سقف عرشه فولادی؛ اجرا و طراحی دستی سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی چیست؟

همانطور که قطعا می دانید سقف کامپوزیت عرشه فولادی در واقع، بهبود یافته سقف کامپوزیت معمولی است که به عنوان یکی از اقتصادی ترین انواع سقف معرفی می شود.

اما حداکثر دهانه ای که برای سقف عرشه فولادی در نظر می گیریم به چه میزان است؟ فاصله گلمیخ ها از یکدیگر چقدر است؟

ما در این ایبوک جامع 57 صفحه ای به معرفی اجزاء مختلف سقف عرشه فولادی از جمله ورق گالوانیزه (عرشه فولادی)، برشگیر ها، شبکه آرماتور و بتن می پردازیم، سپس مزایا و معایب سقف عرشه فولادی، جزئیات اجرایی سقف کامپوزیت عرشه فولادی را بررسی خواهیم کرد و در نهایت طراحی و محاسبات دستی سقف عرشه فولادی را منطبق بر آیین نامه آن با حل یک مثال شرح خواهیم داد.

جدول و جزئیات بارگذاری سقف عرشه فولادی را می توانید در مقاله «بارگذاری انواع سقف» مشاهده کنید.

اجزاء مختلف سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی

سقف عرشه‌ فولادی (composite metal deck floor) نیز، مانند دیگر سیستم‌های کامپوزیتی که به عنوان سقف ساختمان‌ ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، دارای اجزاء مختلفی هستند که مشخصاً دو جزء اصلی این قبیل اعضاء، فولاد ساختمانی و بتن می‌ باشد که با یک نگاه کلی به شکل زیر نیز، می‌توان به این موضوع پی برد. به طور کلی، سقف‌ های عرشه فولادی از شبکه‌ های آرماتور، بتن، ورق‌ های گالوانیزه، برشگیر هایی از نوع گلمیخ، پیچ و پرچ یا دیگر اجزائی که به منظور مهار ورق ‌های گالوانیزه با استفاده از اتصالات مکانیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد، تشکیل می‌شوند. در اولین بخش از این ایبوک، قصد داریم تا هر کدام از قسمت‌ های تشکیل دهنده‌ ی سقف ‌های عرشه فولاد را به طور کامل مورد بررسی قرار دهیم.

وزن سقف عرشه فولادی نسبت به سقف های مشابه حدود 20 تا 50 درصد سبک تر می باشد و سرعت اجرای آن حدود 11 برابر بیشتر از سقف های معمولی مانند دال بتنی و تیرچه بلوک است.

جزئیات سقف عرشه فولادی

ورق های گالوانیزه:

عرشه فولادی چیست؟

این ورق های ذوزنقه ای شکل در واقع نقش عرشه ی سقف را ایفا می کنند؛ زائده هایی روی این ورق ها وجود دارد که برای تحمل نیروی برشی و درگیری بین بتن و ورق تعبیه شده اند. طول این ورق ها بر اساس طول دهانه و نقشه های As Built  (بخوانید ازبیلت) با استفاده از دستگاه گوتین برش داده می شوند، ضخامت این ورق ها بین 0.8 تا 1.2 میلیمتر و عرض آنها 1000 تا 1200 میلیمتر می باشد.مشخصات فنی بیشتر ورق عرشه فولادی را در ایبوک مطالعه کنید.

شکل دهی ورق گالوانیزه سقف عرشه فولادی

کدام روش حمل برای بسته های ورق گالوانیزه (اصطلاحا بندیل) مناسب تر است؟

چهار حالت برای بسته بندی ورق های گالوانیزه وجود دارد که هر یک معایب و مزایای مخصوص به خود را دارد، در متن ایبوک بندیل ها را به صورت کامل تر و شماتیک نشان داده ایم و نکات اجرایی آنها را بیان نموده ایم.

بندیل کردن ورق های گالوانیزه (حالت اول)

بندیل کردن ورق های گالوانیزه (حالت دوم)

برای جلوگیری از ریزش بتن داخل ورق های گالوانیزه چه باید کرد؟

پاسخ این سوالات و بسیاری از نکات اجرایی و آیین نامه ای  ورق های گالوانیزه را در متن قابل دانلود ایبوک مشاهده کنید.

فلاشینگ عرشه فولادی

برشگیر ها

برشگیر یا گلمیخ ها میله های استوانه ای شکلی هستند که حداکثر قطرشان 20 میلیمتر و حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب نباید کمتر از ۴۰ میلیمتر باشد؛ نقش گلمیخ ها در سقف عرشه فولادی جذب و انتقال نیروی برشی به تیر های اصلی سازه است.

انواع برشگیر های قابل استفاده در انواع سقف کامپوزیت عبارتند از: گلمیخ، میلگرد مارپیچی، نبشی تقویت شده، ورق تخت و ناودانی؛ استفاده از گلمیخ ها در سقف عرشه فولادی به علت تحمل همه جانبه ی نیروی برشی یکی از مزایای این سقف می باشد.

فرآیند اجرای گلمیخ ها به چه صورتی است؟ چند روش برای ارزیابی مقاومت گلمیخ ها وجود دارد؟

آرماتور بندی در سقف کامپوزیت عرشه فولادی

آرماتور بندی در چهار مورد زیر می‌بایست اجرا گردد:

1. آرماتور های افت و حرارت
2. مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.
3. مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها
4. بارهای متمرکز یا بازشوها

یکی از مزیت های مهم سقف عرشه فولادی، سرعت بالای آن در اجراست به منظور حفظ این خصوصیت در سقف عرشه فولادی، عموماً از مش‌ های آماده (شبکه‌ای از میلگردها که به وسیله‌ی جوش، متصل و پایدار شده‌اند) استفاده می‌شود. اما از چه نوع آرماتوری باید در این نوع سقف استفاده کرد؟

میلگرد تقویتی سقف عرشه فولادی برای مقابله با خمش مثبت و کشش در ورق

مزایا سقف عرشه فولادی:

با توجه به هزینه بالایی که برای خرید ورق های عرشه، به عنوان قالب دائم صورت می گیرد، توجیه اقتصادی این سقف در مقایسه با سقف کامپوزیت معمولی را در چه می دانید؟

برای پاسخ به این سوال ها باید مزایای سقف عرشه فولادی را بررسی کنیم که در این ایبوک جامع  18 مزیت این سقف از جمله:

• بازگشت سرمایه کارفرما در زمان کمتر
• مقاومت فوق العاده نسبت به آتش سوزی و زلزله
• امکان بتن ریزی همزمان کلیه طبقات
• دسترسی بسیار آسان به تاسیسات
• کاهش ضخامت سقف

مورد بررسی قررار گرفته است. البته پاسخ دقیق و کامل این سوال،بیان مزایای سقف عرشه فولادی نسبت به سایر سقف های کامپوزیت معمولی و معایب سقف عرشه فولادی را در متن اصلی ایبوک به تشریح بیان کرده ایم و سپس مراحل نصب و اجرای سقف عرشه فولادی متال دک را مرحله به مرحله بیان خواهیم کرد.

طراحی دستی سقف عرشه فولادی

اصولاً دو روش کلی برای محاسبه دستی سقف عرشه فولادی  وجود دارد:

1. ورق‌ های گالوانیزه تنها به عنوان قالب‌ های ماندگار در نظر گرفته می‌شوند.
2. ورق‌ های گالوانیزه را به عنوان یک جزء سازه‌ ای از سیستم سقف، و به عنوان یک المان کششی مؤثر در افزایش ظرفیت خمشی مقطع مرکب، در برابر لنگرهای مثبت محسوب می‌نماید.

که در این ایبوک به ضوابط آیین نامه سقف عرشه فولادی در این روش ها خواهیم پرداخت و سپس با حل یک مثال جامع شما را با این ضوابط آشنا خواهیم کرد. در این مثال جامع تیر اصلی یک سازه را بر حسب باری که عرشه و بتن به آن وارد می کند و همینطور برشگیر های سقف کامپوزیت عرشه فولادی را طراحی می کنیم و سپس مرحله به مرحله طراحی و کنترل خیز ورق های گالوانیزه را در قالب همین مثال به شما آموزش خواهیم داد و در نهایت به تعیین ضخامت فلاشینگ عرشه فولادی می پردازیم.که در این صفحه تنها بخشی از طراحی برشگیر بیان شده است.

مورد الف از بند 10-2-8-7-2 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان، رابطه‌ای به منظور محاسبه‌ی مقاومت برشی اسمی گلمیخ‌ ها ارائه کرده است که بند مذکور، در ذیل نیز آورده شده است؛

ابتدا بخش سمت چپ رابطه‌ی 10-2-8-33 مبحث دهم را محاسبه می‌نماییم؛

با فرض قطر 19 میلی‌متر برای گلمیخ (قطر مرسوم در ساخت گلمیخ‌ ها)، مساحت یک گلمیخ برابر است با؛

همچنین برای محاسبه‌ی مدول الاستیسیته‌ی بتن (E_C)  بر مبنای رابطه‌ی ارائه شده توسط مبحث نهم در بند 9-13-7-1 داریم؛

Q_n = 0.5 A_sa √f_cE_c = 0.5 ×2.83 × √210× 249570 = 10243.82 kg

منابع

1. سازه‌های بتن‌آرمه بر اساس روش طرح مقاومت ACI 318-14 و طراحی در حالات حدی/تألیف داود مستوفی‌نژاد،انتشارات ارکان دانش،1394.
2. مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ایران
3. استاندارد ملی ایران شماره‌ی 21973 : 1396، سقف‌های مرکب عرشه فولادی
4. استاندارهای ارائه شده توسط ANSI/SDI
5. آیین نامه جوشکاری ساختمانی ایران (نشریه شماره 228)؛ انتشارات سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور؛ 1380

منبع : سبز سازه