انواع سازه وافل ، سقف + دیوار + فونداسیون

مقدمه

سازه های وافل از جمله سازه های اقتصادی محسوب می شوند این سیستم ها به دلیل حذف بتن در قسمت کششی المان و یا قسمتی از سازه در محدوده تار خنثی سازه باعث بهینه شدن سازه می گردند.

از جمله سازه های وافل می توان به دیوار های وافل ، سقف وافل و فونداسیون وافل اشاره کرد. در همه این سازه ها استفاده از قالب وافل یک طرفه و یا دو طرفه موجب سهولت در اجرا می گردد. در ادامه خلاصه ای از هر کدام بیان می گردد.اسب

دیوار حایل وافل (Waffle retaining wall )

قطعا هر کس در تهران زندگی کند از تونل توحید عبور کرد است. دیوار های به شکل وافل و یا مشبک این سازه وافل قطعا برای هر مهندس عمران جلب توجه نموده است. استفاده از این نوع طراحی در جاهایی که نیاز به المان های سازه ای باشد به گونه ای که بار کلی را سازه تحمل نماید و یک دیوار جهت مهار خاک و آب و یا … باشد توصیه می شود  عملکرد این دیوار در بعضی قسمت های شبیه به سقف وافل و در سایر قسمت ها می تواند به طره ها شبیه باشد.

معرفی فونداسیون وافل (waffle mat):

سیستم فونداسیون وافل یک سیستم پیشرو در جهان برای ساخت و ساز در زمین های گسترده ، قابل فشرده سازی ، رمبنده و صخره ای است. همچنین سیستم فونداسیون وافل یکی از ساده ترین و سریعترین سیستم های ساخت و ساز هستند. سیستم های وافل همچون دیوار و فونداسیون و سقف وافل با مشخصات بین المللی ساختمان مطابقت دارد. فونداسیون های گسترده مشبک، با توجه به  نوع مکانیزم عملکردی که دارند باعث کاهش نیروی بر کنش و یا uplift می شوند.

نحوه اجرای فونداسیون وافل:

برای اجرای فونداسیون وافل ، یک سطح تمیز و خشک نیاز است (بدون نیاز به آب پاشی سطح). در این حالت نصب تاسیسات و اجرای فونداسیون بسیار راحت تر است؛ چراکه قالب های وافل مستقیما روی پدی قرار می گیرند. وافل مت ها مجموعه ای از حفره های عمیق را در سطح زیرین فونداسیون به وجود می آورند. این حفره ها توسط قالب های وافل ایجاد می شوند.

بتن بر روی قالب های وافل ریخته می شود تا دال فونداسیون وهم چنین یک سری تیر های نازک در دو جهت ما بین قالب های وافل، به وجود آورد. تیرها فنداسیون را مستقیما برروی خاک نگاه می دارند و باعث به وجود آمدن یک فنداسیون با سختی بالا می شود.

قالب های وافل این شرکت مقاوم در برابر حرارت بوده و به طور مستقیم روی زمین قرار می گیرند استفاده از قالب های 90*90*40 برای فونداسیون توصیه می شود. قالب های وافل این شرکت از جنس پلاستیک پلی پروپیلن ساخته هستند ( همان ماده سفت و سخت مورد استفاده در قطعات خودرو مانند ضربه گیر و جعبه باتری). این قالب ها به اندازه کافی قوی برای پیاده روی بر روی آن ها هستند. قالب ها به هم قفل شده و مطابق طراحی کنار هم چیده می شوند. بتن تقویت شده، یکپارچه و به طور مستقیم بر روی قالب های وافل ریخته می شود. دال تکمیل شده مانند یک قایق روی زمین می نشیند.

ویژگی های فونداسیون وافل:

به طور کل دو ویژگی مهم وجه  تمایز عملکرد برتر این فونداسیون با سایر فونداسیون ها است. 1- حفره هایی که توسط قالب های وافل ایجاد می شود، به عنوان دریچه اطمینان عمل می کند. این حفره ها خاک های بالارونده را جذب کرده و ترک های سازه ای را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهند. 2- سیستم وافل مت ضمن داشتن سخت ترین مقاطع، سطح تماس کمتری را در مقایسه با سایر سیستم های فونداسیدن با خاک زیرین خود داراست. و سطح تماس کمتر به معنای uplift  کمتر روی دال به هنگام بالا آمدن خاک است.

خاک منبسط شده زیر فنداسیون وافل ، می تواند داخل حفره های به وجود آمده از قالب های وافل شود. در طراحی این شالوده عرض تیر های در تماس با خاک حداقل می گردد، تا نیروی خاک انبساطی روی آن تیر ها کمینه گردد. با وجود این، تیر ها به این صورت طراحی می شود که آن قدر عریض باشند تا نیروی شالوده روی خاک از نیروی مجاز قابل تحمل خاک بیشتر نشود.

تاثیرات زیست محیطی استفاده از سیستم وافل:

از نظر تأثیرات زیست محیطی ، این سا از بتن و فولاد کمتری استفاده می کند و حجم خاکبرداری را کاهش می دهد. این موضوع نه تنها باعث کاهش انتشار کربن ، بلکه فرسایش کمتر و انتقال رسوب کمتر در آبهای زهکشی و رواناب طوفان می شود.

در آخر اگرچه سابقه قابلیت اطمینان فونداسیون وافل بی نظیر است ، اما به طور مداوم یکی از مقرون به صرفه ترین سیستم ها در ساخت و ساز ها است ، زیرا کاهش در مراحل آماده سازی خاک ها و مواد مورد نیاز باعث صرفه جویی 20 درصدی در هزینه ها می گردد.

سقف وافل (waffle slab):

اجرای سقف های وافل مشابه سقف های تیرچه بلوک است. برخلاف سقف های دال بتنی، در این حالت نیازی به قالب بندی یکپارچه وجود ندارد. در اجرای  سقف وافل تنها باید بستری از پروفیل های فلزی یا چوبی به وسیله جک را برای قراردادن قالب های وافل ایجاد نمود. پس از قالب بندی زیر تیرها و قراردادن قالب های وافل، عملیات آرماتوربندی مطابق نقشه های اجرایی انجام شده و سقف را برای بتن ریزی آماده می نمایند. باید توجه داشت، قبل از بتن ریزی کلیه خلل و فرج موجود در سقف که احتمال عبور بتن از آنها در حین عملیات بتن ریزی وجود دارد، کاملا پوشانده شود. بدین منظور و به جهت جلوگیری از جابه جایی های احتمالی قالب ها، این شرکت قالب های وافل قفل دار تولید کرده است.

سقف وافل در اسکلت فلزی

از سقف وافل می توان در سازه های با اسکلت فلزی نیز به راحتی استفاده کرد. با توجه به معایب نسبتاً زیاد سیستم عرشه فولادی ( آتش سوزی و هزینه های نسبتاً زیاد عایق نمودن در برابر آتش، لرزش زیاد و بحث کنترل برش در سر ستون ها) میتوان امتیاز بیشتری را به سقف وافل داد.

در سقف وافل به دلیل غیر ماندگار بودن قالب ها نیازی به استفاده از روان کننده در هنگام بتن ریزی نمی باشد. چرا که برخلاف سقف های یوبوت و کوبیاکس نیاز نیست بتن زیر قالب برود. همچنین با توجه به نحوه عملکرد و سبکی سقف وافل، در این حالت نیازی به میلگردهای تقویتی زیاد و اتصال آنها به تیرها نمی باشد. بنابراین سقف وافل از زمان اجرای کمتری نیز برخوردار است. علاوه بر این  در سقف وافل تیرهای با آویز زیاد ایجاد نمی شوند.

به منظور طراحی و یا اجرای سیستم های وافل (فونداسون وافل و سقف وافل ) می توان ازتیم طراحی و پیمانکاران مجرب شرکت سقف وافل زاگرس بنا مانا استفاده نمود.