امروزه از سازه های مختلفی برای ساخت سقف ساختمان استفاده می شود. مهندسان و معماران سعی می کنند از سیستم های سقف سبک برای ساختمان در جهت افزایش حفاظت ساختمان در برابربارهای ورودی مانند زلزله استفاده کنند. این سیستم ها به دلیل سبکی وزن، بار مرده کمتری را بر روی ساختارساختمان وارد می کنند و به همین دلیل خطر بلایای طبیعی کاهش پیدا می کند. از جمله سقف هایی که با این ویژگی ها طراحی شدند: سقف یوبوت، سقف کیوبیاکس و سقف وافل است.
ویژگی این نوع سقف ها این است که آن ها به دلیل حذف بخشی از بتن، ساختار سبک تری پیدا می کنند. با این تفاوت که در سقف های کوبیاکس و یوبوت، قالب های بتن ریزی به صورت ماندگارباقی می مانند ، اما در سقف های وافل، پس از عملیات بتن ریزی ، قالب ها حذف می شوند و می توانند دوباره استفاده شوند. در ادامه این مقاله جزئیات بیشتری در این زمینه ارائه شده است. پس تا انتها با ما بمانید.
سقف وافل و نحوه کارکرد آن
سقف وافل، یک نوع از سقف است که دارای ساختاری با سطح آسان در بالا و یک سیستم شبکه ای در پایین می باشد و تصویری مانند شیرینی وافل در ذهن مخاطبان ایجاد می کند. به طور کلی از سقف های وافل برای کاهش تعداد ستون ها در پروژه هایی مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها و مراکز خرید که دارای دهانه های بزرگی هستند، استفاده می شود. در بتن های مسلح شده، فشار کششی توسط آرماتورها پشتیبانی می شود، برای کاهش وزن سقف، میلگردهای کششی حفظ می شود و بتن زیر تار خنثی از بین می رود. برای این کار از اجسام مکعب شکل به عنوان قالب های بتنی برای ارائه شکل وافل پس از گیرایی بتن در پایین تار خنثی استفاده می شود.
با توجه به این که تمام آرماتورها به طور مستقیم به تیرها یا ستون ها متصل می شوند، ارتفاع آرماتورگذاری برابر با عمق سرستون ها و تیرها است، به همین علت میلگرد گذاری دو طرفه، در عین سبک بودن ، تحمل بار بالایی دارد و در دهانه بزرگ، مقاومت کافی را ارائه می دهد. در کل، این نوع سیستم سازه ای، سقف های سبک تر و هم چنین با دوام تری را برای طراحان و مهندسان ارائه می دهد. بنابراین سرعت اجرای آن بیشتر از موارد مرسوم و سنتی است و درمصرف بتن و میلگرد به ترتیب 30 و 20 درصد صرفه جویی می شود.
معمولا عرض مورد نیاز برای تیرچه ها حدود 191 تا 350 میلی متر و عمق دال بتنی بین 75 تا 125 میلی متر در نظر گرفته می شود.
قیمت سقف وافل
بسیاری از عوامل در قیمت قالب های وافل دخالت دارند، از جمله زمان اجرا برای انجام پروژه ، متریال مورد استفاده درساخت، هزینه پیمانکاری، تعمیرات، قیمت مواد اولیه در ساخت تیرک ها، استفاده یک طرفه یا دو طرفه بودن قالب ها و ابعاد سقف.
با وجود این که قیمت این سقف کمی بیشتر از سقف های دیگر است، با این حال، به خوبی نیازهای مشتریان را برآورده می کند. هر چه مواد مورد استفاده در تولید شما با کیفیت تر باشد، هزینه پیاده سازی آن نیز بیشتر خواهد بود.
اصول طراحی سقف وافل
سقف وافل، به عنوان یک عنصر ساختاری، اصول طراحی منحصر به فرد خود را دارد، که می توانید به طور مفصل تمام جزییات آن را در آیین نامه های معتبر، از جمله انجمن بتن آمریکا (aci) مورد مطالعه قرار دهید. اما در اینجا به طور خلاصه برخی از اصول اساسی آن را ارزیابی خواهیم کرد.
1.اندازه قالب ها باید طوری انتخاب شوند که در هردهانه حداقل ۳ قالب یا بیشتر قرار گیرد.
2.ابعاد دهانه ها باید طوری انتخاب شود که نسبت بعد از بزرگ به کوچک تر بیش از ۲ برابر نباشد. (آکس به آکس)
3.بار زنده به طور یکنواخت در طراحی در نظر گرفته شده باشد و همچنین بار زنده نباید بیشتر از 2 برابر بار مرده باشد.
4.با توجه به این که شکل دال از نوع دوطرفه است، نسبت سختی تیرهای عمودی بر هم بین ۰٫۲ به ۰.5 است.
5. میزان خروج از محور هر ستون در مقایسه با ستون های مجاور در یک محور، از ۱۰٪ طول آن دهانه در مسیر همان محور نباید تجاوز کند.
6.نسبت دهانه مجاور در یک راستا نباید بیشتر از ۱/۳ باشد.
ویژگی های سقف وافل
• قالب بندی متفاوت برای تیرها نیاز نیست.
• ضخامت آن معمولاً بین 85 تا 100 میلی متر است، در حالی که ضخامت دال بتنی بین 300 تا 600 میلی متر پیش بینی شده است
• فضای بین آرماتورگذاری ها معمولا بین ۶۰۰ تا ۱۵۰۰ میلی متر در نظر گرفته می شود.
• ساخت دهانه هایی تا 16 متر امکان پذیر است.
• رفتار مناسب تری در برابر خزش نسبت به دال های معمولی دارد.
• با توجه به شکل ظاهری سطح زیرین، می توان از آن به عنوان یک عنصر نمایان یا Expose استفاده کرد.
• با توجه به میلگرد گذاری دو طرفه، ارتعاشات ناشی از حرکت بار زنده تا حد زیادی کاهش می یابد.
مقایسه سقف وافل با دیگر سقف ها
• سقف وافل صلبیت بیشتری و وزن بسیار کمتری نسبت به دال مسطح معادل آن دارد.
• سرعت ساخت سازه با سقف وافل بیشتر از سرعت یک دال معمولی است.
• از نظر اقتصادی، استفاده از سقف های وافل به صرفه است، زیرا ۳۰٪ بتن کمتر و ۲۰٪ میلگرد کمتری نسبت به دال توپر مانند یوبوت نیاز دارد.
• سقف های وافل در مقابل لرزش بهتر از سقف های دیگر عمل می کند.
استفاده از تاسیسات در سقف وافل
به دلیل توخالی و مجوف بودن قالب های وافل، می توان از این فضا در زیر سقف استفاده کرد و با رعایت مفاد آیین نامه ای، تاسیساتی را از زیر سقف های وافل عبور داد. یکی از مزایای استفاده از تاسیسات در زیر سقف وافل ، عدم نیاز به کف سازی است، که به کاهش وزن سازه و سبک شدن بار مرده ساختمان ختم می شود. علاوه بر این تعمیر تاسیسات در هنگام بهره برداری از این سقف ها ساده است و نگرانی از این بابت وجود ندارد.
درپایان
در این مقاله، نوعی سقف بتنی به نام سقف وافل مورد بررسی قرار دادیم که از نظر ظاهری زیبا بوده و به دلیل مزایای بسیار آن، مانند هزینه-مناسب و مزایای فنی، مورد توجه قرار گرفته است.
