوص قرار می گیرد. عدم نیاز به برق سه فاز با ولتاژ زیاد و نصب بسیار سریع، مناسب و مقرون به صرفه خواهد بود.

سرعت و سهولت اجرا با این نوع برشگیر و مقاومت برشی قابل ملاحظه، از جمله مزایایی می باشد که این روش اتصال را نسبت به نوع جوشی خود متفاوت می کند. همچنین باید اشاره کرد که  در این نوع اتصال، مقاومت برشی 30 تا 40 درصد بیشتر از اتصال جوشی بوده و توان کششی خواهد شد.

دوم، اتصال با میخ های فولادی و دستگاه جوش:

با توجه به موارد گفته شده، منظور از نصب این نوع گل میخ روی بال تیرآهن به ولتاژ بالای برق نیاز دارد. همچنین نصب گل میخ فولادی با دستگاه جوش دارای محدودیت هایی بوده که از سوی آیین نامه های مربوطه اعمال می شود.

برخی از این محدودیت ها عبارت اند از:

اول، بال تیر آهن فاقد زنگ زدگی باشد؛ چرا که از اتصال گل میخ به بال جلوگیری خواهد کرد.

دوم، بال تیر آهن باید عاری از هر گونه رطوبت پیلیسه قرار بگیرد. در این صورت عمل پیوند تیر، ورق فولادی و برشگیر به نحو مطلوب انجام نشده و دچار لقی گردد تا و به راحتی جدا شود.

سوم، فاصله ای بین سطح زیرین ورق و بال تیر آهن قرار نگیرد. 

چهارم، دستگاه جوش باید حداقل دارای توان الکتریکی 415 ولت باشد.

پنجم، ضخامت ورق سقف کمتر از 1.25 میلی متر باشد. 

روش های مناسب اجرای سقف مرکب عرشه ی فولادی:

لازم به ذکر است که سقف های عرشه ی فولادی را با کمک شمع بندی و یا بدون استفاده از شمع بندی می توان طراحی و اجرا کرد. سقف های مرکب عرشه ی فولادی به طور معمول، نیازی به شمع بندی برای طراحی ندارند. اما برای دهانه های بزرگ تر از 3 متر در برخی موارد به شمع بندی موقت نیاز خواهد بود. معمولا شمع بندی در سقف مرکب عرشه ی فولادی در مواقعی رخ می دهد که یا از لحاظ اقتصادی توجیه پذیر باشد و یا دهانه ها با اشکال و یا در موقعیت خاص قرار بگیرند. مانند دهانه هایی که شامل شفت آسانسور می باشند.

معمولا محل قرارگیری شمع ها در وسط دهانه ها می باشد. در برخی از موارد، در یک سوم دهانه قرار خواهد گرفت. ورق های فولادی هرگز نباید در محل شمع ها قطع، اورلب و یا به آن ها وابسته باشد. 

سقف مرکب عرشه ی فولادی به وسیله گل میخ های فولادی:

اجرای سقف های مرکب عرشه فولادی با استفاده از دال بتنی پیش ساخت:

در عرشه های فولادی باربر، روی عرشه یک دال بتنی پیش ساخته و یک لایه ی عایق نصب می گردد. ارتفاع عرشه و ضخامت ورق آن باید با توجه به شرایط بهره برداری سقف به صورت دقیق محاسبه گردد. 

مقایسه سقف مرکب معمولی با سقف مرکب عرشه ی فولادی:

تحلیل و طراحی تیر های مرکب با عرشه ی فولادی دارای تفاوت های زیادی با تیرهای مرکب با دال ضخامت ثابت ندارد. در ادامه به برخی از این تفاوت ها اشاره می کنیم:

اول، در این نوع سقف، قالب بندی که یکی از مشکلات اجرایی ساختمان بوده در سقف های مرکب معمولی، حذف شده و به اجرای سقف سرعت خواهد بخشید.

دوم، بازگشت سریع سرمایه به لحاظ کاهش زمان اجرا و افزایش سرعت اجرا در این نوع سقف ها (سقف های مرکب عرشه فولادی) نسبت به سقف های مرکب معمولی است.

سوم، امکان اجرای سقف و بتن ریزی در تمامی طبقات ساختمان به صورت همزمان در سقف های مرکب عرشه ی فولادی نسبت به سقف های مرکب معمولی است.

چهارم، کاهش تعداد تیر های فرعی در سقف های مرکب عرشه ی فولادی نسبت به سقف های مرکب معمولی می باشد.

پنجم، کاهش هزینه نصب تیر های فرعی به علت کاهش تعداد تیر های فرعی در سقف های مرکب عرشه ی فولادی نسبت به سقف های مرکب معمولی می باشد.

ششم، کاهش آرماتور مورد نیاز در سقف های مرکب عرشه ی فولادی نسبت به سقف های مرکب معمولی است.

هفتم، در هنگام استفاده از عرشه، باید از مقاومت برشی گل میخ ها کم کرد. این کاهش بسته به موقعیت گل میخ ها و قرارگیری عرشه ها متغیر خواهد بود.