سقف کامپوزیت یکی از دستاوردهای مهم تحول ساختوساز در جهان است که در ساختمانهای اسکلت فلزی مدرن نقش بیبدیلی ایفا میکند. این سیستم سقفی از ترکیب فولاد و بتن ساخته میشود و از لحاظ ساختاری، عملکردی و اقتصادی بسیار بهصرفهتر از بسیاری از سقفهای سنتی مانند تیرچه بلوک یا دال بتنی عمل میکند. در این سیستم، ورق فولادی گالوانیزه بهعنوان قالب ماندگار عمل میکند و در کنار بتن مسلح به یک سیستم یکپارچه تبدیل میشود که بارهای ثقلی و جانبی را بهصورت مؤثر منتقل میکند. در این مقاله از سایت آهنتاب در مورد انواع سقف کامپوزیت، ضخامت و نکات اجرای آن صحبت میکنیم.
انواع سقف کامپوزیت
سقف کامپوزیت وزن کمتر، سرعت اجرای بیشتر و مقاومت بهتر نسبت به سقفهای سنگین سنتی دارند و در ساختمانهای مدرن بسیار رایج شدهاند. در ادامه به انواع سقف کامپوزیت اشاره میکنیم:
سقف کامپوزیت ساده
سقف کامپوزیت ساده یکی از ابتداییترین انواع این سقفها است که از تیرهای فولادی اصلی، دال بتنی مسلح و اتصالات برشی تشکیل میشود. در این نوع، بتن بعد از اجرای ورق فولادی یا قالب، روی تیرهای فولادی ریخته میشود و با استفاده از گلمیخهای برشی یکپارچگی بین بتن و فولاد ایجاد میشود.
ترکیب این دو ماده باعث میشود که بخش فولادی در تحمل نیروهای کششی و بتن در تحمل نیروهای فشاری به بهترین نحو عمل کنند. یکی از مزایای سقفهای ساده کامپوزیت وزن کمتر و سرعت اجرای بالا نسبت به سقفهای سنتی بتنی است، زیرا نیاز به شمعگذاری گسترده برای قالببندی ندارد و بتن بهصورت یکپارچه روی تیرها عمل میکند. همچنین استفاده از توری مش جوشی به افزایش استحکام سقف کمک زیادی میکند.
سقف کامپوزیت با عرشه فولادی
سقف کامپوزیت عرشه فولادی نوعی دیگری از انواع سقف کامپوزیت است که در آن از ورقهای گالوانیزه فرمدار (عرشه فولادی) بهعنوان قالب دائم و عضو نگهدارنده بتن استفاده میشود. این ورقهای فولادی بهعنوان قالب عمل میکنند و پس از بتنریزی، بهصورت یک جزء سازهای نقش تیرچه یا نگهدارنده دال را ایفا میکنند؛. این سیستم باعث میشود که اجرای سقف سریعتر و با هزینه کمتر انجام شود، زیرا نیاز به قالببندی موقت حذف میشود. از مزایای این سقف میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
عرشه فولادی بهدلیل یکپارچگی بین بتن و فولاد، مقاومت بالایی در برابر بارهای عمودی و جانبی دارند و برای سازههای چند طبقه و کاربریهای صنعتی مناسب هستند.
عرشه فولادی باعث افزایش سختی دیافراگمی سقف میشود و در برابر نیروهای جانبی مثل زلزله عملکرد بهتری ارائه میدهد.
استفاده از ورقهای فرمدار همچنین بهعنوان سکوی کار ایمن در هنگام بتنریزی عمل کرده که فرآیند اجرا را بهطرز چشمگیری تسهیل میکند.
سقف کامپوزیت کرومیت
سقف کرومیت نوعی سقف کامپوزیتی توسعه یافته است که از تیرچههای فولادی شکلدار به همراه بتن تشکیل میشود. این تیرچهها بهگونهای ساخته شدهاند که بهصورت یکپارچه با بتن عمل کنند و در نتیجه بارهای مرده و زنده را بهطور مؤثری انتقال دهند. سیستم کرومیت برخلاف تیرچههای سنتی، نیاز به شمعبندی وسیع ندارد و بهطور معمول از قالبهای فلزی یا گالوانیزه برای نگهداری بتن استفاده میشود که اجرای آن را سریعتر میکند.
این نوع از انواع سقف کامپوزیت وزن کمتر نسبت به سقفهای بتنی سنتی و ظرفیت باربری مناسب دارد که باعث میشود در پروژههای تجاری و صنعتی با دهانههای متوسط پرکاربرد باشند. همچنین بهدلیل اینکه تیرچهها نقش آرماتورهای طولی را نیز ایفا میکنند، نیاز به آرماتوربندی گسترده کاهش مییابد و این موضوع میتواند هزینههای اجرایی را کاهش دهد.
سقف کامپوزیت روفیکس
سقف روفیکس (Roofix) یکی دیگر از انواع سقفهای کامپوزیتی است که از قالبهای فلزی مخصوص بهعنوان قالب دائم جهت بتنریزی استفاده میکند. این قالبها با اشکال خاص خود، علاوه بر نگهداری بتن تا زمان گیرش، بهعنوان بخش سازهای سقف نیز عمل میکند. به همین دلیل سرعت ساختوساز را نسبت به روشهای سنتی بسیار افزایش میدهند.
در این سیستم، بتن روی قالبهای روفیکس ریخته شده و پس از سخت شدن، قالب و بتن بهصورت یکپارچه عمل میکنند که باعث افزایش مقاومت سقف در برابر بارهای وارده میشود. از دیگر ویژگیهای سقف روفیکس قابلیت اجرای سریع در پروژههای با زمان محدود است. همچنین استفاده از کلاف مسوار در کنار این نوع سقف، میتواند استحکام و توزیع یکنواخت بار را بیشتر کند.
ضخامت انواع سقف کامپوزیت
در سقفهای کامپوزیت ضخامت کلی سقف از ترکیب پروفیل فولادی (عرشه) و بتن روی آن بهدست میآید و این اندازه بسته به نوع کاربرد، بارهای وارده و طراحی سازه متفاوت است.
ضخامت در سقف کامپوزیت سبک و کمعمق
در سقفهای کامپوزیتی با پروفیلهای کمعمق یا سبک، مثل عرشههای فلزی نازک یا مقاطع با عمق کمتر، ضخامت کلی سقف اغلب از حدود 80 میلیمتر تا حدود 120 تا 150 میلیمتر در نظر گرفته میشود. این نوع ضخامت برای سازههایی مناسب است که بارهای نسبتا سبکتر دارند یا در ساختمانهای مسکونی و تجاری با دهانههای کوتاهتر اجرا میشوند. ضخامت کمتر، وزن کلی سقف را کاهش میدهد و باعث میشود مصرف بتن و فولاد کمتر شده و هزینه اجرا پایینتر باشد.
ضخامت در سقف کامپوزیت با بار بالا
برای سقفهای کامپوزیتی که در پروژههای سنگینتر یا صنعتی بهکار میروند، یا در دهانههای بلندتر لازم است ضخامت کل سقف افزایش یابد تا ظرفیت باربری و صلبیت کافی فراهم شود. در این موارد، ضخامت کلی سقف میتواند تا حدود 150 میلیمتر تا 250 میلیمتر یا حتی بیشتر در طراحیهای خاص باشد. این کار باعث افزایش مقاومت در برابر خیز (انحراف) و بار مرده و زنده میشود و پایداری سازه را افزایش میدهد. در این نوع سقفها نیز استفاده از کلاف مسوار برای توزیع یکنواخت بار توصیه میشود.
نکته مهم:
در برخی سیستمهای پرعمقتر بهویژه زمانی که برای کاربریهای صنعتی، انبارها یا بارهای متمرکز بزرگ طراحی میشود، ضخامت سقف کامپوزیت حتی تا حدود 280 میلیمتر تا 320 میلیمتر نیز افزایش مییابد تا الزامات طراحی تحمل بار و ایمنی تامین شوند.
نکات اجرای انواع سقف کامپوزیت
در اجرای سقفهای کامپوزیت رعایت اصول فنی و نکات اجرایی دقیق باعث میشود سقف هم ایمنتر و مقاومتر شود و هم عملکرد مطلوبتری در طول زمان داشته باشد. این نکات بسته به نوع سقف (ساده، عرشه فولادی، کرومیت یا پانلی) کمی متفاوت است، اما اصول کلی در همه آنها مشترک هستند.
آمادهسازی و کنترل مصالح قبل از اجرا
قبل از هر چیز باید مصالح (ورقهای فولادی، تیرها، آرماتورها و برشگیرها) بهدرستی کنترل کیفیت شوند و محل پروژه طوری تنظیم شود که از تغییر شکل یا زنگزدگی ورقها جلوگیری شود. ورقهای فولادی باید در انبار خشک نگهداری شوند تا رطوبت و خوردگی باعث ضعف آنها نشود.
نصب تیرها و شاسیبندی دقیق
باید تیرهای فولادی و شاسیبندی مربوطه طبق نقشه سازه نصب شوند و صاف و تراز باشند، چون کوچکترین انحراف در پایهها میتواند باعث خیز غیراصولی سقف شود. در صورت نیاز به شمعبندی برای دهانههای بزرگتر یا زمانی که نمیخواهیم چند سقف را همزمان بتنریزی کنیم، باید شمعها در موقعیتهای مشخص شده قرار گیرند تا از خیز و لرزش سقف در زمان بتنریزی جلوگیری شود.
نصب ورقها و برشگیرها (گلمیخ)
در سقفهای عرشه فولادی و انواع کامپوزیت، ورقهای فولادی باید به دقت و بدون انحراف روی تیرها قرار داده شوند و برشگیرها مانند گلمیخها با فواصل معین و طبق محاسبات سازهای به تیرها جوش داده شوند تا اتصال فولاد و بتن به بهترین شکل انجام شود و مانع لغزش بتن در مقابل ورق شود.
آرماتوربندی و تثبیت محل بازشوها
آرماتورهای حرارتی و توزیعی باید در فواصل مشخص قرار بگیرند و قبل از بتنریزی محکم و تثبیت شوند تا در حین ریختن بتن جابهجا نشوند. در اطراف بازشوها برای تاسیسات یا پلهها نیز آرماتورهای تقویتی باید قرار داده شوند تا از تمرکز تنش و ترک جلوگیری شود.
بتنریزی اصولی و ویبره صحیح
بتنریزی باید یکنواخت و منظم انجام شود تا از ایجاد تخلخل یا لایههای ضعیف جلوگیری شود. استفاده از ویبره مناسب هنگام بتنریزی ضروری است تا حبابهای هوا خارج شوند و بتن بهدرستی با آرماتورها و ورقها درگیر شود. همچنین از بتن خیلی شل برای تسهیل اجرا استفاده نشود، چون باعث کاهش مقاومت نهایی میشود.
کنترل فضاهای تاسیساتی و فاصلهها
محل عبور لولهها، کابلها یا بازشوهای تاسیساتی باید پیش از بتنریزی مشخص شود و از بلوکهای موقت یا یونولیت برای جلوگیری از ورود بتن به این فضاها استفاده گردد تا بعداً نیاز به برش و تخریب در بتن ایجاد نشود.
رعایت فاصلههای استاندارد و تکیهگاهها
فواصل تیرهای فرعی ( تیرچههای چوبی در برخی روشها) باید طبق استانداردها و نقشههای اجرایی رعایت شود، حدود ۶۰ تا ۱۰۰ سانتیمتر تا از خیز غیرمعمول سقف جلوگیری شود و بارها بهدرستی منتقل شود.
کلام آخر
سقفهای کامپوزیت نوعی ساختار سقفی هستند که از ترکیب بتن و فولاد ساخته میشوند. انواع سقف کامپوزیت شامل سقف کامپوزیت ساده،کرومیت، عرشه فولادی و غیره هستند. هر کدام از این سقفها با توجه به نیاز سازه، میزان بارگذاری، طول دهانه و سرعت اجرای پروژه انتخاب میشوند و میتوانند در ساختمانهای مسکونی، اداری و صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سقفهای کامپوزیت علاوه بر استحکام، عایق حرارتی و صوتی مناسبی هستند و نصب آنها نسبت به سقفهای سنتی سادهتر و سریعتر است.