سقف کامپوزیت چیست؟ انواع سقف کامپوزیت کدامند؟

یکی از روش‌های مدرن در اجرای سقف سازه‌ها، استفاده از سقف کامپوزیت است که ترکیبی از فولاد و بتن می‌باشد. این نوع سقف با نصب برش‌گیرهایی که معمولا از پروفیل نبشی هستند، پیوستگی لازم میان فولاد و بتن را فراهم می‌کند. به‌علاوه، میلگردهای حرارتی در جهت مخالف تیرهای فرعی قرار داده می‌شوند تا ضمن افزایش انسجام سازه، از ترک خوردن بتن جلوگیری کنند. روش‌های متنوعی برای اجرای سقف‌ها و کف‌سازه‌ها وجود دارد که سقف کامپوزیت یکی از محبوب‌ترین آن‌ها است. ترکیب بتن و فولاد در این روش، علاوه بر تسریع اجرای سقف، به پروژه‌ها سرعت بیشتری می‌بخشد. همچنین، این سقف‌ها از نظر ایمنی و مقاومت در برابر فشار و کشش بسیار قابل اطمینان هستند. در ادامه، به بررسی کامل انواع سقف کامپوزیت و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازیم.

 

اجزای اصلی سقف کامپوزیت چیست؟

قبل از اینکه به بررسی انواع سقف کامپوزیت بپردازیم، بهتر است نگاهی به اجزای سازنده‌ آنها داشته باشیم:

بتن
بتن یکی از مهم‌ترین مصالح ساختمانی است که از ترکیب آب، سنگدانه‌ها و سیمان پرتلند به دست می‌آید. پس از گذشت زمان، بتن سخت شده و به یک ماده یکپارچه و مقاوم تبدیل می‌شود که در سازه‌ها به‌کار می‌رود.

 

تیر فرعی

تیرهای فرعی بخشی از سازه هستند که امکان توزیع لنگرها و اتصال بهتر بین اجزای بتنی و فلزی را فراهم می‌کنند. این تیرها نقش مهمی در استحکام و پایداری سقف کامپوزیت دارند.

 

ورق فولادی

ورق‌های فولادی که به شکل‌های مختلفی تولید می‌شوند، از جمله اجزای کلیدی سقف کامپوزیت به شمار می‌روند. این ورق‌ها، بسته به نوع کاربرد، در قسمت‌های مختلف سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند و به استحکام سازه کمک می‌کنند.

 

آرماتور حرارتی

پس از بتن‌ریزی، از میلگردهای افت و حرارت به‌عنوان آرماتور حرارتی استفاده می‌شود تا از ترک‌خوردگی بتن جلوگیری کند. این آرماتورها نقش مهمی در کاهش تنش‌های ناشی از انقباض و انبساط بتن و جلوگیری از ایجاد ترک‌های سطحی دارند.

 

برش‌گیر، گل‌میخ و فلاشینگ

ابزارهای جانبی همچون برش‌گیرها، گل‌میخ‌ها و فلاشینگ‌ها برای اجرای سقف کامپوزیت ضروری هستند و به پایداری و عملکرد بهتر این نوع سقف کمک می‌کنند.

 

انواع سقف کامپوزیت

هر نوع سقف کامپوزیت با توجه به کاربرد، نیاز پروژه و ویژگی‌های سازه‌ای انتخاب می‌شود. در ادامه به معرفی گسترده‌تری از انواع سقف‌های کامپوزیت و مزایای هر یک می‌پردازیم:

 

سقف کامپوزیت فلزی

این نوع سقف از ترکیب فولاد و بتن به وجود می‌آید که با استفاده از برش‌گیرها، پیوستگی مناسبی بین این دو ماده فراهم می‌شود. ابتدا برش‌گیرها روی تیرهای فرعی نصب شده و سپس بدون نیاز به شمع‌بندی، تخته‌کوبی و قالب‌بندی سقف انجام می‌شود. بعد از آن، ناودانی‌ها روی بال تیرها جوش داده شده و میلگردها روی پروفیل‌ها قرار می‌گیرند. نهایتا بتن‌ریزی صورت گرفته و پس از سخت شدن بتن، قالب‌ها برداشته می‌شوند.

مزایای سقف کامپوزیت فلزی

سقف کامپوزیت به دلیل ویژگی‌هایی همچون مقاومت بالا در برابر نیروهای فشاری و کششی، سرعت اجرای بالا، سبکی سازه و کاهش حجم مصالح مورد استفاده، به یک گزینه محبوب در ساخت و ساز تبدیل شده است. این سقف به دلیل استفاده از فولاد و بتن در کنار هم، به استحکام و طول عمر بالایی دست می‌یابد. از دیگر مزایای مهم این سقف، امکان استفاده از فضای خالی تیرآهن برای عبور لوله‌های تأسیسات و سیم‌کشی است که می‌تواند نیازهای نصب تجهیزات را تسهیل کند. در کنار این ویژگی‌ها، توجه به قیمت میلگرد نیز به عنوان یک معیار برای انتخاب مصالح و اجرای پروژه‌های ساختمانی اهمیت دارد.

سقف کامپوزیت عرشه فولادی

یکی از انواع سقف کامپوزیت، سقف عرشه فولادی است که از پرکاربردترین انواع سقف‌های کامپوزیت به شمار می‌رود و از ترکیب ورق‌های گالوانیزه با بتن ساخته می‌شود. در این روش، نیازی به استفاده از تخته‌کوبی و چهار تراش نیست و ورق‌های فلزی به جای جوشکاری، با گل‌میخ به تیرهای فلزی متصل می‌شوند. این سیستم باعث ایجاد یک ساختار محکم و ایمن در سازه می‌شود.

 

مزایای سقف عرشه فولادی

از امتیازات سقف عرشه فولادی اجرای سریع‌تر نسبت به سایر روش‌ها، کاهش مصرف بتن، استفاده از مصالح پیش‌ساخته که زمان اجرا را کوتاه می‌کند، و همچنین مقاومت بالا در برابر آتش است. این نوع سقف در پروژه‌های بزرگ مثل ساختمان‌های چندین طبقه، مراکز تجاری و صنعتی کاربرد زیادی دارد. علاوه بر این، سقف عرشه فولادی به دلیل حذف مراحل قالب‌بندی و استفاده از ورق‌های گالوانیزه، وزن کمتری دارد که به سبک شدن سازه کمک می‌کند.

 

سقف کامپوزیت کرومیت

این نوع سقف از تیرچه‌های جان‌باز (کرومیت) به همراه بتن تشکیل می‌شود. تیرچه‌ها از تسمه در بال زیرین و میلگرد خم‌شده در جان ساخته شده‌اند که بین آن‌ها با مصالح سبک پر می‌شود. در این نوع سقف، قالب‌بندی بسیار ساده‌تر بوده و نیاز به شمع‌بندی ندارد.

 

مزایای سقف کرومیت

سقف کرومیت به دلیل استفاده از تیرچه‌های سبک، وزن کلی سازه را کاهش می‌دهد که این موضوع باعث صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود. همچنین، این نوع سقف به دلیل ارزان بودن مصالح و کم هزینه بودن فرایند اجرا، یکی از مقرون‌به‌صرفه‌ترین انواع سقفها به شمار می‌رود. مقاومت این سقف نیز در برابر نیروهای وارده به سازه بسیار مناسب است و به همین دلیل در ساختمان‌های مسکونی و تجاری به‌کار می‌رود.

 

سقف کامپوزیت روفیکس

در این نوع سقف، از قالب‌های دائمی به نام روفیکس استفاده می‌شود. این قالب‌ها ورق‌های فلزی مشبک هستند که در ساخت سقف‌ها و کف‌های بتنی، و حتی در سقف‌های کاذب کاربرد دارند.

 

مزایای سقف روفیکس

این سیستم با کاهش نیاز به مصالح سنگین و کاهش اندازه تیرهای بتن، هزینه‌های ساخت را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. از طرف دیگر، این سقف به دلیل استفاده از قالب‌های دائمی، نیاز به قالب‌بندی و شمع‌بندی ندارد که به تسهیل فرایند ساخت کمک می‌کند. یکپارچگی سقف با اسکلت سازه نیز از دیگر مزایای این روش محسوب می‌شود و به‌ویژه در سازه‌هایی که به کاهش وزن اهمیت می‌دهند، کاربرد گسترده‌ای دارد.

 

 

مراحل اجرای سقف کاذب

مراحل اجرای انواع سقف کامپوزیت به‌ویژه سقف کامپوزیت عرشه فولادی، نیازمند دقت و رعایت استانداردهای فنی است تا هم استحکام سازه تضمین شود و هم زمان ساخت کاهش یابد. در ادامه، مراحل اجرای این نوع سقف به تفصیل شرح داده می‌شود:

 

1.     قالب بندی

در مرحله اول، پس از نصب تیرهای اصلی و فرعی، اتصالات و برش‌گیرها روی تیرها جوش داده می‌شود. برش‌گیرها از مهم‌ترین اجزای اتصال بین بتن و فولاد هستند که با انتقال نیروهای برشی از جدا شدن آن‌ها جلوگیری می‌کنند. سپس قالب‌بندی سقف که اغلب از طریق تخته‌کوبی انجام می‌شود، به کمک چهارتراش‌ها و تخته‌ها به‌منظور نگهداری قالب و شکل‌دهی به بتن صورت می‌گیرد. این مرحله به‌دلیل نقش حیاتی در نگهداری بتن تا زمان سفت شدن، بسیار مهم است.

 

2.     اجرای میلگرد حرارتی

در این مرحله، میلگرد حرارتی بر اساس نقشه اجرایی و در فواصل مشخص، به‌صورت طولی و عرضی روی سقف قرار داده می‌شوند. این میلگردها نقش اصلی در جلوگیری از ترک خوردن بتن در اثر تنش‌های حرارتی و انبساط و انقباض ناشی از تغییرات دما را ایفا می‌کنند. برای اطمینان از عدم جابه‌جایی میلگردها در حین بتن‌ریزی، باید به یکدیگر آرماتوربندی شده و محکم شوند. این اقدام تضمین می‌کند که بتن به‌طور یکنواخت در سطح سقف پخش شود و از ایجاد ترک‌ها و شکاف‌ها جلوگیری می‌کند. محاسبه مقدار میلگرد حرارتی در سقف یکی از موارد چالشی بسیار مهم در نحوه اجرای سقف است.

 

3.     نصب اسپیسر

برای حفظ فاصله مناسب بین میلگردها و سطح بتن و جلوگیری از تماس میلگردها با قالب‌ها، از اسپیسر استفاده می‌شود. این اسپیسرها زیر میلگردهای حرارتی قرار داده می‌شوند تا بتن به‌طور کامل به زیر میلگرد نفوذ کند و پوشش کافی برای میلگردها فراهم شود. ضخامت اسپیسرها باید بر اساس نوع سقف کامپوزیت و ضخامت بتن مورد نظر انتخاب شود. استفاده صحیح از اسپیسرها، دوام و طول عمر سازه را تضمین می‌کند.

4.     بتن ریزی

مرحله آخر، بتن‌ریزی است که از بتن با کیفیت بالا و اسلامپ مناسب (معمولا اسلامپ) استفاده می‌شود. اسلامپ بتن تعیین‌کننده میزان شل بودن یا روانی بتن است که برای جلوگیری از آب انداختن و ترک‌خوردگی بتن بسیار مهم است. در حین بتن‌ریزی، مهندسین باید به دقت ضخامت و میزان روانی بتن را نظارت کنند تا وزن سازه به‌طور غیرضروری افزایش نیابد و بتن‌ریزی به‌صورت یکنواخت و با تراکم مناسب انجام شود.

 

نکات ضروری در هنگام اجرای سقف کامپوزیت

برای اجرای صحیح انواع سقف کامپوزیت و مقطع سقف کامپوزیت باید نکات فنی مختلفی را رعایت کرد. یکی از مهم‌ترین اقدامات، شمع‌بندی مناسب برای کاهش سایز تیرهای فرعی است که این کار علاوه بر صرفه‌جویی در مصرف مصالح، به کاهش وزن سازه نیز کمک می‌کند. همچنین در داخل جان‌ها از چهارتراش‌هایی با ابعاد استاندارد 5×5 یا 7×7 استفاده می‌شود تا قالب‌ها محکم شده و از جا‌به‌جایی آن‌ها در زمان بتن‌ریزی جلوگیری شود. ضخامت ورق‌های فلزی که در ساخت سقف کامپوزیت به‌کار می‌روند معمولا بین 1.5 تا 3 میلی‌متر است و انتخاب ضخامت مناسب بر‌ اساس نوع پروژه انجام می‌شود.

قبل از بتن‌ریزی، سطح قالب‌ها باید به‌خوبی تمیز شوند تا چسبندگی لازم بین بتن و قالب ایجاد شود. همچنین باید دقت داشت که فاصله بین قالب‌ها به حداقل برسد و تمامی درزها به‌درستی پر شوند تا از هدر رفتن بتن و کاهش کیفیت سازه جلوگیری شود. بعد از قالب‌بندی، برای جلوگیری از چسبیدن بتن به قالب‌ها، می‌توان از روغن سوخته یا گازوئیل برای پوشش سطح قالب‌ها استفاده کرد.

میلگردهای حرارتی که در سقف کامپوزیت به‌کار می‌روند، باید با فاصله 20 تا 30 سانتی‌متر از هم نصب شوند تا از ترک‌ خوردن بتن جلوگیری کرده و یکپارچگی سازه را افزایش دهند. همچنین لازم است که آرماتورها به‌طور عمودی و با فاصله کم از یکدیگر قرار بگیرند تا توانایی تحمل بارهای سازه‌ای را داشته باشند. استفاده از میلگردهای آجدار نیز برای افزایش چسبندگی بین بتن و میلگرد توصیه می‌شود.

 

سخن پایانی

با مطالعه این مقاله، دریافتیم که سقف کامپوزیت به عنوان یک روش مدرن برای اجرای سقف و کف، ترکیبی از بتن و فولاد است که به دلیل مزایایی نظیر سرعت اجرای بالا، وزن سبک و ایمنی مطلوب، به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع سقف با توجه به مصالح به کار رفته، به دو دسته اصلی سقف کامپوزیت ساده و سقف عرشه فولادی تقسیم می‌شود. علاوه بر این، سقف‌های کامپوزیت براساس روش‌های اجرایی خود به چهار دسته کلی شامل سقف کامپوزیت فلزی، سقف کرومیت، سقف عرشه فولادی و سقف Roofix تقسیم‌بندی می‌شوند. این تنوع در نوع و روش‌های اجرا، به طراحان و سازندگان این امکان را می‌دهد تا با توجه به نیاز پروژه‌های مختلف، بهترین گزینه را انتخاب کنند.

 

 

 

سوالات متداول

 

1.      سقف کامپوزیت چیست و چه مزایایی دارد؟
سقف کامپوزیت یکی از سیستم‌های مدرن ساختمانی است که از ترکیب فولاد و بتن ساخته می‌شود. از جمله مزایای آن می‌توان به استحکام بالا، مقاومت در برابر آتش‌سوزی، سرعت اجرای بیشتر و کاهش وزن سازه اشاره کرد.

2.      مراحل اجرای سقف کامپوزیت به چه صورت است؟
مراحل اجرای سقف کامپوزیت شامل قالب‌بندی، نصب میلگردهای حرارتی، قرار دادن اسپیسرها و بتن‌ریزی است. هر یک از این مراحل باید با دقت بالا و رعایت استانداردهای فنی انجام شود تا سقف از کیفیت و دوام لازم برخوردار باشد.

3.      چه تفاوتی بین انواع سقف‌های کامپوزیت وجود دارد؟
انواع مختلفی از سقف‌های کامپوزیت مانند سقف فلزی، عرشه فولادی، کرومیت و روفیکس وجود دارند. هر یک از این سقف‌ها مزایا و روش‌های اجرایی خاص خود را دارند؛ برای مثال، سقف عرشه فولادی به دلیل سرعت بالای اجرا و کاهش مصرف مصالح بسیار محبوب است.

4.      نکات مهم در اجرای سقف کامپوزیت کدام‌اند؟
در اجرای سقف کامپوزیت، رعایت نکاتی مثل شمع‌بندی مناسب، استفاده از میلگردهای آجدار، فاصله‌گذاری صحیح میلگردها و ویبره‌کردن بتن برای حذف حباب‌های هوا از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین در هوای سرد باید از بتن در برابر یخ‌زدگی محافظت شود.