سقف عرشه فولادی چیست | بررسی دیتیل و ضخامت

سقف عرشه فولادی یکی از کارآمدترین سیستم‌های سقفی است که در ساختمان‌سازی مدرن به‌کار می‌رود. اما چه عواملی باعث محبوبیت این نوع سقف شده است؟ آیا می‌دانید که این نوع سقف چه مزایایی نسبت به سایر سیستم‌های سقفی دارد؟ آیا از اندازه ضخامت سقف عرشه فولادی آگاه هستید؟ ما در این مقاله به‌طور مفصل به جزئیات سقف عرشه فولادی از جمله انواع، کاربرد، مشخصات فنی، مزایا و معایب آن پرداخته‌ایم؛ پس تا انتهای این مطلب همراه آکادمی عمران باشید.

عرشه فولادی یعنی چه؟

عرشه فولادی (Steel decking) که با نام عرشه فلزی (metal decking) نیز شناخته می‌شود، در واقع نوعی ورق از جنس فولاد گالوانیزه است که با طراحی و استانداردهای خاصی تولید می‌شود. ورق عرشه فولادی یکی از مصالح پرکاربرد برای ساخت سقف ساختمان‌ها به شمار می‌رود. ویژگی‌های فیزیکی و شیمیایی مطلوب، هزینه مقرون به صرفه و دسترسی نسبتا آسان به این ماده سبب شده تا در اجرای سقف اسکلت فلزی مورد استفاده قرار گیرد.

سقف عرشه فولادی چیست؟

سقف عرشه فولادی که از ورق‌های فولادی سرد نورد شده ساخته می‌شود، نوعی سقف کامپوزیت یا در اصطلاح مرکب (مختلط) است. این سقف با اسامی دیگری نظیر سقف عرشه فلزی، سقف متال دک، سقف عرشه کفی و عرشه Q نیز شناخته می‌شود، اما سقف عرشه فولادی شناخته شده‌ترین نام در صنعت ساختمان‌سازی است.

این سقف در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ویرایش 1401، زیر عنوان اعضای خمشی با مقطع مختلط یعنی ترکیب بتن و فولاد آورده شده است. ورق‌های عرشه فولادی نقش قالب و مسلح کننده بتن را داشته و عملکرد این سقف به‌گونه‌ای است که بارهای زنده و مرده سازه را تحمل کرده و به سازه زیرین منتقل می‌کند.

انواع سقف های عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی بر اساس چندین عامل از جمله شکل، ابعاد، نوع کاربری و عمق کنگره‌ها (گام) روی ورق‌ها دسته‌بندی می‌شوند. اما شایع‌ترین نوع طبقه‌بندی مربوط به شکل و عمق کنگره‌ها است که به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

1. معمولی
2. کامپوزیت
3. قالبی

سقف‌های عرشه فولادی معمولی

این سقف به دلیل داشتن مقاومت بالا، وزن پایین، هزینه مناسب و اجرای آسان برای ساخت سقف‌های کم شیب، صاف یا طاق دار مناسب است. انواع این نوع سقف به شرح زیر است:

• نوع A دارای دندانه‌های باریک است.
• نوع B دارای دندانه‌های پهن است.
• نوع F دندانه‌هایی متوسط از لحاظ پهنا دارد.
• نوع N دارای دندانه‌های عمیق و پهن است.

سقف‌های عرشه فولادی کامپوزیت

این نوع سقف‌ها به منظور ایجاد یکپارچگی بیشتر بین دال بتنی و عرشه فولادی طراحی شده‌اند. سقف عرشه فولادی کامپوزیت به دو دسته SB و SBR تقسیم می‌شوند.

نوع SB

انواع سقف‌های عرشه فولادی کامپوزیت نوع SB عبارت‌اند از:

• نوع اول: بال‌های ورق به صورت صاف
• نوع دوم: بال‌های ورق آجدار
• نوع سوم: دارای بال‌های ورق آجدار، اما با مشخصات متفاوت از نوع دوم

نوع SBR

طراحی این نوع از سقف‌های متال دک را در تصویر زیر مشاهده می‌کنید.

سقف‌های عرشه فولادی قالبی

در این سقف‌ها از قالب فولادی دائمی برای بتن ریزی دال کف استفاده می‌شود، لذا منجر به حذف مرحله قالب‌گذاری‌های موقتی و صرفه‌جویی در هزینه و زمان می‌شود. این نوع قالب‌ها معمولا عمق کمتری دارند که شامل انواع زیر است:

• قالب عرشه فولادی S3
• قالب عرشه فولادی TF 75
• قالب عرشه فولادی TF 150

انواع سقف عرشه فولادی بر اساس نحوه ترکیب با بتن

سقف‌های عرشه فولادی را می‌توان بر اساس نحوه ترکیب با بتن به دو دسته اصلی مرکب و غیر مرکب تقسیم کرد.

عرشه فولادی مرکب (Composite Deck):

پرکاربردترین سقف عرشه فولادی، نوع مرکب است که در آن ورق فولادی گالوانیزه فرم‌دار به‌عنوان قالب دائمی و تقویت‌کننده کششی عمل کرده و بتن روی آن ریخته می‌شود. این سیستم شامل ترکیبی از ورق‌های گالوانیزه، دال بتنی، گل‌میخ‌های برشی و آرماتور حرارتی است که در کنار هم یک سازه یکپارچه را تشکیل می‌دهند. این ترکیب، انتقال مناسب نیروهای برشی و خمشی بین بتن و فولاد را ممکن کرده و عملکرد سازه را به‌ ظرز چشمگیری بهبود می‌بخشد.

برای تقویت اتصال بین ورق و بتن، آج‌ها یا برجستگی‌های منظم روی ورق‌های فولادی به‌ صورت نقطه‌ای یا پیوسته اجرا می‌شوند. این برجستگی‌ها علاوه بر جلوگیری از لغزش افقی، موجب تثبیت بتن در برابر نیروی قائم و جلوگیری از بلندشدگی آن می‌شوند.

عرشه فولادی غیر مرکب (Non-Composite Deck):

در سقف‌های عرشه فولادی غیر مرکب، ورق‌های گالوانیزه معمولا نقش قالب دائمی برای بتن را ایفا می‌کنند و بین دال بتنی و ورق فولادی پیوند سازه‌ای کاملی برقرار نمی‌شود. در بسیاری از مواقع، ورق‌های عرشه فولادی غیر مرکب بدون آج یا با آج بسیار کم اجرا می‌شوند و به همین دلیل درگیری آن‌ها با بتن بسیار ضعیف است.

برای جبران ضعف در انتقال نیروی کششی، در این نوع سقف‌ها از آرماتورهای کششی زیر ورق‌های فولادی استفاده می‌شود. این کار تا حدی استحکام سقف را افزایش می‌دهد، اما همچنان نمی‌توان عملکرد آن را با عرشه فولادی مرکب مقایسه کرد.

تفاوت عرشه فولادی مرکب و غیر مرکب

هر یک از این دو نوع سقف عرشه فولادی، عملکرد سازه‌ای، سرعت اجرا، میزان مصرف مصالح و هزینه‌های اجرایی متفاوتی دارند و در شرایط خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اجزای سقف عرشه فولادی

از اصلی‌ترین اجزای تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• ورق‌های فولادی گالوانیزه: این ورق‌ها به عنوان پوشش سقف عمل می‌کنند و دارای خاصیت ضد زنگ‌زدگی هستند. آن‌ها به شکل ذوزنقه آجدار تولید می‌شوند تا به ایجاد استحکام و مقاومت در برابر فشار وارده کمک کنند.
• گل میخ (برش‌گیر): گل میخ عرشه فولادی جهت اتصال ورق‌های عرشه به اسکلت سازه و همچنین ایجاد یکپارچگی بین ورق و بتن به کار می‌رود.
• میلگردهای حرارتی: این میلگردها در داخل بتن قرار گرفته و از ترک‌خوردگی بتن در اثر تغییر دما، انقباض و انبساط جلوگیری می‌کنند. علاوه‌بر این، آن‌ها مقاومت کششی بتن را افزایش می‌دهند.
• فلاشینگ: قالب‌های پیرامونی یا محیطی هستند که به‌عنوان یک جزء حفاظتی در لبه‌ها و نقاط بحرانی سقف نصب می‌شود. این عنصر به جلوگیری از نفوذ آب و رطوبت به داخل ساختمان کمک می‌کند.
• بتن: این ماده بر روی ورق‌های فولادی ریخته شده و به عنوان یک لایه مقاوم و باربر عمل می‌کند. ترکیب بتن و فولاد می‌تواند استحکام و عمر مفید سقف را افزایش دهد.

مشخصات سقف عرشه فولادی

از آنجایی که اجرای سقف عرشه فولادی باید بر اساس استانداردها و ضوابط خاصی انجام شود، لذا اطلاع از مشخصات فنی این سقف حائز اهمیت است. اگر چه مشخصات فنی این سقف بسته به مشخصات ورق عرشه متفاوت خواهد بود، با این حال مهم‌ترین مشخصات سقف عرشه فولادی شامل موارد زیر است.

ضخامت سقف عرشه فولادی

به‌طور کلی، ضخامت تمام شده سقف عرشه فولادی بستگی به ضخامت ورق عرشه و ضخامت بتن آن دارد. طبق قوانین و استانداردهایی که در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان ذکر شده، ارتفاع اسمی عرشه فولادی (hr) نباید از 75 میلی‌متر بیشتر باشد. همچنین، ضخامت دال بتنی در قسمت فوقانی عرشه فولادی نباید کمتر از 55 میلی‌متر باشد. برای مثال در صورت استفاده از ورق فولادی با ارتفاع حداکثر 75 میلی‌متر، حداقل ضخامت سقف عرشه فولادی 130 میلی‌متر معادل 13 سانتی‌متر خواهد بود.

فاصله ستون ها در سقف عرشه فولادی

منظور از فاصله ستون‌ها همان حداکثر دهانه سقف عرشه فولادی است که در این سقف‌ها با توجه به طول ورق عرشه در نظر گرفته می‌شود. حداکثر طول این ورق‌ها با توجه به نقشه و سفارش مشتری به 12 متر می رسد، لذا حداکثر فاصله ستو‌ن‌ها در سقف عرشه فولادی برابر با 12 متر است.

فاصله تیرها در سقف عرشه فولادی

فاصله تیرها در این نوع از سقف‌ها بر اساس عرض و طول ورق‌ها اندازه‌گیری و محاسبه می‌شود. از آنجایی که عرض این ورق بین 94 تا 125 سانتی‌متر است، لذا فاصله تیرهای موازی با کنگره‌ها در سقف عرشه فولادی حداقل 94 سانتی‌متر و حداکثر 125 سانتی‌متر در نظر گرفته می‌شود که از نظر طراحی بهینه نیست. لذا معمولا ورق عرشه فولادی عمود بر تیرهای فرعی اجرا می ‌شوند. متناسب با طراحی، بارگذاری و پلان ستون‌گذاری فواصل 2 تا 5 متر برای تیرهای فرعی محاسبه قابل اجرا است.

کاربرد سقف عرشه فولادی

سقف عرشه فولادی یکی از سیستم‌های رایج و پرکاربرد در اجرای سازه‌های اسکلت فلزی است. این نوع سقف به‌ دلیل وزن کم، مقاومت و سرعت اجرای بالا و امکان اتصال مستقیم ورق‌های فولادی به تیرهای فلزی بدون نیاز به قالب‌بندی، به گزینه‌ای ایده‌آل در پروژه‌های ساختمانی تبدیل شده است. همین ویژگی‌ها باعث شده که این سقف در انواع ساختمان‌ها با کاربری‌های مختلف به‌ طور گسترده مورد استفاده قرار گیرد:

• ساختمان‌های مسکونی، اداری و تجاری
• سوله‌ها، کارخانه‌ها و انبارهای صنعتی
• برج‌ها و ساختمان‌های بلند
• پارکینگ‌های طبقاتی فلزی و مراکز خرید (مال‌ها)

سازه‌های بزرگ با دهانه زیاد مانند:

• ورزشگاه‌ها
• مدارس
• سینماها
• نیروگاه‌های برق و پالایشگاه‌ها
• سازه‌های نظامی و امنیتی
• پروژه‌های مترو، ایستگاه‌ها و فرودگاه‌ها

بیش از ۳۰ ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفترفنی و ساختمان سازی

مشاهده

مزایا و معایب سقف عرشه فولادی

آشنایی با نقاط ضعف به همراه نقاط قوت سقف‌ها می‌تواند به شما در انتخاب نوع سقف مناسب برای پروژه‌های مختلف کمک کند. سقف عرشه فولادی همانند هر سیستم اجرای سقفی مزایا و معایبی دارد که مهمترین آن‌ها به شرح زیر است:

مزایا سقف عرشه فولادی

مهمترین مزایای سقف متا دک یا عرشه فولادی در مقایسه با انواع سقف‌ها عبارت‌اند از:

1- حمل‌و‌نقل آسان‌تر

به دلیل وزن سبک این سقف‌ها و ابعاد استاندارد آن‌ها، حمل‌و‌نقل آن‌ها به راحتی امکان‌پذیر است. این ویژگی به کاهش هزینه‌های حمل و نقل و تسهیل در جا‌به‌جایی قطعات کمک می‌کند.

2- سرعت نصب بالا

وزن سبک ورق‌های گالوانیزه و همچنین سهولت در حمل‌و‌نقل آن‌ها سرعت نصب سقف‌های عرشه فولادی را بالا برده است. کاهش زمان آماده‌سازی و نصب آن‌ها باعث تسریع در اتمام عملیات ساخت کل سازه خواهد شد.

3- دوام و طول عمر بالا

سقف‌های عرشه فولادی به دلیل استفاده از فولاد، مقاومت بسیار بالایی در برابر عوامل محیطی دارند. این ویژگی به طول عمر مفید بیشتر این نوع سقف‌ها کمک کرده و نیاز به تعمیرات و تعویض را به حداقل می‌رساند.

4- کاهش بتن مصرفی

چون در ساخت سقف عرشه فولادی از یک لایه ورق فولادی به همراه ضخامت کمی از بتن استفاده می‌شود، مقدار مصرف بتن به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این کاهش در مصرف مواد، به صرفه‌جویی در هزینه‌ها و بهبود بهره‌وری منجر خواهد شد.

5- عدم نیاز به قالب‌بندی

با استفاده از عرشه فولادی، دیگر نیازی به قالب‌بندی موقتی برای بتن‌ریزی وجود ندارد. این امر باعث کاهش زمان و هزینه‌های مرتبط با قالب‌بندی و همچنین ساده‌تر شدن مراحل اجرا می‌شود.

6- انعطاف‌پذیری در طراحی

سقف‌های متال دک این امکان را به مهندسان و معماران می‌دهند که در طراحی‌ها خلاقیت و نوآوری‌های بیشتری داشته باشند. این ماده به راحتی با ساختارهای دیگر ترکیب می‌شود، لذا طراحی سقف عرشه فولادی با تنوع بیشتری همراه خواهد بود.

7- اجرای همزمان چند سقف بدون شمع بندی

سقف عرشه فولادی به دلیل استحکام و طراحی خاص خود، امکان اجرای همزمان چند سقف بدون شمع بندی موقت را دارد. البته لازم به ذکر است که عدم نیاز به شمع بندی تنها در دهانه‌های کمتر از 3 متر امکان پذیر بوده و بیش از آن باید شمع بندی موقت انجام شود.

8- وزن سبک سقف

سقف عرشه فولادی نسبت به سقف‌های بتنی وزن کمتری داشته و بار اضافی را به سازه تحمیل نمی‌کند. این موضوع می‌تواند منجر به کاهش هزینه‌های ساخت سازه و همچنین، افزایش ایمنی نیز شود.

9- مقاومت در شرایط مختلف آب و هوایی

سقف‌های عرشه فولادی به دلیل جنس فولادی، بسیار مقاوم هستند و در شرایط آب و هوایی مختلف (از جمله باران، برف، دماهای بالا و پایین) دوام بیشتری دارند.

10- مقاومت کششی و فشاری

سقف‌های عرشه فولادی دارای ویژگی‌های مکانیکی قوی هستند که باعث افزایش تحمل بارهای کششی و فشاری شده و ایمنی و کارایی سازه را افزایش می‌دهند.

11- مقاومت در برابر زلزله

به دلیل طراحی و سازگاری ساختار فولادی، این نوع سقف‌ها مقاومت بالایی در برابر نیروهای جانبی دارند. به همین علت این سقف‌ها در برابر زلزله مقاومت خوبی داشته و آسیب‌های ناشی از زمین لرزه تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهند.

12- مقاومت شیمیایی بالا

استفاده از فولاد گالوانیزه در سقف‌های عرشه فولادی، به دوام آن‌ها در برابر عوامل محیطی از جمله خوردگی، پوسیدگی و زنگ‌زدگی کمک می‌کند.

13- کاهش هزینه ها

از آنجایی که سقف‌های عرشه فولادی باعث صرفه‌جویی در بتن مصرفی، حذف قالب‌بندی و سرعت بالا در زمان نصب می‌شود، هزینه‌های اجرایی پروژه را تا حد زیادی کاهش خواهند داد.

معایب سقف عرشه فولادی

با وجود مزایای بسیاری که این سقف دارد، اما همچنان با معایب و چالش‌هایی همراه است. اصلی‌ترین معایب سقف عرشه فولادی عبارت‌اند از:

• به دلیل ضخامت کم ورق‌های گالوانیزه امکان آسیب در مراحل بارگیری، حمل‌و‌نقل و دپوی آن‌ها وجود دارد. به همین علت باید دقت لازم برای انتقال و انبار کردن این ورق‌ها انجام شود.
• سقف‌های عرشه فولادی با دهانه بزرگ‌تر از 3 متر نیاز به شمع‌بندی دارند.
• نصب سقف عرشه فولادی نیازمند مهارت‌های خاص و تخصصی است. نیروی کار باید تجربه کافی در کار با متریال‌های فولادی و روش‌های نصب آن داشته باشد.
• چنانچه طراح لرزش و ارتعاشات را در طراحی و کنترل‌های خود در نظر نگیرد، احتمال جداشدگی بخش بتنی از ورق عرشه فولادی وجود دارد که سبب اخلال در عملکرد این نوع سقف کامپوزیت می‌شود.

اگر چه این سقف نقاط ضعفی دارد، اما در مقایسه با مزایای استفاده از آن می‌توان معایب و ضعف‌ها را نادیده گرفت.

سقف عرشه فولادی اسکلت بتنی

شاید شما هم با این سوال مواجه شده باشید که آیا استفاده از سقف عرشه فولادی در اسکلت بتنی امکان پذیر است؟ به‌طور کلی، از سقف متال دک در اسکلت‌های بتنی استفاده نمی‌شود، زیرا در حین اجرای این سقف، ورق‌های عرشه فولادی باید به تیرهای فلزی متصل شوند. در نتیجه استفاده از سقف عرشه فولادی در سازه بتنی به دلیل ماهیت بتن و عدم اتصال آن با ورق‌های گالوانیزه امکان‌پذیر نخواهد بود.

جمع بندی

سقف عرشه فولادی یا متال دک یکی از سازه‌های نوین و پرطرفدار در معماری مدرن است که ورق‌های فولادی در آن نقش قالب و تقویت‌کننده بتن را ایفا می‌کنند. ترکیب بتن و فولاد در این سیستم، موجب افزایش ماندگاری و استحکام آن شده و به علاوه، وزن آن نسبت به دیگر سقف‌ها کمتر است. ما در این مطلب مشخصات فنی از جمله ارتفاع، فواصل و ضخامت سقف عرشه فولادی را به همراه انواع، مزایا و معایب آن بررسی کردیم. همچنین به بررسی کاربردها و تفاوت عرشه فولادی مرکب و غیر مرکب پرداختیم.

در انتهای این مقاله امیدواریم اطلاعات خوبی درباره ویژگی‌های سقف عرشه فولادی کسب کرده باشید. در صورتی که در این مورد سوالی دارید می‌توانید آن را در بخش دیدگاه با ما به اشتراک بگذارید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری