سقف وافل یکی از ساده ترین و زیباترین سازه های بتنی است، که بخاطر مدرن بودن، مدت زمان اجرای کوتاه، مقاومت بالا و ایمنی بالایی که دارد برای مهندسان و سازندگان پروژه های مختلف محبوبیت خیلی زیادی دارد. ظاهر این سازه شبیه به سازه های شبکه ای است و به همین دلیل سقف مشبک هم نامیده می شود.
برای ساخت این سازه از قالب های خاصی که شبیه به وافل بوده و چندین بار مصرف هستند. به همین دلیل باید در فرایند اجرای سقف وافل از تخریب ها و آسیب ها پیشگیری کرد.
تاریخچه سقف وافل
این نوع سازه از قرن ۱۹ میلادی در کشورهای آمریکایی و اروپایی رواج داشته و به دلیل مزیت های متفاوتی که دارد مانند استقامت و ایمنی بالا و سبک بودنش مورد استقبال مهندسان ساخت و ساز قرار گرفت. و تاریخچه این نوع سقف در ایران به دوره هخامنشیان یعنی ۲۵۰۰ سال پیش باز می گردد.
طبق آثار به جا مانده و طی تحقیقات صورت گرفته شده سقف بنای تخت جمشید از الوارهای چوبی متعامد تشکیل شده بود یعنی چیزی مشابه با سقف وافل که امروزه کاربرد فراوانی دارد، که البته در بنای تاریخی آکروپولیس یونان نیز این آثار دیده می شود.
روش اجرای سقف وافل
اولین نکته برای اجرای سقف وافل، طراحی آن است. که در این زمینه از نرم افزارهای خاصی استفاده می شود ضمنا آیین نامه ها و استانداردهای مختلفی برای تعیین عداد و ارقام مورد استفاده در نظر گرفته می شود. مثلا نسبت ضخامت دال به دهانه ۱ به ۲۴ است. که به طور معمول، حدودا ۲۵ تا ۵۰ سانتی متر است.
اجرای سقف واقل دارای چندین مرحله است که شامل:
- زیرسازی: در این مرحله با نصب جک و به کمک لوله یا قوطی، اسکلت بنا را ساخته و شرایط برای نصب فراهم می شود. مهندسان و پیمانکاران به این مرحله شاسی کشی هم می گویند.
- چیدن قالب های وافل: با توجه به نقشه سازه قالب ها روی قوطی قرار می گیرند و بعد از چیدن قالب، عملیات میلگرد گذاری و آرماتور بندی انجام می شود.
- بتن ریزی: با توجه به قوانین اجرایی سازه و بعد تمام کنترل های لازم، مرحله بتن ریزی سقف آغاز می شود.
- قالب برداری از سقف: پس از اینکه بتن ریزی تمام شد و سفت شدند، قالب ها را از سازه جدا می کنند. که در این مرحله باید حتما دقت کنند که در هنگام جداسازی، قالب ها آسیبی نبینند که البته بعضی اوقات برای جداسازی بهتر از روغن های گیاهی استفاده می شود.
- نازک کاری: مرحله نازک کاری مرحله آخر است که در این مرحله برخی از سازه ها و با هدف افزایش زیبایی از طرح های متنوع مانند سقف های کاذب استفاده می کنند.
تفاوت اجرای سقف وافل با سقف تیرچه چیست ؟
نصب سقف ها همانند سقف تیرچه بلوک است و نیازی به قالب ندارند؛ زیرا قالب های وافل به صورت مستقیم روی قوطی فلزی قرار می گیرند و تمام فضا مورد نیاز برای نگه داری بتن تازه را تامین می کنند.
کاربرد سقف وافل
این سقف در ساختمان هایی با ارتفاع بیش از ۱۲ متر و همچنین در مکان هایی با هدف کاهش وزن ایجاد شده اند. کاربرد سقف بتنی وافل اکثرا در موقعیت هایی است که به کاهش تعداد ستون و همچنین افزایش فاصله بین ستون ها نیازمند است، مانند بیمارستان ها، استخر سرپوشیده، سوله های صنعتی، کتابخانه ها، فرودگاه ها و …
یکی دیگر از کاربرد های این سقف در اسکلت فلزی است که اگر بخواهید سازه های فلزی با دهانه ای بزرگ تر بسازید و اجرا کنید، بهترین گزینه برای شما سقف وافل است، زیرا از لحاظ اقتصادی بهترین و با صرفه ترین گزینه برای ساخت و ساز است.
انواع سقف وافل
در حالت کلی دو نوع سقف وافل وجود دارد:
- سقف وافل یک طرف
- سقف وافل دو طرفه
برای استفاده از این ساز باید ابتدا به دهانه سازه دقت کرد. اگر نسبت طول دهانه به عرض آن بیشتر از ۲ باشد، از نوع سقف وافل یک طرفه استفاده می شود و در صورتی که نسبت طول دهانه نسبت به عرض آن کمتر باشد، از سقف وافل دو طرفه استفاده می شود.
نکته مهم این است که طول دهانه خیلی مهم است و اگر طول دهانه کمتر از ۹ متر باشد، از سقف وافل یک طرفه، و اگر طول دهانه بیشتر از ۹ متر باشد از مدل دو طرفه استفاده می شود. از نظر طراحی، تفاوتی بین سازه یک طرفه و سقف تیرچه بلوک وجود ندارد و در نوع اجرا تفاوت کمی دارند.
از نظر شکل ظاهری عموما مدل یک طرفه به شکل قالب های مستطیلی است و وافل دوطرفه قالب های مربعی شکل دارد. در حالت یک طرفه میزان میلگرد کمتری مصرف شده و در نتیجه هزینه کمتری نسبت به وافل دو طرفه دارد. البته با وجود هزینه بیشتر اجرای وافل دو طرفه، این نوع سقف برای دهانه های بزرگ تر کاربرد بیشتری دارد.
مزایا سقف وافل
- سقف وافل می تواند برای دال های با دهانه بزرگ تا حداکثر ۱۶ متر استفاده شود.
- ظرفیت تحمل بار سقف وافل بیشتر از سایر دال های بتنی رایج است.
- سقف های وافل ثبات ساختاری خوبی را همراه با ظاهری زیبا ارائه می دهند؛ از این رو، برای سازه های بزرگ مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها، مساجد و دانشگاه ها انتخاب خوبی به شمار می روند.
- دال بتنی وافل به دلیل آرماتوربندی دو طرفه، ظرفیت کنترل ارتعاش خوبی دارد. بنابراین با اجرای این نوع سقف ارتعاشات ناشی از حرکت جمعیت برای ساختمان های عمومی بزرگ کنترل می شود.
- صفحات وافل سقف سبک وزن بوده و به بتن کمتری نیاز دارند، از این رو مقرون به صرفه محسوب می شوند. ساخت دال وافل به ۳۰ درصد بتن کمتر و ۲۰ درصد میلگرد کمتر نیاز دارد.
- ساخت دال وافل با نظارت خوب، آسان و سریع انجام می شود.
- حجم مورد نیاز بتن و فولاد در سقف وافل کم است، بنابراین قالب های سبک برای دال وافل کفایت می کند.
- خدمات متعددی مانند روشنایی، لوله های تاسیساتی، سیم کشی برق، تهویه مطبوع، صفحات و لایه های عایق را می‌توان با ایجاد سوراخ در سطح زیرین سقف و در عمق دال وافل ایجاد کرد؛ این سیستم Holedeck نامیده می شود.
معایب سقف وافل
- یکی از مشکلات سقف وافل، مسئله تامین قالب ها است؛ ابزار لازم برای قالب بندی این نوع دال به دلیل نیاز به مقدار زیاد غلاف و برخی تجهیزات خاص هزینه زیادی دارد.
- ارتفاع سقف وافل نسبت به انواع سقف های رایج بیشتر است؛ بنابراین تعداد طبقات کاهش می یابد.
- فرآیند عمل آوری و گیرش بتن مشکل بعدی است؛ اقدامات انجام شده در چیدمان وافل بدون نگهداری مناسب، ممکن است باعث آسیب به دال شود. همچنین برای اجرای سقف وافل به کارگرانی ماهر و خبره نیاز است.
- اقلیم مناسب، نکته دیگری است که برای انتخاب و استفاده از سقف وافل باید مدنظر داشته باشیم. این نوع سقف برای مناطق شیب دار مناسب نیست. در صورت وجود شیب، می بایست زمین را با عملیات های خاک برداری یا خاک ریزی تسطیح کرد. علاوه براین، سقف های وافل به دلیل وزن کمی که دارند، در برابر بادهای شدید مناسب نیستند.
مقایسه سقف وافل یک طرفه و دو طرفه
سقف وافل یک طرفه سازه ای است که می تواند نیروهای وارد به سقف را در یک جهت تحمل کند. به همین دلیل، به آن سقف وافل یک طرفه گفته می شود. این نوع سقف، دال بتنی است که به وسیله ۲ تیر در جهت خلاف هم پشتیبانی می شود و دارای قالب های مستطیلی شکل است.
سقف های وافل یک طرفه از نظر عملکردی، شبیه به سقف تیرچه بلوک یا تیرچه یونولیت هستند؛ اما تیر میانی یا قالب یونولیت ندارند. این نوع دال برای سقف هایی با دهانه حداکثر ۱۰ متری کاربرد دارد.
سقف وافل دو طرفه سازه ای است که نیروهای وارد بر سقف را در دو جهت تحمل می کند. از این رو، به آن سقف وافل دو طرفه گفته می شود. یکی از چندین تفاوت سقف وافل یک طرفه و دو طرفه همین است. این نوع سقف به وسیله ۴ تیر پشتیبانی می شود و قالب هایی که برای ساخت آن به کار می رود، مربعی شکل است.
نکته بعد در مورد تفاوت سقف وافل یک طرفه و دو طرفه، حداکثر اندازه دهانه است. وافل دو طرفه برای سقف هایی با دهانه حداکثر ۱۲ متری مورد استفاده قرار می گیرد. در مجموع، برای انتخاب نوع قالب وافل، باید نسبت طول و عرض دهانه سقف را محاسبه کرد. اگر نسبت طول به عرض دهانه ۲ یا کمتر باشد، از وافل دو طرفه استفاده می شود. اما اگر مقدار آن از ۲ بیشتر بود، وافل یک طرفه گزینه مناسبی برای اجرا خواهد بود.
تفاوت مهم سقف وافل یک طرفه و دوطرفه
از چند نظر دارای تفاوت هستند:
- تفاوت در نوع قالب
قالب های وافل به طور کلی چند بار مصرف هستند و وظیفه اصلی این قالب ها حذف بتن ناکارامد از سازه است. این بتن فشار یا تنش خاصی را تحمل نمی کند و در نگهداری اجزایی مثل میلگردها نقش خاصی ندارد. نتیجه این کار، کاهش بار مرده سازه و صرفه جویی بیشتر در هزینه ها خواهد بود.
- تفاوت در نوع عملکرد
سقف وافل یک طرفه نیروی وارد را بر ۲ تیر که به صورت موازی و رو به روی هم قرار دارند، منتقل می کند. اما وافل دو طرفه این نیرو را بر ۴ تیر وارد می کند. در واقع انتقال بار در نمونه یک طرفه در یک جهت و در وافل دو طرفه در دو جهت منتقل می شود. در واقع، نحوه انتقال بار و نیرو به نوع وافل بستگی دارد. انتخاب نوع وافل مناسب نیز به ابعاد و اندازه دهانه بستگی دارد.
- تفاوت در نحوه اجرا
اجرای این دو سقف خیلی شبیه به یک دیگر است برای مثال، برای زیرسازی وافل، جک یا اسکافولد استفاده می شود. با این وجود، تفاوت هایی که وجود دارد، بیشتر در فاصله یا تعداد مواردی است که در فرایند اجرا به کار می رود.
- تفاوت در قیمت
برای زیرسازی وافل، جک یا اسکافولد استفاده می شود. با این وجود، تفاوت هایی که وجود دارد، بیشتر در فاصله یا تعداد مواردی است که در فرایند اجرا به کار می رود.
در کل استفاده از سقف وافل به دلیل داشتن ایمنی بالا و مقاومت و زیبایی که دارد در سازه های مختلف زیاد استفاده می شود. برای استفاده از سقف وافل باید ابتدا محیط را سنجیده و سپس انتخاب مناسب داشته باشیم.
برای اطلاع از قیمت و خرید سقف وافل با شماره های ۰۶۱۵۳۲۲۲۱۰۰ و ۰۲۱۹۱۰۱۰۶۶۶ با کارشناسان تیم فروش آهن لند در ارتباط باشید.
سوالات متداول
۱- تفاوت سقف وافل یک طرفه و دو طرفه چیست؟
سقف وافل یک طرفه را می توان شبیه به سقف های تیرچه نامید با این تفاوت که نیاز به تیرچه آماده و یونولیت یا بلوک ندارد. ولی سقف وافل دو طرفه در ظاهر مکعب های مستطیل منظم و سقف وافل دوطرفه مستطیل های طولی در زیر سقف ایجاد می کند. عملکرد نوع دو طرفه در انتقال بار در دو جهت است.
۲- آیا سقف وافل در اسکلت فلزی هم قابل اجرا می باشد؟
بله، سقف وافل در پروژه های فولادی همانند پروژه های بتنی قابلیت اجرایی دارد. ولی اجرای این سقف در سازه های فولادی با دیتیل اجرایی خاص خود اجرا می شود.
۳- حداکثر دهانه سقف وافل یک طرفه و دوطرفه چقدر است؟
به دلیل عملکرد یک طرفه ی سقف وافل یک طرفه، معمولا نمی توان دهانه ها را از ۸ تا ۹ متر برای آنها بیشتر در نظر گرفت. حداکثر طول دهانه در وافل دوطرفه تا ۱۲ متر توصیه می شود. شرایط خاص بیشترین دهانه سقف وافل تا ۱۶-۱۷ متر نیز قابل اجرا می باشد.
