اجرای سقف عرشه فولادی یکی از روشهای مدرن و پرکاربرد در ساختوسازهای امروزی است که به دلیل سرعت بالا، مقاومت مناسب و صرفهجویی اقتصادی، جایگاه ویژهای در پروژههای ساختمانی پیدا کرده است. در این مقاله به بررسی کامل مراحل، روشها، مزایا، نکات اجرایی و جزئیات اجرایی سقف عرشه فولادی میپردازیم تا با دید دقیقتری اقدام به استفاده از این سیستم نمایید.
برای آنکه اجرای موفقی داشته باشیم، لازم است مراحل اجرای سقف عرشه فولادی با دقت و رعایت استانداردها انجام شود:
۱. ورق فولادی گالوانیزه (Deck Sheet)
نخستین و مهمترین جزء در اجرای سقف عرشه فولادی، ورق فولادی گالوانیزه با ضخامت ۰.۸ تا ۱.۲ میلیمتر است. این ورقها به وسیله دستگاههای رولفرمینگ و با روش نورد سرد، به شکل موجدار فرمدهی میشوند؛ مقطع این امواج معمولاً به صورت ذوزنقهای با ارتفاع حداکثر ۷۵ میلیمتر طراحی شده است.
وجود فرورفتگی و برجستگی در سطح این ورقها موجب ایجاد پیوند مکانیکی قوی بین بتن و فولاد میشود و انتقال مؤثر نیروی برشی افقی بین اجزای سقف را تضمین میکند.
۲. برشگیر (گلمیخ یا Stud)
یکی از اجزای بسیار مهم در روش اجرای سقف عرشه فولادی، برشگیر یا گلمیخهای مخصوص است که با استفاده از جوش قوس الکتریکی روی تیرهای فولادی نصب میگردند. این قطعات کوچک اما کاربردی، از لغزش بتن نسبت به ورق جلوگیری کرده و رفتار مرکب سقف را تقویت میکنند. دقت در جایگذاری و تعداد گلمیخها مطابق نقشه سازهای، از الزامات اجرایی محسوب میشود.
۳. آرماتور یا مش حرارتی
در جزئیات اجرایی سقف عرشه فولادی، آرماتورها نقش کنترلکننده ترکهای ناشی از جمعشدگی بتن را ایفا میکنند. این تقویتکنندهها به صورت میلگردهای آجدار شاخهای یا مشهای آماده فلزی روی ورقها قرار میگیرند. در برخی موارد نیز از الیاف بتن به عنوان جایگزین میلگرد استفاده میشود. نصب دقیق و اجرای اصولی آرماتور بر اساس آییننامههای سازهای، برای تضمین دوام سقف الزامی است.
۴. بتنریزی (Concrete Pouring)
پس از آمادهسازی اجزای فوق، نوبت به بتنریزی میرسد. در اجرای سقف عرشه فولادی، به دلیل حذف شمعبندی، بتنریزی میتواند به صورت یکپارچه در تمام طبقات اجرا شود. این ویژگی نهتنها سرعت عملیات را افزایش میدهد بلکه هزینهها را نیز کاهش میدهد. کیفیت بتن مصرفی و رعایت اصول اجرای آن، تأثیر مستقیمی بر عملکرد نهایی سقف دارد.
در این مرحله، آگاهی از قیمت قالب بتن نیز اهمیت دارد، چرا که قالبها نقش کلیدی در شکلدهی و نگهداری بتن در حین اجرا ایفا میکنند.
۵. فلاشینگ (Flashing)
به منظور جلوگیری از نشت یا خروج بتن از لبههای سقف، دور بازشوها و محلهایی مانند راهپلهها، ورقهای گالوانیزه با مقطع L شکل تحت عنوان فلاشینگ نصب میشوند. این قطعه از اجزای ظریف اما بسیار ضروری در اجرای تمیز و دقیق سقف محسوب میشود و بخشی مهم از جزئیات اجرایی سقف عرشه فولادی را تشکیل میدهد.
سقفهای عرشه فولادی با توجه به مشخصات فنی مانند شکل، عمق، ابعاد، نوع آجدار بودن ورقها و عرض دندانهها، در دستههای مختلفی قرار میگیرند. در ادامه به معرفی انواع متداول این نوع سقف و کاربردهای آن در صنعت ساختوساز میپردازیم.
سقفهای مرکب به عنوان پیشرفتهترین و مقاومترین نوع عرشه فولادی شناخته میشوند. این نوع سیستم سقف، ترکیبی از ورقهای فولادی و دال بتنی است که با کمک آجهای موجود بر روی ورق، یک عملکرد مرکب سازهای ایجاد میکند.
ویژگیهای کلیدی
انواع آج در ورقها
دستهبندی سقف مرکب
با میلگرد: ترکیب عرشه، بتن و آرماتور برای تقویت بیشتر و تحمل بارهای سنگین
بدون میلگرد: استفاده از برشگیرها (گلمیخها) بهعنوان جایگزین میلگرد؛ مقاومت کمتر نسبت به نوع آرماتوردار
در این نوع سقف، ورقها فاقد آج یا دارای آجهای ضعیف هستند و صرفاً نقش قالب دائمی برای بتن را ایفا میکنند. همچنین دال بتنی به شیوه سنتی اجرا شده و برای افزایش مقاومت، آرماتورها در ناحیه تحتانی آن تعبیه میشوند.
مزایا و محدودیتها
این دسته از عرشهها برای ساخت سقفهای صاف، کمشیب یا طاقدار کاربرد دارد و با توجه به نوع دندانهها در چهار گروه زیر تقسیم میشوند:
نوع A: دندانههای باریک، مناسب برای نگهداری مواد سبک و لایههای نازک عایق؛ ضخامت بین ۰.۷۵ تا ۱.۰۲ میلیمتر
نوع B: دندانههای پهن، قابل استفاده با عایقهای ضخیمتر (۲۵ میلیمتر به بالا)
نوع F: دندانه با عرض متوسط، اقتصادی و مناسب برای افزایش ظرفیت باربری
نوع N: دندانههای عمیق و پهن؛ مناسب برای دهانههای بلند و افزایش پایداری سقف
این نوع عرشه دارای آجهای خاصی برای اتصال بتن و فولاد است و از محبوبترین سیستمها برای سقفهای سازهای محسوب میشود.
انواع رایج عرشه فولادی کامپوزیتی
عرشه :SBبر اساس عمق و عرض بال به سه گروه تقسیم میشود:
مدل ۱: عمق ۳۸ میلیمتر، عرض بال ۱۵۲ میلیمتر، عرض پوشش ۹۱ سانتیمتر
مدل ۲: عمق ۵۱ میلیمتر، عرض بال ۳۰۵ میلیمتر، عرض پوشش ۹۱ سانتیمتر
مدل ۳: عمق ۷۶ میلیمتر، عرض بال ۳۰۵ میلیمتر، عرض پوشش ۶۱ سانتیمتر
عرشه SBR: از نظر ابعاد مشابه مدل SB است، اما نحوه جانمایی دندانهها معکوس بوده و با هدف ایجاد اتصال بهتر طراحی شده است.
در این سیستم، ورق فولادی بهعنوان قالب دائم دال بتنی عمل میکند و دیگر نیازی به قالببندی چوبی یا موقت نیست.
مزایای برجسته
انواع این نوع سیستم
S3: بدون آج، عمق ۱۴ میلیمتر، عرض بال ۶۵ میلیمتر، عرض پوشش ۹۱ سانتیمتر
TF75: بدون آج، عمق ۲۴ میلیمتر، عرض بال ۹۵ میلیمتر، عرض پوشش ۷۶ سانتیمتر
TF150: بدون آج، عمق ۳۸ میلیمتر، عرض بال ۱۵۲ میلیمتر، عرض پوشش ۹۱ سانتیمتر
فرمینگ ورقهای فولادی یکی از مهمترین مراحل در تولید عرشههای فولادی به شمار میآید که نقش کلیدی در عملکرد مکانیکی و معماری سقفها دارد. نوع فرمینگ، نهتنها بر استحکام و مقاومت نهایی تأثیر میگذارد، بلکه در تعیین کاربرد نهایی سقف نیز نقش مؤثری ایفا میکند. در ادامه به معرفی رایجترین انواع فرمینگ ورقهای مورد استفاده در عرشه فولادی میپردازیم.
فرمینگ سینوسی از متداولترین اشکال موجدار کردن ورقهای فولادی است که دارای منحنیهایی با الگوی تناوبی و یکنواخت میباشد. این انحنای تکرار شونده، ظاهری شبیه موج به ورق میدهد و دلیل نامگذاری آن نیز همین ویژگی است.
مشخصات فنی و کاربردها
این نوع فرمینگ، یکی از پرکاربردترین اشکال عرشه فولادی محسوب میشود. فرم ذوزنقهای شباهت زیادی به فرمینگ سینوسی دارد، اما به جای انحنا، دارای خطوط شکسته و زاویهدار است که بهصورت قله و درههای ذوزنقهای شکل در طول ورق تکرار میشوند.
ویژگیها و پارامترهای طراحی
فرمینگ لمبه که با عنوان دامپا نیز شناخته میشود، نوعی پروفیل با طراحی ظریف و دکوراتیو است که بیشتر جنبه زیباییشناسی داشته و در سازههای سبک استفاده میشود.
کاربردهای اصلی
فرمینگ لمبه به دلیل ظاهر زیبا و ساختار سبک، گزینهای مناسب برای استفاده در پروژههای معماری داخلی و سازههای موقت محسوب میشود.
فرمینگ شدولاین، مشابه فرم ذوزنقهای بوده اما با تفاوتهایی در طراحی لبهها و جانمایی دندانهها همراه است. این فرم در دو نسخه کلاسیک و مدرن تولید میشود و به دلیل استحکام و زیبایی، در سازههای خاص مورد توجه قرار گرفته است.
کاربردها
در فرآیند تولید هر چهار نوع فرمینگ مورد استفاده در سیستمهای عرشه فولادی، معمولاً از دو نوع ورق شامل ورق گالوانیزه و ورق رنگی پیشساخته بهره گرفته میشود. تفاوت قابل توجهی در قیمت ورق رنگی و قیمت ورق گالوانیزه وجود دارد. علت این امر را می توان تفاوت در متریال و فرآیند پوشش دهی دانست.
برای تضمین کیفیت، ایمنی و دوام سقفهای عرشه فولادی، رعایت استانداردهای معتبر بینالمللی و ملی امری ضروری است. این استانداردها، چارچوب دقیقی برای طراحی، تولید، اجرا و کنترل کیفیت این سیستم سازهای ارائه میدهند. در ادامه، با مهمترین مراجع و استانداردهای معتبر در زمینه سقف عرشه فولادی آشنا میشوید:
استاندارد BSI (British Standards Institution)
موسسه استاندارد بریتانیا (BSI) یکی از قدیمیترین مراجع تدوین استانداردهای مهندسی در دنیاست. در حوزه عرشه فولادی، این استانداردها به مشخصات فنی مصالح، ضوابط طراحی سازهای و عملکرد تحت بارهای دینامیکی و استاتیکی میپردازند.
استاندارد ASTM (American Society for Testing and Materials)
استاندارد ASTM یکی از معتبرترین نظامهای ارزیابی کیفی مصالح و فرآیندهای ساخت در سطح جهانی است. در رابطه با عرشه فولادی، استانداردهای ASTM مشخصات فیزیکی و مکانیکی ورقهای فولادی گالوانیزه، آزمونهای مقاومت خمشی، کششی و پوشش ضدزنگ را پوشش میدهد.
استاندارد AISC (American Institute of Steel Construction)
موسسه AISC، یکی از مراجع اصلی تدوین ضوابط طراحی و اجرای سازههای فولادی در ایالات متحده است. این استاندارد بهطور خاص به روشهای طراحی سازههای مرکب (Composite Structures)، از جمله سقفهای عرشه فولادی و عملکرد آنها تحت بارهای ثقلی، جانبی و لرزهای میپردازد.
استاندارد SDI (Steel Deck Institute)
موسسه SDI بهطور اختصاصی در حوزه طراحی، تولید و اجرای سیستمهای عرشه فولادی فعالیت دارد. این مرجع تخصصی، استانداردهایی دقیق برای هندسه ورقها، مشخصات آجها، نحوه نصب گلمیخها (برشگیرها) و دستورالعملهای اجرای سقف عرشه فولادی ارائه میدهد.
استاندارد SCI (Steel Construction Institute)
موسسه ساخت و تولید فولاد (SCI) یکی از مراجع معتبر اروپایی در زمینه توسعه فناوریهای نوین در سازههای فولادی است. این استاندارد بیشتر در پروژههای اروپایی بهکار گرفته میشود و شامل دستورالعملهای طراحی مهندسی، تحلیل سازهای و رفتار عرشه فولادی در سازههای مرکب است.
مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی ایران
این نهاد بهعنوان مرجع علمی و پژوهشی زیر نظر وزارت راه و شهرسازی، آییننامهها و دستورالعملهای اجرایی مرتبط با مصالح و تکنولوژیهای نوین از جمله سقف عرشه فولادی را تدوین و ابلاغ مینماید. استفاده از یافتههای این مرکز، در پروژههای ملی و دولتی الزامی است.
مقررات ملی ساختمان ایران
مبحث دهم مقررات ملی ساختمان بهعنوان مرجع اصلی ضوابط فنی در طراحی و اجرای سازههای فولادی در ایران شناخته میشود. در این مبحث، به صراحت به اجرای سقفهای مرکب (از جمله سقف عرشه فولادی)، معیارهای طراحی، الزامات مقاومت مصالح و اجرای صحیح اتصالات اشاره شده است.
تولید ورقهای عرشه فولادی، فرآیندی کاملاً مهندسیشده و صنعتی است که با بهرهگیری از فناوری شکلدهی سرد (Cold Forming) صورت میگیرد. این روش به دلیل صرفهجویی بالا در زمان، هزینه و انرژی، به عنوان یکی از مؤثرترین تکنیکهای تولید در صنایع ساختمانی شناخته میشود.
در ابتدای مسیر تولید، ورقهای گالوانیزه به صورت رول (کویل) وارد خطوط تولید میشوند. این ورقها که دارای پوشش مقاوم در برابر خوردگی هستند، در دستگاههای رولفرمینگ تحت فرآیند فرمدهی سرد قرار میگیرند. با عبور از قالبهای دقیق، ورقها به اشکال موجدار و پروفیلهایی با مقطع ذوزنقهای تبدیل میشوند. این طراحی خاص، پایهگذار عملکرد سازهای عالی در سقفهای عرشه فولادی است.
پس از مرحله فرمینگ، ورقهای تولید شده با استفاده از سیستمهای برش اتوماتیک، در طولهای متنوع و بر اساس نیاز پروژه برش داده میشوند. طول این ورقها به طور معمول بین ۱ تا ۱۵ متر و ضخامت آنها در بازه ۰.۸ تا ۱.۱۵ میلیمتر قرار دارد. این تنوع در ابعاد، موجب تطابق کامل با شرایط فنی، معماری و باربری انواع پروژههای عمرانی میشود.
ورقهای آماده، به محل اجرای پروژه منتقل شده و به کمک برشگیرهایی به نام گلمیخ (Stud Shear Connectors) به تیرهای سازهای فولادی متصل میشوند. این اتصال مکانیکی قوی، نهتنها پیوستگی مناسبی بین بتن و ورق فولادی ایجاد میکند، بلکه نقش قالب موقت را نیز ایفا مینماید. به این ترتیب، نیاز به استفاده از قالبهای چوبی یا فلزی بهطور کامل حذف میشود.
در مرحله پایانی، عملیات بتنریزی روی ورقهای نصبشده انجام میگیرد. با گیرش بتن و تشکیل سیستم مرکب بتن-فولاد، سقف نهایی شکل میگیرد؛ سقفی با وزن کمتر، مقاومت بیشتر و سرعت اجرای بسیار بالا که استانداردهای روز صنعت ساختوساز را بهخوبی پاسخ میدهد.
در سالهای اخیر، استفاده از سقفهای مرکب عرشه فولادی به دلیل مزایای فنی و اجرایی قابلتوجه، جایگزین مناسبی برای سقفهای مرکب معمولی شده است. مهمترین دلیل این جایگزینی، حذف قالببندی موقت، کاهش وزن، افزایش سرعت اجرا و کاهش هزینههای ساخت میباشد.
در جدول زیر، تفاوتهای کلیدی بین سقف مرکب معمولی و سقف مرکب عرشه فولادی بهطور خلاصه آورده شده است:
ویژگی | سقف مرکب معمولی | سقف مرکب با عرشه فولادی |
نوع قالب | قالب موقت (چوبی، فلزی یا پانلی) | ورق عرشه فولادی (قالب دائمی) |
نیاز به شمعبندی | بله | در بسیاری موارد خیر |
سرعت اجرا | پایینتر | بسیار بالا |
وزن سقف | سنگینتر | سبکتر |
رفتار مرکب دال و تیر | فقط بین بتن و تیر | بین بتن، تیر و عرشه فولادی |
آرماتور کششی تحتانی | نیاز به اجرای مجزا | ورق عرشه نقش آرماتور کششی را ایفا میکند |
عملکرد آجها | ندارد | دارای آجهای پیوسته و نقطهای برای انتقال برش و مهار لغزش و بلندشدگی |
پوشش دهانه بدون شمعبندی | محدود | امکان پوشش دهانههای بلندتر بدون نیاز به شمعبندی |
استفاده همزمان در طبقات | خیر | بله، امکان بتنریزی همزمان چندین طبقه |
بازگشت سرمایه | کندتر | سریعتر (به دلیل کاهش زمان اجرا و هزینههای جانبی) |
میزان آرماتور مصرفی | بیشتر | کمتر |
نیاز به تیر فرعی | بیشتر | کمتر |
مقاومت در برابر زلزله (نسبی) | پایینتر (به دلیل جرم بیشتر سقف) | بالاتر (سبکسازی و بهینهسازی رفتار لرزهای) |
دلایل بسیاری وجود دارد که مهندسین و پیمانکاران به سمت این نوع سقف جذب شدهاند. مهمترین مزایا شامل موارد زیر است:
عرشه فولادی در کنار مزیت هایی که دارد، دارای معایب زیر هم است:
نیاز به محافظت در برابر حریق: ورقهای فولادی در برابر آتش مقاوم نیستند و باید با پوشش ضدحریق یا عایق مناسب محافظت شوند.
حساسیت به رطوبت بتن تازه: رطوبت ناشی از بتنریزی میتواند باعث زنگزدگی ورقها شود، مخصوصاً در صورت عدم رعایت نکات اجرایی یا استفاده از ورقهای گالوانیزه بیکیفیت.
یکی از مهمترین بخشهای فنی هر پروژه، انتخاب مناسبترین روش اجرای سقف عرشه فولادی است. این روشها معمولاً به صورت زیر دستهبندی میشوند:
۱. روش دستی
در این روش، ورقها، گلمیخها و مش به صورت دستی نصب شده و برای پروژههای کوچکتر مناسب است.
۲. روش مکانیزه (نیمهاتوماتیک)
در پروژههای بزرگتر از دستگاههایی مانند Stud Welder و لیفتهای مخصوص استفاده میشود تا سرعت کار افزایش یابد.
۳. استفاده از قالبهای موقت
در برخی مواقع، خصوصاً در دالهایی با دهانه بلند، نیاز به قالب موقت یا شمعبندی احساس میشود.
در تمام این روشها، رعایت اصول ایمنی و استانداردهای اجرایی الزامی است تا از بروز حوادث و ضعف سازه جلوگیری شود.
اجرای سقف عرشه فولادی با هر یک از این روشها باید با نظارت مهندسی دقیق همراه باشد.
در این بخش به بررسی نکاتی میپردازیم که رعایت آنها میتواند کیفیت نهایی سقف را تضمین کند:
سقف عرشه فولادی با برخورداری از ویژگیهایی نظیر زیبایی بصری، مقاومت بالا در برابر حرارت و آتش، عایق صوتی بودن و سرعت بالای اجرا، به گزینهای هوشمندانه در انواع پروژههای عمرانی تبدیل شده است. در ادامه به مهمترین کاربردهای این نوع سقف اشاره میکنیم:
در شرایط فعلی بازار، نوسانات مداوم قیمت آهن و مشتقات آن، تأثیر مستقیم و قابلتوجهی بر قیمت روز عرشه فولادی دارد. این محصول نیز همانند سایر اقلام فولادی، از تغییرات لحظهای بازار بیتأثیر نیست. قیمت نهایی عرشه فولادی تابع مجموعهای از عوامل اقتصادی، فنی و بازارمحور است که در ادامه به مهمترین آنها اشاره میشود:
سقف عرشه فولادی سیستمی مرکب از ورقهای گالوانیزه ذوزنقهای شکل، گلمیخهای برشی (Stud)، مش یا میلگرد حرارتی و بتن مسلح است. این نوع سقف جایگزین مناسبی برای سقفهای سنتی مانند تیرچهبلوک یا دال بتنی بوده و با بهرهگیری از فناوریهای نوین، امکان تسریع فرآیند ساخت را فراهم میآورد. اجرای سقف عرشه فولادی در پروژههای بزرگ مانند برجها، ساختمانهای اداری، بیمارستانها و مراکز خرید کاربرد دارد.
Steel deck is a cold-formed panel regularly used as a structural platform for a floor or roof. Steel metal deck can be used for a variety of applications. The three most common types of steel deck are metal roof deck, composite deck, and form deck, however, they are all very different
عرشه فولادی، پانلی فرمگرفته سرد است که بهطور معمول بهعنوان سکوی سازهای برای کف یا سقف استفاده میشود. این سیستم در کاربردهای متنوع بهکار میرود. سه نوع رایج عرشه فولادی شامل: عرشه سقفی، عرشه مرکب و عرشه قالبی هستند که هر کدام ویژگیها و کاربردهای متفاوتی دارند.
ابعاد و مشخصات فنی ورق عرشه فولادی یکی از عوامل کلیدی در طراحی و اجرای سقفهای مدرن بهشمار میرود. این ورقها معمولاً با عرض ۱.۲۵ متر و ضخامت متغیر بین ۰.۸ تا ۱.۱۵ میلیمتر تولید میشوند، در حالی که عرض مفید آنها حدود ۰.۹۲ متر است و طول آنها بسته به نیاز پروژه از ۱ تا ۱۵ متر قابل تنظیم است.
انتخاب ضخامت و ابعاد مناسب با توجه به شرایط سازه، بارهای وارد بر سقف و ملاحظات اقتصادی انجام میشود و نقش تعیینکنندهای در مقاومت، استحکام و بهینهسازی هزینه پروژه دارد. برای دسترسی به مشخصات دقیقتر این ورقها، میتوان به جدول های فنی کارخانه تولیدکننده مراجعه کرد.
اجرای سقف عرشه فولادی؛ ترکیب سرعت، ایمنی و دوام
اجرای سقف عرشه فولادی به عنوان یک راهحل هوشمندانه و مقرونبهصرفه در پروژههای عمرانی شناخته میشود. این سیستم نهتنها به کاهش وزن و افزایش سرعت ساخت کمک میکند، بلکه با رعایت نکات فنی و استفاده صحیح از این روش و در نظر گرفتن جزئیات اجرایی سقف عرشه فولادی، میتوان سازهای ایمن، بادوام و مطابق با استانداردهای روز ساخت.
سوالات متداول
سقف عرشه فولادی یک سیستم ترکیبی از ورق گالوانیزه، برشگیر و بتن است که در ساختمانهای اسکلت فلزی برای افزایش سرعت ساخت و کاهش وزن سازه به کار میرود.
سرعت بالا در اجرا، کاهش وزن سازه، حذف قالببندی موقت و کاهش هزینهها از مهمترین مزایای این نوع سقف است.
ضخامت استاندارد ورق بین ۰.۸ تا ۱.۲ میلیمتر است و بسته به بارگذاری و نوع پروژه تعیین میشود.
در اغلب موارد نیازی به شمعبندی نیست، چون ورق فولادی نقش قالب دائمی را ایفا میکند و میتواند بتن را نگه دارد.
گلمیخها اتصال مکانیکی بین بتن و تیر فولادی ایجاد میکنند تا رفتار مرکب سازهای حاصل شود و از لغزش جلوگیری شود.
بله، برای کنترل ترکهای حرارتی و جمعشدگی بتن، استفاده از مش فولادی یا آرماتور مطابق نقشه سازهای ضروری است.
هیچ دیدگاهی ثبت نشده است