روشهای جدید و کارآمد برای ساخت سقفهای مرکب فولادی باعث شده تا احداث ساختمانها با سرعت زیادی انجام گیرد. استفاده از مصالح قدیمی و روشهای سنتی ساخت دیگر جوابگوی سرعت مورد نظر و نیازهای طراحی نیست. از این رو استفاده از مصالح جدید و کارار به همراه تکنیکهای نوین در سخت و ساز امر اجتناب ناپذیری محسوب میشود.
سقفهای مرکب عرشههای فولادی سالهای زیادی است که در کشورهای توسعه یافته اجرا میشود و با ورود تکنولوژی آن به کشور اخیراً روند رو به رشدی را طی میکند و یکی از ایمنترین و اقتصادیترین سقفهایی است که به شیوه کاملاً مهندسی در کشور اجرا میشود.
هر چند مدت زیادی از رواج این نوع سقف در کشور ما نمیگذرد اما در واقع این سیستم اجرای سقف از سال ۱۹۳۹ و با تدوین یک استاندارد صنعتی برای طراحی، اجرت و بهره برداری از این سقف توسط انستیتو سقف فولادی به طور رسمی وارد صنعت ساختمان شده است.
به دلیل افزایش روز افزودن اجرای این سقفها در ایران و در راستای بیشتر کارفرمایان و دست اندرکاران صنعت ساختمان آیین نامههای مربوط سعی میشود بخشی مورد بررسی قرار گیرد.
سقف پیشرفته با ورقهای گالوانیزه ذوزنقهای شکل آجدار بدون اجرای قالببندی و میلگرد، با سرعت بیشتر و هزینه کمتر نسبت به سایر سقفها است. سیستم سقفهای کامپوزیت عرشه فولادی از مقاطع مختلط دال بتن مسلح بر روی ورقهای ذوزنقهای که به تیرها و شاهتیرهای فولادی متصل میشوند، تشکیل شده است.
سیستم سقفهای کامپوزیت عرشه فولادی قابل اجرا بر روی اسکلتهای فلزی و اسکلتهای بتنی است و در این سیستم ورقهای گالواینزه ذوزنقهای آجدار نقش قالب باربر و ماندگار را بر عهده دارد که توسط برشگیرهای فولادی استاندارد به تیرهای فرعی و اصلی متصل میشود. در این سیستم عملکرد مختلط دال بتن مسلح و وورق فولادی ذوزنقهای نقش مهمی در تامین صلبیت سقف و رفتار مطلوب برشی آن خواهد داشت.
وزن این سقف نسبت به سقفهای مشابه حدود ۳۰ تا ۶۰ درصد کمتر است و سرعت اجرای این سقف حدود ۱۱ برابر بیشتر از سقفهای معمولی مانند دارل بتنی و تیرچه بلوک میشود. همچنین شیره بتن در سقف ماندگار شود که این امر باعث مقاومت بیشتر بتن میشود.
ورقهای خم شده را میتوان به دو صورت عرشه فولادی عمود بر محور تیر و موازی محور تیر اجرا نمود. ورقهای ذوزنقهای در اجرای تیر مرکب با عرشه فولادی عمود بر محور تیر عملکرد بهتری نسبت به اجرای عرشه فولادی موازی محور تیر از خود نشان میدهد.
در حالت اجرای عرشه فولادی عمود بر محور تیر و ورقهای فولادی در جهت عمود بر تیر مانند یک تیر سرتاسری رفتار میکنند.
اما ورقهای فولادی موازی بر محور تیر ظرفیت باربری چندانی ندارند وورق نقش قالب و پایه را به خوبی ایفا نمیکند در این نحوه اجرا استفاده از پایههای موقت ضروری است.
ورق فولادی شاخصترین مصالح این نوع سقف است که برای ساخت آن ورق فولادی گالوانیزه (هر دو طرف) با ضخامتهای ۰/۸ تا ۱/۲ میلیمتر را به وسیله دستگاههای به روش نورد سرد به خالت موجدار شکل دهی میکنند. به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده میشود. برای محاسبه مشخصات هندسی مقطع باید از ضخامت پوشش گالوانیزه صرف نظر نمود ارتفاع ذوزنقههای حداکثر ۷۵ میلیمتر است همچنین عرض متوسط کنگرههای پر شده با بتن نیست کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد.
ضمن رعایت ضوابط موجود برای این ورقها میتوان آنها را برای کاربریهای مختلف به حالتهای خاصی از ذوزنقه شکل داد تا به قابلیتهای جدیدی دست یابند. این ورقهای باید در جان خود دارای فرورفتگیها و برجستگیهایی بشاند تا درگیری بین فولاد بتن را ایجاد نمیاند. در طی مراحل بارگیری، حمل و دپوی این ورقها باید دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل آنها صورت گیرد.
برشگیرهای یا گل میخهای خاصی که در این نوع سقف استفاده میشود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، یکی دیگر نقاط قوت این نوع سقف محسوب میشود. قطر این برشگیرها حداکثر ۲۰ میلیمتر و ارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی متغییر است و در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقهای اندازه گیری میشود نباید کمتر از ۴۰ میلیمتر باشد.
این گل میخها به وسیله دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی که خوانده میشود. به بال تیرهای سازهای جوش میشود. این فرایند جوشکاری میتواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه انجام گیرد و هم ار روی ورق فولادی انجام گیرد قبل از قرارگیری گل میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار میگیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.
آرماتوربندی در چهارچوب مورد زیر باید اجرا شود.
مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف نظر شود.
آرماتوربندی این سقف در صورتی که با استفاده از میلگردهای آجدار مرسوم و موجود در بازار صورت گیرد تا حدودی وقت گیر 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 باید مطابق با استانداردهای مربوطه ساخته، حمل و نصب شوند.
مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده شود میتواند از ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی مترمربع متغییر باشد که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد.
در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع باید 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 صرف نظر نمود.
ضخامت دال بتنی در بالای کنگره ورق ذوزنقهای نباید از ۵۰ میلیمتر کمتر باشد. با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر ۷۵ میلیمتر مجموع ضخامت سقف ۱۲۵ میلیمتر خواهد بود.
یکی دیگر از راهکارهای سرعت بخشیدن به اجرای این سقف استفاده از بتن دارای فیبرهای پلیمری یا فولادی است که با استفاده از آن میتوان آرماتوربندی را در اکثر نقاط عرشه فولادی حذف نمود که البته تهیه، حمل و ریختن آن باید با دقت خاص و بر اساس آیین نامههای مربوطه باشد.
روند اجرای سقف بدین صورت است که پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی، نقشههای شاب جهت جاکذاری صفحات بر روی 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 یا تاور مستقر در کارگاه بر روی اسکلت در ترازوهای مختلف سقف قرار داده میشود.
سپس صفحات بر روی تیرها طبق نقشه پخش شده و به وسیله پرچهای مخصوص در جای خود ثابت میشود. در مرحله بعد گل میخها از روی بال پلها و تیرهای فرعی نصب میشود. نصب گل میخها توسط دستگاه صورت میگیرد. با توجه به اینکه این برشگیرها نقش مهمی در ایمنی سقف حین بهره برداری و هنگام زلزله ایفا میکند. در انتخاب گل میخ باید 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 یه صورت شبکه مش آرماتور بسته شده و فلاتینگ اطراف نصب و سقف آماده بتنی ریزی میشود. سپس بتن ریزی با پمپ زمینی بر روی سقفهای آماده صورت گرفته و بتن توسط گروه بتن ریزی بر روی سقف پخش میشود.