سقف یوبوت چیست؟ امروزه سقف ها به گونه ای طراحی و اجرا می شوند که بار مرده زیادی نداشته باشند، سقف های سبک در سازه ها در برابر زلزله مقاومت بیشتری دارند، از این رو مهندسان سازه بیشتر از اجزا و سازه هایی استفاده میکنند که باربری مناسب و در عین حال سبک و انعطاف پذیر باشد.
در چند سال اخیر استفاده از سازه یوبوت بسیار مرسوم شده است زیرا سقف یوبوت از دو لایه بتنی مسلح در بالا و پایین دال مجوف تشکیل شده است. حد فاصل این دو لایه با قالب هایی به نام یوبوت پر می شود. قالب یوبوت مانند بلوک سفالی و یا پلی استایرنی دارای هندسه مکعبی اما تو خالی تعبیه شده است. استفاده از قالب های یوبوت استاندارد با توجه به پیدا شدن انواع و اقسام قالب ها در کشور طی سال های اخیر بسیار زیاد است.
قالب یوبوت چیست؟
قالب یوبوت اولین بار توسط یک مهندس ایتالیایی به نام دالی فرم نامگذاری شد. سقف های یوبوت سقف های مکعبی، چند لایه و پلاستیکی هستند. استفاده از این نوع سقف ها باعث کاهش مصرف در بتن و میلگرد و کاهش وزن کل سازه ساختمان می شود.
فناوری U-Boot، سیستم دال‌های توخالی دو طرفه با استفاده از قطعات پلی پروپیلن بازیافتی با هدف طراحی سقف‌های سبک ساخته شده است. سیستم U-Boot یک سیستم سازه‌ای دو طرفه (توخالی) است که بین مش فولادی بالا و پایین، بلوک‌های پلاستیکی یا قالب‌های پلی استایرن توخالی در وسط سقف با بیولوژیکی بتن جایگزین میشود. قالب یوبوت از دولایه سقف بتنی مسلح ساخته شده است که در بالا و پایین اسلب بین این دولایه قرار گرفته است.
به طور گسترده قالب یوبوت از پلی‌اتیلن یا پلی پروپیلن یا پلی استایرن تولید میشود. این محصول دارای شکل مکعبی است که با توجه به الزامات پروژه و محاسبات طراحی، ابعاد متفاوتی دارد. در فرآیند استفاده از قالب های توخالی لایه تقویت‌کننده، قالب یوبوت در کنار یکدیگر در قسمت زیرین تقویت شبکه پس از قراردادن آرماتور لایه میانی و فوقانی، بتن ریزی انجام میشود. سرانجام سطح مقطع دال وارد شده و عملکرد بهتری دارد.
یوبوت از سال 1379 شمسی توسط یک مهندس ایتالیایی به نام روبرتو گراند معرفی شد این مهندس سیستم قالب‌بندی بتن را با عنوان یوبوت یا U-Boot گسترش داد. با کمک این سیستم مصرف بتن کاهش پیدا میکند همچنین کاهش هزینه ترابری و تولید دی اکسید کربن را در بردارد. البته قالب یوبوت برای اولین بار در سال 1380 شمسی به منظور ساخت یک سازه استفاده شد. عملکرد رضایت‌بخش قالب یوبوت باعث استقبال بالا در تمامی نقاط مختلف دنیا شد.
کاربرد یوبوت چیست؟
یوبوت، همان طور که پیش تر گفته شد سیستم اجرای سقف دال مجوف دوطرفه بتنی به وسیله قالب پلاستیک بازیافتی است. قالب مورد استفاده در سیستم یوبوت، قطعاتی پیش ساخته به شکل مخروط ناقص توخالی است. قالب یوبوت، یک دال بتنی متشکل از چندین تیر I شکل را به تشکیل میدهد. سرهم کردن قالب سیستم یوبوت کامل در محل پروژه انجام می شود.نکته حائزاهمیت اینکه پس از نصب قالب‌ها سقف آماده بتن‌ریزی است.
یوبوت، به یک سیستم اجرا دال با هسته مجوف گفته می شود، همان طور که می دانید دال بتنی به سه نوع دال با هسته توپر، دال با هسته مجوف و دال ترکیبی تقسیم شده اند.
سیستم یوبوت بیشتر شبیه به سیستم کوبیاکس Cobiax و سیستم بابل دک Bubble است. تنها اختلاف سیستم یوبوت با این دو سیستم این است که در یوبوت از قالب کروی استفاده نمی‌شود. از این رو، حمل و نقل سیستم یوبوت بسیار ساده‌تر از این دو سیستم‌های دال مجوف با قالب‌های کروی است.
اجزا قالب یوبوت چیست؟
یوبوت، قالبی است که درون دال استفاده می شود، قالب یوبوت دارای اجزا مختلفی است که قطعات اصلی قالب یوبوت را در ادامه با هم بررسی میکینم:
بدنه قالب یوبوت: بدنه یوبوت بخش اصلی قالب محسوب می شود، بدنه باعث ایجاد فضای خالی در سقف یوبوت خواهد شد. قالب یوبوت، البته یوبوت انواع مختلفی دارد که در مقاله مربوطه به آن پرداخته ایم.
پایه قالب یوبوت: پایه یوبوت باعث فاصله گرفتن بدنه اصلی قالب یوبوت از کف و ثابت شدن آن میشود. پایه یوبوت به دو نوع ثابت و متحرک تقسیم شده است، پایه یوبوت در اندازه های مختلف تولید می شوند.
اسپیسر قالب یوبوت: قطعه مهم دیگری از یوبوت اسپیسر است که جهت اتصال دو قالب یوبوت در مجاورت یکدیگر و نگه داشتن آنها در محل مشخص شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از اسپیسر در یوبوت باعث اتصال صلب بین تمام قالب‌ها می شود، بهتر است بدانیم اتصال صلب بین قالب‌های یوبوت باعث اطمینان از مطابقت کامل هندسه و ظرفیت باربری با طرح میشود.
پل قالب قالب یوبوت: پل یوبوت نیز قطعه‌ای است که جهت اتصال دو بدنه یوبوت بکار گرفته می شود. کاربرد اصلی این قطعه در محل‌هایی است که به دلیل فضای کم، امکان به کارگیری اسپیسر وجود ندارد.
درپوش قالب یوبوت: درپوش قالب یوبوت، قطعه‌ای که به منظور بستن کف قالب یوبوت تک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعه از نفوذ بتن به فضای خالی قالب جلوگیری میکند. درپوش‌ها، انوع مختلفی نظیر درپوش ساده بسته، درپوش بسته با پایه، درپوش ساده حفره‌دار و درپوش حفره‌دار با پایه دارند.
مزایای قالب یوبوت
برخی از مزایای قالب یوبوت:
- به افزایش تعداد طبقات کمک میکند
- با استفاده از این فناوری می‌توان یک دهانه را برای هر طول و همچنین با هر سبک معماری طراحی کرد
- همچنین به کاهش ضخامت دال کمک میکند.
- این کمک میکند تا ستون‌ها و همچنین بارکلی سازه را بر روی پایه کاهش دهیم.
- وقتی پایه‌های عمیقی وجود دارد، می‌توان به دلیل بارهای کمتر، اندازه پی را کاهش داد.
مزایای اقتصادی
این سیستم با کاهش هزینه ۲۰ تا ۷۰ درصدی روبه‌رو است. افزایش تعداد پارکینگ‌ها به دلیل حذف ستون‌های میانی، تعداد پارکینگ‌های موجود در سیستم افزایش می‌یابد. در برخی موارد، افزایش تعداد پارکینگ باعث از بین رفتن ساختمان کف گاراژ و صرفه‌جویی بیشتر در هزینه‌ها میشود. با برداشتن پوستر و تیرهای کتیبه‌ای که از زیر سقف بیرون زده‌اند، اسلب U خالی شده، علاوه بر کاهش ارتفاع کلی ساختمان و مصرف مصالح، نیاز به سقف کاذب در ساختمان را از بین می‌برد.
مزایای فنی
خالی بودن دال به دلیل حفره مرکزی هوا، عایق بندی در برابر انتقال صدای منتقل شده در هوا بسیار مؤثر است. کاهش انتقال صدا در سالن‌های آموزشی، مذهبی، اجتماعی و سالن را در بردارد.
کاهش جرم ورقه خالی، اگرچه ایجاد آن مشابه ضخامت دال دشوار است. اما وزن آن تقریباً نصف است.علاوه بر کاهش وزن سازه و عملکرد بهتر در زلزله، مواد مورداستفاده در بتن را کاهش میدهد.
مزایای معماری
انعطاف‌پذیری در معماری که باعث خالی شدن اسلب با ازبین‌بردن احتمال وجود ستون‌های میانی در ساختمان میشود.
یکی از مشکلات اساسی در طراحی معماری، تأمین پارکینگ موردنیاز در هر ساختمان است. با حذف ستون‌های میانی علاوه بر ایجاد پارکینگ بیشتر، جابه‌جایی و گردش ماشین‌ها در پارکینگ راحت‌تر میشود. قالب یوبوت ارتفاعی را در قسمت داخلی ایجاد میکند. علاوه بر این، به دلیل کاهش ضخامت سقف، می توان کف های پلکانی کوتاهتر و کمتری اجرا کرد و این باعث کاهش اندازه و افزایش فضای مفید داخل جعبه پله میشود
مشکل اصلی دال ها در ساختمان های بتنی، وزن بالای آن ها است که طول دهانه ها را محدود می کند. به این دلیل، دال بتنی مجوف یوبوت بر روی افزایش طول دهانه و همچنین کاهش وزن و یا غلبه بر ضعف طبیعی بتن در کشش متمرکز شده اند در ادامه مراحل اجرای سقف یوبوت را با هم بررسی می کنیم با ما همراه باشید:
مراحل اجرای سقف یوبوت
سقف یوبوت به صورت قالب بندی و بتن ریزی در محل پروژه قابل اجرا می باشد و مشابه سقف دال از نوع درجاریز میباشد، با استفاده از این سقف می توان سازه هایی با دهانه های بلند را به راحتی اجرا کرد. در اجرای سقف یوبوت از قالب مکعبی شکل بهره گرفته می شود. مراحل اجرای سقف یوبوت به شرح زیر می باشد. مراحل اجرای سقف یوبوت به ترتیب ذیل می باشد :
- نصب پایه و قالب بندی تخت زیرین دال
- آماتور بندی شبکه پایین
- قالب گذاری
- آماتوربندی شبکه ی بالا
- بتن ریزی
- بازکردن پایه
اجرای سقف یوبوت یک: قالب بندی سقف، نصب پایه ها و قالب بندی تخت زیرین دال
در مرحله اول اجرای سقف یوبوت از روش مرسوم انواع سقف قالب بندی میباشد که ابزار مورد نیاز مشابه ابزاراجرای دال تخت می باشد، بر اساس تغییرات موجود قالب بندی زیرین دال انجام می شود، قالب یوبوت می توانند از جنس های مختلفی نظیر چوب ، پلی وود ، فلز و یا کارتن پلاست باشند .
زیر سازی این قالب ها باید همراه با مقداری خیز به سمت بالا باشد ، به صورت متعارف مقدار تقریبی به ازای هر متر طول برابر 5 میلیمتر است، به این دلیل که هنگام بتن ریزی قالب ها با وزن بتن به صورت تراز هماهنگ شوند .
اجرای سقف یوبوت دو: شبکه آرماتور پایینی یا آرماتور بندی شبکه ی پایین
در اجرای سقف یوبوت پس از تکمیل قالب بندی و اطمینان از درستی اجرای آن ، مراحل آماتور بندی تیرها ، میلگردهای شبکه ی زیرین و آماتور های تقویتی مطابق نقشه های اجرایی انجام می گیرد.
همان طور که گفته شد بعد از زیرسازی سقف و بستن قالب زیرین مرحله قرار دادن شبکه میلگرد پایین دال و تیر های سقف می باشد؛ در این مرحله میلگرد های تحتانی در کف دال و بر روی قالب های زیرین بصورت یک شبکه سراسری متعامد مطابق نقشه های سازه و همچنین شبکه تحتانی بوسیله اسپیسر بر کف دال قرار می گیرند، شبکه ی آرماتور پایین باید به گونه ای تعبیه شود که حداقل یک میلگرد در فاصله ی بین قالب های یوبوت قرار بگیرد. به طور معمول فاصله ی مناسب شبکه ی میلگرد ها 20 سانتی متر است .
اجرای سقف یوبوت سه: چیدمان قالب بندی یوبوت
در مرحله بعد قالب های پلاستیکی یوبوت بر اساس نقشه اجرایی در فاصله ای مناسب که توسط بست های تعبیه شده بر روی قالب تنظیم شده‌اند ، بر روی میلگرد ها ی شبکه تحتانی قرار داده می شوند در این مرحله توجه به حفظ قالب ها نکته ای حائز اهمیت میباشد زیرا رفت و آمد و اجرای مراحل بعد، نباید موجب صدمه آسیب به قالب ها شوند و در صورت آسیب حتما قالب باید تعویض گردد. به طور کلی می توان گفت قالب گذاری پس از تکمیل مرحله ی قبل ، قالب های یوبوت مطابق با نقشه ی اجرا چیده شده و فاصله ی بین آنها توسط اتصال بند های بین ها تنظیم می شود. ضرورت وجود این بند ها اتصال قالب ها به یکدیگر و عدم حرکت آنها است .
همان طور که گفته شد قالب سقف یوبوت با استفاده از گیره های جانبی به هم متصل می شوند تا مانع از حرکت جانبی قالب ها شود. پایه های مخروطی شکل این قطعات باعث ایجاد فاصله شده و امکان بتن ریزی و ساخت لایه پایینی دال را فراهم می کند.
فاصله ی استاندارد قالب ها از یکدیگر 10 سانتی متر و از لبه های دال 15 سانی متر است . ایجاد کاور بتنی مناسب برای میلگرد های شبکه ی زیرین مستلزم قالب هایی با پایه هایی به ارتفاع 7 سانتی متری است .
اجرای سقف یوبوت چهار: شبکه آرماتور بالایی یا آماتور بندی شبکه ی بالا
بعد از مرحله جایگذاری قالب یوبوت مرحله آرماتوربندی سقف میباشد. آرماتوربندی سقف یوبوت شبیه به دیگر سقف ها می باشد ابتدا اجرای آرماتور اصلی و سپس آرماتور تقویتی در دو جهت متعامد بر روی قالب یوبوت بسته میشوند باید توجه داشت طبق طراحی مهندس سازه در قسمت هایی از سقف که لازم است آرماتورهای برشی در بین قالب ها قرار گیرند.
آماتور بندی اصلی و میلگرد های تقویتی بر اساس فاصله ی آنها مطابق با نقشه های اجرایی صورت می پذیرد و در صورت لزوم از آرماتور های برشی و سنجاقک های ما بین آرماتور های فوقانی و تحتانی تعبیه می شوند. این آرماتور بندی باید حدالامکان از بلند شدن و تکان خوردن قالب ها در هنگام بتن ریزی جلوگیری کند .
اجرای سقف یوبوت پنج: بتن ریزی سقف
پس از مرحله آرماتوربندی سقف می‌توان با توجه به دستورالعمل ها و دستور کارهای اجرایی نسبت به بتن‌ریزی سقف یوبوت اقدام نمود بتن ریزی این نسل از سقف های مجوف بدلیل جلوگیری از قالب های پلاستیکی سقف، بتن ریزی در این نوع سقف در دو مرحله انجام می شود:
بتن ریزی لایه ی اول : در مرحله اول بتن ریزی برای ثابت ماندن قالب ها به اندازه ارتفاع پایه ها بتن ریخته و با انجام عمل ویبره، بتن تمام سطح زیر را پر نماید این مرحله از بتن ریزی تا زمانی بتن شروع به گرفتن کند و مقطع سرد بوجود نیاورد ادامه می یابد ، یعنی با افزودن روان کننده به بتن ، بتن ریزی به ضخامت حدودی 5 تا 10 سانتی متری صورت می گیرد که به وسیله ی ویبراسیون ، بتن تمام سطوح زیر قالب های یوبوت را پر می کند.
بتن ریزی لایه ی دوم : مرحله دوم بتن ریزی جهت پوشش کامل قالب سقف تا ضخامت در نظر گرفته شده در نقشه اجرایی بر روی لایه اول انجام میشود. در انتها سطح بتن با استفاده از ابزارهای سنتی تسطیح می شود و کف، بالا و تمام گوشه های دال دارای سطحی صاف خواهند بود. شبکه بتن مسلح پس از خاتمه این مرحله به طور کامل تشکیل می شود.
در واقع می توان گفت در این مرحله بتن روی لایه ی اول ریخته می شود تا به ضخامت مورد نیاز برسد همواره باید به این نکته توجه داشت که فاصله ی این دو مرحله نباید به قدری باشد که بتن لایه ی اول بسته شود .
اجرای سقف یوبوت شش: باز کردن قالب های کف یا باز کردن پایه ها
پس از اینکه بتن به خوبی شکل گرفت با تایید مهندس ناظر می توان جک ها و قالب های سقفی را طبق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان قالب های زیر دال جمع شده و به طبقه ی دیگر منتقل می شود. زمان باز کردن قالب‌ها بستگی به طول دهانه، عیار بتن، دمای هوا و افزودنی‌‌های مورد استفاده در بتن داشته و از ۷ روز الی ۱۴ روز متغیر است. تعدادی چهار پایه و جک نگهبان با نظر دستگاه نظارت تا ۲۸ روز زیر سقف بماند تا سقف دچار ترک خوردگی و خیز ناگهانی بدلیل عدم استقامت بتن و بستن چهار پایه و جک‌های سقف بالا، روی سقف پایین نشود.