سقف کامپوزیت
سقف به عنوان یکی از مهم‌ترین و اصلی‌ترین اجزای سازنده ساختمان به شمار می‌رود که وظیفه اصلی آنها انتقال بارهای وارده به ستون‌ها و همچنین محافظت از سایر اجزا است. امروزه از انواع مختلفی از سقف‌ها در صنعت ساختمان‌سازی استفاده می‌شود که یکی از رایج‌ترین آنها سقف کامپوزیت است. سقف کامپوزیت که با نام‌های سقف مرکب یا مختلط نیز شناخته می‌شود ترکیبی از فولاد و بتن است و می‌تواند بهترین انتخاب برای اسکلت‌های فلزی باشد و در انواع پروژه‌های مسکونی، صنعتی، تجاری، ورزشی و … کاربرد دارد. در ادامه مطلب به بررسی انواع سقف‌های کامپوزیت، مزایا، معایب و نحوه اجرای آنها پرداخته خواهد شد. انتخاب یک سقف مناسب برای ساختمان‌های مختلف مسکونی، تجاری، صنعتی و … اهمیت بسیار زیادی دارد و می‌تواند تحت تأثیر عوامل مختلفی همچون سلیقه افراد، موقعیت جغرافیایی، شرایط نورپردازی، نوع دکوراسیون، امکانات و مصالح در دسترس و … بستگی داشته باشد. اجرای سقف کامپوزیت امروزه رواج بسیار زیادی پیدا کرده و به دلیل کاهش هزینه‌های ساخت‌وساز محبوبیت بالایی دارد.
در حقیقت از زمان یکجانشینی بشر و ساخت سرپناه هر روزه تکنولوژی‌های جدیدی در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار گرفته و امروزه استفاده از این تکنولوژی‌ها به بالاترین حد خود رسیده است. در ادامه مطلب به بررسی کامل سقف‌های کامپوزیتی و نحوه نصب و اجرای آنها پرداخته می‌شود.
سقف کامپوزیت چیست؟
سقف کامپوزیت (Composite Slab) در حقیقت به نوعی از سقف‌های ساختمانی گفته می‌شود که از ترکیب پروفیل فولادی با بتن مسلح ساخته می‌شود و با نام‌های سقف مرکب و سقف مختلط نیز شناخته می‌شود. این نوع از سقف‌ها به عنوان عضو فشاری در بالای تیرآهن‌ها قرار می‌گیرند. میلگردهایی که روی سقف‌های کامپوزیت قرار دارند از نوع میلگرد حرارتی می‌باشند و در جهت مخالف با تیرهای فرعی به یکپارچگی بتن و درگیری کامل با سقف کمک می‌کنند. از آنجایی که این سقف‌ها قابلیت جوش به تیرهای فرعی را دارند مانع ترک خوردن بتن می‌شوند و می‌توانند برای ساختمان‌هایی که دارای اسکلت فلزی هستند گزینه بسیار مناسبی باشند.
اجزای سقف کامپوزیت کدام هستند؟
تمامی سقف‌های ساختمانی از اجزا و قطعات مختلفی تشکیل شده‌اند و سقف کامپوزیت نیز از این قاعده خارج نیست. به صورت کلی این سقف‌ها از اجزایی همچون بتن، ورق‌های فولادی (ورق‌های نورد شده، روفیکس و …)، تیرهای فرعی، آرماتورهای حرارتی (مش، میلگردها و الیاف‌های فولادی)، برشگیر، گل میخ و فلاشینگ ساخته می‌شوند.در اصل اجرای سقف کامپوزیت سرعت بالایی به ساخت‌وساز ساختمان‌ها می‌دهد و می‌تواند در کاهش هزینه‌ها نیز مؤثر باشد. هرچند که سقف‌های کامپوزیتی از فولاد و بتن ساخته می‌شوند .
انواع سقف کامپوزیت
سقف‌های کامپوزیتی همانند انواع سقف‌های دیگر می‌توانند انواع مختلفی داشته باشند و هر کدام از آنها با داشتن ویژگی‌ها و مشخصات مختلف در سازه‌ها و ساختمان‌های متنوعی کاربرد داشته باشند. این سقف‌ها می‌توانند بر اساس نوع مصالح مصرفی در اجرا به دو دسته تقسیم شوند که شامل سقف‌های کامپوزیت ساده و سقف‌های عرشه فولادی هستند. همچنین بر اساس روش و نحوه اجرا می‌توان سقف‌های کامپوزیت را به ۴ دسته اصلی تقسیم کرد که به شرح زیر می‌باشند:
سقف کامپوزیت عرشه فولادی
این نوع سقف نیز توسط ترکیب ورق‌های فلزی گالوانیزه موجدار با بتن اجرا می‌شود و از رایج‌ترین و محبوب‌ترین انواع سقف‌ها است. اجرای این سقف‌ها نیز می‌تواند در ۶ مرحله شامل جانمایی ورق فولادی، تثبیت ورق فولادی (همراه با فلاشینگ)، اتصال ورق فولادی به تیر، آرماتوربندی، اتصال گل‌میخ به شبکه میلگردها و بتن‌ریزی اجرا می‌شوند. این سقف‌ها معمولاً از ورق گالوانیزه ذوزنقه‌ای، برشگیر، آرماتور، بتن، تیر فرعی و فلاشینگ تشکیل می‌شود.
سقف کامپوزیت روفیکس
سقف‌های کامپوزیت روفیکس نیز از ماندگاری بسیار خوبی برخوردار هستند و در اجرای آنها بعد از انتقال ورق فولادی مشبک به محل ساختمان، روفیکس بر روی برشگیرهای تیرهای فرعی جوش می‌شوند. در مرحله بعدی از چند Spacer برای ایجاد ارتفاع کافی برای قرار دادن شبکه میلگردها بر روی تیرها نصب می‌شود.
سقف کامپوزیت فلزی
سقف‌های کامپوزیت فلزی از جمله متدهای اجرای سقف و کف با استفاده از ترکیب بتن با اسکلت فولادی می‌باشند که در آن بعد از نصب برشگیر بر روی تیرهای فرعی، قالب‌بندی سقف به وسیله تخته‌کوبی در بین تیرها بدون نیاز به شمع بندی انجام می‌شود. بعد از جوش دادن پروفیل‌های ناودانی بر روی بال تیرهای باربر یک شبکه از میلگردهای حرارتی بر روی پروفیل‌ها قرار داده می‌شود. در نهایت بتن‌ریزی سقف انجام‌شده و قالب‌ها از سقف برداشته می‌شوند.
سقف کامپوزیت کرومیت
در سقف‌های کامپوزیت کرومیت نیز از تیرچه کرومیت (تیرچه‌هایی با جان باز)، ورق فولادی موجدار (قالب ماندگار)، میلگردهای حرارتی و بتن بهره گرفته می‌شود. این نوع سقف‌ها در ۵ مرحله مختلف شامل نصب تیرچه کرومیت، قالب‌بندی، آرماتوربندی، بتن‌ریزی و باز کردن قالب اجرا می‌شود.
مزایای استفاده از سقف کامپوزیت در ساختمان
استفاده از سقف‌های کامپوزیت در سال‌های اخیر به دلایل مختلف و متعددی مورد توجه ویژه‌ای قرار گرفته و رواج بسیاری پیدا کرد. اجرای سقف کامپوزیت در ساختمان‌ها همانند اجرای یونولیت می‌تواند مزیت‌های متعددی داشته باشند که مهم‌ترین آنها به شرح زیر می‌باشند:
- استفاده از این نوع سقف‌ها می‌تواند در افزایش سرعت ساخت ساختمان‌ها نقش ویژه‌ای داشته باشد.
- در اجرای این نوع سقف‌ها امکان بتن‌ریزی همزمان در چندین سقف مختلف وجود دارد.
- سقف‌های کامپوزیتی دارای مقاومت بسیار بالایی هستند.
- این سقف‌ها می‌توانند مصرف مصالح ساختمانی مختلف مانند بتن را کاهش دهند.
- سقف‌های کامپوزیتی کامل یکدست و یکپارچه هستند و باعث می‌شوند که اسکلت سازه نیز یکپارچگی مناسبی داشته باشد.
- به دلیل استفاده کمتر از فولاد در این نوع سقف‌ها وزن کلی ساختمان‌ها کاهش قابل توجهی پیدا می‌کند.
- در اجرای سقف کامپوزیت نیازی به استفاده از بلوک‌های سفالی نیست.
- تعدادی از این سقف‌ها مانند سقف‌های عرشه فولادی دارای مقاومت بالایی در برابر آتش‌سوزی و زلزله هستند.
- نصب نوع سقف‌ها همانند نصب تری دی پانل می‌توانند یک عایق صوتی بین دال و سقف کامپوزیت ایجاد کنند.
معایب سقف‌های کامپوزیتی
هرچند که این نوع سقف‌ها می‌توانند مزیت‌های متعددی در مقایسه با انواع سقف‌های دیگر ساختمانی داشته باشند اما در کنار مزایای خود دارای معایبی نیز هستند که حتماً باید مورد توجه قرار بگیرند. از مهم‌ترین ایرادات و معایب این سقف‌ها می‌توان موارد زیر را عنوان نمود:
- هرچند که استفاده از سقف‌های کامپوزیتی سرعت اجرای سقف را نسبت به روش‌های دیگر افزایش می‌دهد اما به صورت کلی باعث طولانی‌تر شدن زمان اتمام پروژه کلی خواهد شد.
- این نوع سقف‌ها برای ساختمان‌های مسکونی گزینه مناسبی نیستند چرا که از لرزش بیشتری نسبت به سایر سقف‌ها برخوردارند که به دلیل ضخامت کم آنها است.
- هزینه‌های نصب و اجرای سقف‌های کامپوزیتی در مقایسه با سایر سقف‌ها بیشتر است.
- اجرای این نوع از سقف‌ها بر روی اسکلت‌های غیرفلزی دارای پیچیدگی‌ها و دشواری‌های متعددی است.
نصب سقف کامپوزیت
همان‌طور که گفته شد نصب و اجرای سقف‌های کامپوزیت ساده و راحت است. برای اجرای این سقف‌ها لازم است که مراحل مختلف به صورت منظم و پشت سرم هم انجام شود. مرحله اول نصب سقف کامپوزیت اجرای تیرهای فرعی است، مرحله دوم اجرای برشگیرها، مرحله سوم قالب‌بندی، مرحله چهارم اجرای میلگردهای حرارتی، مرحله پنجم نصب اسپیسر و مرحله پایانی بتن‌ریزی است. هر کدام از این مراحل دارای شرایط ویژه‌ای بوده و باید در انتخاب مواد و مصالح دقت بالایی داشت. برای اجرای سقف‌های کامپوزیتی می‌توان از دو روش مختلف استفاده کرد که شامل اجرای سقف بدون شمع بندی و اجرای سقف به کمک شمع بندی است. هر کدام از این روش‌ها می‌توانند برای ساختمان‌های مختلف کاربرد داشته باشند. در مقاله‌ای تحت عنوان یونولیت بسته بندی می‌توان اطلاعات دقیق و کاملی در مورد انواع یونولیت‌ها، مزایا و معایب و کاربردهای آنها به دست آورد
مراحل نصب و اجرای سقف کامپوزیت
همان‌طور که گفته شد استفاده و اجرای سقف‌های کامپوزیتی در مقایسه با بسیاری از سقف‌های دیگر راحت‌تر و سریع‌تر خواهد بود. این نوع سقف‌ها می‌توانند در چند مرحله مختلف اجرا شوند که به ترتیب به شرح زیر می‌باشند:
مرحله اول: اجرای تیرهای فرعی
در مرحله اول و با اجرای اسکلت فلزی ساختمان و همچنین نصب تمامی تیرهای فرعی انجام می‌شود. این کار می‌تواند با استفاده از انواع پروفیل‌های API، CPA، لانه زنبوری یا مقاطع تیر ورق صورت بگیرد. البته باید توجه داشت که در صورت استفاده از پروفیل‌های لانه زنبوری لازم است که جان تیر در ابتدا و انتها توسط ورق‌های مضاعف تقویت شود. همچنین جان تیر باید در وسط دهانه نیز تقویت شود. استفاده از تیرهای لانه زنبوری در قاب‌هایی که نقش باربر جانبی را دارند ممنوع است و فقط می‌توان از آنها در تیرها فرعی، کش ها و دهانه‌های غیر بادبندی استفاده کرد. در سقف کامپوزیت باید تیرهای فرعی در فواصل حداقل ۱۱ سانتی‌متر اجرا شوند چرا که در این روش شمع گذاری انجام نمی‌شود لازم است که در زمان بتن‌ریزی زیر سقف قالب‌بندی شود.
مرحله دوم: اجرای برشگیرها
در مرحله بعدی ناودانی‌ها (که به عنوان برشگیر در طول تیرهای فرعی برای اتصال و یکپارچگی تیرها و دال بتنی استفاده می‌شوند) بر روی تیرهای فرعی اجرا خواهند شد. نباید از نبشی به جای ناودانی برای اجرای برشگیر استفاده کرد. لازم است که برشگیرها حداقل ۲۵ میلی‌متر پوشش جانبی از بتن داشته باشند و همچنین حداکثر فاصله مرکز تا مرکز برشگیرهای ناوانی باید ۵۰۰ میلی‌متر باشد.
مرحله سوم: قالب‌بندی
در اجرای سقف کامپوزیت و بعد از اجرای اسکلت و تیرهای فرعی و برشگیرها باید قالب‌بندی انجام شود. قالب‌بندی این سقف‌ها به روش تخته‌کوبی و بعد از اجرای اسکلت و نصب تیرهای فرعی انجام می‌شود. در این روش از تخته‌های ۴ تراش با ابعاد ۵ در ۵ یا ۷ در ۷ که طول آنها به اندازه فاصله بین دو تیر فرعی داخل جان تیرها است استفاده می‌شود. این تخته با فاصله ۶۰ تا ۷۰ سانتی‌متر از هم و توسط گوه کوبی در میان بال پایین تیرها و زیر چهار تراش‌ها محکم می‌شوند. سپس تخته‌ها بر روی چهار تراش‌ها قرار می‌گیرند و کاملاً سطح را پوشش می‌دهند. البته تخته‌ها حتماً باید روغن‌کاری شوند.
مرحله چهارم: اجرای میلگردهای حرارتی
بعد از قالب‌بندی باید میلگردهای حرارتی را در دو جهت طولی و عرضی با فاصله مشخص با استفاده از سیم مفتول آرماتوربندی در محل تقاطع به هم متصل کرده و محکم نمود. میلگردها حتماً باید از نوع آجدار باشند تا در زمان بتن‌ریزی جابجا نشوند.
مرحله پنجم: نصب Spacer (اسپیسر)
Spacer در حقیقت یک قطعه پلاستیکی، بتنی یا فولادی است که زیر میلگردها نصب شده تا از فرو ریختن میلگردها به ته قالب در زمان بتن‌ریزی جلوگیری کند. حداقل فاصله استاندارد بین میلگرد حرارتی و کف بتن باید ۳ سانتی‌متر باشد. در اصل هدف از نصب Spacer در اجرای سقف کامپوزیت ایجاد کاور مناسب برای بتن و ممانعت از خوردگی میلگردهاست. همچنین بعد از اتمام آرماتوربندی از یک قالب محیطی با ارتفاع ۱۰ سانتی‌متر برای جلوگیری از ریزش بتن به طبقات پایین‌تر استفاده می‌شود
مرحله ششم: بتن‌ریزی
بعد از انجام تمامی مرحله قبلی بتن‌ریزی انجام‌شده و به منظور یکدست شدن و خارج شدن حباب‌های هوا از آن ویبره کاری شده و به صورت منظم آبیاری می‌شود تا استحکام بالایی داشته باشد. ضخامت بتن در این نوع سقف‌ها معمولاً ۸ تا ۱۲ سانتی‌متر است و بتن دارای عیار ۳۰۰ تا ۳۵۰ کیلوگرم خواهد بود. به صورت کلی استفاده از سقف‌های کامپوزیت مانند استفاده از یونولیت دیواری می‌تواند اجرای مراحل مختلف ساختمان‌سازی را راحت‌تر کند هرچند که می‌تواند مزایا و معایب منحصربه‌فردی نیز داشته باشد.
نحوه اجرای سقف کامپوزیت
به صورت کلی سقف‌های کامپوزیتی می‌توانند به دو روش مختلف انجام شوند که هر کدام شرایط خاص خود را دارند.
اجرای سقف مرکب بدون شمع بندی
در این روش از قالب‌های چوبی استفاده شده و نیازی به اجرای شمع زیر تیرهای فلزی و دال بتنی نیست. تیرهای فلزی در این روش تیرهای فلزی باید وزن خود به اضافه وزن قالب‌بندی و تمام بار مرده قبل گیرش بتن را تحمل کنند. در این روش بعد از مرحله کسب مقاومت توسط بتن و عملکرد مرکب سقف هر نوع باری که از آن به بعد به سقف اعمال می‌شود، توسط مقطع مرکب حمل می‌گردد.
اجرای سقف مرکب به کمک شمع بندی
در این روش تیر فولادی نباید هیچ‌گونه باری را قبل از رسیدن به مرحله عملکرد مرکب تحمل کند و برای تحقق این امر در زیر تیرها از شمع استفاده می‌شود و در زمان اجرای سقف هیچ‌گونه تنشی وجود نخواهد داشت و بعد از گیرش، مقاوم شدن بتن و همچنین حذف پایه‌ها توسط مقطع مرکب حمل بار صورت خواهد گرفت
سقف کامپوزیت عرشه فولادی چیست و چگونه اجرا می‌شود؟
یکی دیگر از انواع سقف‌های کامپوزیت سقف عرشه فولادی است که به وسیله ترکیب ورق‌های فلزی گالوانیزه موجدار با بتن ساخته می‌شود. این نوع سقف‌ها شناخته‌شده‌ترین نوع سقف‌های کامپوزیت است و اولین بار به عنوان قالب در جا استفاده می‌شدند و بتن مسلح بر روی آنها قرار می‌گرفت. این سقف‌ها از ابتدا فقط وظایفی همچون باربری حین اجرا و باربری قبل از گیرش بتن بود و سپس به گونه‌ای تغییر پیدا کرد که درگیری مکانیکی بین ورق زیری و بتن سقف به وجود آمد و به کمک برش گیرها و قالب‌های پیرامونی، دال سقف به تیرچه‌ها متصل شد. ورق‌ها در این حالت به آرماتورهای کششی سقف تبدیل می‌شوند و این ترکیب بین بتن، ورق تحتانی و تیرچه‌ها به عنوان سقف عرشه فولادی شناخته می‌شوند.
سقف کامپوزیت کرومیت چیست و چگونه اجرا می‌شود؟
سقف کرومیت نیز نوعی از سقف‌های کامپوزیت است که از تیرچه فلزی با جان باز برای تولید آن استفاده می‌شود. این سقف‌ها برای سازه‌های فولادی کاربرد داشته و از استحکام و یکپارچگی بالایی برخوردار است. این سقف نسبت به سایر سقف‌های کامپوزیت مزیت‌های بیشتری داشته و استفاده‌های متعددتری دارد. در این سقف‌ها می‌توان همزمان چندین سقف را بتن‌ریزی کرد و در هزینه‌های ساخت صرفه‌جویی کرد. تیرچه‌های کرومیت دارای حالتی ایستاده هستند و نیازی به شمع بندی در زیر سقف ندارند.
- سقف‌های کامپوزیت کرومیت برای اجرای سقف و کف به کار می‌روند و از موادی همچون تیرچه کرمیت، ورق‌های فولادی موجدار، میلگرد حرارتی و بتن ساخته می‌شوند. مراحل اجرای این سقف‌ها نیز شامل نصب تیرچه کرومیت، قالب‌بندی، آرماتوربندی، بتن‌ریزی و باز کردن قالب خواهد بود.
- اجرای سریع و راحت، استحکام بالا، کاهش تنش بتن، کاهش وزن ساختمان، یکپارچگی بالای اسکلت فلزی، اجرای همزمان چندین سقف و … از مهم‌ترین مزیت‌های این نوع از سقف‌های کامپوزیت هستند
سقف کامپوزیت روفیکس چیست و چگونه اجرا می‌شود؟
سقف‌های روفیکس نیز از دیگر انواع سقف‌های کامپوزیت هستند که نوعی سقف مرکب با قالبی ماندگار هستند و از جمله انواع دال بتنی آرمه مرکب بتنی به شمار می‌روند. در این سقف‌ها امکان اجرای همزمان تمامی طبقات ساختمان وجود دارد و نیازی به شمع و جک نیست. سقف‌های روفیکس در مقایسه با سایر سقف‌های کامپوزیت وزن بسیار کمتری دارند و بار اضافی به سازه وارد نخواهند کرد. در حقیقت این سقف‌ها ۴۰ درصد از وزن مرده ساختمان را کاهش می‌دهند چرا که مصرف مصالح فولادی به کمترین حد خود می‌رسد.
در اجرای این سقف ورق فولادی مشبک به محل مورد نظر انتقال داده شده و سپس جوشکاری روفیکس بر روی برشگیرهای تیرهای فرعی صورت می‌گیرد. در مرحله بعد اسپیسرها برای ایجاد ارتفاع برای قرار دادن شبکه میلگردها نصب می‌شوند و در نهایت با اتمام آرماتوربندی مرحله بتن‌ریزی انجام خواهد شد.
جمع بندی نهایی
سقف‌های کامپوزیت از جمله رایج‌ترین انواع سقف‌های ساختمانی است که در چند نوع مختلف شامل سقف کامپوزیت فلزی، سقف کامپوزیت کرمیت، سقف عرشه فولادی و Roofix اجرا می‌شوند. می‌توانند در انواع ساختمانی‌های مسکونی، صنعتی، تجاری و … استفاده شوند.استفاده از سقف‌های کامپوزیتی به دلیل تنوع بالا، وزن کم، نصب راحت، مقاومت مناسب و … امروزه بسیار رواج پیدا کرده و محبوبیت بالایی پیدا کرده است. اجرای سقف کامپوزیت می‌تواند به دو روش متفاوت در ۶ مرحله اصلی انجام شود. به صورت کلی می‌توان گفت هرچند که قیمت بلوک یونولیت کمتر از سقف‌های کامپوزیتی هستند و وزن کمتری نیز دارند اما این سقف‌ها گزینه‌های بسیار مناسبی برای ساختمان‌هایی با اسکلت فلزی باشند.
