ساخت و نحوه اجرای سقف کامپوزیت از صفر تا صد در یک مقاله

شناخت سقف‌ها یکی از دانستنی‌های مورد نیاز هر مهندس عمران است. به عنوان یک مهندس عمران به دلیل کاربرد فراوان سقف کامپوزیت بسیار با آن برخورد خواهید داشت. اما چه قدر در مورد آن‌ها می‌دانید؟! با نحوه اجرای سقف کامپوزیت در اسکلت فلزی آشنا هستید؟

در این مقاله تمام جزئیات و نکات حرفه‌ای مربوط به انواع سقف کامپوزیت‌، نحوه اجرا، معایب و مزایا سقف کامپوزیت زیر ذره بین برده‌ایم. با ما همراه باشید تا با دست پر از آکادمی عمران خارج شوید!

 

 

سقف کامپوزیت چیست

سقف کامپوزیت یکی از روش‌های متداول در سازه‌های فلزی است، این سقفها به دلیل عملکرد مرکب فولاد و بتن، در تحمل نیروهای وارده مقاوم است که معروف به سقف مرکب نیز است.

برای این که بیشتر با ریزه کاری‌های سقف مرکب یا کامپوزیت آشنا شوید، حتما فیلم زیر را مشاهده کنید.

انواع سقف‌های کامپوزیت به علت سرعت بالا، سهولت نسبی اجرا، امکان اجرای همزمان چند سقف بدون نیاز به شمع بندی، قیمت مناسب و در عین حال ایجاد صلبیت بالای سقف، بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند.

برای مشاهده تمامی مقالات مربوط به سقف های اسکلت فلزی به صورت یک جا و رایگان، روی لینک آبی رنگ کلیک کنید. 

 

انواع سقف کامپوزیت

انواع سقف های کامپوزیت با توجه به مصالحی که در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود به چند دسته کلی تقسیم می‌شوند.

سقف کامپوزیت ساده

این نوع سقفها شامل تیرهای فرعی، برش گیر از نوع ناودانی، شبکه‌های میل‌گرد حرارتی و دال بتنی است.

سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی هم شامل تیرهای فرعی، ورق‌های فولادی شکل داده شده، برش گیر از نوع گل میخ، شبکه میلگردهای حرارتی و دال بتنی است.

برای مطالعه بیشتر در مورد عرشه فولادی و گل میخ به مقالات ” سقف عرشه فولادی “ و ” گل میخ “ مراجعه کنید.

ضخامت سقف کامپوزیت

ضخامت سقف کامپوزیت از ارتفاع پروفیل فولادی و بتن ریخته شده تشکیل می‌شود و در انواع سقف‌های کامپوزیت متفاوت است. این در حالی است که ضخامت بتن سقف‌های معمولی بین 7 تا 12 سانتی متر است.

پروفیل‌های فولادی مصرفی در سقف‌های کامپوزیت نیز می‌تواند شامل هریک از موارد زیر باشد که قسمتی از ضخامت سقف کامپوزیت را تشکیل می‌دهد.

IPE (1

CPE (2 (لانه زنبوری)

3) مقاطع تیر ورق

مراحل اجرای سقف کامپوزیت

در ادامه این مقاله با مراحل نحوه اجرای سقف کامپوزیت آشنا می‌شویم:

1) قالب بندی سقف کامپوزیت

بعد از اجرای اسکلت ساختمان و قرار دادن تیرهای فرعی، قالب بندی سقف کامپوزیت که معمولا به روش تخته کوبی است انجام می‌شود.

برای این کار چهار تراش‌هایی با ابعاد ۵×۵ یا ۷×۷ و با طول برابر با فاصله‌ی بین دو تیر فرعی از هم، در داخل جان تیرها قرار می‌دهیم. 

فواصل چهار تراش‌ها با توجه به فاصله تیرهای فرعی (معمولا حدود 1 متر)، مقطع چهار تراش‌ها (عموما 5 در 5 سانتی متر و در برخی مواردی 7 در 7 سانتی متر) و ضخامت ورق‌های فلزی برای قالب بندی (2، 2.5 و 3 میلی متر) تعیین می‌گردد.

به طور کلی رعایت فاصله حدود 50 تا 60 سانتی متر جهت جلوگیری از خیز سقف مناسب است.

سپس به وسیله ی کوبیدن گوه بین بال پایین تیرها و زیر چهار تراش‌ها آن‌ها را در جای خودشان محکم می‌کنیم که چهار تراش‌ها به بال بچسبند و سپس تخته‌هایی را به صورت طولی روی چهار تراش‌ها قرار می‌دهند.

خیز قالب در کنار تکیه گاه‌ها به دلیل فاصله زیاد چهار تراش از بر ستون یکی از اشکالات اجرایی متداول است. لذا لازم است اولین چهار تراش در نزدیکی بر ستون نصب گردد.

جهت جلوگیری از در رفتن قالب حین بتن ریزی ناشی از ضربات پمپ و لوله انتقال بتن و یا تردد عوامل اجرایی، گوه‌ها باید کاملا در جای خود محکم شوند.

از تخته‌های سالم با ضخامت کافی حدود 2 تا 2.5 سانتی متر بر روی چهار تراش‌ها استفاده شود. شکستگی احتمالی تخته‌های فرسوده موجب خیز زیاد سقف می‌گردد. 

جهت جلوگیری از هدر رفتن شیره بتن باید قالب‌ها کاملا کنار هم قرار گرفته و درزهای بزرگ به نحو مناسب پر شوند. همچنین به عنوان یک راهکار اجرایی می‌توان روی سقف را با یک لایه پلاستیک پوشش داد. 

نکته حائز اهمیت این است که جهت عملکرد مرکب فولاد و بتن، پلاستیک تنها روی قالب‌ها پهن شده و روی تیرهای اصلی و فرعی قرار نگیرد. 

معمولا پس از تکمیل قالب بندی و جهت جلوگیری از چسبیدن قالب به بتن، سطح آن با روغن سوخته یا گازوئیل آغشته می‌شود.

در این موارد لازم است روغن در حداقل ممکن به کار رفته و از ریختن زیاد آن روی سطح اجتناب شود. روغن زیاد موجب چرب شدن میلگردها و عدم اتصال مناسب با بتن و افت مقاومت آن می‌گردد.

پیش از بتن ریزی باید سطح قالب تمیز شده و تا حد امکان از مواد اضافی مثل ته الکترود، گل جوش و غیره پاکسازی شود.

برای مطالعه بیشتر در مورد قالب بندی به مقاله ” قالب بتن “ حتما سر بزنید.

 

2)میلگردهای حرارتی

بعد از مرحله اول میلگردهای حرارتی به صورت مش در دو جهت طولی و عرضی به فاصله‌های تعیین شده در روی نقشه، روی سقف پهن و توسط سیم مفتول (آرماتوربندی) به هم متصل می‌شوند. این اتصال بیشتر برای این است که در هنگام بتن ریزی جا به جا نشوند.

دقت کنید گره سیم آرماتور بندی به سمت داخل سقف برگردانده شود تا بیرون از بتن نماند و با زنگ زدگی آن، زنگ زدگی به آرماتورهای سقف منتقل نشود.

میلگردهایی که به صورت شبکه بندی روی سقف کامپوزیت قرار دارند میلگردهایی حرارتی هستند که باعث یکپارچه شدن بتن و مانع ترک خوردن آن می‌شوند و در فاصله‌های ۲۰ تا ۳۰ سانتی متر از یکدیگر بر روی سقف قرار می‌گیرند.

تا حد امکان شبکه آرماتور به صورت منظم در دو جهت عمود بر هم اجرا شده و از افزایش فواصل اجتناب گردد. افزایش فاصله آرماتورها موجب گسترش ترک‌ها در آن نواحی می‌گردد.

میلگردهای حرارتی سقف کامپوزیت حتما باید آج دار باشند البته با توجه به نظر محاسب می تواند A2 یا A3 باشند، باید در نظر داشت که معمولا در اجرا از نوع A2 برای میلگردهای حرارتی این نوع سقف استفاده می‌کنند.

معمولا در طراحی از آرماتور AII و AIII با قطر 8، 10 یا 12 میلی متر استفاده می‌شود. لذا باید از تغییر در نوع آرماتور بدون معادل کردن مقطع اجتناب گردد.

برای مطالعه و بررسی بیشتر در مورد میلگردها و کاربردشان حتما به مقاله ” انواع میلگرد “ مراجعه کنید.

توصیه می‌شود آرماتور بندی سقفها پس از تکمیل جوش اسکلت شامل رو سری‌ها، لچکی و برش گیرها آغاز شود.

برش آرماتورهای سقفها توسط جوشکاران جهت تکمیل اتصالات از موارد شایع است که دوباره کاری‌های مورد نیاز و ناپیوستگی‌های آرماتور در نزدیکی تکیه گاه‌ها از معایب آن به شمار می‌رود.

دقت کنید در صورت قطع آرماتور سقف، وصله مناسب با هم پوشانی کافی در طرفین انجام شود.

در مقاله ” میلگرد حرارتی “ به طور کامل در مورد میلگردهای حرارتی و نکات آن‌ها صحبت می‌کنیم.

 

3) نصب اسپیسر بتن و قالب محیطی در سقف کامپوزیت

جهت حفظ ارتفاع آرماتورها ترجیحا از فاصله نگه دار (spacer) پلاستیکی استفاده شود. استفاده از تکه سنگ و یا مشابه آن به علت ضخامت متغیر مطلوب نیست.

اسپیسرها را در زیر شبکه میلگردهای حرارتی قرار می‌دهند تا بتن به زیر میلگردها رفته و در واقع پوشش و کاور بتن حفظ شود.

با توجه به ضخامت سقف (عمدتا 8 یا 10 سانتی متر) اسپیسر با ارتفاع مناسب انتخاب شود. در برخی موارد به علت ضعف دانش فنی از اسپیسر بلند استفاده شده که عملا آرماتور بالاتر از تار خنثی و در محدوده تنش فشاری قرار می‌گیرد. اسپیسر 3 یا 4 سانتی متری با توجه به ضخامت سقف مناسب است.

بعد از تمام شدن عملیات آرماتوربندی و یک قالب محیطی به ارتفاع ۱۰ سانتی متر (بعضی مواقع بیشتر) در لبه‌های کناری سقفها نصب می‌کنند تا به هنگام بتن ریزی، بتن به طبقات پایین سرازیر و ریخته نشود.

 

نکات بتن ریزی سقف کامپوزیت

بتن با اسلامپ حدود 8 جهت اجرای سقفها مناسب است. شل کردن زیاد بتن جهت سهولت اجرا و تسطیح آسان موجب آب انداختگی و افت محسوس مقاومت بتن می‌گردد.

اگر می‌خواهید در مورد اسلامپ بتن بیشتر بدانید به مقاله ” اسلامپ بتن “ حتما سر بزنید.

پاشیدن سیمان خشک روی بتن جهت کاهش میزان آب انداختگی مجاز نیست.

ضخامت بتن سقف حین بتن ریزی باید توسط شاخص‌هایی اندازه گیری شده تا از افزایش بی مورد آن و سنگین شدن سازه پیشگیری شود. این شاخص‌ها با جوش دادن دو تکه میلگرد عمود بر هم به شکل صلیب ساخته می‌شود.

ویبره سقفها در هنگام بتن ریزی جهت پر کردن فضاهای خالی و خروج حباب‌های هوا الزامی است.

برای مطالعه بیشتر در مورد ویبره زدن بتن و انواع ویبراتور به مقاله ” ویبراتور بتن“ حتما سر بزنید.

 

عملیات ماله کشی و پرداخت بتن همزمان با بتن ریزی هر قسمت انجام شده تا سطح کار کاملا تراز و صاف شود.

برای اینکه در مورد پرداخت بتن و نکات آن بیشتر بدانید به مقاله ” پرداخت بتن “ مراجعه کنید.

از ماله کشی و پرداخت زیاد سطح بتن مخصوصا در بتن‌های با اسلامپ بالا اجتناب شود. زیرا این کار موجب آب انداختگی بالا و بروز ترک‌های زیاد پس از خشک شد بتن می‌گردد.

در بتن ریزی در هوای سرد، تمهیدات لازم نظیر استفاده از مواد افزودنی بتن زود گیر کننده یا ضد یخ فراهم شود.

یخ زدن بتن سقفها به دلیل ضخامت کم و سطح وسیع کاملا محتمل و موجب افت محسوس مقاومت آن خواهد بود. سطح بتن یخ زده پوسته پوسته شده و با فشار کم به راحتی فرو رفته و خرد می‌شود. 

با مطالعه مقاله ” بتن ریزی در هوای سرد “ از جزئیات بتن ریزی مطلع شوید.

پوشاندن دور کار با گونی، روشن کردن آتش یا قرار دادن چند مشعل در زیر سقفها و پهن کردن لایه پلاستیک یا پشم شیشه روی آن جهت کاهش احتمال یخ زدگی کاملا موثر است.

به راحتی با تهیه رول‌های پشم شیشه یا پوشش نایلونی می‌توان عایق بسیار مناسب جهت حفاظت بتن تهیه نمود.

پس از بتن ریزی تا حداقل 3 روز باید سطح بتن مرطوب نگه داشته شود. غرقاب کردن سقفها یا پهن کردن گونی نخی روی سطح جهت حفظ رطوبت مفید است.

در مورد عمل آوری بتن در مقاله ” عمل آوری بتن “ بیشتر بخوانید.

از باز کردن زود هنگام قالب‌ها و برداشتن شمع‌ها مخصوصا در فصول سرد سال اجتناب شود. افزایش محسوس خیز سقفها در اثر باز کردن زود هنگام قالب‌ها کاملا محتمل است.

 

نحوه اجرا سقف کامپوزیت

پس از تکمیل جوشکاری ، اتصالات و نصب کلیه برش گیرهای تیرها، ابتدا چهار تراش‌ها با استفاده از گوه‌های چوبی زیر بال فوقانی تیرها نصب می‌شوند.

 

برش گیر چیست

برای سقف عرشه فولادی، برش گیر از نوع گل میخ استفاده می‌شود و برای سقف کامپوزیت ساده، برش گیر از نوع ناودانی است. البته در بعضی از موارد از نبشی هم به جای ناودانی استفاده می‌کنند.

وظیفه اصلی برش گیر این است که برش افقی در محل تماس تیر فولادی و دال بتنی را تحمل کند و در نتیجه باعث یکپارچگی در کل تیر شوند. همچنین برای اتصال و یکپارچگی تیرها و دال بتنی استفاده می‌شود.

در نصب برش گیرها به جهت آن‌ها دقت کنید.  

سپس تخته‌ها روی چهار تراش‌ها قرار گرفته و صفحات فلزی روی سقفها پهن می‌گردد. 

در مرحله بعد جهت جلوگیری از چسبیدن ورق‌ها به بتن و سهولت هنگام باز کردن، روی سقفها با استفاده از روغن سوخته یا گازوئیل چرب می‌شود.

پس از درز گیری سقف، یک شبکه مش در دو جهت عمود برهم به فواصل 10 تا 20 سانتی متر متناسب با سایز آرماتور و بار وارده اجرا می‌شود.

در مرحله بعدی پس از تعبیه محل باز شوها و داکت‌های تاسیسات و نصب آرماتورهای تقویتی مورب اطراف آن‌ها، بتن ریزی سقفها به ضخامت 8 تا 10 سانتی متر متناسب با نقشه‌های سازه اجرا می‌گردد.

 

نکات اجرای سقف کامپوزیت

جهت کاهش سایز تیرهای فرعی به دلیل عملکرد مرکب مقطع پس از گیرش بتن، می‌توان سقف کامپوزیت‌ها را همراه با شمع بندی اجرا نمود. در این صورت باید از شمع‌های چوبی یا فلزی با ارتفاع و فواصل مناسب مطابق با نقشه‌های اجرایی استفاده شود. 

در تقاطع سقفها و دیوار برشی، جهت اتصال مناسب ترجیحا از میلگردهای L شکل (عصایی) با قطر 10 تا 12 میلی متر و طول حدود 100 – 200 سانتی متر استفاده شود.

نیمی از طول میلگردها در داخل دیوار و نیمی دیگر روی سقف قرار گرفته و موجب اتصال مناسب سقف و دیوار می‌گردد.

جهت جلوگیری از تخریب آتی سقف، محل داکت‌های تاسیسات با استفاده از تخته و یا یونولیت مشخص گردد. همچنین لازم است آرماتورهای تقویتی قطری در اطراف بازشوهای بزرگ نصب گردد.

قبل از بتن ریزی سقف، مجددا یک بار دیگر کلیه جوش‌ها، برش گیرها، محل داکت‌ها، فاصله آرماتورها، آرماتورهای تقویتی دور باز شوها و قالب چوبی پیرامونی کنترل شده و از محکم بودن گوه‌های چوبی زیر قالب‎‌ها اطمینان حاصل شود.

جهت جلوگیری از پیش روی بتن در لبه‌های کار و مشکلات آتی در نماسازی، باید تخته‌های چوبی پیرامونی با سیم کاملا مهار شوند.

عدم رعایت پیش آمدگی سقفها از اشتباهات اجرایی شایع است.

معمولا با کاهش مقطع ستون‌ها در ارتفاع، مقطع سقفها نیز هم باد بر خارجی ستون همان طبقه اجرا شده  که در مراحل بعدی، با نبشی کشی سراسر جهت دیوار چینی و یا ایجاد لغاز در نماسازی سعی در رفع آن می‌گردد.

لذا جهت کاهش هزینه‌ها لازم است پیش آمدگی هر سقف با طبقه تحتانی توسط شاقول دستی و ریسمان کشی کنترل شود.

در صورت نیاز به پیش آمدگی سقف، استفاده از ناودانی نمره 6 با جوش دور تا دور (به صورت نری) در فواصل 0.5 تا 1 متر متناسب با بارگذاری وارده جهت افزایش صلبیت قسمت طره به عنوان یک راهکار پیشنهاد می‌گردد.

 

معایب و مزایا سقف کامپوزیت

معایب و مزایا سقف کامپوزیت از عواملی هستند که یک مهندس می‌تواند تشخیص دهد که آیا این سقف برای پروژه مورد نظر مناسب است یا نه؟ 

در ادامه به شرح معایب و مزایا سقف کامپوزیت می‌پردازیم:

 

مزایای سقف کامپوزیت

عدم نیاز به شمع بندی

امکان بتن‌ریزی هم‌زمان چندین سقف

مقاومت بالا در مقایسه با سایر سقفها

کاهش مصرف بتن 

یکپارچگی سقفها و اسکلت سازه

کاهش مصرف فولاد به دلیل عملکرد مرکب

وزن پایین سقفها و در نتیجه سبک شدن کل سازه 

صرفه نظر کردن از بتن کششی و جایگزینی فولاد در ساخت آن، که فولاد هم در کشش و هم در فشار عملکرد خوبی دارد.

‌در سقف کامپوزیت به دلیل وجود نداشتن بلوک سفالی یک فضای توخالی مناسب بین تیرآهن‌ها وجود دارد، از این فضای توخالی می‌توان برای لوله ‌کشی‌‌های برق و آب و تاسیسات ساختمان استفاده کرد.

آخرین مورد از مزایا سقف کامپوزیت این است که بین دال و سقف کاذب زیر آن یک بالشتک هوا وجود دارد که عایق صوتی مناسبی است.

 

معایب سقف کامپوزیت

معایب سقف کامپوزیت به شرح زیر است:

اولین مورد از معایب سقف کامپوزیت این است که زمان اجرای سقف کامپوزیت به نسبت دیگر سقفها کمی بیشتر است.

در ضخامت‌های کم سقف لرزش دارد.

هزینه تمام شده سقف کامپوزیت معمولی به دلیل اجرای سقف کاذب در زیر آن، از دیگر سقف‌ها بیشتر است.

معایب سقف کامپوزیت کم تر از مزایا آن است و همین امر باعث شده است که مهندسین توجه ویژه ای به این نوع سقفها داشته باشند.

در مقاله ” تیرچه کرومیت  “ و  ” قیمت تیرچه کرومیت ” با نوع دیگری از سقفهای اسکلت فلزی آشنا شوید. همچنین در صورتی که مشتاق به یادگیری تمام نکات اجرای ساختمان هستید توصیه می‌کنیم پکیج صفر تا صد اجرای ساختمان را از دست ندهید.