سقف کامپوزیت عرشه فولادی composisite metal deck

سقف های کامپوزیت عرشه فولادی گامیست در راستای صنعتی سازی ساختمان چرا که ضمن معرفی الزامات و روشهای اجرایی آن در آیین نامه های معتبر بین المللی و تائید آن توسط مرکز تحقیقات ساختمان ومسکن در کشورمان،دارای سرعت اجرای بالایی است.همانطور که اشاره شد با استفاده از این روش انواع مختلف سقف ها با کاربری ها روحالات متفاوت را میتوان اجرا نمود که ما در این مطلب به ویژگی ها وشیوه اجرای نوع خاصی از این سقف که در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان(بند10-1-2-7-5)تحت عنوان"مقاطع مختلف با استفاده ورق های ذوزنقه ای" به آن اشاره شده است میپردازیم.
اجرای سقف کامپوزیت عرشه فولادی:
سقف کامپوزیت عرشه فولادی در مجموع شامل چهار نوع مصالح است که عبارتند از:الف)ورق فولادی ب)برش گیر ج)آرماتور د)بتن 
در اینجا به اختصار به مشخصات آنها میپردازیم:
الف)ورق فولادی (steel sheet )
ورق فولادی شاخص ترین مصالح این نوع سقف میباشد که برای ساخت آن ورق فولادی گالوانیزه (هر دو طرف)با ضخامتهای 0.8 تا 1.2 میلیمتر را بوسیله دستگاههای Rolll Forming به روش نورد سرد (cold forming) به حالت موج دار شکل دهی میکنند،به صورتی که در مقطع حاصله هر موج به شکل ذوزنقه دیده میشود.برای محاسبه ی مشخصات هندسی مقطع می بایست از ضخامت پوشش گالوانیزه (Zinc coating) صرفنظر نمود ارتفاع ذوزنفه ها (عمق کنگره های پر شده با بتن نمی بایست کمتر از 50 میلیمتر باشد.
ضمن رعایت ضوابط موجود برای کاربری های مختلف به حالت های خاصی از ذوزنقه شکل داد،تا به قابلیت های جدید دست یابند.این ورق ها میبایست در جان خود (قسمت شیب دار ورق) دارای فرو رفتگی ها وبرجستگی یایی باشند تا درگیری (Interlock) بین فولاد وبتن را ایجاد نمایند. در طی مراحل بارگیری،حمل ودپوی این ورق ها می بایست دقت لازم برای جلوگیری از تغییر شکل (Deformation) آنها صورت گیرد.
ب)برش گیر (Stud shear connector) 
برش گیر ها یا گل میخ های خاصی که در این نوع سقف استفاده میشود به جهت نوع مصالح و روش خاص اجرا،یکی دیگر نقاط قوت این نوع سقف محسوب می شود.قطر این برش گیر ها حداکثر 20 میلیمتر وارتفاع آنها بسته به شکل ورق فولادی متغیر می باشد ودر نهایت حداقل ارتفاع گل میخ بعد از نصب که از بالای ورق ذوزنقه ای اندازه گیری می شود نباید کمتر از 40 میلیمتر باشد.
این گل میخ ها بوسیله دستگاه جوش قوس الکتریکی خاصی که Stud Welder خوانده می شود به تیر های سازه ای جوش می شود.این فرایند جوشکاری میتواند هم بصورت مستقیم روی بال تیر سازه ای (Attach Welding Direct) و هم از روی ورق فولادی انجام گیرد (Through the sheet welding) قبل از قرار گیری گل میخ یک حلقه سرامیکی در محل جوش قرار میگیرد تا از حوضچه مذاب ایجاد شده در لحظه ایجاد قوس الکتریکی محافظت نماید.
ج)آرماتور (Reinforcement)
آرماتوربندی در چهار مورد زیر می بایست اجرا گردد:
1-مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه های ممتمد وکنسول ها
2-بارهای متمرکز یا بازشوها
3-آرماتور حرارتی
4-مقاومت در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرف نظر شود.
د)بتن
مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به اینکه از بتن سبک یا بتن معمولی استفاده میشود میتواند از 200 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع متغیر باشد،که با توجه به نوع بارگذاری ومشخصات دهانه تعیین خواهد شد.
در هنگام محاسبه مشخصات هندسی مقطع می بایست به جهت کنگره های ورق فولادی نسبت به تیر سازه ای موجود دقت نمود چرا که در صورت عمودی بودن کنگره هابر تیر،از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق ذوزنقه ای باید صرفنظر نمود.
ضخامت دال بتنی در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد.با توجه به این موضوع در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر 75 میلیمتر مجموع ضخامت سقف 125 میلیمتر خواهد بود.

روش های طراحی:
اصولا دو روش کلی برای طراحی این نوع سقف وجود دارد
الف)ورق فولادی به عنوان قالب ماندگار (Shuttering Permanent)
ب)ورق فولادی به عنوان المان کششی(Component Tensile)
روش سوم دیگری نیز وجود دارد،که طراحی بر اساس نتایج بدست آمده از یک سری آزمایش های استاندارد انجام میپذیرد که این امر مستلزم ساخت نمونه هایی با دقت بالا و سپس انجام آزمایش های مذکور با شیوه خاص خود و در نهایت قرار گرفتن خروجی های قابل استفاده از آنهاست.
الف)ورق فولادی به عنوان قالب ماندگار
در این روش طراحی،از قابلیت مقاومت کششی ورق فولادی در مقطع صرفنظر می کنند،به عبارت دیگر ورق فولادی به عنوان یک قالب نگاه می کنند که میبایست قادر به تحمل بارهای زنده (ابزار ونفرات) موجود تا مرحله بتن ریزی وهمچنین وزن بتن خیس وخشک باشد که البته پس از گیرش بتن نیازی به دکفراژ ندارد وتا پایان عمر ساختمان باقی خواهد ماند. در این حالت در واقع از عملکرد(Contribution) سازه ای ورق فولادی چشم پوشی شده وسقف به عنوان یک دال بتنی مسلح در نظر گرفته می شود این نحوه طراحی،موجب می شود مقدار آرماتور محاسباتی مقطع بیشتر شود چرا که می بایست به جای ورق فولادی نیز در تحمل کشش مقطع شرکت نمایند.طراحان سقف های کامپوزیت عرشه فولادی در این حالت،معمولا این آرماتور های کششی را در کف کنگره ها قرار داده و آنها را آرماتور های طولی(Longitudinal Reinforcement) می نامند.
ب)ورق های فولادی به عنوان المان کششی
در این روش ورق فولادی به عنوان المان کششی مقطع در نظر گرفته می شود ومقطع حاصله به صورت مرکب عمل میکند در واقع در این حالت بتن و ورق فولادی به اندازه ای کافی است که در حین مقاومت در برابر لنگرها وبرش های موجود با یکدیگر عمل کرده ودچار لغزش نسبت بهم نمیشوند.
طراحی با استفاده از این فرضیات اقتصادی ترین حالت این سقف را بدست میدهد چرا که موجب کاهش آرماتور محاسباتی مقطع خواهد شد.
هر چند در نظر گرفتن درستی این فرضیات منوط به داشتن اطلاعات دقیق از مشخصات هندسی ورق و انتراکشن (Interaction) بتن و ورق فولادی دارد.

مزایای سقف کامپوزیت کرمیت
1-کاهش وزن سقف
2-نداشتن لرزش نسبت به سقف های دیگر به دلیل اساس مقطع ذوزنقه ای شکل
3-پایین بودن تنش بتن
4-امکان نظارت بر اجرای سقف پس از دکفراژ قالب ها
5-عدم نیاز به شمع بندی
6-بالا بودن سرعت اجرا
7-امکان اجرای همزمان چند سقف
8-سهولت اجرای داکت وتاسیسات از بین تیرچه ها(75 سانتیمتر فاصله آزاد)

مزایای کامپوزیت عرشه فولادی
1-در اختیار داشتن یک عرشه فولادی با ایمنی بالا قبل از بتن ریزی
2-کاهش ضخامت سقف
3-سطح یکنواخت و یک دست زیر سقف باظاهری زیبا
4-قابلیت اجرا در پلان های معماری پیچیده با رعایت جزئیات
5-امکان شکل دهی وتعیین موقعیت دقیق داکت های تاسیساتی
6-امکان اجرای سقف های مختلف با کاربری ها و دهانه متفاوت
7-امکان اجرا در انواع شرایط آب وهوایی
8-عمر مفید و طولانی
9-سرعت اجرای بالا
10-بدون نیاز به شمع بندی
11-امکان اجرای چندین سقف به طور همزمان
12-حذف کامل مراحل قالب بندی و دکفراژ
13-کاهش تعداد تیر های فرعی
14-کاهش بار مرده