بطورکلی ساختمان ها در گذشته نه چندان دور بسیار ساده بودند و از مصالح محیط پیرامون مانند چوب و خشت و…، که ارزان و در دسترس بودند ساخته می‌شدند اما معایب این مصالح (ضعف در مقابل اتش سوزی،عدم استفاده در همه مناطق و…) باعث منسوخ شدن انها شده است نیاز روز افزون به ساختمان های ایمن و مقاوم با پایداری بالا باعث شد که ساختمان ها از شکل گذشته خارج شده و روز بروز تکامل یابد.
از مهمترین تغییرات ساختمان سازی و اجزای آن به سقف می‌توان اشاره نمود در تمام طول تاریخ ، بشر در علوم و فنون ساختمان سازی پیشرفت کرده است و از تکنیک های متعددی برای پیاده سازی سقف سوله، انبارها، پارکینگ، مجتمع ها، بخش های صنعتی، اداری و… استفاده کرده است.
به عنوان مثال امروزه از جمله مواردی که در ایران به وفور مورد بهره برداری قرار می‌گیرد سقف های عرشه فولادی، سقف کامپوزیتی، سقف تیرچه بلوک، ورق های آجدار به عنوان پوشش سقف و…هستند اجرای یک سقف به بررسی فاکتورهای مهمی از جمله محل اجرا ، منطقه جغرافیایی، شرایط اقلیمی، آب و هوا، عوامل محیطی، میزان مقاومت مورد نظر،پیمانکار،دستمزد اجرایی،مجری، ظاهر و هزینه های پیاده سازی بستگی دارد.
یکی از انواع سقف هایی که در ساخت و سازهای امروزی بیشتر به چشم می خورد سقف وافل میباشد. که یک ایده ی مدرن است به جهت اجرای یک ساختار کهن این نوع از سقف در اسکلت های فلزی و بتنی با هزینه مناسب، وزنی کم و ظاهری زیبا پیاده سازی میشود.
سقف وافل از سال 1940 به دلیل اقتصادی بودن و اجرای آسان برای دست یابی به دهانه های بلند وارد دنیای ساخت و ساز شده است پیشرفت چشمگیر کاربرد این سیستم به دلیل مزیت های متعدد اقتصادی و فنی سقف های وافل میباشد
سقف وافل از کنار هم قرار دادن قالب های هم شکل و هم اندازه که ساختار شبکه ای بوجود می اورند و تزریق بتن بر روی قالب ها تشکیل میشود.این قالب های هم شکل و هم اندازه قابلیت خارج شدن پس از اتمام بتن ریزی را دارند و نوعی قالب غیرماندگار در اجرای سقف وافل میباشد که برای پوشش سقف مورد استفاده قرار می‌گیرند. قالب وافل با توجه به برطرف کردن نیازهای صنعت ساختمان‌سازی و همچنین آیین‌نامه‌های موجود در این صنعت وارد عرصه ساخت‌وساز شده است.
این سقف امکان اجرای دهانه های بلند را مقدور ساخته زیرا مانند دال دوطرفه عمل می کند و دارای مقطع T می باشد و در مقایسه با دال توپر تخت یا تیر و دال به دلیل حذف محدوده های ناکار آمد(مانند قسمت میانی دال)بسیار کم هزینه تر و کارآمدتر خواهد بود.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.
به دلیل ساختار شبکه ای سقف وافل،از نام هایی همچون سقف کاسه ای،قابلمه ای یا شبکه ای نیز استفاده میشود این نوع سقف که برای پوشاندن دهانه های وسیع نیز به کار می‌رود سطح فوقانی آن تخت و سطح تحتانی آن دارای شبکه ای از تیرچه های متعامد میباشد.ضخامت سقف های وافل عموما هم اندازه با تیرها و یا کلاهک ستون ها در نظر گرفته می شود دال فوقانی معمولا نازک و تیرچه های تحتانی در هر دو جهت متعامد با عمق یکسان وجود دارند. سقف های وافل در هر دو جهت متعامد دارای آرماتوربندی می‌باشند
سقف وافل قابل استفاده در انواع اسکلت های فلزی و بتنی ست در سازه های با اسکلت فلزی به دلیل اینکه سقف های عرشه فولادی شامل معایب نسبتاً زیادی از جمله؛ ضعف در برابر آتش سوزی و هزینه های نسبتاً گزاف برای عایق نمودن در برابر آتش، لرزش زیاد، هزینه های بالاسری جهت تامین تیرهای تودلی و بحث کنترل برش آن در سر ستون ها میباشد می‌توان امتیاز بیشتری را به سقف وافل داد.
این سقف دارای وزن کمتری نسبت به دیگر دال ها می باشد زیرا حجم بتن مورد نیاز در مقایسه با سقف های دیگر بسیار کمتر است و این پدیده باعث کاهش وزن مرده سقف میشود که از کاهش ناچیز سختی دال بسیار مهم تر میباشد به همین سبب می‌توان از این تکنولوژی برای ساخت سازه هایی با دهانه بلند بهرمند شد.
با توجه به پروژه در دست اجرا از ابعاد متفاوت قالب های مکعبی شکل و تو خالی می‌توان استفاده نمود قالب های وافل از پلاستیک کامپوزیت ساخته می‌شوند و دارای وزن سبکی هستند به نحوی که حمل آنها توسط کارگران بسیار آسان است .
بسته به اینکه قالب‌ها مستطیلی شکل یا مربعی شکل در سقف استفاده شوند دال یک طرفه تیرچه‌های یکطرفه یعنی باربری در یک جهت(قالب‌های مستطیلی شکل) و دال 2 طرفه تیرچه‌های دوطرفه یا باربری در دو امتداد (قالب‌های مربعی شکل) بکار می‌روند
در اجرای سقف وافل در پایان مرحله بتن ریزی پس از از ۲۸ روز که بتن به مقاومت نهایی خود رسید قالب ها باز می‌گردند و می‌توان قالب وافل را از بتن جدا کرد و مجدد از قالب در پروژه های بعدی استفاده نمود ، و زمانی که کارایی قالب ها به اتمام برسد قابل بازیافت است. به دلیل این مزیت تمامی بلوک های سقفی را می توان از ساختمان حذف کرد و علاوه بر حفظ منابع ملی به استحکام، سبک سازی و ایمنی بیشتر ساختمان در زمان وقوع زلزله کمک خواهد کرد
سقف وافل یک طرفه و دو طرفه
قالب های وافل یک طرفه
سقف وافل یک طرفه همانند دال یک طرفه عمل می‌کند و بار را در یک جهت انتقال می‌دهد و از هر چهار طرف تکیه گاه دارد. و به دلیل اینکه فشار و بار را در یک راستا انتقال می‌دهد وافل یکطرفه نامیده میشود.
روش اجرای سقف وافل یک طرفه از روش های متداول می باشد و نیاز به ابزار جدید و هزینه های سنگین ندارد.
در سقف وافل یک طرفه از فوم، یونولیت، بلوک سیمانی، سفالی و تیرچه آماده استفاده نمی‌شود و به عنوان جایگزین از قالب های پلاستیکی وافل از نوع مستطیلی استفاده میشود
قالب های وافل دو طرفه
سقف وافل دوطرفه به دلیل انتقال بار در دو جهت متعامد دو طرفه نامیده میشود در این نوع سقف از قالب های مربعی استفاده میشود و بار به تمام تیرهای پیرامون هر چشمه سقف انتقال می‌یابد،سپس بتن ریزی بصورت یکپارچه صورت می‌گیرد.
استفاده از سقف وافل یک طرفه یا دو طرفه به نحوه تیرریزی و چیدمان ستونهای ساختمان مورد بهره برداری بر اساس نقشه معماری بستگی دارد با توجه به ضوابط تامین پارکینگ ها و چیدمان فضاهای معماری مهندس سازه بر اساس طول دهانه و شکل پانل های سقف در پروژه وافل یکطرفه یا دوطرفه انتخاب می‌کند. وافل دوطرفه معمولا برای دهانه های بلند انتخاب میشود،
اجرای سقف وافل
سقف وافل با توجه به قابلیت فنی بسیار مناسب ، روش اجرای ساده و بدور از هرگونه ساختار پیچیده ای میباشد و می توان با هر نیرویی با اموزش اولیه و وسایل قابل دسترس سقف را اجرا نمود. اجرای سقف وافل در مقایسه با سایر دال های بتنی آسان تر صورت می‌گیرد. زیرسازی سقف‌های وافل مشابه سقف تیرچه و بلوک می باشد و در آیین نامه بتن ایران فصل دال ها در مورد این نوع دال بتنی همچنین نشریه 543 توضیحاتی در مورد خصوصیات و نحوه اجرا ارایه شده است .
سقف وافل به دو روش اجرا می شود.
- روش اجرای تخت(معمولی)
- روش مدولار
به طور کلی در مورد اجرای سقف وافل به مراحل زیر می‌توان اشاره نمود:
- قرار گیری پایه های اطمینان (جک،اسکافلد،داربست و…)
- برای ایجاد سطحی یک دست از پلای وود یا قالب فلزی استفاده میکنیم(مورد استفاده در روش اجرای تخت)
- قرار گیری قالب وافل مطابق با نقشه محاسباتی
- ارماتور بندی
- بتن ریزی
- باز کردن قالب ها (ابتدا پلای وود یا قالب فلزی باز شده سپس قالب وافل خارج میشود)
مزایای سقف وافل:
- کاهش بتن مصرفی و وزن مرده سقف
- سرعت و سهولت اجرا
- امکان اجرای دهانه بلند
- عایق صدا(پنل های توخالی سقف وافل باعث عدم انعکاس صوت میشود)
- امکان اجرا در انواع سازه
- امکان عبور تاسیسات
- نمای اکسپوز
کاربردهای مختلف برای سقف وافل
پیمانکاران با توجه به نیاز بهره برداران ساختمان های گوناگون با کاربری متفاوت احداث میکنند ،هر سازه با توجه به کاربردی که دارد از اسکلت فلزی و بتنی میتواند ساخته شود،اسکلت هر سازه از مهم ترین قسمت های اجرای یک ساختمان میباشد که علاوه بر تعیین هزینه های اصلی ساخت ، انتظارات سازندگان و بهره برداران به انتخاب صحیح اسکلت سازه مورد نظر بستگی دارد .امروزه کاربرد اسکلت های بتنی بدلیل هزینه تمام شده اسکلت مناسب تر و عدم ضعف در برابر اتش سوزی به مراتب بیشتر از اسکلت فلزی می باشد.
از دیگر اجزای مهم ساختمان پس از اسکلت،سقف سازه می باشد ، انتخاب صحیح سقف میتواند تاثیر بسزایی در اجرایی شدن انتظارات و اهداف سازندگان از ساخت ساختمان داشته باشد و به همان اندازه انتخاب ناصحیح میتوند موجب به خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری در طی استفاده از ساختمان شود
انتخاب هر سیستم سازه ای سقف نیاز به بررسی های اولیه از جمله کاربری ساختمان بودجه در نظر گرفته شده نحوه و امکانات مورد نیاز اجرا طرح و … دارد
سقف وافل در ساختمان مسکونی منجر به افزایش تعداد پارکینگ ها و بهینه سازی در فضا‌ها می‌گردد.
سقف وافل یکی از گزینه‌های محبوب و پر‌کاربرد برای استفاده در پروژه‌های تجاری به دلیل کنترل مناسب ارتعاش و خیز، امکان ایجاد دهانه‌های بلند و نمای زیبای زیر سقف که از نظر اقتصادی صرفه می باشد
با استفاده از سقف وافل، ایجاد فضاهای بزرگ و فلت مناسب برای کاربری‌های اداری امکان‌پذیر میباشد. همچنین به دلیل فرم خاص زیر سقف وافل و وجود حفرات این سقف اکوستیک بوده و موجب جذب صوت و مانع بازتاب و پژواک صوت میباشد
مقاومت بالای سقف وافل و عملکرد مطمئن سقف در برابر بارهای لرزه‌ای موجب دست یابی به عملکرد لرزه‌ای مورد انتظار سقف در حین زلزله باعث شده ساختمان های متعددی از دانشگاه‌ها و کتابخانه های سراسر جهان از سیستم سقف وافل بهره مند شوند
جانمایی ستون‌ها از عوامل مهم در بهینه‌سازی ساختمان‌ها با کاربری پارکینگ میباشد. از آنجایی که در سقف‌های وافل امکان ایجاد دهانه‌های بلند وجود دارد و می‌توان پلان نامنظمی ارائه این سیستم سقف بهترین گزینه برای ساختمان‌ها با کاربری پارکینگ میباشد.
به طور کلی می توان نتیجه گرفت سیستم سقف وافل از جهات مختلفی برتری‌های قابل توجهی نسبت به دیگر سیستم‌های سقف دارد و از این رو میتواند گزینه مناسبی در انواع ساختمان با کاربری‌های گوناگون باشد.
منبع : http://abaaeng.com/
سلام
مطلب جالبی بود و‌ممنون بابت اطلاع رسانی
مطالب شما کامل بود و کلیت رو به صورت کامل بیان کرد🌺🌺🌺