راهنمای جامع سقف عرشه فولادی در اسکلت فلزی از اجرا و جزئیات تا حداکثر دهانه و ضخات
سقف عرشه فولادی یا متال دک (Metal Deck) از روش های نوین اجرای سقف و بام است. سقف عرشه در سازه فلزی یا فولادی خود انواع مختلفی دارد که هر یک از آن ها مزایا و معایب منحصر به فردی دارند. این نوع از سقف در سازه فلزی کاربرد گسترده ای دارند. در این مقاله از پاوان به طور مفصل به بررسی مزایا و معایب سقف عرشه فولادی و صد البته نحوه اجرا و جزئیات ویژگی‌ها و مشخصات، مقاومت، ضخامت و دهانه آن پرداخته شده است.
سقف عرشه فولادی چیست؟
سقف عرشه فولادی به یک سیستم سقف مهاربندی فلزی اطلاق می‌شود که از تیرها و ستون‌های فولادی تشکیل شده است. در این سیستم، تیرها به صورت افقی و به فاصله منظم در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند و به ستون‌های عمودی متصل می‌شوند. سقف عرشه فولادی معمولاً برای پوشش ساختمان‌های صنعتی، اداری و تجاری استفاده می‌شود.
در این سیستم، برای پشتیبانی از بارهای زنده و مرده، عرشه‌های فلزی به صورت موازی با تیرها قرار می‌گیرند. سپس، لایه‌های مختلفی از مصالح مختلف مانند بتن، سنگ، چوب و غیره بر روی عرشه‌های فلزی قرار می‌گیرند تا سطح نهایی سقف را تشکیل دهند.
بیشتر بخوانید: سازه صنعتی چیست و انواع آن کدامند؟ بررسی جامع مزایا و معایب هر کدام
مزایای استفاده از سقف عرشه فولادی شامل وزن سبک، زمان اجرای کوتاه، مقاومت بالا در برابر بارهای زنده و مرده، انعطاف‌پذیری در طراحی و نصب، مقاومت بالا در برابر حریق و زلزله و هزینه کمتر نسبت است.
| ویژگی / مشخصه | توضیح |
|---|---|
| مصالح استفاده شده | فولاد |
| وزن خالص | سبک وزن، حدود ۵۰۰-۸۰۰ کیلوگرم بر متر مربع |
| نوع عرشه | عموماً دارای سطح صاف و پوشش گالوانیزه |
| ضخامت عرشه | عرشه‌هایی با ضخامت‌های مختلف، معمولاً از ۰٫۵ تا ۱٫۵ میلیمتر استفاده می‌شود |
| ابعاد | ابعاد متنوعی دارد و به سفارش مشتری ساخته می‌شود |
| مقاومت در برابر فشار | مقاومت در برابر فشار بالا است و به راحتی نشکند |
| مقاومت در برابر آتش | عرشه فولادی، غیرقابل اشتعال است |
| مقاومت در برابر زلزله | سقف عرشه فولادی با توجه به ماهیت انعطاف‌پذیری خود، در مقابل زلزله مقاومت بیشتری دارد |
| قابلیت نصب و راه‌اندازی سریع | به دلیل سبک وزن بودن و ابزارهای خاص نصب، سرعت نصب بسیار بالاست |
| قابلیت بازیافت | عرشه فولادی به عنوان مصالح بازیافت‌پذیر شناخته شده است و می‌تواند مجدداً استفاده شود. |
انواع سقف عرشه
اول از همه به معرفی انواع سقف عرشه فولادی و مهمترین مواد و مصالحی که سقف‌های عرشه فولادی از آنها ساخته می‌شوند، پرداخته شده است.
عرشه فولادی
نتیجه کاربرد عرشه فولادی یا متال دک ایجاد ثبات بیشتر برای یک قاب سازه‌ای است. البته برای به حداکثر رساندن استحکام و حمایت از مصالح سقف، باید از نوع باریک‌تر این محصول هنگام ایجاد سقف بندی استفاده شود.
این پوشش همان‌طور که گفته شد یک جایگزین مقرون به صرفه، با دوام و ساده برای نصب برای پیمانکاران است که به صورت ورقهای فولادی سرد نورد شده تولید می‌شود که به نگهداری کمی نیاز دارد. این نوع محصولات برای جلوگیری از خوردگی و زنگ زدگی به صورت گالوانیزه تولید می‌شوند.
عرشه‌های فولادی اکوستیک
عرشه فلزی آکوستیک از فولاد گرم نورد شده ساخته شده است که به صورت دنده‌ای تولید شده و سپس خلل و فرج‌هایی برای جذب صوت روی آن ایجاد می‌شود که درجات مختلفی از جذب صدا را ارائه می دهند.
پوشش آکوستیک طبق استاندارد انجام شده و دارای رتبه ضریب کاهش نویز است. شاخص NRC برآورد مقدار انرژی صوتی است که توسط سطح عرشه جذب می‌شود و در فرکانس‌های معمول موجود توزیع می‌شود.
رتبه بندی طبق این شاخص برای هر محصول متفاوت بوده و انتخاب اصلح توسط توسط کارفرما انجام می‌گیرد. این دسته از سقف‌ها برای استفاده در سازه‌های تاسیساتی بزرگ که کنترل صدا مشکل ساز است مناسب بوده و در ساخت زمین‌های ورزشی گنبدی نیز استفاده می‌شود چرا که قابلیت اجرا به صورت منحنی برای آن وجود دارد.
عرشه‌های آلومینیمی
پیشرفت در فناوری‌های ساخت آلیاژهای آلومینیومی امکان استفاده گسترده‌تر از روکش آلومینیوم را نسبت به گذشته فراهم کرده است. استفاده از آلومینیوم می‌تواند هزینه‌های ساخت و ساز را کاهش داده و تنوع بیشتری در زیبایی طراحی دکوراسیون ایجاد نماید. البته قابلیت‌های سازه‌ای هم در این دسته از محصولات رعایت گردیده و باید افزود که قیمت آنها نیز نسبت به موارد معمولی بالاتر است.
سقف عرشه فولادی یا متال دک چیست؟
امروزه طیف گسترده‌ای از مصالح مربوط به عرشه فولادی در بازار وجود دارد که اساساً هم در بام و هم در سقف طبقات به کار می‌روند. عرشه فولادی نوعی ورق موج دار است که به‌عنوان سطح کف یا سقف به کار می‌رود. عرشه فولادی از یک روکش گالوانیزه با کیفیت تشکیل شده است و به گونه‌ای طراحی شده است که بر روی تیرچه‌ها نصب شود.
ضخامت، دهانه شکل و عمق عرشه را بر اساس کاربرد آن می‌توان تغییر داد. عرشه را می‌توان به ساختار زیرین محکم کرد تا بتواند به‌عنوان یک دیافراگم عمل کرده و برش گیری مناسبی را از خود نشان می‌دهد. شایان ذکر است که این سیستم در واقع، بهبود یافته سقف کامپوزیت معمولی است که به‌عنوان یکی از اقتصادی‌ترین انواع سقف در نظر گرفته می‌شود.
انواع سقف عرشه فولادی به لحاظ ساختار
انواع سقف عرشه فولادی عبارتند از:
۱. سقف عرشه یک‌طرفه (One-Way Slab): در این نوع سقف، عرشه فولادی در یک جهت مهاربندی شده و بارهای زنده و مرده را به سمت ستون‌ها منتقل می‌کند.
۲. سقف عرشه دو طرفه (Two-Way Slab): در این نوع سقف، عرشه فولادی به دو جهت مهاربندی شده و بارهای زنده و مرده را به سمت ستون‌ها منتقل می‌کند.
۳. سقف عرشه دالبندی شده (Waffle Slab): در این نوع سقف، عرشه فولادی به شکل شبکه‌ای از تیرها و ستون‌ها طراحی شده است که به دلیل شکل وافلی آن نامیده می‌شود. این نوع سقف علاوه بر مقاومت بالا در برابر بارهای زنده و مرده، امکانات ساختاری و زیبایی بیشتری نیز دارد.
۴. سقف عرشه مدولار (Modular Slab): در این نوع سقف، عرشه‌های فولادی به شکل مدولار طراحی شده‌اند و به ستون‌های فولادی متصل می‌شوند. این سیستم به دلیل نصب آسان و سرعت اجرا، جزو سیستم‌های پرکاربرد در ساختمان‌های صنعتی و تجاری است.
۵. سقف عرشه مجوف (Hollow Core Slab): در این نوع سقف، عرشه‌های فولادی با داشتن لوله‌های مجوف در داخل طراحی شده‌اند. این لوله‌ها علاوه بر کاهش وزن سازه، برای گذران آب و هوا و برق و صوت نیز استفاده می‌شوند.
هر یک از این نوع سقف‌ها بر اساس نیاز ساختمان و شرایط مختلف، برای طراحی و استفاده انتخاب می‌شوند.
انواع عرشه‌های فولادی به لحاظ کاربرد
معمولاً چهار نوع روکش متال دک در صنعت ساخت و ساز به کار می‌روند که توصیفات آنها در زیر آمده است:
بخش اولیه از چارچوب مورد استفاده در بیشتر سقف‌های مسطح سقف عرشه فولادی را گویند. این نوع سازه یک صفحه است که بر روی تیرچه سقف امتداد یافته و یک سطح ساختاری را فراهم می‌کند که بر روی آن می‌توان بتن ریزی سقف را انجام داد.
عرشه فولادی نقطه همگرایی مناسبی برای اکثر مصالح بام مانند سقف ساخته شده، سقف غشایی یا مجموعه سقف ورق عایق بندی شده است. از این سیستم در سازه‌های شیب دار یا دارای انحنا نیز استفاده می‌گردد.
عرشه سقف فولادی چیزی فراتر از یک سقف بوده و ساختاری است که سیستم سقف بر روی آن بنا می‌شود. هدف از طراحی آن نیز تحمل بارهای وارده از نظر ساختاری و نیز ایجاد غشایی برای بام است که با حفظ اهداف معماری و کنترل هزینه انجام می‌شود.
-
عرشه کامپوزیتی
هنگامی که برای اولین بار از سیستم عرشه فولادی استفاده شد، به آن به‌عنوان یک نسخه اولیه برای آزمایش نوعی سقف کامپوزیت جدید با دال یک طرفه نگاه می‌شد. با این همه، برخی از مزایا این سیستم نسبت به فرم‌های معمولی سقف مانند صرفه جویی در هزینه و زمان ساخت و هماهنگی آن با روکش بتنی باعث تا کاربرد آن هر روز گسترش یابد. با این حال، شرایطی وجود داشت که باید در این سیستم اصلاح می‌شد.
اصطلاح عرشه کامپوزیتی به دلیل عملکرد هم‌زمان عرشه فولادی و بتن رویه آن به کار می‌رود. عملکرد عرشه با بهم پیوستن ورق فولادی و دال بتن، دال بتن مسلح را تشکیل می‌دهد.
علاوه بر این، عرشه به‌عنوان قالب بتنی هم عمل خواهد. اجزای ترکیب حاصل به‌عنوان یک ورق کامپوزیت شناخته شده و ورق فولاد به‌عنوان یک کامپوزیت شناخته می‌شود.
-
عرشه ویژه
عرشه‌های ویژه شامل دسته بندی گسترده‌ای از عرشه‌های فولادی است. این سبک از عرشه‌ها به گونه‌ای طراحی شده اند که بتوانند دهانه‌های بزرگتری را ایجاد کنند تا دست طراح معماری در طراحی فضاها تا آنجا که می‌تواند باز باشد. این کار بهترین راه برای طراحی مدرن یک ساختمان است.
تنها مشکل این است که به دلیل هزینه تولید بالا، همه تولیدکنندگان عرشه توانایی تولید چنین پروفیل‌هایی را ندارند. این نقص باعث می‌شود تا بسیاری از سازندگان از عرشه‌های معمولی استفاده کنند.
-
فلاشینگ عرشه
فلاشینگ عرشه به‌عنوان چارچوبی برای نگهداری بتن ریخته شده به کار می‌رود. این ساختار یک ورق فولادی گالوانیزه دائمی برای دال بتنی ریخته شده روی کف است و بعد از بتن ریزی هم در جای خود باقی می‌ماند.
نصب این قسمت از عرشه‌های فولادی برخلاف دیگر قسمت‌های این سیستم سریع، آسان و مقرون به صرفه است. با این حال، فلاشینگ عرشه به قدرت باربری سازه اضافه نمی‌کند.
این قسمت از عرشه عمق‌های مختلفی دارند و همه به طور گسترده‌ای به‌عنوان یک روش مقرون به صرفه در ساخت کف و سقف استفاده می‌شوند. فلاشینگ عرشه با عمق‌های متفاوت نیاز به اجرای قالب بندی را که کاری پر هزینه و زمان بر است حذف خواهد.
دسته بندی سقف متال دک از نظر شکل
عرشه سقف نوع A یک روکش سقفی فولادی با فرو رفتگی های 4 سانتی‌مترری است که انواع مختلفی از مصالح پوشش دهنده سقف را پشتیبانی می‌کند. این نوع از مصالح، ضخامت نسبتاً بالایی داشته و در سقف‌ها کاربرد بیشتری دارد.
این نوع از سقف‌ها به ندرت برای پروژه‌های ساختمانی جدید استفاده می‌شود و در عوض، عرشه‌های سقفی فولادی نوع A اغلب در پروژه‌های تعمیر و بازسازی سقف استفاده می‌شوند. در مقایسه با انواع دیگر سقف‌های فولادی، نوع A دارای کمترین نسبت مقاومت به وزن است.
فاصله گام‌ها در این نوع سقف فولادی 15 سانتیمتر است که در اندازه‌های 55، 50 و 40 سانتیمتری هم موجود است. این در حالی است که ضخامت این ساختار فلزی را می‌بایست در ضخامت‌هایی بین 16 تا 22 میلیمتر تولید کرد که این اندازه گیری خاص تهیه منبع عرشه را مشکل می‌کند. این نوع روکش سقفی فولادی در دو نوع پوشش فولادی با رنگ اصلی یا گالوانیزه در بازار موجود است.
عرشه سقف فلزی نوع B که در اصطلاح به آن عرشه سقف دنده‌ای عریض نیز گفته می‌شود، یکی از متداول‌ترین روکش‌های سقفی فولادی برای پروژه‌های ساختمانی است که عمدتاً به دلیل کارآمدی در سازه‌های ساخته شده با این سیستم به کار می‌رود. عمق فرورفتگی‌ها این المان‌ها حدود 4 سانتیمتر است.
این نوع دارای بالاترین نسبت استحکام به وزن در بین محصولات دیگر بوده و می‌تواند بارهای بیشتر را تحمل کند. به علاوه این محصول دهانه‌های بازتری را نسبت به هر دو عرشه سقفی نوع A و نوع F دارد.
ساختار فلزی نوع B در انواع مختلف از جمله اندازه شبکه‌های 55، 50 و 40 سانتیمتری موجود است و از روکش گالوانیزه بهره می‌برد.
عرشه سقفی فولادی نوع F که به‌عنوان عرشه سقفی با دنده متوسط شناخته می‌شود، اغلب برای پروژه‌های تعمیر و بازسازی مورد نیاز قرار می‌گیرد.
در مقایسه با دیگر مدل‌ها، عرشه سقف نوع F نسبت به سقف نوع B کارآمدی کمتری داشته و ظرفیت بار کمتری را نسبت به سقف نوع B نیز تحمل می‌کند. این مدل با توجه به روکش خاصی که دارد برای محیط‌های خورنده مناسب‌تر است.
پوشش سقف نوع N پر کاربردترین نوع از محصولات عرشه فولادی است که ارتفاع کنگره آن حدود 7/5 سانتیمتر بوده و در ساختمان‌های معمولی کاربرد زیادی دارد. این نوع عرشه سقفی فولادی در سالن‌های با دهانه بزرگ مانند سالن‌های بدنسازی و سایر مناطق با دهانه بزرگ هم استفاده می‌شود.
دلیل کاربرد زیاد آن هم فاصله مناسب بین کنگره‌های آن است که باعث نفوذ مناسب بتن شده و گیرایی ترکیب بتن و عرشه را افزایش می‌دهد.
بیشتر بخوانید: انواع فولاد کدامند؟ معرفی 20 نوع فولاد معروف
مزایا و معایب سقف عرشه فولادی
در ادامه بعد از پرداختن به چیستی و انواع به بررسی مزایا و معایب این نوع از سقف‌ها پرداخته شده است.
مزایای سقف عرشه فولادی
مزایای سیستم سازه‌ای سقف عرشه فولادی یا متال دک به حتم آن قدر زیاد است که باعث شده استفاده از آن به طور روز افزون افزایش یابد؛ لذا این سیستم را می‌توان در طیف وسیعی از پروژه‌های صنعتی و تجاری به کار برد. علاوه بر سبک وزن بودن و مقاومت بالا، برخی دیگر از این مزایا و دلایل استفاده گسترده از این سیستم سازه‌ای در زیر آمده است.
- تطبیق پذیری با سیستم‌های مختلف ساختمانی اولین مزیت عرشه‌های فولادی است. کارخانه‌ها معمولاً صفحات عرشه فولادی را با ضخامت مختلف از 38 تا 76 میلی متر و فاصله دنده‌های مختلف تولید می‌کند. این محصولات به صورت دهانه‌های بلند، اکوستیک، سلولی و اکوستیک سلولی تولید می‌شوند تا پاسخگوی نیاز پروژه باشند.
- مزیت دوم هم نسبت مقاومت به وزن است. از ویژگی مهم مقاومت فولاد برای عملکرد مناسب این سیستم برای تحمل بارهای مختلف استفاده می‌شود و وزن سبک آن نیز باعث می‌شود تا حمل آن آسان بوده و وزن نهایی سازه کاهش یابد. بنابراین، هزینه‌های تولید، نصب و ساخت سازه می‌تواند کمتر از اکثر سیستم‌های دیگر باشد.
- سومین مزیت مربوط به بحث زیبایی شناسی یک سیستم عرشه فولادی است. این سیستم از نظر بصری جذاب است و اجرای درست و اصولی آن تمیز، با دوام و از نظر زیبایی مناسب است.
- از دیگر مزایای این سیستم این است که امکان اجرای آن در بیشتر شرایط آب و هوایی ممکن بوده و بدین وسیله از بروز تاخیرات جلوگیری خواهد شد.
- مزیت دیگر این سیستم در کنار ارزان و مقرون به صرفه بودن آن، این است که در اجرای این نوع سقف امکان سقف گذاری و بتن ریزی در کلیه طبقات به طور هم‌زمان امکان‌پذیر بوده و این نکته در کاهش زمان اجرای پروژه مؤثر بوده و هزینه‌های آن را کاهش می‌دهد.
معایب سقف عرشه فولادی
مهمترین نقص این سیستم این است که در صورت نصب نادرست یا استفاده از ورقهای نازک و بی کیفیت، احتمال لرزش سقف و انتقال صوت وجود دارد. علاوه بر این، اجرای این سیستم در سازه‌های بتنی کمی دشوار بوده و اکثر کارگران و استادکاران با سیستم اجرا و نصب این نوع سقف آشنا نیستند، در نتیجه به نیرو متخصص و ماهر جهت اجرا آن نیاز است که خود هزینه بالایی را به پروژه تحمیل می‌کند.
اجزای سقف عرشه فولادی
سقف متال دک هم مانند هر سیستم سازه‌ای دیگری دارای اجزایی است که در زیر به معرفی اجمالی از آنها پرداخته شده است. سقف عرشه فولادی است هشت عنصر اصلی تشکیل شده است که عبارتند از:
۱. عرشه فولادی: بخش اصلی سقف عرشه فولادی است که برای پوشش سقف به کار می‌رود. عرشه فولادی از تیرها و صفحات فولادی تشکیل شده و برای بارگذاری مستقیم و انتقال بار به ستون‌ها به کار می‌رود.
۲. تیرهای فولادی: تیرهای فولادی جزء مهم ساختار سقف عرشه فولادی هستند. این تیرها برای پشتیبانی از عرشه و تحمل بار ساختمان طراحی شده‌اند.
۳. ستون‌های فولادی: ستون‌های فولادی بخشی از سازه سقف عرشه فولادی هستند که برای انتقال بار به سطح زیرین به کار می‌روند. ستون‌ها از لوله‌های فولادی یا بلوک‌های بتنی ساخته می‌شوند.
۴. پیچ و مهره: پیچ و مهره‌ها برای اتصال عرشه و تیرهای فولادی به ستون‌ها به کار می‌روند. این اتصالات باعث ایجاد سهولت در نصب و سرعت بیشتر در ساخت سازه می‌شوند.
۵. پوشش زیرین: برای جلوگیری از نمایش تیرها و ستون‌های فولادی و همچنین ایجاد جلوه زیبایی در سقف عرشه فولادی، پوشش زیرین معمولا از آکوستیک و آب‌بندی پلی‌استر تهیه می‌شود.
۶. عایق حرارتی: عایق حرارتی جهت جلوگیری از انتقال حرارت از داخل به خارج و برعکس به کار می‌رود. این عایق همچنین به عنوان عایق صوتی نیز عمل می‌کند.
ورق فولادی گالوانیزه
مهمترین بخش عرشه فولادی ورقه‌های فولادی آن است که سقف را تشکیل داده و به‌وسیله فلز زینک گالوانیزه می‌شوند. معمولاً ابعاد این ورقهای فولادی گالوانیزه به طراحی بسته داشته ولی ضخامت آنها عمدتاً بین ۱/۲ تا ۰/۸ میلیمتر است.
طول ورقهای گالوانیزه به‌کاررفته در سقف‌های عرشه فولادی نیز تا حدود زیادی به طول دهانه‌های سقف ساختمان بستگی دارد. این ورق‌ها ابتدا در محل کارخانه برش خورده و سپس به کارگاه منتقل می‌گردند.
گل‌میخ‌ها و برش گیرها
برش گیر که با نام گل‌میخ هم شناخته می‌شوند به منظور انتقال نیروی برشی از دال بتنی به تیرچه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. این کار به جهت افزایش استقامت و مقاومت ورقه‌های فولادی صورت گرفته و از نقاط قوت این نوع سقف به شمار می‌رود. قطر این برش گیرها حداکثر 19 میلیمتر و ارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی دارد که نباید کمتر از ۴۰ میلیمتر باشد.
درباره نحوه نصب گل‌میخ‌ها نیز باید گفت که معمولاً این موارد را به‌وسیله دستگاه جوش خاصی به بال تیرهای سازه‌ای جوش می‌کنند که این فرایند جوشکاری می‌تواند هم به‌صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای و هم‌روی ورق فولادی انجام گیرد. همچنین در این فرایند معمولاً قبل از قرارگیری گل‌میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار می‌گیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.
میلگرد
میلگردهای به کار رفته در این سازه‌های انواع مختلفی دارند که نوع مورد استفاده در این سیستم به طراحی و نوع اسکلت سازه بستگی دارد. به طور کلی آرماتوربندی در چهار مورد مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول‌ها، تحمل بارهای متمرکز یا بازشوها، آرماتور حرارتی و مقاومت در برابر لنگر مثبت در حالتی که از عملکرد کششی ورقهای فولادی صرف‌نظر شود، به کار برده می‌شود.
بتن
بتن مورداستفاده در سقف عرشه فولادی تفاوت خاصی با دیگر بتن‌های به‌کاررفته در سقف‌های معمولی نداشته ولی باید دانست که تا حد امکان نباید از بتن‌های سبک و با مقاومت فشاری پایین استفاده کرد. ضخامت دال بتنی از گام پایین عرشه 12.5 سانتیمتر و از گام بالایی 7.5 سانتیمتر است. این بدان معنی است که کاور بتنی باید 5سانتی‌مترر از روی میلگرد باشد.
از دیگر راهکارهای سرعت بخشیدن به اجرای سقف عرشه فولادی، استفاده از بتن دارای فیبرهای پلیمری یا فولادی است چراکه با استفاده از آن می‌توان آرماتوربندی را در اکثر نقاط عرشه فولادی حذف نمود که همین قضیه به تسریع اجرا به شدت کمک می‌کند.
نحوه اجرای سقف عرشه فولادی
سقف عرشه فولادی متشکل از ورقهای گالوانیزه بوده و از میلگردهای حرارتی و سازه‌ای بهره می‌رود. علاوه بر این قالب‌بندی در آن نیاز نیست زیرا این سیستم از فلاشینگ بهره می‌برد. اجرای این نوع سقف با دیگر سقف‌ها تفاوت دارد به این دلیل که سقف عرشه فولادی با استفاده از آرماتوربندی و بتن‌ریزی بر روی ورقهای فولادی اجرا می‌گردد.
نحوه اجرای سقف عرشه فولادی به شرح زیر است:
۱. طراحی سازه: در ابتدا، سازه سقف عرشه فولادی توسط یک مهندس محاسباتی طراحی می‌شود. در این مرحله، ابعاد عرشه، تیرها و ستون‌ها مشخص می‌شود.
۲. پیش تولید: در این مرحله، قطعات سازه سقف عرشه فولادی شامل تیرها، ستون‌ها، عایق حرارتی، پوشش زیرین و عناصر اتصالی مانند پیچ و مهره پیش تولید می‌شوند.
۳. نصب تیرها: تیرهای فولادی ابتدا به ستون‌ها متصل می‌شوند. در این مرحله، تیرها با استفاده از پیچ و مهره به ستون‌ها متصل می‌شوند.
۴. نصب عرشه: پس از نصب تیرها، عرشه‌های فولادی روی تیرها قرار می‌گیرند. در این مرحله، پیچ و مهره‌ها برای اتصال عرشه‌ها به تیرها استفاده می‌شوند.
۵. نصب پوشش زیرین: پوشش زیرین بر روی عرشه‌های فولادی نصب می‌شود. این پوشش معمولاً از آکوستیک و آب‌بندی پلی‌استر تهیه می‌شود.
۶. نصب عایق حرارتی: در نهایت، عایق حرارتی بر روی پوشش زیرین نصب می‌شود. این عایق حرارتی معمولاً از الیاف شیشه‌ای تهیه می‌شود و به صورت رول در محل نصب ارائه می‌شود.
نکات مهم در اجرای سقف عرشه فولادی
این سقف، به نکات زیر باید توجه شود:
- انتخاب مناسبترین نوع ورق فولادی و پروفیل‌های فولادی با توجه به نوع سازه و ابعاد آن.
- رعایت نکات بهداشتی و ایمنی در حین نصب، از جمله استفاده از وسایل ایمنی مانند کلاه ایمنی، دستکش و کفش ایمنی.
- نصب پیچ و مهره‌ها با استفاده از دستگاه‌های مربوطه و با فشار مناسب.
- نصب پروفیل‌های فولادی به منظور افزایش استحکام سازه و پایداری سقف.
- استفاده از لایه‌های عایق حرارتی و صوتی برای جلوگیری از انتقال حرارت و صدا به ساختمان.
- نصب درست پوشش‌های ضد آب و ضد خوردگی بر روی سطح سقف.
- اجرای سیستم تهویه مناسب برای تنظیم دمای داخل ساختمان و جلوگیری از تجمع رطوبت.
- رعایت استانداردهای مربوط به اجرای سقف عرشه فولادی، به منظور اطمینان از کیفیت و ایمنی سازه.
- اجرای کنترل کیفیت مناسب برای بررسی کیفیت نصب و تولید سقف عرشه فولادی.
روش‌های طراحی سقف‌های کامپوزیت
سه روش کلی برای طراحی سقف‌های متال دک یا عرشه فولادی وجود دارد که طراح پروژه یکی از آنها را با توجه به شرایط پروژه انتخاب می‌کند. توضیحات هر یک از این روش‌ها در زیر آمده است.
ورق فولادی ذوزنقه‌ای به‌عنوان قالب ماندگار (Permanent Shuttering)
طبق این روش طراحی از قابلیت مقاومت کششی ورق فولادی ذوزنقه‌ای در مقطع صرف‌نظر شده و به عبارت دیگر ورق فولادی ذوزنقه‌ای را به‌عنوان یک قالب که می‌بایست قادر به تحمل بارهای زنده موجود تا مرحله بتن‌ریزی همچنین وزن بتن خیس و خشک باشد در نظر می‌گیرند.
البته پس از گیرش بتن نیازی به باز کردن قالب‌ها وجود ندارد و فلاشینگ‌های جانشین قالب تا پایان عمر ساختمان باقی خواهند ماند. در این حالت در واقع از عملکرد سازه‌ای ورق فولادی ذوزنقه‌ای چشم‌پوشی شده و سقف کامپوزیت عرشه فولادی به‌عنوان یک دال بتنی مسلح در نظر گرفته می‌شود.
این نحوه طراحی، موجب خواهد شد که مقدار آرماتور محاسباتی مقطع بیشتر شود به این دلیل که باید به جای ورق فولادی ذوزنقه‌ای نیز در تحمل کشش مقطع شرکت نمایند. در این حالت، طراح معمولاً این آرماتورهای کششی را درکف کنگره‌های ورق‌ها را در نظر گرفته و آنها را آرماتورهای طولی نام گذاری می‌کند.
بیشتر بخوانید: محاسبه قیمت ساخت اسکلت فلزی + نکات ضروری
ورق فولادی ذوزنقه‌ای به‌عنوان المان کششی (Tensile Component)
در روش فوق ورق فولادی ذوزنقه‌ای به‌عنوان المان کششی مقطع در نظر گرفته شده و مقطع حاصل به صورت مرکب (ترکیب بتن و فولاد) عمل می‌کند. در این حالت در واقع درگیری بتن و ورق گالوانیزه آن‌قدر کافی هست که در حین مقاومت در برابر لنگرها و برش‌های موجود با یکدیگر عمل کرده و دچار لغزش نسبت به هم نخواهند شد.
طراحی با استفاده از این فرضیات، اقتصادی‌ترین حالت را نتیجه خواهد داد، به این دلیل که موجب کاهش آرماتور محاسباتی مقطع خواهد شد. هرچند در نظر گرفتن درستی این فرضیات به شرط داشتن اطلاعات دقیق از مشخصات هندسی ورقهای ذوزنقه‌ای و رفتار مشترک المان‌های این سیستم خواهد بود.
روش سومی هم برای طراحی به کار می‌رود که بر اساس نتایج به دست آمده از یک سری آزمایش‌های استاندارد انجام می‌پذیرد. این کار مستلزم ساخت نمونه‌هایی با دقت بالا و سپس انجام آزمایش‌های مذکور و الگوریتم خاص خود و در نهایت گرفتن خروجی‌های قابل استفاده از آنها خواهد بود.
حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی چقدر است؟
حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی بستگی به چندین عامل دارد، از جمله:
- ضخامت و نوع ورق فولادی: با افزایش ضخامت ورق، دهانه قابل قبول برای سقف عرشه فولادی بیشتر می‌شود.
- نوع پروفیل‌های فولادی: پروفیل‌های فولادی با عرض و عمق بیشتر، دهانه بزرگتری برای سقف عرشه فولادی فراهم می‌کنند.
- شکل سقف و شیب آن: سقف‌های با شیب بالا، دهانه کمتری برای سقف عرشه فولادی قابل قبول هستند.
- استفاده از پروفیل‌های بلندی: استفاده از پروفیل‌های بلندی به جای پروفیل‌های کوتاه، دهانه بزرگتری را برای سقف عرشه فولادی فراهم می‌کند.
به طور کلی، حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی بین 8 تا 12 متر است، با این حال با بررسی شرایط مشخص شده در بالا می‌توان تخمین دقیق‌تری از حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی در هر پروژه خاص داشت. همچنین برای استفاده از سقف عرشه فولادی در دهانه بیشتر از این مقدار، از سیستم‌های دیگری مانند سیستم سقف فولادی جعبه‌ای استفاده می‌شود.
در تیرریزی سقف‌ها عرشه فولادی بال فوقانی تمام تیرها باید در یک کد ارتفاعی باشد و در صورت اختلاف تراز در تیرها عملیات پخش ورق و گل‌میخ در نتیجه سطح و وزن بتن نهایی دچار نقص فنی و حتی موجب برچیدن سقف‌ها می‌شود.
برای ضخامت ورق 0/8 میلیمتر، عرشه فولادی برای پارکینگ‌ها تا فواصل 250 سانتیمتر و برای طبقات تا 270 سانتیمتر باشد. برای ضخامت یک میلیمتر فواصل تیرریزی در پارکینگ‌ها تا 270 سانتیمتر و طبقات تا 300 سانتیمتر مناسب است.
برای ضخامت 1/2 میلیمتر ورق گالوانیزه، عرشه فولادی در پارکینگ‌ها تا 300 سانتیمتر و طبقات تا 340 سانتیمتر مناسب است. ضخامت دال تا 13/5 سانتیمتر در نظر گرفته شده است لازم به ذکر است ضخامت ورق های عرشه فولادی و فواصل تیرریزی در نقشه های سازه توسط کارشناس مربوطه تعیین شده است و در صورت تغییرات غیرکارشناسانه ضخامت ورق گالوانیزه عرشه فولادی و فواصل تیرریزی و هر گونه اجرای خارج از نقشه تبعات بسیار زیادی از جمله لرزش سقف عرشه فولادی را به همراه خواهد داشت.
استانداردهای سقف عرشه فولادی
استانداردهای سقف عرشه فولادی عبارتند از:
۱. استاندارد طراحی فولاد ساختمانی (ASCE 7): این استاندارد حداقل بارهای زلزله و باد را برای طراحی سازه‌های فولادی شامل سقف عرشه فولادی تعیین می‌کند.
۲. استاندارد تعیین مشخصات فولاد ساختمانی (AISC 360): این استاندارد شرایط حداقل طراحی، اتصالات و مواد مورد استفاده برای ساخت سازه‌های فولادی را تعیین می‌کند.
۳. استاندارد روش‌های اجرای سازه‌های فولادی (AISC 303): این استاندارد شرایط و روش‌های اجرای سازه‌های فولادی را تعیین می‌کند.
۴. استاندارد طراحی و اجرای سازه‌های فولادی (IBC): این استاندارد شرایط حداقل طراحی و اجرای سازه‌های فولادی را برای ساختمان‌های مسکونی و تجاری تعیین می‌کند.
۵. استاندارد ایمنی و بهداشت حرفه‌ای در صنعت ساختمان (OSHA): این استاندارد شرایط ایمنی و بهداشت حرفه‌ای را برای ساخت و ساز سازه‌های فولادی تعیین می‌کند.
۶. استاندارد ساختمانی بین‌المللی (IBC): این استاندارد شرایط طراحی و ساخت سازه‌های فولادی را برای کاربردهای مختلف شامل ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی تعیین می‌کند.
توصیه می‌شود که در طراحی و اجرای سقف عرشه فولادی، استانداردهای مرتبط با آن رعایت شود تا اطمینان حاصل شود که سازه‌ای ایمن، پایدار و مطابق با مقررات قانونی ساخته شده است.
قیمت سقف عرشه فولادی
سقف عرشه فولادی به مانند بسیاری دیگر از اجزای یک ساختمان به قیمت روز مصالح بستگی دارد. د ادامه به مهمترین فاکتورهای تعیین کننده در قیمت سقف عرشه فولادی پرداخته شده است.
- خصوصیات فیزیکی مانند: ضخامت ورق گالوانیزه به کار رفته به عنوان ورق عرشه فولادی در سقف عرشه فولادی
- خصوصیات شیمیایی پوشش فلزی ورق مانند: استفاده از فلز جهت پوشش دهی و اینکه از چه نوع آلیاژ ترکیبی استفاده شود.
- پوشش رنگی ورق مانند: سیستم پس رنگ زدگی و پیش رنگ زدگی
سخن آخر
با توجه به مطالبی که در این مقاله نگارش گردیده است، باید گفت که گزینش عرشه فولادی مناسب و محاسبه اصولی دال عرشه فولادی بر اساس مشخصات پروژه، علاوه بر تأمین نیازهای فنی و مهندسی، تا حدود زیادی در بحث اقتصاد و زمان پروژه تأثیر مثبت خواهد داشت. به نحوی که این روش اجرا یکی از بهترین روش‌های اجرای اسکلت به خصوص در سازه‌های فلزی است.
ناگفته نماند که جنس مصالح به کار رفته در این سیستم از جنس ورق عرشه گرفته تا بتن رویه در استحکام و عمر مفید سازه‌هایی که از این سیستم بهره می‌برند بسیار مهم است.