همه چیز در مورد سقف وافل

همه چیز در مورد سقف وافل:

سقف‌ها یکی از قسمت‌های مهم سازه‌ها می‌باشند. سقف‌ها باید طوری طراحی شوند که در مقابل نیروهای وارده، مقاومت کافی را از خود نشان دهند. تا به امروز، سیستم های متفاوتی برای اجرای سقف پیشنهاد شده است که هر کدام مزایا و معایب خاص خودش را دارد. در این مقاله قصد داریم تا با سقف وافل که یکی از انواع دال های بتنی می باشد، آشنا شویم. با ما همراه باشید…

تاریخچه:

سقف وافل که نوعی سقف مشبک می باشد، از دوره های قدیم و در آثاری مثل تخت جمشید، آکروپولیس یونان و تابلوی شام آخر داوینچی به چشم می خورد. با گذشت زمان، این سقف رواج بیشتری پیدا کرد، به طوری که در موزه ها، دانشگاه ها، مراکز تجاری، هتل ها و… نیز به چشم می خورد، به عنوان نمونه تصویر ایستگاه راه آهن اصفهان در پایین آورده شده است.

سقف وافل چیست؟

حتما اسم وافل را شنیده اید و اگر در لغت نامه ها به دنبال معنی کلمه وافل باشید، می یابید که ” وافل نام نانی ترد و شیرین است که به بیسکوئیت بی شباهت نیست”، در واقع نامگذاری سقف وافل به سبب شباهت ظاهری که با نان وافل دارد، صورت گرفته است که در تصویر زیر شباهت این دو مورد به چشم می خورد.

سقف وافل یکی از سقف های مدرن می باشد که از سقف های وافل قدیم، متفاوت تر اجرا می شود. این سقف ها برای ساختمان های مرتفعی که معمولا بار روی سقف آنها زیاد نباشد، و همچنین دهانه های بلندی داشته باشد که امکان ستون گذاری وجود نداشته باشد، کاربرد دارد و به وسیله بتن مسلح ساخته می شود و به شکل شبکه ای و پنجره ای می باشد.

می دانیم که بتن، توان تحمل کشش را ندارد و میلگردها، این قسمت را به عهده می گیرند، لذا می توانیم بتن های پایین تارخنثی که در کشش هستند را حذف کنیم و با این کار وزن سقف کمتر شده و بار مرده را کاهش داده ایم. حال به کمک این امتیاز سقف وافل (وزن کمتر دال)، می توانیم از تعداد جک های کمتری استفاده کنیم و وافل ها را به صورت مستقیم روی زیرسازی قرار دهیم.

اجزای تشکیل دهنده سقف وافل:

اجزای تشکیل دهنده این سقف عبارتند از:

میلگردهای خمشی و برشی – قالب – میلگرد افت و حرارت – میلگرد منفی – بتن درجای دال

از این اجزای تشکیل دهنده که درسقف های دیگر نیز وجود دارد، قالب، وجه تمایز می باشد، که در ادامه به توضیح پیرامون قالب سقف وافل می پردازیم.

قالب یکی از اجزای اصلی، در اجرای سقف وافل می باشد. وقتی از قالب ها استفاده می کنیم و آنها را کنار هم می چینیم، این کار سبب تشکیل تیرچه های متعامد، منظم و با عرض و عمق یکسان می گردد. قالب های وافل موجود، دارای مشخصات هندسی متفاوتی هستند که این تفاوت منجر به تفاوت در فواصل و مشخصات تیرچه ها و شکل حفره های زیرین می شود که در نهایت سبب تفاوت در عملکرد معماری و سازه ای خواهد شد.

نحوه عملکرد سقف وافل:

در این سقف بر اساس نسبت طول به عرض دهانه، دو عملکرد یک طرفه و دوطرفه در این سقف مشاهده خواهد شد. اگر این نسبت بیشتر از ۲ باشد، عملکرد یکطرفه و اگر کمتر از ۲ باشد، عملکرد دو طرفه خواهیم داشت، اما باید دقت شود که طول دهانه هم مسئله مهمی می باشد، به طوریکه اگر طول دهانه از ۹ متر بیشتر باشد، باید به صورت دوطرفه این سقف اجرا شود. در ادامه درباره این دو نوع عملکرد توضیحی خواهیم داد.

سقف وافل یک طرفه:

در این سیستم، معمولا از قالب های مستطیل شکل استفاده می کنیم و تیرچه ها در یک جهت قرار می گیرند که باعث می شود میلگردها نیز در یک جهت قرار بگیرند، همین امر سبب می شود میزان آرماتور کمتری نسبت به عملکرد دوطرفه مصرف شود که خود سبب کاهش هزینه می شود. سقف وافل یک طرفه برای دهانه های کوتاه استفاده می شود که حداکثر دهانه آن ۸ متر توصیه می شود و برای دهانه هاب بلند تر بهتر است از عملکرد دو طرفه استفاده کنیم.

در عملکرد یکطرفه سقف، تیرهای میانی حذف نمی شود و این نوع سقف عملا روی تیرها قرار می گیرند. سقف های وافل با سقف تیرچه یونولیت عملا تفاوتی ندارند و اساس طراحی آنها مشابه هم می باشد، و تنها تفاوت آنها در نحوه اجرای آنها می باشد.

سقف وافل دوطرفه:

در این سیستم، معمولا از قالب های مربعی شکل استفاده می کنیم. عملکرد دوطرفه این سقف، سبب تقویت خمش در وسط دهانه می شود و به همین علت می توان از آن در دهانه های بلندتر استفاده کرد. در این دال، تیرچه ها در دو جهت متعامد به هم قرار می گیرند و باعث می شود میزان میلگرد مصرفی از حالت یک طرفه بیشتر شود، که در ازای آن سبب استحکام و مقاومت بیشتر برای دهانه های بلندتر می شود.

مزایای سقف وافل:

یکی از مزایای مهم سقف وافل، شاید همان نیازی بود که سبب پیدایش این سقف شد. تا قبل از این سقف، برای سازه هایی که دارای دهانه های بلند بودند، باید ستون در فضا به کار می رفت، چرا که طول تیرچه ها محدود بود، اما به کمک سقف وافل می توان بدون نیاز به ستون، دهانه های بلندتری را پوشش داد. برخی دیگر از مزایای آن عبارتند از:

کاهش بار مرده
کاهش هزینه
کاهش بتن مصرفی
کاهش میلگرد مصرفی
افزایش بهره وری و سرعت اجرا
جلوه ای زیبا از نقطه نظر معماری
رفتار مناسبتر در برابر خزش، نسبت به دال های معمولی
استفاده چندین باره از قالب ها و راحتی جدا شدن بتن از آن

معایب سقف وافل:

این سقف هم مانند دیگر سقف ها، دارای معایبی می باشد که عبارتند از:

استفاده از قالب های مخصوص وافل، که اگر این قالب ها پیدا نشود، امکان اجرا نیست.
به دلیل حساسیت در قرار گیری صحیح قالب ها، نیاز به کارگران ماهر می باشد.
هر چند این سقف برای دهانه های بلند کارامد است ولی باید بدانیم که با افزایش دهانه، ارتفاع سقف هم بیشتر می شود و ممکن است در یک منطقه بر طبق ضوابط شهرداری، اجازه ی داشتن این ارتفاع برای سازه را نداشته باشیم و مجبوریم از تعداد طبقات بکاهیم.
این سقف ها به تنهایی عایق صوتی مناسبی نیستند، برای همین باید از سقف کاذب یا کناف استفاده کرد که باعث افزایش هزینه‌ها می‌شود.
این دال بتنی برای شرایطی که سقف شیب‌دار است، مناسب نیست.

جزئیات نحوه اجرای سقف وافل:

در ابتدا باید زیرسازی شکل بگیرد که بر حسب ارتفاع سقف ها، از دو روش زیرسازی با جک صلیبی و زیرسازی با اسکافلد، استفاده می شود. فاصله جک ها، با ضخامت و ارتفاع دال رابطه عکس دارد، مثلا اگر ارتفاع و ضخامت دال کمتر باشد، فاصله جک ها از هم بیشتر خواهد بود.

در مرحله بعدی باید بر اساس نقشه های محاسباتی این قالب ها کنار هم قرار بگیرند و نکته ای که مهم می باشد این هست که در محل هایی که تنش زیاد وجود دارد، از دال توپر استفاده می شود و قالب به کار نمی رود، مثل محل برش پانچ ستون.

در مرحله بعدی، آرماتور بندی، در دال بتنی در یک مرحله انجام می گیرد که این خود مزیت این سقف نسبت به سقف های یوبوت و کوبیاکس می باشد ( برای مطالعه سقف های کوبیاکس به مقاله ” سیستم سقف کوبیاکس و حوزه کاربرد آن در ایران ” مراجعه نمایید). در وافل ابتدا آرماتورهای تحتانی در پایین تیرچه اجرا شده و پس از آن شبکه فوقانی آرماتورها طبق نقشه ها اجرا می شود.

و در مرحله بعد هم بتن ریزی انجام می گیرد و در نهایت پایه ها و قالب ها برداشته می شوند.