تفاوت عرشه فولادی و کامپوزیت چیست؟

در طراحی و اجرای سازه‌های فولادی، انتخاب نوع سقف مستقیما بر سرعت ساخت، هزینه تمام‌شده و عملکرد سازه در بلندمدت اثر می‌گذارد. در این میان، عرشه فولادی و کامپوزیت که دو سیستم سقف سازی مدرن و پرکاربرد در صنعت ساختمان هستند بیش از سایر گزینه‌ها مورد توجه قرار گرفته‌اند. هرچند هر دو با هدف ایجاد یکپارچگی میان فولاد و بتن طراحی شده‌اند، اما در شیوه اجرا، ویژگی‌های فنی و نتایج عملکردی تفاوت‌های چشمگیری دارند. بررسی این تفاوت‌ها، نه‌تنها به درک بهتر مزایا و محدودیت‌های هر روش کمک می‌کند، بلکه انتخابی آگاهانه و متناسب با نیاز پروژه را نیز امکان‌پذیر می‌سازد.

سقف کامپوزیت چیست؟

سقف کامپوزیت ترکیبی از تیر فولادی و دال بتنی است که با برش‌گیرها به هم متصل می‌شوند تا یک عضو یکپارچه و مقاوم بسازند. در سیستم سقف کامپوزیت، فولاد بخش کششی و بتن بخش فشاری را تحمل می‌کند و همین تعامل باعث افزایش ظرفیت خمشی، کاهش تغییر شکل و استفاده بهینه از مصالح می‌شود. پس همینجای کار متوجه می شویم که عرشه فولادی مرکب که ترکیبی از فولاد و بتن است، خود نیز یک نوع سقف کامپوزیت به شمار می‌آید.  اجرای ساده و آشنا برای مجریان، مقاومت و سختی بالا، عملکرد مطمئن در برابر بارهای ثقلی و لرزه‌ای نقطه قوت این نوع سیستم است.

علاوه بر کامپوزیت روش‌های دیگری هم برای ایجاد سقف ساختمان وجود دارد؛ مثل سقف‌های کوبیاکس و یا سقف شیروانی که هر کدام ویژگی‌های مخصوص به خود را دارند و در پروژه‌های متفاوتی استفاده می‌شوند. خرید ورق شیروانی رنگی بیشتر برای پروژهای ویلایی انجام می‌شود در حالی که عرشه فولادی و کوبیاکس در آپارتمان‌ها کاربرد دارند.

انواع سقف کامپوزیت

سقف‌های کامپوزیت با وجود اصول مشابه در ترکیب فولاد و بتن، بسته به روش اجرا و نوع اجزای مورد استفاده، به چند دسته تقسیم می‌شوند. هر کدام از این سیستم‌ها مزایا و محدودیت خاص خود را دارند و انتخاب بین آن‌ها باید با توجه به شرایط پروژه انجام شود. مهم‌ترین انواع سقف کامپوزیت عبارت‌اند از:

1. سقف کامپوزیت فلزی
   کامپوزیت سنتیِ فلزی رایج‌ترین نوع سقف کامپوزیت است. این سقف از ترکیب تیر فولادی و بتن مسلح ساخته می‌شود. در این سیستم، اتصال اجزا از طریق برش‌گیرها انجام می‌گیرد. سقف کامپوزیت فلزی برای دهانه‌های متوسط تا بلند بسیار مناسب است و بیشتر در پروژه‌هایی کاربرد دارد که سختی و مقاومت بالا در سازه اهمیت ویژه‌ای داشته باشد.

2. سقف کامپوزیت کرومیت
   سقف کرومیت از تیرچه‌های فولادی با جان باز ساخته می‌شود که می‌توانند وزن بتن خیس را بدون نیاز به زیرسازی موقت تحمل کنند. برای اینکه بتن به خوبی در تمام فضای سقف پخش و یکپارچه شود، آن را با استفاده از ویبراتور متراکم می‌کنند تا حباب‌های هوا خارج شده و یک دال یکپارچه و محکم شکل بگیرد. فضای بین این تیرچه‌ها با بلوک‌های پرکننده، که معمولا از جنس سیمان، سفال یا فوم یونولیت هستند، پر می‌شود. در این میان، بلوک‌های فومی به دلیل وزن بسیار سبک و عایق‌بندی حرارتی بهتر، اغلب گزینه بهینه‌تری محسوب می‌شوند. این سیستم در مقایسه با سقف‌های سنتی سبک‌تر و اقتصادی‌تر است و برای پروژه‌هایی که سرعت بالا در اجرا و صرفه‌جویی در مصرف مصالح اهمیت دارد، انتخاب بسیار مناسبی است.

2. سقف کامپوزیت روفیکس
   سقف روفیکس شامل ورق‌های مشبک فولادی به عنوان قالب دائمی است که بتن روی آن ریخته می‌شود. مزیت اصلی آن کاهش مصرف بتن، تسریع اجرای دال و کاهش وزن سازه است. این مدل سقف برای پروژه‌های بزرگ و بلندمرتبه گزینه مناسبی است.
   
3. سقف کامپوزیت عرشه فولادی
   همان‌طور که گفته شد سقف عرشه فولادی می‌تواند یک مدل از سقف‌های کامپوزیت باشد اما فقط با در نظر گرفتن یک نکته؛ آن هم این است که سقف عرشه فولادی به شرطی کامپوزیت محسوب می‌شود که ورق‌های عرشه فولادی به عنوان توسط برشگیرها با بتن درگیر شوند و علاوه بر یک قالب دائمی نقش سازه ای نیز داشته باشند. یعنی در این سقف قیمت گل میخ عرشه فولادی نیز به هزینه کل اضافه خواهد شد. بنابراین سقف عرشه فولادی مرکب را می‌توان در دسته سیستم سقف سازی کامپوزیت جا داد. لازم به ذکر است که امروزه، تقریبا تمام سیستم‌های سقف عرشه فولادی با هدف بهره‌مندی از استحکام و سبکی، به صورت کامپوزیت طراحی و اجرا می‌شوند.
   

تفاوت سقف عرشه فولاد با کامپوزیت

تفاوت اصلی بین سقف کامپوزیت سنتی و سقف عرشه فولادی متال دک در نحوه اجرای دال و قالب‌بندی است. سقف کامپوزیت سنتی از تیرچه‌های فولادی و دال بتنی استفاده می‌کند که برای اتصال آن‌ها به برش‌گیر نیاز است و ممکن است به قالب‌بندی موقت نیاز داشته باشد. اما در سقف عرشه فولادی، از ورق‌های گالوانیزه ذوزنقه‌ای استفاده می‌شود که هم نقش قالب دائمی را ایفا می‌کنند و هم در باربری سقف مشارکت دارند، که این امر نیاز به شمع‌بندی زیرسازی موقت را به طور چشمگیری کاهش داده و باعث سرعت بسیار بالاتر اجرا می‌شود.

ساختار و مکانیزم عملکرد

سقف کامپوزیت سنتی از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود: یک لایه تیرآهن فولادی و یک لایه بتن محکم‌شده با آرماتور میلگرد. این دو بخش با استفاده از قطعات فلزی کوچکی به نام برش‌گیر، محکم به هم چسبانده می‌شوند تا مثل یک واحد عمل کنند. در این ترکیب، بتن قسمت‌هایی را که تحت فشار هستند تحمل می‌کند و تیرهای فولادی قسمت‌هایی را که تحت کشش هستند نگه می‌دارند. این سقف فقط زمانی قوی و کارآمد است که تمامی اتصالات بین فولاد و بتن کاملا صحیح و استاندارد ساخته شده باشند. در مقابل، سقف عرشه فولادی از ورق‌های ذوزنقه‌شکل گالوانیزه به همراه مش فولادی ساخته می‌شود. ورق‌های فولادی علاوه بر نقش قالب دائمی، در افزایش مقاومت خمشی سقف نیز مشارکت می‌کنند؛ به همین دلیل، این سقف به شمع‌بندی گسترده‌ای نیاز ندارد. عرشه فولادی می‌تواند به صورت مرکب یا غیرمرکب اجرا شود که این ویژگی، میزان درگیری صفحات متال دک با بتن را مشخص می‌کند.

وزن و مصالح مصرفی

وزن عرشه فولادی سبک‌تر است و مصرف بتن و فولاد در آن کمتر است، در حالی که سقف کامپوزیت سنتی سنگین‌تر است، اما سختی و مقاومت خمشی بیشتری در دهانه‌های کوتاه تا متوسط ارائه می‌دهد. با وجود این‌که قیمت ورق عرشه فولادی امروز کمی بالا رفته اما موضوع وزن در پروژه‌های عمرانی اهمیت بالایی دارد به همین دلیل است که عرشه فولادی انتخاب بیشتر مهندسان است.

سرعت و روند اجرا

 سرعت اجرا نیز یکی دیگر از تفاوت‌های مهم بین عرشه فولادی و کامپوزیت فلزی است؛ نصب ورق‌های عرشه فولادی سریع است و حذف شمع‌بندی باعث کاهش چشمگیر زمان اجرای سقف می‌شود، ولی سقف کامپوزیت سنتی به دلیل نیاز به شمع‌بندی و عمل‌آوری بتن، زمان بیشتری می‌طلبد.

تفاوت کاربرد سقف عرشه فولادی و کامپوزیت

سقف عرشه فولادی عموما در پروژه‌هایی با اولویت سرعت اجرا، کاهش وزن مرده و کاهش مصرف بتن ترجیح داده می‌شود، در حالی که سقف کامپوزیت سنتی برای پروژه‌هایی که سختی، مقاومت خمشی و رفتار قابل پیش‌بینی در طول زمان اهمیت دارد مناسب‌تر است.

کلام آخر

تصمیم گیری بین سقف عرشه فولادی و کامپوزیت سنتی به عوامل متعددی مانند نوع پروژه، اولویت سرعت اجرا، وزن سازه، هزینه تمام‌شده و سطح ایمنی مورد انتظار بستگی دارد. اگر هدف شما کاهش وزن، صرفه‌جویی در مصالح و افزایش سرعت ساخت است، سقف عرشه فولادی گزینه‌ای ایده‌آل خواهد بود. اما در پروژه‌هایی که مقاومت، سختی و تجربه اجرایی مطمئن‌تر اهمیت بیشتری دارد، سقف کامپوزیت سنتی همچنان انتخابی مطمئن به شمار می‌رود. در نهایت، بهترین تصمیم آن است که با در نظر گرفتن شرایط پروژه و مشورت با مهندسین سازه اتخاذ شود تا تعادل میان ایمنی، هزینه و بهره‌وری به‌درستی برقرار گردد.