سقف‌ها یکی از بخش‌های مهم سازه هر ساختمانی هستند. به همین دلیل نیز روش‌ها و تکنولوژی‌های گوناگونی برای طراحی سقف وجود دارد. یکی از روش‌های خاص و ویژه نیز سقف عرشه فولادی است.
این سقف‌ها به دلیل راحتی و سرعت بالای اجرا، در مقایسه با سایر سقف‌های مرکب بیشتر مورد توجه و استفاده هستند. همچنین مانند سایر سقف‌ها، در این روش نیز جزئیات مختلفی از جمله اجزا و الزامات اجرایی باید مورد توجه قرار گیرد. به همین دلیل در این مقاله از وبسایت رایان پی بتن به بررسی جزئیات سقف عرشه فولادی پرداخته‌ایم.
جزئیات سقف عرشه فولادی
منظور از سقف عرشه فولادی، سقفی است که به کمک ورق‌های فولادی به عنوان پوشش طراحی می‌شود. هدف از اجرای این سقف‌ها افزایش مقاومت عمومی سازه در برابر بار وارده و همچنین کاستن از لرزش سقف است.
نکته دیگر درباره جزئیات سقف عرشه فولادی، گالوانیزه کردن ورق‌های مورد استفاده در آن است. این ویژگی کمک می‌کند تا این ورق‌ها در مواجهه با رطوبت ناشی از بتن دچار زنگ‌زدگی نشده و کیفیت و استحکام خود را حفظ کنند.
بنابراین می‌توان گفت مهم‌ترین نکته در این سقف‌ها و در واقع نقطه تفاوت آنها با سایر سقف‌ها، استفاده از ورق‌های فولادی گالوانیزه است. همچنین در این سقف‌ها از دو دوسته ورق عرشه فولادی با نام‌هایRoof Deck و Floor Deck استفاده می‌شود.
سقف عرشه فولادی Roof Deck
استفاده از ورق گالوانیزه در سقف عرشه فولادی در ابتدا تنها به عنوان قالب ثابت انجام می‌شد. در این حالت بتن مسلح بر روی ورق‌های فولادی قرار می‌گرفت. در این شرایط تنها نقش ورق‌های فولادی باربری سقف تا زمان خشک شدن یا به اصطلاح گیرش بتن بود.
بنابراین وجود ورق‌های فولادی پس از پایان کار، نقش مهمی نداشت. به این سقف‌ها Roof Deck گفته می‌شد. اجرای این سقف‌ها اگرچه در مقایسه با سقف‌های سنتی هزینه بالاتری داشت؛ اما مزایای چشم‌گیری ارائه نمی‌داد.
سقف عرشه فولادی Floor Deck
در ادامه توسعه جزئیات سقف عرشه فولادی، این سقف‌ها دارای نقش بیشتری در سازه شده و استفاده از این روش مزایای بیشتری را فراهم کرد. به‌طور دقیق‌تر تغییرات فنی در طراحی این سقف‌ها، اجازه داد تا از عرشه فولادی به عنوان آرماتورهای کششی سقف استفاده شود.
این کار با ایجاد درگیری مکانیکی عرشه با میانه، زیر و بتن سقف امکان‌پذیر شد. همچنین وصل کردن عرشه فولادی از اطراف و به کمک قالب‌ها و برشگیرها به تیرچه‌ها، این ویژگی را تقویت کرد.
به این سبک طراحی سقف عرشه فولادی Floor Deck گفته می‌شود. این سقف‌ها در مقایسه با مدل‌های Roof Deck مزایای بیشتری از نظر فنی و صرفه اقتصادی داشته و به همین دلیل امروزه بیشتر به کار برده می‌شود.
الزامات اجرایی سقف عرشه فولادی
مانند هر سازه دیگری، اجرای جزئیات سقف عرشه فولادی نیز بر اساس یک سری الزامات اجرایی انجام می‌شود. رعایت این الزامات برای ساخت استاندارد این سازه از اهمیت بالایی برخوردار است. در ادامه به مرور این موارد پرداخته‌ایم.
- ضخامت ورق فولادی گالوانیزه برای اجرای این سقف‌ها، بر اساس فاصله تیرهای فرعی و همچنین میزان بارگذاری بر روی آن تعیین می‌شود. به عنوان مثال اگر دهانه سقف مدنظر حداکثر ۳ متر و در یک ساختمان مسکونی باشد؛ می‌توان از ورقی با ضخامت ۰.۸ میلی‌متر استفاده کرد. طبیعتا در پروژه‌ها و دهانه‌های بزرگ‌تر این ضخامت باید بیشتر باشد.
- ورق عرشه فولادی حتما باید از جنس گالوانیزه باشد. همچنین این ورق‌ها باید به روش نورد سرد و با فرم ذوزنقه، آجدار شوند. از سویی این ورق‌ها را با ضخامت حداقل ۰.۷ و حداکثر ۱.۲ میلی‌متر طراحی می‌کنند. بر این اساس عمق آج‌ها هم نباید بیشتر از ۰.۷۵ میلی‌متر باشد.
- استفاده از ورق‌های فولادی با ضخامت ۰.۷ میلی‌متر معمولا در هیچ پروژه‌ای توصیه نمی‌شود. چراکه استفاده از این ضخامت اغلب موجب شکم دادن سقف و ایجاد لرزش‌های زیاد در آن می‌شود.
- ابعاد ورق عرشه فولادی در عرض ۹۱ الی ۹۳ سانتی‌متر است. طول آن نیز بر اساس نقشه ساختمان و سفارش مشتری قابل تعیین است. البته این طول نباید بیش از ۱۲ متر باشد.
- در اجرای سقف عرشه فولادی، تنها پس از قالب‌بندی محل داکت‌های تاسیسات و همچنین انجام کنترل‌های لازم، می‌توان مرحله بتن‌ریزی سقف را اجرا کرد.
- برای طراحی شبکه میلگردها یا مش حرارتی، باید از میلگردهای شماره ۶ یا ۸ در حالت عمود برهم و در فاصله‌های ۲۰ یا ۳۰ سانتی‌متری استفاده کرد. جوش دادن برشگیرها در فواصل مشخص و ثابت و بر روی تیرهای فرعی نیز پیش از بتن‌ریزی ضروری است.
اجزای سقف عرشه فولادی و جزئیات اجرایی آن
به‌طور خلاصه یک سقف عرشه فولادی شامل بخش‌های ورق فولادی گالوانیزه، بتن، آرماتور، فلاشینگ، الیاف پلی پروپیلن، میخ، گل میخ و پیچ خودکار است. در این بخش هریک از این اجزا و جزئیات اجرایی مهم هر کدام را بررسی کرده‌ایم.
ورق فولادی گالوانیزه
ورق فولادی مهم‌ترین بخش یک سقف عرشه فولادی است. ضخامت این ورق‌ها در حالت استاندارد نباید کمتر از ۰.۷۵ میلی‌متر باشد. همچنین ارتفاع استاندارد آن بین ۵۰ تا ۷۵ میلی‌متر و عرض آن در بخش گنگره‌های روی سطح، حداقل ۵۰ میلی‌متر است.
نکته دیگر در مورد استاندارد این ورق‌ها مقاومت مشخصه فولاد است. این ورق‌ها باید دارای حداقل ۲۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع مقاومت باشند.
در زمان اجرا نیز مواردی مثل نصب و برش دقیق بسیار مهم است. همچنین این روق‌ها هنگام جابه‌جایی و نصب نباید بندیل به بندیل بر روی یک‌دیگر قرار بگیرند. چرا که این کار موجب صاف شدن برجستگی‌ها و خراب شدن لبه ورق می‌شود.
همچنین استفاده از میخ هیلتی در فواصل مناسب برای ایجاد ثبات ورق بسیار مهم است. از سویی وقتی از دو ورق در کنار یک‌دیگر استفاده می‌شود؛ این دو ورق حداقل باید ۵۰ میلی‌متر در طول و ۲۵ میلی‌متر در عرض با یک‌دیگر هم‌پوشانی داشته باشند.
این هم‌پوشانی در تکیه‌گاه فلزی و بتنی ۵۰ میلی‌متر بوده و در تکیه‌گاه میانی ۷۵ میلی‌متر خواهد بود. نصب ورق‌ها صرفا به وسیله تیرها نیز نکته دیگری است که باید در نظر داشته باشید.
یکی از مشکلات سقف‌ها به‌طور کلی شکم دادن آن است. در سقفه‌های عرشه فولادی مهار کردن فلاشینگ‌ها در لبه کار و با فواصل مناسب، از این مسئله جلوگیری می‌کند. همچنین کوتینگ روی ورق باید دارای ضخامت تقریبی ۰.۰۲ میلی‌متر بوده و دارای وزن ۲۷۵ گرم بر متر مربع باشد.
همچنین کوتینگ باید روی هر دو سمت ورق کار شود. نکته دیگر اینکه در صورت اجرای مناسب و استاندارد، سقف عرشه فولادی را می‌توان در پارکینگ‌ها بدون نیاز به اجرای سقف کاذب، اجرا نمود.
استفاده از تخته بنایی با ضخامت ۵ سانتی‌متر، در شرایط اجرای سقف با شمع‌بندی و جهت توزیع بهتر نیرو توصیه می‌شود. همچنین این تخته باید در بالای شمع‌ها قرار بگیرد.
در نهایت در جزئیات سقف عرشه فولادی اتصال ورق‌ها به تیرها توسط آرماتوربندی ممنوع است.
میخ
وجود میخ در سقف عرشه فولادی برای اجرای دقیق‌تر ضروری است. در واقع این میخ‌ها برای ثابت کردن ورق‌های عرشه فولادی گالوانیزه بر روی اسکلت اصلی سازه به کار می‌روند. بنابراین پس از کامل شدن سازه، نقش خاصی در آن بازی نمی‌کنند. با این حال در اجرای صحیح سازه نقشی مهم دارند.
برای اجرای میخ‌ها در این سقف، باید نکاتی را در نظر بگیرید. در درجه اول فراموش نکنید که عرشه‌ها با کمک میخ‌های پانچی در محل خود ثابت می‌شوند. نکته دیگر اینکه مقاومت این میخ‌ها باید برابر با مقاومت فولاد مصرفی در اسکلت سازه باشد. این مقاومت نیز از دو بعد گسیختگی و خوردگی سنجیده می‌شود.
پیچ خودکار
پیچ‌های خودکار نیز بخش دیگری از جزئیات سقف عرشه فولادی هستند. این پیچ‌ها نیز در ثابت کردن ورق‌ها نقش دارند. در واقع آنها برای اتصال تسمه‌ها به فلاشینگ‌ها و ورق‌ها استفاده می‌شوند. این پیچ‌ها نیز باید مقاومتی برابر با ورق فولادی مورد استفاده داشته باشند.
قالب پیرامونی یا فلاشینگ
فلاشینگ نیز یک ورق فلزی است با این تفاوت که دور تا دور سقف عرشه فولادی را پوشش می‌دهد. حضور قالب پیرامونی یا فلاشینگ برای تامین صلبیت دیافراگم سقف مهم است. طبیعتا عرض ورق فلاشینگ باید بیشتر از ضخامت کلی سقف باشد.
در واقع این ورق‌ها برای امکان ایجاد اتصال باید ۲.۵ سانتی‌متر عریض‌تر از سقف باشند. این لبه به هدف ایجاد تسمه بر روی آن و پایداری بیشتر در نظر گرفته می‌شود. همچنین تسمه‌های اتصال باید با فاصله حداکثر ۶۰ سانتی‌متر متصل شوند.
از نظر ضخامت، ورق فلاشینگ می‌تواند نازک‌تر از ورق اصلی باشد. در واقع این ورق می‌تواند ضخامتی ۰.۵ میلی‌متری داشته باشد. از نظر وزنی نیز اگر ارتفاع ورق فلاشینگ را ۱۳ سانتی‌متر در نظر بگیرید؛ وزن هر متر مربع آن با ضخامت ۰.۵ میلی‌متر، برابر با ۸۰۰ گرم می‌شود.
آرماتور
در جزئیات سقف عرشه فولادی آرماتور به دو شکل مورد استفاده است. در حالت اول از آرماتورها برای افزایش سطح مقطع ورق فولادی استفاده می‌شود. این کار کمک می‌کند تا تحمل بار سقف بیشتر شده و از سویی امکان پوشش دهانه‌های بزرگ تر فراهم شود. افزایش مقاومت سقف در آتش‌سوزی و کاهش لرزش آن نیز از دیگر مزایای حالت اول استفاده از آرماتور است.
در حالت دوم اما از آرماتور حرارتی به میزان حداقلی استفاده می‌شود. در این شرایط وجود آرماتور تنها به بهبود مقاومت حرارتی و در نتیجه کاهش ترک‌های ناشی از آن کمک می‌کند. نکته مهم اینکه در این حالت حتی می‌توان به جای آرماتور حرارتی از الیاف پلی پروپیلن استفاده کرد.
الیاف پلی پروپیلن
استفاده از این الیاف خاص در سقف عرشه فولادی، موجب مزایایی مثل افزایش مقاومت فشاری، ضربه‌ای و گسیختگی بتن، کاهش نفوذپذیری بتن، افزایش مقاومت بتن در برابر خستگی و کاهش خزش، بهبود استحکام سطحی بتن، کاهش اثر جمع شدگی بتن و کم شدن ترک‌ها و به‌طور کلی تقویت بتن از ابعاد مختلف می‌شود. طبیعتا استفاده از الیاف در این سقف‌ها نیز باید مطابق با ضوابط و دستورالعمل‌های اجرایی باشد.
بتن
مانند همه سقف‌های دال بتنی، بتن بخش اصلی سقف عرشه فولادی است. بتن‌ریزی در این سقف در واقع آخرین مرحله اجرایی کار است. انجام این کار نیز مستلزم رعایت موارد و استانداردهای متعددی است. به عنوان مثال موارد زیر از جمله مهم‌ترین الزامات هستند:
میانگین عرش کنگره‌های بتن‌ریزی شده نباید از ۵ سانتی‌متر کمتر شود.
حداقل ضخامت بتن در سطح فوقانی نباید از ۵ سانتی‌متر کمتر باشد. این حداقل به دلیل تامین صلبیت سقف ضروری است. از سویی این ضخامت نسبتی دقیق با ضخامت ورق فولادی عرشه دارد. مثلا در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع ۷۵ میلی‌متر، ضخامت سقف باید ۱۲۵ میلی‌متر باشد.
اگر در بتن‌ریزی از پمپ زمینی استفاده شود؛ برای برهم نخوردن چینش آرماتورها، باید الزامات اجرایی سقف عرشه فولادی را در نظر گرفت.
پیش از اجرای سقف، باید در طراحی، محل داکت‌های بازشو، تاسیسات و.. را مشخص کرد.
گل میخ
در نهایت گل میخ آخرین جزئیات سقف عرشه فولادی گالوانیزه است که بررسی می‌کنیم. گل میخ‌ها برای ایجاد یک‌پارچگی در بتن به کار می‌روند. از طریق همین ویژگی نیز انتقال نیروی برشی بین بتن و ورق فولادی را انجام می‌دهند. همچنین گل میخ می‌تواند نوعی برش‌گیر باشد.
استفاده از گل میخ فورج سرد بهترین گزینه است. همچنین بررسی سلامت این میخ‌ها قبل از استفاده ضروری است. گل میخ‌ها جوش داده می‌شوند. بنابراین پیش از اجرا باید محل جوش کاملا از هرگونه رسوبات، زنگ‌زدگی، چربی و… پاک شود. در نهایت برای جوش دادن هر سایز گل میخ باید آمپر مناسب را در دستگاه جوش انتخاب کرد.
نکته دیگر اینکه مطابق با استانداردها فاصله گل میخ‌ها بر روی تیر تکیه‌گاه، از ۸ برابر ضخامت سقف و یا ۸۰ سانتی‌متر نباید بیشتر شود. از سویی اگر سیستم سقف کامپوزیت عرشه فولادی تغییر کند؛ باید به افزایش احتمالی ضخامت سقف در محاسبات دقت کرد. در نهایت اگر کنسولی بزرگ‌تر از ۲۵ سانتی‌متر در سازه اجرا می‌شود؛ باید از روش نبشی‌کشی پیرامونی استفاده کرد.
روش اجرای سقف عرشه فولادی
به‌طور خلاصه اجرای این سقف‌ها با طراحی نقشه‌های اجرایی یا به عبارتی جزئیات سقف عرشه فولادی آغاز می‌شود. پس از تهیه نقشه‌ها و در اولین مرحله عملی اجرا، ورق های فولادی به صورت عمود بر تیرهای فرعی نصب می‌شوند.
بنابراین اجرای این سقف منوط به نصب بودن تیرهای فرعی است. چسباندن ورق فولادی و تیرهای فرعی و ایجاد ثبات در ورق‌ها نیز به کمک میخ‌های هیلتی انجام می‌شود. وجود این میخ‌ها کمک می‌کند تا از لرزش ورق فولادی در ادامه اجرای سقف جلوگیری شده و کار اجرا دقیق‌تر و ساده‌تر انجام شود. در نهایت کار بتن‌ریزی و صاف کردن سطح آن انجام می‌شود.