1ـ تعریف سقف های مرکب

سقف مرکب به دو عضو سازه ای باربر گفته می شود که به یکدیگر پیوسته اند و به عنوان یک عضو تغییر شکل می دهند به عنوان مثال برای اینگونه سقف ها می توان از سقف مرکب عرشه فولادی نام برد که متشکل از دال بتنی، تیرهای فرعی فولادی، شبکه میلگرد و برشگیر فولادی (گلمیخ) است.

سقف های عرشه فولادی به نسبت سایر سیستم های سقف سازه ای بسیار مقاوم می باشند و بواسطه مزیت های فراوانی که در ادامه بررسی می شود در بسیاری از پروژه های ساخت و ساز به عنوان یک نوع استاندارد از سقف های مرکب توسط مهندسین و معماران و سازنده ها مورد استفاده قرار میگیرد.

2ـ مزیت های سقف عرشه فولادی

بطور کل، به عنوان یک سیستم سقف مرکب در سقف های عرشه فولادی عملکرد توامان بتن با فولاد یک سازه مقاومتر، سبک تر و ارزانتر تولید میکند. ترکیب کردن بتن با تیرهای فولادی چندین مزیت دارد که به آن اشاره میکنیم:

• کاهش هزینه ساخت و وزن سازه اسکلت فولادی

• کاهش وزن سازه اسکلت فولادی که باعث کاهش هزینه اجرای فونداسیون میشود

• بالا بودن 11 برابری سرعت اجرا و کاهش زمان اتمام پروژه و صرفه اقتصادی

• صرفه جویی در مصرف بتن، کاهش وزن دال و نتیجتا کاهش وزن مرده و سبک سازی ساختمان

• سیستم صنعتی سازی شده و کاهش خطاهای ناشی از عملکرد انسانی

• افزایش فواصل تیرریزی، کاهش مصرف فولاد اسکلت

• مقاومت فوق العاده نسبت زلزله

• امنیت اجرای بالاتر در محیط کارگاه ساختمانی

• امکان بتن ریزی همزمان کلیه طبقات

• دسترسی بسیار آسان به تاسیسات

• تشکیل دیافراگم صلب سقف

• هزینه تمام شده ارزان تر

• کاهش ضخامت سقف

• کاهش لرزه ساختمان

• کاهش انتقال صدا

• کاهش انحراف بار زنده

• کاهش 8 درصدی وزن سازه و فولاد مصرفی

• حذف شمع، قالب بندی و برخی تیرهای فرعی

3ـ اعضا سقف عرشه فولادی

1ـ3ـ ورق های فولادی

برای اجرای سقف عرشه فولادی از ورق های فولادی که شاخص‌ترین مصالح این نوع سقف می‌باشد استفاده میگردد. ورق فولادی ازنوع گالوانیزه (دوطرفه) با ضخامت‌های 0.8 تا 1.2 میلیمتر به وسیله دستگاه RolForming به روش نورد سرد (Cold Forming) به حالت موج دار ساخته میشود به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده میشود. برای محاسبه مشخصات هندسی مقطع می‌بایست از ضخامت پوشش گالوانیزه (Zinc Coating) صرف نظر نمود. ارتفاع ذوزنقه‌ها (عمق کنگره) حداکثر 75 میلیمتر میباشد و همچنین عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نباید کمتر از 50 میلیمترباشد.

فرورفتگی‌ها و برجستگی‌هایی توسط دستگاه در روی ورق ایجاد می¬شود که موجب درگیری (Interlock) بین فولاد و بتن می شود. در طی مراحل بارگیری، حمل و دپوی این ورق‌ها می‌بایست دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل (Deformation) آنها صورت گیرد.

2ـ3ـ برشگیر (Stud Shear Connector)

برشگیرها یا گل میخ‌های خاصی که در این نوع سقف استفاده می‌شود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، یکی دیگر ازنقاط قوت این نوع سقف محسوب می‌شود. قطر این برشگیرها حداکثر 20 میلیمتر و ارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی متغییر می‌باشد و در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق زوزنقه‌ای اندازه‌گیری می‌شود نباید کمتر از 40 میلیمتر باشد.

این گل میخ‌ها به وسیله دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی که Stud Welder خوانده می‌شود به بال تیرهای سازه‌ای جوش می‌شود. این فرآیند جوشکاری می‌تواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای انجام گیرد (Direct Attach Welding) و هم از روی ورق فولادی انجام گیرد (Through the Sheet Welding) . قبل از قرارگیری گل میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرارمی‌گیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

3ـ3ـ آرماتور (Reinforcement)

آرماتوربندی در چهار مورد زیر باید انجام گردد:

– مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها

– بارهای متمرکز یا بازشوها

– آرماتور حرارتی

– مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.

آرماتوربندی این سقف در صورتی که با استفاده از میلگردهای آجدار مرسوم و موجود در بازار صورت گیرد تا حدودی وقت‌گیر (نسبت به سایر مراحل اجرای این نوع سقف) 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 می‌بایست مطابق با استانداردهای مربوطه ساخته، حمل و نصب گردند.

4ـ3ـ بتن

مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده شود می‌تواند از 200 تا 300 کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع متغیر باشد که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد.

در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع می‌بایست 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 صرف‌نظر نمود.

ضخامت دال بتنی در بالای کنگره وروق ذوزنقه‌ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد. با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر mm75 مجموع ضخامت سقف mm125 خواهد بود.

یکی دیگر از راهکارهای سرعت بخشیدن به اجرای این سقف استفاده از بتن دارای فیبرهای پلیمری یا فولادی (Fibre Reinforced Concrete) می‌باشد که با استفاده از آن می‌توان آرماتوربندی را در اکثر نقاط عرشه فولادی خذف نمود که البته تهیه، حمل و ریختن آن می‌بایست با دقت خاص و براساس آئین‌نامه‌های مربوطه باشد.

4ـ نحوه اجرا سقف عرشه فولادی

همانطور که اشاره شد سرعت بالای اجرا سقف های عرشه فولادی یکی از بهترین مزیت های این نوع سقف نسبت به سیستم های دیگر است که از دلایل آن می توان به حمل آسان، دپو راحت و انتقال آسان مصالح به طبقات و نحوه اجرای آسان و اجرای چند سقف بطور همزمان اشاره کرد.

برای اجرا سقف عرشه فولادی ابتدا شاپ ورق های مورد نیاز هر طبقه تهیه و دسته بندی میگردد و سپس ورق ها توسط دستگاه در طول های مشخص شده طبق شاپ شکل داده می شود و هر دسته بصوت جداگانه دسته بندی می گردد. دسته ورق ها به محل پروژه بارگیری و توسط جرثقیل یا تاور در تراز طبقات و مکانهای مشخص شده منتقل می شود.

ورق های شکل داده شده در دهانه ها پخش میگردد و مطابق دستورات مبحث دهم مقررات ملی ساختمان در فواصلی حداکثر 450 میلی متر به مقطع فولادی و سایر اعضای تکیه گاهی مهار می شوند. این مهارها می توانند گلمیخ های برشگیر، ترکیبی از گلمیخ ها و جوش نقطه ای یا هر راهکار ارائه شده توسط مهندس طراح باشد، بطور معمول این ورق ها توسط تفنگ های میخکوب و میخ های فولادی 2.2 میلی متر بر روی اعضای فولادی فیکس می گردد.

پس از پخش و فیکس کردن ورق ها بر روی تیرهای فولادی برشگیرها (گلمیخ) مطابق آنچه در بخش قبلی گفته شد اجرا می گردد، سپس شبکه آرماتور مطابق نقشه اجرا و سقف آماده بتن ریزی می باشد.

جهت قالب بندی اطراف سقف و بازشو ها از ورق های گالوانیزه به ارتفاع 13 سانتی متر که دارای دو لبه 2 و 5 سانتی متر هستند موسوم به فلاشینگ در ضخامت های 0.4 تا 0.6 میلی متر استفاده می گردد و یا برای کاهش هزینه های اجرایی می توان از تخته های 13 سانتی متر استفاده نمود.

5ـ کنترل کیفیت اجرا سقف عرشه فولادی

با استفاده از یک میله داربست حدود 1 متری، یک گل میخ را 30 درجه به یک سمت و سپس 60 درجه به سمت مخالف خم کرده، اگر گل‌میخ از جای خود کنده شود، نصب آن بدرستی صورت نگرفته و گل‌میخ‌ها بدون این که نفوذ کامل داشته باشند نصب شده‌اند. این اتفاق غالباً به این دلیل است که فرد نصب ‌کننده برای افزایش سرعت خود آمپراژ دستگاه را پایین آورده است. کنترل فوق بهتر است در همان ابتدای کار و پس از نصب 40 تا 50 گل‌میخ اول انجام شود.

پس از پخش ورق عرشه بر روی اسکلت از پرتاب ابزارآلات‌، حرکت تجهیزات و ماشین آلات اجرایی و غیره بر روی عرشه‌های فولادی که باعث تغییر شکلهای ماندگار می‌گردد، خودداری شود‌.

از اجرای ورقهای عرشه فولادی که دچار تغییر شکلهای ماندگار گردیده اند خودداری شود .

دپوی مصالح قبل از گیرش بتن سقف بر روی عرشه‌های فولادی به هیچ نحو مجاز نیست .

گلمیخ‌ها بایستی عاری از هرگونه زنگ زدگی‌، روغن‌، رطوبت و هرگونه مواد زائد دیگر باشد‌.

حلقه سرامیکی محافظ جوشکاری می‌بایست به طور کامل خشک باشد‌، در غیر اینصورت قبل از اجرا بایستی به مدت 2 ساعت در دمای 170 درجه سانتیگراد خشک و سپس مورد استفاده قرارگیرد.

در سازه‌های فولادی با اتصالات خمشی‌، در فاصله ای برابر با ارتفاع تیر از بر ستون اجرای گلمیخ مجاز نیست و مهار عرشه‌ها در این نواحی صرفاً با استفاده از پرچ و یا خال جوش مجاز می‌باشد‌.

در صورت مشخص نبودن آرایش گلمیخ‌های روی تیرهای اصلی در نقشه ها‌، با رعایت بند فوق‌، گلمیخ ها بایستی به صورت یک کنگره در میان اجرا شوند‌.

تپانچه جوشکاری تا پایان عملیات جوشکاری و سفت شدن حوضچه مذاب بایستی به صورت عمودی در محل جوشکاری نگه‌داشته شود.

پس از اتمام جوشکاری و سرد شدن حوضچه مذاب‌، حلقه‌های سرامیکی بایستی شکسته و برداشته شوند‌.

در هنگام بتن‌ریزی از تجمع بتن در یک نقطه اجتناب شود.

در هنگام آرماتوربندی فاصله بین میلگردها و کاور بتن کنترل شود.

سطح بتن‌ریزی باید کاملاً صاف و یکنواخت باشد.

میلگردهای مصرفی در هنگام اجرا بایستی تمیز و عاری از هرگونه زنگ زدگی و چربی باشند‌.

عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نباید کمتر از 75 میلیمتر باشد‌.

ضخامت دال بتنی در بالای کنگره ورق ذوزنقه‌ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد‌.

در بازشوها با ابعاد کوچک (‌کمتر از 300 میلیمتر در هر وجه‌) قبل از بتن‌ریزی محل بازشو با پلاستوفوم پوشیده شده و پس از بتن‌ریزی برشکاری در ورق عرشه انجام می‌گیرد .

در بازشوهای با ابعاد متوسط (‌بین 300 تا 700 میلیمتر در هر وجه‌) علاوه بر اجرای پلاستوفوم اجرای آرماتور قطری در گوشه بازشوها مطابق نقشه‌های اجرایی الزامی است‌.

در بازشوهای با ابعاد بزگ (‌بزرگتر از 700 میلیمتر در هر وجه‌) اجرای تیر لبه در لبه بازشوها مطابق نقشه‌های اجرایی الزامی است‌.

حداکثر اندازه سنگدانه مصرفی در بتن‌ریزی دال مرکب عرشه فولادی برابر با 24 میلیمتر می‌باشد‌.

بتن باید حتی المکان در محل نهایی خود ریخته شود‌، و در مواردی که این امر ممکن نیست‌، دپوی بتن صرفاً بر روی تیرهای اصلی و فرعی مجاز می‌باشد. دپوی بتن بر روی ورق عرشه به هیچ وجه مجاز نیست‌.

پس از بتن‌ریزی با توجه به شرایط جوی اقدامات لازم جهت عمل‌آوری بتن الزامی است‌.

شرایط نگهداری عرشه‌های دپو شده در محوطه کارگاه مطابق موارد زیر می‌باشد:

الف- در زیر عرشه‌ها تخته‌‌های چوبی قرار داده شود و یک سمت آن به منظور خروج آب و دیگر ضایعات بالاتر قرار گیرد.

ب- سطح روی عرشه‌ها با پوشش مناسب از جنس پلاستیک یا پارچه ضد آب پوشانده شود. ابتدا و انتهای این پوشش برای تهویه رطوبت و ... بهتر است باز باشد.