مقایسه جامع سقف وافل و تیرچه بلوک در سازه های ساختمانی

چه طراح سازه و مجری ساختمان در حیطه مهندسی عمران باشید و چه بخواهید پروژه هایتان را به سر انجام برسانید، لازم است انواع مختلف سقف ها را به خوبی بشناسید. در این صورت میتوانید با در نظر گرفتن شرایط، هزینه، ویژگی های هر روش و… یک اقدام موثر را رقم بزنید. به همین جهت در این مقاله قصد داریم به مقایسه سقف وافل و سقف تیرچه بلوک که از رایج ترین انواع سقف ساختمان در حال حاضر هستند بپردازیم. این دو سقف با هم شباهت ها و تفاوت های بسیاری دارند لذا مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک به شما یک دید کامل تر خواهد داد.

آشنایی با سقف وافل

مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک نیازمند این است که هر دو مورد را به خوبی بشناسید. سقف وافل از جنس بتن بوده و از سازه های مدرن به شمار میرود. این سقف ها به خاطر اینکه عملکرد سقف های دال بهینه تر باشد رایج شده اند. سقف وافل بیشتر در سقف های مرتفع کاربرد دارند و از آنها برای کاهش بارهای مرده روی سقف استفاده میشود. همچنین در مواردی که سقف با وزن زیاد مواجه نیست مثل نمایشگاه ها، فرودگاه ها، ایستگاه های مترو و… کاربرد دارند.

این سقف ها را با توجه به شکل هندسی (قالب مستطیل یا مربعی شکل) و کاربرد آنها، میتوان در دو دسته یک طرفه و دو طرفه قرار داد.

یک طرفه: سقف های وافل یک طرفه مستطیلی شکل هستند و در دال های یک طرفه و دهانه کوتاه کاربرد دارند. سقف وافل میزان مصرف میلگرد را کاهش میدهد و به همین خاطر نسبت به تیرچه بلوک مقرون به صرفه است.

دو طرفه: سقف های وافل دو طرفه، شکل مربعی یا قابلمه ای دارند و در دال های دو طرفه به کار گرفته میشوند. تیرچه های این سقف ها به شکل عمود برهم نصب میشوند و در مقایسه با سقف وافل یک طرفه، دارای هزینه و استحکام بیشتر هستند.

مزایا و ویژگی های سقف وافل

غیر ماندگار بودن قالب وافل یکی از مهمترین مزایای این روش است که پس از بتن ریزی سقف، جدا شده و میتوان دوباره از قالب استفاده کرد. همچنین زمانی که عمر مفید قالب به پایان رسید، میتوان آن را بازیافت کرد. به همین خاطر بلوک های سقفی را میتوان از ساختمان جدا کرد و در کنار اینکه منابع حفظ میشوند، سقف ساختمان سبک و ضد زلزله خواهد بود.

عدم نیاز به تیرچه های پیش ساخته باعث شده تا با مشکلات نصب تیرچه و بلوک مواجه نباشید و همین باعث میشود سقف از نظر فنی با کیفیت بالاتر و به شکل حرفه ای تر اجرا شود. از آنجایی که قالب استحکام بالایی دارد، نیروهای نفی میتوانند در تردد باشند و هیچکس نگران امنیت کارکنان و شکستگی قالب را نخواهد داشت.

این تنها بخش کوچکی از مزایای سقف وافل است و کمی جلوتر با دیگر موارد مهم آشنا خواهید شد.

آشنایی با سقف تیرچه بلوک

استفاده از بلوک های سیمانی و تیرچه های از قبل ساخته شده از روش های قدیمی و سنتی ساخت سقف به شمار میرود که به نسبت ساده است. در این روش از تیرچه به همراه بلوک های سیمانی، یونولیتی یا سفالی استفاده میشود و بیشتر مناسب ساختمان های بتنی یا اسکلت فلزی است. در کنار تیرچه و بلوک، در ساخت این سقف ها از بتن و میلگرد حرارتی نیز استفاده شده است. به کمک بتن بین تیرچه ها اتصال برقرار میشود.

مزایا و ویژگی های سقف تیرچه و بلوک

از مهمترین مزایای اجرای سقف تیرچه بلوک میتوان به سادگی آن اشاره کرد، چون سقف های تیرچه بلوک بدون نیاز به نیروی متخصص و توسط افراد معمولی پیاده سازی میشود و نیاز نیست آرماتوربندی یا قالب بندی انجام شود.

از آنجایی که در این سقف ها از بلوک های پیش ساخته و تیرچه استفاده میشود، کار با سرعت بالاتر و سادگی بیشتر پیش میرود، هیچ نیازی به کارهای کارگاهی وجود ندارد و هزینه مصالح و نیروی انسانی نیز پایین تر خواهد بود.

از دیگر ویژگی های مثبت این سقف ها میتوان به عایق بودن در برابر حرارت، صوت و رطوبت اشاره کرد. در صورتی که سقف را با روش تیرچه بلوک اجرا کنید، مصالحی مثل خاک و گچ کمتر مصرف خواهد شد.

مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک

مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک با در نظر گرفتن فاکتورهای متعدد صورت میگیرد. همه این فاکتورها زمان تصمیم گیری مهم هستند و بی توجهی به برخی از آنها ممکن است دردسرساز باشد، با این موارد در ادامه آشنا خواهید شد.

بررسی عملکرد سقف ها

سقف هایی که با استفاده از تیرچه و بلوک تهیه شده اند، عملکرد یک طرفه دارند. در این سقف ها دال توسط تکیه گاه های دو ضلع موازی خود پشتیبانی میشوند و از این طریق بارها را به یک سمت انتقال میدهند. به این شکل که تیرچه ها را در راستای دهانه ای که کوچکتر است قرار میدهند.

وافل ها به دو دسته یک طرفه و دوطرفه تقسیم بندی میشوند. در نوع یک طرفه سقف های وافل برای اینکه میلگردهای کمتری استفاده شود، تیرچه ها و میلگردها در یک جهت قرار میگیرند اما در سقف های وافل دو طرفه، از یک دال توسط تکیه گاه هایی که در چهار سمت آن قرار گرفته پشتیبانی می شود.

در دسته بندی دو طرفه، نسبت دهانه بزرگتر نسبت به دهانه کوچکتر کمتر از ۲ است. در صورتی که نسبت دهانه ها از ۲ بیشتر باشد، عملکرد آن مشابه دسته بندی یک طرفه خواهد بود. در سقف وافل دوطرفه میل گردها در دو سمت عمود بر یکدیگر نصب شده اند تا نسبت به حالت یک طرفه، مقاومت خمشی و استحکام وسط دهانه افزایش یابد.

مقایسه کیفیت اجرای سقف ها

اجرای سقف های وافل نیاز به آرماتوربندی و بتن‌ریزی دارد و از آنجایی که به صورت درجا صورت میگیرد، نیاز به استفاده از تیرهای از قبل ساخته شده وجود ندارد. به همین خاطر میتوان روی فرایند اجرای سقف و نقشه نظارت کامل داشت که همین موضوع سبب افزایش کیفیت دال خواهد شد.

این در حالی است که اجرای سقف تیرچه بلوک نیازمند تهیه بلوک و تیرچه های از پیش ساخته شده است کارگاه هایی است که نمیتوان روی فرایند تولید آنها نظارت داشت. در صورتی که کارگاه ها از بتن و آرماتور بی کیفیت استفاده کرده باشند، کیفیت اجرای سقف نیز تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. علاوه بر آن ممکن است بخش هایی از تیرچه فاقد میلگرد باشند و شما هم از این موضوع به هیچ وجه مطلع نخواهید شد.

مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک از نظر دهانه سقف

سقف وافل یک دال سبک و مشبک است که بیشتر مناسب دهانه های بلند است. در این سقف ها (وافل دوطرفه) از تیرچه هایی که عمود بریکدیگر هستند استفاده شده و در کنار افزایش استحکام، میتوان سقف هایی با دهانه های تا ۱۷  متر را نیز اجرا کرد. بدین ترتیب فضای مفید استفاده شده بیشتر میشود و نیاز به ستون گذاری کاهش خواهد یافت.

از آنجایی که در سقف های وافل یک طرفه تیرچه ها در یک سمت تعبیه شده اند، به خاطر وزن پایین سقف میتوان دهانه های ۸ تا ۹ متری را اجرا کرد. اما در سقف های تیرچه و بلوف دهانه سقف بین ۶ تا ۷ متر خواهد بود. اگر به دهانه بلندتر نیاز بود، باید از تیرچه های دوبل (یعنی دو تیرچه بغل هم) استفاده شود.

مقایسه هزینه تمام شده

قالب های وافل قیمت بالایی دارند ولی از آنجایی که این قالب ها را تا ۵۰ بار میتوان استفاده کرد، هزینه اجرای سقف های وافل نسبت به تیرچه بلوک و قیمت تیرچه در بلند مدت کمتر است. علاوه بر این مورد، زمان اجرای سقف تیرچه بلوک، نیاز است بلوک های از پیش ساخته شده را تهیه کنید و هزینه ساخت و حمل و نقل آنها را بپردازید.

این در حالی است که ساخت سقف های وافل به مواد و مصالح از پیش ساخته شده نیاز ندارد. اگر سقف های تیرچه بلوک بیشتر از ۴ متر را میخواهید اجرا کنید، باید در جهت عمود بر تیرچه ها، تیر میانی قرار دهید که این خود هزینه بر است.

مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک از نظر قیمت شامل این است: میخواهید یک پروژه کوچک را اجرا کنید، تیرچه بلوک از نظر هزینه و قیمت تمام شده گزینه بهتری خواهد بود اما در صورتی که یک سقف با دهانه بزرگ را پیاده سازی میکنید، وافل از نظر قیمت مقرون به صرفه تر است. در کنار قیمت، لازم است فاکتورهای دیگر را نیز مورد توجه قرار دهید و تنها براساس قیمت تصمیم گیری نکنید.

مدیریت و خنثی کردن بارهای مرده

از مهمترین ویژگی های یک سازه، قابلیت کاهش بارهای مرده موجود است. بار مرده شامل مواردی مثل وزن میلگردهای مصرفی و بتن استفاده شده در سازه است. در سقف وافل به دلیل حذف تیرهای میانی و مشبک بودن، با کاهش بار مرده روبرو خواهیم بود.

در حالی که سقف های تیرچه بلوک دارای تیرهای میانی هستند. از این تیرها جهت ایجاد تکیه گاه استفاده شده است و نمیتوان آنها را حذف کرد. علاوه بر آن اگر دهانه بیشتر از ۴ متر باشد، لازم است از کلاف میانی نیز استفاده شود.

در روش تیرچه و بلوک، بسته به اینکه از المان پر کننده بتنی، بلوک سفالی یا یونولیت استفاده شده باشد، مقدار بار مرده نیز متفاوت خواهد بود. به عنوان مثال در تیرچه های تک عدد آن چیزی حدود ۳۵۰Kg و در تیرچه های دوبل به طور میانگین ۶۰۰Kg بر متر مربع خواهد بود.

اما در سقف وافل مقدار بار مرده تقریبا ۲۰۰Kg خواهد بود و این یکی از تفاوت هایی است که در مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک لازم است مورد توجه قرار بگیرد. کاهش بار مرده در سقف های وافل سبب شده تا عملکرد بهتر سقف در دهانه های بلند را شاهد باشیم که این موضوع در ایجاد سازه های ضد زلزله مورد توجه قرار میگیرد.

مقایسه عایق بندی صدا و گرمای سقف

سقف وافل مشبک بوده و حفره های موجود در آب بخشی از صدا را به سمت خود جذب میکند و جلوی انعکاس صدا را میگیرد. همین موضوع در ایجاد عایق حرارتی در سقف های وافل  نیز نقش داشته و یکی از مزایای آن به شمار میرود.

از بارزترین نکات منفی استفاده از تیرچه و بلوک در سقف، این است که در برابر گرما و صدا عایق نیستند که این موضوع در مقایسه با سقف وافل قابل توجه خواهد بود.

ایمنی سقف: مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک

همانطور که اشاره شد، در سقف های وافل از تیرچه های عمود برهم استفاده شده که همین موضوع در افزایش صلبیت و استحکام سقف نقش جدی دارد. علاوه بر آن پایین تر بودن وزن سقف باعث شده تا زمان زلزله نیروی پایین تری به سقف وارد شود. در نقطه مقابل، تیرچه و بلوک به اندازه سقف وافل مستحکم نبوده و ارتعاش هایی که زمان بهره برداری ایجاد میشود، ممکن است سبب ایجاد نارضایتی افراد شود.

علاوه بر این موارد، خسارت زیاد این سقف ها باعث شده تا مراجع مربوطه نسبت به سقف تیرچه و بلوک محدودیت های بیشتری را اعمال کنند. اگر در سقف از بلوک های سیمانی استفاده شده باشد، ممکن است زمان وقوع زلزله بلوک ها پایین افتاده و افراد را در معرض خطر قرار دهد. در سقف های وافل قالب ها ماندگار نبوده و پس از اینکه سقف اجرا شد برداشته میشوند.

جذب آب توسط بلوک ها از دیگر نکاتی است که باید مورد توجه قرار بگیرد، چون این موضوع سبب تضعیف و عملکرد پایین سقف در مقابل زلزله خواهد شد. پس از اجرای درست سقف تیرچه و بلوک لازم است یونولیت ها جمع شوند که معمولا به خاطر هزینه بر بودن توسط پیمانکار نادیده گرفته میشود. همین موضوع باعث شده تا این سقف ها در مقابل آتش سوزی مقاوم نباشد.

اگر یونولیت ها دچار آتش سوزی شوند، اشتعال پذیری آنها خطرناک است و میتواند آتش را سریع تر گسترش دهد. همچنین گاز سمی که زمان احتراق ایجاد میشود، میتواند باعث بروز خسارات جانی و مالی خواهد شود.

با این وجود سقف های وافل در مقابل آتش سوزی عملکرد مناسبی دارند. در هر صورت اگر بخواهیم مقاومت در برابر حریق را به شکل درست مقایسه کنیم، لازم است صخامت و نوع بتن، میلگردهای استفاده شده و موارد دیگر را مورد بررسی قرار دهیم.

بررسی زیبایی ظاهری سقف ها

اگر از نمای پایین سقف های وافل را تماشا کنید، متوجه زیبایی ظاهری این سقف ها خواهید شد. این سقف ها در یونان باستان و دوره هخامنشیان مورد توجه طراحان و معماران قرار گرفته و دلیل آن نمای اکسپوز و جذابیت ظاهری این سقف ها بوده است.

در حالی که سقف های تیرچه و بلوک پس از اجرا ظاهر صافو تخت دارند و برای ایجاد نمای جذاب لازم است از سقف کاذب استفاده شود که این موضوع باعث ایجاد هزینه اضافی خواهد شد.

مقایسه مصالح سقف ها

یکی از جذاب ترین خصوصیات قالب های وافل این است که در سقف ماندگار نیستند، میتوان آنها را بازیافت کرد و حتی تا ۵۰ دفعه از آنها استفاده کرد. در حالی که بلوک های یونولیتی و سیمانی ماندگار هستند و همچنین زمان جابجا کردن بلوک ها، امکان شکستگی و خسارت وجود دارد.

از مهمترین نکات منفی مصالح سقف های تیرچه و بلوک این است که زمان آتش سوزی بلوک های یونولیتی و زمان وقوع زلزله، بلوک های سیمانی خطرساز میشوند. علاوه بر آن استفاده از مصالح سیمانی بار مرده دال را افزایش میدهد که کمی قبل تر این موضوع بررسی شد.

امکان حذف تیرمیانی سقف

از آنجایی که در سقف وافل دو طرفه تیر میانی حذف میشود، سرعت اجرای کار افزایش خواهد یافت. همچنین در این سقف اگر در قسمت جنوبی ساختمان دیوار برشی اضافه گردد، میتوان ستون C-2 و G-2 را حذف کرد.

در سقف های وافل دو طرفه میتوان در پارکینگ و همکف دارای ۳ سقف نمای اکسپوز را استفاده کرد. موارد زیر از دیگر نکات مثبت این سقف ها هستند:

عبور تاسیسات از سقف: با در نظر گرفتن مباحثی که در آیین نامه مهم شمرده شده و بسته به شکل سقف، این امکان وجود دارد که از فضای زیر سقف برای عبور تاسیسات استفاده شود. این که تاسیسات را از سقف عبور دهیم، وزن کف سازی سبک تر شده و در نتیجه بار مرده کمتری ایجاد خواهد شد. علاوه بر آن با افزایش ارتفاع مفید سقف و امکان تعمیر راحت تر تاسیسات زمان بهره برداری مواجه خواهیم بود.

ایجاد سقف آکوستیک و کنترل صدا: زمانی که سقف دارای چشمه ها و حفره های خالی باشد، صدا منعکس نمیشود. از این قابلیت در ساخت پارکینگ ها، سالن اجتماعات، آمفی تئاترها و… استفاده شده است و از این طریق افراد آرامش خاطر بیشتری را تجربه خواهند کرد.

جمع بندی

هدف از مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک این است که براساس شرایط خود رفتاری را در پیش بگیرید که پاسخگوی نیازهای پروژه باشد. به همین خاطر در این مطلب با سقف وافل و روش تیرچه بلوک آشنا شدیم و در کنار بررسی مزایا و معایب هرکدام، به یک مقایسه کلی پرداختیم. امیدواریم این آموزش برای شما مفید باشد. از اینکه تا انتها با ما همراه بودید، از شما متشکریم.

سوالات متداول

سقف وافل دال مجوف است یا مشبک؟

سقف وافل نوعی دال مشبک بوده که شباهت آن با نان وافل سبب شده تا به این نام شناخته شود. سقف هایی که تحت عنوان دال های مجوف یا تو خالی شناخته میشوند، شامل سقف های کوبیاکس، یوبوت و بابل دک می باشد.

سقف وافل مقرون به صرفه تر است یا سقف تیرچه و بلوک؟

برای پیاده سازی سقف های کوچک، هزینه تمام شده سقف های تیرچه بلوک کمتر خواهد بود و در پروژه های بزرگتر که دهانه سقف بزرگتر است، سقف وافل گزینه بهتری خواهد بود.

سقف وافل در چه مواردی مورد استفاده قرار میگیرد؟

از سقف وافل در ساخت فرودگاه ها، ایستگاه های مترو و قطار، ساختمان های تجاری، نمایشگاه ها، سالن های کنفرانس، سالن های آمفی تئاتر و سینما و موارد مشابه استفاده میشود.

دهانه در سقف تیرچه بلوک و سقف وافل چقدر میتواند باشد؟

در مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک از نظر حداکثر دهانه باید بگوییم که در سقف های وافل دوطرفه دهانه سقف میتواند تا ۱۷ متر باشد و این عدد در سقف های وافل یک طرفه بین ۸ تا ۹ متر است. اما در سقف تیرچه بلوک دهانه سقف ۶ تا ۷ متر خواهد بود که این عدد حداکثر فاصله ای است که بین ستون ها وجود دارد.

چند نوع قالب وافل وجود دارد؟

زمان اجرای سقف وافل میتوانید از دو نوع قالب استفاده کنید که شامل قالب یک طرفه یا دو طرفه است و این بر اساس نوع پروژه انتخاب میشود.