در این مقاله ما قصد داریم تا درباره ی انتخاب بین سقف عرشه ی فولادی و یوبوت صحبت کنیم. پس با ما همراه بمانید.
درباره ی سقف یوبوت چه می دانید؟
سقف یوبوت از دو لایه ی بتنی مسلح در بالا و پایین دال مجوف متشکل است. حد فاصل این دو لایه با قالب هایی به نام یوبوت پر خواهند شد. این قالب ها همانند بلوک های سفالی و یا پلی استایرنی دارای هندسه مکعبی بوده که تو خالی هستند. مسئله ی حائز اهمیت آن است که در طی سال های اخیر، استفاده و به کارگیری قالب های یوبوت استاندارد با توجه به پیدا شدن انواع و اقسام قالب ها در کشور رواج بیشتری پیدا کرده است.
مشکل اصلی دال ها در ساختمان های بتنی، وجود وزن بالای آن ها بوده که طول دهانه ها را محدود می نماید. به این دلیل، فناوری های جدید بتنی مسلح همانند دال بتنی مجوف یوبوت بر روی بالا بردن طول دهانه و همچنین کم کردن وزن و یا غلبه بر ضعف طبیعی بتن در کشش متمرکز شده اند.
دال های یوبوت جزء سیستم های دو طرفه ی مشبک با قالب های ماندگار بوده و نقش بسیار مهمی در مقاوم سازی سازه های بتنی بازی می کنند. نوار های باربر طراحی شده در دال های مشبک یوبوت در واقع تیر های I شکل متعامدی بوده که برای سختی بالای خود و سبکی دال قادر به باربری در دهانه های بلند و کنترل مناسب خیز در این دهانه ها می باشند.
درباره ی یوبوت بیشتر بدانید:
یوبوت (U-boot یا U-boat) عنوان زیر دریایی های جنگی بودند که ارتش آلمان در خلال جنگ های اول و دوم جهانی از آن ها استفاده می کردند. از آن جا که قالب های مورد استفاده در سقف یوبوت در زمان عملیات اجرا داخل دال بتنی مدفون می شدند، این سقف برای اولین بار توسط مهندسین ایتالیایی با این عنوان نام گذاری گشت.
در اواخر قرن بیستم میلادی بود که این مهندسین ایتالیایی با تحقیق بر روی سقف های مختلف و به ویژه دال های بتنی برای بهینه سازی آن که ایجاد دهانه های بزرگ تر و کنسول های بلندتر امکان پذیر می شود و در نتیجه کلی از انجام تمامی این امور مقاوم سازی ساختمان را نیز در پی دارد ، سیستم دال مجوف دوپوش یوبوت را ابداع و به دنیا معرفی نمودند. امروزه این سوال مطرح است که یوبوت چیست؟ استفاده از دال مجوف دوپوش یا همان یوبوت، در کشور ما، ایران، از سال ۱۳۸۸ با تأیید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آغاز گشت. سقف مجوف چیست؟ و به چه دلیلی از یوبوت استفاده می شود؟
لازم به ذکر است که هدف اصلی قرار دادن قالب های یوبوت در درون دال های بتنی، ایجاد نمودن حفره های خالی در درون دال و حذف بتن ناکارآمد در بین آن ها بوده و کاربرد آن در سقف و فونداسیون ساختمان ها است که از ترکیب نو آورانه ی بتن، میلگرد و قالب هایی از جنس پلی پروپیلن تولید می شود. همه ی این موارد با یکدیگر موجب مقاوم سازی سازه و در نتیجه مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله و حوادث دیگر خواهد شد.
از سازه یوبوت در بیشتر پروژه های فنی مهندسی که نیاز به سطوح بزرگ دارند با مزیت کاهش مصرف بتن و غیره و در نتیجه کاهش وزن و همچنین افزایش تعداد طبقات و عدم نیاز به فنداسیون سنگین و عظیم استفاده نمود. شاید در اولین نگاه، هزینه و نحوه ی اجرای این مدل سیستم سقف، بالا و سخت به نظر آید. اما اجرای این روش در دهانه های بزرگ و دارای ابعاد زیاد، تقریباً از همه ی روش های موجود با صرفه تر و در نهایت برابر به دست می آیند.
ویژگی های یوبوت چیست؟
- اول، از جمله امتیاز های مهم این روش آن است که می توان بدون داشتن نیروی اجرایی متخصص به مقاوم سازی سازه و به دنبال آن مقاوم سازی ساختمان دست پیدا کنیم.
- دوم، یوبوت (U-BOOT) سازه ای قابل بازیافت بوده از جنس پلی پروپیلن می باشد و به عنوان دال مجوف و سقف سازه کاربرد دارد و در نتیجه موجب مقاوم سازی سازه ها می شود.
سقف مجوف یوبوت چیست:
دال مجوف با عناوین دیگری همانند سقف مجوف یوبوت (U-BOOT) یا دوپوش بتن مسلح شناخته می شوند و از دو لایه بتن مسلح تشکیل شده است که در بالا و پایین دال و به صورت گسترده قرار می گیرد و حد فاصل این دو لایه با نوعى بلوک تو خالى ماندگار به نام (U-BOOT) که از جنس پلى اتیلن مى باشد، پر شده است. این محصول مثل بلوک هاى سفالى یا پلى استایرن داراى هندسه اى مکعبى اما مجوف بوده که با توجه به نیاز پروژه و محاسبات طراحى، ابعاد مختلفى دارند. در دال های مجوف، از یک شبکه تیر متعامد در زیر دال اصلی استفاده می شود که موجب کاهش حجم بتن ریزی، آرماتورگذاری و در عین حال کاهش وزن سقف می شود. با این حال در این سیستم، سختی مقطع دال بالا می رود. این بالا رفتن سختی به علت ایجاد مقطع T شکل در دال می باشد.
مزایای فنی یوبوت چیست:
- اول، امکان حذف تیر بین ستون ها و یا استفاده از تیر های پنهان بدون آویز که مکان یابی بهینه ستون ها را ایجاد می کند.
- دوم، توزیع متقارن نیرو ها در نقاط مختلف دال سقف.
- سوم، کم شدن تعداد، ابعاد و تنوع ستون ها.
- چهارم، قابلیت طراحی بهتر پلان معکوس برای حذف تیر های میانی.
- پنجم، بالا رفتن قابل ملاحظه سختی دال سقف با افزایش جزئی وزن آن که باعث تسهیل کنترل خیز سقف شده و امکان افزایش فاصله ستون ها و اجرای سازه ها با دهانه ی بزرگ را فراهم می کند.
- ششم، کارائی بهتر سقف از نظر عایق بندی صوتی و لرزش صفحه ای.
- هفتم، در صورت استفاده از یوبوت در فوندانسون باعث کم شدن بار های وارده بر خاک شده و امکان حذف یا کم شدن تعداد و ابعاد شمع ها در خاک های سست می گردد.
- ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و تامین نیازهای فنی
دسته بندی قالب یوبوت:
انواع قالب های یوبوتی که در بازار ایران موجودند را می توان به چهار دسته زیر تقسیم کرد:
- اول، قالب یوبوت تک.
- دوم، قالب یوبوت دوبل.
- سوم، قالب یوبوت اصلاح شده.
- چهارم، قالب یوبوت پلی استایرن.
قالب یوبوت اصلاح شده چیست؟
یوبوت اصلاح شده با هدف برطرف کردن این مشکل با ابعاد ۱۰ سانتیمتری تولید می گردد. همچنین با توجه به حجم بسته قالب ها، امکان ورود بتن به داخل آن ها وجود نداشته که این امر مطابق خواسته ضوابط اجرایی می باشد. تولید این قالب ها به صورت بادی می باشد و در نتیجه هزینه ی کمتری به نسبت قالب های تک و دوبل دارند. در مرحله ی بتن ریزی، دال هایی که در آن ها از قالب های یوبوت تک و دوبل با ابعاد ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر استفاده شده، باید از بتن با روانی به همراه فوق روان کننده استفاده شود. همچنین ویبره کردن بتن برای پرشدن زیر قالب ها باید با دقت بالا صورت پذیرد. در غیر این صورت بتن به زیر قالب ها نفوذ نکرده و نتیجه ی آن، به وجود آمدن حفره در زیر سقف خواهد بود.
قالب یوبوت از جنس پلی استایرن:
همانطور که از نام این قالب ها پیداست، جنس آن ها پلی استایرن می باشد. به دلیل توپر بودن این قالب ها، امکان نفوذ بتن به درون شان وجود نخواهد داشت. در یوبوت پلی استایرن به صورت گسترده در قسمت های ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد که استفاده اصلی از آن ها برای سبک سازی می باشد. در سال های گذشته مراکز علمی تمرکز خود را بر روی بررسی استفاده از پلی استایرن بیشتر کرده و در این راستا به معرفی برخی از معایب آن ها پرداختند.
درباره ی قالب یوبوت تک چه می دانید؟
این مدل قالب ها اولین مدل یوبوت استفاده شده در صنعت ساختمان بوده و دقیقاً مطابق با مشخصات اولیه ی ارائه شده به مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن می باشند. ابعاد این قالب ها ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر بوده و به صورت یک تکه می باشند. این قالب ها دارای بند هایی در چهار طرف خود بوده که علاوه بر تعیین فاصله بین قالب ها بنا به سلیقه ی طراح، موجب حرکت کمتر یوبوت ها در زمان بتن ریزی خواهد شد. وجود پایه های موجود در زیر قالب های یوبوت با ارتفاع های متفاوت سبب ایجاد لایه ی پایین با ضخامت های مختلف شده و تعادل یوبوت را به علت قرار گرفتن کامل بر روی کف برقرار خواهد کرد.
درباره ی قالب یوبوت دوبل چه می دانید؟
این قالب ها که می توان از آن ها به عنوان نسل دوم یوبوت نام برد، با بالا بردن تجربیات استفاده از این سیستم در ایران و بررسی های بیشتر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساخته شدند. از آن جایی که ورود بتن به درون یوبوت های تک موجب از بین رفتن فرض اولیه طراحی می شود و با بررسی میدانی پروژه های مختلف اجرا شده با قالب تک توسط کارشناسان، مشخص شد در بسیاری از موارد، بتن به داخل قالب یوبوت ورود می کند.
هدف و عملکرد قالب های سقف یوبوت را بشناسید:
هدف اصلی از قرار دادن قالب های یوبوت در درون دال های بتنی، ایجاد حفره های خالی در داخل دال و حذف بتن نا کار آمد در بین آن ها می باشد. این کار سبب می شود تا علاوه بر سبک تر شدن دال، امکان پوشش دهانه های بزرگ تر به علت ضخامت و سختی زیاد دال امکان پذیر گردد. این قالب ها نقش سازه ای نداشته و تنها وظیفه ی حذف بتن و ایجاد حفره در درون بتن را دارند و پس از گیرش بتن، عملاً کارایی دیگری نخواهند داشت. به علت عدم خارج کردن قالب ها از بین بتن به آن ها قالب های ماندگار نیز گفته می شود.
سقف عرشه ی فولادی چیست؟
از جمله عوامل مهم صنعتی سازی، سرعت بالای اجرا و عدم استفاده از مصالح و روش های سنتی زمان بر و پر هزینه خواهد بود. یکی از دلایل اجرای سریع ساختمان، سقف سازه ها است. اگر در اجرای سقف از روش های جدید استفاده گردد ، پروژه در مدت کوتاه تری اجرا می گردد. از جمله سقف های مدرن به جهت ساخت و ساز، سقف های عرشه فولادی که سیستم دال مرکب فولادی بتنی دارد را می توان نام برد.
اجزای به کار رفته در این نوع سقف موجب می شود تا با دیگر سقف های کامپوزیت و دال بتنی تفاوت هایی داشته باشند. وزن این سقف در مقایسه با سقف های دیگر که در اسکلت های فولادی ساختمان ها مرسوم است، کمتر می باشد. از جمله اجزای تشکیل دهنده ی این سقف، ورق گالوانیزه ذوزنقه ای و برش گیر ها یا همان گل میخ ها می باشد. به طور کلی سقف های عرشه فولادی، از شبکه های آرماتور، بتن، ورق های گالوانیزه (عرشه فولادی)، برشگیر هایی از نوع گلمیخ، و پیچ، پرچ یا دیگر اجزائی که به جهت مهار ورق های گالوانیزه و به وسیله ی اتصالات مکانیکی مورد استفاده قرار می گیرند، تشکیل می گردد. از اجزای اصلی دیگر می توان به تیر های فرعی مورد نیاز در میان تیر های اصلی سازه اشاره کرد. علاوه بر همه ی این موارد، ورق گالوانیزه ذوزنقه ای آجدار به عنوان قالب بتن ریزی در سقف باقی مانده و با بتن به صورت مرکب نقش سازه ای را بازی می کند که موجب بالا رفتن دهانه های تیر ریزی تا ۴ متر و بالاتر بدون شمع بندی می شود.
اجرای سقف عرشه ی فولادی چگونه است؟
به جهت اجرای ، در ابتدا انتقال ورق های گالوانیزه ذوزنقه ای به طبقات ساختمان خواهد بود. هر کدام از این ورق ها دارای گیره هایی بوده که به راحتی و به واسطهی هر فردی، در یکدیگر جا داده خواهند شد و در هر قسمتی به عنوان سقف اجرا می گردند، سپس ورق هایی که در محل مورد نظر قرار گرفته اند به وسیله ی گل میخ به یکدیگر اتصال می یابند و به علت عدم استفاده از هر گونه جوش و میلگردی، وزن سقف کم شده و در آخر سقف های عرشه فولادی در سطحی صاف و یکنواخت قرار می گیرند و بدون دخالت هیچ پوکه و کف سازی، آماده بتن ریزی شده که همین امر باعث می شود تا هوا به راحتی از سطح کار خارج گردد.
مزایای سقف کامپوزیت عرشه ی فولادی چیست؟
اول، سرعت اجرای بالا.حدود یازده برابر سریع تر از دیگر سیستم ها اجرا می شود.
دوم، بازگشت سرمایه ی کارفرما در زمان کمتر که نتیجه ی سرعت اجرای بالای این سیستم خواهد بود.
سوم، سیستم صنعتی سازی شده و کم شدن خطا های ناشی از عملکرد انسانی.
چهارم، افزایش فواصل تیرریزی، کم شدن مصرف فولاد اسکلت.
پنجم، مقاومت فوق العاده نسبت به آتش سوزی و زلزله.
ششم، امکان بتن ریزی همزمان همه ی طبقات.
هفتم، دسترسی بسیار آسان به تاسیسات. به علت فضای خالی سقف بین دال و تیرآهن ها و مخفی کردن تاسیسات توسط سقف کاذب و یا دیگر روش ها.
هشتم، کاهش ضخامت سقف.
نهم، حذف شمع، قالب بندی و برخی تیر های فرعی