سقف وافل یکی از انواع سقف در سازه بوده که به نسبت از روش‌های جدید ولی بسیار کاربردی در ساخت سازه به شمار می‌رود. چرا که می‌تواند مزایای بسیاری را از شروع تا تحویل نهایی پروژه به همراه داشته باشد که در این مقاله به بررسی آن خواهیم پرداخت.
در این مطلب این عناوین را پیدا می‌کنید
سقف وافل چیسـت؟ به همراه بررسی ویژگی ها و نحوه اجرای آن
در برخی پروژه‌های پیمانکاری ساختمان یکی از مه م‌ترین مسائل در بحث اجرا سرعت انجام کار است. از طرفی تکنولوژی‌های ساخت و ساز روز بروز در حال پیشرفت هستند. از عملیات عمران گرفته تا طراحی سازه و نقشه کشی همگی نیاز به دقت و سرعت انجام کار دارند. سقف وافل از دید کلی یکی از روش‌های سودمند و مهم در ساخت سازه به شمار می‌رود. چرا که می‌تواند مزایای بسیاری را از شروع تا تحویل نهایی پروژه به همراه داشته باشد. 
این نوع اجرای سقف‌ها نسبت روش‌های دیگر چه سودی برای مجریان طرح دارد؟ چگونه اجرا می‌شوند و آیا استفاده از این سقف‌ها می‌تواند بهره‌برداری و کیفیت لازم را تامین کند؟ به طور واضح‌تر آیا استفاده از سقف وافل در تمامی اوقات مفید واقع می‌شود؟
ما در این مقاله قصد داریم تا با پرداختن به توضیحات لازم در مورد سقف‌های وافل شما را بیشتر با سقف وافل آشنا کنیم. اگر شما هم به دنبال پاسخ پرسش‌های خود درباره سقف وافل هستید، پیشنهاد می‌کنیم که این مقاله را انتها دنبال کنید.
نگاهی به تاریخچه سقف وافل
بنا به مستندات تاریخی اجرای سقف‌های وافل از قرن ۱۹ میلادی شکل گرفته است. در واقع ظهور این سبک با پیشرفت فناوری‌های ساخت و ساز و به وجود آمدن ماشین آلات جدید همراه بوده است. ابتدا سبک وافل در اروپا و آمریکا بیشتر رایج بود. با گذشت زمان این نوع سقف‌ها در بین معماران و مهندسان بیشتر شناخته شد. امروزه هم به دلیل استقامتی که دارد در سازه‌های امروزی هم قابل استفاده هستند.
این استحکام را می‌توان در بسیاری از بناهای امروزی در سطح شهرهای مدرن و نیمه مدرن مشاهده کرد. مکان‌هایی که اغلب دهانه وسیعی برخوردار هستند مثل فروشگاه‌ها، پارکینگ‌ها، هتل‌ها، مراکز تجاری، موزها، استخرها و سالن‌های ورزشی. تاریخشناسان و مورخان ایرانی می‌گویند ایده باربری دو طرفه که داخل سقف‌های وافل هم وجود دارد، در بناهای دوره هخامنشیان هم وجود داشته است. با این وجود در مورد تاریخچه استفاده از سقف وافل یا به نوعی مشابه آن در ایران می‌توان گفت که به ۲۵۰۰ سال پیش می‌رسد.
نظرات تاریخشناسان از این جهت هستند که در ساخت سقف تخت جمشید از الوارهای چوبی قائم استفاده شده است و از این جهت تا حدودی شباهت به سبک اجرای سقف‌های وافل بتنی دارند.
سقف وافل چیست و چند نوع دارد؟
در ساختمان‌سازی استانداردهای مختلفی برای به ثمر رساندن هر چه بهتر پروژه از صفر تا صد وجود دارد. سرعت انجام کار، امنیت اجرا و کاهش بار مرده از فاکتورهایی هستند که شامل اجرای سقف وافل می‌شوند. در واقع به دلیل شکل شبکه‌ای سقف که به صورت شیرینی وافل (Waffle) است این نوع سقف‌ها را نوع وافل بتن می‌نامند.
اجرای این نوع سقف به کمک قالب‌های پلاستیکی یا کامپوزیتی صورت می‌گیرد. از نظر تخصصی این نوع سقف سازی از سقف‌های یوبوت و کوبیاکس سریع‌تر انجام می‌شود و وزن کمتری را هم به بار کلی ساختمان اضافه می‌کند. علاوه بر این می‌توان اضافه کرد که بعد از زیرسازی و کار گذاشتن وافلها، میلگردگذاری و آرماتوربندی یکجا انجام می‌شود. در ادامه بیشتر با این سبک جالب سقف وافل لانه زنبوری آشنا خواهیم شد.
با انواع سقف وافل آشنا شوید
سقف وافل از انواع سقف بتنی در ساختمان بوده که در مورد دسته بندی آن هم می‌توان به دو نوع سقف وافل یک طرفه و سقف بتنی وافل دو طرفه اشاره کرد. تفاوت میان این دو در دهانه یا همان «بر» محل اجرا و نسبت طولی و عرضی پروژه است. وافل یک طرفه به شکل مستطیل است و برای دهانه‌های کم عرض استفاده می‌شود. از طرفی وافل دو طرفه شکل مربعی دارد و برای دهانه‌های عریض با استحکام و ایمنی بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
لازم به ذکر است که موارد مهم اقتصادی که در دو نوع یک طرفه و دو طرفه وجود دارد، شامل میزان مصرف بتن هم می‌شود. در سقف وافل دو طرفه که تیرچه‌ها در دو جهت سقف به کار می‌روند، مصرف بتن بیشتری نسبت به نوع اول صورت می‌گیرد. البته لازم به ذکر است که این کاربری برای دهانه‌های بزرگ مفید واقع می‌شود.
بیشتر بخوانید: تیرچه چیست؟
از نظر کارشناس زمانی که طول دهانه اجرایی بیشتر از ۹ یا ۸ متر باشد، باید از سقف وافل دو طرفه استفاده شود. در مورد سقف‌های یک طرفه همانطور که اشاره کردیم در دهانه‌های کوتاه‌تر از ۸ متر استفاده می‌شود. در جمع‌بندی کلی این بخش می‌توان گفت که انتخاب سیستم سقف سازی مناسب هر پروژه وابسته به عواملی چون تعداد طبقات، وجود دیوارها، نوع تیرریزی و پلان است. به طور کلی در فاصله ستون ۸ و کمتر آن بیشتر مهندسان ترجیح می‌دهند از وافل یکطرفه استفاده کنند.
سبک های اجرایی سقف وافل یک طرفه و دو طرفه وافل چه تفاوت هایی دارند؟
در مورد تفاوت اجرایی سقف‌های وافل یک و دو طرفه باید به چند مورد اشاره کرد. اولین مورد این هست که در اجرای نوع یک طرفه وافل بتنی ستون‌ها حذف شدنی نیستند. این نوع سقف به روی تیرها کار گذاشته می‌شود؛ به شکلی که میلگردگذاری تیرچه‌ها در یک جهت باشد.
سقف یک طرفه دو تکیه‌گاه ستونی دارد که بار را از این طریق به ستون انتقال می‌دهد. بین اجرای سقف تیرچه بلوک و سقف وافل بتنی یک طرفه تفاوتی که وجود دارد این هست که در اجرای مدل وافلی نیاز به تیرچه، یونولیت یا بلوک نیست. درباره سقف وافل نوع دو طرفه هم باید گفت که در هر دو سمت تیرچه و ستون به عنوان تکیه‌گاه برای سقف عمل می‌کنند که در مجموع چهار تکیه‌گاه در هر ستون بوجود می‌آید.
در مورد دیگر تفاوت اجرایی بین این دو می‌توان گفت که در میلگرد گذاری سقف وافل یک طرفه از میلگرد حرارتی استفاده می‌شود. در نوع دو طرفه هم میلگرد اصلی به اصطلاح شبکه‌ای کاربرد دارد. در جمع‌بندی این موضوع می‌توان دریافت با اینکه اجرای سقف وافل دو طرفه از نظر اقتصادی هزینه بیشتری دارد، ولی می‌توان از آن در اجرای دهانه‌های وسیع و جهت حذف تیرهای میانی استفاده بسیار مفیدی کرد.
آیا سقف وافل بتنی در اسکلت های بتنی و فلزی هم فابل اجرا است؟
بسیاری از مهندسان و مجریان ساختمان سقف وافل را با نام سقف مشبک هم می‌شناسند. به ویژه مهندسانی که در پروژه‌های اجرایی مثل سوله‌های صنعتی، کتابخانه و آمفی تئاتر سابقه کار دارند. با این وجود بسیاری به دنبال اجرای سقف وافل در سازه‌های اسکلت فلزی و فولادی هستند. در ادامه به توضیحاتی در اینباره اشاره خواهیم کرد.
سقف وافل در اسکلت فولادی
سقف وافلی را می‌توان مانند سازه بتنی روی اسکلت فلزی هم اجرا کرد. از این جهت که سقف وافل یک طرفه مثل سقف یونولیت در سازه فولادی عمل می‌کند. هم نوع یک طرفه و هم نوع دو طرفه سقف وافلی روی این سازه‌ها قابل اجرا هستند. از نظری هم گفته می‌شود نوع دو طرفه در سازه فولادی دهانه بلندتری به وجود می‌آورد که در نتیجه مقطع ستون‌ها را کمتر می‌کند و از نظر اقتصادی به پروژه کمک می‌کند.
استفاده از این سقف‌ها در سازه فلزی می‌تواند دهانه‌های بزرگی را به وجود بیاورد و از طرفی هزینه‌ها را کاهش دهد. بر خلاف سقف‌های عرشه فولادی و تیرچه کرومیت، در سازه فلزی استفاده از این نوع سقف‌ها باعث می‌شود هزینه‌ها تا حدودی کاهش پیدا کند. مزیت بعدی این هست که در این سازه می توان تیرهای فرعی را حذف نمود و کامپوزیت روی سقف اجرا شود.
به ویژه در نوع دو طرفه سقف وافل قابلیت این وجود دارد که سقف بدون نیاز به تیرچه، مستقیم به ستون اتصال پیدا کند. لازم به ذکر است که اجرای اسکلت فلزی بدون تیر میانی اجرا را آسان و کم‌هزینه‌تر می‌کند.
حداکثر دهانه قابل اجرا با سقف وافل چیست؟
با وجود سقف‌های وافل می‌توان دهانه‌های بلندی را از طراحی تا اجرا پیاده‌سازی کرد. همانطور که تا حدودی اشاره شد حداکثر دهانه سقف‌های وافل یک و دو طرفه با هم متفاوت است. از نظر اینکه در اجرای سقف وافل بتن قسمت زیر سقف حذف می‌شود می‌توان گفت که سقف سبک و دهانه بیشتر می‌شود. عملکرد دو طرفه و حذف بتن ناکارآمد از عمده‌ترین دلایلی است که کشش به اجرای این نوع سقف‌ها در شرایطی زیاد است.
در مورد سقف‌های وافل یک طرفه می‌توان اضافه کرد که عملکرد آن تا حدود زیادی مشابه تیرچه بلوک است. از این نظر که وجود تیرهای میانی در این مدل سقف وافل ضروری محسوب می‌شود. لازم به ذکر است که دهانه بیش از ۸ یا ۹ متر برای این مدل سقف نمی‌توان در نظر گرفت.
حداکثر دهانه سقف وافل دو طرفه
در سقف وافل دو طرفه تیرچه بار جدی به تیرچه‌ها وارد نمی‌شود و بار موجود از طریق چهار طرف ستون «که توضیح آن داده شد» به فونداسیون وارد می‌شود. این مورد سبب می‌شود که اینگونه سقف‌ها مقاومت بیشتری داشته باشند و در دهانه‌های بلندتری اجرا شوند. حداکثر طول دهانه معمول در این نوع سقف می‌تواند ۱۲ متر باشد.
بنا بر شرایط اجرایی در برخی مواقع می‌توان این دهانه را نهایت تا ۱۷ متر هم اضافه کرد. در این شرایط که دهانه بیشتر از ۱۲ متر اجرا می‌شود از تیرهای آویز دار استفاده می‌کنند.
فاصله ستون‌ها در سقف وافل
یکی از سیستم‌های پیاده‌سازی سقف که دست طراحان را در انتخاب فاصله تا حدودی باز می‌گذارد، همین سقف وافل است. همانطور که در بحث دهانه هم اشاره کردیم سقف فاصله بین ستون در این سبک تا حداکثر ۱۷ متر است. در مورد نوع وافل دو طرفه می‌توان گفت که برای دهانه تا ۱۲ متر کاربرد دارد و نوع یک طرفه تا ۸ متر کاربردی است. با وجود این تفاسیر می‌توان استفاده از سقف وافلی بتنی را در آمفی تئاتر، کتابخانه و تالارها را تا حدود زیادی توجیه کرد.
با کاربرد سقف وافل بتنی بیشتر آشنا شوید
برخلاف باور برخی از متخصصین این نوع سبک سقف‌سازی از گذشته‌های بسیار دور وجود داشته است که از نمونه‌های آن می‌توان به تئاتر ملی بریتانیا، متروی واشنگتن، بنای آکروپولیس یونان وبسیاری از بناهای دیگر اشاره کرد. ممکن است شما هم در فضاهایی مثل مترو این نوع سقف‌ها را نیز دیده باشید.
در مورد کاربرد کلی این نوع سقف‌ها می‌توان گفت که بیشتر برای فضاهایی استفاده می‌شوند که بار زیادی روی سقف سوار نیست. با این وجود در ادامه با نگاه کمی جزئی‌تر به مزایا و معایب اجرای این نوع سقف‌های بتنی خواهیم پرداخت.
مزایای سقف وافل بتنی را بشناسید
اولین مورد سرعت اجرای سقف است که نسبت به روش‌های اجرایی دیگر در مدت زمان کمتری انجام می‌شود. دومین مورد مهم سهولت در انجام کار است که در پروژه‌های پیمانکاری ساختمان بسیار اهمیت دارد. در مورد اجرا و کارگزاری هم می‌توان گفت که محیط ایمنی خوبی را برای کارگران ایجاد می‌کند که با ماندگاری و مقاومت بالایی نیز همراه است.
شکل ظاهری بعد از اجرای سقف وافلی از نظر معماری می‌تواند جالب باشد و ایده‌های طراحی را بیشتر کند. بتن و فولاد کمتری در اجرا و ساخت آن استفاده می‌شود. علاوه بر تمامی این موارد که عملکرد بالا و کیفیت خوب را به همراه دارد، این مورد را باید اضافه کرد که اگر قالب‌های وافل به درستی و بعد از رسیدن بتن به مقاومت کافی با نظارت مهندس اجرا اول چرب و بعد جدا شود، می‌تواند تا چند مرتبه هم مورد استفاده قرار بگیرند.
با این وجود توصیه می‌شود که از شبکه‌های وافلی زنجیره‌ای و قفل دار استفاده کنید که امکان جدا کردن راحت‌تری دارد. لازم به ذکر است که اجرای این نوع سقف‌ها می‌تواند باعث کمتر شدن تعداد ستون‌ها شود که مهندسان و معماران ساختمانی ارزش این مورد را به خصوص در فضاسازی می‌شناسند.
چه معایبی در اجرای سقف وافل بتنی وجود دارد؟
با وجود تمامی که ویژگی‌های مثبت در مورد قالب وافل، باید اضافه کرد که خرید خود قالب‌ها از هزینه به نسبت زیادی در مقایسه با متریال سبک‌های دیگر سقف‌سازی برخوردار هستند. یکی از عمده‌ترین اشکالاتی هم که به سقف‌ها می‌گیرند، سختی بسیار زیاد اجرای آن در سطوح شیب‌دار است که محدودیت‌هایی را از این جهت اعمال می‌کند. در سطوح شیب‌دار باید بخش‌های زیرسازی و خالی را با خاک پر کرد که هم هزینه بردار است، هم زمان زیادی را از این جهت تلف می‌کند.
سقف وافل در چند مرحله اجرا می‌شود
به طور کلی می‌توان گفت که اجرای سقف‌ها با استفاده از باکس‌های وافل در پنج مرحله صورت می‌گیرد که در ادامه به شکل خلاصه آن را توضیح خواهیم داد.
زیرسازی
برای سقف‌های بلند مرحله اول استفاده از اسکفولد و جک بلند است. بدین ترتیب اولین مرحله اجرای سقف وافل با نصب جک و کارگذاشتن قالب‌های وافل شروع می‌شود. در مورد تفاوت این مرحله سقف تیرچه با سقف وافل می‌توان گفت در اجرای اولیه زیرسازی دیگر نیازی به تخته بندی و قالب نیست، چرا که قالب‌ها یا باکس‌های وافل به عنوان نگهدارنده بتن عمل می‌کنند.
قوطی کشی یا شاسی کشی
بعد از زیرسازی قوطی‌ها به عنوان تکیه‌گاه برای قالب‌های وافل اجرا می‌شوند که برای این مرحله دو روش اجرایی وجود دارد. روش اول قوطی به شکلی جاگذاری می‌شود که لبه‌های دو قالب وافل روی یک قوطی بنشیند که این روش ایمنی کمتر و صرفه اقتصادی بیشتری دارد. در روش دوم به ازای هر قوطی یک قالب گذاشته می‌شود که مطمئن‌ترین و بصرفه‌ترین روش، شامل بخش دوم می‌شود.
قالب گذاری وافلها
بعد از اینکه وافل جاگذاری شد نوبت به میلگرد گذاری و آرماتوربندی می‌رسد. این مرحله برای کارگران و دیگر افراد با امنیت و راحتی همراه است چرا که وافلها استحکام بالای برخوردار هستند. از این جهت رفت و آمد می‌تواند به راحتی صورت بگیرد. با جمع‌بندی این عنوان می‌توان به این نکته پی برد که زمان اجرای سقف تا چه اندازه می‌تواند کوتاه‌تر از سبک‌های دیگر اجرایی سقف باشد.
آرماتور بندی
بعد از مرحله قالب‌گذاری و بست دادن استاندارد وافلها به قوطی‌ها، طبق نقشه طراحی شده سقف وافل اجرا می‌شود. آرماتور بندها با رعایت حد فاصل بین هر میلگرد و قالب، شروع به تنیدن میلگردها به شکل مش گسترده می‌کنند.
بتن ریزی
با نظارت بر سطوح نگهدارنده سقف و شکل منظم آراماتور بندی برای جلوگیری از نشت بتن، در اینجا مرحله بتن ریزی سقف شروع می‌شود. به دلیل محیط وسیع برای بتن ریزی در سقف وافل بتنی دیگر نیازی به ویبراسیون بتن نیست و اجرای به نسبت راحتی هم دارد. لازم به ذکر است که در صورت لزوم و صلاح‌دید مهندسان اجرایی بعد بتن ریزی سطح بالایی سقف با استفاده از ماله پروانه‌ای سیقل می‌خورد.
نکاتی درباره آخرین مرحله سقف وافلی
همانطور که در بالا اشاره شد با سخت شدن بتن و رسیدن به مقاومت نهایی، قالب‌های وافل به دقت باز می‌شود تا بتوان در پروژه‌های دیگر هم از آن استفاده شود. در زمان برداشت قالب از بتن ممکن است باکس‌ها دچار شکستگی یا ترک خوردگی شوند. در برخی مواقع هم ممکن است به دلیل نداشتن مهارت در برداشتن قالب، باکس قالبی داخل بتن فرو رود. در این راستا در ادامه چند نکته را برای برداشتن قالب به شما معرفی خواهیم کرد.
- در زمان بیرون کشیدن قالب از بتن توسط کارگر، وافل با نظارت مهندس اجرایی چرب شود. برای اینکار به ظور معمول از روغن‌های گیاهی استفاده می‌شود.
- زمانی که به مرحله آخر جداسازی می‌رسید، مطمئن شوید که بتن به مقاومت کافی رسیده باشد. مدت زمان خارج کردن وافل بر حسب دما مشخص می‌شود که برای جزئیات بیشتر باید به مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان مراجعه کرد.
- قالب وافل باید از چهر طرف بیرون کشیده شود و در حین این کار از وسیله نوک تیز به هیچ وجه استفاده نشود.
بعد از این مرحله به نازک کاری می‌رسیم. برخی از طراحان و مجریان ممکن است استفاده از سقف‌های کاذب را برای سالن و اتاق‌ها مناسب بدانند. برخی دیگر هم از این فضا بیشترین استفاده را می‌کنند و با استفاده از نورپردازی، طراحی نقش و نگار‌های مختلف آن را به اثری زینت بخش تبدیل می‌کنند.
سخن پایانی
با جمع‌بندی مواردی که درباره سقف وافل بتنی به آن اشاره شد می‌توان دریافت که این نوع سقف‌ها نسبت به نوع کاربری و استانداردهای عمرانی مربوط به ساخت و ساز کاربردهای متفاوتی دارند. لذا به دور از هر قواعد و قانون‌های غیر استانداردی باید به جزئیات ساخت و کاربری این نوع سقف‌ها در پروژه‌های ساختمانی، دقت ویژ‌ه‌ای داشت تا از بروز اشکالات اجرایی سازه بتنی یا فولادی جلوگیری شود.
آیین‌نامه‌هایی در این زمینه وجود دارد که طراحان طبق آن دست به طراحی به کمک نرم افزار می‌زنند. علاوه بر نرم افزارهای مرسوم نقشه کشی از Safe و نرم افزار Etabs در ساختار و طراحی این شبکه‌ها استفاده می‌شود. در این راستا سعی داشتیم که در این مقاله اطلاعات مفیدی را در اختیار شما قرار دهیم.
سوالات متداول
۱- سقف وافلی باعث کمتر شدن استحکام سازه نمی‌شود؟
جواب: در صورتی که زمان بهره‌برداری از سازه بار زنده و وارد شده به ساختمان بیش از حد استاندارد مقررات ساخت و ساز نباشد، خیر.
۲- با وجود سبک‌های مختلف ساختمان سازی چرا باید از سقف وافل بتنی استفاده کرد؟
جواب: در بسیاری از پروژه‌های عمرانی سرعت انجام عملیات و کیفیت عملکرد کلی اهمیت دارد که سقف وافل به خوبی از پس آن برمی‌آید.
۳- از متریال باکس‌های وافلی تا چند مرتبه می‌توان استفاده کرد؟
جواب: با توجه به اینکه در آوردن قالبی و اصولی این باکس ها از سقف نیازمند دقت و تجربه است چند جواب برای این سوال وجود دارد. با این وجود به طور معمول از این وافل ها می‌توان بیش از یک مرتبه استفاده کرد.
۴- چگونه می‌توان از نحوه درست اجرایی این سقف‌ها مطمئن شد؟
جواب: با استفاده از متخصصین با تجربه در این حوزه و تهیه کردن متریال با کیفیت از شرکت‌های معتبر هیچ جای نگرانی در اجرای کیفی این نوع سقف‌ها وجود نخواهد داشت.