نکاتی درباره کنترل لرزش سقف وافل

اگر در حوزه ساختمان سازی فعالیت می کنید، حتما می دانید که مهمترین و اصلی ترین قسمت ساخت و ساز سقف است. سقف به دلیل انتقال و تحمل بارهای ثقلی، مهاربندها، دریافت نیروهای جانبی زلزله و توزیع این نیرو بین ستون ها، دیوارهای برشی و .. اهمیت بسیاری دارد. لازم به ذکر است که اگر اجرای صحیح و اصولی سقف ها با دقت انجام شود و میزان صلبیت در سیستم سقفی نیز بیشتر باشد، می توان رفتار سازه را به هنگام بروز زلزله پیش بینی کرد.

سقف وافل امروزه به دلیل مزایا و برتری هایی که نسبت به انواع دیگر سقف ها دارد، ترجیح بسیاری از پیمانکاران و مهندسان می باشد. اما ممکن است سقف وافل نیز به دلایل مختلف معایبی داشته باشد که با رعایت برخی نکات در زمان اجرا می توان به میزان زیادی این نواقص را به حداقل رساند.

در این خصوص و در مورد اجرای سقف ها، سازه وافل را می توان از جمله بهترین و مناسب ترین دال ها در مورد کاهش لرزش سازه معرفی کرد. کاهش و کنترل لرزش سقف وافل نسبت به انواع دیگر سقف ها ،کاملا محسوس است. این مساله می تواند به دلیل اجرای دوطرفه این سقف باشد که موجب پخش بار در دو جهت می شود. علاوه بر این در سقف های وافل بتن ریزی در تیرها، سقف و تیرچه ها به صورت یکپارچه ریخته می شود تا صلبیت سقف حفظ گردد. تمامی این عوامل در کنار یکدیگر موجب کاهش ارتعاش در سقف وافل می گردد.

عملکرد ارتعاش در سقف وافل

لرزش سقف وافل و در حالت کلی ارتعاش سقف ها، رابطه مستقیمی با سختی آنها دارند و برعکس با جرم رابطه معکوس دارند. کنترل و مهار لرزش سقف وافل به میزان زیادی توسط جرم کم آن و سختی خمشی بالای آن می تواند انجام بگیرد. به همین دلیل است که عملکرد سقف وافل را به هیچ وجه نمی توان با سیستم های سقفی دیگر قابل مقایسه دانست. 

به لحاظ آماری در سقف وافل سختی خمشی به میزان ۴ برابر بیشتر از این میزان در سازه های دال بتنی است که وزن مشابهی دارند.

لرزش سقف وافل و عوامل موثر بر آن

سقف وافل امروزه با دهانه های بزرگ برای سوله ها و باشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد که این امر با توجه به فعالیت های ورزشی، استفاده از تجهیزات مختلف و تحرکات بیشتر مثل جست و خیز و بالا و پایین پریدن، موجب افزایش میزان تحرکات بر روی کف شده است. این مساله می تواند ارتعاش طبیعی اعضاء باربری را افزایش دهد و در نهایت لرزش های بزرگی را موجب شود. 

بروز چنین مسائلی در مورد سقف های تیرچه بلوک، معمولا در دهانه های بزرگتر از ۵ متر دیده می شود. البته با افزایش طول دهانه، انتظار می رود میزان لرزش ریتمیک در سقف نیز بیشتر گردد. لرزش سقف وافل معمولا به دلیل یک طرفه بودن آن اتفاق می افتد.

این مسائل و مشکلات حاکی از آن است که صلبیت سقف های دال بتنی دو طرفه در مقایسه با سقف های تیرچه بلوک بیشتر است. در نهایت لرزش سقف وافل می تواند به دلیل توزیع نامناسب بار در جهت های مختلف اتفاق بیفتد.

مطلب پیشنهادی: اجرای سقف وافل و مهمترین نکات اجرای آن

چگونه می توان لرزش سقف وافل را کاهش داد؟

برای کاهش ارتعاشات و لرزه در سازه، بهترین راهکار استفاده از سازه  در قالب وافل می باشد. چرا که این نوع از سقف ها به صورت دو طرفه اجرا می گردند و می توانند با پخش بار در دو سمت دال، مانع از ایجاد لرزش گردند. علاوه بر این با بتن ریزی یکپارچه سقف، تیرچه ها و تیرها می توان صلبیت آن را افزایش داده و به میزان زیادی لرزش سقف را کنترل نمود. 

علاوه بر این در ساخت سازه وافل از فواصل متعامد استفاده می شود. به عبارت دیگر در این نوع سازه از تیرچه هایی استفاده می شود که در فواصل معین و از درون یکدیگر رد می شوند. این مساله نیز می تواند در کاهش لرزش سقف وافل موثر باشد. با اتصال انتهای تیرچه متعامد به تیرهای اصلی سازه، لازم است قسمت انتهایی به حالت ال متصل گردد. 

وجود چنین ویژگی ها و مشخصاتی در سقف های وافل موجب محبوبیت آنها و استفاده گسترده در پروژه های مختلف شده است. 

نحوه کنترل ارتعاشات و یا لرزش سقف وافل

از جمله عوامل مهم در بهره برداری از سازه ها، کنترل ارتعاشات می باشد که می تواند به عنوان عامل کنترل کننده به شمار آید. به همین دلیل برای کنترل این مساله می توان از نرم افزار safe استفاده کرد. در ادامه نحوه انجام این کار را گام به گام توضیح می دهیم:

• انتقال داده ها به نرم افزار safe

به دلیل اینکه در اینجا قصد داریم ارتعاشات و لرزش ها را کنترل کنیم، پس تنها نیاز به وارد کردن نیروهای ثقلی به همراه ترکیبات بار آنها جهت خروجی گرفتن از نرم افزار مورد نیاز است. ( DEAD,SUPER DEAD,LIVE )

• کنترل بارگذاری ها

این مرحله شامل چند مرحله خواهد بود:

• بارگذاری زنده و یا همان LIVE
• بارگذاری مرده وزن بتن یا همان DEAD
• هر نوع بارگذاری مرده دیگری که به جز وزن بتن می تواند به سقف وارد گردد از قبیل کف سازی، تیغه ها و … .

• افزایش مدول الاستیسیته

در این مرحله می توان مدول الاستیسیته را تقریبا به میزان ۲۵ درصد افزایش داد.

مطلب پیشنهادی: قالب وافل * راهنمای خرید و معایب

• تعیین جرم لرزه ای

در این مرحله باید با توجه به پروژه و نظر مهندسان و طراحان، به حالت دائمی، تقریبا ۲۵ درصد بار زنده تصور گردد. در نهایت برای تنظیم تحلیل مودال جرم لرزه ای اقدام می شود.

• به دست آوردن دوره تناوب در سازه و تعیین فرکانس دال

برای استخراج دوره تناوب سازه، لازم است بار آن را از نوع مودال معرفی کنیم که در این حالت برای استخراج باید زمان تناوب سازه آنالیز گردد. بهتر است در اینجا اشاره کنیم که می توان نتایج به دست آمده از آنالیز را برای تیرها نیز قبول کرد؛ زیرا در آن اثرات بارهای لرزه ای در نظر گرفته نشده است و اثرات ترک خوردگی نیز با استفاده از نرم افزار برای دال ها در نظر گرفته شده است. به همین دلیل برای هیچ یک از آنها نیازی به در نظر گرفتن کاهش سختی وجود ندارد.