امروزه تمامی سازه های عمرانی به یکی از دو روش اسکلت بتنی و اسکلت فلزی ساخته می‌شوند. مقطع فولادی اصلی که در ساختمان‌های اسکلت بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد، میلگرد آجدار است. این نوع میلگرد، به منظور مسلح کردن بتن و افزایش مقاومت کششی و خمشی آن، کاربرد دارد.
از همین رو هزینه یک پروژه با اسکلت بتنی، به قیمت سیمان و قیمت میلگرد آجدار بستگی دارد. در مقابل، در ساختمان‌های اسکلت فلزی، مصالح اصلی مورد استفاده، انواع تیرآهن و ورق فولادی می‌باشد. با بررسی‌های اقتصادی و فنی و با در نظر گرفتن ابعاد پروژه، یکی از این روش ها انتخاب می‌شود. در حال حاضر شرایط بازار به شکلی است که استفاده از اسکلت فلزی، در حال رشد و توسعه می‌باشد .
یکی از مصالح فولادی که در ساخت سازه‌هایی با اسکلت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرد، عرشه فولادی است که از فرمینگ ورق گالوانیزه تولید می‌شود. در این مقاله به جزئیاتی درباره عرشه فولادی، استانداردها و روش تولید، مهم‌ترین کاربرد، طرح‌های مختلف و عوامل موثر بر قیمت این محصول فولادی پرداخته شده است.
عرشه فولادی چیست؟
عرشه فولادی یا متال دک ( metal deck ) شکل خاصی از انواع ورق گالوانیزه است که با هدف خاصی به این صورت فرم داده می‌شود. این محصول، با آنکه در ایران مقطعی جدید به حساب می‌آید اما تاریخچه طولانی و پرکاربرد در خارج از کشور دارد.
عرشه فولادی تولید شده از ورق گالوانیزه که معمولا ضخامتی بین ۰.۷ تا ۱ میلی متر دارد، با ایجاد شیار و خم های خاصی تولید می‌شود و به سهولت در ساختمان به جای سقف های قدیمی نصب شده و با توجه به اینکه داخل این شیارها با بتن آماده پر می‌شود، سرعت اجرا و امنیت ساختمان را بسیار افزایش می‌دهد.
در سازه های بتنی، برای اجرای سقف و کف طبقات، از تیرچه بلوک استفاده می‌شود. عرشه فولادی در اسکلت فلزی، در واقع حکم تیرچه بلوک برای یک سازه بتنی را دارد. استفاده از این محصول، سرعت بسیار زیادی به پروژه می‌بخشد. همچنین وضعیت ساختمان از لحاظ استحکام به طرز چشم‌گیری افزایش می یابد.
عرشه های فولادی مهم ترین جز و بخش متمایز این سقف های از سایر سقف های مرکب می باشد. این عضو از ورق های فولادی عموما با پوشش گالوانیزه با ضخامت 0.8 تا 1.2 میلی متر تشکیل شده است که توسط ماشین آلات نورد سرد به صورت یک پروفیل با سطح مقطع کنگره ای ذوزنقه شکل فرم دهی می گردد و در انواع بسیار متنوعی قابل تولید می باشند که تفاوت بین آن ها در شکل هندسی مقطع، عمق پروفیل، ابعاد بال و جان، زوایای خم ها، عرض مفید پروفیل، تعداد کنگره، نوع، شکل و نحوه قرارگیری آج ها نسبت به یکدیگر و میزان برآمدگی آج ها می باشد. عرشه های فولادی به عنوان قالب های ماندگار دال بتنی قابلیت پوشش دهانه دال را که در واقع همان فاصله بین تیرهای مرکب عمود بر عرشه فولادی می باشد دارا می باشند.
نکته قابل توجه اینکه عرشه های فولادی نسبت به سایر قالب های دیگر به علت جنس و سطح مقطع آن، دهانه های با طول بیشتری را بدون نیاز به شمع بندی پوشش می دهد. البته طول دهانه های سقف عرشه فولادی قابل پوشش هر عرشه به عواملی از جمله عمق، ضخامت و شکل هندسی مقطع عرشه فولادی و بارهای وارده هنگام ساخت بستگی دارد. عرشه های فولادی از لحاظ عملکرد سازه ای به دو دسته مرکب و غیر مرکب تقسیم بندی می گردند.
امروزه استفاده از قالب های ماندگار موسوم به عرشه فولادی در اجرای سقف های مرکب عمومیت پیدا کرده است. مزیت اصلی استفاده از این روش افزایش سرعت اجرا در مقایسه با روش استفاده از قالب های موقت است. در این نوع سقف به جز در موارد استثنا، در اغلب اوقات کنگره عرشه ها عمود بر جهت تیرچه ها و موازی با شاه تیرها قرار می گیرد. دلیل این موضوع نیز این است که ورق های کنگره دار در اجرای سقف مرکب عرشه فولادی عمود بر محور تیر عملکرد بهتری نسبت به اجرای عرشه فولادی موازی با محور تیر از خود نشان می دهند. ورق های به کار رفته در عرشه فولادی به منظور افزایش سختی خم می شوند تا قابلیت تحمل وزن بتن را داشته باشند. شکل زیر مقطعی از سقف مرکب عرشه فولادی را نمایش می دهد.
عرشه فولادی غیر مرکب:
این نوع عرشه ها فقط به عنوان قالب دال بتنی در سقف ها استفاده می شوند. این عرشه ها مانند شکل زیر بدون آج یا دارای آج ضعیف می باشند. لذا دارای رفتار مرکب با دال بتنی نمی باشند و دال بتنی به روش متداول طراحی می شود و بنابراین باید از آرماتور کششی در مقطع تحتانی عرشه فولادی جهت تقویت دال بتنی استفاده گردد.
عرشه فولادی مرکب:
این نوع عرشه ها کامل ترین نوع عرشه به لحاظ قدرت باربری و عملکرد می باشند. این عرشه ها دارای آج ها و برجستگی های متنوع در بدنه خود می باشند و لذا با دال بتنی به صورت مرکب عمل می نمایند و علاوه بر دارا بودن کارایی عرشه های غیر مرکب مهم ترین مزیت آن، استفاده از عرشه در نقش آرماتور کششی تحتانی می باشد. این ویژگی متمایز به علت وجود برجستگی یا آج بر روی عرشه ها می باشد. نقش آج ها اتصال مکانیکی بین دال و عرشه مطابق شکل زیر جهت تحمل نیروی برشی پیوستگی بین دال و عرشه فولادی می باشد. نکته مهم در این نوع عرشه ها وجود دو نوع آج نقطه ای و پیوسته بر روی عرشه می باشد.
مصالح تشکیل دهنده سقف مرکب عرشه فولادی:
سقف مرکب عرشه فولادی شامل چهار نوع مصالح اصلی است
ورق فولادی
ورق عرشه فولادی از مهم ترین مصالح این نوع سقف است که برای ساخت آن ورق فولادی گالوانیزه با ضخامت های 0.8 تا 1.2 میلی متر به وسیله دستگاه های به نام رول فرمینگ به روش نورد سرد به حالت موجدار فرم دهی می شود. به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده می شود. ارتفاع ذوزنقه ها حداکثر 75 میلی متر است.
فرورفتگی ها و برجستگی های این ورق ها باعث درگیری بهتر بین فولاد و بتن می شود. برجستگی هایی بر روی ورق های عرشه فولادی وجود دارد. این برجستگی ها باعث می شود تا انتقال نیروی برشی افقی بین بتن و فولاد به نحو مناسبی در عرشه صورت گیرد. شکل زیر نحوه تولید ورق ها را نشان می دهد.
برشگیر گل میخ
برشگیرها یا گل میخ های خاصی که در این نوع سقف استفاده می شود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، یکی دیگر از نقاط قوت این سقف محسوب می شوند.
آرماتور
آرماتوربندی این نوع سقف یا با استفاده از میلگردهای آجدار شاخه ای و یا با استفاده از مش های آماده و یا استفاده از الیاف های مخصوص بتن انجام می گیرد. تهیه، حمل و ریختن آن می بایست با دقت خاص و براساس آئین نامه های مربوطه باشد.
بتن
بتن ریزی در سقف های مرکب عرشه فولادی می تواند در تمامی طبقات به طور همزمان و در یک مرحله انجام شود که با توجه به عدم شمع بندی سقف ها اجرای بتن ریزی با سرعت بالایی انجام می گیرد.
فلاشینگ
پس از نصب ورق ها به جهت جلوگیری از خروج بتن اطراف سقف ها، دور بازشوها و کناره های راه پله ها، مطابق جزئیات ورق های گالوانیزه L شکلی در اطراف سقف نصب می گردد.
استانداردهای عرشه فولادی:
از زمانی که این پروفیل در ایران استفاده شد، تلاش بر این بود تا طبق بالاترین استانداردها در بازار عرضه شود. این تلاش برای کاهش هزینه‌های جاری سازه و کنترل خساراتی بود که در تجربیات قبلی به چشم می‌خورد. عرشه فولادی با توجه به این موضوعات، با استانداردهای زیر ارائه می‌شود.
مقررات ملی ساختمان (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی)
مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت شهرسازی
استاندارد AISC (استاندارد سازه‌های فولادی آمریکا)
استاندارد ASTM (انجمن آزمون استاندارد و مواد در آمریکا)
استاندارد BSI (موسسه استاندارد بریتانیا)
استاندارد SDI (استاندارد موسسه مرتبط با تولیدات زیرساخت‌ها و عرشه فولادی)
استاندارد SCI (موسسه ساخت و تولید فولاد)
قابلیت های سقف های عرشه فولادی:
سرعت اجرا
با توجه به سرعت بالای تولید عرشه و پوشش سقف و امکان بتن ریزی چند سقف به صورت همزمان مدت زمان ساخت به شدت کوتاه خواهد شد.
کنترل بارهای حین اجرا
این ورق فولادی بدون نیاز به شمع بندی نیز قابلیت تحمل بارهای حین اجرا را داشته و به عنوان سکوی کار مورد استفاده قرار می گیرند.
مقاومت در برابر آتش سوزی
آیین نامه های بسیار زیادی برای تعیین میزان مقاومت در برابر آتش سوزی سقف های عرشه فولادی وجود دارد که بر اساس آن ها می توان با توجه به حساسیت و کاربری سازه میزان مقاومت در برابر آتش را مشخص نمود.
مقاومت در برابر شرایط جوی
سقف های عرشه فولادی با امکان کنترل میزان پوشش گالوانیزه روی ورق ها در تمامی شرایط آب و هوایی بدون افزایش قابل ملاحظه هزینه های اجرایی قابل استفاده می باشند.
زیبایی ظاهری
با وجود این که سقف های عرشه فولادی اصولا المان های سازه ای هستند اما به دلیل پوشش گالوانیزه و داشتن فرم های مختلف از لحاظ بصری نیز جذاب بوده و با یک پوشش مناسب دارای دوام بالا، نگهداری آسان و زیبایی فوق العاده ای خواهند بود.
محدودیت های سقف مرکب عرشه فولادی:
در صورت استفاده سازه ای از این نوع عرشه، نیاز به محافظت در برابر آتش است
در مقایسه با دیگر روش های ساخت سقف، در این روش اجرا، رطوبت ناشی از بتن تر می تواند مضر باشد.
به دلیل ضخامت کم سقف در برابر صدا عایق مناسبی نیست
ورق های کنگره دار در اجرای تیر مرکب با عرشه فولادی موازی محور تیر ظرفیت باربری چندانی ندارد و ورق نقش قالب و پایه را به خوبی ایفا نمی کند. در این نحوه اجرا استفاده از پایه های موقت ضروری است.
تماس فوری(مشاوره و خرید)