مراحل اجرای سقف یوبوت، مزایا و معایب آن

ثبت اختراع یوبوت به یک مهندس ایتالیایی بنام Roberto I1 Grande تعلق دارد. او در سال 2001 قالب‌های توخالی و سبک U boot را با هدف کاهش هزینه‌های حمل و نقل و کاهش تولید CO₂ طراحی کرد و رواج داد. امروزه سقف یوبوت یکی از بهترین سیستم‌های سقفی رایج در ایران است. این سیستم شامل دولایه بتن مسلح است که در بالا و پایین قالب‌های مجوف یوبوت اجرا می‌شود. این قالب ها پس از بتن ریزی، در بین بتن مدفون شده، همان جا می‌مانند و خارج نمی‌شوند.

U boot یک محصول پلیمری با پایۀ پلی‌پروپلین است که استفاده از آن در ساختمان، منجر به سبک شدن وزن سازه می‌گردد. یکی از ایراداتی که بر سازه‌های بتنی وارد است، وزن زیاد آن‌ها در صورت وجود دال‌ بتنی می‌باشد. استفاده از فناوری یوبوت، طرحی است برای سبک‌سازی ساختمان‌ها و ساخت سازه‌های سبک. یوبوت برای ساخت دال‌های دو طرفه و دال‌های با دهانه بزرگ مناسب است. این دال، بار را به صورت دو طرفه منتقل می‌کند. شبکه متعامد تیرها که در این سیستم وجود دارد، تمام تنش‌ها را مستقیماً به ستون‌ها منتقل می‌کند. از این دال می‌توان برای پارکینگ ساختمان‌های مسکونی و صنعتی، بیمارستان‌ها و ساختمان‌های بلند مرتبه استفاده کرد.

• سیمان
• مقاطع فولادی
• شن و ماسه دانه درشت
• شن و ماسه دانه ریز
• آب
• قالب پلاستیکی (از پلاستیک های بازگردانی شده).

قالب‌هایی که برای ساخت دال یوبوت استفاده می‌شود، از جنس پلاستیک (پلی استایرن، پلی اتیلن و پلی پروپیلن) است. پروپیلن بهترین جنس جهت ساخت این قالب هاست؛ زیرا دوستدار محیط زیست است و حتی در اثر سوختن نیز سمی نمی‌شود. پلی استایرن به طور گسترده‌ای در دنیای ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار دارد؛ زیرا ارزان و قابل انعطاف است. با این حال، جامعه علمی معایبی بر آن وارد آورده است. از جمله این واقعیت که پلی‌استایرن در دمای اتاق، مونومرهای سمی استایرن آزاد می‌کند. برخی از مطالعات انجام شده توسط دانشگاه پلی‌تکنیک میلان نیز حاکی از آن است که یک دال سبک ساخته شده از پلی استایرن، در صورت قرار گرفتن در تنها پس از 20 دقیقه قرار گرفتن در معرض آتش منفجر می‌شود. از این رو، در کشورهای پیشرفته از قالب پلی استایرن استفاده نمی‌شود.

1. قالب یوبوت تک یا یک تکه
2. قالب دوبل یا دوتکه
3. قالب اصلاح شده

1- قالب یوبوت تک یا یک تکه

این قالب از یک تکه تشکیل شده است. به همین دلیل، فضای زیرین آن خالی است و بتن می تواند به راحتی به آن وارد شود. ابعاد این قالب در ایران cm52×52 است. در زیر هر قالب، چهار پایه وجود دارد. این پایه‌ها تعادل یوبوت در هنگام قرار گرفتن آن بر روی را کف برقرار می‌کند. در چهار طرف این قالب های مکعبی شکل، بندهایی وجود دارد. به کمک این بندها، می‌توان فاصله بین قالب‌ها را تعیین کرد. علاوه بر این، این بندها کمک می‌کند تا در هنگام بتن‌ریزی، یوبوت ها کمتر تکان بخورند.

2- قالب دوبل یا دوتکه

یوبوت دوبل مشابه یوبوت یک تکه است، با این تفاوت که از دو تکه ساخته و تشکیل شده است. در قالب دوبل، تکه دوم این مزیت را ایجاد کرده که از ورود بتن به داخل قالب جلوگیری شود. بعد از اینکه بتن‌ریزی انجام شد، تکه پایینی را جدا می‌کنند. برای دهانه‌های بسیار بلند، با نظر مهندس محاسب می‌توان از قالب های دوبل استفاده کرد.

3- قالب اصلاح شده

ایراداتی که بر قالب های یک تکه و دو تکه وارد است، این است که در زمان استفاده از آن‌ها، باید از بتن‌هایی با روانی بالا استفاده کرد و ویبره کردن بتن به منظور پر شدن زیر قالب‌ها نیاز به دقت بالا دارد. در غیر اینصورت، بتن به خوبی به زیر قالب‌ها نفوذ نمی‌کند که نتیجه آن، ایجاد حفره‌هایی در زیر دال است. این کاستی‌ها، منجر به استفاده از قالب‌های اصلاح شده می‌گردد. ابعاد این قالب‌ها 30 سانتی‌متر است. مصرف بتن در قالب های اصلاح شده بیشتر است. اما از طرف دیگر، قیمت آن نسبت به قالب‌های تک و دوبل کمتر است.

1. قالب بندی
2. آرماتوربندی شبکه زیرین و تیرها
3. چیدمان قالب‌های یوبوت
4. آرماتوربندی فوقانی
5. بتن ریزی (اگر از قالب یک تکه استفاده شود، بتن ریزی در دو مرحله انجام می‌شود).
6. باز کردن قالب‌ها

1- قالب‌بندی

اولین مرحله در اجرای سقف یوبوت، قالب‌بندی است. عملیات قالب‌بندی، به منظور ایجاد یک سطح صاف و یکپارچه انجام می‌شود. زیرسازی قالب‌ها باید به نحوی صورت گیرد که مقداری خیز به سمت بالا داشته باشد. میزان خیز عموماً در نقشه‌های اجرایی مشخص می‌شود.

2- آرماتوربندی شبکه زیرین و تیرها

آرماتوربندی شبکه زیرین می‌بایست در دو جهت متعامد انجام شود. به نحوی که بین تمامی قالب‌های یوبوت، یک میلگرد وجود داشته باشد. در این قسمت تیرها نیز باید آرماتوربندی شوند. این عملیات باید بر اساس نقشه اجرایی و با رعایت استانداردها صورت گیرد.

3- چیدمان قالب ها

چیدمان قالب‌های یوبوت باید دقیقاً بر اساس نقشه‌های اجرایی صورت گیرد. قالب‌ها را بر روی سقف می‌چینند. برای ثابت ماندن و جلوگیری از حرکت قالب‌ها، بندهای بین آن‌ها را نیز می بندند. چیدمان قالب‌ها باید به نحوی صورت گیرد که فاصلۀ هر قالب از قالب دیگر، 10cm باشد. فاصله 15cm قالب از لبه دال نیز باید رعایت شود.

4- آرماتوربندی شبکه فوقانی

آرماتوربندی شبکه فوقانی بر اساس نقشه های اجرایی و با در نظر گرفتن نمره میلگردها انجام می‌شود. بسته به شرایط و در صورت لزوم، آرماتورهای برشی و سنجاقک های بین آرماتورهای شبکه تحتانی و فوقانی نیز بسته خواهد شد.

5- بتن ریزی

برای بتن‌ریزی، ابتدا سقف را به طور فرضی تقسیم بندی می‌کنند تا عملیات بتن‌ریزی بهتر و کنترل شده‌تر انجام گیرد. تقسیم‌بندی، همچنین کمک می‌کند تا از ایجاد درز سرد در حین بتن‌ریزی، بین بتن تحتانی و فوقانی جلوگیری شود. پس از آن، عملیات ویبره انجام می‌شود. ویبره بتن کمک می‌کند تا فضاهای خالی کوچک یا خلل فرجی که بین بتن و قالب وجود دارد، از بین برود. عملیات ویبره‌زنی تا رسیدن کامل بتن به زیر آرماتورهای شبکه زیرین و همچنین رسیدن آن به تراز روی کاور آرماتورهای فوقانی ادامه می‌یابد. این مراحل را تا کامل شدن بتن کل سقف انجام می‌دهند. در سقف‌های یوبوت، بتن 20% از ضخامت دال را به خود اختصاص می‌دهد. برای کاهش فشار ناشی از بتن به قالب‌ها، بهتر است عملیات طیّ دو مرحله انجام شود. بتن‌ریزی مرحله دوم باید زمانی انجام شود که بتن مرحلۀ اول، حالت نیمه جامد به خود گرفته باشد.

6- باز کردن قالب ها

زمانی که گیرایی بتن به حد مورد نظر رسید، با تأیید مهندس ناظر، می‌توان جک‌ها و قالب‌های بتن‌ریزی شده سقف را باز کرد و اجرای سقف بعدی را شروع کرد. نکته قابل توجه اینکه در حین اجرای سقف فوقانی و تا رسیدن بتن به مقاومت نهایی، جک های زیر تیرها و وسط دهانه ها باید نگه داشته شوند. تیغه چینی نیز تا رسیدن به مقاومت 28 روزه نباید انجام شود.

1. اجرای آن محدودیتی که منجر به کاهش تعداد طبقات شود، ایجاد نمی‌کند (برخلاف سقف وافل).
2. قابلیت جرا در دهانه های بزرگ را دارد.
3. استفاده از آن منجر به کاهش ضخامت دال می‌شود.
4. امکان حذف تیر بین ستون ها یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز.
5. امکان حذف تیرهای میانی.
6. کاهش تعداد ستون‌ها.
7. افزایش فاصله بین ستون‌ها.
8. افزایش و تأمین فضای بیشتر در اماکنی مانند پارکینگ به دلیل حذف ستون های مازاد.
9. قابلیت طراحی بهتر پلان معکوس (به دلیل حذف تیرهای میانی).
10. کاهش 15 درصدی مصرف فولاد در سقف، ستون‌ها و فونداسیون.
11. عایق صوت.
12. ایمنی بالا در برابر آتش سوزی.
13. کاهش وزن مرده.
14. کاهش مصرف بتن و فولاد.
15. کاهش هزینه‌های کلی و صرفه اقتصادی.
16. کاهش اثرات مخرب زمین لرزه بر سازه (به دلیل کاهش وزن ستون‌ها و فونداسیون).
17. حامی محیط زیست به دلیل کاهش انتشار گاز دی‌اکسید کربن (CO₂).
18. مسطح بودن تراز زیرین دال که منجر به سهولت و کاهش هزینه‌های مربوط به لوله‌کشی و نازک‌کاری در زیر سقف می‌شود.

1. هزینه بر بودن تهیه قالب‌ها در مقیاس کوچک و تعداد زیاد.
2. ایجاد حفره در سقف در صورت عدم بتن ریزی صحیح در اطراف قالب.
3. ماندگاری قالب‌ها کوتاه و نگهداری‌شان سخت است. باید ظرف مدت چهار ماه بعد از تولید، استفاده شوند.
4. در صورت وجود ترک یا شکستگی در قالب، نفوذ بتن به شکستگی‌ها باعث افزایش بار مرده سازه خواهد شد.

اگر درصدد اجرای سقف یوبوت در پروژۀ خود هستید، با گروه مهندسی آنلاین سازه تماس بگیرید. همانطور که در این مقاله ذکر شد، استفاده از قالب‌های استاندارد و نحوه اجرای اصولی جهت ساخت U-boot roof بسیار مهم است. آنلاین سازه همراه و همیار شماست تا شما به ایده‌آل‌های خود برسید. مدیریت پیمان و همچنین مدیریت و کنترل پروژه، توسط مهندسان با تجربه و متعهد، در ارتقای کیفیت ساختمان همراه پیشروی و سرعت بالا در ساخت و ساز، بسیار مهم و مؤثر است. جهت مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید: 90000011