سقف عرشه فولادی و یا متال دک یکی از سقف‌های جدید مورد استفاده در ساختمان‌های با اسکلت فلزی است. این سقف‌ها از تیرهای اصلی و فرعی فلزی تشکیل شده و دارای ورق گالوانیزه فرم داده شده، برشگیر، بتن و آرماتور حرارتی می‌باشد. بال فوقانی تیرها از طریق برشگیر تحمل فشار بتن را به عهده دارد و قسمت تحتانی تیرها، کشش را تحمل می‌کنند. تیرهای فرعی می‌توانند از نوع لانه‌زنبوری یا سایر پروفیل‌های نورد شده باشند.
سقف عرشه فولادی روی اسکلت فلزی اجرا می‌شود و وزن کمتری را نسبت به سایر سقف‌های اجرایی را در پی خواهد داشت. این سقف با روش شمع و یا بدون شمع‌بندی اجرا می‌شود. برای جلوگیری از افزایش اندازه تیرها و شکم دادن سقف (معمولاً برای دهانه‌های بالای 3 متر)، یک شمع در وسط دهانه قرار می‌گیرد. درصورتی‌که دهانه بالای 6 متر باشد، از 2 شمع استفاده می‌شود.
کم بودن وزن سقف عرشه فولادی، باعث کاهش نیروی جانبی وارده به سازه خواهد شد در نتیجه وزن اسکلت سبک‌تر و به‌صرفه‌تر می‌شود. عملکرد لرزه‌ای این نوع سقف مناسب است؛ چرا که دارای سختی و یکپارچگی خوبی می‌باشد.
مزایا سقف عرشه فولادی
- کاهش وزن سقف نسبت به سقف‌های تیرچه‌بلوک و دال بتنی
- سهولت اجرای بازشو
- سرعت بالای اجرا
- مقرون‌به‌صرفه
- کنترل بارها هنگام اجرای سقف
- مقاوم در برابر شرایط جوی نابسامان
- مقاوم نسبت به حریق
- امکان بتن‌ریزی چند سقف به طور همزمان
- حذف قالب‌بندی و عدم نیاز به شمع‌بندی
معایب سقف عرشه فولادی
- در صورت اجرای غیر اصولی و عدم درگیری کامل بتن و فولاد، ممکن است سقف دچار شکم زدگی شود.
- لرزش زیاد (اگر هنگام ساخت از شمع‌بندی استفاده شود لرزش آن کمتر خواهد شد)
- به دلیل نیاز به سقف‌های کاذب، هزینه تمام شده آن، نسبت تیرچه بلوک و یا کرومیت بیشتر است.
- مقاومت کم در برابر آتش سوزی
اجزای سقف عرشه فولادی
اجزای اصلی تشکیل دهنده سقف عرشه فولادی شامل تیرهای فرعی ورق گالوانیزه کنگره‌دار، گل‌میخ‌ها، بتن و آرماتور می‌باشد.
سقف وافل چیست؟
سقف‌های وافل به دو دسته یکطرفه و دوطرفه تقسیم‌بندی می‌شوند. سقف وافل دوطرفه یک سیستم سازه‌ای است که برای دهانه‌های بزرگ و پروژه‌های با متراژ زیاد از جمله ساختمان‌های عظیم، بیمارستان و فرودگاه کاربرد دارد. سقف وافل یکطرفه نیز جایگزین سیستم تیرچه بلوک است و برای دهانه کوتاه (تا 7 متر) کاربرد دارد. در سقف وافل دوطرفه جهت کاهش وزن سازه، میلگردهای کششی حذف شده و بتن‌های زیر تار خنثی حذف می‌شود.
مقایسه روش اجرای سقف عرشه فولادی و سقف وافل
سقف عرشه فولادی:
- اجرای اسکلت اصلی سازه شامل ستون و تیرهای فلزی
- چیدمان ورق‌های گالوانیزه بر روی تیرهای نشیمن (فرعی) و اتصال با استفاده از گل‌میخ‌ها
- آرماتوربندی سقف
- بتن ریزی سقف
پس از برپایی اسکلت اصلی فولادی سازه، ابتدا ورق‌های فولادی روی نشیمن تیرهای سازه قرار می‌گیرند و در کنار هم طبق نقشه اجرایی چیده می‌شوند. سپس دهانه‌ها را باید پوشش داد. درصورتی‌که طول دهانه سقف بیشتر از 4 متر باشد، نیاز به اجرای تیر فرعی بدون شمع‌بندی دارد. پس از محکم شدن ورق‌ها، گل‌میخ‌ها روی سقف جوش داده می‌شوند.
سپس آرماتوربندی سقف انجام می‌شود. میلگردهای حرارتی روی عرشه فولادی نصب می‌شود. مرحله آخر بتن‌ریزی صورت می‌گیرد. بتن‌ها روی عرشه ریخته شده و در آخر آن را صاف می‌کنند.
سقف وافل:
- اجرای اسکلت اصلی سازه شامل ستون و تیرهای فلزی
- زیرسازی سقف وافل با استفاده از جک یا اسکافلد
- قالب بندی وافل
- آرماتوربندی تیرچه‌ها و آرماتور حرارتی سقف
- بتن ریزی سقف
زیرسازی سقف با توجه به طراحی نقشه انجام می‌شود. جک‌های اطمینان در فاصله مناسب (حداکثر 1 متر) از یکدیگر قرار می‌گیرند. سپس قوطی‌های اصلی و فرعی اجرا شده و قالب‌های وافل روی آنها گذاشته می‌شود. در مرحله بعد قالب‌ها در محل مناسب خود قرار گرفته و آرماتوربندی می‌شوند.
آرماتورهای طولی شبکه فوقانی و آرماتورهای تقویتی درصورتی‌که قالب وافل دوطرفه باشد در دو جهت متعامد و برای قالب وافل یکطرفه در یک جهت کار گذاشته می‌شوند. در پایان کار بتن‌ریزی صورت گرفته و در آخرین مرحله، بر اساس دما و نوع قالب، باز کردن قالب انجام می‌شود.
نکات اجرایی سقف عرشه فولادی و سقف وافل
سقف عرشه فولادی:
- نوع ورق فولادی و ضخامت آن باید در نظر گرفت. یکی از بهترین ورق‌ها، رول فرمینگ به روش تایوانی است و مزیت این ورق، درگیری بیشتر بتن با ورق است.
- ارتفاع عرشه‌های فولادی بایستی بین 5 تا 7.5 سانتی‌متر و عرض متوسط کنگره‌های پرشده با بتن نباید کمتر از ۷۵ میلی‌متر باشد. در این نوع سقف، نیازی به استفاده از آرماتورهای کششی نیست.
- در نظر داشته باشید که پوشش بتن روی گل میخ نباید کمتر از 13 میلی‌متر شود.
- گل‌میخ‌ها مستقیماً جوش نمی‌شوند و باید ذوب شوند. قبل از گیرش بتن روی سقف، اجرای دپوی مصالح مجاز نیست و نباید انجام بگیرد. در دمای فلز پایه 18- درجه سانتیگراد، نباید جوشکاری صورت بگیرد.
- هنگام حمل و نصب ورق‌های عرشه، مراقب باشید که آسیبی به ورق‌ها وارد نشود. چرا که در روند اجرا، با مشکل روبرو می‌شوید. از اجرای ورق‌های عرشه فولادی که دچار تغییر شکل‌های ماندگار گردیده‌اند خودداری شود.
- قبل از بتن‌ریزی محل بازشو با ابعاد کوچک، با پلاستوفوم پوشیده می‌شود و سپس برشکاری در ورق عرشه انجام می‌گیرد.
- المان‌های فولادی باید در فواصلی کمتر از 400 میلی‌متر مهار شوند.
- عرض نشیمن ورق‌های عرشه روی تیرهای اصلی و تیرهای لبه نباید کمتر از 50 میلی‌متر باشد.
- ضخامت دال بتنی در بالای کنگره کمتر از 50 میلی‌متر در نظر گرفته نشود.
- بیشترین مصرف اندازه سنگدانه در بتن‌ریزی دال مرکب عرشه فولادی برابر با 24 میلی‌متر طراحی شود.
سقف وافل:
- باربری این سقف به‌صورت دوطرفه انجام می‌شود. در صورت نیاز به افزایش جان تیرچه در اندازه لازم می‌توان برای سقف وافل اجرا کرد و این موضوع به سبک‌سازی سقف کمک می‌کند.
- استفاده از اسکافلد در زیرسازی سقف، خطراتی مثل در رفتن جک و نشست سقف در حین بتن‌ریزی کاهش پیدا می‌کند و اطمینان از این بابت حاصل می‌شود.
- با اجرای تیرچه درجا، پیوستگی بتن و صلبیت سقف به‌خوبی رعایت می‌شود و سبب کاهش لرزش سقف و بار مرده ساختمان خواهد شد.
- توجه داشته باشید که در انتهای ستون‌ها و در امتداد تیرها باید توپر اجرا گردد.
مقایسه هزینه‌ای سقف عرشه فولادی و سقف وافل
سقف کامپوزیت به دو صورت شمع‌بندی و بدون شمع‌بندی با توجه به ابعاد دهانه سقف انجام می‌شود. در اجرای سقف‌های عرشه فولادی برای یکنواخت کردن زیر سقف از سقف کاذب استفاده می‌شود که این امر موجب افزایش هزینه‌های سقف عرشه فولادی خواهد شد.
از جمله مواردی که سبب کاهش هزینه‌های اجرایی در یک اسکلت فولادی با استفاده از سقف وافل نسبت به سقف عرشه فولادی می‌شود: کاهش مصرف میلگرد های کششی، عدم نیاز به قالب‌بندی، حذف تیرهای فرعی، صرفه‌جویی در حجم بتن‌ریزی، حمل‌ونقل کم، کاهش دستمزد کارگران، نیاز به کمترین فضا برای دپو و نگهداری و صرفه‌جویی در مصرف آهن.
با حذف قالب‌بندی و با اجرای همزمان بتن‌ریزی چند سقف به‌صورت یکجا، بعد از تکمیل شبکه‌های تأسیساتی به‌صورت یکجا، سرعت اجرای سقف بیشتر می‌شود.
برشگیرهای نبشی و ناودانی حذف می‌شوند و نیازی به آن در فرایند اجرای سقف نخواهد بود.
با حذف برشگیرها دیگر نیازی به جوشکاری نیست و بتن موردنیاز در این سقف به طور میانگین 0/9 مترمکعب برای هر مترمربع است و در مقابل دیگر سقف‌ها بتن کمتری مصرف می‌شود.
در سقف وافل با کاربری‌های پارکینگ، تجاری، تفریحی و اداری نیازی به اجرای سقف کاذب نخواهد بود (برعکس سقف عرشه فولادی). این سقف به دلیل زیبایی ظاهری، نیازی به سقف کاذب ندارد. به همین دلیل سرعت انجام سقف کامپوزیت نسبت به سقف وافل بیشتر می‌شود و زمان طولانی‌تری برای اجرا نیاز است.
در سقف وافل بتن نواحی کششی حذف می‌شود، باعث کاهش بار مرده سقف شده و استحکام و مقاومت سقف را در پی دارد.
تیرچه‌های متعامد باعث سختی سقف شده و به میزان قابل قبولی این سختی افزایش می‌یابد.
به‌عنوان‌مثال: یک سقف وافل دو طرفه با ضخامت 25 سانتی‌متر دارای وزنی معادل یک دال توپر 13 سانتی‌متری است. در نتیجه سختی آن معادل یک دال توپر 18 سانتی‌متری شده و موجب کاهش بار مرده سقف و افزایش سختی در دهانه‌های بلند می‌شود.
