تاریخچه سقف فلزی

سقف های عرشه همان مقاطع مرکب متشکل از دال های بتنی روی ورق های فولادی ذوزنقه ای شکل متصل به تیرهای فولادی هستند که در مبحث 10-2-9 عنوان 10 مقررات ملی ایران توضیح داده شده است. تاریخچه سقف ورق فولادی به دهه 1920 برمی گردد، زمانی که این سیستم برای اولین بار به عنوان قالب های بتنی در دهه 1920 در ایالات متحده مورد استفاده قرار گرفت. در سال 1926 توسط LOUCK & GILLER به عنوان سقف اصلی معرفی شد. در توسعه بیشتر سیستم عرشه فولادی، تمام عناصر مقاومت سازه ای اتخاذ شد و سپس بتن به این سیستم اضافه شد تا حجم کاری مناسب و مقاومت در برابر آتش ایجاد شود.

استفاده از عرشه فولادی برای اجرا بسیار جالب بود زیرا سکوی فعال و به عنوان قالب بتنی است و برای ساخت دال های بتن مسلح بسیار مناسب به نظر می رسد. در سال 1938، مهندسان یک سیستم سقف غیر کامپوزیتی را با استفاده از شکل سلولی در ساختمان‌های صنعتی توسعه دادند. این سیستم توسط H.H. رابرتسون اولین دال های بتنی آرمه همراه با ستون های فولادی در سال 1950 ساخته شد که برای اولین بار این محصول COFAR نام دارد و توسط GRANCO STEEL PRODUCTS تولید شد. این محصول دارای مقطع ذوزنقه ای بود. سیم های تولید نورد سرد عمود بر خروجی جوش داده می شوند. این دال به عنوان دال بتن مسلح مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت و نتایج مشابه و بین مقاومت های محاسبه شده و انجام شده بسیار خوب بود. در سال 1961، INLAND-RYERSON یک عرشه فولادی ذوزنقه ای تولید کرد که نیروی برشی افقی را بین بتن و فولاد بسیار راحت منتقل می کرد. این سقف HIBOND نام داشت و پیشرو سیستم مدرن خرپایی کامپوزیت فولادی بود که از مهر زنی برای ایجاد ارتباط قوی بین بتن و عرشه استفاده می کرد.

در دهه 1960 بسیاری از سازندگان این نوع سقف ها بر اساس آزمایش و خواص مقاطع ظرفیت باربری با ارزشی را از دال های کامپوزیت ارائه کردند، تمامی سازندگان سقف عرشه فولادی محصولات خود را بر اساس اصول طراحی مهندسی و تحقیقات مربوطه تطبیق دادند تا بتوانند تایید و به دست آورند. استانداردهای ساخت و ساز در برخی موارد، مراکز استاندارد محلی با توجه به شرایط عملیاتی خاص منطقه، نتایج آزمایش اضافی را از تولیدکنندگان نیاز دارند. این مشکل هزینه های گزافی را به همراه خواهد داشت و وضعیت رقابتی بین تولیدکنندگان در سطح کشور تغییر خواهد کرد.

در نهایت، به دلیل نیاز به یک روش طراحی منحصر به فرد، موسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) یک پروژه تحقیقاتی برای تعیین اصول اولیه مربوط به طراحی انواع سطوح در دانشگاه LOWA زیر نظر پروفسور کارل اکبرگ راه اندازی کرد. تحقیقات اضافی انجام شده توسط او و پروفسور ماکس ویرجینیا، ویرجینیای غربی، واشنگتن منجر به ایجاد یک سیستم اطلاعاتی یکپارچه برای پایگاه فولادی شد.

نتایج تحقیق در استاندارد (ASCE) و بخش 3.84 ASCE تحت عنوان طراحی و اجرای سقف های مرکب توسط کمیته استاندارد فولاد-بتن تحت نظارت پروفسور پورتر منتشر شد. این سند در سال 1370 مورد بازنگری قرار گرفت و دو سند مربوط به سالهای 84 و 91 به عنوان استاندارد قابل قبولی در زمینه طراحی سقف کامپوزیت فولادی شناخته شدند. یک استاندارد طراحی واحد، فرآیند تایید این سقف ها را ساده کرده و منجر به رشد بازار این سیستم شده است.

در بیش از هشتاد سال گام های بلندی در طراحی این سقف ها برداشته شده است که همگی بر اساس انجام آزمایشات بیشتر و درک بهتر رفتار این سیستم و این جهش در توسعه ساختمان مربوطه است. استانداردها در ایران این سقف ها در سال های اخیر رشد قابل توجهی داشته اند زیرا مطابق با سیستم های عملکردی کشورهای پیشرفته و قوانین مقررات ملی ایران به ویژه در ساختمان های صنعتی کشور می باشند.