مزایا و معایب سقف وافل

سقف وافل چیست

سقف های وافل سقف های مستطیل شکلی هستند که برای مکان های مختلف برای زیبایی استفاده می شود. در این مقاله میخواهیم شما را با مزایا و معایب این سقف ها آشنا کنیم تا بتوانید با آگاهی از آنان برای محیط های مختلف خود استفاده کنید.

تاریخچه سقف های برجسته یا وافل

در قرن نوزدهم ماشین آلات مدرن در زمینه ساخت و ساز ساختمان و فن آوری های سازه ای پیشرفت های چشمگیری داشتند و به دنبال این پیشرفت ها سقف وافل نیز مورد استفاده قرار گرفت. ایده استفاده از این سقف در ایران در آثار به جا مانده از تخت جمشید که قدمت آن به 2500 سال پیش باز می گردد نیز یافت می شود. این را می توان دید.

بر اساس مطالعات انجام شده توسط باستان شناسان؛ پیدایش و شکل گیری این سقف ها به 2500 سال قبل برمی گردد که نمونه بارز این نوع سقف ها در ساختمان های دیده شده در دوران هخامنشیان و در ساختمان های ساخته شده در یونان است که با پیشرفت علم و فناوری و رشد به شکل کنونی خود رسیده است.

از صنعت سقف برجسته نمونه ای از اجرای سقف است که به دلیل ظاهر مربعی و مشبک به این نام معروف است. سقف برجسته برای دهانه های عریض و بلند حتی بالای 12 متر استفاده می شود. به دلیل استفاده حداکثری از فضا و استفاده بهینه از بتن و کاهش آرماتورهای اضافی، بار مرده کمتری دارد و وزن آن نسبت به نمونه های دیگر مانند تیرچه بلوک و عرشه فولادی بسیار کمتر است.

با توجه به ساختار قالب بندی متفاوتی که دارند، می توان قالب ها را به راحتی جدا کرد و پس از اجرا دوباره از آنها استفاده کرد. با توجه به نیاز به سقف هایی با سیستم پیچیده و اشکال نامنظم در ارتفاعات، بهترین انتخاب امروزه استفاده از سقف برجسته می باشد. در معماری مدرن برای طراحی ساختمان های تجاری مدرن و شیک، فرودگاه ها، آمفی تئاترها و اتاق های کنفرانس، سقف برجسته امروزه مشتریان زیادی را به خود جذب کرده است و به لطف زیبایی و استحکام خاص خود، به مهندسان حس اطمینان برای ساخت و ساز می دهد.

انواع سقف های برجسته

1.     سقف برجسته در یک طرف

2.     سقف برجسته دو طرفه

سقف برجسته در یک طرف

این مدل از سقف های برجسته عمدتاً در دهانه های کوتاه مورد استفاده  قرار می گیرد و قالب های مورد استفاده در این نوع سقف ها قالب هایی به شکل مستطیل هستند که به شکل دال های یک طرفه عمل می کنند. از آنجایی که در این روش میلگردها فقط در یک جهت نصب می شوند، مصرف میلگردها نسبت به سقف دو طرفه کاهش یافته و مقرون به صرفه تر است.

سقف برجسته دو طرفه

از این نوع سقف بیشتر در ساختمان هایی با دهانه های بلند استفاده می شود. قالب های مورد استفاده در این روش قالب های مربعی شکل هستند، که نقش کاشی های دو طرفه را دارند. میلگردها در دو جهت متعامد بسته می شوند، اگرچه در این روش مقدار میلگرد مصرفی بیشتر و هزینه آن نسبت به سقف وافل یک طرفه بیشتر است، اما در نهایت مقاومت، استحکام و ایمنی بیشتری نسبت به سقف برجسته یک طرفه دارد.

تفاوت سقف برجسته یک طرفه و دو طرفه

نوع سقف برجسته یک طرفه و دو طرفه در ابتدا بر اساس طول و عرض دهانه تعیین می شود. اما ملاک انتخاب سقف برجسته یک طرفه یا دو طرفه چیست؟ در ساده ترین حالت، اگر نسبت طول به عرض دهانه بیشتر از 2 باشد، عملیات یک طرفه است. اگر این مقدار کمتر از 2 باشد، عملکرد سقف دو طرفه است. اما طول دهانه نیز بسیار مهم است. عموماً زمانی که طول دهانه بیش از 9 متر باشد باید سقف برجسته دو طرفه اجرا شود. سقف برجسته یک طرفه در دهانه های کمتر از 8 متر و نوع دو طرفه آن در دهانه های بیشتر از 8 متر مقرون به صرفه تر است.

اگر فاصله بین ستون ها کمتر از 8 متر باشد ترجیح می دهیم از وافل یک طرفه استفاده کنیم. البته انتخاب سیستم سقف بستگی به تعداد طبقات و وجود دیوارها، نوع تیرها و پلان سازه دارد. اگر بخواهیم این دو نوع سقف را از نظر ظاهری با هم مقایسه کنیم، وافل های یک طرفه عموما دارای قالب های مستطیلی و وافل های دو طرفه دارای قالب های مربع هستند. به این ترتیب، نمای وافل دو طرفه از مربع های منظم و نمای وافل یک طرفه از مکعب های مستطیلی تشکیل شده است که از زیر قابل مشاهده است.

کاربرد سقف های وافل یا سقف برجسته

سقف برجسته به دلیل استحکام، پایداری و سرعت بالا در ساختمان های بلندمرتبه فلزی و بتنی با اشکال منظم و نامنظم تا دهانه بیش از 12 متر قابل استفاده است.به دلیل استفاده حداکثری از فضا، کاهش بتن و آرماتور. ، مقرون به صرفه تر، این نوع سقف نسبت به سایر روش های اجرا مناسب تر است.

استفاده از سیستم منبت با سرعت بالا در پروژه های ساختمانی می تواند نقطه عطف قابل توجهی در برنامه زمان بندی پروژه ها باشد که اکثر متخصصان صنعت ساختمان از آن آگاه هستند.

امروزه از سقف های برجسته در بسیاری از ساختمان های بلند و بزرگ مانند لابی، فرودگاه، پارکینگ، مجتمع ها و … استفاده می شود.

از دیگر کاربردهای این نوع سقف می توان به قرار دادن ستون ها در پارکینگ ها اشاره کرد.

دلیل آن :

شکل ظاهری آن به این دلیل است که در این نوع سقف ها به دلیل وزن کم از ستون های با حجم زیاد استفاده می شود که خود باعث افزایش فضا می شود و در این نوع سقف ها هزینه سقف کاذب و نازک کاری غیر ضروری را نداریم.

در ایران، یکی از شناخته شده ترین نمونه های سقف برجسته در کتابخانه ملی ایران، سقفی است که سازندگان آن به دلیل مقاومت بالا در برابر لرزش و خمش و همچنین زیبایی خاص آن را انتخاب کردند.

نحوه اجرای وال پست در سقف وافل

برای اجرای وال پست در سقف وافل می‌توانید مراحل زیر را دنبال کنید:

1- بررسی سازه: قبل از هرگونه اجرایی، باید سازه سقف را بررسی کرده و اطمینان حاصل کرد که قابلیت تحمل وزن و فشار وال پست را دارد.

2- پیش زمینه کار: ابتدا باید محل اجرای وال پست را مشخص کنید. سپس با استفاده از یک نقشه و طرح، موقعیت و شکل وال پست را روی سقف وافل نشان بدهید.

3- هدایت لوله‌ها: با استفاده از ابزار مناسب، شروع به هدایت لوله‌های وال پست در سقف کنید. مطمئن شوید که لوله‌ها به طور مستقیم و با فرم مناسب هدایت شده‌اند.

4- تثبیت لوله‌ها: سپس، لوله‌های وال پست را به سقف وافل بچسبانید یا متصل کنید. از روش مناسب برای تثبیت استفاده کنید، مانند پیچ، پیچ مهره یا چسب.

5- بررسی کیفیت اجرا: بعد از اتمام کار، از کیفیت اجرای وال پست در سقف اطمینان حاصل کنید. مطمئن شوید که لوله‌ها به طور صحیح و محکم تثبیت شده‌اند و هیچ نقص یا ضعفی وجود ندارد.

6- پوشش دهی: در نهایت، می توانید با استفاده از روش های مختلف، سطح وال پست را پوشش دهید. مانند رنگ آمیزی، استفاده از کفپوش یا مواد دیگری که به طور برجسته در انتهای وال پست نصب می شوند.

اهمیت دیگری که باید در نظر داشته باشید، استفاده از مواد با کیفیت و استاندارد در اجرای وال پست است. همچنین در صورت عدم اطمینان از قدرت سقف وافل، بهتر است یک مهندس معمار یا سازه را مشاوره کنید.

موارد مورد نیاز برای ساخت سقف وافل

شاید برایتان سوال باشد که برای اجرای سقف وافل چه تجهیزاتی لازم است؟ به طور کلی، تجهیزات مورد نیاز شما مشابه تجهیزات مورد استفاده در سایر سازه های بتنی است. اما بسته به وزن سقف، اندازه دهانه، ارتفاع کف و غیره، ممکن است متفاوت باشد. برخی از این امکانات عبارتند از:

1.     عناصر نگهدارنده قالب وافل

2.     قالب وافل

3.     پایه های نگهدارنده سقف (جک، داربست، داربست)

4.     تخته های چوبی، ورق های فلزی یا قالب های فلزی، برای ساخت تیرها یا مناطق جامد

قالب سقف های وافل یا سقف برجسته

انتخاب نوع قالب سقف برجسته یا وافل نیز یکی از مواردی است که باید مورد توجه قرار گیرد. قالب وافل سقفی قطعه ای است که بسته به جنس آن می توان از پلاستیک یا کامپوزیت ساخت که در اندازه ها و اشکال مختلف ساخته می شود.

با حذف بتن اضافی،انتخاب نوع قالب برای سقف برجسته یا وافل بسیار حساس است، زیرا نقش مهمی در اجرا و اجرای کار دارد.

مهمترین عامل در ساخت قالب های سقف وافل شکل نهایی بتن، استحکام، سطح صاف و صیقلی آن پس از اجرا می باشد.

بهترین گزینه برای ساخت قالب سقف برجسته یا وافل استفاده از قالب های کامپوزیت به دلیل سهولت در فرآوری و جداسازی می باشد و با توجه به صرفه جویی در منابع و کاهش آلودگی های محیطی می توان این نوع قالب های کامپوزیت را در داخل و خارج از کشور ساخت و تنظیم شده است.

قالب های سقف برجسته یا وافل در دو نوع یک طرفه و دو طرفه ساخته می شوند. یکی از مزایای قالب یک طرفه کاهش مصرف بتن و آرماتور و کاهش هزینه ها می باشد. امروزه قالب های دو طرفه به دلیل افزایش ایمنی و استحکام، سطح صاف، یکپارچه و سرعت اجرا بیشتر مورد استفاده افراد قرار می گیرند.

ویژگی های سقف برجسته

1.     قالب بندی متفاوت در اشکال مختلف و برش اضافی قالب لازم نیست

2.     به دلیل حداکثر استفاده از فضا، ضخامت آن کمتر از دال بتنی است

3.     فاصله آرماتورها را کاهش دهید

4.     امکان ایجاد سقف هایی با دهانه های بلند و اشکال نامنظم

5.     مقاومت برتر در برابر چرخش های ناگهانی

6.     کاهش ارتعاشات ناگهانی با استفاده از میلگرد دو طرفه

7.     با توجه به شکل کاسه ای قالب، بیشترین صرفه جویی در مواد را می کند و وزن کلی سقف را نسبت به روش های دیگر کاهش می دهد.

8.     به دلیل عدم وجود آرماتورها، سرعت اجرای آن نسبت به سایر روش ها بیشتر است.

9.     به دلیل اجرای ساده تر، اجرای آن به نیروهای متخصص کمتری نیاز دارد که در هزینه های نیروی انسانی نیز صرفه جویی می شود.

نحوه نصب سقف وافل

اولین قدم برای اجرای سقف وافل داربست است. پس از آن چارچوب ساخته می شود و در این روش نیازی به کشیدن تخته در زیر سقف نیست و با توجه به ساختاری که دارد، قالب ها نقش نگهدارنده بتن را ایفا می کنند که باعث صرفه جویی در فضا و زمان در نصب سقف می شود.

پس از آن قالب ها روی جعبه ها قرار گرفته و آرماتور سقف ساخته می شود. به گزارش لیستوفر، میلگرد های تقویت کننده مخصوص برش و اجرا می شود و نوبت به بتن ریزی می رسد که معمولاً برای بتن ریزی در ارتفاعات بالا به پمپ بتن نیاز داریم. نامه قالب ها باز می شود و اجرای سقف به پایان می رسد.

قالب های باز را می توان برای پروژه های دیگر مورد استفاده مجدد قرار داد و این یکی از مزایای قالب های سقف وافل است.

مراحل نصب سقف وافل

زیر ساخت سقف

مرحله اول که در اجرای سایر کلاهک ها نیز رایج است. زیرساخت سقف است. در این مرحله شمع ها یا داربست ها ساخته می شود سپس قاب ساخته می شود.

در پروژه های با ارتفاع بیشتر از 3 تا 3.5 متر از جک بلند یا داربست و در پروژه هایی با ارتفاع کمتر از این ارتفاع از روش شمع استفاده می شود. در این مرحله مهندسان باید به نکاتی مانند ایمنی، درست چیدمان قالب های وافل، تنظیم سطح سقف و … توجه کنند.

البته باید از جک های فلزی با همان فاصله هایی که از قبل محاسبه و تعیین کرده اند استفاده کنند. برای قرار دادن قالب های وافل، عناصر جعبه فلزی، پروفیل های داربست لوله ای یا مربع های چوبی باید در دو جهت قرار گیرند.

قالب گیری

در مرحله دوم قالب های وافل روی پروفیل های زیرین مانند شکل تعیین شده توسط نقشه اجرا چیده می شوند. از جمله نکاتی که در این مرحله باید به آن توجه کرد؛ چیدمان صحیح قالب طبق نقشه اجرایی، تراز چیدمان قالب وافل، فاصله قالب اول از دیوارهای برشی و ستون ها می باشد.

برای جلوگیری از جابجایی و سر خوردن قالب وافل باید اقداماتی از قبیل میخکوبی، ثابت کردن قالب های انتهایی، استفاده از گیره مخصوص، استفاده از میلگرد U شکل و اتصال با سیم تقویت کننده انجام شود.

تقویت

پس از اتمام قالب گیری، نوبت به مرحله تقویت می رسد. این مرحله باید دقیقا و بر اساس برنامه اجرایی انجام شود. ابتدا آرماتورها و میلگردهای اصلی باید در قسمت پایین تیرها اجرا شوند. سپس نوبت به نصب محافظ برشی و تیرهای سقف مدفون می رسد.

تیرهای مدفون در سقف در لبه دال ها و اطراف دهانه ها و پوشش های برشی به جای دیوارهای برشی و تکیه گاه ستون اجرا می شوند. پس از آن مهندسان میلگردها و میلگردهای اصلی را اجرا می کنند. آنها میلگرد پایین و بالایی را با استفاده از میلگرد پین به یکدیگر متصل می کنند.

بتن ریزی

پس از اتمام آرماتور، بتن ریزی شروع می شود. بتن ریزی از یک طرف شروع می شود و با پمپاژ بتن فضای بین تیرها پر می شود.

ویبراتور معمولاً برای فشرده سازی بتن ریخته شده استفاده می شود. در نهایت سطح کار را استاندارد می کنند.

عوامل تاثیر گذار برای میزان بتن استفاده شده در سقف وافل

یکی از عواملی که به میزان بتن مصرفی در سقف موجدار بستگی دارد، اندازه دهانه سقف است. پس از محاسبات و تعیین دقیق ضخامت دال ها و نصب وافل ها، مقدار بتن مصرفی در سقف های یک یا دو طرف محاسبه می شود. هرچه دهانه بزرگتر باشد بتن بیشتری مصرف می شود. اندازه قالب های سقف نیز بر میزان بتن استفاده شده تأثیر می گذارد.

هدف از طراحی و ساخت سقف موجدار صرفه جویی در بتن نبود. با کاهش وزن سقف، سازه سبک تر می شود. میزان میلگرد نیز کاهش یافته و سازه سبک تر می شود.

مقدار بتن مصرفی در سقف برجسته یا وافل

 

کاهش مصرف بتن یکی از مهمترین مزایای سقف های برجسته می باشد. اما در دو نوع سقف برجسته یک طرفه و دو طرفه میزان بتن مصرفی نیز متفاوت است. مقدار بتن مصرفی در سقف بر اساس ضخامت سقف و نوع عملکرد آن تعیین می شود. در سقف برجسته دو طرفه تیرها در دو جهت بوده و عموما مصرف بتن بالاتری دارند. اما این سقف ها به دلیل عملکرد دو طرفه، عموما دهانه های بزرگ تری را می پوشانند.

برای محاسبه بتن مصرفی می توان شصت درصد ضخامت دال وافل را به عنوان حجم بتن در نظر گرفت.

مدل های باز

پس از گیرش بتن، قالب باید از روی کار خارج شود. زمان عمل آوری بتن بسته به نوع سیمان مصرفی، دمای نزدیک سطح بتن، باز شدن و ضخامت سقف، نوع قالب گیری و … می تواند متفاوت باشد.

به طور کلی، قالب های پایین تر تنها زمانی باید حذف شوند که بتن به مقاومت 28 روزه یا 70 درصد رسیده باشد.

نجاری

آخرین مرحله برای ایجاد سقف، نجاری است. هدف از نجاری قرار دادن پوشش نهایی بر روی عناصر زیرین سازه است. در این مرحله می توان از سقف کاذب یا نمای سقف برای نازک کاری استفاده کرد.

مزایای استفاده از سقف برجسته

1.     مواد از پیش ساخته شده را حذف کنید و با خرید آنها از هزینه های اضافی جلوگیری کنید

2.     صرفه جویی کلی در مصرف سیمان و بتن

3.     امکان انجام کار روی اسکلت های فلزی و اسکلت های بتنی

4.     کاهش هزینه

5.     عدم نیاز به پلانکینگ زیر شاسی و امکان اجرا توسط نیروهای عمومی و کاهش هزینه های کارگری

6.     مقاومت بالا در برابر لرزش

7.     بازدارنده آتش

8.     قابلیت استفاده چندین بار از قالب ها پس از پایان کار

9.     افزایش مقاومت برشی

10.  عایق صوتی و حرارتی سازگار و امنیت بالا

11.  بدون نیاز به نصب قاب های تقویتی و صرفه جویی در زمان

معایب سقف وافل یا سقف برجسته

1.     خرید قالب برای این سقف گران است.

2.     استفاده از آن در سطوح دارای شیب از  محدودیت هایی برخوردار است.

3.     پر کردن سطوح شیبدار با خاک زمان بر و پرهزینه است.

مقایسه سقف برجسته و تیر بلوک

یکی از سقف هایی که به دلیل سهولت نصب و اجرا مورد توجه مسئولان ساختمانی قرار گرفته است. سقف یک تیر بلوک است. تیرآهن، بلوک و بتن سه جزء اصلی این سقف هستند. تیرها معمولا از فولاد و بلوک ها از خاک رس، سیمان و یونولیت ساخته می شوند. سقف تیرچه بلوک و وافل یک طرفه شبیه ترین هستند. زیرا برای بازشوهای کوتاه مناسب هستند و عملکرد یک طرفه دارند.

این دو سقف از نظر ضخامت متفاوت هستند و سقف تیرچه ضخامت بیشتری دارد. اما تفاوت سقف تیرچه بلوک و سقف وافل در هر دو طرف بیشتر است. ساختار وافل دو جهته به گونه ای است که بار گرانشی ساختمان را بین چهار تیرهای اطراف سازه توزیع می کند و در نتیجه باعث کاهش ضخامت تیرها و همچنین کاهش هزینه ها می شود.

نتیجه گیری

سقف های برجسته یا وافل در عین زیبایی، سقفی بسیار محکم است. مزایای فنی و اقتصادی باعث محبوبیت بیشتر آن شده است. این سازه با زیبایی هایی که دارد می تواند دارای جنبه تزئینی هم باشد. در رستوران ها و کافه ها، لابی ها و حتی منازل مسکونی می تواند فضا را زیبا کند.

سوالات متداول

·       بزرگترین مزیت سقف وافل چیست؟

سقف برجسته مزایای بسیاری نسبت به سایر روش های اجرا دارد، اما از مهمترین و مهم ترین آنها می توان به صرفه اقتصادی، زمان اجرای کوتاهتر و مقاومت و ایمنی بیشتر آن اشاره کرد.

 

·       رایج ترین کاربرد سقف وافل چیست؟

بیشترین استفاده از سقف های وافل معمولاً در ساخت سقف هایی با دهانه بیشتر از 12 متر و همچنین مکان هایی که وزن زیادی روی سقف قرار نمی گیرد مانند فرودگاه ها، ایستگاه های مترو، سالن ها و … می باشد.

 

·       قیمت سقف برجسته چگونه محاسبه می شود؟

قیمت نصب سقف وافل بستگی به متریال مورد استفاده دارد. به عنوان مثال، قالب های وافل، بتن، میلگرد و مواد دیگر در این زمینه تاثیر دارند.