سقف وافل یا سقف روبان دار یک دال بتنی است که ظاهری زیبا و بسیاری از مزایای اقتصادی و فنی دارد. برای ساخت این نوع سقف از قالب های وافل استفاده می شود. این قالب ها بار مرده سازه را کاهش می دهند و منظره ای عالی در قسمت پایین سقف ایجاد می کنند. در این مطلب مزایا و معایب سقف وافل توضیح داده خواهد شد. در زیر برای اولین بار ما به این سوال پاسخ " سقف وافل است?”
تاریخچه
برای پاسخ به این سوال که "سقف وافل است?"ما باید به تاریخ خود را از ظهور مراجعه کنید. ایده سیستم تیرچه دو طرفه با سوراخ در پایین به حدود 2500 سال پیش در دوره هخامنشی اشاره دارد. طبق تحلیل باستان شناسان از تیرهای چوبی متعامد در سقف تخت جمشید استفاده شده است. این نوع از سقف به تازگی به عنوان سقف صندوق است که منشا وافل شناخته شده است. انواع مختلفی از این سقف در در قرن گذشته مورد استفاده قرار گرفته است. معبد پانتون روم باستان نمونه دیگری از استفاده از اسلب صندوق است. در این معبد از دال توخالی برای پوشش دهانه 43 متری استفاده می شود.
دال وافل مورد استفاده در تخت جمشید (بالا) و معبد رومی پانتون (پایین)
اسلب های وافل به معنای مدرن خود به قرن 20 باز می گردد زیرا صنعت ساخت و ساز گسترش یافته و موضوعات معماری از اهمیت بیشتری برخوردار شده است. در این دوره نیاز به دهانه های وسیع تر با ستون های کمتر برای اجرای طرح های معماری نامنظم به موضوعی چالش برانگیز تبدیل شده است. اما مشخص نیست که کدام کشور یا کدام ساختمان برای اولین بار از دال وافل استفاده کرده است.
روش ساخت اسلب وافل
در مرحله اول پشتیبانی های عمودی و افقی باید مرتب شوند. سپس قالب های وافل با توجه به طرح ساختار در مناطق مشخص شده قرار می گیرند. در این حالت نیازی به قالب های بتونی پیش ساخته نیست زیرا قالب های وافل برای جلوگیری از نشت بتن کافی است. تیرچه ها معمولا با استفاده از فرم های استاندارد گنبد مربع شکل می گیرند.
در مرحله سوم تقویت با توجه به طرح قرار می گیرد. به دلیل استحکام بالای قالب های وافل به راحتی قابل جابجایی و کار بر روی این قالب ها خواهد بود. برای افزایش مقاومت برشی مشت زدن سرهای جامد در نظر گرفته شده در ستون ها (این قسمت با حذف قالب های وافل در اطراف ستون ها ساخته شده است). پس از بررسی مرحله ریختن بتن تقویت کننده شروع می شود. وقتی بتن به اندازه کافی سخت شود قالب های وافل برداشته می شوند. بدین ترتیب شکل وافل در سطح پایین ظاهر می شود و یک دال قوی برای بهره برداری است.
طراحی اسلب وافل
طراحی اسلب وافل می تواند با کمک نرم افزار و مقررات به عنوان طراحی اسلب دیگر انجام می شود. نرم افزار ایمن و استانداردها و مقررات ویژه برای طراحی سازه ها با اسلب وافل وجود دارد.
پارامترهای طراحی این نوع سقف شامل ضخامت دال بالا, ضخامت وب در تیرچه, عرض تیرچه, و فاصله بین هر تیرچه. همانطور که می دانید از تیرچه های پیش ساخته در دال وافل استفاده نمی شود و عرض تیرچه ها بر اساس عرض دو لبه قالب های وافل تعیین می شود. ویژگی های اسلب وفل که می تواند در طراحی خود مورد توجه قرار گیرد به شرح زیر است:
ضخامت دال بالا بین 75 تا 130 میلی متر است (نسبت ضخامت دال به دهانه دال 1 تا 24 است)
عرض تیرچه ها بسته به عرض لبه های قالب بین 130 تا 150 میلی متر است.
فاصله تیرچه ها هر 915 میلی متر (حداکثر) در مرکز است. فاصله بستگی به اندازه قالب های وافل مورد استفاده دارد.
نسبت ضخامت وب در دهانه تیرچه به دال 1 تا 1 تا 25 است.
مقادیر ذکر شده در بالا ممکن است بسته به مقررات مورد استفاده در کشورهای مختلف متفاوت باشد.
مزایای دال وافل
در این بخش به برخی از مزایای سیستم کف دال وافل اشاره خواهیم کرد. مهمترین مزیت سیستم کف دال وافل حذف ستون های غیر ضروری است. علاوه بر تاثیرات منفی این ستونها بر معماری ساختمان باعث افزایش وزن و هزینه سازه ها نیز می شود. این سیستم دهانه بزرگتر با مواد کمتر که باعث می شود ساخت و ساز مقرون به صرفه تر و سازگار با محیط زیست فراهم می کند. علاوه بر دو راه سیستم تیرچه منجر به ظرفیت حمل بیشتر از اسلب یک طرفه سنتی است. سیستم وافل نیز ظاهر معماری مطلوب در سقف است که می تواند جذاب تر با استفاده از ایده های روشنایی را فراهم می کند. در کنار این سیستم فراهم می کند لرزش کمتر با توجه به وجود تیرچه دو طرفه تقویت است.
همانطور که قبلا ذکر شد یکی از مزایای سیستم دال وافل حذف تیرچه های پیش ساخته است که با حمل و نقل و ذخیره سازی دشوار هزینه بیشتری دارد. همچنین مواد قالب باعث جذب کمتر بتن و کیفیت بالاتر بتن می شود. در این مورد روند ارتعاش است. اگر کف بین دنده ها فراهم شود می توان خدمات ساختمانی را از طریق این خدمات انجام داد. یکی از پیاده سازی های اختصاصی این سیستم نامیده هولدک میشود.
سازه های مهم با اجرای سیستم کف دال وافل
با توجه به مزایای فنی و اقتصادی و زیبایی شناختی سقف وافل این سیستم در دهه های اخیر در بسیاری از سازه های مهم مورد استفاده قرار گرفته است. اسلب وافل عمدتا دال در سازه های مانند فرودگاه استفاده می شود, سالن های صنعتی, پارکینگ چند سطحی, سازه های تجاری, و غیره. برخی از این موارد به شرح زیر ذکر شده است:
تاتر ملی سلطنتی در لندن که معمولا به عنوان سینمای ملی شناخته می شود از سیستم وافل استفاده می کرد. این یکی از سه برجسته ترین سالن های هنرهای نمایشی بودجه عمومی بریتانیا که دارای بیش از است 2000 ظرفیت صندلی دارد.
مترو واشنگتن دی سی یکی از متداول ترین سازه های معماری است. در این ساختمان از سیستم سقف وافل استفاده می شود. طرح سازگار از سازه های بتنی, برنز و گرانیت وسایل, روشنایی الحاق, و علامت های زیبایی متحد کردن این ایستگاه شده است.