۱۷
خرداد

تاریخچه و مصالح تشکیل دهنده سقف های مرکب عرشه فولادی ( Metal Deck )

تاریخچه و مصالح تشکیل دهنده سقف های مرکب عرشه فولادی ( Metal Deck )

 

سقف کامپوزیت عرشه فولادی ( Metal Deck ) یکی از روشهای اجرای سقف در اسکلت های فولادی و اسکلت های بتنی می باشد که در سال 1820 توسط مهندسی به نام هنری پالمر در ساختمان بوسیله کنگره ای کردن ورق گالوانیزه مورد استفاده قرار گرفت. این سیستم اجرای سقف از سال ۱۹۳۹ و با تدوین یک استاندارد صنعتی برای طراحی، اجرا و بهره‌برداری از این سقف توسط انستیتو سقف فولادی (SDI) به طور رسمی وارد صنعت ساختمان شده است که به مرور زمان و با تغییرات متعدد که در روش سقف های عرشه فولادی ایجاد شد سرانجام در سال 1980 این سیستم توسط شرکت های معتبر اروپایی و آمریکایی بعنوان یک سیستم نوین و با تکنولوژی روز دنیا که دارای مزایای فراوانی می باشد مورد استفاده قرار گرفت.

از فاکتورهای مهم سقف های عرشه فولادی صنعتی سازی سقف های عرشه فولادی نسبت به سایر سقف ها می باشد که با توجه به لزوم برخورداری از ساختمانهایی با حداکثر کیفیت و با کمترین هزینه تمام شده ضرورت بهره گیری از شیوه ساخت صنعتی را در ساختمان بیش از پیش آشکار نموده است ، که ویژگیهای ساخت و ساز به روش صنعتی عبارتند از :

1. سبک سازی
2. سری سازی
3. ایمن سازی
4. سریع سازی

سقف های مرکب با عرشه فولادی دارای هر چهار پارامتر صنعتی سازی می باشد که به اختصار شرح داده می شود .

1- سبک سازی : با کاهش تعداد تیرهای فرعی کامپوزیت و کاهش ضخامت بتن دال می توان بار مرده سقف را در حدود 50 کیلوگرم بر متر مربع نسبت به سقفهای کامپوزیت معمولی و 150 کیلوگرم بر متر مربع نسبت به سقفهای تیرچه بلوک سبکتر نمود .

2- سری سازی : توان تولید بالای عرشه در کارخانه های تولید عرشه با هر گونه ابعاد و مشخصات دقیق و همچنین امکان چیدمان و نصب مدولار عرشه ، سری سازی در این زمینه را امکان پذیر کرده است .

3- ایمن سازی : در حین اجرا بوسیله نصب و اجرای بسیار مطمئن با بهره گیری از حداقل نیروی انسانی و تجهیزات خاص ، سکوهای ایمن و باربر کاری در تراز های مختلف پروژه می توان ایجاد نمود . همچنین عملکرد تیر فولادی ، دال بتنی و عرشه فولادی در حین بهره برداری ، مقاومت و سختی مطلوبی را با حداقل لرزش در سقف ممکن می سازد .

4- سریع سازی : کاهش تعداد تیرهای کامپوزیت و سرعت تولید و نصب عرشه های ماندگار در سقف های مرکب با عرشه فولادی سبب افزایش 10 برابری سرعت اجرا نسبت به سقفهای کامپوزیت متداول و سقف های تیرچه بلوک قدیمی شده است .

سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی طوری طراحی می‌شوند که نیازی به شمع‌‌بندی نداشته باشند اما برای دهانه های بزرگتر از 4 متر در برخی موارد به شمع‌بندی موقت نیاز داریم. این اتفاق در مواردی رخ می‌دهد که یا از لحاظ اقتصادی حذف یک تیر فرعی و زمان اضافه لازم جهت اجرای شمع‌بندی قابل توجیه باشد، یا این که دهانه ها با اشکال یا موقعیت خاص باشند مانند دهانه‌هایی که شامل شفت آسانسور یا تاور می‌باشند. به طور معمول محل قرارگیری شمع‌ها در وسط دهانه‌ها می‌باشد.

سقف کامپوزیت عرشه فولادی شامل چهار نوع مصالح اصلی می باشند که عبارتند از:

الف) ورق فولادی (Steel Sheet)
ورق فولادی از مهمترین مصالح این نوع سقف می‌باشد که برای ساخت آن ورق فولادی گالوانیزه با ضخامت‌های 0.8 تا 1.2 میلیمتر را به وسیله دستگاه‌های Rol Forming به روش نورد سرد به حالت موجدار فرم دهی می‌کنند به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده می‌شود. ارتفاع ذوزنقه‌ها (عمق کنگره) حداکثر ۷۵ میلیمتر می‌باشد همچنین عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نمی‌بایست کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد. این ورق‌ها می‌بایست دارای فرورفتگی‌ها و برجستگی‌هایی باشند تا درگیری بین فولاد و بتن را ایجاد نماید. در طی مراحل بارگیری، حمل و دپوی این ورق‌ها می‌بایست دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل ورق ها صورت گیرد.

 

 

ب) برشگیر گلمیخ (Stud Shear Connector)
برشگیرهایی که در سقف های کامپوزیت عرشه فولادی 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 ارتفاع مقطع ورق فولادی می‌باشد و در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ  بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقه‌ای اندازه‌گیری می‌شود نباید کمتر از ۴۰ میلیمتر باشد.
این گلمیخ‌ها به وسیله دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی که دستگاه استاد ولدینگ نامیده می شود به بال تیرهای سازه‌ای جوش داده می‌شود. جوشکاری گل میخ ها می‌تواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای انجام گیرد و هم از روی ورق فولادی انجام گیرد. قبل از قرارگیری گلمیخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرارمی‌گیرد تا از اپراتور دستگاه وحوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

ج) آرماتور
آرماتوربندی در سقف های مرکب عرشه فولادی در چهار مورد زیر می‌بایست اجرا گردد:
آرماتور حرارتی
۲- بارهای متمرکز یا بازشوها
۱- مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها
۴- مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.
آرماتوربندی این سقف یا با استفاده از میلگردهای آجدار شاخه ای و یا با استفاده از مش‌های آماده و یا استفاده از الیاف های مخصوص بتن انجام میگیرد . که البته تهیه، حمل و ریختن آن می‌بایست با دقت خاص و براساس آئین‌نامه‌های مربوطه باشد.

د) بتن
بتن ریزی در سقف های مرکب عرشه فولادی می تواند در تمامی طبقات به طور همزمان و در یک مرحله انجام شود که با توجه به عدم شمع بندی سقف ها اجرای بتن ریزی با سرعت بالایی انجام می گیرد .
ضخامت دال بتنی در بالای کنگره روق ذوزنقه‌ای نباید کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد. با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر 75 میلی متر مجموع ضخامت سقف 125 میلی متر خواهد بود