سقف وافل و مزایای اجرای آن

نحوه کارکرد این سقف

یکی از پیشرفت‌ها در زمینه ساخت و ساز سقف وافل است. به طور کلی یکی از مهمترین اهداف استفاده از آن کاهش تعداد ستون هاست. این نوع سازه در سقف های با ارتفاع بیش از 12 متر کاربرد دارد و اجرای آن نسبت به سقف های سنتی بسیار ساده تر و سریع تر است.

همانطور که میدانید وافل یک خوراکی با ظاهر مشبک است. سقف وافل نیز نامش را از همین موضوع وام گرفته و یک سقف مشبک است . این سازه معمولا مسطح بوده و در بتن های مسلح شده، نیروهای کششی وارده توسط آرماتورهای آن تحمل میشود. در این سازه لازم است که آرماتورها مستقیما به تیرها و یا ستون ها وصل شوند بنابراین ارتفاع آرماتورگذاری دقیقا برابر عمق سرستون ها و تیرهاست.  همین میلگرد گذاری های دو طرفه استحکام سازه را بخصوص در دهانه های بزرگ کاملا تامین میکند و استحکام کافی دارد.

مزایای اجرای سقف وافل

سقف وافل از جمله پیشرفت هایی در ساختمان سازی است که مزایای زیاد آن، باعث محبوبیتش شده است. در زیر مهم‌ترین مزایای استفاده از آن  توسط کهن دک ارائه شده است:

• سقف وافل را میتوان با موادی مانند بتن، استیل یا حتی چوب اجرا کرد . این امر کاربرد آن را بیشتر میکند. اگر نیازمند استحکام بیشتری هستید میتوانید وافلی از جنس بتن تهیه کنید . اگر هم استحکام برای شما اولیت بالاتری ندارد، چوب و استیل نیز از جمله گزینه های روی میز شما هستند. لازم به ذکر است که بتن معمولا برای فرودگاهها ، ایستگاههای قطار و ... استفاده میشود. از طرفی سقف های تزیینی و گاراژ ها نیز میتوانند توسط سقف وافل چوبی یا استیل پوشانده شوند.
• وافل نیاز شما را به ستون گذاری تا مقدار بسیار زیادی کاهش میدهد. بخصوص در مکان هایی که ارتفاع بالا دارند و نمیتوان ستون های زیادی برای آنها ساخت.
• سقف مشبک وافل نسبت به سقف های یک طرفه تحمل بار بیشتری دارد
• وافل علاوه بر استحکام و کاربری ساده اش، ظاهر مناسبی دارد و میتوان آن را چشم نواز در نظر گرفت
• لرزش ناشی از ازدحام جمعیت معظلی است که توسط آرماتور بندی های دو طرفه به میزان زیادی خنثی میشود.
• با توجه به سبک بودن و مصرف کم مواد و ملزومات این نوع سازه، استفاده از آن بسیار مقرون به صرفه است بخصوص در فضاهای با سقف بزرگ
• اجرا و پیاده سازی وافل سریع و ساده است بنا براین میتوان به سادگی روی اجرای آن نظارت کرد.
• ایجاد سوراخ هایی برای عبور سیم های برق، لوله کشی و ... آسیبی به استحکام سقف وارد نمیکند و یک مزیت بسیار عالیست.
• 

تاریخچه سقف وافل

در سال 1999 روشی ارائه کرد که در آن تلاش نموده بود تا سقف های T را با استفاده از مدل های ریاضی بهینه سازی کند. این روش بر اساس طراحی دال یک طرفه با تکیه گاه ساده بر اساس اصول طراحی الاستیک و روش مقاومت نهایی بنا شده بود.

پس از او نیز در سالهای 2000 تا 2005 دانشمندان دیگری تلاش کردند تا دال های بتنی را با کمک الگوریتم ژنتیک بهینه سازی کنند.

آخرین تلاش در این حوزه و در این بازه زمانی را فردی به نام پاراساد انجام داد. او مدلی بهینه از دال بتنی را تهیه کرد که به شکل وافل بود. یکی دیگر از تلاش های او، تعیین ابعاد بهینه برای ضخامت دال، فاصله بین تیرچه ها و عرض آنها بود. او همچنین پیشنهاد کرد که دال ها به صورت یکپارچه به تیرهای کناری متصل شوند.

به طور کلی عرض بهینه برای تیرچه ها را بین ۱۹۱ تا ۳۵۰ میلیمتر و عمق دال بتنی روی آنها را بین بین ۷۵ تا ۱۲۵ میلیمتر در نظر می‌گیرند.

ویژگی های سقف وافل

1. نیازی نیست که تیرها قالب بندی متفاوتی داشته باشند.
2. ضخامت آن معمولا بین 850-100 میلیمتر است ولی دال بتنی 300-600 میلیمتر ضخامت دارد.
3. فاصله بین آرماتور گذاری ها معمولا 600-1500 میلیمتر است.
4. این نوع سقف در برابر خزش عکس العمل بهتر و توان بالاتری دارد.
5. سطح زیرین آن ظاهر خوبی دارد و میتواند به عنوان عنصر نمایان در طراحی استفاده شود.
6. میلگرد گذاری دو طرفه باعث میشود لرزش های ناشی از حرکت بار زنده بسیار کم شود.

مراحل اجرای سقف وافل

اجرا و پیاده سازی سازه ها یک مرحله مهم و حیاتی است که لازم است با دقت بالایی انجام شود. سقف وافل به علت جدید بودنش لازم است با دقت بیشتر و توسط افرادی با علم و مهارت کافی اجرا شود زیرا اجرای اشتباه آن علاوه بر به خطر انداختن ایمنی، موجب ضرر اقتصادی نیز میشود.

مرحله اول: شمع بندی یا اسکفولد

در اولین مرحله لازم است شمع بندی صورت بگیرد. شمع بندی برای سقف های کوتاهی تا ارتفاع 3-3.5 متر انجام میشود و برای ارتفاع های بیشتر از این مقدار لازم است که از جک بلند یا  اسکفولد استفاده شود تا سطح زیر سقف پوشیده شود.

مرحله دوم: قوطی کشی یا شاسی کشی

در بسیاری از سقف ها لازم است زیر سقف تخته بندی انجام شود ولی سقف وافل این مزیت را دارد که نیازی به این تخته بندی ندارد . زیرا خود قالب ها میتوانند بتن تازه را نگه دارند و به عنوان نگه دارنده نیز عمل کنند.

لازم به ذکر است که تخته بندی عملی هزینه بر بوده و یک مرحله را نیز به عملیات اجرا اضافه میکند. همین امر موجب افزایش زمان اجرای پروژه ها نیز میشود.

حال که نیاز به تخته بندی در این مدل سقف وجود ندارد، به سراغ مرحله بعد میریم. این مرحله قوطی کشی یا قوطی گذاری نام دارد. حال قوطی چیست؟ قوطی یک ابزار فلزی است که روی شمع بسته شده و به عنوان یک تکیه گاه برای قالب وافل عمل میکند. عملیات قوطی کشی به دو روش انجام میشود. در روش اول قوطی ها طوری قرار میگیرند که دو لبه دو ردیف قالب وافل روی یک قوطی قرار بگیرند. این روش ایمنی کمی دارد ولی ساده تر بوده و از نظر اقتصادی نیز به صرفه تر است.

در روش دوم: به ازای هر ردیف قالب، یک قوطی قرار داده می شود یعنی لبه هر ردیف قالب روی یک قوطی تکیه دارد. هزینه و زمان اجرا در این روش اندکی بالاتر است ولی در مقابل ایمنی بهتری نسبت به روش اول دارد.

مرحله سوم: قالب گذاری

زمانی که از اتصال مناسب قوطی ها به شمع مطمین شدید ، لازم است مرحله قالب گذاری انجام شود. همانطور که در بخش قبل بیان شد، هر قالب میتواند اختصاصی روی یک قوطی قرار بگیرد و یا اینکه به صورت اشتراکی روی یک قوطی قرار بگیرند.

روشی که هم اکنون بین پیمانکاران رواج بیشتری دارد، این است که پس اینکه قالبها بین قوطی ها قرار گرفتند، دو قالب مجاور به کمک میلگرد های U شکل به یکدیگر متصل میشوند. این روش متاسفانه هم مصرف میلگرد بالایی دارد و هم ایمنی و دقت پایین. علاوه بر این ها ممکن است در حین بتن ریزی، شیره بتن از لابلای قالب ها نشت کند. در آخر اینکه وقتی باد شدیدی بوزد ممکن است قالب ها از جا دربیایند.

بست U شکل و وافل قفل دار

شرکت زاگرس بنا یک روش جدید ابداع نموده که استفاده از قالب وافل قفل دار است. این روش به این صورت است که هر قالب دارای بستهایی است که میتوان پس از جایگذاری قالب ها آنها را به هم قفل کرد. این امر احتمال نشت شیره بتن را کاهش داده و  زمان اجرا کاهش و کیفیت را نیز افزایش میدهد. علاوه بر این امنیت جانی کارگران نیز تامین شده و میتوان از روش اجرایی قوطی مشترک استفاده کرد.

تفاوت اجرای سقف وافل دو طرفه و یکطرفه تنها در این مرحله قالب گذاری است. در اجرای سقف یکطرفه پیش از اجرا، قالب ها مونتاژ شده و سپس در محل خود قرار می گیرند.

مرحله چهارم: آرماتور بندی

پس از قالب گذاری نوبت به اجرای آرماتورها مطابق با نقشه طراحی سقف وافل می رسد. در این مرحله آرماتورهای کششی ما بین قالب ها با فواصل و تعداد مشخص گذاشته می شوند و آرماتورهای حرارتی نیز به شکل یک مش گسترده بر روی قالب ها با رعایت فاصله از قالب، تنیده می شود.

مرحله پنجم: بتن ریزی

در مرحله پنجم باید بتن ریزی انجام شود. قبل از بتن ریزی لازم است که بازدید چشمی از تمام سطوح نگه دارند سطح صورت بگیرد تا مطین شوید که نشت بتن رخ نخواهد داد.

بتن تازه مطابق با مشخصات طرح و مقاومت مورد نیاز، به محل اجرای پروژه منتقل میشود و سپس به صورت کاملا یکپارچه روی سقف ریخته میشود. معمولا و برخلاف سایر بتن ریزی ها، این مرحله از سازه نیازمند ویبراسیون نیست. زیرا فضای بتن ریزی کاملا باز و در دسترس است. بتن ریزی سقف های یوبوت و کوبیاکس،فضای زیرین قالب ها به سادگی در دسترس نیست و با کمک ویبراسیون بتن تازه را به این نقاط هدایت میکنند

مرحله پایانی اجرای سقف وافل : بازکردن قالب ها

در آخرین مرحله و پس از سخت شدن بتن و رسیدن به مقاومت نهایی، قالب های وافل باز میشوند. کافیست که این قالب ها مجدد پاکسازی شوند تا بتوان برای پروژه های بعدی نیز از آن ها استفاده نمود.