امروزه در سقف‌هایی که نیازمند دهانه‌های بزرگ‌تری هستند از دو نوع سقف وافل و سقف پیش‌تنیده بهره می‌برند. هرچند حداکثر دهانه قابل‌اجرا در هر کدام آن‌ها با یکدیگر متفاوت است. علاوه بر این، این دو نوع سقف بتنی تفاوت‌هایی طراحی و اجرایی نیز دارند که در این مقاله مقایسه خواهند شد.
سقف دال پیش‌تنیده چند وقتی است که در ساختمان‌سازی و برای پروژه‌های مختلف مورد بهره‌وری قرار می‌گیرد ولی اوج استفاده از آن در کشورهای بسیار پیشرفته است ولی با این وجود شاهد به‌کارگرفتن آن در کشور ایران هستیم که مدت‌زمان آن به حدود یک دهه می‌رسد؛ سقف وافل نیز از جمله سقف‌هایی است که در پروژه‌های بزرگ دیده می‌شود که نشان از مقاومت بالا و محبوبیت بالای آن دارد. اکنون در ادامه این مقاله به مقایسه فنی و اقتصادی سقف وافل با سقف پیش‌تنیده خواهیم پرداخت.
سقف وافل چیست؟
سقف وافل نوعی سازه بتنی است که به‌وسیله بتن مسلح ساخته می‌شود؛ ظاهری پنجره‌ای شکل و مدرن دارد و همان‌طور که از اسمش مشخص است، شبیه نان وافل بوده و دلیل نام‌گذاری آن نیز به همین خاطر است. بیش‌ترین کاربرد آن در سقف‌هایی با ارتفاع بیش از ۱۲ متر است؛ مانند فرودگاه‌ها، سالن‌ها و ایستگاه‌های مترو.
سقف پیش تنیده چیست؟
سیستم دال بتنی پیش‌تنیده یکی از روش‌های اجرایی متداول جهت کاهش ضخامت سقف است. به دلیل نیاز به نیروی اجرایی متخصص و استفاده از تجهیزات خاص، قیمت تمام شده این روش نسبت به سایر سیستم‌های معمول بالاتر بوده و توجیه اقتصادی آن فقط در دهانه‌های بلند یا تحت بارگذاری ویژه امکان‌پذیر است. در سیستم پیش‌تنیده، با اعمال نیروی فشاری مضاعف به بتن بخشی از تنش‌های کششی خنثی شده و توانایی باربری مقطع افزایش پیدا کند. سازه بتنی پیش‌تنیده به دلیل اعمال بار اولیه بر روی سازه قبل از استفاده از آن، با مقطع بتنی تقویت شده با آرماتور، متفاوت است.
پیش تنیدگی ایجاد تنش فشاری ثابت و دائمی در یک عضو بتنی به شکل دلخواه و به اندازه موردنیاز است. به‌طوری که در اثر تنش فشاری، مقداری از تنش‌های کششی ناشی از بارهای مرده و زنده در این عضو خنثی شده، در نتیجه مقاومت باربری آن افزایش پیدا می‌کند. این تنش فشاری دائمی با قراردادن کامل فولاد در قطعه بتنی، کشیدن و مهار نمودن آن در دو طرف عضو به مقطع بتنی اعمال شود.
مقایسه فنی و اقتصادی سقف وافل با سقف پیش‌تنیده
برای مقایسه فنی و اقتصادی این دو نوع سقف عوامل مختلفی مورد بررسی قرار می‌گیرند که از مهم‌ترین آن‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- طول دهانه
- ضخامت
- سقف کاذب
- سرعت در اجرا
- هزینه
حداکثر طول دهانه قابل‌اجرا در سقف وافل و سقف پیش‌تنیده
حداکثر طول دهانه‌ای که می‌توان در طراحی سقف وافل در نظر گرفت، چیزی در حدود ۱۵ متر است در حالی که اندازه آن در سقف‌هایی از نوع پیش‌تنیده کاملاً متفاوت می‌باشد. به گونه‌ای که حداکثر دهانه‌ای که می‌توان در این سقف‌ها به اجرا رساند به صورت نامحدود است.
ضخامت سقف
ضخامت سقف وافل و نوع پیش‌تنیده آن با یکدیگر کاملاً متفاوت است و این ویژگی باعث ایجاد موارد دیگری خواهد شد. ضخامت در سقفهای وافل زیادتر بوده است اما ضخامتی که در سقف پیش‌تنیده دیده می‌شود بسیار کم است. این ویژگی باعث خواهد شد تا این نوع سقف‌ها در برابر زلزله از خود مقاومت بالایی را نشان دهند و برای بسیاری از مکان‌های عمومی از جمله کتابخانه‌ها و دانشگاه‌ها مناسب استفاده شوند. هر چقدر ضخامت یک سقف پایین‌تر باشد، وزن سازه نیز کاهش پیدا خواهد کرد.
تفاوت در نحوه اجرای سقف کاذب
سقف کاذب که در معماری داخلی بسیار مورداستفاده قرار می‌گیرد در بین پوشش‌هایی قرار گرفته است که کاربرد آن را می‌توان سقفهای اصلی مشاهده کرد. در اجرای سقف وافل به سقف کاذب نیازمندیم. در حالی که این ویژگی در سقفهای پیش‌تنیده دیده نمی‌شود.
سقف کاذب مزیت‌هایی را با خود به همراه دارد که از آن‌ها می‌توان به جلوگیری از اتلاف دما و رطوبت اشاره کرد. همچنین نورپردازی مناسبی را می‌توان با استفاده از این نوع سقف‌ها به وجود آورد که در زیر مجموعه دکوراتیو قرار گرفته می‌شود.
به همین دلیل است که از سقف وافل به‌عنوان یک عایق برای جلوگیری از اتلاف دمای ساختمان استفاده می‌شود و ساختمان‌هایی که از آن بهره‌مند هستند، نورپردازی‌هایی ویژه‌ای را در آن‌ها طراحی می‌کنند که همین امر باعث می‌شود دکوراسیون بسیار ویژه‌ای به وجود آید و افراد نیز تمایل بیشتری برای استفاده از آن داشته باشند.
مقایسه سرعت اجرای سقف وافل با سقف پیش‌تنیده
یکی دیگر از مواردی که در مقایسه فنی این دو نوع سقف مورد بررسی قرار می‌گیرد، سرعت اجرای هر کدام از آن‌ها است. سقف وافل در مقایسه با سقف پیش‌تنیده دارای سرعت اجرای بیشتری است و نیاز به کارگر تخصصی و ابزار پیشرفته ندارد. این در حالی است که در سقفهای پیش‌تنیده نیاز به تهیه کابل‌ها و جک‌های مخصوص و در نهایت اجرای تخصصی هستید. اجرا در سقفهای پیش‌تنیده بسیار حساس است و باید با دقت بالاتری انجام شود. در سقف وافل از میل‌گرد و بتن معمولی استفاده می‌شود و برای هر مکانی در کشور قابل‌اجرا است. از این رو نیاز به نیروی تخصصی آن‌چنانی ندارد که این می‌تواند یک مزیت برتر به‌حسب آید.
مقایسه هزینه اجرای سقف وافل با سقف پیش‌تنیده
هزینه‌هایی که باید برای اجرای این دو سقف در نظر گرفت با یکدیگر متفاوت هستند. به طور کلی قیمت اجرای سقف وافل معمولاً کمتر می‌شود و برای برآورد نمودن آن نیاز به آنالیزهای دقیق وجود دارد.
دررابطه‌با سازه‌هایی که دارای دهانه‌های بسیار بلند هستند، بین سقف وافل و سقف پیش‌تنیده باید مقایسه فنی و اقتصادی شود و پس از آن یکی از دو سقف را به مرحله اجرا برسانند.
مقایسه کاربرد
استفاده از سقف وافل بسیار مرسوم‌تر از نوع پیش‌تنیده است. به‌گونه‌ای که در ساختمان‌های متعارف از سقف پیش‌تنیده بسیار کم استفاده می‌شود و تنها در مکان‌های خاص کاربرد پیدا کرده است. در حالی که سقف وافل به علت ویژگی‌هایی که به خود اختصاص داده، توانسته در بسیاری از ساختمان‌ها حتی منازل مسکونی نیز مورد بهره‌وری قرار بگیرد.
نکات مهم
در سقفهای پیش‌تنیده فرد نیاز به کابل‌های خیلی خاص دارد. این کابل‌ها باید از یک سری استانداردهای لازم بهره‌مند باشند تا در طول سازه بتوانند خاصیت کشسانی خود را حفظ کنند. در حالی که در سقف وافل تنها نیاز به میل‌گرد و بتن معمول وجود دارد.
در سقفهای پیش‌تنیده بر روی کابل‌های سقف باید تست کشش انجام گیرد تا در بلندمدت دچار هیچ‌گونه خزشی نشوند. اگر تست‌های آزمایشگاهی بر روی آن‌ها انجام نگیرند در آن صورت نمی‌توان از کابل‌های موردنظر استفاده کرد. در نهایت در انتخاب آن‌ها باید دقت بالایی انجام گیرد.
جمع‌بندی
به طور کلی تفاوت این دو سقف را می‌توان در موارد زیر خلاصه کرد:
در دهانه‌های بلند ضخامت سقفهای وافل به صورت تصاعدی افزایش یافته که در ارتفاع تمام شده طبقات تاثیرگزار بوده و عملا در زمین‌های با عرض بیش از 12 متر قابلیت اجرایی ندارند در صورتی که در سقفهای پیش تنیده به علت ضخامت کمتر سقف این مشکل مرتفع گردیده است. هزینه قالب‌بندی سقفهای وافل که شامل هزینه خرید قالب‌ها و دستمزد اجرا می‌باشد بیشتر از قالب‌بندی سقفهای پیش‌تنیده است. قالب‌بندی سقفهای پیش‌تنیده شامل بستن کف است که در اکثر مواقع بدون تیر و آویز اجرا می‌گردد. عدم نیاز به سقف کاذب در تکنولوژی پیش‌تنیده نسبت به وافل که این سقف کاذب‌ها باعث افزایش چشمگیر هزینه‌ها می‌گردد. همچنین کمتر شدن هزینه تمام شده اسکلت سازه با آنالیز قیمتی مناسب است.