عرشه فولادی/نکات فنی

 

شرکت عرشه سازه گسترکبیر

تهیه و فرمینگ انواع ورقهای گالوانیزه (با زینک 120 و با مشخصات گریدA فولادپایه SGC340)

فرمینگ عرشه فولادی با دستگاه تایوانی و ماسل و نک کاملا برجسته 

http://WWW.SAZEHGOSTARKABIR.COM

تلفن : 02122863077 - 02122876850 -09128430075-09121243011

ادرس تلگرام :

https://telegram.me/sazehgostarkabir

جهت بازدید ویدئوهای بیشترکلیک بفرمایید:

http://www.aparat.com/v/Iaslk

لطفا" جهت توضیحات بیشتر در مورد ورق گالوانیزه روی عکس زیر کلیک کنید: 

برای سال های متمادی هنگام استفاده از سیستم دال بتنی متکی بر تیر های فولادی , بین تیر های فولادی و دال بتنی هیچگونه اتصالی برای انتقال برش در نظر گرفته نمی شد . در سال های اخیر استفاده از تیر های مرکب که در آنها تیر فولادی و دال بتنی با وسایل و تمهیدات مناسب به یکدیگر متصل می شوند رواج زیادی یافته است . تیر هایی که عملکرد بتن دال و تیر فولادی در آنها به صورت توام و مرکب است دارای ظرفیت باربری بیش از 30 درصد تیر های مشابه با عملکرد غیر مرکب است . در مجموع با استفاده از تیر های مرکب که از ترکیب رفتار یک ماده فلزی با یک ماده غیر فلزی حاصل می شود میتوان تا حد امکان از خواص و مزایای فولاد نظیر مقاومت بالا , شکل پذیری مناسب حداکثر استفاده را به عمل آورد و معایب آن نظیر ضعف در مقابل انواع کمانش ها, خوردگی و آتش سوزی را به کمک پوشش بتن تا حدودی مرتفع نمود . در ضمن کاربرد تیر های مرکب در پوشش سقف ها موجب صرفه جویی در مصرف فولاد , کاهش عمق تیر و افزایش استحکام سقف در مقابل بار های وارده می شود .

 


در دهه های اخیر نیاز به سرعت بیشتر باعث پیشرفت های علمی و کاربردی مصالح و تجهیزات ساختمان گردیده است . لذا مهندسین ساختمان با همکاری دیگر کارشناسان به طور مستمر در حال بررسی و پیشنهاد سیسیتم های جدید سازه ای و راهکارهای بهینه سازی کیفی و کمی پروژه ها می باشند . یکی از این سیستم ها استفاده از عرشه فولادی جهت سقف های مرکب می باشد که در ضمن ارتقاء کیفیت سقف از لحاظ لرزش , مقاومت در برابر آتش سوزی و افزایش رفتار های مرکب دارای سرعت فوق العاده اجرا نیز می باشد که در پروژه های بزرگ بعث کاهش هزینه ها ی جاری و تمام شده شده و رسیدن به اهداف پروژه را با سرعت بیشتری میسر می سازد.

تئوری رفتار تیر های مرکب

رفتار تیر های مرکب مانند سایر اعضای خمشی است که در آنها با تقریب بسیار خوبی صفحات عمود بر محور تیر پس از خمش عمود بر محور تیر و به صورت مسطح باقی می مانند . تنها تفاوت تیر های مرکب با تیر های معمولی ساخته شده از یک جنس، رفتار و عملکرد توام فولاد و بتن است چنانچه دال بتنی و تیر فولادی هر یک به صورت مجزا در تحمل بار های وارده عمل کنند آنگاه فرض مسطح ماندن صفحات عمود بر محور تیر پس از خمش منجر به توزیع کرنش خطی در هر یک از قسمت های بتنی و فولادی تیر خواهد شد.

شکل شماره ( 1) رفتار تیری را که دارای مقطع فولادی و دال بتنی است را نشان می دهد که هیچگونه اتصالی در محل تماس فولاد و بتن وجود ندارد و از اصطکاک جزئی در محل تماس نیز صرفنظر شده است.

 شکل 1 : تغییر شکل خمشی تیر

شکل 1 : تغییر شکل خمشی تیر

شکل شماره ( 1)تغییر شکل خمشی تیر را با توجه به عملکرد غیر مرکب آن به صورت اغراق آمیز نشان می دهد ای رفتار موجب بروز کرنش مطابق شکل شماره ( 2) خواهد شد. به عبارت دیگر رفتا ر خمش دال بتنی و تیر فولادی کاملا از یکدیگر مستقل بوده و هر یک از قسمت های فولادی و بتنی دارای یک تار خنثی جداگانه هستند که موجب توسع تنش های فشاری و کششی در هر یک از نواحی بتن و فولاد به صورت جداگانه می شود که برآیند آنها در شکل شماره ( 2) نشان داده شده است.

شکل 2 : رفتار تیر با عملکرد غیر مرکب

شکل 2 : رفتار تیر با عملکرد غیر مرکب 

در حالت رفتار غیر مرکب در محل اتصال بتن و فولاد لغزش رخ می دهد. و فقط نیروهای فشاری عمود بر بال تیر آهن و نیز دال بتنی پدید می آید . با توجه به تعادل نیروهای فشاری و کششی در هر یک از قسمتهای بتن و فولاد برای لنگر خمشی که تیر متواند تحمل کند داریم.
MBeam = Mconcrete + MSteel = C1d1 + C2d2

چنانچه تیر ساختعه شده از فولاد و بتن به صورت یکپارچه و با رفتار مرکب عمل کند , آنگاه تغییر شکل خمشی تیر پس از اعمال بار های وارده مطابق شکل شماره ( 3) خواهد بود.

شکل 3 : تغییر شکل خمشی تیر

شکل 3 : تغییر شکل خمشی تیر 

در این حالت قسمت فوقانی تیر مرکب تحت فشار و ناحیه پایینی تحت کشش قرار می گیرد و تیر تنها دارای یک محور خنثی خواهد بود و توزیع کرنش در عمق تیر همانند شکل شماره ( 4) در حالت رفتار توام ومرکب بتن و فولاد هیچگونه لغزشی در محل اتصال دو ماده رخ نمی دهد و لنگر خمشی که تیر می تواند تحمل کند از رابطه زیر بدست می آید.

MBeam = Cd = Td

شکل 4 : رفتار تیر با عملکرد مرکب

شکل 4 : رفتار تیر با عملکرد مرکب 

چون نیروی کششی و فشاری و نیز بازوی لنگر در این حالت از حالت عملکرد غیر مرکب تیر بزرگتر است لذا لنگر خمشی که تیر در حالت عملکرد مرکب می تواند تحمل کند بیشتر از لنگر خمشی است که تیر در حالت عملکرد غیر مرکب می تواند حمل نماید در نتیجه عملکرد مرکب بتن و فولاد موجب افزایش ظرفیت باربری تی خواهد شد. در پایان ذکر این نکته هائز اهمیت است که در صورت عملکرد تیر به صورت مرکب , ممان اینرسی و اساس مقطع تیر با توجه به محور خنثی شکل شماره ( 4) محاسبه می شود که مقادیر آنها در این حالت به مراتب از حالت رفتار تیر با عملکرد غیر مرکب بیشتر است .

معرفی فناوری و اجزای سقف های عرشه فولادی

سقف های مرکب بتنی با عرشه فولادی از اجزای : عرشه فولادی , گل میخ های فولادی و دال مسلح بتنی تشکیل یافته است که بر روی شبکه تیر های اصلی و فرعی فولادی قرار می گیرد . این سقف در آیین نامه فولاد ایران (مبحث دهم مقررات ملی ساختمان) تحت عنوان مقاطع مختلط با استفاده از ورق های ذوزنقه ای معرفی شده است. همچنین الزامات این فناوری در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن با عنوان سیستم دال مرکب فولادی – بتنی تدوین شده است. معیار های طراحی و انتخاب عرشه های فولادی بر اساس : دهانه مجاز باربری دال – عرشه , عملکرد مرکب با دال بتنی , میزان بار مرده ناشی از بتن مصرفی دال روی عرشه , مقاومت در برابر آتش سوزی , میزان خاصیت اکوستیک و در نهایت صرفه اقتصادی سقف می باشد. از همین رو به منظور برآورده کردن مقاصد طراحی , عرشه های فولادی در انواع گوناگون از حیث : شکل , مقطع پروفیل عرشه , مشخصات هندسی و مکانیکی توسط تولید
کنندگان این صنعت در کشورهای پیشرفته تولید و عرضه می گردد.

1. ورق های فولادی

ورق های گالوانیزه فولادی با ضخامت 8 تا 1,2 میلیمتر اساسی ترین مصالح سقف های عرشه فولادی می باشد که به وسیله ماشین آلات "رل فرمینگ" به روش نورد سرد مطابق با شکل شماره ( 5) به اشکال با مقاطع ذوزنقه درآمده و آج زده می شود. عرشه فولادی با مقطع ذوزنقه ای شکل آجدار به عنوان یک قالب ماندگار مورد استفاده قرار می گیرد و با بتن به صورت مشترک نقش سازه ای ایفا می کند که باعث افزایش فاصله بین تیر های فرعی تا 5 متر بدون شمع بندی می گردد.

شکل 5 : ورق کنگره ای ذوزنقه ای

شکل 5 : ورق کنگره ای ذوزنقه ای

2. برشگیر

برشگیر ها در واقع از مهمترین اجزای سقف عرشه فولادی هستند که باعث انتقال نیروی برشی در محل اتصال بتن و فولاد و در نهایت عملکرد مرکب تیر می شوند.
برشگیر های مورد استفاده در سقف های عرشه فولادی عبارت اند از:
الف ) برشگیر از جنس گالوانیزه حداقل 2 میلیمتر ونصب توسط تفنگ هیلتی(شکل شماره ( 6) الف)
ب) گل میخ های فولادی با قطر 20 میلیمتر و نصب توسط جوش قوس الکتریکی (شکل شماره ( 6) ب) 

شکل 6 : برشگیر

شکل 6 : برشگیر

3.آرماتور

آرماتور ها در موارد زیر می بایست استفاده گردند.
- مقاومت در برابر لنگر منفی در دهانه های ممتد و کنسول ها.
- وجود بار های متمرکز یا بازشو.
- آرماتور افت وحرارت.
- م قاومت کششی در برابر لنگر مثبت در صورتی که از عملکرد کششی ورق فولادی صرفنظر شود.

4.بتن

مقاومت فشاری بتن مورد استفاده با توجه به نوع بتن می تواند از 200 تا 300 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع متغییر باشد , که با توجه به نوع بارگذاری و مشخصات دهانه تعیین خواهد شد. در هنگام محاسبه مشخصات مقطع می بایست به جهت کنگره های ورق فولادی نسبت به تیر سازه ای موجود دقت نمود زیرا در صورت عمود بودن کنگره ها بر تیر های سازه ای باید از بتن موجود در زیر سطح فوقانی ورق ذوزنقه ایصرفنظر نمود.

طراحی و محاسبات

با انتخاب عرشه مناسب و محاسبه دال عرشه بر اساس ضوابط آیین نامه ای علاوه بر برآورد سازی خواسته های فنی و مهندسی می توان تا حد مطلوبی به طرح اقتصادی و بهینه سقف دست یافت .حداکثر دهانه مجاز دال عرشه توسط پارامتر های طراحی شامل : ضخامت عرشه , حالت دهانه ( ساد یا ممتد) ,ضخامت دال بتنی , عملکرد مرکب عرشه , مقاومت در برابر آتش سوزی و مقادیر بار های مرده و زنده سقف تعیین می گردد. از آنجا که این بخش از محاسبه سقف توسط برنامه های رایج محاسباتی قابل انجام نمی باشد لذا معمولا کنترل کفایت دال عرشه به صورت دستی صورت می پذیرد اصولا دو روش کلی برای طراحی این نوع سقف وجود دارد.

الف) ورق های فولادی به عنوان قالب ماندگار

در این روش طراحی از قابلیت مقاومت ورق فولادی در مقطع صرفنظر می شود. به عبارت دیگر به ورق فولادی صرفا به عنوان یک قالب نگاه می شود که می بایست قادر به تحمل بار های زنده موجود تا مرحله بتن ریزی و همچنین وزن بتن خیس و خشک باشد که پس از گیرایی بتن تا پایان عمر ساختمان در کار باقی می ماند.در چنین حالتی سقف به عنوان یک دال بتنی مسلح انگاشته می شود. این روش طراحی موجب می شود تا مقدار آرماتور محاسباتی مقطع بیشتر شود زیرا می بایست به جای ورق فولادی نیز در عمل کشش مقطع شرکت نماید که معمولا این آرماتورهای کششی در کف کنگره ها قرار می گیرند و به آنها آرماتور طولی نیز می گویند.

ب) ورق های فولادی به عنوان المان کششی

در این روش ورق های فولادی به عنوان المان کششی مقطع در نظر گرفته شده و مقطع حاصله به صورت مرکب عمل می کند. در این حالت درگیری بتن و ورق فولادی به اندازه کافی هست که در حین مقاومت در برابر لنگرهای و برش های موجود با یکدیگر عمل کرده و دچار لغزش نسبت به هم نشوند. طراحی با استفاده از این فرضیات اقتصادی ترین حالت سقف را به دست می دهد زیرا موجب کاهش آرماتور محاسباتی مقطع تا حد صفر می گردد البته در صورتی که فاصله تیر های فرعی را تا 2,9 متر کاهش دهیم. بر مبنای همین فرضیات و با توجه به مزایای این گونه سقف ها از جمله سبکی وزن که موجب کاهش وزن فونداسیون و سازه , سرعت بالای اجرا مطلوب ترین شکل اجراء بر روی اسکلت های فلزی با در نظر گرفتن فاصله 2,9 متری تیر های فرعی می باشد.

الزامات سیستم دال مرکب فولادی-بتنی

- ارتفاع ورق های فولادی ذوزنقه ای در این مقاطع به 75 میلیمتر محدود می شود.
- تامین ضوابط دیافراگم صلب با توجه به ضوابط موجود در استاندارد 2800 ایران.
- رعایت الزامات مربوط به بازشو در سقف ها , بر اساس مبحث نهم مقررات ملی ساختمان.
-رعایت ضوابط طراحی برشگیرها بر اساس بند 7-2-1-10 مبحث دهم مقررات ملی ساختمان.
- قطر گل میخ های برشگیر باید 20 میلیمتر یا کمتر بوده و حداقل ارتفاع آنها بعد از نصب , که از بالای ورق ذوزنقه ای اندازه گیری می شود.
نبایدکمتر از 40 میلیمتر باشد.
- ضخامت دال بتن آرمه در بالای کنگره ورق ذوزنقه ای نباید از 50 میلیمتر کمتر باشد.
- رعایت ضوابط مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمان ها در مقابل حریق و همچنین الزلمات نشریه شماره 444 مرکز
تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با در نظر گرفتن تعداد طبقات , ابعاد ساختمان, کاربری و وظیفه عملکردی
عنصر ساختمانی.
- صدابندی هوابرد و کوبهای سقف بین طبقات مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان.
- رعایت الزامات مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان جهت صرفه جویی در مصرف انرژی.
- حداکثر تغییر مکان مجاز ناشی از بار زنده به ( 360 /طول دهانه ) محدود می شود.
- حداکثر تغییر مکان مجاز ناشی از بار مرده وزنده به ( 240 /طول دهانه ) می شود

مزایای متال دک :

  1. سرعت اجرای بالا
  2. بدون نیاز به شمع بندی
  3. امکان اجرای چندین سقف به طور همزمان
  4. حذف کامل مراحل قالب بندی و دکفراژ
  5. کاهش تعداد تیر های فرعی
  6. کاهش بار مرده
  7. در اختیار داشتن یک عرشه فولادی با ایمنی بالا قبل از بتن ریزی
  8. کاهش ضخامت سقف
  9. سطح یکنواخت و یکدست زیر سقف با ظاهری زیبا
  10. قابلیت اجرا در پلان های معماری پیچیده با رعایت جزئیات
  11. امکان اجرای سقف های مختلف با کاربری ها و دهانه های متفاوت
  12. اجرای بدون مانع داکت ها و رایزرها منطبق با نقشه های معماری
  13. امکان اجرا در انواع شرایط آب و هوایی
  14. عمر مفید طولانی
  15. دقت و قابلیت کنترل بالا در حین اجرا
  16. کاهش قابل توجه هزینه های جاری کارگاه

در جدول زیر به طور خلاصه و کلی وزن سقف کامپوزیت عرشه فولادی با چهار نوع سقف دیگر مقایسه شده است که خود به تنهایی گویا است. البته نباید فراموش کرد که این کاهش وزن سقف، خود یکی از دلایل کاهش وزن سازه نیز می باشد که می بایست در زمان طراحی سازه در نظر گرفته شود. از لحاظ هزینه اجرا نیز با در نظر گرفتن سایر مزایایی که این سقف دارد و مهمترین آن صرفه جویی قابل توجه در زمان است، این سقف بسیار مقرون به صرفه است.

SEO Reports for sazehgostarkabir.com