قالب یوبوت

در پایان قرن بیستم میلادی، مهندسین ایتالیایی با پژوهش بر روی طراحی و اجرای سقف‌های گوناگون به ویژه دال‌های بتنی،در راستای بهینه‌ سازی و رسیدن به مقاومت در برابر زلزله،طراحی و اجرای سقف یوبوت یا همان سیستم دال مجوف دوپوش یوبوت را ابداع و به دنیامعرفی کردند.طراحی و اجرای سقف یوبوت آسان بوده و مانند دال بتنی میباشد.دیتل سقف یوبوت و کوبیاکس متفاوت میباشد.

طراحی و اجرای سقف یوبوت

در طراحی و اجرای سقف یوبوت فاصله ستون میتواند زیاد باشد.ایجاد چیز منفی در این سقف آسان میباشد.ارتفاع سقف یوبوت کم میباشد.فروش یوبوت چندسالی است که افزایش یافته است.ویژگی اصلی این سیستم که باعث تمایز آن از سقف های دیگر میشود کاربرد آن در دهانه‌های بلند، کاهش مصرف میلگرد و بتن می‌باشد.اولین بار در سال ۱۳۸۷، این سیستم نوین وارد کشور شد. در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت راه و شهرسازی مورد بررسی قرار گرفت و تأییدیه فنی را از آن خود کرد.سقف یوبوت سیستم پیچیده ای نبوده و از جاگذاری هوشمندانه بتن، میلگرد و قالب های پروپیلن تشکیل شده است.

طراحی و اجرای سقف یوبوت


شاید در نگاه نخست و ظاهری هزینه‌ی این نوع سیستم سقف به تنهایی بالا و شیوه‌ی اجرای آن سخت به نظر برسد؛ولی در مورد مقایسه ی قیمت موارد زیر را باید در نظر گرفت و سپس نتیجه گیری کلی را انجام داد:

۱-سقف یوبوت با کاهش ضخامت سقف و صلبیت بالا باعث کاهش ارتفاع کلی ساختمان میشود.

۲-سقف یوبوت با حذف بتن لایه ی میانی که نقش سازه ای ندارد باعث کاهش مصرف بتن میشود.

۳-وجود محفظه ای از هوا در سقف باعث عایق بودن آن در مقابل صدا و حرارت بوده و آسایش ساکنین را فراهم میکند.

۴-با کاهش مصرف بتن وزن کلی سازه کاهش یافته و این امر باعث کاهش نیروی زلزله شده و در نهایت باعث سبک شدن تیر و ستون ها میشود.

۵-ایجاد دهانه های بزرگ برای تالار ها و رستوران ها و مراکز ورزشی بسیار مهم تلقی شده و باعث جذابیت محیط میشود.

با توجه به موارد بالا و در نظر گرفتن همه ی آنها متوجه به صرفه بودن این سیستم میشویم. مورد قابل توجه دیگر که برای کارفرمایان گاهی مبهم می باشد اجرای این سیستم میباشد.اجرا بسیار ساده بوده و نیاز به نیروی متخصص خاصی نیست و با آموزش به نیروهای موجود در پروژه براحتی اجرای آن انجام میشود.
بد نیست کمی با ویژگی های سازه ای این سقف آشنا شویم.اولین عضو باربر در برابر نیروی زلزله سقف ها میباشند. اگر سقف ها صلبیت کافی را نداشته باشند عملکرد تیرها و ستون ها را در برابر زلزله مختل میکند.اطمینان از صلبیت کافی سقف از عوامل مهم در طراحی سازه ها میباشد.زیرا فرض اولیه طراحی صلبیت کافی سقف میباشد. سقف یوبوت با داشتن دو دال بالا و پایین و جان‌های عمود بر هم، سقفی با صلبیت بسیار بالا فراهم می‌آورد.افزون بر این مزیت در تحمل وانتقال بار زلزله، امکان ارتعاش را نیز به سقف نمی‌دهد. این امر اجازه می‌دهد که دهانه‌های بلند حتی تا ۲۰ متر را به کمک این سازه پوشش داد.

طراحی و اجرای یوبوت
طراحی و اجرای یوبوت

ویژگی‌های یوبوت

از ویژگی‌های یوبوت احاطه شدن آن در درون بتن با شبکه‌های میلگرد سقف است.این کار باعث به وجود آمدن نیروهای دوطرفه‌ی عمود بر هم می‌گردد.و کاهش به سزایی در مصرف میلگرد در پی دارد.سایزبندی متفاوت یوبوت (از ۱۳ تا ۵۶سانتی‌متر)، دستیابی به سختی مطلوب را با وزن کمتر امکان‌پذیرمی‌نماید. از سوی دیگر سختی بالای سقف اجرا شده با یوبوت امکان حذف تیرهای آویزدار و نیز اجرای بازشوهای بدون ستون را فراهم میکند. همچنین دست مهندسین معمار و محاسب را در اجرای نقشه‌های معماری باز می‌گذارد تا مطابق درخواست کارفرما و نیاز پروژه با آزادی بسیار زیاد عمل نمایند.

روش طراحی و اجرای سقف یوبوت

طراحی و اجرای سقف یوبوت
ایجاد دهانه های بلند

استفاده از این نوع سقف بتنی در ساختمان‌هایی با اسکلت بتن مسلح یادشده در استاندارد ۲۸۰۰ ایران مجاز است.لازم است ضوابط و محدودیت‌های لرزه‌ای مربوط به این ساختمان‌ها مطابق با استاندارد ۲۸۰۰ ایران و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران رعایت شود.

بستن شبکه آرماتور پایین دال


شبکه‌ی میلگردهای پایین طبق نقشه‌های اجرایی باید به‌ گونه‌ای بسته شود که دست کم یک میلگرد در بین قالب‌های U-Boot قرار گیرد. به طور معمول فاصله‌ی مناسب شبکه میلگردها ۲۰سانتیمتر می‌باشد.

چیدن قالب‌ها با توجه به نقشه‌های اجرایی

در این مرحله قالب‌های U-Boot طبق نقشه‌های اجرایی چیده و فاصله‌ی آن‌ها به وسیله‌ی بندهای تعبیه شده روی قالب و با دستور مهندس ناظر شرکت تنظیم می‌گردد.

بستن شبکه‌‌ی میلگردها در بالای دال


در این مرحله شبکه‌ی میلگردهای بالای دال بسته شده و هم‌چنین در صورت نیاز به فولاد برشی،میلگرد‌های برشی در بین قالب‌ها قرار می‌گیرند.

بتن‌ریزی لایه‌ی نخست


در اجرای این نوع دال‌ها،بتن‌ریزی در دو لایه انجام می‌شود. لایه‌ی نخست با افزودن روان‌کننده به بتن، به ضخامت حدودی ۵ تا ۱۰سانتی‌متر (بسته به اندازه‌یپایه‌یقالب‌ها)ریخته می‌شود.با ارتعاش دادن (ویبره کردن)، بتن با داشتن مواد روان‌کننده، تمام سطح زیر قالب‌های ماندگارU-Boot را پر می‌کند.

پایان بتن‌ریزی


لایه‌ی دوم بر روی لایه‌ی نخست ریخته می‌شود تا به ضخامت مورد نظر برسد. باید توجه داشت فاصله‌ی زمانی بین بتن‌ریزی لایه اول و دوم نباید به قدری باشد که باعث گیرایی لایه‌ی نخست شود.

باز کردن قالب‌های کف


پس از گیرش بتن در زمان تعیین شده در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان،قالب‌های زیر دال جمع شده و به طبقه‌ی دیگر منتقل می‌شود.

 

مزایا و معایب استفاده از سقف یوبوت 


ایجاد دهانه‌ها و کنسول‌های بزرگ‌تر
کاهش میزان انتقال صوت، حرارت و لرزش
امکان حذف تیرها و ایجاد دال تخت
تامین صلبیت کافی و بهبود عملکرد لرزه‌ای
امکان ایجاد شکل‌ها و بازشوهای بزرگ و نامنظم در سقف
امکان ستون گذاری نامنظم

مزایای اقتصادی در طراحی و اجرای سقف یوبوت


کاهش در مصرف بتن و میلگرد
سرعت بالای اجرا و کاهش زمان انجام پروژه
افزایش فضای مفید ساختمان

امکان تأمین پارکینگ بیشتر بر اساس مقررات شهرسازی به دلیل امکان کاهش تعداد و ابعاد ستون‌ها

انعطاف در معماری به دلیل کاهش تعداد ستون‌هاو قابلیت بالا در تقسیم فضا بر اساس خواست مشتری
امکان اجرا در پی و طبقات در انواع ساختمان‌های مسکونی، صنعتی، تجاری و عمومی

معایب


بومی نبودن این سقف با توجه به بحث لرزه‌خیزی ایران.
نرسیدن بتن به زیر قالب‌ها و به اصطلاح کرمو شدن سطح زیرین دال‌ها.
شکستن و یا تغییرشکلقالب‌ها در هنگام حرکت کارگران و در زمانبتن‌ریزی.
نفوذ بتن به داخل قالب‌های یوبوت و افزایش بار مرده‌ی سقف.
اجرایی نبودن استفاده از ابعاد بهینه مهندسی قالب‌ها به تناسب دهانه‌های مختلف.
سختی نگه‌داری از قالب در کارگاه‌ها به جهت وجود شرایط خاص در نگه‌داری قالب‌های پیشین
پذیرفته نبودن استفاده از قالب‌هایی که بیش از چهارماه ازعمرآن گذشته است.
نبود پوشش بتنی لازم و ایمن برای میلگردهای بالایی قالب جهت یکپارچگی بتن و میلگرد (در برخی موارد مشابه).


مقایسه‌‌ سقف کوبیاکس با‌ سقف‌ یوبوت


کوبیاکس

 دال مجوف کوبیاکس مشابه یوبوت بوده، با این تفاوت که در نواحی میانی دال به جای بلوک‌های توخالی از گوی‌های کروی شکل از جنس پلی‌اتیلن استفاده می‌شود. همچنین اندازه‌ی گوی‌های مورد استفاده در دال مجوف کوبیاکس در قیاس با دال مجوف دوپوش هم ضخامت با آن، کوچک‌تر است. با توجه به شکل هندسی، گوی‌های مورد استفاده و فاصله‌ی آن‌ها نسبت به هم، توزیع تنش‌ها در سقف مجوف کوبیاکس نسبت به سقف مجوف دوپوش یکنواخت‌تر است.
دال‌های کوبیاکس با استفاده از دو نوع گوی طراحی می‌شوند. نوع اول که آن را گوی تخت(Slim-Line)می‌نامند که ارتفاعی بین ۱۰ تا ۲۲سانتی‌متر دارد.استفاده از این قطعات در نهایت منجر به دال با ضخامت ۲۰ تا ۳۵سانتی‌متر می‌شوند. با توجه به اینکه این گوی‌هاضخامت کمتری دارندودردال‌های با ضخامت کمتر قابل استفاده هستند، امروزه بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند. نوع دوم که گوی کروی(Eco-Line)نام دارد ارتفاعی بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی‌متر داشته و در دال‌های با ضخامت ۳۷ تا ۶۰سانتی‌متر استفاده می‌شوند. فاصله بین گوی‌ها ۲سانتی‌متر بوده وکیج ماژول‌های کوبیاکس (قفسه +گوی‌ها) به صورت شاخه‌ای و در طول‌های حدود ۲/۵متر (با تعداد حدود ۷گوی در هر شاخه)به‌صورت آماده به محل پروژه ارسال می‌شوند؛ بنابراین پیمانکار سقف هیچ زمانی را جهت آماده‌سازی مصالح کوبیاکس در محل پروژه صرف نمی‌کند.

یوبوت


از آنجایی که جای گذاری درست قالب‌های یوبوت از اهمیت بسیار بالایی به جهت نقش آن‌ها در ایجاد تیرچه‌های متعامد I شکل برخوردار است،قالب‌های یوبوت بر اساس فاصله‌ی تعیین شده در نقشه‌ها روی سقف قرار می‌گیرند. به کمک شابلون فاصله‌ی بین آن‌ها در هر چهار راستا با حجم‌های کناری حفظ و کنترل می‌شود. بست‌های موجود بر روی بند‌های کناری قالب‌های یوبوت با توجه به فاصله‌ی مورد نیاز اشاره شده در نقشه‌های اجرایی، تنظیم شده و با چسب پلاستیکی محکم می‌شود.

عموماً این بست‌ها توسط شرکت تهیه کننده تأمین نمی‌شود و هر قالب یوبوت باید توسط مفتول از هر جهت به چهار قالب یوبوت کناری خود متصل شود.بیشتر نمونه‌های احجام یوبوت مستقیماً بر روی آرماتورهای پایین سقف قرار می‌گیرند. پایه‌ای جهت کنترل فاصله آن‌ها از میلگرد وجود ندارد. در جاهایی که از تعداد آرماتور بیشتر ‌یا تقویتی استفاده شود، ممکن است احجام در ارتفاع بلندتری نسبت به سایر نقاط سقف قرار گیرند. این موضوع تبعاتی چون تراز نبودن سقف تمام شده و یکدست نبودن ضخامت آن در مکان‌های مختلف را به وجود خواهد آورد. همچنین زائده‌های بیرون زده از بالا و پایین احجام (در نقش اسپیسر) تحمل بار وارده شده از میلگرد‌ها و وزن نیروی کار را نداشته و عملاً نقشی در ایجاد فاصله بین احجام و میلگرد‌ها ندارند. به جهت تماس مستقیم احجام با میلگرد‌های بالا و پایین امکان هم‌پوشانی کامل بتن در اطراف میلگردها وجود ندارد.
با توجه به اینکه قالب‌های یوبوت برای تحمل بار گسترده معینی طراحی شده‌اند، باید از وارد آوردن بار بیشتر ‌یا بار متمرکز، بر روی یوبوت‌ها خودداری شود. به همین جهت چیدن هم‌زمان کل یوبوت‌های سقف، باعث افزایش تعداد یوبوت‌های شکسته و از فرم خارج شده می‌شود و باید سقف را برای چیدن احجام قسمت‌بندی نمود. ‌پرت مصالح مصرفی در این سیستم بالا بوده و خارج کردن احجام آسیب دیده پس اجرای آرماتوربندی امری سخت و زمان‌بر است.