انتخاب بین اجرای دال بتنی یکپارچه و استفاده از سیستم قالب بندی سقف (شامل قالب های مدولار، تونلی، میز پرنده و…..) نه تنها بر هزینه و زمان ساخت تأثیر می گذارد، بلکه رفتار سازه ای، کیفیت سطح و عملکرد لرزه ای را نیز تعیین می کند. در این مقاله، با رویکردی عملی و مبتنی بر شواهد، معیارهای فنی، اجرایی و اقتصادی دو روش استفاده از دال بتنی یا سیستم های قالب بندی را برای اجرا و ساخت سقف سازه ها را به صورت مقایسه ای بررسی می کنیم تا پیمانکاران، طراحان و کارفرمایان بتوانند تصمیمی آگاهانه بگیرند.

دال بتنی در برابر اجرای مبتنی بر سیستم قالب بندی سقف

 در نگاه اول دال بتنی معمولاً به بتن مسلح یکپارچه ای گفته می شود که به صورت محل ساز (cast-in-place) روی قالب اجرا شده و پس از گیرش بار محوری را منتقل می کند. اما روش های متنوع قالب بندی سقف، از  قالب های مدولار، قالب های تونلی و سیستم های قالب بندی میز پرنده (table form)، هر یک الزامات، مزایا و محدودیت های خاص خود را دارند.

 از منظر سازه ای، دال یکپارچه می تواند به صورت دال تخت (flat slab)، دال با تیرچه و غیره طراحی شود؛ در مقابل سیستم های قالب بندی پیش ساخته یا مدولار هدفشان تسریع اجرای تکراری، افزایش کیفی سطح زیرین و کاهش نیاز نیروی کار ماهر است. انتخاب بین این گزینه ها تابعی از پارامترهایی مانند: تیرآهن دهانه ها، بارگذاری زنده مورد انتظار، نیاز معماری به فضای مفید، شرایط کارگاه و دسترسی است.

لازم به تذکر این نکته است که دال بتنی یکپارچه معمولاً انعطاف بیشتری برای جزئیات معماری و تغییرات در محل فراهم می کند و برای پروژه های با هندسه نامنظم مناسب تر است. با این حال سیستم قالب بندی سقف به ویژه در پروژه های تکراری و ساختمان های چند طبقه با پلان ساده، می تواند زمان اجرا را به صورت قابل توجهی کاهش دهد و کیفیت سطح را یکنواخت نماید. با این حال سیستم قالب بندی سقف انواع مختلفی دارد و هر کدام از این نوع سیستم ها خود مزایا و معایب خاصی دارند. برای آشنایی بیشتر با انواع سیستم های قالب بندی سقف و سفارش ساخت و تولید این نوع قالب ها برای اجرای سقف، لینک زیر را از دست ندهید:

https://tanhapoulad.com/roof-formworking/

مقایسه مقاومت و یکپارچگی سقف با اجرای دال بتن و قالب بندی سقف

دال یکپارچه پس از گیرش، نقش دیافراگم سخت را ایفا می کند و انتقال نیروی افقی را بین اعضای سازه تسهیل می کند. در عین حال، برخی سیستم های قالب بندی مدولار یا تونلی (مانند سیستم های قالب تونلی) به دلیل ساخت همزمان دیوار و دال و ایجاد اتصال یکپارچه میان آن ها، رفتار لرزه ای بهتری از خود نشان می دهند؛ مطالعات میدانی در ایران و مقالات فنی نشان می دهد که سیستم تونلی در ساختمان های قاب سازه ای می تواند یکپارچگی و مقاومت برشی را ارتقاء دهد و عملکرد لرزه ای مجموعه را بهبود بخشد.

 اما نکات اجرایی و طراحی که باید در نظر گرفته شوند:

• ضخامت دال و نحوه قرارگیری میلگردها بنیادی ترین پارامتر در مقاومت خمشی و برشی هستند.
• سیستم قالب بندی سقف می تواند توزیع بهتر و یکنواخت تری از کیفیت سطح زیرین ایجاد کند که گاهی باربری محلی و نقاط تماس تیر را بهتر می پوشاند..
• در مناطقی با ضوابط لرزه ای سخت، طراح باید اثرات دیافراگم و اتصال بین دال و دیوار را به دقت بررسی کند؛ راهنمای ACI و کتب تخصصی در این حوزه الزامات و روش های آزمون و طراحی را مشخص کرده اند.

مقایسه سرعت، هزینه، نیروی انسانی و کیفیت سطح

 اجرای دال سنتی و اجرای مبتنی بر سیستم های قالب بندی سقف از منظر اجرایی تفاوت های مشخصی دارند؛ داده های میدانی و مقالات مقایسه ای نشان می دهند که انتخاب صحیح قالب می تواند زمان پروژه را به طور چشمگیری کاهش دهد. برای مثال در یک مطالعه میدانی مقایسه قالب آلومینیومی با قالب چندلایی (multiplex) گزارش شد که استفاده از قالب سقف توانست اجرای طبقات را از 112 روز به 60 روز کاهش دهد (صرفه جویی 52 روز) و در برخی شرایط هزینه و نیروی کار را نیز بهینه نماید. این نوع مطالعات نشان می دهد که در پروژه های تکراری حجیم، سرمایه گذاری در قالب های مدولار بازگشت سرمایه سریعی دارد.

مزایا و معایب اجرایی:

• مزایای دال سقف: انعطاف در طراحی، مناسب برای پلان های پیچیده، هزینه اولیه کمتر در پروژه های کوچک.
• معایب دال سقف: نیاز به نیروی کار ماهر زیاد، زمان بلندتر برای قالب بندی و عمل آوری، کیفیت سطح ممکن است ناهمگون باشد.
• مزایای سیستم قالب بندی سقف: سرعت اجرای بالاتر، کیفیت سطح یکنواخت، کاهش نیروی انسانی در مراحل تکراری، امکان کاهش ضایعات مصالح.
• معایب سیستم قالب بندی سقف: هزینه اولیه بالاتر برای خرید یا اجاره قالب، نیاز به برنامه ریزی دقیق لجستیک و انبارش، محدودیت در پلان های نامتعارف.

جدول مقایسه روش اجرای سقف با دال بتن و قالب بندی

چگونه سیستم قالب بندی سقف را به درستی انتخاب و اجرا کنیم؟

انتخاب مناسب بستگی به ترکیبی از عوامل دارد: مقیاس پروژه، تکرار طبقات، دسترسی کارگاه، زمان بندی پروژه و محدودیت های مالی. توصیه های کلیدی در ادامه ارائه می شود:

1. بررسی مقیاس و هندسه پروژه: اگر بیش از سه طبقه با پلان مشابه دارید، قالب مدولار یا آلومینیومی معمولاً اقتصادی تر است.
2. محاسبه هزینه چرخه ای (Life-Cycle Cost): هزینه اولیه خرید قالب باید در برابر صرفه جویی در زمان و نیروی کار ارزیابی شود. مطالعات میدانی نشان می دهند که در پروژه های با ارتفاع زیاد، قالب های آلومینیومی می توانند زمان اجرا را تا 50% کاهش دهند.
3. برنامه ریزی لجستیک: انبارش، تمیز کردن قالب و نگهداری منظم باید در قراردادها لحاظ شود تا کیفیت سطح و طول عمر قالب حفظ گردد.
4. توجه به کیفیت جزئیات اتصال و بازشوها: هر سیستمی نقاط ضعف خاص خود را دارد؛ پیش بینی راه حل های مناسب در نقشه های اجرایی بسیار حیاتی است.
5. مسائل ایمنی و عمل آوری بتن: قالب ها باید طوری طراحی شوند که ایمنی اپراتورها و زمان عمل آوری بتن بهینه گردد؛ راهنماهای فنی مثل ACI 302 و ACI 347 توصیه های مشخصی برای عمل آوری، پشتیبانی و بارگذاری قالب ارائه می دهند.

"انتخاب مناسب بین دال بتنی و سیستم قالب بندی سقف، همواره ترکیبی از معیارهای فنی، اقتصادی و اجرایی است؛ هیچ روش کلیشه ای برای همه پروژه ها وجود ندارد."

موارد کاربرد پیشنهادی و جمع بندی راهنما برای تصمیم گیرنده ها

 برای سه سناریوی رایج تصمیم گیری پیشنهاد می شود:

• پروژه های کوچک و پیچیده (طرح نامنظم، تغییرات معماری زیاد): دال محلی گزینه مناسب تری است؛ زیرا انعطاف و تطبیق پذیری بالاتری دارد.
• پروژه های میان تا بزرگ چند طبقه با پلان تکراری: سرمایه گذاری در سیستم قالب بندی سقف مدولار یا آلومینیومی معمولاً از نظر زمان و هزینه چرخه ای به صرفه است.
• پروژه های نیازمند عایق صوتی، حرارتی یا کاهش وزن: سیستم هایی مانند دال مجوف یا یوبوت می توانند مزایای سازه ای و خدماتی فراهم آورند.

در تصمیم نهایی، پیشنهاد می کنیم یک ماتریس امتیازی برای پارامترهای زیر بسازید: هزینه اولیه، زمان اجرا، کیفیت سطح، انعطاف پذیری طراحی، ریسک لرزه ای، قابلیت بازیافت و خرید قالب. با وزن دهی مناسب به هر فاکتور، نتیجه معمولاً نشان می دهد کدام روش برای پروژه شما مناسب تر است.