همه چیز درباره سقف وافل و اجرای آن

سقف وافل نوعی سازه ساختمانی جدید است که به منظور ساخت و ایجاد سقف‌های مرتفع مورد استفاده قرار می‌گیرد.

بتنی که در ساخت این نوع از سقف کاربرد دارد بتن مسلح است. این نوع سقف برای مکان‌هایی با ارتفاع‌ بیشتر از ۱۲ متر کاربرد دارد.

نام دیگر سقف وافل، سقف مشبک است و دلیل این نامگذاری این است که شکل ظاهری آن حالت شبکه‌ای دارد. وافل یک نوع نان است که شباهت ظاهری بسیاری با این نوع از سقف دارد و به همین دلیل این سقف وافل نام دارد.

به دلیل کاربرد این سقف‌ها در فضاهایی با ارتفاع زیاد از آنها می‌توان در ساخت منازل مسکونی و سالن‌ها استفاده نمود.

استفاده از سقف‌های وافل  مخصوص مکان‌هایی است که فشاری بر روی سقف وجود نداشته باشد و سقف مسطح باشد.

توضیحاتی در رابطه با قالب وافل

قالب وافل دارای ابعاد و اشکال مختلفی است و جنس آن از پلاستیک است.

اندازه قالب‌های وافل به تناسب ارتفاع سقف متغیر خواهد بود به این شکل که با افزایش ارتفاع قالب‌های بیشتر ولی با ابعاد کوچکتر مورد استفاده قرار می‌گیرند اما با کاهش ارتفاع ابعاد قالب‌ها افزایش یافته و بزرگتر می شوند اما از تعداد آنها کاسته می‌شود.

قالب وافل، پوشاننده سقف و نوعی قالب غیرماندگار جهت نصب سقف وافل محسوب می‌شود.

*قالب غیر ماندگار، قالبی است که بعد از انجام بتن ریزی روی سقف، این قالب‌ها از سقف جدا گشته و می‌توان از آنها در پروژه‌ها و انجام سازه‌های بعدی استفاده کرد همچنین پس از استفاده مداوم از آنها و اتمام عمر مفیدشان قابل بازیافت هستند.

عملکرد این سقف همانند دال دوطرفه است، ایجاد دهانه‌های بلند را میسر کرده و برای اجرای آن نیز هزینه کمتری نسبت به اجرای انواع روش‌های ایجاد سقف دال مجوف مانند یوبوت، کوبیاکس و پیش تنیده صرف می‌شود. همچنین قیمت این نوع سقف از سازه‌های سقف عرشه فولادی نیز پایین‌تر است.

این نوع از سقف‌ها برای اجرا به صرف وقت کمتری احتیاج دارند زیرا به میلگردهای منفی و اودکا و همچنین اتصال آنها به تیرها نیازی ندارند.

سیستم مربوط به قالب بندی سقف وافل مشابه سیستم یونولیت و تیرچه است و این سقف سبک‌تر از کلیه دال‌ها است(البته به جز یونولیت و تیرچه که این دو از سقف وافل سبک‌تر هستند).

این نوع از دال جهت پوشاندن دهانه‌های وسیع کاربرد دارد و از آنجایی که دوطرفه است در چهار طرف خود تکیه گاهی را شامل می‌شود.

در این نوع از اجراها برای اینکه بار مرده سقف کاهش یابد، ایجاد حفره‌هایی در آن صورت می‌گیرد اما این حفره‌ها در برخی شرایط توپر می‌گردند مانند انتهای ستون‌ها و امتداد تیرها.

به دلیل دال دو طرفه بودن سقف ودال باربری آن در دو سو انجام می‌شود.

در قسمت حفره‌های مربعی جهت اجرای زیر سقف قالب‌هایی تعبیه می‌شوند.

بعد از انجام مرحله بتن ریزی روی سقف و پس از گذشت ۲۸ روز که بتن به مقاومت بالا رسید قالب‌ها بر می‌گردند‌.

از جمله مزایای دیگر اجرای سقف وافل نسبت به اجرای روش‌های دیگر دال موجوف مثل سقف کوبیاکس و یوبوت می‌توان به این مورد اشاره کرد که بتن ریزی یکپارچه آن بدون استفاده از هیچگونه روان‌ کننده‌ای صورت می‌گیرد.

قالب‌های سقف وافل به دلیل استفاده از تیرچه درجا، اجرای فنی‌تر و باکیفیت‌تری نسبت به دیگر سازه‌هایی ارائه می‌دهند که با استفاده از تیرچه‌های پیش ساخته اجرا می‌شود همچنین تیرچه‌های پیش ساخته هنگام نصب با مشکلات زیادی همراه هستند.

این قالب‌ها از استحکام بسیار بالایی برخوردارند و حتی رفت و آمد عوامل اجرایی یعنی کارگران و مهندسین و … بر روی آن منجر به شکستن یا در رفتن آن از محل نمی‌گردد و این یعنی تامین امنیت جانی کارگران و سهولت در اجرا و خود این امر نیز از مزایای سقف وافل محسوب می‌شود.

اجرای این نوع از سقف همانند سقف تیرچه بلوک است و برای انجام آن نیاز به آموزش ویژه و نیروهای تخصصی نیست.

مراحل اجرایی سقف وافل:

•  زیرسازی سقف:

همانند سقف تیرچه بلوک باید چهارتراش یا شبکه قوطی را با فاصله‌های مناسب روی پایه‌ها پیاده کرد که پایه‌ها با توجه به ارتفاع طبقه سه نوع را شامل می‌شوند: جک، اسکافلد و داربست.

• چیدن قالب وافل روی سقف:

به دلیل سبکی قالب‌ها، امکان نصب و قرارگیری آنها روی شبکه زیرساز به راحتی امکان پذیر است.

نحوه چینش قالب‌ها بایستی بر اساس نقشه‌های اجرایی باشد که ارائه آن توسط محاسبه سازه صورت گرفته است و با توجه به روش طراحی بعضی از بخش‌های دال توپر بوده و به قالب گیری نیازی ندارند.

•  اجرای میلگردها به صورت درجا:

ابتدا به صورت سراسری میلگرد تحتانی یعنی زیرین همراه با اسپیسر در جان تیرچه اجرا می‌گردد که ضمن کاهش پرت میلگرد، ظرفیت مقاومتی سقف را نیز افزایش می‌دهد.

سپس بر اساس جزئیات ذکر شده شبکه فوقانی یعنی بالایی میلگردها در نقشه محاسباتی اجرا می‌گردد و اتصال میلگرد تحتانی به شبکه فوقانی از طریق یک سنجاق صورت می‌گیرد. 

•  بتن ریزی سقف وافل

بتن ریزی سقف وافل با توجه به ضوابط اجرایی صورت می‌گیرد البته بر خلاف دیگر سقف‌های مجوف مثل کوبیاکس، یوبوت و … به دلیل اینکه در این روش اجرایی به لایه تحتانی بتن نیازی نیست مشکل مربوط به عدم نفوذ بتن در لایه زیرین رخ نمی‌دهد.

برداشتن قالب‌های سقف وافل:

بعد از گذشت مدت زمان، می‌توان برداشتن پایه‌ها و قالب‌های وافل را عملی کرد.

بعد از باز نمودن زیرسازی سقف و قالب‌های تیرها به دلیل جمع شدگی قالب‌ها در بتن بخاطر جنس پلاستیکی آنها، جدا شدن قالب‌ها از بتن به راحتی اتفاق افتاده و بتنی نمایان در زیر سقف پدید خواهد آمد.

بر اساس شرایط اجرایی پس از قالب برداری استفاده از پایه‌های اطمینان لحاظ شود.

روش‌های اجرایی سقف وافل:

• اجرای درجا

در این روش از اجرای سقف وافل بعد از ساخت ستون‌ها و دیوارها، نوبت به انجام داربست بندی افقی و عمودی می‌رسد.

بعد از آن روی داربست‌ها قالب‌های وافل تعبیه می‌شوند. شکل ظاهری قالب‌ها سه شکل هندسی را شامل می‌شود که عبارتند از مکعب مربع، مکعب مستطیل و مثلثی.

بین قالب‌ها فضایی آرماتور بندی می‌شود و بعد از به پایان رسیدن مرحله آرماتوربندی نوبت به مرحله بتن ریزی می‌رسد.

مرحله آخر در این نوع اجرا مربوط به قالب برداری است.

اجرای سقف وافل در ایران عموما با این روش صورت می‌گیرد که کم هزینه‌ترین روش اجرایی نیز هست.

•  اجرای پیش ساخته

این روش اجرای سقف وافل نسبت به سایر روش‌ها ساده‌تر است که ساخت وافل‌ها در این روش به صورت جداگانه و تکی در کارگاه یا کارخانه مربوطه صورت می‌گیرد و در محل پروژه‌ای که قرار است سازه در آنجا اجرا شود اتصال وافل‌ها به هم در همانجا صورت می‌گیرد.

بتن ریزی نهایی در این روش به منظور متصل شدن وافل‌ها و استحکام آنها صورت می‌گیرد.

• اجرای آماده:

احرای سقف وافل در روش آماده به این صورت است که سقف در ابعاد و اندازه‌های دلخواه به شکل کامل در کارگاه و کارخانه مربوطه ساخته شده و برای نصب به محل نصب انتقال می‌یابد.

پرهزینه‌ترین روش اجرایی سقف وافل مربوط به این روش است البته این روش کاملا آسان و به سرعت انجام می‌گیرد.

مزایای اجرای سقف وافل

• بلوک‌ها و تیرچه‌های پیش ساخته به طور کلی از فرآیند اجرا حذف می‌شوند و در نتیجه مراحل و هزینه‌های مربوط به آن شامل حمل و نقل، انبار نمودن آنها و انتقال دادن آن به طبقات دیگر نیز از کل فرآیند اجرا خط می‌خورند.
• به دلیل استفاده از تیرچه‌های درجا، تیرچه‌های دوبل مورد استفاده قرار نمی‌گیرند.
• عدم وجود محدودیت در انتخاب سایز میلگرد در تیرچه‌ها.
• در اجرای این نوع از سقف نیازی به جابه‌جایی خاموت و شکستن بتن سرتیرچه نیست و میلگردگذاری در سقف با سهولت امکان پذیر است.
• قبل از بتن ریزی، ایجاد نصب ورق در کف تیرچه‌ها برای ساپورت‌های تاسیساتی صورت می‌گیرد.
• قابلیت استفاده در انواع اسکلت‌های فلزی و بتنی را دارند.
• به دلیل سبک بودن سقف وافل نسبت به انواع دیکر سقف‌ها از بتن و میلگرد کمتری استفاده می‌شود.
• اجرای سریع و باکیفیت این نوع از سقف به دلیل سبکی قالب، مدرن بودن آن، هزینه پایین و زیرسازی کم.
• امکان اجرای سقف به صورت یک طرفه یا دوطرفه با تغییر در نحوه مونتاژ قالب.
• به عنوان سقف نمایانی یعنی اکسپوز از سقف سازه‌ای استفاده می‌شود و نازک‌ کاری‌ها در پارکینگ‌ها و مشاعات نیز حذف می‌گردند.
• ایجاد ایمنی در اجرای سقف، آتش سوزی یا زلزله.
• کاهش هزینه‌های مربوط به کف سازی و بار مرده سقف به دلیل میسر بودن عبور تاسیسات از داخل سقف.
• دهانه‌های بزرگ با صرفه اقتصادی اجرا خواهند شد.
• بخاطر بتن ریزی یکپارچه سقف ممان اینرسی و صلبیت خوبی اجرا می‌شود که در پی آن لرزش سقف به شدت کاهش خواهد یافت.
• امکان نظارت دقیق بر نحوه مصرف میلگردها و آرایش آنها تا قبل از مرحله بتن ریزی.
• ویبراسیون در این اجرا به شکل کامل انجام نمی‌گیرد و دلیل آن، عدم جذب آب بتن به علت جنس قالب وافل است.
• حداقل وزن میلگرد سقف وافل ۷۲ kg/m و حداقل وزن بتن این سقف ۲۴۰ kg/m است که این مقدار در مقایسه با دیگر سقف‌ها بسیار ناچیز است.
• اجرای آن بر اساس آیین نامه‌های معتبر ایران و جهان است.
• نمونه‌ای از اقتصادی‌ترین و بهترین روش‌های مربوط به اجرای صنعتی سقف‌های مجوف است.
• محافظ محیط زیست و سرمایه ملی است زیرا به علت غیرماندگار بودن قالب، می‌توان آن را بازیافت کرد.
• عدم نیاز وافل به چرب نمودن و حداقل ۵۰ مرتبه استفاده مداوم از آن امکان پذیر است و در صورتی که به درستی از آن استفاده شود به راحتی با آب شسته شده و تمیز می‌شود.
• سبکی قالب و امکان حمل آن توسط یک نفر.
• مقاومت بالای سقف وافل در برابر جمع شدگی.
• کلیه تیرهای میانی در این نوع از سقف حذف شده و ارتفاع تمام شده در سازه کاهش می‌یابد.

معایب اجرای سقف وافل:

• قالب بندی پرهزینه به علت استفاده از ابزارهای خاص
• با اجرای سقف وافل ارتفاع طبقات افزایش می‌یابد در نتیجه بایستی تعداد طبقات ساختمان را کاهش داد.
• در صورت عدم نگهداری صحیح از تاسیسات عبور داده شده در دال وافل، دال با آسیب دیدگی روبرو خواهد شد.
• برای ساخت آن بایستی از کارگران ماهر استفاده نمود.
• از انجایی که این نوع از سقف مناسب سطح شیب دار نیست، در صورتی که بخواهیم در یک سطح شیب دار از این سقف استفاده کنیم باید سطح مورد نظر را با خاک مناسب پر کنیم تا مسطح و صاف شود و شیب آن از بین برود.
• به علت سبکی این نوع از سقف برای مناطقی که وزش باد شدید در آنجا رخ می‌دهد و یا مناطقی که دارای جریان‌های سیکلونیک باشد مناسب نیست. 

کاربردهای سقف وافل:

سقف وافل به علت ویژگی‌های ساختاری‌اش، کاربردهای بسیاری در صنعت ساختمان سازی دارد از جمله مکان‌هایی که سقف وافل در آنجا کاربرد دارد عبارتند از:

• بیمارستان
• پارکینگ مسقف
• سالن
• تئاتر
• •کتابخانه
• هتل
• فرودگاه
• ایستگاه مترو یا قطار
• موزه
• استخر سرپوشیده
• سوله صنعتی

شکل ظاهری و زیبایی سقف وافل:

سقف وافل بدون نیاز به تزئین قابلیت استفاده دارد. به منظور افزایش زیبایی این سقف می‌توان از الماگ‌های نوری طراحی داخلی استفاده نمود.

در مکان‌هایی که سقف وافل در آنجا اجرا شده، اجرای سقف کاذب توصیه نمی‌شود.

رایج‌ترین نوع سقف وافل قالب مربعی آن و نوعی که کمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد شکل مثلثی این سقف است.

به دلیل اینکه سقف وافل ساخته شده از بتن است ایجاد تغییر در ظاهر آن بسیار دشوار است و ایجاد تغییرات ظاهری در آن تنها در هنگام قالب گذاری ممکن است به همین دلیل انجام طراحی داخلی و تزئین بر روی نوعی از سقف فقط به رنگ و نورپردازی محدود می‌گردد.

سقف وافل یک طرفه یا دوطرفه:

وافل یک طرفه یعنی همان تیرچه یک طرفه که از قلب غیرماندگار پلاستیکی به جای سفال یا یونولیت استفاده می‌شود.

وافل دوطرفه همانطور که از نام آن مشخص است این توانایی را دارد که بار را به صورت دوطرفه منتقل کند. بار مذکور به کلیه تیرهای پیرامون موجود در هر چشمه سقف منتقل می‌شود برای مثال در چشمه‌های مربعی یا مستطیلی به هر ۴ تیر موجود در اطراف.

برای انتخاب وافل یک طرفه یا دوطرفه در ایجاد سقف وافل، محاسبه پروژه با توجه به شکل پانل‌های سقف و طول دهانه با توجه به تجربه‌های قبلی خود اقدام به انتخاب می‌نماید.

در دهانه‌های بلند وافل دو طرفه بهترین انتخاب است اما به علت افزایش وزن مرده سقف که به دلیل استفاده از وافل دو طرفه است نیاز است تا محاسباتی دقیق توسط یک مهندس محاسبه مجرب برای استفاده از سقف وافل از نوع وافل دوطرفه صورت گیرد.

در صورت عدم نیاز محاسباتی بایستی وافل یک طرفه مورد استفاده قرار گیرد.

تفاوت وافل یک طرفه با تیرچه بلوک:

از آنجایی که طراحی وافل یک طرفه و تیرچه بلوک هر دو به شکل تیرچه و با فرض دو سر مفصل صورت می‌گیرد، طراحی این دو کاملا با یکدیگر مشابه است.

ولی از لحاظ عملکرد به علت اجرای میلگردها به صورت درجا علاوه بر امکان کنترل کیفیت به شکل دقیق، یکپارچگی فرآیند بتن ریزی و اجرای پیوسته میلگرد سقف‌ها منجر به افزایش چشمگیر عملکرد لرزه‌ای و سازه‌ای، سازه مذکور می‌شود.

همچنین به دلیل عدم استفاده از یونولیت در اجرای سقف وافل هزینه‌های مربوط به خرید آن حذف می‌شود و علاوه بر آن به دلیل آتش زا بودن یونولیت و ضعف آن در برابر حریق، ایمنی ساختمان به دلیل عدم استفاده از یونولیت در اجرای سقف وافل افزایش می‌یابد.