سقف‌های دال مجوف بتنی در همین چند سال اخیر مورد استقبال صنعت ساختمان سازی کشور ایران قرار گرفته است . استفاده از این نوع سقف‌ها باعث می‌شود، بتن ناکارآمد در قسمت‌هایی از سقف سازه حذف شده و  وزن مرده سقف به میزان زیادی کاهش یابد و در نتیجه کاهش حداقلی در سختی خمشی سقف بتوان دهانه‌های بلند را به طور اقتصادی پوشش داد. در  هنگام اجرای سقف‌های کوبیاکس از بلوک‌هایی استفاده می‌شود که به طور دائم ماندگار خواهند بود ولی در سقفی مانند سقف وافل از قالب وافل برای ایجاد حفره در سقف  که ماندگار نیستند و پس از خشک شدن بتن به راحتی خارج می‌شوند. در نتیجه این سقف‌ها به دو دسته با مقطع I شکل (سقف کوبیاکس)و Tشکل (سقف وافل) تقسیم می‌گردند.  پس بهتر است برای مقایسه سقف‌های وافل و کوبیاکس در این مقاله با ما همراه باشید.

       

سقف‌های وافل و سقف کوبیاس از نظر فنی و اجرایی و هم از نظر اقتصادی دارای تفاوت‌هایی می‌باشند که به راحتی می‌توان گفت مزایا و برتری‌های سقف وافل خیلی نسبت به سقف کوبیاکس بیشتر می‌باشد که در ادامه به تفسیر آن‌ها خواهیم پرداخت.

1- قدمت کاربرد سقف‌های وافل نسبت به سقف کوبیاکس

امروزه می‌توان بناهای تاریخی را نام برد که نشان دهنده، شناخته شدن سقف‌های وافل و عملکرد آن‌ها در صدسال گذشته توسط بشر است. یکی از این بنا‌های قدیمی، بنای آکروپولیس یونان می‌باشد که حدود 500 سال قبل از میلاد مسیح ساخته شده است. همچنین سقف‌های وافل مدرن از سال 1940 میلادی در ساختمان‌‌های مهم با کاربردی متنوع اجرا شده‌اند. ولی سقف‌های دال مجوف کوبیاکس از سال 2003 در کشور‌های محدودی مورد استفاده قرار گرفتند.

2- مقبولیت آیین‌نامه‌ای و پشتوانه فنی سقف‌های وافل نسبت به سقف کوبیاکس

این سقف‌های وافل (WAFFLE SLAB) در زلزله‌های متعدد در سراسر جهان به دلیل پشتوانه فنی و آزمایشگاهی و تجربه عملکرد مورد قبول واقع شده‌اند. همچنین در آیین نامه‌هایی چون مبحث 9 مقررات ملی ساختمان و آیین نامه بتن آمریکا ACI318 مورد اشاره قرار گرفته و ضوابط کامل کاربرد و طراحی آن در این آیین‌نامه‌ها تدوین شده است. ولی برای طراحی سقف کوبیاکس از روابط محاسباتی موجود معادل سازی و استنباط می‌گردد که در آیین‌نامه‌های مربوطه به آن اشاره نشده و فاقد پشتوانه فنی آکادمیک می‌باشند و همچنان ابهامات فراوانی در مورد نحوه مدل‌سازی، روابط محاسباتی و پاسخ و عملکرد لرزه ای این سقف‌ها وجود دارد.

3- کاهش بیشتر وزن مرده سازه در سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

فاصله تیرچه‌های متعامد در سقف‌های وافل بیشتر از سقف کوبیاکس است که در اجرای سقف‌های وافل لایه زیرین دال که تاحدود زیادی ناکارآمد و ترک خورده می‌باشند نسبت به سقف کوبیاکس حذف شده است. بنابراین سقف وافل وزن مرده به مراتب کمتری نسبت به سقف کوبیاکس دارد و مقطع T شکل سقف وافل بهینه ترین فرم را دارا می‌باشد. بهینه‌سازی در وزن مرده سقف موجب کاهش تقاضاهای لرزه ای و بهبود عملکرد لرزه ای سقف‌های وافل شده است.

4- کاهش ابعاد سازه‌ای و بهینه‌سازی در مصرف مصالح مصرفی

سبک‌تر بودن وزن مرده سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس منجر به کاهش وزن کلی ساختمان و کاهش نیروی زلزله می‌گردد. این موضوع باعث کاهش ابعاد المان‌های سازه‌ای شامل فنداسیون، ستون‌ها، تیرها و دیوارهای برشی و به طبع آن کاهش مصرف بتن و میلگرد مصرفی در سازه می‌گردد.

5- سرعت اجرای سقف و اسکلت در سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

زیر سازی سقف‌های وافل به مراتب ساده‌تر از قالب‌بندی زیر سقف‌های کوبیاکس می‌باشد و به تجهیزات و زمان کمتری نیز برای اجرا نیاز دارد. همچنین حجم بتن و میلگرد مصرفی در اسکلت‌هایی با سقف وافل کمتر از اسکلت‌هایی با سقف کوبیاکس می‌باشد. در نتیجه اجرای سقف‌های وافل به تجهیزات،‌ نفرات و حساسیت‌های کمتری نسبت به سقف کوبیاکس نیاز دارد و مجموعه این عوامل موجب افزایش سرعت اجرا در سقف‌های وافل می‌گردد.

6- کاهش هزینه تمام شده اسکلت سازه در سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

هزینه تمام شده اسکلت، مجموع هزینه‌های مصالح مصرفی بتن و میلگرد و همچنین هزینه اجرای سقف می‌باشد. در تمام آیتم های ذکر شده سقف وافل هزینه‌ی کمتری نسبت به سقف کوبیاکس دارد که موجب کاهش حدود 30 درصدی در هزینه تمام شده اسکلت می گردد.

7- مشکل اساسی اجرایی سقف کوبیاکس

سقف‌های کوبیاکس نیاز به نفوذ بتن به زیر بلوک های ماندگار کوبیاکس دارند. عدم نفوذ بتن به زیر قالب‌ها موجب کرمو شدن سقف در زیر بلوک‌ها شده که برای حل این مشکل راهکارهای متعددی از جمله استفاده از روان کننده، بتن ریزی دو مرحله ای، ویبره اضافی و نامتعارف پیشنهاد می‌شود. از آنجا که تا زمان باز کردن قالب‌های زیر سقف امکان بازرسی وجود ندارد، تمامی این راهکارها نتوانسته است به طور کامل پتانسیل کرمو شدن زیر سقف را از بین ببرد. در عین حال بعضی از این راهکار‌ها موجب ایجاد نقص‌های بعدی شده است. از جمله ایجاد درز سرد ناشی از بتن ریزی دو مرحله‌ای، سنگین‌تر شدن وزن مرده سقف نسبت به مفروضات طراحی، جداشدگی دانه‌های ناشی از ویبره نامتعارف و کاهش مقاومت بتن سقف ناشی از اضافه کردن آب به جای روان کننده به بتن به موضوعاتی غیرقابل حل در سقف‌های کوبیاکس تبدیل شده است. این در حالی است که در سقف‌های وافل از آنجایی که نیاز به نفوذ بتن به زیر قالب‌ها وجود ندارد تمام این مشکلات حل و بدون نیاز به اجرای دو مرحله‌ای، روان کننده و ویبره نا متعارف، بتن به راحتی حدفاصل بین تیرچه‌های متعامد را پر و سطحی صاف و عاری از عیوب ظاهری را بدست می‌آورد.

8- روغنی نشدن میلگرد‌ها در سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

یکی دیگر از مشکلات اجرایی سقف‌های کوبیاکس روغنی شدن میلگرد‌های مورد استفاده در سقف می‌باشد. در قالب‌بندی زیر سقف های کوبیاکس از قالب فلزی و یا پلی وود استفاده می‌گردد و از آنجایی که بتن در تماس مستقیم با این قالب‌ها قرار می‌گیرد از روغن جداساز قالب برروی این قالب‌ها استفاده می‌گردد. این امر موجب روغنی شدن میلگردهای سقف و به طبع آن کاهش پیوستگی بین بتن و میلگرد و نقص در عملکرد مورد انتظار در انتقال نیروهای مهاری بین بتن و میلگرد می‌گردد. این در حالی است که برای اجرای سقف های وافل به روغن جداساز قالب وافل نیاز نبوده و این موجب تمیز ماندن میلگرد‌ها و برآورده شدن انتظارات و مفروضات محاسباتی می‌گردد.

9- ریسک اجرایی کمتر به علت سبک‌تر بودن سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

یکی از مشکلات سقف‌های کوبیاکس وزن بالای مرده این سقف‌ها می‌باشد. این موضوع باعث شده است که بعضا عوامل اجرایی پروژه‌ها در تخمین حجم و حساسیت قالب‌بندی زیر سقف دچار اشتباه شده که در نتیجه منجر به ریزش سقف کوبیاکس و حوادث و خسارات جانی و مالی جبران ناپذیر در پروژه‌های متعدد در حین بتن ریزی شده است.

10- امکان ورود ناخواسته بتن به داخل بلوک‌های کوبیاکس

کیج‌های کوبیاکس به صورت مدولار در کنار یکدیگر و برروی شبکه آرماتور تحتانی دال چیده می‌شوند و در طول مدت کارگذاری و آماده سازی آرماتورهای شبکه فوقانی دال، چندین روز در معرض عوامل تهدید کننده‌ای از جمله بارهای حین اجرا و تابش مستقیم نور آفتاب قرار می‌گیرند. از آنجایی که این بلوک‌ها از ‌پلاستیک بازیافتی تولید می‌شوند، در برابر عوامل مخرب ذکرشده آسیب‌پذیر می‌باشند، به نحوی که فشار و ضربه‌ ناشی از تردد بدون وقفه کارگران ساختمانی به همراه تجهیزات کارگاهی، (در شرایطی که تابش مستقیم نور آفتاب نیز خود بطور مداوم باعث شکننده‌تر شدن بلوک‌ها می‌شود) منجر به شکسته‌شدن، جمع شدن بلوک‌ها شده، در حین بتن‌ریزی، بتن بصورت ناخواسته به داخل این بلوک‌ها نیز نفوذ کرده و منجر به افزایش شدید بار مرده سقف نسبت به فرض اولیه مدل‌سازی و طراحی سازه می‌شود. این در حالی است که در سقف وافل به علت استحکام، عدم جابجایی یا شکستن قالب‌ها و مدفون نشدن آن‌ها در داخل سقف امکان کنترل کامل و تنطیم دقیق مقدار حجم بتن ریزی منطبق بر مفروضات طراحی وجود دارد.

11- کاهش هزینه تکنولوژی کاربرد سقف وافل نسبت به سقف کوبیاکس

قالب‌های وافل غیرماندگار بوده و امکان استفاده متعدد از آن‌ها تا استهلاک کامل آن‌ها برای مدت طولانی وجود دارد. این در حالی می‌باشد که کیج‌های کوبیاکس ماندگار و یکبار مصرف بوده و می‌بایست به مقدار متراژ کل سقف‌ها تهیه گردد. در نتیجه با درنظر گرفتن مخارج و مشکلات ناشی از حمل، نگهداری، انبارداری و پرت قالب‌ها، هزینه تکنولوژی سقف وافل به مراتب اقتصادی تر از سقف های کوبیاکس می‌باشد.