09123058416, 09366929939info@tahkimsazeh.ir

سقف کامپوزیت

سقف کامپوزیت :

سقف کامپوزیت ترکیبی از بتن و تیر آهن می باشد که در ابتدا برای ساختن پل ها استفاده می شد اما امروزه در ساختمان های فلزی بلند مرتبه استفاده می گردد . در سقف کامپوزیت  تیرهای فلزی در ترکیب با بتن لنگرهای خمشی و برشی را تحمل می کنند که بال فوقانی تیرها به همراه بتن ،  فشار را تحمل کرده و بال پایینی تیرآهن نیروی کششی را تحمل می کند به همین دلیل است که سقف کامپوزیت سقفی مرکب از بتن و تیر آهن است . برای این که یتن و فولاد موجود در سقف کامپوزیت باهم درگیر شوند و تنش های برشی بین این دو قسمت منتقل شود ، قطعه ای فلزی به نام برش گیر که اوصولا به شکل ناودانی است ، جوش داده می شود .

در جهت مخالف تیرهای فرعی میلگردهای حرارتی طولی و عرضی که عموما دارای سایز 8 و یا  10 است ، بر اساس محاسبات  به فاصله بیست تا سی  سانتی متری از هم ، کار گذاشته می شود که برای یک پارچه شدن بتن و با جوش دادن میلگردها با تیرهای فرعی باعث جلوگیری از ترک خوردن بتن می گردد . میلگردهای حرارتی سقف کامپوزیت حتما باید آجدار باشند ولی گاهی اوقات بر اساس نظر محاسب می تواند از نوع A2  یا A3  باشند که در اجراهای موجود در ایران بیشتر از نوع A2  استفاده می گردد .سقف کامپوزیت در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان به عنوان اعضای خمشی با مقطع مختلط اورده شده است .

اجرای سقف کامپوزیت اوصولا از پروفیل های فولادی IPE , CPE  استفاده می شود

سقف کامپوزیت بر اساس جزییات اجرایی به 4 نوع سقف تقسیم بندی می شود که شامل :

سقف کامپوزیت فلزی ، سقف کامپوزیت کرمیت ، سقف کامپوزیت عرشه فولادی و Roofix

در سقف کامپوزیت کرمیت به دلیل سبکی وزن سقف و کاهش بار وارده به تیر ها تنش بتن بسیار پایین بوده و بتن دچار خزش نمی شود .  ضریب مقاومت سقف بسیار بالا است و اجرای سقف با دهانه های بلند با اطمینان خاطر بیشتری اجرا می گردد . کاهش هزینه های بلوک ، وزن تیرچه ها ، وزن اسکلت و حمل و نقل و سرعت اجرایی بالا در نتیجه باعث کاهش هزینه ها می شود .طراحی سقف کرومیت به  طوری می باشد تیرچه ها به تنهایی بتوانند قبل از گرفتن بتن ، تحمل وزن خود و بتن خیس و نیروهای اجرایی را داشته باشد در نتیجه نیازی به شمع بندی در هیچ کدام از مراحل اجرای سقف کرومیت نیست .

در سقف کامپوزیت یونولیت استفاده نمی شود به همین دلیل در مرحله نازک کاری برای این که زیر سقف کامپوزیت سطح یک دست و یک پارچه ای باشد از سقف کاذب استفاده می کنند . البته در زیر زمینها و پارکینگ ها می توان به حالت اکسپوز باقی بگذارند .

 

 

مصالح مصرفی در سقف کامپوزیت :

طبق مبحث دهم مقررات ملی ساختمان دو نوع مصالح مصرفی را برای سقف کامپوزیت نام برده است که اولی شامل : تیرهای فرعی ، شبکه میلگرد های حرارتی ، برش گیر ( نوع ناودانی ) و دال بتنی است .

و مصالح مصرفی سقف دوم شامل : تیرهای فرعی ، برشگیر ( از نوع گل میخ ) ، شبکه میلگردهای حرارتی ، ورق های فولادی شکل داده شده ودال بتنی معرفی کرده است .

اوصولا سازندگان ساختمان نوع اول را به نام سقف کامپوزیت و نوع دوم را سقف عرشه فولادی می دانند .

 

 

نحوه اجرای سقف کامپوزیت :

روش اجرای سقف کامپوزیت به دو روش است :

الف )  اجرای سقف کامپوزیت بدون شمع بندی ( تیرهای فولادی باید به تنهایی توانایی تحمل وزن خود و بتن خیس و وزن قالب ها و نیروهای اجرایی را داشته باشد ) . در این روش بین دهانه تیرهای فلزی از قالب های چوبی استفاده می کنند . در این روش تیرها باید توانایی تحمل وزن بار مرده که قبل از گیرش بتن تاثیر میزارد ، وزن قالب بندی و وزتن خودش را داشته باشند .

 ب ) اجرای سقف کامپوزیت با استفاده از شمع بندی ( وزن تیرها ، بتن خیس و نیروهای اجرایی توسط شمع ها تحمل می گردد ) در این روش تیر نباید قبل از گیرش بتن هیچ باری را تحمل کند برای این کار زیر تیرهای آهنی در فاصله های مناسب شمع قرار می دهند

از جمله معمول ترین لوازم مورد نیاز برای اجرای سقف کامپوزیت ویبراتور ، چکش ، انبر ، پمپ بتن ، انبر آرماتوربندی و لوازم الات ساده می باشد که می توان به آن ها اشاره کرد .

 

 

 

 

مراحل اجرای سقف کامپوزیت :

اولین مرحله اجرای سقف کامپوزیت قالب بندی می باشد :

قالب بندی سقف کامپوزیت به صورت تخته کوبی انجام می گردد . در داخل جان تیرها چهار تراش هایی ( فاصله چهار تراش از هم 60 تا 70 سانتی متر )  با ابعاد 5*5 و یا 7*7با طولی برابر با فاصله تیرهای فرعی از هم قرار می دهند . بعد از آن بین بال پایین تیرها و زیر چهار تراش ها به وسیله گوه چهار تراش ها را در سرجای خود محکم می کنند و بعد از آن تخته ها را به صورت طولی روی چهار تراش ها می اندازند

مرحله دوم میلگردهای حرارتی می باشد :

 میلگردهای حرارتی به طور طولی و عرضی به صورت مش با فاصله های معین شده طبق نقشه ، اجرا می شوند و به وسیله سیم آرماتور بندی یا همان سیم مفتول به هم وصل می شوند تا در موقع بتن ریزی میلگردهای حرارتی جابه جا نشوند. میلگردهای حرارتی معمولا با فاصله 20 تا 30 سانتی متری از هم اجرا می شوند (حتما فاصله ها طبق نقشه های اجرایی بدون هیچ گونه خم و کجی باشد  ).

مرحله سوم قالب بتنی و نصب اسپیسر بتن است :

اسپیسر ها را در زیر میلگردهای حرارتی می گذارند تا فاصله میلگردها از زمین رعایت شود و بتن بتواند به زیر میلگردها رفته و کاور بتن را حفظ کند . بعد از اتمام ارماتور بندی  قالب هایی به ارتفاع 10 سانتی متری در لبه های سقف نصب می گردد تا بتن در موقع ریخته شدن به پایین نریزد .

مرحله چهارم و مرحله آخر بتن ریزی می باشد :

معمولا بتنی با عیار 300 تا 350 کیلوگرم استفاده می کنند ( طبقه نقشه باید باشد  ) و ضخامت بتن در سقف کامپوزیت بین 8 تا 12 سانتی متر باید باشد . اسلامپ بتن باید بین 8 و نهایت 10 باشد .

 

 

 

 

 

عملکرد سقف کامپوزیت :

پروفیل های آهن در سقف کامپوزیت به عنوان عضو کششی و بتن به عنوان عضو فشاری در بالای تیر فلزی عمل می کنند .

پروفیل های فولادی عموما یکی از موارد زیر می باشد :

1 . IPE

2 . لانه زنبوری یا  CPE

3 . تیر ورق

 

خصوصیات سقف کامپوزیت :

1 . در زیر سقف کامپوزیت از سقف کاذب استفاده میگردد به دلیل نمایان بودن تیر آهن ها و این امر برای طراحان معمار کاربرد بسیاری دارد .

2 . در سقف کامپوزیت از بتن کشش که زیر تار خنثی است صرف نظر می شود و به جای آن از فولاد استفاده می کنند که استفاده از فولاد هم در کشش و هم در فشار عملکرد خوبی دارد .

3 . بار روی سقف کامپوزیت به صورت یک طرفه توزیع می گردد .

4 . در سقف کامپوزیت به دلیل نبودن بلوک های سفالی ، فضای بین تیر آهن ها خالی می ماند که این امر باعث می شود فضای مناسبی برای عبور لوله های تاسیسات و برق و آب باشد .

5 . بین سقف کامپوزیت و سقف کاذب یک بالشتک هوا موجود است که عایق صوتی مناسبی خواهد بود

6 . برای درگیری بین فولاد و بتن موجود در سقف کامپوزیت باید از گل میخ ( برش گیر ) استفاده کنیم .

فاصله تیرهای فرعی در سقف کامپوزیت :

حداکثر فاصله تیرهای فرعی در سقفر کامپوزیت 110 سانتی متر می باشد .فاصله تیرهای فرعی را از این مقدار نمی توان بیشتر در نظر گرفت به دلیل این که برای بتن ریزی باید زیر سقف قالب بندی شود . با توجه به این که تیرهای فرعی به تعداد زیادی مصرف می شود هرچه نمره کمتر تیر آهن استفاده کنیم ، هزینه اجرا به طبع کمتر خواهد شد . همچنین در سقف کامپوزیت از یونولیت استفاده نمی شود به همین دلیل در سقف کامپوزیت لرزش سقف هنگام راه رفتن و بارگذاری بیشتر است (یونولیت از لرزش جلوگیری می کند ) به خصوص در دهانه های باز که تیغه بندی ندارند بیشتر احساس می شود .

به همین دلیل برای جلوگیری از ارتعاش و لرزش سقف های کامپوزیت ، مبحثی در آیین نامه مبحث دهم مقررات ملی ساختمان وجود دارد که لازم است تیرهای فرعی سقف کامپوزیت با آن چک شود .

10-2-10-4 ارتعاش ( لرزش )

تیرها و شاه تیرهایی که سطوح بزرگ خالی از تیغه بندی را تحمل می کنند ، باید با توجهی خاص به لرزش و ارتعاش حاصل از بارهای جنبشی ( نظیر بارهای ناشی از رفت و امدافراد ، حرکت و توقف آسانسور ها ، حرکت ماشین آلات و نظایر آنها ) محاسبه شوند . در تیرهای مربوط به این کف ها ، فرکانس نوسانی تیر باید به اندازه ای باشد که از حد احساس بشری تجاوز ننماید . برای این منظور لازم است فرکانس دوره ای (f)  این تیرها بزرگتر یا مساوی 5 هرتز باشد .

 

 

نقش برش گیر ها در سقف کامپوزیت :

برای اتصال دال بتنی و تیرهای آهنی در سقف کامپوزیت از برش گیر ها استفاده می شود .در سقف عرشه فولادی ، گل میخ ها یا همان برش گیر ها ورق های پوششی را به تیرهای فرعی متصل می نماید .

در سقف های مرکب برش گیر ها از نوع ناودانی و در بعض موارد قطعات نبشی استفاده می کنند که استفاده از نبشی توصیه نمی شود .

وظیقه اصلی برش گیرها ، برش افقی در محل دال بتنی و تیر فولادی را تحمل کند و در انتها باعث یکپارچگی در کلتیر شوند .

طبق شکل 10-2-8-7  اجرای برشگیر های از نوع ناودانی در مبحث دهم مقررات ملی می توان دریافت که اگر تیر را به دو قسمت تقسیم کنیم ناودانی ها باید در هر طرف در جهت خارج تیر قرار گیرد .

طبق 10-2-8-7-8 جزییات بندی برش گیر ها در اعضای با مقطع مختلط

1 . برش گیر ها یاید حداقل 25 میلی متر پوشش جانبی از بتن داشته باشند .

2 . حداقل فاصله مرکز تا مرکز گل میخ در هر امتداد در هر امتداد 4 برابر قطر گل میخ  می باشد .

3 . حداکثر فاصله مرکز تا مرکز گل میخ ها 30 برابر قطر گل میخ می باشد .

4 . حداکثر فاصله مرکز تا مرکز برش گیر های از نوع ناودانی 500 میلی متر می باشد .

 

مزیت های سقف کامپوزیت :

1 – سرعت اجرای این سقف بالا می باشد .

2 – توجیه اقتصادی به دلیل کاهش فولاد به دلیل مرکب بودن سقف

3 – وزن پایین این سقف نسبت به سقف های تیرچه بلوک و طاق ضربی

4 – افزایش سیستم سختی سقف

5- به دلیل وجود نداشتن بلوک سفالی یک فضای تو خالی برای عبور لوله های تاسیسات ، برق و آب است .

 

آیین نامه مبحث دهم مقررات ملی ساختمان :

سقف کامپوزیت در زیر عنوان اعضای خمشی با مقطع مختلط در مبحث دهم مقررات ملی ساختمان عنوان ، آورده شده است .

طبق 10-2-8-3 اعضای خمشی با مقطع مختلط

اعضای خمشی با مقطع مختلط به سه گروه زیر طبقه بندی می شوند :

الف ) اعضای خمشی با مقطع فولادی و دال بتنی متکی بر آن به همراه برش گیر

ب ) اعضای خمشی با مقطع مختلط محاط در بتن

پ ) اعضای خمشی با مقطع مختلط پر شده با بتن

مبحث دهم مقررات ملی ساختمان دو نوع از سقف های مرکب را بر اساس نوع مصالح مصرفی در اجرا را نام برده است :

الف ) سقف شامل تیرهای فرعی ، برش گیر از نوع ناودانی ، شبکه میلگرد های حرارتی و دال بتنی .

ب ) سقف های شامل تیرهای فرعی ، ورق های فولادی شکل داده شده ، برشگیر از نوع گل میخ ، شبکه میلگرد های حرارتی و دال بتنی .

البته سازندگان عموما حالت الف را سقف کامپوزیت یا مرکب و حالب ب را سقف عرشه فولادی                 ( metal deck )   می شناسند .

 

 

ضخامت دال بتنی روی سقف کامپوزیت :

طبق مبحث دهم صفحه 122 حداقل ضخامت دال بتنی روی سقف کامپوزیت 8 سانتی متر باید باشد . عموما در سقف کامپوزیت برای استفاده از برش گیر ها از ناودانی نمره 6 استفاده می کنند که با احتساب 2.5 سانتی متر برای پوشش بتنی روی برش گیر که در بند صفحه 138 ایین نامه آمده است ، حداقل ضخامت دال بتنی باید 8.5 سانتی متر باشد .

ضخامت بتن در سقف های کامپوزیت در اجرا اوصولا بین 10 تا 12 سانتی متر است که در ان ها از بتن با عیار 300 تا 350 استفاده می گردد .

مقایسه سقف کامپوزیت با سقف تیرچه بلوک :

سقف کامپوزیت در مقایسه با سقف تیرچه بلوک دارای مقاومت بیشتری است و در هنگام وقوع زلزله به دلیل یکپارچه بودن بیشتر سقف کامپوزیت این سقف بهتر عمل می کند .

 

ارتباط با ما

آدرس دفتر: تهران- حیابان 

آدرس کارخانه: جاده ساوه- ...

تلفن:09123058416-09366929939

آدرس ایمیل:info@tahkimsazeh.ir

تمامی حقوق این سایت متعلق به تحکیم سازه می باشد.