سقف کامپوزیت برای چه ساختمان هایی کاربرد دارد؟

سقف کامپوزیت برای چه ساختمان هایی کاربرد دارد؟

1402/10/20

 

سقف‌های ساخته‌شده از فولاد و بتن یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین انواع سقف‌ها در صنعت ساختمان‌سازی هستند. این نوع سقف‌ها به دلیل سرعت بالا در اجرای سازه، وزن اندک، ایمنی و دوام مناسب به عنوان یک گزینه محبوب برای ساختمان‌های مسکونی، تجاری و صنعتی به شمار می‌روند. به همین دلیل، مورد استقبال تعداد زیادی از ساختمان‌سازان قرار گرفته‌اند.

در این مقاله از شرکت ساختماتی بتیس قصد داریم به بررسی ویژگی‌ها، مزایا و معایب سقف‌های کامپوزیت که نمونه‌ای از انواع سقف‌های اسکلت فولادی است بپردازیم. با ما همراه باشید.

حتما بخوانید: اصول ساختمان سازی

 

سقف کامپوزیت چیست و در چه سازه‌هایی کاربرد دارد؟

سقف کامپوزیت یا مرکب، از ترکیب پروفیل‌های فولادی با بتن مسلح ساخته می‌شود و بیشتر برای اجرا در اسکلت‌های فلزی کاربرد دارد. در این نوع سازه، تیرهای فرعی و قسمتی از دال بتنی قرارگرفته روی آن، توسط المان‌هایی به نام برش‌گیر به صورت یکپارچه با یکدیگر عمل می‌کنند و هر یک از این بخش‌ها، نقش یک سازه خاص را بر عهده دارند.

 

اجزای تشکیل‌دهنده سقف کامپوزیت

تیرهای فرعی

تیرهای فرعی به تیرهای اصلی متصل می‌شوند و عملکرد آن‌ها طوری است که بار را به تیر اصلی منتقل می‌کند. تیر فرعی در سقف کامپوزیت می‌تواند از نوع تیرهای لانه زنبوری یا ساده باشد و با توجه به طراحی محاسبات، در فواصل متفاوتی نصب شود.

 

برشگیر

برشگیر یا ناودانی، یکی از مهم‌ترین المان‌هایی است که در اسکلت ساختمان‌ها و در ساخت سقف‌های کامپوزیتی به کار می‌رود. وجود این ابزارآلات جانبی جهت اجرا و پیاده‌سازی سقف‌های کامپوزیت ضرورت دارد. برشگیر از طریق جوشکاری در چنین سازه‌هایی اجرا می‌شود و کاربرد اصلی آن انتقال دادن بار در طول ناودان است.

برخلاف برشگیرهای گل‌میخی که جوشکاری آن‌ها در مدت زمان زیر یک دقیقه صورت می‌گیرد، برای جوشکاری برشگیرهای ناودانی حدود سه دقیقه زمان نیاز است. این المان‌ها باعث یکپارچگی بین بتن و تیرهای فولادی می‌شوند و وظیفه حمل و انتقال بار و فشار در جهات مختلف را بر عهده دارند. در واقع برشگیر نقش مهار را ایفا می‌کند و اجازه نمی‌دهد که بتن از تیر جدا شود.

 

سقف کامپوزیت چیست

 

یک نکته مهم در مورد نصب برشگیرها روی تیر این است که این قطعات باید پشت به پشت هم از وسط تیر به دو سمت انتهایی تیر نصب شوند و به اصطلاح، برشگیرها با هم قهر باشند. هنگام بتن‌ریزی چون تیر خیز بر می‌دارد، بتن سعی دارد سطح خود را افقی نگه دارد و درون خیز را پر کند. در این حالت اگر برشگیرها روبه‌روی هم قرار گیرند، حفره‌هایی درون برشگیرها به وجود می‌آید که باعث می‌شود برشگیر درگیری خود را با بتن از دست داده و بتن بلغزد.

 

آرماتور حرارتی

آرماتور‌های حرارتی یا میلگرد‌های حرارتی، در حالت شبکه‌ای یا به صورت عمودی در طول تیرها و در زمان ساخت سقف‌های کامپوزیتی اجرا می‌شوند. این میلگردها اغلب با روش جوش سرد به هم اتصال پیدا می‌کنند و کاربرد آن‌ها برای افزایش مقاومت بتن است. چرا که بتن شدیدا تحت تاثیر شرایط محیطی و جوی قرار دارد و امکان ترک خوردن آن بسیار زیاد است.

اگر بتن اجرا‍شده روی سقف کامپوزیت ترک داشته باشد، مقاومت لازم را نداشته و در زمان وقوع زلزله موجب خسارات زیادی خواهد شد. قالب‌بندی آرماتور حرارتی از بروز چنین ترک‌هایی جلوگیری می‌کند و احتمال بروز خطرات را کاهش می‌دهد. در واقع وظیفه میلگردهای حرارتی این است که از تنش‌های ناشی از جمع‌شدگی و انقباض و انبساط بتن جلوگیری کنند و عرض ترک‌ها را کاهش دهند.

 

مراحل نصب سقف کامپوزیت

 

دال بتنی

بتن از ترکیب سیمان، شن، ماسه و آب تشکیل شده است. این ماده با گذشت زمان سخت شده و به صورت یکپارچه در می‌آید. بتن مورد استفاده در سقف کامپوزیت، از نوع معمولی و با مقاومت 200 تا 350 کیلوگرم بر متر مکعب ساخته می‌شود و معمولا هیچ گونه تفاوت خاصی بین ویژگی‌های بتن مورد استفاده در این نوع سقف، با دیگر اعضای سازه‌ای وجود ندارد.

بعد از اینکه آرماتوربندی تیرچه بلوک‌ها به اتمام رسید، فضای بین تیرچه بلوک‌ها با بتن متخلخل و سبک پر می‌شود. از آنجایی که شرایط جوی و محیطی روی اسلامپ بتن اثر منفی می‌گذارد، بسیار اهمیت دارد که عملیات بتن‌ریزی در یک نوبت انجام شود. در غیر اینصورت یکپارچگی لازم پدید نمی‌آید و استحکام و مقاومت ساختمان به خطر می‌افتد.

حتما بخوانید: مقایسه مقاومت سازه بتن یا فولاد

 ویژگی های اجرای سقف کامپوزیت

مراحل اجرای سقف کامپوزیت

قالب‌بندی

قالب‌بندی سقف کامپوزیت معمولا به دو روش بدون شمع و با شمع انجام می‌شود. در روش بدون شمع، از قالب‌های چوبی و چهار تراش کمک می‌گیرند. چهار تراش‌های چوبی، درون جان تیرهای فولادی، در کنار یکدیگر و در فواصل مناسب 60 تا 70 سانتی‌متر قرار داده می‌شوند. رعایت این فاصله برای جلوگیری از خیز سقف لازم است.

در مرحله بعد، با کوبیدن گوه یا چهار تراشی کوچک میان بال زیرین تیرها و زیر چهار تراش‌ها، این قطعات را محکم می‌کنند. اکنون باید تخته‌هایی را به صورت طولی روی چهار تراش‌های عرضی قرار داد. گاهی با کاهش چهار تراش‌های عرضی، بعد از قرار دادن چهار تراش‌های طولی، تخته‌ها نیز نصب می‌شوند. شکستگی احتمالی تخته‌های فرسوده موجب خیز زیاد سقف خواهد شد.

یکی از اشکالات اجرایی متداول هنگام قرار دادن چهار تراش‌ها، خیز قالب در کنار تکیه‌گاه‌ها به خاطر فاصله زیاد چهار تراش از بر ستون است. لذا ضرورت دارد که اولین چهار تراش در نزدیکی بر ستون نصب شود. همچنین جهت جلوگیری از هدر‌رفت شیره بتن، باید قالب‌ها کاملا در کنار یکدیگر قرار بگیرند و درز بین آن‌ها به نحو مناسبی پر شود. یک راهکار اجرایی مناسب برای این کار، پوشش سقف با یک لایه پلاستیکی است.

 

نصب میلگردهای حرارتی

همان‌طور که قبلا هم گفته شد، میلگردها یا آرماتورهای حرارتی به صورت شبکه‌ای و در دو جهت طولی و عرضی روی سقف پهن می‌شوند. آرماتورها را توسط سیم مفتول به هم محکم می‌کنند تا هنگام بتن‌ریزی جابه‌جا نشوند. دقت کنید که گره سیم به سمت داخل باشد تا از بتن بیرون نماند و زنگ نزند.

میلگردها در فاصله 20 تا 30 سانتی‌متری از یکدیگر بر روی سقف قرار می‌گیرند. این شبکه تا حد امکان باید به صورت عمود بر هم و منظم اجرا شود. طوری که افزایش فاصله آرماتورها از یکدیگر، احتمال گسترش ترک در بتن را افزایش می‌دهد. جهت حفظ ارتفاع آرماتورها نیز بهتر است از اسپیسر یا فاصله‌ نگه‌دار استفاده شود. این المان‌ها کمک می‌کنند تا بتن به زیر میلگردها رفته و پوشش بتن حفظ شود.

 

بتن‌ریزی

جهت اجرای سقف‌های کامپوزیتی از بتن با اسلامپ حدود 8 استفاده می‌شود. شل بودن بیش از حد بتن موجب آب انداختگی و افت محسوس استحکام بتن خواهد شد. ضخامت این بتن نیز باید در حد استاندارد باشد تا از افزایش بی‌مورد آن و سنگین شدن سازه جلوگیری شود.

هنگام بتن‌ریزی باید عملیات ماله‌کشی و پرداخت بتن را انجام داد تا سطح کار کاملا صاف و تراز شود. دقت کنید که ماله‌کشی بیش از حد نیز باعث آب‌انداختگی بتن و بروز ترک‌های زیاد پس از خشک شدن می‌شود.

 

مراحل اجرای سقف کامپوزیت

 

مزایای سقف کامپوزیت

  1. فولاد به عنوان یک ماده ساختاری با استحکام بالا و بتن به عنوان یک ماده سخت و مقاوم، باعث می‌شود که سقف‌های کامپوزیت ساخته‌شده از این دو ماده دارای قدرت و دوام بالایی باشند.
  2. استفاده از فولاد به عنوان یک جزء اصلی در ساخت سقف کامپوزیت، به طور قابل توجهی انعطاف‌پذیری ساختار را افزایش می‌دهد. این ویژگی منجر به طراحی و اجرای سقف‌های پیچیده و با شکل‌های متنوع می‌شود. در سقف کامپوزیت از بتن کششی صرف‌نظر شده و به جای آن از فولاد که هم در کشش و هم در فشار عملکرد خوبی دارد استفاده می‌کنند.
  3. وزن پایین سقف و در نتیجه سبک شدن کل سازه
  4. کاهش مصرف فولاد به دلیل عملکرد ترکیبی با بتن
  5. یکپارچگی سقف و اسکلت سازه
  6. عدم نیاز به شمع‌بندی

 

معایب سقف کامپوزیت

  1. هزینه تولید و نصب سقف‌های کامپوزیت به دلیل کاذب‌کاری، بسیار سنگین‌تر از سقف‌های تیرچه و بلوک و بتنی است.
  2. سقف‌های کامپوزیت به دلیل داشتن لرزش، گزینه مناسبی برای پروژه سقف‌های مسکونی نیستند؛ مگر اینکه پیش از عملیات بتن‌ریزی، زیر سقف را کاملا شمع‌بندی کنیم که در این صورت نیز امکان اجرای همزمان چند سقف با یکدیگر وجود ندارد.
  3. سقف‌های کامپوزیت به دلیل انجام کاذب‌کاری و ... سرعت اجرای پایین‌تری نسبت به سقف‌های کرومیت و تیرچه بتنی دارند.
  4. عدم وجود فضای کافی جهت عبور تاسیسات در قسمت زیر سقف

 

کلام آخر

در این مطلب از بتیس در مورد کاربردها و مزایا و معایب سقف‌های کامپوزیت با شما گفتگو کردیم. با توجه به توضیحات ارائه‌شده، مشخص است که سقف‌های ساخته‌شده از فولاد و بتن گزینه مناسبی برای پروژه‌های ساختمانی با نیازمندی‌های خاص هستند. نقاط ضعف احتمالی سقف‌های کامپوزیت بسیار کمتر از مزایای آن است. همین امر موجب شده که مهندسین ساختمان توجه ویژه‌ای به این نوع سقف داشته باشند.

 

پروژه های ما

آخرین مقالات