طراحی سقف وافل

سقف وافل

 برای ساخت سقف های ساختمانی (دیافراگم ها) از سیستم های مختلفی بهره می برند. برای افزایش ایمنی ساختمان در برابر زلزله و حوادث دیگری مانند آتش سوزی، مهندسین عمران ترجیح می دهند که از سیستم های سقف سبک مانند طراحی سقف وافل استفاده کنند.

 لازم به ذکر است که اکثر بار مرده یک ساختمان به خاطر وزن سقف آن ساختمان است، چنانچه میزان بار مرده را کم کنیم، نیروی زلزله وارد بر ساختمان نیز کم می شود. بر طبق قانون دوم نیوتون، نیروی وارد بر یک سازه رابطه مستقیم با وزن آن سازه دارد. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که هر چه وزن سقف بیشتر باشد، نیروی جانبی زلزله وارد بر آن سقف نیز افزایش می یابد. به همین دلیل است که مهندسان ترجیح می دهند از دالهای مجوف (تو خالی) همانند سقف وافل ، سقف یوبوت و سقف کوبیاکس که از جمله سیستم های سبک برای اجرای سقف می باشد، بهره برداری کنند.

 سقف وافل بدلیل عدم ماندگاری قالبهای وافل در سقف در مقایسه با سقف یوبوت و کوبیاکس بسیار مقرون به صرفه تر  است. در سقف های وافل سازنده می تواند با خریدن تعدادی قالب وافل حداقل برای 30 بار از قالبهای وافل استفاده مجدد کند و این در حالی است که برای اجرای هر سقف یوبوت لازم است که برای هر سقف قالبهای جداگانه خریداری شود.

سقف وافل با ایجاد یک شبکه از قالب های مکعبی در کنار هم، می تواند یک ساختار مشبک گونه از یک سقف را ایجاد کند. در ادامه مطلب به بررسی چگونگی طراحی سقف وافل می پردازیم.

طراحی سقف وافل

طراحی سقف وافل از جمله ایده هایی است که برای نصب سقف هایی سبک و در عین حال سریع در روند ساخت و ساز استفاده می شود. طرح کلی یک سقف وافل بر پایه به وجود آوردن یک ساختار مشبک گونه است. می توان با تزریق بتن بر سطحی که توسط قالب هایی در کنار هم ایجاد شده اند، فرآیند طراحی سقف وافل را اجرا کرد.

در طراحی سقف وافل اولین فاکتور حائز اهمیت ، ساختار قالب ها است. قالب های مکعب مربع و مکعب مستطیل از جمله پر کاربرد ترین طرح ها در ایده های اولیه ی یک سقف وافل هستند. طول و عرض این قالب ‌ها را می توان با بررسی سقف و اندازه های آن، طول دهانه ی ستون ها، سلیقه ی کارفرما و امکانات موجود، به دست آورد.

 طراحی سقف وافل با ایجاد قالب هایی با سبک مکعب مربع در عین زیبایی و شکیل بودن، از استحکام کافی نیز برخوردار هستند و هم چنین در مورد نصب این قالب ها می توان ادعا کرد که در مقایسه با انواع قالب ‌ها در دسترس تر است.

سقف وافل دارای ماهیت زیبایی است و معماران می توانند برای ایجاد یک فضای زیبا و شکیل از آن بهره ببرند.

نکات طراحی سقف وافل 

نکته اولی که باید در نظر داشته باشیم این است که، علاوه بر جنبه زیبایی سقف وفل اگر بخواهیم  از دیدگاه فنی و مهندسی به این موضوع نگاه کنیم، باید به این موضوع توجه داشته باشیم که طراحی این نوع از سقف ها به خاطر داشتن دهانه های نیمه بلند و یا بلند، از حساسیت خاصی برخوردار است.

از نظر فنی و مهندسی با استفاده از نرم افزار Safe می‌ توان طراحی سقف وافل را به درستی انجام داد. اولین گام برای طراحی سقف وافل به صورت صحیح و اصولی، انتخاب سیستم لرزه بر مناسب برای ساختمان است.از جمله عوامل موثر بر طراحی سقف وافل  عواملی هم چون: میزان لرزه خیزی منطقه، مساحت بنا، ارتفاع سازه، نوع کاربرد و نوع خاک است. در طرح کلی ایجاد یک سقف وافل یک سری کنترل ‌های کلی را باید رعایت کرد که در ادامه مطلب به بررسی آن ها می پردازیم:

  • کنترل فاصله ی مرکز به مرکز تیرچه ها و دال فوقانی با رعایت تمامی اصول تناسب بندی و کلیه ی شرایط و ضوابط آیین نامه ای
  • کنترل ضخامت سقف با در نظر گرفتن خیز بلند مدت و کوتاه مدت.
  • دیتیلینگ صحیح و اصولی آماتور های خمشی در طراحی خمشی سقف
  • طراحی درست کورد ها و کالکتور ها در سقف
  • کنترل اصولی بر برش یک سویه ی سقف در مقاطع بحرانی
  • کنترل بر ارتعاشات سقف
  • کنترل بر طراحی سقف وافل برای رسیدن به شکل مورد نظر
  • کنترل برش های یک طرفه و دو طرفه ی سقف در مقاطع بحرانی
  • کنترل و طراحی تیرهای میانی

نرم افزار های طراحی سقف وافل waffle slab design

نرم افزار های طراحی سقف وافل  safe  و etabs   هستند. این برنامه ها مختص سقف وافل هستند و برنامه متناسب با وزن و و حجم و مشخصات مورد نظر سقف تنظیم می شود. لازم به ذکر است که در هر دو نرم افزار امکان تعریف سقف وافل وجود دارد.

بهتر است بدانید که در نرم افزار safe برای بررسی برش پانچ می توان از گزینه Drop  استفاده کرد.

از جمله نکات دیگری که باید در طراحی سقف وافل به آن توجه داشت مسئله ریپ (تیرچه ها) هستند. با در نظر گرفتن این موضوع که قالب های غیر ماندگار هستند، باید توجه داشته باشید که عرض فوقانی ریپ بیشتر باشد تا امکان بیرون کشیدن قالب وجود داشته باشد.

لازم به ذکر است که اندازه قالب ها از پیش تعیین شده هستند و فواصل در دو جهت کاملا برابر است. بهتر است که فاصله ریپ ها 60 و یا 80 سانتی متر در نظر گرفته شود و این بدان علت است که این ابعاد قالب به صورت مرسوم وجود دارد.

وقتی که فاصله تیرچه ها در حدود 60 سانتی متر باشد، ارتفاع حفره ها برابر با 18 و یا 25 سانتی متر است. ارتفاع 28 سانتی متر برای حفره با فاصله تیرچه 80 سانتی متر مناسب است. توجه داشته باشید که در طراحی سقف وافل یک طرفه فواصل ریپ ها در دو جهت متفاوت  است اما در دوطرفه برابر هستند.