سقف‌های عرشه فولادی

عرشه فولادی یا Metal Deck چیست؟

سقف‌های عرشه فولادی، سقف‌هایی با عملکرد توأم بتن و فولاد (کامپوزیت) هستند که با استفاده از دو عنصر ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل تحتانی و برش گیرها که در این نوع سقف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد از سایر سقف‌ها متمایز می‌شوند.

در ابتدا از اینگونه سقف‌ها تنها به عنوان قالب درجا برای بتن‌ریزی سقف‌های متداول استفاده می‌شد. سپس مهندسین محاسب به این نتیجه رسیدند که با ایجاد تمهیداتی به منظور درگیری کامل بتن و عرشه فولادی‌، پس از گیرش و سخت شدن بتن‌، از نقش سازه‌ای این عرشه‌ها نیز بصورت مرکب (عملکرد توام) در مرحله بهره‌برداری استفاده نمایند‌. در دهه 1980 و با افزایش نیاز به سقف‌های مرکب عرشه فولادی، شرکت‌های بزرگی در این زمینه آغاز به فعالیت کردند. در حال حاضر از این نوع سازه به عنوان یک سیستم گسترده باربر (سقف) با عملکرد توام فولاد و بتن استفاده می‌شود.

ورق‌های عرشه فولادی به دو دسته roof deck و floor deck تقسیم بندی می‌شوند. این ورق‌های فولادی به عنوان پوشش سقف در صنعت ساختمان مورد استفاده می باشند. اولین باری که ورق‌های گالوانیزه برای سقف مورد استفاده قرار گرفتند تنها به عنوان قالب درجا استفاده می‌شدند که انواع مختلفی از بتن مسلح بر روی آن‌ها قرار می‌گرفت. در آن زمان این سقف‌ها مزایای فراوانی در هزینه‌ها و انجام پروژه‌ها نسبت به سقف‌های سنتی داشتند و تنها وظیفه این ورق فولادی، باربری حین اجرا و باربری قبل از گیرش بتن بوده است. به این گروه از ورق‌های سقف proof deck گفته می‌شود.

به تدریج تولید و اجرا این سقف‌ها به گونه ای تغییر یافت که درگیری مکانیکی بین ورق تحتانی و بتن سقف به وجود آمد و به کمک برش گیرها و قالب‌های پیرامونی دال سقف به تیرچه‌ها متصل گردید. در این حالت این ورق‌ها تبدیل به آرماتورهای کششی سقف می‌شوند. این ترکیب بین بتن، ورق تحتانی و تیرچه‌ها امروزه به عنوان سقف دال عرشه مرکب و این نوع ورق فولادی به عنوان floor deck شناخته می‌شوند که بخشی از المان‌های سازه ساختمان بوده و مزایای فنی، اجرایی و قیمتی بسیاری نسبت به proof deck دارند.

حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی

طراحی و تولید مقاطع ورق‌های عرشه فولادی تحت ضوابط و آیین نامه‌های معتبری که در ادامه ذکر گردیده اند انجام می‌گردد. در این آیین نامه‌ها خصوصیات مصالح مورد نیاز، رواداری‌های تولید و نصب و روش‌های طراحی بیان شده است و روش‌های محاسباتی زیادی نیز برای محاسبه مشخصات هندسی سقف‌ها وجود دارد که می توان به کمک آن‌ها دهانه و بارگذاری‌های مورد استفاده برای هر نوع مقطع را معین کرد. تا آن جا که این نوع سقف‌ها به عنوان پیش فرض نرم افزار Etabs که پرکاربردترین نرم افزار طراحی سازه می‌باشد در انواع deck معرفی شده است.

از خصوصیات اصلی سقف دال عرشه مرکب، توانایی آن‌ها در فراهم آوردن یک دیافراگم صلب در سازه است بدین صورت که اتصال مناسب بین ورق تحتانی و بتن روی آن که توسط فرم ورق فولادیو برجستگی‌های روی آن تامین می‌گردد (مقاطع شناسنامه دار) و همچنین اتصال آن‌ها به تیرهای فرعی که با اجرا گل میخ‌ها و قالب‌های پیرامونی تامین می‌گردد باعث بروز عملکرد مرکب کامل سقف شده و دیافراگم صلب مناسب را به وجود می آورند. این دیافراگم‌ها در صورت طراحی و اجرای صحیح می توانند نیروهای افقی را به المان های باربر سازه منتقل می کنند.

با توجه سیستم سازه ای سقف‌های دال عرشه و به دلیل وجود حداقل یک تیرچه فلزی مرکب در بین قاب‌های اصلی بار سقف تقریبا به صورت دو طرفه روی تیرهای کناری توزیع می شود استفاده از این خصوصیت و چیدمان ورق‌های سقف در یک جهت پلان سبب سرعت بیشتر شده و علاوه بر آن کم شدن تعداد تیرچه‌ها باعث سبک تر شدن وزن سازه و کاهش هزینه‌ها می گردد.

تولید و حمل عرشه فولادی

تولید عرشه

ورق‌های عرشه فولادی از کویل ورق با عرض ۱ الی ۱٫۵ متر به صورت cold form تولید می شود. بدین صورت که ورق فولادی وارد دستگاه رول فرم شده و طی مراحل مختلف برجستگی‌ها و خم‌های طراحی شده مرحله به مرحله به آن اضافه می‌گردد و در انتها پس از خروج از دستگاه توسط گیوتین و یا اره برقی به طول‌های مورد نیاز بریده می‌شوند.

تولید فلاشینگ

ورق‌های فلاشینگ قالب‌های پیرامونی و یا داخلی z ، l و یا U شکلی هستند که از شیت ورق‌های فولادی دو متری به ضخامت حداقل ۰٫۵ میلی‌متر توسط دستگاه خم‌کن تولید می‌شوند.

بسته بندی

ورق‌های عرشه فولادی مطابق نقشه‌های اجرایی در طول‌های تعیین شده بریده شده، شماره گذاری می‌شوند و متناسب محل مصرف دسته‌بندی می‌گردند تا در محل نصب با بیشترین نظم در محل خود اجرا شوند.

بارگیری و حمل

ورق‌های دسته‌بندی شده با دقت زیاد و رعایت نکات ایمنی بارگیری می‌شوند تا از صدمه دیدن آن‌ها جلوگیری شود. همچنین اولویت بسته‌بندی و بارگیری براساس نقشه‌های اجرایی تعیین می‌گردد.

مزایا

سرعت اجرای بالا (‌11 برابر سریعتر از سقف‌های دیگر)
بازگشت سریع سرمایه
کاهش تیرهای فرعی به حداقل مقدار آن (20 تا 30 درصد صرفه‌جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه)
کاهش وزن سقف، اسکلت، فونداسیون و در نهایت کاهش وزن سازه 40 درصد سبک‌تر از سقف‌های تیرچه بلوک و 22 درصد سبکتر از سقف‌های کامپوزیت سنتی می‌باشد (وزن بار مرده این پروفیل با 8 سانتیمتر حجم بتن رویه 210 کیلو‌گرم بر متر مربع است در حالی که وزن سقف کامپوزیت سنتی با همین خصوصیات فنی 270 کیلو‌گرم و سقف‌های تیرچه بلوک 360 کیلوگرم می‌باشد.)
عملکرد مناسب در برابر زلزله (بالابردن صلبیت ساختمان) و مقاومت در برابر نیروهای جانبی
امکان اجرا و عملیات بتن‌ریزی کلیه سقف‌های ساختمان در یک زمان
عبور آسان و سالم تاسیسات از زیر سقف و همچنین تعمیر وتعویض بسیار راحت موارد آسیب دیده. با توجه به شکل ورق‌ها گرفتن ساپورت و عبور تاسیسات مکانیکی از زیر سقف‌ها امکان پذیر می‌باشد.
کاهش قابل توجه هزینه‌های جاری کارگاه
تأمین میلگرد کششی سقف (60 تا 70 درصد صرفه جویی در مصرف میلگرد)
ایجاد یک سکوی فولادی با ایمنی بالا در زمان اجرای سقف
کاهش ضخامت سقف و در نتیجه افزایش ارتفاع مفید در طبقات
ایجاد سطحی یکنواخت در زیر سقف
انعطاف پذیری با هر نوع طراحی از لحاظ معماری وکاربری
امکان اجرا بر روی هر نوع سازه فلزی
بدون نیاز به شمع‌گذاری و زیرسازی
حذف عملیات کفراژبندی و دکفراژ
اجرای بدون مانع داکت‌ها و رایزاها منطبق با نقشه‌های معماری
حمل آسان و نیاز به حداقل فضا برای دپو و نگهداری
دقت بالا و قابل کنترل در اجرا
نیازی به آرماتور کششی در این سقف نبوده و ورق‌های عرشه پس از گیرش بتن به عنوان فولاد کششی عمل خواهند کرد.
در این نوع سقف‌ها نگهداری و عمل آوری بتن به دلیل حفظ کامل آب بتن به نحو بسیار مناسبی انجام می‌گردد.
در ساختمان‌های صنعتی، پارکینگ‌ها و بطور کلی فضاهایی که نیاز به سقف کاذب ندارند، زیبایی ورق‌های گالوانیزه سطح تمام شده یک‌دست و مناسبی را ایجاد می‌کند.