انواع کاربرد سقف وافل در دنیای مهندسی

با گذر زمان اهمیت بتن بیش از پیش بر مهندسان مشخص شد و علاوه بر تلاش های بسیار در جهت افزایش کیفیت بتن، در زمینه کاهش مصرف آن نیز تلاش های بسیاری صورت گرفته است. یکی از محل های مصرف بتن در دال های سقف ساختمان ها است که حجم بالایی از بتن را مصرف می کند و تاثیر زیادی در هزینه تمام شده سازه دارد. مهمترین کاربرد سقف وافل را می توان در کاهش مصرف بتن و در نهایت کاهش هزینه ساخت، دانست. در ادامه با دیگر کاربرد سقف وافل آشنا خواهید شد.

کاربرد سقف وافل در کاهش مصرف بتن

در عملیات اجرای سقف وافل با به کار گیری قالب های وافل، حجم چشم گیری از بتن مصرفی کاهش می یابد. به عبارت دیگر با جایگذاری قالب وافل، حجمی از بتن که عملا عملکرد سازه ای ندارد از دال بتنی حذف می شود. با حذف بتن غیر سازه ای مزایای زیادی دارد. اول اینکه هزینه قابل ملاحظه ای برای تهیه، انتقال و اجرای بتن حذف می شود. از سوی دیگر وزن کلی سازه و به ویژه وزن مرده سقف کاهش می یابد که در نهایت موجب کاهش ابعاد دیگر اعضای سازه ای مانند تیرها و ستون ها می گردد.

از طرف دیگر در دنیای امروز کاهش در مصرف بتن تاثیر مثبتی در حفظ محیط زیست خواهد داشت. به عبارت دیگر ساخت بتن، مساوی است با نیاز به تولید سیمان بیشتر و فرآیند تولید سیمان فرآیندی است که به میزان قابل توجهی دی اکسید کربن را در جو رها می کند. دی اکسید کربن یکی از عوامل اصلی در گرمایش جهانی و تغییرات اقلیمی به شمار می رود. هرچه میزان مصرف سیمان و بتن در یک سازه کمتر باشد، آن سازه از لحاظ زیست محیطی پایدارتر و مطلوب تر است. بنابراین می توان سقف وافل را یک روش سازگار با محیط زیست دانست چراکه با به کارگیری قالب وافل حجم بتن ناکارمد به حداقل می رسد.

کاربرد سقف وافل در معماری

کاربرد دیگر سقف وافل در تامین دهانه های مورد نیاز طرح های معماری است. طراحان معماری امروزی به دنبال استفاده هرچه بیشتر از فضاها هستند و همچنین از تمام ابزارهای موجود برای جلوه دادن فضاهای کوچک به فضایی بزرگ و وسیع کمک می گیرند. ستون ها علی رغم اینکه از دید مهندسان سازه، اعضای حیاتی سازه هستند اما در نظر مهندسان معمار اغلب المان هایی مزاحم و دردسرساز می باشند و همیشه برای اجرای طرح های معماری خود و جلوه دادن فضاها، به دنبال حذف ستون ها هستند.

سقف وافل هم به نیاز مهندسان عمران و مهندسان معمار پاسخگو است. بدین صورت که با ایجاد عملکرد دو طرفه در سقف و کاهش همزمان وزن مرده آن، باعث می شود که تعداد ستون های مورد نیاز یک سازه کاهش یابد و به عبارت دیگر دهانه های وسیع تا 16 متر نیز بدون نیاز به ستون قابل اجرا باشد.

علاوه بر آن سطح زیرین سقف وافل، سطحی مشبک را ایجاد می کند که فضای مناسبی برای اجرای انواع طرح های معماری شامل نورپردازی، گچبری و آیینه کاری ایجاد می کند.

نقش سقف وافل در اجرای تاسیسات

یکی از مشکلات اجرای تاسیسات ساختمان تعبیه مسیرهایی برای عبور لوله های آب و فاضلاب و کابل های برق و تلفن است. مسیر عبور تاسیسات باید به گونه باشد که به مقصد برسد و در عین حال در معرض دید نباشد. علاوه بر این از اعضای سازه ای ساختمان عبور نکند.

سقف وافل به دلیل ایجاد فضایی شبکه مانند این امکان را می دهد که کانال های تاسیسات از درون تیرچه های درجا عبور کنند بدون اینکه در معرض دید باشند و یا از لحاظ سازه ای مشکلی ایجاد کنند. البته برای تامین مسیرهای عبور تاسیسات باید قبل از بتن ریزی سقف، مسیرها را مشخص کرد و در طول آن مسیر از ابزاری برای قالب بندی استفاده نمود.

کاربرد سقف وافل در مقاوم سازی در برابر زلزله

کاربرد سقف وافل در طراحی و اجرای ساختمان های مقاوم در برابر زلزله از جهت سبک سازی سقف اهمیت پیدا می کند. همان طور که گفته شد، یکی از مزایای سقف وافل حذف بتن ناکارآمد است که علاوه بر مزایای اقتصادی در مقاوم سازی لرزه ای نیز تاثیر گذار می باشد. در مباحث لرزه شناسی، کاهش وزن مرده سازه بسیار اهمیت دارد چراکه امواج زلزله متناسب با سختی و وزن سازه، جذب سازه می گردد. به عبارت ساده هرچه وزن یک سازه بیشتر باشد، سهم آن سازه از امواج زلزله بیشتر شده و آسیب بیشتری می بیند. بنابراین در علم مهندسی زلزله هدف اصلی کاهش هرچه بیشتر وزن سازه است که به کارگیری سقف وافل دقیقا همین نقش را در کاهش وزن و در نتیجه مقاوم سازی در برابر زلزله دارد.

کاربرد دال وافل به عنوان فونداسیون

یکی دیگر از کاربردهای دال وافل در اجرای فونداسیون بر روی خاک های رسی یا منبسط شونده (expansive) است. خاک های رسی و منبسط شونده در معرض رطوبت مقدار زیادی آب به خود جذب کرده و اصطلاحا متورم می شوند. در اثر افزایش حجم، فشار زیادی را در یک بخش یا در کل فونداسیون وارد می کنند. اما با به کار گیری دال وافل به عنوان فونداسیون، علاوه بر افزایش ظرفیت باربری، فضای مشبک زیرین دال، یک فضای اطمینان برای تورم خاک های منبسط شونده تامین می کند به صورتی که فضای مشبک دال وافل، افزایش حجم خاک های رسی را در خود جای می دهد و فشاری به کلیت فونداسیون وارد نمی شود.

با به کارگیری دال وافل به عنوان فونداسیون نیاز به حفاری های عمیق و شمع گذاری در خاک های رسی مرتفع شده و با هزینه کمتر و سرعت بیشتر عملیات پی ریزی انجام می گردد. این علاوه بر مزایایی مانند کاهش مصرف بتن و کاهش هزینه اجرایی است که پیش از این برای دال وافل بر شمردیم.