سقف عرشه فولاد

سقف های کامپوزیت عرشه فولادی  STEEL DECK

با توجه به افزایش روز افزون نیاز کشور به مسکن و بالا بودن هزینه و مدت زمان ساخت در روش های سنتی که باعث هدر رفتن مصالح و نیروی انسانی و سرمایه ها می شود، بهره گیری از فناوری های نوین در ساخت و ساز و با نگاهی فراتر ، روشهای ساخت صنعتی ساختمان موجب استفاده بهینه از مصالح، نیروی انسانی و زمان اجرا می گردد که متعاقب آن کاهش هزینه ساخت، کاهش بارهای مرده وارده بر ساختمان، کاهش خطرپذیری ساختمان ها در مقابل زلزله ، کاهش صدمات آتش سوزی در ( سقف های عرشه فولادی) و افزایش طول عمر ساختمان ها در پی خواهد داشت. در روش صنعتی، در کارخانه تولید و از جنبه های مختلف مورد ارزیابی کیفی قرار می گیرد و سپس به محل پروژه منتقل می گردد. با استفاده از این روش ها حجم عملیات ساختمانی در محل پروژه کاهش یافته و با توجه به حداقل رسیدن امکان دخالت نیروی انسانی غیرماهر، سرعت اجرا افزایش یافته و کیفیت اجرا نیز همراه آن افزایش می یابد.

تاریخچه سقف عرشه فولادی

970 سال قبل از ميلاد مسيح در اورشليم با بكارگيري فلز گنبد معبدي را جهت محافظت از عوامل طبيعي پوشاندند ودر ادامه اين روند استفاده از فلز در صنعت ساختمان سيري صعودي مي پيمود تا آنجا كه اروپائيان بنا هاي معروف معماري خود را مانند patheon وNotre dame را با سقف ها ي فلزي پوشش دادند زيرا فلز باندازه كافي قوي بود تا در مقابل زلزله ، بادهاي شديد باران هاي سيل آسا ،طوفان هاي حاره اي وآتش سوزي هاي مخرب بخوبي مقاومت كند . از طرفي شكل پذيري فلز دست اندركاران را به استفاده از آن تشويق مي كرد تا اينكه در قرن هيجده ميلادي پل مالوين با غرق كردن فلز در روي مذاب آهن روكش دار را ابداع نمود سپس هنري پالمر مهندس معمار فلز با پوشش گالوانيزه را كنگره دار وآنرا به مصالحي رايج درصنعت ساختمان تبديل نمود .وبه سرعت دركشورهاي زيادي گسترش يافت . پالمر براي توليد سقف هاي كامپوزيت فولادي با درصد كربن پائين استفاده مي نمود . كه اين فولاد بعدهاجايخودرا به فولاد نرم داد.

whitehouse

درسالRobet.L.Marvin 1892وSt.Croixv.coاقدام به توليد فلز موج دار گالوانيزه نمودند تا محصولي ارزان مقاوم وقابل دسترس با فرايند توليد وسيع به بازار صادرات مسكن بيفزايند .

اين محصول در فرآيندي شتابان با اختراع دستگاههاي خودكار فرمينگ وگالوانيزه چنان گسترش يافت كه كليه كشورهاي صنعتي وبخش عمده اي از كشورهاي روبه رشدرا تحت پوشش خود درآورد وسقف مركب عرشه فولادي (C.M.D) Composite metal deckبدليل سرعت زياد اجراء، سبكي فوق العاده،وزن ومقاومت بسيار بالا در زلزله وآتش سوزي ، وارتفاع اندك تمام شده بعنوان سقف اصلي 80/0 از سازه هاي اين كشورهاجايگزين سقف هاي تيرچه بلوك وتمام سقف هاي سنتي گرديده وگسترش يافت .تقريبا سير رشد اين محصول سالانه تا سه برابر مي باشد . (رضانیا )

دال عرشه مرکب فولادی سقف مرکبی است که شامل دال بتنی و عرشه فولادی کنگره ای به عنوان قالب دائمی و فولاد دال می باشد.

عرشه فولادی تمامی بارهای وارده در حین اجرا را قبل از گیرش بتن تحمل کرده و پس از گیرش بتن، دال مرکب بارهای نهایی وارده بر سقف را تحمل می نماید. یک شبکه سبک از آرماتورهای حرارتی و یا الیاف پلی پروپیلن که نقش سازه ای ندارند نیز در بتن روی عرشه جای می گیرد. این دال مرکب با نصب برشگیرهای استاندارد ذوبی به صورت مرکب با تیرفولادی عمل می کند که این مجموعه نقش پوشش سقف ساختمان را ایفا می کند. با توجه به وجود ورق های فولادی در این دال ها که علاوه بر قالب به عنــوان فــولاد کششـــی عمل می کند، دهـانه دال نسبت به سقف کامپوزیت معمولی افزایش می یابد و بسته به نوع بارهای وارده، شکل و ضخامت ورق این دهانه بدون شمع بندی تا سه متر و بیشتر افزایش می یابد. لذا با توجه به رشـــد روز افزون استفــاده از ســازه های مــرکب (کامپوزیت) در صنعت ساختمان نوع اجــزا و نحـــوه آنهــا از اهمیت ویژه ای برخوردار است، یکی از مهمترین المان های این نوع سازه ها برشگیرها هستند که وظیفه انتقال نیروی برشی از بتن به فولاد را به عهده دارند.

اجزای تشکیل دهنده سقف های کامپوزیت عرشه فولادی:

1-ورق فولادی ذوزنقه شکل

2- برشگیر

3- آرماتور

4-پوشش بتن

مشخصات ورقهای فولادی:

مشخصات نگهدارنده مش ها (اسپیسر):

فضاساز میل‌گرد یا اسپیسر میل‌گرد (به انگلیسی: Rebar Spacer)‏، المانی می‌باشد که به منظور ایجاد فاصله میل‌گرد از سطح بیرونی بتن مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کار به این منظور صورت می‌پذیرد که مانع از رسیدن عوامل خورنده محیط به سطح میل‌گرد شود. رسیدن رطوبت و اکسیژن به سطح میلگرد باعث واکنش اکسایش-کاهش (به انگلیسی: Redox)‏ شده و باعث اکسایش میل‌گرد در سطح وسیعی می‌شود. این فرایند که زنگ‌زدگی نیز به آن اتلاق می‌شود، باعث افزایش حجم میل‌گرد شده و در نهایت با فشار زیادی که به بتن می‌آورد باعث ایجاد ترک در بتن می‌شود. اسپیسر باعث می‌شود که فاصله مناسبی بین میل‌گرد و سطح محیط بیرون بتن ایجاد شود.

اسپیسرها بر اساس جنس مواد، انواع متفاوتی را تشکیل می‌دهند. انواع بتنی، فلزی و پلاستیکی بسیار متداول می‌باشند. اسپیسر بتنی باید از استحکام و تراکم خوبی برخوردار باشد و عاری از تخلخل بوده و در برابر عوامل خورنده مقاوم باشد. این نوع اسپیسرها باید در شرایط معین از نظر طرح اختلاط، تراکم و عمل‌آوری (به انگلیسی: curing)‏ تولید شوند. تولید کارگاهی این نوع اسپیسرها در هیچ جای دنیا رایج نیست و استانداردهای مربوطه بر تولید کنترل شده این قطعات تاکید دارند.

اسپیسرهای فلزی از انواع مفتول‌ها یا می‌لگردها با ضخامت‌های معین ساخته می‌شوند. این قطعات باید به شکل مناسب طوری طراحی شوند که می‌لگرد به راحتی بر روی آن سوار شود. باید توجه داشت که پایه‌های این اسپیسرها باید به اندازه مناسب با کاور پلاستیکی یا پوششهای مقاوم پوشش داده شوند. تولید و شکل‌پذیری سخت اسپیسرهای بتنی و فلزی باعث گران شدن این قطعات می‌شود، علاوه بر اینکه شکل این اسپیسرها ساده بوده و بخش گیره میلگرد آن شامل یک مفتول آرماتوربندی می‌باشد که این مسئله مانع از این می‌شود که می‌لگرد به خوبی بر روی اسپیسر قرار گیرد.

اسپیسرهای پلاستیکی دسته دیگری از این قطعات می‌باشد که فرایند تولید آنها سریع بوده و در اشکال گوناگون قابل تولید می‌باشند. شکل‌پذیری آسانی داشته و در نتیجه از لحاظ اقتصادی ارزانترین نوع اسپیسر می‌باشند. طراحی اسپیسرها و نحوه استفاده از آنها در استاندارد BSI-۷۹۷۳ به طور کامل توضیح داده شده است.

اسپیسر‌های چرخی در ستون‌ها و دیوارهای بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر یک از اسپیسر‌های پلاستیکی با توجه به میزان بار تحملی و روش بتن ریزی برای قسمت خاصی از ساختمان طراحی گردیده و مناسب استفاده در همان بخش از ساختمان می باشد.

مراحل اجرا سقف عرشه فولاد :

1-اجرای اسکلت و ایجاد دهانه های استاندارد
2-قراردادن ورقهای فولادی در دهانه ها
3- ثابت نمودن ورق ها بوسیله گلمیخ
4- اجرای مش بندی
5- اجرای بتن ریزی

  

مراحل اجرا:

روند اجرای سقف بدین صورت میباشد که پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی ، نقشه های شاپ جهت جاگذاری صفحات برروی دهانه های 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 و 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 بوسیله پرچهای مخصوص در جای خود ثابت میگردد.

- در مرحله بعد گل میخ ها (برشگیر) از روی بال پل ها و تیرهای فرعی نصب میشود. نصب گل میخ ها توسط دستگاه صورت می گیرد. با توجه به اینکه این برشگیرها نقش مهمی در ایمنی سقف حین بهربرداری و هنگام زلزله ایفا میکنند، در انتخاب گل میخ میبایستی دقت کافی صورت گیرد و همچنین نصب گل میخ ها باید توسط افراد متخصص انجام شود.

مشخصات و خصوصیات گلمیخها:

تولید شده بروش فورج سرد، بهترین روش تولید بدلیل حفظ خواص مکانیکی و کاربردی قطعه و یکنواختی خواص آن

جنس فولاد کم کربن .

پاس نمودن آنالیز شیمیایی و استحکام کششی و سایر خصوصیات ذکر شده در استاندارد مطابق با آیین نامه

نظام مهندسی ساختمان .

سایزهای قطر 19 و 16 و 13 میلیمتر با طولهای 100 و 115 و120 و 65 و 75 و 85 و ....  میباشد .

ابعاد دور کله گی باید  بسیار دقیق و با "تلرانس صدم میلیمتر" جهت انطباق با هولدر دستگاه جوش و جلوگیری از سوختن آن حین اجرا باشد .

- پس از نصب گل میخ آرماتورهای حرارتی مورد نیاز سقف بصورت شبکه مش آرماتور بسته شده و فلاتینگ اطراف نصب و سقف آماده بتن ریزی میگردد.

- سپس بتن ریزی با پمپ زمینی بر روی سقف های آماده صورت گرفته و بتن توسط گروه بتن ریزی بر روی سقف پخش میشود.

باید توجه داشت ضخامت بتن از روی بالاترین سطح ورق نباید کمتراز 50 میلیمتر باشد.

 

لازم بذکر است با توجه به اینکه صفحات فولادی قالب سقف را تشکیل داده اند لذا شیره بتن بعداز بتن ریزی کاملا حفظ شده وبتن سقف در شرایط ایده آل تری به عمل می آید ودارای مقاومت بهتری می باشد.

ویژگی های سقف عرشه فولادی

بتن ریزی در این سقف از سطح بسیار صاف و یکپارچه برخوردارست که پس از آن نیاز به کف سازی و پوکه ریزی نمی باشد و با سرعت بالا آماده عملیات بعدی خواهد شد .

در این سیستم، قالب بندی که یکی از مشکلات اجرایی ساختمان می باشد، حذف گردیده و اجرای سقف را با سرعت بالا عملی می سازد .

 نصب ورقه ها بدون جوشکاری و فقط با میخ های فولادی انجام می شود.

در این سیستم امکان اجرای سقف و بتن ریزی در کلیه طبقات ساختمان های چند طبقه، در یک زمان وجود دارد.

این نوع سقف تا دهنه 3 و 4 متر بدون پایه موقت و در دهانه های عریض تر با پایه موقت در وسط دهنه اجرا می شود.

• در اجرای سقف های عرشه فولادی ورق هایی از جنس گالوانیزه به کار می رود که جهت استقامت بیشتر به شکل ذوزنقه و آجدار فرم داده و مقاوم شده است . این ورق ها به عنوان قالب و میلگرد اصلی ایفای نقش می کنند و به عنوان یک سازه اصلی در سقف باقی می مانند.

عبور آسان وسالم تاسیسات از زیر سقف وهمچنین تعمیر وتعویض بسیار راحت موارد آسیب دیده از ویژگیهای سقف عرشه فولادی می باشد.

 مورد تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران

مشخصات عمومی سقف های عرشه فولادی

    ( تکنولوژی روز اروپا و آمریکا )

 حذف قالب بندی

 حذف تیرهای فرعی

حذف میلگردهای کششی

 نصب بدون جوشکاری و با میخ های فولادی

 تامین ایمنی کارگاه و حداقل فضا برای دپو

امکان بتن ریزی کلیه طبقات در یک زمان

وزن بار مرده این سقف با 5 سانتیمتر بتن رویه 190 کیلوگرم و با 7 سانتی متر بتن رویه 210 کیلوگرم بر مترمربع است بنابراین از بار مرده سقف تیرچه و بلوک 150 کیلوگرم و از بار مرده سقف کمپوزیت 60 کیلوگرم سبک تر می باشد .

 وزن کمتر سقف موجب کاهش وزن سازه و سبکتر شدن اسکلت و فونداسیون ساختمان خواهد شد.

 در ساختمان های اسکلت فلزی وزن فولاد تا 22 کیلوگرم برمترمربع کاهش خواهد یافت .

 لرزش در این سقف ها به میزان قابل توجهی کمتر از سقف دال بتنی و یا مشابه می باشد.

سرعت اجرا تا یازده برابر اجرای سقف دال بتونی و یا سقف تیرچه و بلوک می باشد.

مقاومت این نوع سقف در برابر آتش سوزی چندین برابر سایر انواع سقف ها می باشد.

  مورد تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ایران

الزامات دال مرکب فولادی- بتنی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن

سیستم دال مرکب فولادی-بتنی یکی از اقتصادی ترین روشهای ساخت سقف شناخته شده است. این سقف از مقاطع مختلط دال بتن مسلح بر روی ورقهای ذوزنقه ای که به تیر ها و شاه تیرهای فولادی متصل می شوند، تشکیل شده است. عملکرد مختلط دال بتن مسلح فوقانی و ورق ذوزنقه ای تحتانی، نقش بسزایی در تامین صلبیت سقف و رفتار برشی مطلوب آن خواهد داشت. این سقف در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مورد بررسی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

 1- ارتفاع ورق های فولادی ذوزنفه ای در این مقاطع به 75 میلیمتر محدود می شود.

2- تامین ضوابط دیافراگم صلب با توجه به ضوابط موجود در فصل 12 آیین نامه ASCE 7-05 و ضوابط موجود در استاندارد 2800 ایران الزامی است.

3- حداکثر تغییر مکان مجاز ناشی از بار مرده حین اجرا به L/180 یا 20 میلیمتر برای هر دهانه محدود می شود.

4- حداکثر تغییر مکان مجاز ناشی از بار زنده بهره برداری به L/360 برای هر دهانه محدود می شود.

5- رعایت الزامات مربوط به بازشو در سقف ها، بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان الزامی است.

6- رعایت ضوابط طراحی برشگیر ها بر اساس بند 1-1-2-7 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان یا بر اساس ضوابط موجود در بخش I3 آیین نامه ASCE 7-05 الزامی است.

7- قطر گلمیخ های برش گیر باید 20 میلیمتر یا کمتر بوده و حد اقل ارتفاع آنها بعد از نصب، که از بالای ورق ذوزنقه ای اندازه گیری می شود، نباید کمتر از 40 میلیمتر باشد.

8- ضخامت دال بتن آرمه در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد.

9- رعایت مشخصات فولاد های به کار برده شده بر اساس اساندارد ASTM با حد اقل Fy برابر 230 MPa الزامی است.

10- رعایت مشخصات بتن سازه ای برای بتن مورد استفاده در دال بتن آرمه، مطابق با ضوابط موجود در AISC و یا حداقل f’c برابر 21 MPa و حد اکثر آن برابر 70 MPa و همچنین رعایت ضوابط مربوط به آرماتور گداری دال بتن آرمه بر اساس ضوابط موجود در آیین نامه ACI 318-05 الزامی است.

11- مقاومت تسلیم آرماتور های مورد استفاده در دال بتن آرمه رویه، مطابق ضوابط AISC ، نباید از 525 MPa تجاوز کند.

12- رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکاری اعضای سرد نورد شده مطابق استاندارد AISI و آیین نامه های AWS و AISC الزامی است.

13- رعایت ضوابط راهنمای طراحی Floor vibration due to human activity ، منتشر شده توسط انجمن AISC، برای کنترل ارتعاش کف ها الزامی است.

14- رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمانها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با در نظر گرفتن تعداد طبقات، ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی عنصر ساختمان ضروری است.

15- صدا بندی (عایق صوتی) هوابرد و کوبه ای سقف بین طبقات می بایست مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان تامین شود.

16- رعایت الزامات مبحث 19 مقررات ملی ساختمان جهت صرفه جویی در مصرف انرژی الزامی است.

17- در نظر گرفتن جزئیات دقیق مسیر و محل نصب کلیه اجزای تاسیسات مکانیکی و برقی در مرحله طراحی و اجرای سقف ضروری است.

اخذ گواهینامه فنی برای محصول تولیدی پس از راه اندازی خط تولید کارخانه از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

قیمت اجرا توسط شرکتهای معتبر در تهران هرمترمربع حدود  51000  تومان بامصالح .بدون مصالح اجرت جهت هر متر مربع حدود 10000تومان

فروش گل میخ ها نیز  باتیراژ 10000 هرعدد 1070تومان میباشد.

منابع:   شرکت های مجری omrangostarco --metaldeck