مقالات تخصصی معماری و عمران
همه چیز در مورد سقف وافل
سقف وافل چیست؟
سقف وافل سازهای ساختمانی و نوین است که از آن برای ساخت سقف سازههای مرتفع استفاده میکنند.
این نوع سقف از بتن مسلح ساخته میشود و برای فضاهای با ارتفاع بیش از ۱۲ متر مورد استفاده قرار میگیرد.
سقف وافل ظاهری شبکه مانند دارد و به همین دلیل به آن سقف مشبک هم میگویند.
نام وافل در واقع از نان وافل به دلیل شباهت ظاهری گرفته شده است.
همانطور که گفته شد این نوع از سقف در سازههای با ارتفاع سقف بلند کاربرد زیادی دارد و متعاقباً از این سقف در سالنها، منازل مسکونی استفاده میشود.
معمولاً در فضاهایی که از این نوع سقف استفاده میشود، وزن زیادی به سقف وارد نمیشود و معمولاً سقف مسطح است.
قالب وافل چیست؟
قالبهای وافل معمولاً از جنس پلاستیک هستند و در اندازههای و شکلهای مختلفی وجود دارند.
اندازه قالبها به ارتفاع سقف بستگی دارد؛ هر چه سقف بلندتر باشد قالبها کوچکتر میشوند و تعداد آنها بیشتر میشود و هر چه سقف کوتاهتر میشود تعداد آنها کمتر و بزرگتر میشوند.
قالب وافل نوعی قالب غیرماندگار برای اجرای سقف وافل (سقف مجوف) میباشند که برای پوشش سقفها مورد استفاده قرار میگیرند.
این سقف که مانند دال دوطرفه عمل میکند امکان اجرای دهانههای بلند را مقدور ساخته و دارای هزینه اجرای نسبتا کمتری نسبت به انواع روشهای مرسوم سقفهای دال مجوف از جمله کوبیاکس، یوبوت و پیش تنیده نیز هزینه بسیار پایینتری نسبت به سازههای سقف عرشه فولادی میباشد.
در این نوع سقف نیازی به میلگردهای اودکا و منفی و اتصال آنها به تیرها نمیباشد بنابراین میتواند از زمان اجرای کمتری نیز برخوردار باشد.
سیستم قالببندی سقف وافل بسیار شبیه سیستم تیرچه و یونولیت بوده و این سقف دارای وزن کمتری نسبت به بقیه دالها میباشد (نسبت به تیرچه یونولیت سنگینتر است).
این نوع دال برای پوشاندن دهانههای وسیع مناسب است و چون دوطرفه میباشد در هر چهار طرف خود دارای تکیهگاه میباشد.
در آییننامه بتن ایران فصل دالها در مورد این نوع دال بتنی توضیحاتی در مورد خصوصیات و نحوه اجرا ارایه شده است.
در این نوع اجرا برای کاهش بار مرده سقف در آن حفرههایی ایجاد میگردد اما در انتهای ستونها و در بعضی موارد در انتها و در امتداد تیرها نیز تو پر میگردد.
از آنجا که سقف وافل، دال دوطرفه میباشد در دو سو باربری انجام میگردد.
برای اجرا زیر سقف در قسمت حفرههای مربعی قالبهایی قرار میدهند.
پس از بتن ریزی روی سقف و بعد از ۲۸ روز که بتن به مقاومت نهایی خود رسید قالبها باز میگردند.
همچنین از دیگر مزایای این روش میتوان به بتنریزی یکپارچه بدون استفاده از هرگونه روان کننده در مقایسه با دیگر روشهای دال مجوف هم چون سقف یوبوت و سقف کوبیاکس اشاره نمود.
قالب وافل از نوع قالب غیرماندگار سقف محسوب میشود، یعنی پس از بتنریزی سقف، از بتن جدا شده و امکان استفاده مجدد از قالب در سقفهای بعدی یا پروژههای بعدی را دارا میباشد و پس از اتمام عمر مفید آن قابل بازیافت است.
با این خصوصیت، تمامی بلوکهای سقفی را میتوان از ساختمان حذف کرد و این علاوه بر حفظ منابع ملی به استحکام، سبک سازی و ایمنی بیشتر ساختمان در زمان وقوع زلزله کمک خواهد کرد.
با توجه به شکل قالب تمامی تیرچههای پیش ساخته به همراه مشکلات نصب آنها در سقف حذف خواهد شد و به دلیل اجرای تیرچه درجا از نظر فنی بسیار بهتر و با کیفیت بیشتر اجرا میشود.
همچنین به دلیل استحکام قالب هنگام اجرای سقف، نیروهای اجرایی به راحتی میتوانند بر روی قالب تردد داشته باشند بدون آنکه نگران شکستن قالب یا در رفتن آن از محل باشند.
این به امنیت جان کارگران و سهولت اجرا کمک زیادی خواهد کرد.
از خصوصیات دیگر سقف وافل اجرای آسان آن توسط نیروهای اجرایی میباشد.
با توجه به عمدهی ساخت و ساز کشور جهت زیرسازی سقف میتوان از وسایل معمول اجرای سقف مثل چهارتراش، قوطی فلزی، لوله داربست و جکهای معمول سقف استفاده کرد.
اجرای این سقف بسیار مشابه سقف تیرچه بلوک بوده و نیاز به نیروهای تخصصی با آموزشهای ویژه ندارد.
مراحل اجرای سقف وافل
۱-زیرسازی سقف
مشابه سقف تیرچه بلوک، لازم است که شبکه قوطی یا چهارتراش را برروی پایهها (که بسته به ارتفاع طبقه میتوانند از نوع جک، اسکافلد و یا داربست باشند) در فواصل مناسب پیاده شوند.
۲- چیدن قالب وافل روی سقف
با توجه به سبکی قالبها به راحتی قابل قرارگیری برروی شبکه زیرسازی میباشند و در محل خود فیکس میشوند و امکان عبور و مرور کارگران به سادگی امکانپذیر است.
چیدمان قالبها باید مطابق نقشههای اجرایی باشند که توسط محاسبه سازه ارائه شده است و بسته به روش طراحی ممکن است برخی نواحی دال توپر بوده و نیازی به قرارگیری قالب نباشد.
۳- اجرای درجای میلگردها
ابتدا میلگرد تحتانی به همراه اسپیسر بتن در جان تیرچه بصورت سراسری اجرا میشود، که علاوه بر کاهش پرت میلگرد، باعث افزایش ظرفیت مقاومتی سقف هم میگردد.
سپس شبکه فوقانی میلگردها مطابق با جزئیات ذکر شده در نقشه محاسباتی اجرا میشود، سنجاقی هم میلگرد تحتانی را به شبکه فوقانی متصل مینماید.
۴- بتنریزی
با توجه به ضوابط اجرایی بتنریزی سقف انجام میگردد، لازم به ذکر است که بر خلاف سقفهای مجوف دیگر (مانند کوبیاکس، یوبوت و ..)، بدلیل عدم نیاز به لایه تحتانی بتن، مشکل عدم نفوذ بتن در لایه زیرین حذف میگردد.
۵- برداشتن قالبها
پس از طی شدن زمان لازم مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، میتوان اقدام به برداشتن پایهها و قالبهای وافل نمود.
پس از باز كردن زیرسازی سقف و قالبهای تیرها به علت جنس پلاستیكی قالب و خاصیت جمعشدگی در بتن، قالبها براحتی از سطح بتن جدا شده وشاهد بتنی نمایان در زیر سقف خواهیم بود.
استفاده از پایههای اطمینان پس از قالب برداری مطابق و شرایط اجرایی در نظرگرفته شود.
روش اجرای سقف وافل
اجرای سقف وافل به طور کلی به سه روش انجام میگیرد.
اجرای درجا:
اجرای درجا، اجرای پیشساخته، اجرای آماده که هر یک از آنها در ادامه به طور مفصل تشریح خواهند شد.
در این روش پس از ساخت دیوارها و ستونها، داربست بندی عمودی و افقی صورت میگیرد.
پس از آن قالبهای وافل، روی داربستها قرار میگیرند.
قالبها معمولاً به شکل مکعب مربع، مکعب مستطیل و یا مثلثی شکل هستند.
فضایی بین قالبها آرماتوربندی میشود.
پس از اتمام آرماتوربندی مرحله بتنریزی انجام میگیرد.
آخرین مرحله اجرای درجای این نوع از سقف هم قالببرداری است.
این روش کم هزینهترین روش اجرای سقف وافل است که در ایران معمولاً این نوع از سقف به این روش اجرا و ساخته میشوند.
در ادامه مراحل اجرای درجا به صورت فهرستوار بیان شده است:
- داربستبندی عمودی و افقی
- قالبگذاری
- آرماتوربندی
- بتنریزی
- قالببرداری
اجرای پیشساخته:
این روش که سادهترین روش اجرای وافل است که در آن وافلها به صورت تکی و جداگانه در کارخانه یا کارگاه ساخته میشوند و در جایی که قرار است اجرا شوند به هم متصل میشوند.
بتنریزی نهایی نیز برای محکم شدن وافلها به هم اجرا میشود.
در ادامه به صورت فهرستوار مراحل اجرای این نوع سقف پیشساخته آورده شده است:
- قالبگذاری، آرماتوربندی وبتنریزی در کارگاه
- داربستگذاری عمودی و افقی
- نصب قالبهای آماده
- بتنریزی نهایی
اجرای آماده:
در این نوع از اجرای سقف وافل ، سقف به طور کامل در کارگاه یا کارخانه در ابعاد و اندازههای دلخواه ساخته میشود و در محل نصب میشود.
این روش پر هزینهترین روش اجرای این نوع سقف در بین انواع روشهای اجرای سقف وافل است.
در عین حال اجرایی بسیار سریع و راحت بوده که در سالهای اخیر با پیشرفت تکنولوژی بسیار رواج پیدا کرده است.
مزایای سقف وافل
- حذف انواع بلوکها و تیرچههای پیش ساخته شده.
- حذف تیرچههای دوبل به دلیل اجرای تیرچههای درجا و نداشتن محدودیت در استفاده از سایز میلگرد در تیرچهها.
- حذف مراحل و هزینههای ساخت تیرچه پیش ساخته، حمل و نقل، انبار کردن و انتقال به طبقاتهای دیگر.
- عدم نیاز به جابهجایی خاموت و شکستن بتن سر تیرچه و سهولت میلگردگذاری در سقف.
- ایجاد نصب ورق برای ساپورتهای تاسیساتی در کف تیرچهها در قبل از بتنریزی.
- قابل استفاده در انواع اسکلتهای بتنی و فلزی.
- کاهش مصرف بتن و میلگرد به دلیل کاهش وزن سقف نسبت به سایر سقفهای موجود و سنتی.
- به دلیل سبک بودن قالب و مدون بودن آن، زیرسازی ساده و هزینه کم و اجرای سریعتر با کیفیت نسبتاً بالاتر نسبت به سقفهای مرسوم.
- با تغییر دادن نحوه مونتاژ قالب میتوان سقف را به صورت دال یک طرفه و دوطرفه اجرا نمود.
- استفاده از سقف سازهای به عنوان سقف نمایان (اکسپوز) و حذف نازککاری در مشاعات و پارکینگ.
- ایمنی در اجرا، حریق و زلزله.
- امکان عبور تاسیسات از داخل سقف و در پی آن کاهش هزینه کفسازی و بار مرده سقف.
- اجرای اقتصادی دهانههای بزرگ.
- ممان اینرسی و صلبیت خوب به دلیل بتنریزی یکپارچه سقف که نتیجه آن کاهش قابل توجه لرزش سقف خواهد بود.
- نظارت دقیق به مصرف و آرایش میلگرد تا لحظه قبل از بتنریزی.
- به دلیل جنس قالب وافل، جذب آب بتن انجام نمیشود و ویبراسیون در آن به صورت کامل انجام خواهد شد.
- وزن بتن این سقف حداقل 240 kg/m میباشد.
- وزن میلگرد سقف حداقل 2 kg/m 7 میباشد.
- مطابق با آییننامههای معتبر ایران و جهان میباشد.
- یکی از بهترین و اقتصادیترین روشهای اجرای صنعتی سقفهای مجوف.
- به دلیل غیر ماندگار بودن قالب و بازیافت آن، مراقب محیط زیست و سرمایه ملی خواهد بود.
- وافل نیاز به چرب کردن ندارد و حداقل تکرار استفاده از آن 50 مرتبه میباشد که در صورت استفاده درست با آب به راحتی شسته و تمیز می گردد.
- سبک بودن قالب که در کارگاه توسط یک نفر هم قابل حمل میباشد.
- حجم بتنی مصرفی خیلی کمتر از سقفهای دیگر میباشد.
- سقف وافل در برابر جمعشدگی مقاومت بالایی دارد.
- حذف تمامی تیرهای میانی و کمشدن ارتفاع تمام شده در سازه.
معایب سقف وافل
- قالببندی این سقف به دلیل نیاز به ابزارهای خاص بسیار پرهزینه است.
- ارتفاع طبقه بیشتر است و در نتیجه تعداد طبقات کاهش مییابد.
- اگر از تأسیسات عبور داده شده در دال وافل به خوبی نگهداری نشود، دال دچار آسیبدیدگی خواهد شد.
- برای ساخت آن نیاز به کارگران ماهر میباشد.
- برای سطوح شیبدار مناسب نیست،اگر سطح شیبداری داشته باشیم باید با پر کردن آن را مسطح کنیم،برای پر کردن نیاز به خاک مناسب داریم.
- به دلیل سبک بودن برای مناطقی با بادهای خیلی شدید و یا مناطقی با جریان های سیکلونیک مناسب نخواهد بود.
کاربردهای سقف وافل
این نوع سقف به دلیل ویژگیهای ساختاری که دارد کاربردهای زیادی در صنعت ساختمانسازی پیدا کرده است.
- بیمارستانها
- پارکینگهای مسقف
- سالنها
- تئاترها
- کتابخانهها
- هتلها
- فرودگاهها
- ایستگاههای مترو و قطار
- موزهها
- استخرهای سرپوشیده
- سولههای صنعتی
تمام مکانهایی هستند که اجرای این نوع سقف برای آنها مناسب است.
زیباییشناسی سقف وافل
از نظر زیبایی این نوع سقف به تنهایی و بدون هیچگونه تزیینی قابل استفاده است.
المانهای نوری طراحی داخلی میتواند در بیشتر کردن زیبایی این نوع سقف مؤثر باشد.
به طور کلی استفاده از سقف کاذب در صورتی که سقف وافل در سازهای اجرا شده باشد، توصیه نمیشود.
سقف وافل با قالب مربعی رواج زیادی پیدا کرده است و در اماکن زیادی دیده میشود ولی نوع مثلثی آن کمتر مورد استفاده قرار میگیرد.
ناگفته نماند از آنجایی که این سازه از جنس بتن است، تغییر در ظاهر آن بسیار سخت است و تغییرات از نظر شکل و فرم تنها در زمان قالبگذاری امکانپذیر است از این رو کار طراحی داخلی بر روی سازههای با این نوع سقف تنها به رنگ و نورپردازی محدود میشود.
تفاوت بین وافل دوطرفه و وافل یکطرفه
وافل یکطرفه همان تیرچه یکطرفه میباشد.
که به جای یونولیت (یا سفال)، از قالب غیرماندگار پلاستیکی استفاده میشود.
در حالی که وافل دوطرفه همانطور که از نام آن پیداست توانایی انتقال بار به صورت دوطرفه را دارای میباشد.
بار به تمام تیرهای پیرامون هر چشمه سقف انتقال مییابد (مثلا در چشمههای مستطیلی یا مربعی به ۴ تیر اطراف).
سقف وافل یکطرفه
سقف وافل دوطرفه
وافل یکطرفه یا دوطرفه کدام؟
پاسخ این سوال بطور مستقیم به نحوه تیرریزی و چیدمان ستونهای شما بر اساس نقشه معماری بستگی دارد.
چیدمان اولیه ستونها در یک ساختمان بر اساس نظر طراح معمار پروژه با توجه به ضوابط تامین پارکینگها و چیدمان فضاهای معماری صورت میگیرد.
بدین ترتیب محاسبه پروژه اقدام به انتخاب وافل یکطرفه یا دوطرفه بر اساس طول دهانه و شکل پانلهای سقف بر اساس تجارب قبلی خود مینماید.
عموما وافل دوطرفه در دهانههای بلند انتخاب ارجح میباشد.
ولی بدلیل افزایش وزن مرده سقف ناشی از بکارگیری وافل دوطرفه لازم است که الزام محاسباتی برای استفاده از این نوع سقف با دقت توسط یک مهندس محاسبه مجرب مورد بررسی قرار گیرد.
در صورت نبود نیاز محاسباتی از همان وافل یکطرفه استفاده شود.
مقایسه وافل یکطرفه با سقف تیرچه بلوک
از نقطه نظر طراحی فرقی بین سقف تیرچه بلوک و وافل یکطرفه (قالب غیرماندگار تیرچه یکطرفه) وجود ندارد.
زیرا هر دو آنها بصورت تیرچه و با فرض دو سر مفصل طراحی میشوند.
اما از نظر عملکردی بدلیل اجرای درجای میلگردها، علاوه براینکه امکان کنترل کیفیت بصورت دقیقتر وجود دارد.
اجرای پیوسته میلگرد سقفها و یکپارچگی بتنریزی، باعث افزایش چشمگیری عملکرد سازهای و لرزهای سازه میگردد.
علاوه بر آن حذف یونولیت اضافی از سقف ضمن اینکه باعث حذف هزینه خرید یونولیت میشود.
بخاطر ضعف یونولیت در برابر آتش باعث افزایش ایمنی ساختمان نیز میگردد.
سخن پایانی
سقف وافل یک سازه زیبا و در عین حال مقاوم است.
این سازه نوین برای فضاهای با سقف بلند مناسب است.
اجرا و ساخت این سقف سریع و آسان است.
مزایای زیادی دارد ولی به دلیل سبک بودن در مناطق بادخیز محدودیت ساخت دارد.
مقاومت این سقف نسبت به ارتعاش بالاست و برای مکانهای عمومی که ازدحام بالاست مناسب است.
امیدوارم این مقاله مورد توجه شما قرار گرفته باشد
نویسنده : سیدعلی منتظری
منبع : بخش مقالات تخصصی سایت استوارسازان
مطالب ارایه شده عالی بود . ارادت .
کامل و جامع بود
قربان شما.
مطلب مفیدی بود. سپاس
متشکرم از انرژی مثبت شما
بسیار کامل و بی نقص…
سپاس از لطف شما…