سقف وافل چیست و چه کاربردهایی دارد؟

سقف وافل چه نوع سقفی است؟

سقف وافل Waffle Slab نوعی دال بتن آرمه مشبک است که به صورت حفره های مربع یا مثلثی شکل توخالی در زیر سقف دیده میشود. چیزی دقیقا شبیه به نان وافل. در ساخت این نوع سقف ها از یک سری قالب های پلاستیکی استفاده میکنند. این قالب ها بعد از عملیات بتن ریزی و خشک شدن بتن، از سازه جدا میشوند.

استفاده از قالب پلاستیکی باعث میشود، نیاز به بتن در نواحی کششی سازه کاهش یابد. چون بتن مقاومت کششی پایینی دارد و استفاده از آن در این نواحی، صرفا بار مرده سازه را بالا میبرد و کارایی چندانی ندارد. در واقع در این نوع سقف، قالب های پلاستیکی، جایگزین بتن های سنگین غیرسازه ای میشوند. کاهش وزن نهایی سقف و سازه، تاثیرات مستقیمی بر مقاومت ساختمان در برابر زلزله دارد.

برای اینکه یک تصویر ذهنی کلی درباره ظاهر و نحوه اجرای این نوع سقف ها داشته باشید، به تصویر زیر نگاه کنید. این تصویر مراحل اجرایی سقف وافل را به صورت شماتیک به شما نمایش میدهد.

همانطور که میبینید، سازندگان ابتدا عملیات زیرسازی (شاسی کشی) و شمع بندی را انجام میدهند. در این مرحله محل دقیق قرارگیری قالب ها بر اساس نقشه ای از پیش طراحی شده، مشخص میشوند. سپس قالب ها در محل اصلی خود قرار گرفته و ثابت میشوند. در مرحله بعد با استفاده از میلگردهایی با اندازه های مختلف، بین قالبها آرماتوربندی شده و مش (یک شبکه توری) روی آن سوار میشود.

سپس کارکنان اجرایی عملیات بتن ریزی را انجام میدهد. در مرحله پایانی و بعد از خشک شدن بتن، قالب ها و پایه های اطمینان از سازه جدا میشوند.

مزایا و معایب سقف وافل

تا به اینجا متوجه شدیم که سقف وافل به دلیل کاهش بتن مصرفی، به طور قابل ملاحظه ای وزن کمتری نسبت به سایر سقف ها دارد. اما این تنها جنبه مثبت سقف وافل نیست. در ادامه سایر فواید سقف های وافل را توضیح خواهیم داد.

مزایای سقف وافل

مزایای سقف وافل را میتوان از جنبه های مختلف بررسی کرد.

1-تاثیر سقف وافل بر عملکرد سازه:

یکی از اهداف اصلی طراحی سقف وافل، ساخت دهانه های بزرگ با ستون های کمتر است. هر چقدر تعداد و ابعاد ستون ها کمتر شود، تعداد میلگرد و حجم بتن کمتری مورد نیاز است. در نتیجه وزن نهایی سازه هم کمتر میشود. هرچه قدر وزن سازه کمتر شود، مقاومت سازه در برابر زلزله افزایش پیدا میکند. در ضمن این ساختار مشبک، نتایج مثبتی بر عدم انتقال صدا ایفا میکند. به همین دلیل از سقف وافل در ساخت سالن های مطالعه، سینما و تئاتر استفاده میکنند.

2-تاثیر سقف وافل بر مسائل اقتصادی:

تاثیر سقف وافل بر اساس مسائل اقتصادی را از چند جنبه میتوان بررسی کرد. اول اینکه، کاهش مصالح مصرفی، تاثیر قابل توجهی بر کاهش هزینه های ساخت و ساز دارد. این مسئله بخصوص در پروژه های بزرگ و پیچیده، اهمیت خود را نشان میدهد.

نکته دوم به سرعت اجرای این نوع سقف ها برمیگردد. اجرای این مدل سقف معمولا با سرعت بیشتری نسبت به سایر سقف ها انجام میشود. افزایش سرعت پیشرفت پروژه، نه تنها هزینه های نیروی انسانی را کاهش میدهد بلکه با توجه به تورم موجود، بهتر است پروژه در موعد مقرر تمام شود.

نکته بعدی این است که سقف های وافل قابلیت اجرا در دهانه های بلند و ایجاد فضاهای بدون ستون را دارند. به نظر شما قیمت هر متر مربع یک فروشگاه تجاری بزرگ با سقف بلند و بدون ستون بیشتر است یا یک فروشگاه با سقف کوتاه و ستون های مزاحم. اختلاف قیمت این دو مدل طراحی سقف، میتواند درآمدهای پنهان زیادی برای سازندگان ایجاد کند. علاوه بر این حذف ستون در جایی مثل پارکینگ، به معنی بهینه سازی فضا و جای پارک بیشتر است.

3-تاثیر سقف وافل بر معماری داخلی:

همانطور در بخش قبل هم گفتیم، با استفاده از سیستم سقف وافل شما میتوانید فضاهای بزرگ بدون ستون ایجاد کنید. ضمن اینکه حفره های ایجاد شده در زیر این سقف ها مکانی مناسب برای اجرای تزئینات باشکوه محسوب میشوند. به همین دلیل از این سقف ها در مهمترین سازه های دنیا مانند تئاتر ملی بریتانیا استفاده کرده اند. در ایران سقف کتابخانه ملی، با استفاده از همین سیستم طراحی و ساخته شده است.

4-تاثیر سقف وافل بر نحوه اجرای تاسیسات:

اجرای تاسیساتی مانند انواع لوله کشی، کانال کشی، سیم کشی و نورپردازی در چنین سقف هایی به سهولت انجام میشوند. در این مدل سقف شما نیازی ندارید بخشی از ارتفاع سقف را به نصب تاسیسات اختصاص دهید. بنابراین ارتفاع مفید سقف حفظ میشود.

5-تاثیر سقف وافل بر ایمنی سازه:

ایمنی را هم میتواند از سه جنبه مورد بررسی قرار داد. نکته اول مربوط به مقاومت در برابر زلزله است که در بخش تاثیر بر عملکرد سازه به آن پرداختیم. نکته بعدی به ایمنی در برابر آتش سوزی برمیگردد. بر خلاف سقف های تیرچه بلوک که از یونولیت قابل اشتعال و ثابت در سقف استفاده میشود، در سقف وافل، قالب ها بعد از بتن ریزی از سازه جدا شده و به این ترتیب، خطر آتش سوزی کاهش پیدا میکند. نرخ حوادث برای کارگران ساختمانی هم در اجرای این نوع سقف عموما کمتر است.

معایب سقف وافل

سقف های وافل در کنار مزایای بسیار زیادی که دارند با محدودیت هایی همراه هستند. در ادامه این محدودیت ها را توضیح خواهیم داد.

1-نیاز به نیروی کار متخصص: زیرسازی و شاسی کشی و تراز کردن دقیق قالب ها، نیاز به نیروی کار متخصص دارد. نیروی کار متخصص هم دستمزد بالاتری دارد و هم اینکه به اندازه نیروی کار معمولی در دسترس نیست.

2-هزینه اولیه تهیه قالب ها: اگر بخواهید برای هر پروژه قالب های جدیدی تهیه کنید، ممکن است هزینه ساخت و ساز افزایش پیدا کند. اما با استفاده مجدد یا اجاره این قالب ها، میتوان هزینه ها را کنترل کرد. بخصوص اینکه این قالب ها یکبار مصرف نیستند و قابلیت استفاده تا 50 بار را دارند.

تجهیزات قالب بندیبرای استعلام قیمت از تامین کنندگان ملزومات و تجهیزات قالب بندی سقف وافل، اینجا کلیک کنید...

3-ضخامت سقف: اگر ضخامت دال رویه و ارتفاع تیرچه را حساب کنیم، ضخامت سقف وافل بیشتر از بقیه مدل هاست. اما این نکته با توجه به قرارگیری تاسیسات در داخل حفره ها، تا حد زیادی جبران میشود.

کاربردهای سقف وافل

موضوع بعدی که در این مقاله قصد داریم به آن بپردازیم، کاربردهای سقف وافل است. این سقف را میتوان در ساختمان هایی با مشخصات زیر استفاده کرد.

• ساختمان هایی که ارتفاع بیش از 12 متر دارند و ساختمان هایی که وزن زیادی به سازه وارد نمیکنند. مانند سالن های فرودگاه، سالن های سینما و تئاتر و ایستگاه های مترو.
• ساختمان هایی که به دهانه ها و فضاهای بزرگ با تعداد ستون کمتر نیاز دارند. یا فضاهای بزرگی که نیاز دارند فاصله بین ستون ها در آنها زیاد باشد. بیمارستان ها، استخرهای سرپوشیده، سالن های مطالعه، فرودگاه ها، هتل ها، سوله های صنعتی و فروشگاه های بزرگ از این دست هستند.

در این بخش چندین نمونه از کاربرد سقف وافل در فضاهای مختلف را به صورت اسلاید میبینید

نمونه های اجرا شده سقف وافل

سوالات متداول:

آیا سقف وافل برای مناطق زلزله خیز مناسب است؟

بله، این نوع سقف با کاهش بار مرده سازه و توزیع مناسب تر نیروهای وارده میتواند تا حد زیادی جلوی تخریب سازه در زمان وقوع زلزله را بگیرد.

سقف وافل چقدر بتن میخواهد؟

میزان مصرف بتن در این سقف ها به اندازه دهانه سقف بستگی دارد. هر چقدر دهانه بزرگتر باشد، میزان مصرف بتن افزایش می یابد. حتی اندازه قالب ها و ضخامت دال ها هم در میزان مصرف بتن تاثیرگذار هستند.

حداکثر فاصله ستون ها در سقف وافل چقدر است؟

فاصله ستون ها در سقف وافل تا 17 متر قابل اجرا است. برای اجرای بیش تر از این مقدار لازم است با مهندس پروژه صحبت کنید.

سقف وافل تا چه دهانه ای مناسب است؟

به طور کلی سقف وافل برای دهانه های بیش از 7 متر کاربرد دارد. برای دهانه های بزرگتر از نوع وافل دو طرفه و برای دهانه های کوچکتر از وافل یک طرفه استفاده میکنند. البته این موضوع نیازمند بررسی های مختلف، توسط طراحان و مهندسین پروژه است. گاهی به دلیل مزیت های زیبایی شناسی این سقف، برای دهانه کمتر از 7 متر هم از سقف وافل استفاده میکنند. درباره انواع سقف وافل یک و دو طرف در مقاله دیگری توضیح خواهیم داد.

کلام آخر

در این مقاله ابتدا سقف وافل را به زبان ساده توضیح دادیم. سپس به مزایا و معایب سقف وافل پرداختیم. در انتهای مقاله هم انواع ساختمان هایی که میتوانند از سقف وافل بهره ببرند، معرفی کردیم. و در نهایت به چند سوال رایج درباره این مدل سقف ها پاسخ دادیم. اگر سوالی دارید، میتوانید در بخش کامنت ها و نظرات مطرح کنید. ما سوال شما را با ساختمان سازهایی که در سامانه پیام ساختمان حضور دارند مطرح خواهیم کرد و به سوال شما پاسخ خواهیم داد.