. این سقف ها مزایای فراوانی در هزینه ها و انجام پروژه ها نسبت به سقف های سنتی دارند

وظیفه این ورق فولادی ، باربری حین اجرا و باربری قبل از گیرش بتن بوده است. به این گروه از ورق های  فولادی سقف proof deck  گوئیم.

قیمت عرشه فولادی نیز نسبت به سایر سقف ها به صرفه تر بوده و سبب صرفه جویی در هزینه های مصرفی می گردد. برای اطلاعات بیشتر به مقاله نحوه اجرای سقف عرشه فولادی مراجعه نمایید.

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

قابلیت های سقف های عرشه فولادی

• سرعت اجرا

با توجه به سرعت بالای تولید عرشه فولادی و پوشش سقف و امکان بتن ریزی چند سقف به صورت همزمان مدت زمان ساخت بسیار کوتاه خواهد شد.

• کنترل بارهای حین اجرا

ورق فولادی بدون نیاز به شمع بندی ، 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 زیادی برای سنجش میزان مقاومت در برابر آتش سوزی سقف های عرشه فولادی وجود داشته و براساس 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 هستند.

• زیبایی ظاهری

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 وچشمگیربود به طوری که  با یک پوشش مناسب دارای دوام بالا، نگهداری آسان و زیبایی فوق العاده ای خواهند داشت.

حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی

طراحی و تولید مقاطع ورق های عرشه فولادی تحت ضوابط و آیین نامه های معتبری انجام می پذیرد. در این آیین نامه ها خصوصیات مصالح مورد نیاز، رواداری های تولید و نصب و روش های طراحی بیان می شود و روش های محاسباتی زیادی نیز برای محاسبه مشخصات هندسی سقف ها موجود اند که می توان به کمک آن ها دهانه و بارگذاری های مورد استفاده برای هر نوع مقطع را معین نمود

تا جایی که که این نوع سقف ها به عنوان پیش فرض نرم افزار Etabs که پرکاربرد ترین نرم افزار طراحی سازه می باشد در انواع deck  می باشد،معرفی شده است

از خصوصیات سقف دال عرشه مرکب، توانایی آن ها در فراهم آوردن یک دیافراگم صلب در سازه می باشد، بدین صورت که اتصال مناسب بین ورق تحتانی و بتن روی آن که توسط فرم ورق فولادی و برجستگی های روی آن ایجاد می شود (مقاطع شناسنامه دار) و همچنین اتصال آن ها به تیرهای فرعی که با اجرا گل میخ ها و قالب های پیرامونی تامین می گردد، باعث بروز عملکرد مرکب کامل سقف شده و دیافراگم صلب مناسب می شود. این دیافراگم ها در صورت طراحی و اجرای صحیح می توانند نیروهای افقی را به المان های باربر سازه منتقل می کنند.

با توجه به سیستم سازه ای سقف های دال عرشه و به دلیل وجود حداقل یک تیرچه فلزی مرکب در بین قاب های اصلی بار سقف تقریبا به صورت دو طرفه روی تیرهای کناری تقسیم می شود استفاده از این خصوصیت و چیدمان ورق های سقف در یک جهت پلان ،سبب تسریع زمانی و نیز کم شدن تعداد تیرچه ها باعث سبک تر شدن وزن سازه و کاهش هزینه ها می شود.

مقطع شناسنامه دار

سقف های دال عرشه مرکب مانند دال های بتن آرمه عمل کرده، با این تفاوت که میزان اصطکاک بین ورق فولادی و بتن تنها توسط آزمایش قابل تعیین میباشد. همان طور که در قسمت روند طراحی سقف دال عرشه مرکب بیان شد، ابتدا طراحی عملکرد بین ورق و بتن انجام می پذیرد و سپس میزان اصطکاک بین ورق فولادی و بتن براساس آیین نامه های CSSBI، AISE، BS محاسبه می گردد. کشورهای محدودی دارای سیستم های سخت افزاری و تجهیزات مناسب آزمایشگاهی برای آزمایش سقف های دال عرشه مرکب فولادی هستند. بنابراین انطباق مقاطع مورد استفاده با نمونه های آزمایش شده اهمیت زیادی دارد. در کشور ما چنین مقاطعی به مقطع شناسنامه دار معروف می باشند.

مشخصات مقاطع سقف

جهت تعیین تیر و تیرچه ها، نوع مقطع عرشه و ضخامت آن، فاصله دهانه ها و نوع تیرها ببر مبنای بارگزاری های خاص پروژه می بایست طراحی انجام  و در قالب دفترچه محاسبات روند طراحی سیستم سقف دال عرشه مرکب قابل ارائه می باشد.

روند طراحی سقف دال عرشه مرکب

به طور خلاصه طراحی سقف دال عرشه مرکب شامل ۳ بخش اصلی است م عبارتند از:

۱ – طراحی عملکرد مرکب بین عرشه فولادی و بتن سقف، مهمترین عاملی که باعث ایجاد اتصال بین بتن و ورق سقف می شود فرم ظاهری مقطع شامل شیب ورق، برجستگی های روی آن، سخت کننده ها، ارتفاع و ضخامت است که تمامی آن ها مطابق آیین نامه های CSSBI،   SDI ، BS5950 و مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان قابل طرح هستند.

۲ – طراحی عملکرد مرکب بین تیر فرعی و دال عرشه :

این مرحله تیرهای فرعی و تعداد و اندازه گل میخ ها طبق آیین نامه های ذکر شده و مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان در دو مرحله طراحی و کنترل می شود.

مرحله ساخت:

قبل از گیرش بتن و تحت بارهای حین ساخت

مرحله بهره برداری:

پس از گیرش بتن و بهره برداری از سقف تحت اثر تمام بارهای زنده و مرده پیش بینی شد ه است.

۳ – توزیع بار و کنترل نهایی :

بعد از طراحی دهانه طبق بارهای وارده و ضخامت بتن مورد نیاز و توزیع بارهای وارده بر المان های اصلی سازه موارد زیر براساس مقادیر ذکر شده در آیین نامه ها کنترل می گردد تا سقفی ایمن و مطمئن حاصل گردد.

• کنترل لرزش و کوبش در سقف
• کنترل تغییر شکل و جابجایی در سقف

تمامی روند طراحی ورق فولادی سقف و تیر فرعی آن با توجه به خصوصیات مقطع و بارهای وارده برای هر پروژه به وسیله نرم افزار کنترل می گردد.

بررسی از نظر آتش سوزی

روش simple (ساده) که در آن تخمین مقاومت براساس ضخامت بتن و شبکه آرماتور حرارتی است و جداولی برای مدت زمان های مختلف آتش سوزی و ضخامت های نظیر آن ارائه گردیده است.

روش fire engineering (طراحی در برابر آتش) که در آن مقاومت در برابر آتش سوزی براساس ضخامت بتن، شبکه آرماتور حرارتی و آرماتور تقویتی که در هر فرو رفتگی از مقطع ورق فولادی افزوده می شود طبق روش های ذکر شده طراحی می گردد.

. اجزای تشکیل دهنده سقف دال عرشه

• ورق
• برشگیر
• ژل
• میخ و پیچ خودکار
• بتن
• شبکه آرماتور یا الیاف پلی پروپیلن
• ورق
• قالب پیرامونی (فلاشینگ)

همه سقف های عرشه فولادی ، از۲ قسمت ورق فولادی و پوشش تشکیل شده اند. هر دو قسمت سقف شامل هسته فلزی و پوشش روی آن در شرایط سرویس دهی و طول عمر سقف های عرشه فولادی از اهمیت بالایی برخوردارند. تنوع بسیار زیادی از مصالح فولادی و پوشش های آن وجود دارند که می توانند شرایط مناسبی را برای تولید و استفاده از سقف های عرشه فولادی در حالات گوناگون فراهم کنند. انتخاب نوع پوشش ورق های فلزی در شرایط آب و هوایی گوناگون بسیار حائز اهمیت است.

الف) هسته فلزی:

سقف های عرشه فولادی محصولاتی صنعتی هستند که باید از ورق هایی با مشخصات فنی و مکانیکی معینی تولید شوند. ضخامت هسته فلزی سقف های عرشه فولادی با توجه به شرایط سازه ای تعیین می شود.

کلیه مراحل تولید در ضخامت ورق ها تاثیرگذارند،از این رو کنترل کیفیت تولید ورق های خام از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد به همین منظور در کشورهای مختلف دنیا استانداردهای گوناگونی برای کنترل کیفیت ورق سقف وجود دارد.

ورق های سقف از نوع نورد سرد هستند و در استانداردهای مختلف تلرانس های مشخصی برای ورق با ضخامت های معین تعیین می شود. حداقل ضخامت ورق های سقف علاوه بر مشخصات سازه ای به مشخصات پوشش ورق ها نیز بستگی دارد.

ب) پوشش ورق های سقف:

کنترل قابلیت خوردگی،به دلیل تاثیر آن در مقاومت و بهره برداری سقف های عرشه فولادی اهمیت به سزایی دارند. از این رو هسته فلزی سقف باید توسط پوشش مناسبی محافظت گردد.یکی از موثرترین روش های محافظت از ورق استفاده از پوشش های فلزی روی ورق خام است. آلیاژهای ترکیبی از آهن و روی می توانند پوشش های مناسبی برای سقف به وجود آورند که خوردگی در شرایط گوناگون آب و هوایی را کنترل می کند.

آلیاژهای عنوان شده، پوشش محافظ برای ورق خام به شمار می رود، وجود روی در این آلیاژ باعث می شود خوردگی در محل برش خراش های روی به حداقل ممکن برسد. این نوع از محافظت زمانی رخ می دهد که دو نوع فلز مختلف که در تماس یکدیگرند با آب و اکسیژن  نیزدر تماس باشند. لذا پوشش نوع (z275)G90 محافظت را برای ورق ها تا ضخامت یک میلی متر را انجام می دهد.

پوشش های از نوع آلیاژ آلومینیوم – روی عملکرد مشابهی دارند ولی این نوع پوشش برای مجاورت با بتن تازه مشابه آنچه در سقف های دال عرشه مرکب رخ می دهد پیشنهاد نمی شود.

پوشش های فلزی که برای سقف های عرشه فولادی استفاده می شوند باید با روش hot deep galvanized روی ورق ها اجرا گردند. عمده ترین پوششی که روی سقف های عرشه فولادی به کار گرفته می شونداز نوع (ZF075)Ta25 با ترکیب آهن و روی هستند. البته پوشش های سنگین تری ممکن است برای شرایط آب و هوایی وخیم لازم باشند.

پوشش های فلزی ممکن است با توجه به شرایط محیطی نسبت به لکه هایی که روی آن ها ایجاد می شود حساس باشند، این حالت مخصوصا وقتی حساس تر می شود که مقداری رطوبت بین ورق های سقف در یک بندیل به مدت طولانی حبس شود. این شرایط محیطی امکان دارد رنگ آلیاژ آهن و روی را در پوشش ورق ها به خاکستری تیره تغییر دهد که پس از مدتی این رنگ به قهوه ای مایل به قرمز نیز ممکن است تغییرکند. سطح پوشش روی تحت شرایط زنگ زدگی به پودر سفید رنگی تبدیل می شود. غالبا این گونه زنگ زدگی ها مانع از محافظت از فلز هسته نمی شود و با رنگ آمیزی مجدد قابل استفاده هستند. برای جلوگیری از این زنگ زدگی ها باید به شرایط بارگیری و نگهداری ورق ها توجه به سزایی شود.

ج) پوشش های رنگ در سقف های عرشه فولادی:

موقعیت هایی وجود دارد که پوشش هایی از رنگ نیز باید به ورق های فلزی اضافه گردند. در بسیاری از مواقع درroof deck  ها پس از نصب برای زیبایی بیشتر از زیر رنگ می شوند. این نوع رنگ زدن را پس رنگ زدگی می نامند. در برخی از کاربردهای صنعتی و برای جلوگیری از خوردگی نیز ورق های سقف رنگ می شوند. در این نوع رنگ زدن ها که برای حفاظت از ورق ها انجام می شود، از روش پیش رنگ زدگی استفاده می شود. در این نوع زنگ زدن، برخلاف روش پس رنگ زدگی که پس از نصب، ورق ها رنگ می شوند، رنگ زدن در مرحله فرم ورق و پیش از نصب انجام می شود.

سیستم های رنگ زدن زیادی بسته به هدف رنگ کردن شامل اهداف تجاری، زیبایی، صنعتی و جلوگیری از خوردگی وجود دارد که هر یک بنا به کاربردشان رنگ خاص خود را می طلبد. یکی از مهم ترین ویژگی های رنگ، چسبندگی مناسب بین رنگ و ورق سقف می باشد. نکته حائز اهمیت این است  که رنگ های معمولی را نباید به عنوان محافظ سقف به تنهایی استفاده نمود و حتما در صورت استفاده از این رنگ ها به عنوان پوشش محافظ باید قبلا پوشش فلزی هم استفاده گردد.

فولادی که به طور معمول مورد استفاده قرار می گیرد از نوع ST12، ST13، ST14 که به ترتیب دارای تنش های جاری شدن ۲۸۰۰، ۲۴۰۰ و ۲۱۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع ودارای ضخامت های بین ۰٫۷۵ تا ۱٫۵ میلی متر هستند. فولاد مورد استفاده باید گالوانیزه باشد که طبق استاندارد BS مقدار آن برابر ۲۷۵ گرم بر متر مربع (۰٫۰۲ میلی متر بر روی هر سطح) می باشد که محافظت کافی را حاصل کند

برش گیر در سقف عرشه فولادی

درعملکرد مرکب سقف دال عرشه با سازه فولادی، اتصال این سقف با سازه به واسطه برشگیر صورت می پذیرد که برای نصب آن در حال حاضر از 2 روش زیر استفاده می کنیم.

1.گل میخ : stud shear connection جوش القایی به روی بال فوقانی تیر اتصال داده می شود و دارای مقاومت مشخصه KN100 است. لذا در پروژه هایی که طراحی به صورت connection full shear انجام می شود از این نوع برشگیر استفاده می گردد.

2. برشگیر عصایی که توسط پانچ میخ های فولادی مخصوص با ورق و تیر اتصال می یابد. این نوع از برشگیرها دارای مقاومت مشخصه kn25 هستند، لذا در پروژه هایی که طراحی به صورت partial shear connection مطرح می باشد از این نوع برشگیر استفاده می شود.

مشخصات فنی گل میخ از دید استاندارد ISO 14555

هنگامی که یک بررسی فنی براساس استانداردهای ISO بررسی می شود، سازنده گل میخ می بایست موارد ذیل را بررسی نماید:

ماهیت سطح و شکل محل جوشکاری

مواد و ترکیب مواد ساخت گل میخ

دسترسی و موقعیت جوشکاری جوش گل میخ

نسبت قطر گل میخ به ضخامت ورق فلز ( با پرهیز از آسیب در سمت معکوس ورق)

ابعاد و جزئیات آماده سازی جوش و جوش به اتمام رسیده، از جمله ماهیت گل میخ و سطوح ورق فلز، دقت موضعی و زاویه ای و تحمل طولی گل میخ جوش شده

استفاده از تکنیک های ویژه جهت جلوگیری از آسیب به پشت ورق

تکنیک های اطمینان از موقعیت زاویه ای گل میخ جوش شده

حالت تنش چند محوری ناشی از گرمایش / سرمایش موضعی را  می بایست در نظر گرفت. این تمرکز تنش، قدرت دینامیکی گل میخ جوش داده شده را کاهش خواهد داد.

پیش گرمایش سطح ورق فلزی قبل از جوش گل میخ، یکی از روش هایی است که براساس آیین نامه ISO و همچنین AWS پیشنهاد می شود.

حفاظت حوضچه جوش

تکنیک های مختلفی براساس حفاظت از حوضچه جوش ساخته شده اند، از قبیل سرامیک فرول، گاز محافظ در گل میخ های ساختمانی توسط سرامیک فرول از حوضچه جوش محافظت می شود.

آرماتور در سقف عرشه فولادی

در سقف های عرشه فولادی آرماتور به دو طریق استفاده می شود:

۱ –عضو سازه ای که به دلایل زیر باعث بهبود کاربری سیستم سقف دال عرشه مرکب می شود.

الف.کمک به افزایش سطح مقطع ورق فولادی جهت تحمل لنگر بزرگ تر و در نتیجه پوشش دهانه های بزرگ تر با یک مقطع ثابت

ب.کاهش خیز در ارتباط با فرکانس کمتر و در نتیجه بهبود لرزش سقف

ج.استفاده جهت افزایش لنگرهای منفی و مثبت جهت بهبود و مقاومت مناسب تر در مقابل آتش سوزی

۲ – به صورت حداقل آرماتور حرارتی که سبب کاهش ترک های حرارتی می شود البته می تواند به جای آن از الیاف پرپیلن هماستفاده کرد.

سایزهای معمول شبکه آرماتور حرارتی مطابق آئین نامه BS به شرح زیر می باشد.

الیاف پلی پروپلین در سقف عرشه فولادی

الیاف مصرفی باید ضوابط آئین نامه ACI544 یا آیین نامه های معتبر دیگر را برآورده  نمایند و مقدار آن ۹۰۰ گرم در هر متر مکعب و حداکثر آن ۱۸۰۰ گرم در هر متر مکعب خواهد بود. استفاده از الیاف به دلایلی مانند افزایش مقاومت فشاری بتن، افزایش مدول الاستیسیته و تراکم و کاهش نفوذپذیری بتن نسبت به بتن مسلح ، بالا رفتن مقاومت ضربه ای به نسبت بتن مسلح،، افزایش مقاومت در برابر گسیختگی بتن نسبت به بتن مسلح بالا رفتن مقاومت در برابر خستگی و کم کردن خزش نسبت به بتن مسلح، بالا رفتن استحکام سطح بتن نسبت به بتن مسلح، کمتر شدن ترک ها و اثر جمع شدگی در بتن نسبت به بتن مسلح و نیز ایجاد شبکه سه بعدی و تقویت در تمام جهات بتن ترجیح داده می شود. در صورت استفاده از این الیاف به دلیل پایین آوردن اسلامپ بتن، استفاده از افزودنی هایی مانند فوق روان کننده الزامی خواهد بود.

تعریف میخ در عرشه فولادی

میخ ها برای ثابت نگه داشتن ورق های سقف بر روی اسکلت کاربرد دارند. وجود این میخ ها باعث می شود که ورق های سقف در برابر بارهای حین اجرا جابجا نشوند. میخ ها باید دارای مصالحی مقاوم در برابر خوردگی و حداقل مقاومت گسیختگی به میزان مقاومت فولاد مصرفی در اسکلت باشند. عرشه ها توسط میخک های پانچی به محل مهار شده خود متصل می شوند و همچنین از اطراف و کناره ها به وسیله جوش داده اتصالات برشی و یا پیچ اجرا می شوند.

تعریف پیچ خودکار

پیچ ها المان هایی هستند که برای ثابت کردن موقعیت ورق ها نسبت به یکدیگر و نیز اتصال تسمه ها به فلاشینگ ها و ورق های سقف بکار می روند. پیچ ها باید دارای مصالحی مقاوم در برابر خوردگی ونیز حداقل مقاومت جاری شدن به میزان مقاومت ورق سقف باشند.

قالب های پیرامونی یا فلاشینگ

به ورق های فلزی که دور تا دور سقف قرار می دهیم تا صلبیت دیافراگم سقف را تامین کنند فلاشینگ گوئیم که ارتفاع آن ها با توجه به ضخامت سقف تغییر می کند و همچنین به دلایل پایداری و اجرای تسمه روی آن ها یک لبه فوقانی حداقل به طول ۲٫۵ سانتی متر دارند. برای اتصال این فلاشینگ ها به سقف از تسمه هایی به عرض حداقل ۲ سانتی متر و در فاصله های حداکثر ۶۰ سانتی متر استفاده می نمائیم. اتصال بین تسمه های اتصال با ورق سقف و فلاشینگ عموما توسط پیچ می باشد. جنس ورق های فلاشینگ و تسمه از جنس ورق سقف با همان پوشش است اما ضخامت آن حداکثر ۰٫۵ میلی متر است

مراحل اجرای سقف دال عرشه مرکب به شرح زیر است:

تهیه نقشه کارگاهی:

۱ – نقشه ها و جداول مربوط به سقف به همراه کلیه جزئیات شامل فلاشینگ، تسمه، گل میخ، میخ و پیچ تهیه و در آن موارد آیین نامه ای نظیر جلوگیری از ایجاد دهانه های single span و محل قطع ورق فولادی کنترل می شود.

۲ – نصب ورق ها

ورق هایی که به کارگاه حمل شده اند مطابق نقشه های شاپ، در محل خود قرار می گیرند و محل قرار گیری ورق ها روی تیرهای اصلی و فرعی به وسیله میخ های هیلتی به تیرها متصل می گردند سپس درز بین ورق ها (کام و زبانه اتصال ورق ها و همچنین قسمت ها هم پوشانی شده) توسط پیچ خودکار به یکدیگر وصل می شوند و در نهایت پیرامون سقف و بازشوها به وسیله فلاشینگ که ارتفاع آن معادل ضخامت سقف و از الزامات آئین نامه است پوشیده می شود. برای محکم کردن فلاشینگ ها از تسمه و پیچ استفاده مینمائیم. جهت برش کاری ورق فولادی نیز از دستگاه فرز، قیچی های برقی یا دستی و یا برش پلاسما استفاده می شود.

۳ – جوشکاری گل میخ

در جوشکاری گل میخ یک قوس الکتریکی بین گل میخ و قطعه کار ایجاد می شود. در نتیجه هر دو بخش شروع به ذوب شدن و سپس به هم می پیوندند.

درشروع فرایند جوشکاری گل میخ در محل خود قرار می گیرد و قوس الکتریکی اولیه، سپس قوس اصلی، بین نوک گل میخ و قطعه کار ایجاد می شود.که این باعث می شود که نوک گل میخ و مواد اصلی به مرحله ذوب شدن برسند. هنگامی که زمان جوش سپری می شود گل میخ با نیروی کمی به حوضچه مذاب فرو برده می شود.

ضربه قوس الکتریکی

یکی دیگر از مواردی است که موجب رد شدن جوش گل میخ است. ضربه قوس الکتریکی متناسب با شدت جریان می باشد که می تواند متقارن با اتصال گیرده های جمعی و تحت تاثیر قرار گیری توده ها یا (در مورد اسلحه های دستی با یک کابل جوشکاری خارجی) با چرخاندن اسلحه در اطراف محور عمودی باشد. ضربه قوس باعث تولید ذوب یک طرفه است و می تواند تعداد منافذ در مواد جوش داده شده را افزایش دهد اما با استفاده از راه حل های متفاوت می توان آن را به اندازه مناسب کاهش داد.

انواع سرامیک در عرشه فولادی

مشخصات ابعادی سرامیک ها براساس میلی متر می باشد که مطابق استاندارد ISO 13918 تعریف شده است. جهت شناسایی سرامیک علامت اختصاری UP می باشد.

کابل جوش

باید با ISO 5825 مطابقت داشته باشد و باید  در اندازه حداکثر حرارت مجاز را تحمل کند. سطح مقطع حداقل ۷۰ میلی متر برای گل میخ تا قطر ۲۰ میلی متر است  و سطح مقطع ۱۲۰ میلی متر برای گل میخ بزرگ تر می باشد. کابل و به طور خاص تمام نقاط اتصال باید به طور منظم برای بررسی آسیب خوردگی چکاپ شوند.

بسته به نوع منبع قدرت و طول کابل جوشکاری، سطح مقطع جوش کابل افزایش می یابد.

بسته به ابعاد گل میخ جریان جوشکاری بین حدود ۳۰۰ و ۳۰۰۰ آمپر متغیرخواهد بود. برای جوشکاری گل میخ کشیده قوس الکتریکی با فرول سرامیک یا گاز محافظ از فولاد آلیاژی، می توان جریان درست را تخمین زد.

تمیزکاری سقف عرشه فولادی

سقف باید عاری از مواد روغنی و اضافی باشد بدین منظور پس از اتمام اجرا گل میخ ها تمامی سرامیک های آن ها شکسته و جمع آوری می گردند تا هم تمام گل میخ ها به صورت صد درصد بازدید چشمی شده و هم بتن به صورت کامل اطراف گل میخ ها را پر کند.

اجرا مش

بعد از اجرا آرماتور حرارتی روی سقف و یا آرماتورهای تقویتی پس از جمع آوری سرامیک ها شروع به جاگذاری آرماتورهای تقویتی و یا شبکه های آماده حرارتی با رعایت نکات اجرایی نظیر سفت کردن شبکه ها روی ورق فولادی و اجرا حداقل یک دهانه همپوشانی شبکه ها انجام خواهد شد.

بتن ریزی

در مرحله آخر ؛اقدام به بتن ریزی روی سقف می شود و با توجه به نیاز کارفرما بتن ریخته شده و به صورت دستی و یا به صورت ماله پروانه ای صاف و پرداخت می گردد.

الزامات فنی و اجرایی ورق فولادی

1-ارتفاع ورق فولادی دال عرشه نباید بیشتر از ۷٫۵ سانتی متر باشد.

2-عرض متوسط کنگره های پر شده با بتن، نباید از ۵ سانتی متر کمتر باشد.

3-حداقل مقاومت مشخصه فولاد برای ورق دال عرشه باید ۲۲۰۰ کیلوگرم بر سانتی متر مربع باشد.

4-حداقل ضخامت ورق دال عرشه ،۰٫۷۵ میلی متر می باشد.

5-استاندارد معمول کوتینگ روی ورق ها به میزان ۲۷۵ گرم بر متر مربع است که ضخامت تقریبی آن ۰٫۰۲ میلی متر روی هر سمت ورق می باشد.

6-حداقل همپوشانی ورق ها در عرض ۲۵ میلی متر و برای تکیه گاه فلزی و بتنی ۵۰ میلی متر و تکیه گاه میانی ۷۵ میلی متر خواهد بود.

7-از اتصال ورق ها به تیرها توسط آرماتوربندی  جدأ اجتناب شود.

ضخامت بتن

حداقل ضخامت سازه ای مورد نیاز بتن از روی تاج ورق ۵ cm می باشد اما این ضخامت برای مقاومت در برابر آتش سوزی طی مدت زمان های مختلف بیشتر می باشد.

بازشوها در عرشه فولادی

به سه شکل می توان داکتها و بازشوها را در سقف اجرا نمود.

۱ – بازشوها تا حداکثر ۳۰*۳۰ سانتی متر

مجاز می باشند و با محصور کردن فضای بازشو توسط یونولیت یا قالب های مخصوص از ورود بتن جلوگیری نمود و پس از اجرای بتن ریزی سقف و گیرش بتن ورق فولادی ناحیه بازشو بریده می شود.

۲ – بازشوها بزرگ تر از ۳۰*۳۰ سانتی متر و کمتر از ۷۰*۷۰ سانتی متر

با محصور کردن محل مورد نظر و اجرای آرماتور تقویت در دال بتنی اجرا می گردد و پس از گیرش بتن ورق ناحیه بازشو بریده خواهد شد

۳ – بازشوها بزرگتر از ۷۰*۷۰ سانتی متر

نیاز به تکیه گاه های ثابت نظیر تیر فرعی مناسب دارند.

اجرا ورق های دال عرشه به صورت کنسولی در دو حالت ممکن است اتفاق افتد

۱ – کنسول در جهت عمود بر مقطع ورق:

ورق فولادی تحمل هیچگونه باری نداشته و حتما باید لبه آن روی تیرهای کناری قرار گیرد.

۲ – کنسول در جهت موازی مقطع ورق فولادی

در صورت نداشتن بارهای متمرکز لبه ای همانند دیوارهای پیرامونی می توان به طول ۳۰ سانتی متر ورق را بیرون تر از تیر اجرا کرد و برای طول های بیشتر حتما باید از آرماتور تقویتی و یا تیرهای لبه ای در زیر آن استفاده گردد.

ضوابط فلاشینگ

قالب های انتهایی باید حداقل طولی به اندازه ۵ سانتی متر روی تیرها نشیمن داشته باشند.

فلاشینگ پیرامونی پلان و بازشوها از ورق فولادی با ضخامت حداقل ۰٫۵ میلی متر و به ارتفاع ورق و بتن روی آن بستگی دارد.

مقطع فلاشینگ به صورت نبشی با لبه برگشتی برای نصب تسمه می باشد.

تسمه ها از ورق با ضخامت حداقل ۰٫۵ میلی متر و به عرض ۳۰ میلی متر و حداکثر در طول ۶۰۰ میلی متر نصب می شوند.

جهت عدم جداشدگی ورق ها در طول اورلپ ورق های مجاور یکدیگر از پیچ خودکار با فاصله حداکثر ۶۰۰ میلی متر استفاده گردد.

برش گیرها

برش گیر از نوع گل میخ (stud) با اتصال جوشی یا عصایی با اتصال پرچی می باشد.

در ناحیه بحرانی تیرهای خمشی نباید گل میخ نصب شود.

  علت عملکرد نامناسب گل میخ می تواند یکی از موارد زیر باشد

ولتاژ نامناسب برق، ضخامت رنگ روی فلز و نوع گل میخ مصرفی و زاویه گان،. همچنین ضروری است تست خمش ۶۰ درجه با لوله را هم انجام دهیم .

فواصل گل میخ ها در امتداد تیرهای اصلی، نباید از ۸ سانتی متر بیشتر باشد.

فواصل گل میخ ها در امتداد تیرهای مختلط ،نباید از ۴۰ سانتی متر بیشتر باشد.

حداقل قطر سر گل میخ برابر با ۱٫۵ برابر قطر گل میخ و حداقل ارتفاع آن ۰٫۴ قطر گل میخ می باشد.

فاصله طولی گل میخ به طور معمول ۶۰ سانتی متر ، یا ۴ برابر ضخامت کل دال است ، هرکدام که کمتر است و حداکثر فاصله ۸ برابر ضخامت دال می باشد.

حداقل فاصله گل میخ تا لبه کنگره ورق فولادی نباید کمتر از ۵ سانتی متر باشد.

حداقل فاصله گل میخ تا لبه بال تیر ،نباید کمتر از ۲ سانتی متر باشد.

قطر گل میخ ها ،نباید بیشتر از ۲۰ میلی متر باشد.

حداقل ارتفاع گل میخ از روی ورق فولادی ۴ سانتی متر می باشد.

گل میخ ها باید حداقل دارای ۲۵ میلی متر پوشش بتن جانبی باشند.

قطر گل میخ نباید بزرگ تر از ۲٫۵ برابر ضخامت بال تیری که به آن جوش داده می شود. در نظر گرفته شود.

حداقل فاصله گل میخ ها در امتداد محور تیر ۶ برابر قطر و در امتداد عرضی ۴ برابر قطر گل میخ می باشد.

حداکثر فاصله گل میخ ها نباید بیشتر از ۸ برابر ضخامت دال بتنی باشد.

مش گذاری

آرماتور حرارتی در بالای تاج عرشه با حداقل و پوشش بتنی تا ۳۰ میلی متر و حداقل سطح مقطع ۰٫۰۷۵ درصد مقطع دال می باشد،اگر ازعرشه تنها به عنوان قالب استفاده شود، مساحت واحد سطح آرماتور حرارتی بر مبنای دال های متداول بتنی می باشد. حداقل اورلپ مش آرماتور حرارتی به اندازه یک چشمه کامل باید باشد و جهت جلوگیری از برآمدگی و جابجایی مش در حین بتن ریزی آن ها را توسط سیم آرماتوربندی به یکدیگر متصل می کنند.

بتن ریزی

در بتن ریزی سقف های عرشه فولادی تخلیه بتن روی تیرهای اصلی و خارج از وسط دهانه سقف باید تخلیه شود. با توجه به ضخامت کم بتن روی سقف نیاز به ویبره کردن آن نیست و توسط ماله های دستی و ماشینی پخش می شوند.

نصب سقف کاذب

در سقف های دال عرشه به طرق مختلفی می توان سقف کاذب را اجرا نمود

استفاده از میخ هیلتی نبشی فولادی و میلگرد آویز

استفاده از مهره دافتیل و میلگردهای یکسر رزوه

استفاده از میلگرد آویز شده در سقف

روش های آزمایش جوش گل میخ براساس ISO 14555

تست ها و بررسی ها شامل تست های غیر مخرب و مخرب  هستند که باید مطابق با الزامات استاندارد فوق باشد. کلیه بازرسی ها و تست ها می بایست مطابق با روش مشخص شده طبق آیین نامه انجام گیرد.

بررسی چشمی

برای جوشکاری قوسی کشیده گل میخ با فرول سرامیکی، بررسی های چشمی جهت ارزیابی موارد زیر را در نظر میگیریم:

الف) یکنواختی شکل و اندازه Fillet  مقادیر، طراحی جهت جوشکاری گل میخ قوسی کشیده با فرول سرامیکی در ISO 13918 ارائه می گردد.

ب) مکان، طول و زاویه گل میخ پس از جوشکاری

تست خمش

تست خمش به عنوان یک تست قالب گیری ساده برای چک تقریبی از داده های جوشکاری انتخابی کاربرد دارد. در تست مذکور جوش در معرض خمش قرار گرفته واگر مشکوک به وجود ضربه قوس الکتریکی و یا نقص قابل مشاهده  باشد گل میخ باید طوری خم شود که منطقه تنش مورد بررسی قرار گیرد. این کار با یکی از دو روش زیر انجام می شود:

الف) گل میخ هایی که باروش های جوشکاری گل میخ با فرول سرامیکی جوشکاری شده اند. گل میخ ها از وسط ۶۰ درجه خم می گردند.

ب) گل میخ ها با استفاده از یک المان خمش کمتر از حد الاستیک تحت فشار قرار می گیرند.

عملکرد سقف عرشه فولادی:

سقف های عرشه فولادی، سقف‌هایی با عملکرد توأم بتن و فولاد (کامپوزیت) اند  و  بارهای سازه ای وارده به ساختمان را تحمل می کنند.

 انگلیسی این سقف در زبان انگلیسی metal deck می باشد.

وجه تمایز این نوع سقف از مابقی سقوف

        ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل تحتانی

• برش گیرهای به کار رفته در این سقف

تاریخچه سقف عرشه فولادی:

در ابتدا از اینگونه سقف‌ها تنها به عنوان قالب درجا برای بتن‌ریزی سقف‌های متداول استفاده می‌شد.

امّا با گذشت  زمان با ایجاد تمهیداتی و با ایجاد  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 شده و از کاربردهای بسیار مناسب می باشد

در 40 سال اخیر  و با افزایش نیاز به سقف‌های کامپوزیت عرشه فولادی، شرکت‌های بزرگی در این زمینه آغاز به فعالیت نمودند .

اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی:

از مهمترین اجزای سقف metal deck می توان موارد زیر  را با توضیحات اجمالی خواهیم داشت :

الف: ورق فولادی

ب:برشگیر

ج:آرماتور

د: بتن

توضیحاتی در راستای هر یک ار ایتم های دکر شده :

الف: ورق فولادی:

 یکی از عناصر مهم در سقف metal deck که آن را از سایر سقف ها متمایز می کند ورق های فولادی است.

این ورق های فولادی گالوانیزه معمولاً دارای ضخامتی بین ۰٫۸ تا ۱٫۲میلی متر هستند.

ابتدا ورق ها توسط دستگاه‌های Roll Forming به روش نورد سرد به حالت موجدار شکل‌دهی می‌ شوند به صورتی که در مقطع ورق حاصله هر موج به شکل یک ذوزنقه دیده می‌شود.

ارتفاع ذوزنقه‌ها (‌عمق کنگره‌)  متغیر بوده و حداکثر ۷۵ میلیمتر می‌باشد همچنین عرض متوسط کنگره‌های پر شده با بتن نمی‌بایست کمتر از ۵۰ میلیمتر باشد‌.این ورق‌ها می‌بایست در جان خود ( قسمت شیبدار ورق) دارای فرو رفتگیها و برجستگی‌هایی باشند تا در‌گیری بین فولاد و بتن را ایجاد نمایند.

مهمترین و بارزترین نکته در مورد این ورق ها نحوه جابه جایی و دپوی آنها است. ترجیحا ورق های با سایر ها و شیارهای  یکسان در کنار هم قرار می گیرند 

 جابه جایی و دپوی این ورق ها بایستی به صورتی باشد که تغییر شکل در آنها اتفاق نیفتد.

 فوق نمونه ای از ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل مورد استفاده در سقف عرشه فولادی

ب: برشگیر:

 استفاده از ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل در سقف های عرشه فولادی این نوع سقف ها دارای برشگیرهای خاصی می باشند.

استفاده از این گل میخ ها به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا، از نقاط قوت این نوع سقف محسوب می‌شود.

قطر این برشگیرها حداکثر ۲۰ میلی‌متر و ارتفاع آن‌ها با توجه به شکل ورق فولادی متغیر است.

در نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقه‌ای اندازه‌گیری می‌شود از ۴۰ میلی‌متر نباید کمتر باشد.

 گل‌میخ‌ها توسط دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی به نام Stud Welder ‌ به بال تیرهای سازه‌ای جوش می‌شوند.

این فرآیند جوشکاری می‌تواند هم به صورت مستقیم روی بال تیر سازه‌ای انجام گیرد و هم از روی ورق فولادی انجام گیردقبل از قرارگیری گل‌میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار می‌گیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.

نمونه ای از برشگیرهای سقف متال دک در تصویر فوق آورده شده است.

ج: آرماتور:

استفاده از آرماتور در سقف متال دک برای موارد زیر کاربردی است:

الف: مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه‌های ممتد و کنسول ها.

ب: بارهای متمرکز یا بازشوها

ج: آرماتور حرارتی

د: مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف‌نظر شود.

لازم به ذکر است در صورت استفاده از میلگردهای آجدار متداول و موجود در بازار برای آرماتور بندی این سقف ها از سرعت اجرای این سقف تا حدودی کاسته می شود اما در صورت استفاده از مش‌های آماده سرعت اجرای سقف افزایش می یابد.

در هنگام استفاده از مشهای آماده بایستی استاندارهای مربوط ساخته، حمل و نصب رعایت شود.

د: بتن:

برای بتن این سقف عموماً از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده می شود.

مقاومت فشاری بتن با توجه به نوع بتن مصرفی تواند از ۲۰۰ تا ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر‌مربع متغیر باشد‌، که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد‌.

در بعضی از موارد می توان از بتن الیافی که الیاف آن از جنس پلیمر یا فولاد می باشند استفاده نمود.

مزایای استفاده از بتن الیافی عبارت اند از:

الف:افزایش سرعت اجرای سقف

ب:کاهش استفاده از آرماتور در سقف

ضخامت دال بتن آرمه در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از ۵۰ میلی متر کمتر باشد.

مزایای سقف عرشه فولادی:

مهمترین مزایای سقف متال دک نسبت به سایر سقف ها عبارت اند از:

1.  صرفه‌جویی در مصرف بتن سقف به میزان ۱۵ الی ۲۰ درصد
2. حمل آسان و نیاز به حداقل فضا برای دپو و نگهداری
3. کاهش قابل توجه هزینه‌های جاری کارگاه
4. مقاوم در برابر زلزله و سایر نیروهای جانبی به علت صلبیت بالا
5.  امکان اجرا و عملیات بتن‌ریزی کلیه سقف‌های ساختمان در یک زمان
6. کاهش وزن ساختمان
7. یجاد سطحی یکنواخت در زیر سقف
8. عدم نیاز به شمع‌گذاری و زیرسازی
9. کاهش تیرهای فرعی به حداقل مقدار آن (۲۰ تا ۳۰ درصد صرفه‌جویی در مصرف فولاد اسکلت سازه)
10. جرای بدون مانع داکت ها و رایزاها مطابق با نقشه‌های معماری
11. سهولت در نگهداری و عمل آوری بتن
12. کاهش ضخامت سقف و در نتیجه افزایش ارتفاع مفید در طبقات
13. کاهش وزن سازه(این سقف نسبت به سقف تیرچه بلوک ۴۰ درصد سبک تر می باشد و نسبت به سقف کامپوزیت ساده ۲۲ درصد)
14. مناسب برای ساختمان های فلزی بلندمرتبه

معایب سقف عرشه فولادی:

در تصویر فوق نمایی از سقف عرشه فولادی را مشاهده می نمایید.

با وجود مزایای زیادی که این سقف دارد معایبی نیز دارد که در ذیل به انها می پردازیم 

مهمترین معایب سقف عرشه فولادی عبارت اند از:

1. این سقف تنها در سازه های اسکلت فولادی قابلیت اجرا دارد و از آن در سازه های اسکلت بتنی،سازه های بنایی و … نمی توان استفاده نمود.
2. خوردگی فلز در مقابل عوامل خارجی.
3. ضعف در برابر آتش سوزی
4. کنترل تمامی جوش ها توسط ناظر

جوش نامناسب بعلت مهارت کم جوشکاران‌، قدیمی بودن ماشین آلات‌، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر‌، گران بودن هزینه آزمایش جوش و غیره؛ یکی از معایب بزرگ سقف متال دک است.

استانداردهای سقف عرشه فولادی:

مهمترین استانداردها برای کسانی که می خواهند در طراحی این سقف خبره شوند عبارت اند از:

• مقررات ملی ساختمان: مبحث دهم (طرح و اجرای ساختمان‌های فولادی)
• مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت شهرسازی
• استاندارد AISC 
• استاندارد ASTM
• استاندارد SCI
• استاندارد SDI
• استاندارد BSI

نحوه اجرای سقف عرشه فولادی:

مراحل اجرای سقف عرشه فولادی عبارت اند از:

الف: نقشه شاپ

پس از طراحی سقف و مشخص شدن فواصل تیرهای فرعی، نقشه‌های شاپ (نقشه‌های خرید) جهت جاگزاری صفحات برروی دهانه‌های مختلف تهیه و دستور تولید به کارخانه داده می‌شود.

ب- دپو و انتقال به طبقات:

در این مرحله  ورق های کامپوزیت پس از انتقال به کارگاه و دپو در یک فضای مناسب، توسط نیروی انسانی با کمک یک بالابر به تراز های مختلف طبقات منتقل می شود.

ج: جا گذاری عرشه های فولادی :

ورق‌های فولادی گالوانیزه ذوزنقه‌ای شکل شامل گیره های نر ومادگی هستند که براحتی توسط نیری انسانی نیمه ماهر در یکدیگر چفت می شوند .

د:نصب میلگرد و گل میخ :

در محلی که عرشه های فولادی برروی تیرها قرار گرفته اند، برای اتصال این دو ، از گل میخ استفاده می شود و این عمل باعث کاهش وزن تیرهای فولادی مصرفی می شود

ه:بتن ریزی :

در آخرین مرحله و پس از سپری کردن مراحل فوق عملیات بتن ریزی انجام می شود.ضخامت کم دال و یکنواختی سطح صفحات موجب خروج سریع هوا و ساده تر شدن عمل می شود . 

لوازم آلات اجرای سقف عرشه فولادی:

در زمان  نصب و پهن‌ نمودن عرشه‌ها نیاز به دستگاه هیلتی و دستگاه فرز می‌باشد.

از دستگاه فرز برای برش ورق ها به سایزهای دلخواه استفاده میشود .

دستگاه بالابر جهت حمل و نقل ورقه ها مورد نیازبوده تا از خم شدگی و بهم ریحتگی فواصل شیار جلو گیری شود.

دستگاه اِستاد ولدینگ (Stud Welding)  برای اتصال گل‌میخ‌ها به تیر‌ها از این دستگاه استفاده می شود .

از سایر لوازم مورد نیاز برای اجرای سقف عرشه فولادی می توان به پمپ بتن در هنگام عملیات بتن ریزی اشاره کرد تا هم بتون ریزی سریعتر و هم با دقت بیشتری انجم پذیرد.