طراحی سقف وافل یک طرفه و دو طرفه، یکی از مهم‌ترین مراحل اولیه است که نیازمند مهارت و دقت بالایی می‌باشد. ابعاد قالب وافل، از مهم‌ترین مواردی است که در طراحی سقف وافل باید به آن توجه داشته باشیم. این اندازه‌ها باید با معیارهایی مانند ضخامت سقف و قالب‌هایی که در بازار موجود هستند، برابری داشته باشند. ما برای سبک‌سازی سازه و صرفه‌جویی در هزینه‌های نهایی سازه، نیازمند یک طراحی حرفه‌ای و بهینه هستیم. توجه داشته باشید که طراحی نامناسب، علاوه بر اینکه باعث اعمال هزینه‌های اضافه می‌گردد، موجب می‌شود تا ساختمان دچار ایرادهای جدی شود. مقاله پیش رو، نگاهی دقیق به روش و اصول طراحی سقف وافل استاندارد است. تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

طراحی سقف وافل دو طرفه و یک طرفه

تقسیم‌بندی سقف وافل به سقف دوطرفه و سقف یک طرفه، براساس نسبت طول به عرض دهانه وافل انجام می‌شود. لازم به ذکر است که طراحی این دو نوع سقف‌ وافل نیز با یکدیگر متفاوت است. هدف این مقاله مشخص کردن اصول طراحی سقف وافل یک طرفه و دو طرفه و توضیح تفاوت‌های آن‌ها است. مجموعا، مبانی طراحی سازه وافل در 7 گام خلاصه می‌شود که عبارتند از:

1. تعیین ضخامت سقف
2. تعیین ضخامت قالب وافل
3. طراحی خمشی سقف
4. طراحی برشی سقف
5. کنترل برش ناشی از خمش
6. کنترل خیز
7. طراحی سقف وافل در نرم‌افزارهایی همچون ETABS و SAFE

اصول و ضوابط طراحی سقف وافل یک طرفه

هنگامی که نسبت طول به دهانه در سقف وافل ما بیشتر از ۲ باشد، عملکرد سقف به حالت یک طرفه تغییر پیدا می‌کند. این معیار، اولین مورد برای انتخاب نوع سقف می‌باشد که بستگی به پلان معماری شما و نوع بارگذاری آن دارد. توجه کنید زمانی که نوع عملکرد سقف شما مشخص می‌شود، براساس اندازه دهانه، نوع اجرای آن‌ها نیز معین می‌گردد. برای مثال می‌توانیم یک پیشنهاد اقتصادی‌تر نسبت به سایر روش‌ها برای سقف وافل یک‌طرفه نام ببریم و آن هم ابعاد دهانه ۱۰ در ۴ می‌باشد.

نکته جالبی که می‌توانیم در مورد این موضوع ذکر کنیم این است که گاهی می‌توانیم پس از طراحی هم، نوع اجرا را تغییر دهیم. طراحی سقف وافل یک طرفه به وسیله قالب وافل یک طرفه با سقف تیرچه یونولیت از نظر پایه و اساس یکسان می‌باشد. معمولاً از یک سری جداول برای طراحی این گونه سقف‌ها استفاده می‌شود. البته در مواردی که نیاز به مدل سازی و طراحی موردی باشد، نمی‌توانیم از این شیوه استفاده نماییم. با استفاده از جدول طراحی سقف وافل یک طرفه می‌توانیم بر اساس دهانه؛ ضخامت، عرض تیرچه، عمق تیرچه و نحوه دقیق میلگرد گذاری را به دست آوریم.

اگر مهندس ناظر تایید نماید، سقف‌هایی که برای تیرچه یونولیت یا تیرچه بلوک طراحی شده باشند نیز با سقف وافل یک طرفه قابل اجرا هستند. با قرار دادن یونولیت به جای قالب وافل یک طرفه با ابعاد آکس به آکس ۶۰ سانتی‌متر می‌توان کمک به اقتصاد و اجرای سازه را ممکن کرد. در صورت جایگزین کردن سقف تیرچه یونولیت با سقف وافل یک‌طرفه، بتن به صورت یک تکه و یک پارچه ریخته می‌شود و تیرچه‌ها درجا اجرا می‌گردند. در حالتی که گفته شد، در محل‌های مورد نیاز، از میلگرد بیشتری استفاده می‌شود و نیازی به تیرچه دوبل نیست.

اصول طراحی سقف وافل دوطرفه

به منظور رفع نیاز سازه‌ای به بارگذاری‌های بسیار سنگین و رفع نیاز معماری به دهانه‌های بلند،‌ طراحی سقف وافل دوطرفه انجام می‌شود. همچنین با کاهش وزن مرده و به‌کارگیری عملکرد دو طرفه، تعداد ستون‌هایی که به آن‌ها نیاز داریم نسبت به روش‌های دیگر کمتر خواهد بود. به عبارت ساده‌تر، این نوع سازه سقفی در بناهایی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیاز به تحمل زیاد نسبت به بار‌های وارد شده بر سقف دارد و یا ساختمان‌هایی که نیاز دارند تا فضای گسترده‌تری در محدوده داخلی داشته باشند.

کنترل مورد نیاز در طراحی وافل

برای بارهای ثقلی و لرزه‌ای با استفاده از نرم‌افزار Safe، طراحی سقف وافل را انجام می‌دهیم. کنترل‌های مورد نیاز ما در طراحی این دسته از سقف‌ها به شکل زیر است:

• کنترل فاصله مرکز به مرکز تیرچه‌ها و دال فوقانی و کنترل تناسب بندی با توجه به محدودیت‌های اجرایی و ضوابط آیین نامه:

طراحی سقف به وسیله قالب وافل دو طرفه و یک طرفه، معمولاً براساس معیارهای سقف وافل بتنی و فرضیاتی که به تیرچه‌های بتنی متعامد و یک دال فوقانی مربوط می‌شود، طراحی می‌گردد. محدودیت‌های هندسی توسط مقررات ملی ساختمانی، برای فاصله آزاد بین تیرچه‌ها،‌ ضخامت دال فوقانی و عرض حداقل تیرچه در نظر گرفته شده که باید توسط طراح سازه کنترل و اعمال شود.

• کنترل ضخامت سقف وافل براساس معیار‌های خیز کوتاه مدت و بلند مدت:

کنترل خیز سقف وافل از مهم‌ترین عوامل موثر در تعیین ضخامت مورد نیاز سیستم سقف وافل می‌باشد. خیز این سقف‌های مدنظر ما باید در کوتاه مدت و بلند مدت از مقادیر مورد قبول آیین نامه تجاوز نکند. این مورد بسیار حائز اهمیت است چرا که باید از منظر روانی برای بهره‌ برداران قابل قبول باشد و آسیبی نیز به عناصر غیرسازه‌ای وارد نشود.

• دیتیلینگ صحیح آرماتورهای خَمشی و طراحی خمشی سقف:

این سقف‌ها باید برای لنگر‌های خمشی ناشی از بارهای ثقلی و لرزه‌ای طراحی شود. نکته‌ مهمی که باید به آن توجه فراوانی داشت، ضوابط حداقل آرماتورهای طولی و همچنین ضوابط آرماتورگزاری متناظر با حدود شکل پذیری مفروض در طراحی است.

• کنترل برش یک طرفه سقف در مقاطع بحرانی:

برش یک طرفه سقف باید در مقاطع بحرانی براساس  روابط آیین نامه و کفایت سقف در تحمل کردن برش یک طرفه بررسی شود.

• طراحی کلاهک‌های برشی در مناطق مورد نیاز و کنترل برش دو طرفه:

برش پانچ در نواحی سر ستون‌ها، یکی از کنترل‌های بحرانی در این سقف‌ها است. خوب است بدانید که این کنترل در مواردی که دال به شکل مستقیم به ستون متکی است، بحرانی‌تر می‌شود و باید به وسیله طراح کنترل و آرماتورهای برشی مورد نیاز، برای کنترل پانچ در سر ستون‌ها تعبیه شوند.

• طراحی کوردها و کالکتورها در سقف:

یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی سقف، طراحی صحیح المان‌های کالکتور و کورد برای تحمل و انتقال ایمن بارهای لرزه‌ای به عناصر باربر قائم می‌باشد. اگر طراحی این قسمت به صورت صحیح انجام نشود، باعث ایجاد نقص در مسیر انتقال بار در زلزله و در نهایت عدم دستیابی به رفتارهای مورد انتظار آیین نامه می‌گردد.

• تقویت و کنترل اطراف بازشوهای سقف:

برای جلوگیری از بروز مشکل ترک و شکست خمشی و پانچ در اطراف بازشو، باید محل بازشوهای سقف و ابعاد بازشو توسط طراح، کنترل و تقویت برشی و خمشی مورد نیاز آن بررسی گردد.

• کنترل ارتعاشات سقف:

به شکل کلی، ارتعاش سقف‌ها نباید از حد قابل درک انسان تجاوز کند، تا ازین رو پایه آسایش بهره برداران فراهم شود. یکی از الزامات آیین نامه‌ای طراحی انواع سقف وافل، کنترل ارتعاش سقف می‌باشد که در شرایطی که طراحی صحیح باشد و شرایط آیین نامه‌ای ارضا گردد، ارتعاش سقف‌ها از بین خواهد رفت. بنابراین برای اجاره قالب وافل بایستی از شرکت‌های معتبری مانند شرکت بنیتک درخواست همکاری نمایید.

• کنترل دیتیلینگ سقف جهت دست‌یابی به حدود شکل پذیری مورد انتظار:

در این شرایط، برای اینکه سطح شکل‌پذیری مفروض در طراحی باربری مشارکت داشته باشد، می‌بایست موارد آیین نامه‌ای متناظر با سطوح شکل‌پذیری در طراحی و دیتیلینگ سقف رعایت شود.

اصول طراحی سقف وافل با نقشه

در ابتدای مقاله در مورد معیارهای سقف وافل استاندارد و معقوله‌های مورد نیاز طراحی آن صحبت کردیم. اکنون می‌خواهیم درباره اصول طراحی سقف وافل به وسیله نقشه صحبت کنیم. اولین کاری که پیش از تهیه نقشه باید انجام دهیم، انجام طراحی است. برای انجام طراحی می‌توانیم از دو نرم افزار safe و Etabs کمک بگیریم. در این نقشه‌ها، باید کلیه دیتیل سقف و اطلاعات گنجانده شوند. در این موارد می‌توان به میلگردگذاری، ضخامت دال، سایز قالب‌ها و … اشاره کرد. بعد از استفاده از دو نرم‌افزاری که گفته شد، برای داشتن نقشه سقف نیازمند استفاده از برنامه اتوکد هستیم که پس از آن می‌توان با کمک پیمانکار سقف وافل بنیتک پروژه‌ای عالی را استارت زد.

دیتیل که برای طراحی نقشه نیاز داریم به شرح زیر است:

• اندازه قالب
• تیرهای پیرامونی
• پلان سقف وافل
• سکشن یا section
• عناصر سازه‌ای دیگر مانند تیرها، ستون‌ها و دیوارهای برشی

جمع‌بندی

در مقاله بالا به روش طراحی و دیتیل‌های مورد نیاز نقشه سقف وافل پرداختیم. شرکت بنیتک دارای بهترین طراحان برای طراحی سقف وافل می‌باشد. دپارتمان فنی شرکت خدمات مشاوره سقف وافل ، تهیه طرح‌های توجیهی و طراحی فازهای یک و دو ساختمان را با بالاترین کیفیت و منطبق بر آخرین ضوابط و آئین‌نامه‌های داخلی و بین‌المللی انجام می‌دهد. همچنین این شرکت مدارک فنی و نقشه‌های اجرایی را به کارفرمایان ارائه می‌نماید. همچنین دفاع از طرح‌های ارائه شده و اخذ تائیدیه از مراجع ذیصلاح و پشتیبانی فنی در طول عملیات اجرای سقف وافل از خدمات این شرکت می‌باشد.