مقایسه سقف تیرچه بلوک و سقف وافل
سقف ها از مهمترین اعضای سیستم سازه‌ای در ساختمان‌ها محسوب میشوند. انتخاب مناسب یک سیستم سقف در ساختمان سبب کاهش خطرهای ساخت و ساز، بلایای طبیعی، و افزایش عمر مفید سازه خواهد شد. در این نوشتار، تیم تخصصی شرکت آبا به مقایسه سقف سنتی تیرچه بلوک و سقف وافل پرداخته است، هدف اصلی این نوشتار تبیین خصوصیات فنی، اجرایی و اقتصادی هر کدام از این سیستم‌ها میباشد. در این نوشتار در 11 مورد سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک مقایسه شده اند و در پایان با ارائه یک جدول نهایی این موضوعات به صورت خلاصه متن نمایش داده شده است.
1-هزینه ساخت:
1-1-هزینه ساخت و ساز سقف تیرچه و بلوک
برای اجرای سقف های تیرچه و بلوک، تیرچه ها اصولا در کارگاه های تیرچه و بلوک ساخته میشوند (تصویر1) و پس از ساخت به کمک جرثقیل بر روی سقف قرار داده میشوند (تصویر2)، سپس بلوک ها پر کننده سقف (بلوک سیمانی، سفالی، یونولیت و...) فضای مابین تیرچه‌ها را پر میکنند، پس از این مرحله، آرماتور رویه سقف بسته میشود و بتن ریزی سقف انجام میگیرد. به طور کلی هزینه ساخت تیرچه،حمل آن، قیمت بلوک یونولیت و اجرای سقف تیرچه و بلوک در جدول یک (1) نمایش داده شده است.
تصویر1-نحوه تولید تیرچه در کارگاه
تصویر2-نحوه قرارگیری تیرچه و مصالح پرکننده در سقف
جدول1-هزینه هر متر مربع تیرچه و یونولیت
|
ردیف
|
نوع خدمات
|
واحد
|
مقدار مورد نیاز در هر متر مربع ساخت
|
قیمت واحد (تومان)
|
قیمت نهایی
(تومان)
|
|
1
|
تیرچه پاشنه بتنی آماده
|
متر طول
|
1.6
|
250.0000
|
400.000
|
|
2
|
بلوک یونولیت
|
عدد
|
1
|
180.000
|
180.000
|
|
3
|
هزینه جرثقیل
|
متر مربع
|
1
|
50.000
|
50.000
|
|
4
|
هزینه آرماتور بندی و قالب بندی
|
متر مربع
|
1
|
500.000
|
500.000
|
|
مجموع
|
1.130.000
|
||||
2-1-هزینه ساخت و ساز سقف وافل
در اجرای سقف های وافل (https://abaaeng.com/i-16451/%D8%A7%D8%AC%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D8%B3%D9%82%D9%81-%D9%88%D8%A7%D9%81%D9%84) مهمترین پارامتر اصلی که میبایست در نظر گرفت، هزینه خرید قالب های وافل و قیمت دستمزد اجرای آن میباشد، در جدول 2 این موضوع نمایش داده شده است. فرضیه اصلی در این محاسبات یک سازه 5 طبقه بتنی میباشد که صرفا میبایست برای یک طبقه آن قالب های وافل را خریداری نمود.
جدول2-هزینه هر متر مربع سقف وافل
|
ردیف
|
نوع خدمات
|
واحد
|
مقدار مورد نیاز در هر متر مربع ساخت
|
قیمت واحد (تومان)
|
قیمت نهایی
(تومان)
|
|
1
|
قالب وافل یک طرفه
|
متر مربع قالب
|
0.14
|
750.000
|
105.000
|
|
2
|
هزینه آرماتور بندی و قالب بندی
|
عدد
|
1
|
800.000
|
800.000
|
|
3
|
بازخرید قالب های وافل
(از هزینه نهایی کسر میگردد)
|
متر مربع قالب
|
0.14
|
375.000
|
52.500
|
|
مجموع
|
852.500
|
||||
همانطور که مشخص هست هزینه نهایی اجرای اسکلت بدون در نظر گرفتن متریال مصرفی همچون آرماتور و بتن در سقف های وافل نسبت به تیرچه و بلوک نزدیک به 25 درصد کمتر میباشد، البته در قسمت دیگری از این نوشتار مصالح مصرفی در هر دو نوع از سقف ها بررسی خواهد شد.
2-وزن و بار مرده سازه:
شاید یکی از مهمترین پارامترهای تعیین کننده در نیروهای وارد بر سازه، وزن نهایی یا همان وزن موثر اسکلت باشد، همانطور که در آیین نامه 2800 کشور عزیزمان ایران بیان شده است، نیروی وارد بر سازه رابطه مستقیمی با وزن موثر لرزه ای سازه دارد:
وزن موثر لرزه ای سازه شامل بار مرده سقف ها و دیوارها، به علاوه سربار مرده و درصدی از بارزنده و برف میباشد، برای محاسبه وزن مرده سقف ها از دیتایل های موجود سقف های تیرچه و یونولیت و سقف وافل یک و دو طرفه استفاده میکنیم:
همانطور که مشخص است وزن سقف تیرچه و بلوک در طبقات با فرضیات نمایش داده شده برابر 460 کیلوگرم در هر متر مربع میباشد.
برای محاسبه وزن سقف وافل یک طرفه جزییات آن مطابق با تصویر 3 است:
تصویر3-جزییات سقف وافل به همراه کف سازی و سقف کاذب تیپ طبقات مسکونی (ابعاد به سانتی متر)
|
وزن واحد سطح اجزا و مصالح در طبقات
|
||||
|
مصالح مصرفی
|
وزن مخصوص
|
ضخامت
(m)
|
تعداد
|
شدت بار
|
|
بتن رویه
|
2500
|
0.05
|
1
|
125
|
|
بتن تیرچه
|
2500
|
0.02
|
1
|
100
|
|
پوکه معدنی
|
600
|
0.05
|
1
|
30
|
|
ملات ماسه سیمان
|
2100
|
0.03
|
1
|
63
|
|
سرامیک کف
|
2100
|
0.01
|
1
|
21
|
|
سقف کاذب
|
---
|
0.3
|
1
|
60
|
|
مجموع
|
399
|
|||
همانطور که مشخص است وزن سقف وافل یک طرفه در طبقات با فرضیات نمایش داده شده برابر 400 کیلوگرم در هر متر مربع میباشد. که نسبت به سقف تیرچه و بلوک کاهشی برابر 15% داشته است.
برای محاسبه وزن سقف وافل دو طرفه جزییات آن مطابق با تصویر 3 است:
تصویر3-جزییات سقف وافل دو طرفه به همراه کف سازی و سقف کاذب تیپ طبقات مسکونی (ابعاد به سانتی متر)
|
وزن واحد سطح اجزا و مصالح در طبقات
|
||||
|
مصالح مصرفی
|
وزن مخصوص
|
ضخامت
(m)
|
تعداد
|
شدت بار
|
|
بتن رویه
|
2500
|
0.07
|
1
|
175
|
|
بتن تیرچه
|
2500
|
0.09
|
1
|
225
|
|
پوکه معدنی
|
600
|
0.05
|
1
|
30
|
|
ملات ماسه سیمان
|
2100
|
0.3
|
1
|
63
|
|
سرامیک
|
2100
|
0.01
|
1
|
21
|
|
سقف کاذب
|
---
|
0.3
|
1
|
60
|
|
مجموع
|
574
|
|||
همانطور که مشخص است وزن سقف وافل یک طرفه در طبقات با فرضیات نمایش داده شده برابر 574 کیلوگرم در هر متر مربع میباشد. که نسبت به سقف تیرچه و بلوک افزایشی برابر 24% داشته است.
در جدول 3 خلاصه نتایج مقایسه سقف تیرچه و بلوک، سقف وافل یک طرفه و سقف وافل دو طرفه نمایش داده شده است.
جدول3-خلاصه نتایج مقایسه وزنی سقف های وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
وزن هر متر مربع بر حسب کیلوگرم
|
تغییر وزن نسبت به سقف تیرچه و بلوک
|
|
تیرچه و بلوک
|
460
|
---
|
|
وافل یک طرفه
|
400
|
15 درصد کاهش
|
|
وافل دو طرفه
|
574
|
24 درصد افزایش
|
3-زمان اجرای پروژه:
یکی از مهمترین عوامل در هزینه نهایی اجرای اسکلت سازه، مدت زمان اجرای پروژه میباشد، این موضوع به عوامل مختلفی وابسته است که شاید نوع سقف تاثیر چشمگیری در مدت زمان اجرای پروژه نداشته باشد، سقف های تیرچه و بلوک با توجه به آشنایی بیشتر نیروهای اجرایی به مرسوم بودن آن در بین پیمانکاران و مهندسین، سرعت اجرای بیشتری را نسبت به سقف های وافل دارند، از طرفی در صورتی که نیروها آموزش مناسبی ببینند و آشنایی کاملی با سقف وافل داشته باشند، شاید بتوان گفت که سقف وافل یک طرفه از لحاظ مدت اجرایی تقریبا با سقف تیرچه و بلوک یکسان است. در جدول 4، مقایسه بین سرعت اجرا سقف تیرچه و بلوک و سقف های وافل ارائه شده است.
جدول4-مقایسه سرعت اجرا سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
سرعت اجرا
|
زیاد
|
متوسط
|
کم
|
4-مقاومت در برابر زلزله:
دیافراگم سازه همواره به عنوان المانی که نیروهای ناشی از زلزله را به سیستم های باربر جانبی منتقل میکنند میبایست دارای یکپارچگی و طراحی مناسب باشند، ذکر این جمله درست است که وظیفه اصلی دیافراگم انتقال مناسب نیروها هست و انتظار رفتار غیر خطی را از آن در بارهای جانبی نداریم، سقف های تیرچه و بلوک به علت اینکه بتن یکپارچه ریخته نمیشود و پاشنه بتنی تیرچه آماده است از لحاظ فنی و کیفیت ساخت نسبت به سقف وافل افت چشمگیری دارد، در میان سقف های وافل هم، سقف وافل دو طرفه با توجه به وجود تیرچه های متعامد و سختی بیشتر قطعا عملکرد مناسب تری را نسبت به سقف وافل یک طرفه دارد، در جدول 5 مقایسه کیفی سقف تیرچه و بلوک با سقف های وافل ارائه شده است.
جدول5-مقایسه فنی و مقاومت در برابر زلزله سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
مقاومت در برابر زلزله
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
5-مصرف مصالح (بتن و میلگرد):
اسکلت های بتن آرمه تلفیقی از بتن و آرماتور میباشند، گاها مشاهده میشود که در پروژه های مختلف افرادی عنوان میکنند استفاده از سقف های وافل هزینه پروژه را تا 50% افزایش میدهد، این صحبت کاملا غیر واقعی و بدبینانه است، برای درک درست از میزان مصالح مصرفی باید بدانیم که هر پروژه شرایط خاص خود را دارد و حکم کلی برای تمامی پروژه ها نمیتوان داد.
برای روشن شدن مطلب یک پروژه که با سقف تیرچه و بلوک در ابتدا طراحی شده بود، و پس از بررسی تیم فنی آبا به سقف وافل یک طرفه تبدیل شد را بررسی میکنیم در نهایت میزان مصالح مصرفی آرماتور و بتن در هر دو سیستم در جداول 6 و 7 ارائه شده است. محاسبات ارائه شده برای مصالح، به صورت بررسی موردی یک سازه در شهر اصفهان با تعداد طبقات 5 و تیپ خاک II انجام گرفته است، و برای هر سازه این مهم میتواند متفاوت باشد.
جدول6-مقایسه آرماتور مصرفی سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
میلگرد تیر
|
میلگرد سقف
|
میلگرد ستون و دیوار برشی
|
میلگرد فونداسیون
|
مجموع میلگرد مصرفی
|
|
تیرچه و بلوک
|
14
|
6
|
9
|
10
|
39
|
|
وافل یک طرفه
|
11
|
8
|
9
|
10
|
38
|
|
وافل دو طرفه
|
9
|
11
|
10
|
11
|
41
|
جدول7-مقایسه بتن مصرفی سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
بتن تیر و سقف
|
بتن ستون و دیوار برشی
|
بتن فونداسیون
|
مجموع بتن مصرفی
|
|
تیرچه و بلوک
|
0.19
|
0.06
|
0.1
|
0.35
|
|
وافل یک طرفه
|
0.17
|
0.06
|
0.09
|
0.32
|
|
وافل دو طرفه
|
0.22
|
0.08
|
0.1
|
0.4
|
6-نحوه اجرا و نصب:
نحوه اجرای سقف های وافل نسبت به تیرچه و بلوک کاملا متفاوت میباشد، در روش اجرای سقف تیرچه و بلوک، پس از اجرای کفی کشی تیرهای بتن آرمه، تیرچه های پیش ساخته به کمک جرثقیل در مکان خود جایگذاری میشوند و پس از آن بلوک سقفی یا یونولیت در مابین تیرچه ها قرار می‌گیرند، پس از این مرحله با بستن میلگرد حرارتی و اجرای ژوئن یا تای بیم، سقف آماده بتن ریزی خواهد شد.
در نوشتاری جداگانه و به صورت مفصل، اجرای سقف وافل به صورت گام به گام در وبسایت رسمی شرکت آبا توضیح داده شده است، علاقه مندان به این موضوع میتوانند از لینک زیر مقاله موجود را مطالعه نمایند:
به طور خلاصه برای اجرای سقف وافل ، پس از کفی کشی تیرها، ابتدا با کمک شاسی کشی زیرین محل قالب های وافل مشخص شده و پس از آن با جایگذاری قالب های وافل و به اصطلاح وافل چینی، شکل هندسی سقف وافل تشکیل میشود و پس از آن آرماتور بندی سقف وافل انجام میگیرد که تفاوت اصلی آن با سقف تیرچه و بلوک در این است که، تیرچه های وافل به صورت درجا بافته و بتن ریزی میشوند.
در جدول 8، به صورت کیفی مقایسه ای بین سقف تیرچه و بلوک و سقف وافل نمایش داده شده است.
جدول8-مقایسه نحوه و راحتی نصب سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
راحتی در اجرا و نصب
|
زیاد
|
متوسط
|
کم
|
7-عایق بندی صوتی و حرارتی:
آکوستیک بودن سقف و عدم انتقال صوت و حرارت یکی از پارامترهای مهم در ایجاد حس امنیت و آرامش ساکنین در مجتمع های مسکونی میباشد، این موضوع میتواند چالشی اساسی در زمان بهره برداری سازه ها باشد، متاسفانه در زمان تالیف این نوشتار مرجع مناسبی در خصوص کنترل شرایط صوتی و حرارتی سقف ها در مراجع رسمی مقررات ملی ارائه نشده است، به طور کلی میتوان گفت استفاده از بلوک پلی استایرن و یونولیت وضعیت مناسب تری در آکوستیک بودن و عایق حرارتی سقف ها دارد، هرچند نوع کف سازی (فوم بتن، پوکه و...) و انتخاب مصالح کف نیز میتواند این چالش را تا حدودی پاسخ دهد، اما به عنوان یک دید فنی میتوان گفت به طور خاص سقف تیرچه و فوم وضعیت مناسب تری نسبت به سقف وافل در این مورد را دارد.
جدول9-مقایسه عایق بندی صوتی و حرارتی سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
عایق صدا (آکوستیک) و عایق حرارتی
|
زیاد
|
کم
|
کم
|
8-قابلیت حذف ستون ها و دهانه های بزرگتر:
سقف های وافل دو طرفه با توجه به سختی مناسبی که دارند، توانایی افزایش فواصل ستون ها از همدیگر و ایجاد فضای مناسب معماری را دارند، افزایش پارکینگ های مفید سازه، و ایجاد فضایی باز از مهمترین مزیت و برتری سقف های وافل نسبت به سقف تیرچه و بلوک میباشد، در نوشتاری مفصل به بیشترین فواصل ستون گذاری در سقف وافل و مقایسه فنی و اقتصادی آن نسبت به سایر سیستم ها اشاره کردیم، از لینک زیر میتوان مقاله فوق را مطالعه نمود:
با توجه به اینکه عموما در سقف های تیرچه و بلوک حداکثر دهانه به 8 متر محدود میگردد، میتوان سقف وافل را نسبت به سقف تیرچه و بلوک انتخاب بسیار معقول تری در امر دهانه بلند در نظر گرفت.
جدول10-مقایسه حداکثر دهانه در سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
فواصل ستون گذاری
|
کم (8 متر)
|
متوسط (10 متر)
|
زیاد (14 متر)
|
9-پایداری و دوام در طول زمان:
بحث دوام سازه ها بسیار مقوله تخصصی میباشد، مطابق آیین نامه 2800 کشور عزیزمان ایران، عمر مفید سازه ها برابر 50 سال در نظر گرفته میشود، با توجه به اینکه هنوز بسیاری از سازه های ساخته شده در کشورمان به عمر مفید خود نرسیده اند شاید نتوان قیاس دقیق از مقایسه بین سقف تیرچه و بلوک و سقف وافل در بحث دوام عنوان کرد، اما میتوان گفت که کیفیت ساخت سازه ها با سقف وافل بسیار بیشتر از سقف های تیرچه و بلوک بیشتر است و لذا انتظار دوام بیشتری از این سقف ها خواهیم داشت. در جدول 11 مقایسه کیفی بین سقف های وافل و سقف تیرچه و بلوک در این مورد بیان شده است.
جدول11-مقایسه پایداری و دوام در سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
دوام و پایداری در عمر مفید سازه
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
10-پایداری در برابر آتش سوزی:
بلوک های یونولیت مصرفی در سقف های تیرچه و فوم، یا همان بلوک پلی استایرن یکی از پاشنه های آشیل سازه در آتش سوزی میباشد، الزامات و محدودیت های مختلفی در مورد این بلوک ها عنوان شده است، کند سوز بودن بلوک، پوشش مناسب زیر بلوک ها برای اینکه در مرحله اولیه آتش سوزی در جبهه اولیه مقابل با آتش نباشد و مسایل بسیار دیگر میتواند هزینه گزافی را به سازه و سقف های تیرچه و بلوک وارد نماید، در طرف دیگر سقف های وافل تماما از بتن که ماده نسبتا مقاومی در برابر آتش سوزی میباشد تشکیل شده است، میتوان گفت مقاومت در برابر آتش سوزی سقف های وافل بسیار بیشتر از سقف های تیرچه و فوم است.
جدول12-مقایسه مقاومت در برابر آتش در سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
مقاومت در برابر آتش سوزی
|
کم
|
زیاد
|
زیاد
|
11-نمای ظاهری و زیباشناسی:
سقف های وافل با توجه به نظم زیاد در نمای اکسپوز آن ها از منظر زیباشناسی و نمای ظاهری قطعا برتری مطلق نسبت به سقف تیرچه و بلوک دارند، در نوشتاری جداگانه که در وبسایت رسمی شرکت آبا ارائه شده است، بحث زیباشناسی سقف های وافل ارائه شده است، علاقه مندان میتوانند از لینک زیر این مقاله را به صورت کامل مطالعه کنند:
https://abaaeng.com/i-17670/%D8%AA%D8%B2%D8%A6%DB%8C%D9%86-%D9%88-%D8%B2%DB%8C%D8%A8%D8%A7%DB%8C%DB%8C-%D8%B4%D9%86%D8%A7%D8%B3%DB%8C-%D8%B3%D9%82%D9%81-%D9%88%D8%A7%D9%81%D9%84
در جدول 13 به صورت کیفی مقایسه سقف وافل و تیرچه بلوک از منظر زیباشناسی بررسی شده است.
جدول13-مقایسه زیبا شناسی در سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
زیبا شناسی معماری و تزیین در سقف
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
در پایان جدول کامل 11 مورد عنوان شده به صورت جامع نمایش داده شده است.
جدول13-مقایسه زیبا شناسی در سقف وافل و سقف تیرچه و بلوک
|
نوع سقف
|
تیرچه و بلوک
|
وافل یک طرفه
|
وافل دو طرفه
|
|
هزینه ساخت
|
متوسط
|
کم
|
زیاد
|
|
وزن و بار مرده
|
متوسط
|
کم
|
زیاد
|
|
زمان اجرای پروژه
|
زیاد
|
متوسط
|
کم
|
|
مقاومت در برابر زلزله
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
|
مصرف مصالح (بتن و میلگرد)
|
متوسط
|
متوسط
|
زیاد
|
|
نحوه اجرا و نصب
|
زیاد
|
متوسط
|
کم
|
|
عایق بندی صوتی و حرارتی
|
زیاد
|
کم
|
کم
|
|
قابلیت حذف ستون و دهانه بلند
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
|
پایداری و دوام در طول زمان
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
|
پایداری در برابر آتش سوزی
|
کم
|
زیاد
|
زیاد
|
|
زیبا شناسی معماری و تزیین
|
کم
|
متوسط
|
زیاد
|
مقایسه سقف تیرچه بلوک و سقف وافل
سقف ها از مهمترین اعضای سیستم سازه‌ای در ساختمان‌ها محسوب میشوند. انتخاب مناسب یک سیستم سقف در ساختمان سبب کاهش خطرهای ساخت و ساز، بلایای طبیعی، و افزایش عمر مفید سازه خواهد شد. در این نوشتار، تیم تخصصی شرکت آبا به مقایسه سقف سنتی تیرچه بلوک و سقف وافل پرداخته است، هدف اصلی این نوشتار تبیین خصوصیات فنی، اجرایی و اقتصادی هر کدام از این سیستم‌ها میباشد. در نهایت با ارائه یک جدول کامل و جامع مقایسه مناسبی از سقف تیرچه و بلوک و سقف وافل ارائه شده است.
1-معرفی سقف تیرچه و بلوک:
ایده اصلی معرفی سقف تیرچه و بلوک بر پایه حذف نواحی کششی بتن است، بتن در برابر نیروی کششی و یا عواملی که منجر به نیروی کششی میشوند بسیار ضعیف است و لذا از آرماتورهای فولادی برای رفع مشکل کشش استفاده میشود.
سقف تیرچه و بلوک را میتوان مطابق تصویر 1 مجموعه ای از تیرچه‌های T شکل که تنها در یک جهت در سقف تشکیل میشوند تعریف کرد. در این تیرچه‌های T شکل، آرماتورهای کششی در پایین جان تیرچه قرار می‌گیرند. این فرض برمبنای ایجاد لنگر خمشی مثبت در نظر گرفته شده است و چنانچه لنگر منفی بر سقف وارد شود میبایست آرماتور کششی در ناحیه بالای سقف قرار گیرد، همچنین در شبکه بتن رویه از آرماتور افت و حرارت استفاده میشود.
تصویر1-ماهیت کلی سقف تیرچه و بلوک
در سقف های تیرچه و بلوک فضای خالی بین تیرچه‌ها با بلوک‌های سفالی، بتنی یا پلی استایرن پر میشود و این موضوع باعث ایجاد عایق صدا و یک دست شدن زیر سقف میشود. در تصویر 2 نمایی از سقف های تیرچه و بلوک نمایش داده شده است.
تصویر2-نمای جانبی سقف تیرچه و بلوک
برای اجرای سقف های تیرچه و بلوک، تیرچه ها اصولا در کارگاه های تیرچه و بلوک ساخته میشوند (تصویر3) و پس از ساخت به کمک جرثقیل بر روی سقف قرار داده میشوند (تصویر4)، سپس بلوک ها پر کننده سقف (بلوک سیمانی، سفالی، یونولیت و...) فضای مابین تیرچه‌ها را پر میکنند، پس از این مرحله، آرماتور رویه سقف بسته میشود و بتن ریزی سقف انجام میگیرد.
تصویر3-نحوه تولید تیرچه در کارگاه
تصویر4-نحوه قرارگیری تیرچه و مصالح پرکننده در سقف
2-معرفی سقف وافل:
ایده اصلی ایجاد سقف وافل نیز مشابه با سقف تیرچه بلوک، حذف هوشمندانه بتن ناحیه کششی سقف میباشد، در این سیستم تیرچه سقف یا به اصطلاح ریب های سقف وافل، میتواند در یک و یا دو جهت تشکیل گردد (تصویر5)، در صورتی که تیرچه‌ها در دو طرف به طور یکنواخت تقسیم گردند، سقف وافل از نوع دو طرفه و در غیر این صورت، سقف وافل به صورت یک طرفه نامیده میشود.
تصویر5-سقف وافل یک طرفه و دو طرفه
در این سقف ها تیرچه های وافل با جان تیرچه و بتن رویه به صورت همزمان اجرا میشوند، این امر در پیوستگی سقف تاثیر شگرفی نسبت به سقف تیرچه بلوک دارد.
معرفی کامل سقف وافل، در سایت رسمی شرکت آبا انجام شده است و از آنجا که هدف این نوشتار صرفا مقایسه فنی و اقتصادی بین سقف تیرچه و بلوک و سقف وافل است، لذا جهت اطلاعات بیشتر در مورد سقف وافل به نشانی‌های درج شده در زیر مراجعه فرمایید.
3-بررسی فنی ، محاسباتی و اقتصادی سقف تیرچه بلوک و سقف وافل:
3-1-مقایسه سقف وافل یک طرفه با سقف تیرچه و بلوک:
سیستم سقف وافل یک طرفه مشابه دال یک طرفه عمل می‌کند و شباهت بسیاری با سقف تیرچه بلوک دارد، در هر دو سیستم نحوه پخش بار به صورت یک طرفه است و نیاز است تا چشمه های بین ستون ها توسط تیرها محصور شوند یا به اصطلاح قاب خمشی تشکیل شود، تفاوت اصلی سقف وافل یک طرفه با سقف تیرچه بلوک، در ایجاد جان و پاشنه تیرچه میباشد، در این سیستم پاشنه تیرچه و جان به صورت یکنواخت با بتن پر میشوند، همچنین آرماتور تیرچه‌ها به صورت درجا در سقف وافل بسته میشوند، حال آنکه در سیستم تیرچه و بلوک، تیرچه ها از قبل در کارگاه ساخته شده، و پاشنه آن‌ها بتن دارد، این موضوع سبب میشود تا اتصال سقف تیرچه بلوک، یک اتصال سرد محسوب شود.
اتصال سرد سقف تیرچه بلوک عملکرد مناسبی در زلزله نخواهد داشت، و عملا دیافراگم که خواه ناخواه، یک عضو لرزه بر است، نمی‌تواند به درستی بارهای سقف را انتقال دهد، پس از زلزله ازمیر در ترکیه، ضعف این سیستم بشدت نمایان شد و در بسیاری از سازه‌ها عملکرد ضعیف دیافراگم سبب خرابی سقف تیرچه بلوک و صدمات جبران ناپذیری در هنگام زمین لرزه بر سازه ها وارد شود.
در گذشته نه چندان دور، سیستمی مشابه سقف وافل یک طرفه تحت عنوان تیرچه درجا اجرا می‌شد (تصویر6)، در این نوع سقف ها تیرچه ها به صورت درجا بسته و قالب بندی سقف بسیار دشوار بود، هرچند از لحاظ فنی این سیستم مناسب تر از سقف تیرچه و بلوک بود، اما صعوبت اجرا منجر به عدم استقبال مهندسان و پیمانکاران شد.
تصویر6-بستن آرماتورهای تیرچه در سقف نیرچه درجا
پس از پیشرفت صنعت ساخت و ساز، قالب‌های وافل یکطرفه پدیدار شد، قالب های وافل روش اجرا سقف را بسیار سریع تر کرده است، همچنین به دلیل مواد پلاستیکی بکار رفته در این قالب ها، پس از بتن ریزی، قالب وافل به راحتی از سقف جدا شده و آماده بهره برداری سقف های دیگر است (تصویر7).
تصویر7-قالب وافل یکطرفه آبا
برای اجرای سقف وافل یکطرفه، قالب‌های وافل را به صورت موازی مونتاژ کرده و در چشمه های مختلف سقف قرار می‌دهیم (تصویر8)، بعد از انجام عملیات قالب گذاری سقف، تیرچه‌های وافل به صورت درجا درمحل بسته میشوند، راه حل سریع و اجرایی بستن تیرچه‌های سقف وافل یکطرفه اینست که ابتدا تیرچه‌ها در محلی خارج از سقف بسته شوند، و پس از قالب گذاری، آرماتور تیرچه ها در فاصله بین قالب های وافل گذاشته شوند. (تصویر9)
تصویر8-مونتاژ قالب وافل یک طرفه و چینش قالب وافل روی سقف
تصویر9-قراردادن آرماتور تیرچه سقف وافل یکطرفه در سقف
پس از بتن ریزی سقف، قالب های وافل یکطرفه از سقف باز میشود و نمای اکسپوز زیر سقف نمایان میشود (تصویر10)، قالب های وافل قابلیت استفاده زیاد را دارد بنابراین پیمانکار سقف وافل میتواند با داشتن تعداد محدودی از قالب‌های وافل، پروژه های زیادی را اجرا نماید.
تصویر10-قالب برداری سقف وافل و نمای زیر سقف پس از بتن ریزی
از لحاظ بعد اقتصادی پروژه با توجه به این موضوع که سقف تیرچه و بلوک برای هر سقف نیاز است تا خرید تیرچه و بلوک انجام گردد لذا، برای پروژه های با تعداد طبقات بالای 4 سقف عملا، استفاده از سقف تیرچه مقرون به صرفه نیست، این مهم در پروژه های با تعداد طبقات بالا بسیار تعیین کننده است، برای یک مثال نتایج تحلیل یک پروژه با سقف تیرچه و بلوک و وافل یک طرفه، که توسط واحد فنی آبا مورد بررسی قرار گرفت مطابق جدول 1 میباشد:
جدول1-مقایسه اقتصادی سقف تیرچه و بلوک با سقف وافل یک طرفه
نکته مهم در قیاس سقف وافل با سقف تیرچه بلوک آن است که شرکت آبا پس از آنکه پیمانکار و کارفرمایان سقف وافل، پروژه خود را به اتمام رساندند 50 درصد هزینه قالب ها را پرداخت و قالب های وافل را بازخرید مینماید، به این علت در اکثر پروژه‌ها، پیمانکار لازم نیست هزینه بالایی را جهت خرید قالب سقف وافل پرداخت نماید و در انتها عملا سرمایه بازگشته است.
3-2-مقایسه سقف وافل دو طرفه با سقف تیرچه و بلوک:
همانطور که در قسمت قبلی توضیح داده شد، قالب سقف وافل یکطرفه با توجه به پیشرفت و تکنولوژی ساخته شد، به طور کلی سیستم‌هایی که پخش بار در آن‌ها به صورت دو طرفه است، عملکرد مناسبتری را نسبت به سیستم های یک طرفه دارند، در علم مهندسی عمران، سعی بر آن شده است که سازه‌ها به صورت متقارن باشند، این موضوع در ایجاد سختی مناسب سازه در دو جهت متعامد به وضوح قابل مشاهده است. دال‌های دوطرفه از دیرباز، مورد استقبال مهندسان عمران قرار گرفته است، هرچند اجرای سقف دال نسبت به سقف تیرچه و بلوک وقت گیرتر است، اما به دلیل نامعینی بالای این سیستم، به عنوان یک گزینه مناسب پیش روی مهندسان محاسب میباشد.
سقف وافل دو طرفه یک انتخاب هوشمندانه میباشد، از آنجا که بتن در نواحی کششی ترک می‌خورد و فرضیات محاسباتی بر این موضوع استوار است که تنها آرماتور‌ها در مقابله با کشش عمل میکنند (تصویر 11)، لذا وجود این بتن سبب افزایش وزن سقف و در نتیجه افزایش نیروی زلزله بر سازه میشود. در سقف وافل دو طرفه بتن ناحیه کششی به صورت خودکار حذف شده است که این موضوع سبب کاهش وزن و افزایش ایمنی ساختمان در برابر بارهای زلزله میباشد (تصویر12).
تصویر11-فرضیات محاسباتی بتن ناحیه کششی
تصویر12-نمای عرضی از سقف وافل و فضای خالی که بتن کششی حذف شده است
قالب های وافل به صورت یک و دو طرفه یا همان مستطیلی و مربعی هستند (تصویر13) تا عملا خط انتقال نیرو به طور منطقی باشد، ابعاد مختلفی برای قالب‌های وافل یک و دو طرفه در بازار کشور وجود دارد که شرکت آبا با داشتن بیشترین سایزهای تیپ قالب متفاوت با ابعاد و ارتفاع متفاوت، بیشترین تنوع را در محصولات خود دارد، علاقه مندان میتوانند از لینک زیر جهت تولیدی های شرکت و قیمت های بروز تمامی محصولات بازدید کنند.
تصویر13-نمای کلی قالب وافل های وافل شرکت آبا
برای مقایسه فنی سقف تیرچه و بلوک با سقف وافل دو طرفه دو نکته از دید محاسباتی قابل تامل است، نخست آنکه در سقف تیرچه بلوک نحوه پخش بار به صورت یک طرفه است و همچنین برای ایجاد یک سیستم پیرامونی در یک چشمه نیاز است تا تیر قاب خمشی حضور داشته باشد تا بتوان نیروها را انتقال داد، نکته دوم بحث کنترل خیز و ارتعاش سقف در دهانه های بلند است، سقف های تیرچه و بلوک در صورتی که دهانه از 7 متر افزایش یابد دو رویکرد را میتوان اتخاذ نمود، اول استفاده از تیرچه دوبل (که این موضوع هم به دلایل اقتصادی زیاد مقرون به صرفه نیست) دوم آنکه استفاده از تیرهای با ارتفاع بلند (آویز) و طول بلند (تصویر14) که کنترل خیز و ارتعاش این تیرها بسیار سخت است، در عمل برای استفاده از سقف تیرچه بلوک با محدودیت های جدی آیین نامه ای مواجه هستیم، حتی در مورد بارهای دینامیکی سقف (بار پارکینگ، بارهای ضربه ای)نیاز است تا از سیستم های دیگر سقف نظیر دال، سقف وافل و... استفاده شود.
در سیستم وافل دو طرفه ایجاد دهانه های بلند امری آسان تر نسبت به سقف تیرچه و بلوک است، در این سیستم با توجه به وجود سختی مناسب سقف و کاهش وزن کل سقف، کنترل خیز دراز مدت سقف و همچنین ارتعاش به سهولت انجام میگیرد، همچنین در این سیستم از آنجا که بار به صورت دو طرفه پخش میشود (وجود تیرچه‌های متعامد وافل) امکان کاهش ضخامت تمام شده سقف و همچنین کاهش ارتفاع تیر و در بعضی از موارد حذف تیرهای میانی امکان پذیر است، برای مثال این موضوع در تصویر 15 نمایش داده شده است، در این پلان سازه‌ای با استفاده از سیستم وافل دو طرفه آبا و استفاده از قالب 28*80*80 گروه فنی آبا توانست ضخامت تیرهای دهانه بلند را به 50 سانتی متر محدود نماید در صورتی که در طرح اولیه که با سقف تیرچه و بلوک طراحی شده بود، ضخامت تیرهای بلند برابر 80 سانتی متر در نظر گرفته شده بود، این مهم در ارتفاع مفید طبقه بسیار حائز اهمیت است.
تصویر14-پلان تیر ریزی سقف تیرچه بلوک جهت اجرای دهانه بلند 14 متری
تصویر15-پلان تیر ریزی و آرایش بلوک گذاری سقف وافل دو طرفه جهت اجرای دهانه بلند 14 متری
در این پروژه واحد فنی آبا از بعد اقتصادی پروژه هر دو سیستم سازه را بررسی کرد و پس از جمع بندی نهایی جدول 3 به عنوان پیشنهاد به کارفرما ارائه شد، لازم بذکر است این پروژه در نهایت با نظر کارفرما و مشاور آن استفاده از سقف وافل مورد تایید قرار گرفت.
جدول3-مقایسه اقتصادی سقف تیرچه و بلوک با سقف وافل دو طرفه
جمع بندی:
به طور کلی پیشرفت علم عمران سبب ظهور سیستم‌های نوین شده است، شرکت آبا مفتخر است که به عنوان پیشتاز سیستم وافل در داخل و خارج کشور پروژه‌های متفاوتی را طراحی و اجرا کرده است، در حال حاضر سقف وافل به عنوان یکی از مهمترین سیستم های نوین در کشور عزیزمان در بسیاری از پروژه‌ها استفاده میشود، سیستم سقف تیرچه و بلوک تاریخچه مناسبی را در ساخت و ساز کشور دارد اما میتوان گفت سقف وافل جایگزین بسیار مناسبی برای این سیستم میباشد. در انتهای این مقاله تیم فنی آبا در یک جدول به طور جامع سقف وافل یک و دو طرفه را با سقف تیرچه و بلوک مقایسه کرده است، لازم به ذکر است که برای هر پروژه تیم فنی شرکت اقدام به ارائه یک طرح اولیه جهت مشاوره کارفرما ارئه میدهد و درصورتی که تیم مهندسین مشاور کارفرما تاییدی مبنی بر استفاده از سقف وافل مبذول نماید، واحد فنی شرکت در طی مراحل طراحی و اجرای سقف پشتیبان کارفرما خواهد بود.
|
آیتم
|
سقف وافل دو طرفه
|
سقف وافل یک طرفه
|
سقف تیرچه و بلوک
|
|
سهولت اجرا
|
متوسط
|
متوسط
|
متوسط
|
|
ایجاد پلان نامنظم
|
عالی
|
ضعیف
|
ضعیف
|
|
ایجاد دهانه بلند
|
عالی
|
متوسط
|
ضعیف
|
|
کیفیت فنی و محاسباتی
|
عالی
|
متوسط
|
ضعیف
|
|
حذف تیرهای میانی
|
عالی
|
ضعیف
|
ضعیف
|
|
کاهش هزینه های ساخت
|
عالی
|
خوب
|
متوسط
|
|
میزان مقاومت در برابر زلزله
|
عالی
|
متوسط
|
ضعیف
|
|
میزان مقاومت در برابر حریق
|
متوسط
|
متوسط
|
ضعیف
|
|
قابلیت برگشت پذیری سرمایه
|
عالی
|
عالی
|
ضعیف
|
جدول4-مقایسه کلی سقف وافل با سقف تیرچه و بلوک
بازدید: 69تاریخ انتشار : 1403/07/28