سقف وافل و نحوه کارکرد آن

امروزه برای ساخت سقف ساختمان از سیستم های متنوعی از جمله سقف وافل استفاده می شود. به دلیل بالا بردن ایمنی ساختمان در برابر بارهای وارده مانند زلزله، مهندسین و معماران سعی می کنند از سیستم های سقف سبک برای ساختمان استفاده کنند. این سیستم ها به علت وزن کم، بار مرده کم تری به سازه وارد می کنند و در نتیجه خطرات ناشی از حوادث طبیعی را کاهش می دهند، از جمله این موارد عبارتند از سقف یوبوت، کوبیاکس و سقف وافل.

ویژگی تمام این سقف ها سبک تر بودن آن ها به علت حذف بخشی از بتن سازه ای و یا به عبارتی تو خالی بودن آن ها نسبت به سیستم های متدوال امروزی می باشد، با این تفاوت که در سقف کوبیاکس و یوبوت، قالب های بتن ریزی به صورت ماندگار هستند اما در سقف وافل، بعد از عملیات بتن ریزی، قالب ها جدا شده و قابلیت استفاده مجدد را دارند. در ادامه این مطلب به بیان جزئیات بیشتر در این زمینه می پردازیم، پس تا انتها با ما همراه باشید.

تاریخچه وافل
در سال 1999 شخصی به نام دکتر ابراهیم سعی در بهینه سازی سقف های T شکل با استفاده از مدل های ریاضی نمود. روش ارائه شده از سوی او بر اساس طراحی دال یک طرفه با تکیه گاه ساده بر اساس اصول طراحی الاستیک و روش مقاومت نهایی بنا نهاده شده بود. در سال های 2000 تا 2005 محققان متفاوتی تلاش های بسیاری در بهینه سازی دال های بتنی با استفاده از الگوریتم ژنتیک به انجام رساندند.

در نهایت در سال 2005 شخصی به نام پاراساد اقدام به ارائه مدلی بهینه از دال بتنی به شکل وافل نمود. او در تلاش بود تا بتواند ابعادی بهینه برای ضخامت دال، فاصله بین تیرچه ها (Ribs) و عرض آن ها ارائه دهد، همچنین او پیشنهاد اتصال یکپارچه دال به تیرهای کناری را مطرح نمود.

سقف وافل و نحوه کارکرد آن
نوعی سیستم سازه ای سقف با سطحی ساده در بالا و سیستم شبکه ای زیرین می باشد که شکلی به مانند شیرینی وافل در ذهن مخاطب ایجاد می نماید. به طور کلی به جهت کاهش تعداد ستون ها در پروژه هایی به مانند فرودگاه ها، بیمارستان ها و مراکز تجاری که دارای دهانه های بزرگی هستند، از سقف وافل استفاده می گردد.

از آنجایی که در بتن های مسلح شده نیروی کششی توسط آرماتورها تحمل می شود، به منظور کاهش وزن سقف، میلگردهای کششی حفظ و بتن های زیر تار خنثی حذف می شوند. به همین منظور از اجسام مکعبی شکلی به عنوان قالب بتن ریزی استفاده می شود تا شکل وافل را بعد از گیرایی بتن در پایین تار خنثی تامین نمایند.

با توجه به اینکه تمامی آرماتور ها مستقیماٌ به تیرها و یا ستون ها متصل می شوند، ارتفاع آرماتورگذاری برابر با عمق سر ستون ها و تیرها می باشد، به علت همین میلگرد گذاری دو طرفه، در عین سبک بودن، تحمل باربری بالایی داشته و در دهانه بزرگ، مقاومت کافی را تامین می نماید.

به طور کلی این سیستم سازه ای سقف های سبک تر و در عین حال مقاوم تر را برای طراحان و مجریان فراهم می سازد. به همین دلیل سرعت اجرای آن، نسبت به موارد متداول و سنتی بیشتر بوده و در مصرف بتن و میلگرد نیز به ترتیب 30 و 20 درصد صرفه جویی می شود. به طور کلی عرض بهینه برای تیرچه ها را بین 191 تا 350 میلی متر و عمق دال بتنی روی آن ها را بین 75 تا 125 میلی متر در نظر می گیرند.