سقف وافل: مزایا، معایب، کاربرد + نقد و بررسی کامل
سقف وافل چیست؟
همه چیز را درباره سقف وافل در این مقاله بخوانید. در این مقاله سقف وافل مورد بررسی قرار گرفته است. در بعضی مواقع که طول دهانه ها زیاد باشد، استفاده از سیستم های سقف متعارف توجیه نداشته و موجب افزایش وزن سقف به دلیل زیاد شدن ضخامت سقف می شود. لذا استفاده از دال های بتنی به همراه تیرچه در یک راستا و یا دال های مشبک که از آنها تحت عنوان سقف وافل یاد می شود، انتخاب بسیار مناسبی است. سقف های دال بتنی با تیرچه های یک طرفه و یا دال های مشبک به دلیل سختی قابل توجه در برابر وزن کمی که دارند.
آنها را به نسبت سایر سقف ها متمایز می کند و از لحاظ سازه ای نیز رفتار بسیار مناسبی از لحاظ توزیع بار به همراه سختی قابل توجه از خود به نمایش می گذارد. در شکل های زیر دو نوع دال بتنی یک طرفه و دال بتنی مشبک نشان داده شده است.
انواع سقف وافل
سقف وافل یک طرفه
برای اجرای سقف وافل یک طرفه از قالب مخصوص آن استفاده می شود. در حقیقت می توان گفت این قالب در اسکلت سقف به شکل موقت تعبیه می گردند تا بتوان سقف بتنی را ساخت. پس از مراحل بتن ریزی و در پایان کار این قالب را از سقف جدا می کنند. انتقال بار و فشار وارد بر سقف، در سقف وافل یک طرفه در یک راستا انجام می شود. به همین دلیل می توان گفت این روش شبیه سیستم سقفی در تیرچه بلوک است.
به عبارت ساده تر می توان گفت سقف وافل یک طرفه درست مانند سقف تیرچه یک طرفه است که در آن یونولیت را با قالب های غیرماندگار پلاستیکی جایگزین کرده اند. این قالب ها برای تداعی کردن عملکرد تیرچه ها به شکل مستطیل طراحی شده اند.
سقف وافل دو طرفه
این نوع سقف که با نام های سقف قابلمه ای، دال مشبک، سقف وافل و … نیز شناخته می شود از قدمت زیادی برخوردار است. اصلی ترین خصوصیت شناخته شده در این نوع از سقف ها تیرچه های T شکلی است که به صورت دو طرفه جایگذاری می شوند. در اصل مشخصه اصلی این سقف در رفتار دو جهته و یا همان دو طرفه است که آن را از انواع دیگر متمایز کرده است.
در اجرای سقف وافل دو طرفه به منظور انتقال بار به تکیه گاه، از دو راستا استفاده می شود که به صورت عمود بر هم قرار می گیرند. به همین دلیل است که گفته می شود توانایی باربری در این نوع سقف نسبت به انواع دیگر افزایش یافته است. اما اندازه طول و عرض چشمه و یا پانل می تواند تعیین کننده میزان حالت دو طرفه باشد.
سقف وافل لانه زنبوری
پوشش مکان های متفاوت از اهمیت زیادی برخوردار است. بنابراین روشهای زیادی برای پوشش مناطق مختلف وجود دارد. یکی از این روش ها استفاده از سقف وافل لانه زنبوری اسلب است. این نوع از سقف وافل دو طرفه است و از طرفی قیمت بسیار مناسبی دارد. این سقف با نصب راحت و قیمت مناسب صرفه جویی کارآمدی در زمان و هزینهها دارد. و این موضوع سبب شده است که این مدل سقف طرفداران زیادی داشته باشد.
سقف وافل لانه زنبوری اسلب از استحکام و مقاومت بالایی برخوردار است. از این مدل سقف میتوان در مکان هایی که سقف مرتفعی دارند استفاده کرد.
مشخصات سقف وافل
سقف وافل به دلیل طراحی خاص و ساختار منحصر به فرد خود، دارای مشخصات فنی ویژه ای است که آن را از سایر انواع سقف متمایز میکند:
ضخامت سقف: ضخامت سقف های وافل معمولاً بین ۸۵ تا ۱۰۰ میلی متر است. این در حالی است که در دال های بتنی معمولی، عمق دال به ۳۰۰ تا ۶۰۰ میلی متر می رسد. این کاهش ضخامت، علاوه بر صرفه جویی در مواد، به کاهش وزن کلی سازه نیز کمک می کند.
عرض تیرها: تیرهای مورد استفاده در سقف وافل معمولاً دارای عرضی بین ۱۱۰ تا ۲۰۰ میلی متر هستند. این تیرها بهگونه ای طراحی می شوند که بتوانند بارهای وارد بر سقف را به خوبی تحمل کنند و پایداری سازه را تضمین نمایند.
دهانه های بزرگ: سقف های وافل قابلیت پوشش دهانه های تا ۱۶ متر را دارند. این ویژگی باعث می شود که سقف وافل برای سازه هایی با دهانه های بزرگ، مانند سالن های صنعتی و تجاری، انتخابی مناسب باشد.
فاصله تیرچه ها: فاصله مناسب بین تیرچه های سقف وافل معمولاً بین ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی متر است و این فاصله نباید بیشتر از این مقدار شود تا استحکام و پایداری سقف حفظ گردد.
مزایای سقف وافل
-
سقف وافل برای دهانه های بزرگ با افزایش ظرفیت تحمل بار
سقف وافل به دلیل طراحی خاص و استفاده از آرماتوربندی دقیق، امکان استفاده در دال هایی با دهانه بزرگ تا ۱۶ متر را فراهم می کند. این ویژگی سقف وافل را به گزینه ای ایده آل برای پروژه های گسترده تبدیل کرده است. سقف وافل، ظرفیت تحمل بار بیشتری نسبت به دال های بتنی رایج دارد. این ویژگی آن را به یک انتخاب مناسب برای سازه هایی با استحکام بالا تبدیل میکند.
-
صرفه جوی در مصرف بتن و فولاد وساخت سریع و آسان
صفحات وافل سبک هستند و به بتن و میلگرد کمتری نیاز دارند. ساخت دال وافل به ۳۰ درصد بتن کمتر و ۲۰ درصد میلگرد کمتر نیاز دارد. با توجه به حجم کم بتن و فولاد مورد نیاز در سقف وافل، استفاده از قالب های سبک کفایت می کند، که این امر به کاهش هزینه ها و سهولت در اجرا کمک میکند. همچنین ساخت دال وافل با نظارت مناسب به سرعت و به راحتی انجام می شود. این فرآیند ساخت سریع، بهره وری پروژه را افزایش می دهد و زمان اجرای آن را کاهش می دهد.
-
مقاومت در برابر ارتعاشات و آتش سوزی
سقف های وافل به دلیل طراحی مقاوم خود، در برابر ارتعاشات و آتش سوزی بسیار مقاوم هستند، که این امر موجب افزایش ایمنی سازه می شود. دال بتنی وافل به دلیل آرماتوربندی دوطرفه، قابلیت کنترل ارتعاشات را دارد. این ویژگی برای سازه های عمومی بزرگ مانند ورزشگاه ها و مراکز همایش بسیار مفید است.
-
افزایش مقاومت برشی و خمشی
سقف های وافل مقاومت برشی و خمشی بیشتری نسبت به دال های بتنی معمولی دارند، که این ویژگی به بهبود عملکرد سازه کمک میکند.
-
قابلیت اجرا بر روی اسکلت های مختلف
سقف وافل قابل اجرا بر روی اسکلت های بتنی و فولادی است که این امر انعطاف پذیری بیشتری در طراحی و اجرا فراهم می کند.
معایب سقف وافل
-
لزوم استفاده از اکیپ اجرایی متخصص
اجرای نه چندان ساده و راحت سقف وافل و لزوم در نظر گیری نظارت عالیه بر تمامی مراحل اجرای سقف باعث شده که اجرای این سازه توسط اکیپ متخصص انجام شود. از طرفی استفاده از قالب های وافل در چند مرحله اجرای سقف باعث استهلاک و ایجاد تغییرشکل در قالب ها می شود. که همین امر منجر به ایجاد درز میان قالب ها و در رفتن شیره بتن و در نتیجه کرمو شدن بتن سقف می شود.
-
رعایت نشدن کاور میلگردها به خصوص در نواحی تیرچه ها
در سقف وافل تیرچه های متعامدی که به وجود می آید. دارای مقطع T شکل بوده و در نواحی تحتانی تیرچه ها میلگردهای تحتانی قرار داده می شود. در قسمت های میانی چشمه سقف در بسیاری از موارد طراح مجبور به استفاده از میلگردهای تقویتی تحتانی است. که با توجه به پهنای کم تیرچه ها در سقف وافل امکان در نظر گیری کاور مناسب و مطابق با آیین نامه به هیچ عنوان وجود ندارد و همین امر باعث ایجاد مشکلات اجرایی می شود.
-
عدم امکان استفاده از سقف وافل برای سطوح شیبدار
اجرای سقف وافل بر روی سطوح شیبدار بسیار سخت و دشوار است و در پروژه هایی که از این سقف استفاده می شود برای قسمت هایی که سطح شیبدار وجود دارد طراح به ناچار مجبور به استفاده از دال بتنی توپر است که باعث غیر اقتصادی شدن طرح می شود.
-
انتقال صدا و حرارت بین طبقات
یکی از مشکلات اصلی که که در ساختمان ها بوجود می آید انتقال صوت میان طبقات است. در مبحث 18 مقررات ملی ساختمان هم تحت عنوان "صدابندی" به آن پرداخته شده است. صدابندی ساختمان به دو دسته زیر تقسیم می شود:1. صدابندی هوابرد 2.صدابندی کوبه ای
-
لزوم استفاده از سقف کاذب برای تمامی طبقات
حفره های زیر سطح تمام شده سقف وافل در کنار زیبایی که در سقف پارکینگ ها بوحود می آورد باعث ایجاد مشکلات زیادی علی الخصوص در سقف طبقات می شود. و به اجبار لازم است برای تمامی سطح زیر سقف در طبقات از سقف کاذب استفاده کرد.
اجرای سقف وافل
سقف وافل یکی از روش های مدرن سقف سازی است که به دلیل طراحی خاص خود، به ویژه در پروژه های با دهانه های بزرگ و نیاز به کاهش وزن سازه کاربرد دارد. این نوع سقف با کاهش مصرف بتن و فولاد، علاوه بر کاهش هزینه ها، به بهبود عملکرد سازه نیز کمک می کند. با این حال، نیاز به دقت بالا در طراحی و اجرا و همچنین هزینه های اولیه بالاتر برای قالب های مخصوص، از چالش های آن محسوب می شوند. به طور کلی، سقف وافل ترکیبی از زیبایی، کارایی و صرفه جویی اقتصادی را در پروژه های ساختمانی ارائه می دهد.
مشاوره ، طراحی ، اجرا و نظارت ساخت
91001424-031
خیابان وحید، چهارراه رودکی، مجتمع عزیزخانی، طبقه 4، واحد 42
کاربرد سقف وافل
سقف وافل به دلیل طراحی سبک و مقاوم خود در پروژه های مختلف با دهانه های بزرگ، مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها، و مراکز تجاری به کار می رود. این نوع سقف قابل اجرا بر روی سازه های با اسکلت فلزی و بتنی است و با کاهش وزن کلی ساختمان و بهبود عملکرد سازه، به یک انتخاب مناسب برای انواع پروژههای ساختمانی تبدیل شده است.
سقف وافل در اسکلت بتنی
سقف وافل بر روی اسکلت بتنی اجرا می شود و به دلیل ساختار مشبکی که دارد، از وزن کمتری برخوردار است و در عین حال مقاومت بالایی دارد. این سقف ها از قالب های مدولار وافل ساخته می شوند که پس از بتن ریزی، شکلی مشابه به وافل ایجاد می کنند.
استفاده از سقف وافل بر روی اسکلت بتنی به دلیل کاهش مصرف بتن و میلگرد، اقتصادی تر بوده و باعث افزایش سرعت اجرای پروژه می شود. همچنین، این سیستم به دلیل پخش یکنواخت بارها، عملکرد لرزه ای بهتری نسبت به سقف های تخت دارد. سقف وافل، علاوه بر کاهش وزن مرده ساختمان، امکان دهانه های بزرگتر بدون نیاز به تیرهای میانی را فراهم میکند.
سقف وافل در اسکلت فولادی
هیچ گونه محدودیتی در مورد سقف وافل یک طرفه و دو طرفه در این نوع اسکلت وجود ندارد. اما باید توجه کنید که بین اجرای سقف وافل یک طرفه با اسکلت فلزی با نوع دو طرفه تفاوت هایی وجود دارد. در زمان اجرا لازم است به این تفاوت ها دقت بیشتری داشته باشید.
در مورد تفاوت نحوه اجرای سقف وافل با اسکلت فلزی در دو نوع یک طرفه و دو طرفه باید گفت اگر از قالب وافل از مدل یک طرفه برای اجرای سازه استفاده گردد باید از تیرهای میانی نیز استفاده شود. اگر از قالب های دو طرفه برای اسکلت فلزی استفاده می کنید هم می توانید از تیرهای میانی استفاده کنید و هم می توانید این تیرها را حذف کنید.
طراحی سقف وافل
برای اجرای مناسب و بهینه یک سیستم کارآمد، آشنایی به نحوه کارکرد سیستم در مقابل تحمل بارهای مختلف، آشنایی با چگونگی انتقال نیرو و تقویت مناسب در مراحل انتقال نیرو از موارد لازم و ضروری می باشد. در مورد طراحی سازه هایی که دارای سقف وافل هستند می توان از نرم افزارهایی که در این خصوص وجود دارند نیز استفاده کرد که etabs و safe را می توان مثال هایی از آنها دانست.
الزامات و ضوابط طراحی قالب وافل
در آیین نامه های رسمی که در مورد ساخت و ساز در ایران وجود دارد به ضوابط طراحی سقف وافل نیز اشاره شده است. این ضوابط شامل تمامی اندازه گیری های دقیقی است که باید در بخش بندی های این نوع سقف ها و در سازه های امروزی رعایت گردد. در این رابطه اصلی ترین مسئله، انتخاب سیستم لرزه ای مناسب از بین سیستم های مختلف است. البته در اصول کلی نوع کاربری سازه های سقفی نیز حائز اهمیت است و به آن توجه ویژه ای شده است. تکمیل طراحی در سقف وافل تنها بر اساس این اصول و ضوابط می تواند به درستی انجام بگیرد پس تمامی آنها باید جدی گرفته شوند.
مراحل اجرای سقف وافل
-
مرحله اول: شمع گذاری زیر سقف و شاسی کشی
شمع گذاری و یا اسکفولد براساس ارتفاع طبقات انجام می شود. از شمع های متعارف در ارتفاع های معمول استفاده می شود. سپس شاسی کشی زیر قالب های وافل انجام می شود. این شاسی کشی می تواند با استفاده از میله و یا به صورت تخته گذاری انجام شود.
-
مرحله دوم: قالب چینی وافل
قالب های وافل باید روی شاسی کشی قرار گیرد و با توجه به نوع قالب به همدیگر قفل شوند تا امکان جابجایی وجود نداشته باشد. باید دقت شود درزی میان قالب ها نباشد تا از نفوذ بتن در آن جلوگیری شود. همچنین باید از قالب های سالم و بدون ترک استفاده شود
-
مرحله سوم: آرماتور بندی
در مرحله بعد میلگرد های فوقانی و تحتانی سقف وافل مطابق نقشه های اجرایی قرار می گیرد و لازم است کاور میلگرد ها بر اساس مقادیر مجاز آیین نامه رعایت گردد.
-
مرحله چهارم: بتن ریزی سقف وافل
عملیات بتن ریزی سقف وافل به صورت پیوسته آغاز می شود. فضای بین تیرچه ها با بتن پر می شوند، زیرا فضاهای بتن ریزی و تراکم پایین آرماتور در دسترس میباشند.
-
مرحله ی پنجم: قالب برداری سقف وافل
بعد از بتن ریزی، زمانی که بتن به هفتاد درصد مقاومت مشخصه برسد. در این صورت می توانیم قالب های زیرین را برداریم.
-
مرحله ششم: نازک کاری waffle
با توجه به ارتفاع زیاد و شکل مشبک سقف وافل این امکان را فراهم می کند که با استفاده از گچ و نازک کاری نقش و نگار های زیبایی در آن پیاده کرد.
نکات اجرایی سقف وافل
- در این سقف با توجه به اینکه رفتار توزیع بار دو طرفه است؛ لذا باید حداقل ضخامت دال بر اساس ضوابط آیین نامه کنترل شود. چنانچه حداقل ضخامت سقف رعایت نگردد و یا به هر دلیلی محاسبات مربوط به حداقل ضخامت انجام نگیرد، لازم است کنترل خیز سقف مطابق با ضوابط آیین نامه محاسبه شده و با مقدار مجاز مقایسه گردد.
- در دال های وافل بر خلاف دال های بتنی یک طرفه از قالب موقت مکعبی شکلی استفاده می شود و برای این قالب ها در آیین نامه های بین المللی استانداردهایی تعیین شده است که باید برای اجرای این نوع دال ها، از قالب های استاندارد استفاده شود.
نام قالب استاندارد | H (cm) | B (cm) | b (cm) |
قالب 50 | 40 – 20 | 50 | 6.25 |
قالب 60 | 50- 20 | 60 | 7.5 |
قالب 75 | 50 – 20 | 75 | 7.5 |
برای ابعاد در نظر گرفته شده در مدلسازی، باید ابعاد درج شده از قالب های استاندارد را بسته به ملزومات مورد نیاز انتخاب کرد تا یک طرح کاملا مناسب و استاندارد تهیه شود که با توجه به تعداد زیاد ارائه دهندگان قالب سقف وافل، رعایت این موضوع برای کارفرمایان بسیار دشوار شده است.
قیمت سقف وافل
به دلیل گسترش تعداد ارائه دهندگان قالب سقف وافل در کشور ایران، کارفرمایان در هنگام خرید و یا اجاره قالب ها با حجم کثیری از فروشندگان قالب مواجه می شوند. و با توجه به نواسانات قیمت مصالح ساختمان لیست بلندی از قیمت ها را دریافت می کنند. و از طرف دیگر، هیچ منبع مشخصی برای ضمانت کیفیت و طول عمر قالب ها یافت نمی کنند.
مشاوره ، طراحی ، اجرا و نظارت ساخت
91001424-031
خیابان وحید، چهارراه رودکی، مجتمع عزیزخانی، طبقه 4، واحد 42
قیمت خرید و اجاره قالب وافل
یکی از مراحل اصلی اجرای سقف وافل، تهیه قالب است. که یا به صورت خرید قالب وافل و یا اجاره قالب وافل انجام می شود. همانطور که پیشتر نیز گفته شد به دلیل وجود شرکت های پیمانکار مختلف با برند و نام تجاری گوناگون در راستای ارائه سقف وافل، کارفرمایان و مجریان در این مرحله با مشکلات زیادی مواجه می شوند. و قیمت های متفاوت در کنار کیفیت های متفاوت قالب باعث سردرگمی می شود.
استفاده از قالب وافل با قیمت و کیفیت پایین باعث بروز خسارات جبران ناپذیری در آینده می شود. به دلیل اینکه در قالب وافل نامرغوب، تغییرشکل لبه ها و اعوجاج و حتی شکستگی قالب بوجود می آید. و ممکن است این امر در حین عملیات بتن ریزی اتفاق بیفتد. حتی در برخی موارد مشاهده شده که به دلیل عدم اجرای صحیح سقف، پس از بهره برداری سقف دچار خیز شده. و آسیب های جبران ناپذیری را به ساکنین و مالکین ساختمان وارد می کند.
قالب سقف وافل
مزایای فنی و اقتصادی هر یک از قالب های وافل از مهمترین دلایل افزایش خرید آن ها در عرصه های ساختمانی به شمار می روند. برای معرفی انواع قالب وافل برای اجرای سقف وافل جنس هر یک از این قالب ها مورد توجه قرار می گیرد. جنس پلاستیکی و پروپیلن هر یک از این قالب ها از مزایای خرید این اقلام به شمار می رود. انواع آن ها وزن سبکی دارند و سطح آن ها صیقلی است. برخی از این قالب ها به صورت قفل دار تولید می شوند. انواع قالب های مورد استفاده در این حوزه باید مجوزهای سازمان نظام مهندسی را دریافت کرده باشند تا کیفیت آن ها برای استفاده در این حوزه تایید شود.
انواع قالب سقف وافل
قالب گرین وافل
- استحکام بالا و مقاومت در برابر فشار
- طراحی مناسب برای کاهش وزن سازه
- قابلیت استفاده چندباره و طول عمر طولانی
- سهولت در نصب و مونتاژ قطعات
- صرفهجویی در مصرف مواد و هزینههای ساخت
- قابلیت تولید در اندازهها و اشکال مختلف
قالب لانه زنبوری / اسلب
- قابلیت استفاده مجدد از قالبها و کاهش هزینههای اجرایی
- سهولت در نصب و حذف سریع قالب پس از بتنریزی
- تطبیقپذیری با ابعاد و طرحهای مختلف برای استفاده در پروژههای متنوع
- کاهش زمان اجرایی پروژه
قالب قفل دار وافل
- اتصال محکم تر و بدون حرکت قالبها با سیستم قفل دار
- کاهش نیاز به شمع بندی و زیرسازی اضافی
- افزایش سرعت نصب و اجرای سقف به دلیل سهولت قفل شدن قالب ها
- استحکام و پایداری بیشتر سقف با اتصال قفل دار
- صرفه جویی در هزینه ها و زمان با کاهش تعداد اجزا و تجهیزات لازم
- قابلیت استفاده مجدد و طول عمر بالای قالب ها
سوالات متداول سقف وافل
Waffle Slab یک نوع سازه سقفی است که در آن بتن به شکل مشبک و تختهای ریخته میشود و به همین دلیل به این نام شناخته میشود. در این نوع سازه، پایهها و دیوارهای برشی کمتری نسبت به سایر سازههای سقفی دارد و برای سازماندهی فضای داخلی بسیار مناسب است. همچنین، این سازه سقفی به دلیل داشتن عرض مشبک بالا، مقاومت بیشتری در برابر بارهای خمشی دارد و این باعث افزایش طول عمر و پایداری سازه میشود.
اجرای این سقف به دلیل مزایای زیادی که دارد، جذابیت بسیاری برای سازندگان، معماران و مهندسان عمران دارد. این سازه سقفی با توجه به قابلیتهای خود، به عنوان یک راه حل مناسب برای ساخت و ساز در پروژههای مختلف شناخته شده است.
سقف اسلب فولادی و وافل دو نوع سیستم ساختمانی هستند که در ساختمانهای صنعتی و تجاری مورد استفاده قرار میگیرند.
سقف وافل، سیستمی است که در آن بین المانهای خمشی افقی، المانهای عمودی و پوستهی بالایی که به شکل وافل شکل گرفته است، به صورت جامد متصل میشوند. این سیستم برای ایجاد پوششهای بزرگ و بدون پرتی استفاده میشود و با توجه به سبک سازهی وافل، اغلب برای ساختمانهای صنعتی و تجاری مناسب است.
اما اسلب فولادی، سیستمی است که در آن المانهای خمشی فولادی به کمک برچسبهای فولادی به هم متصل میشوند. این سیستم برای ایجاد سقفها و دیوارهای سبک در ساختمانها مورد استفاده قرار میگیرد. از مزایای این سیستم میتوان به نصب آسان، وزن کم و قابلیت بازیافت پذیر بودن المانهای فولادی اشاره کرد.
ارتفاع این سقف بستگی به نوع کاربری ساختمان، طراحی داخلی و مواد ساختمانی دارد. اما در کل، ارتفاع سقف وافل باید حداقل ۳ متر باشد تا فضای شناور تر و احساس بهتری را به ساکنان فراهم کند.
در صورتی که این ارتفاع کمتر از ۳ متر باشد، فضای کمیاب خواهد بود و احتمال ایجاد احساس تنگی و بستری بودن بیشتر است. البته ممکن است در برخی موارد خاص مانند ساختمانهای فضای باز و یا محیطهای صنعتی، ارتفاع این سقف به کمتر از ۳ متر کاهش یابد.
به هر حال، در طراحی ساختمان و انتخاب ارتفاع سقف باید به نیازهای کاربران ساختمان، محیط کار و تاثیرات احتمالی بر روی سلامتی آنها توجه کرد.