سقف یوبوت از جمله سقف هایی است که نقش مهمی در سبک سازی دال های بتنی و پی ها ایفا می کند. این سقف همانطور که از نامش پیداست، از قالب های یوبوت تشکیل می شود.
این قالب ها که در چهار نوع قالب یوبوت تک، قالب یوبوت دوبل، قالب یوبوت اصلاح شده و قالب یوبوت پلی استایرن تولید می شوند، نقش موثری در کاهش بتن مصرفی ایفا می کنند.
این سیستم سقفی یک سیستم دال بتنی تو خالی است که قالب های آن مکعبی شکل هستند. سازه هایی که با این نوع قالب ها تولید می شوند، وزن سبکی دارند. در نتیجه تعداد ستون های آن ها به نسبت سایر ساختمان ها کمتر است. زیرا باری که بر ستون و فونداسیون سازه وارد می شود کم می باشد.
مصرف بتن و فولاد با اجرای سازه یوبوت کاهش می یابد، در نتیجه می توان گفت این سقف از نظر اقتصادی مقرون بصرفه است. در نوشته های پیشین ساختمانچی به معرفی انواع سقف سبک از جمله سقف وافل و سقف کوبیاکس پرداختیم.
هم اکنون در این نوشته قصد داریم انواع قالب هایی که در اجرای این سقف سبک مورد استفاده قرار می گیرند را معرفی نماییم، پس با ساختمانچی همراه باشید.
تاریخچه سقف یوبوت
U-BOOT یا U-BOAT نام یک زیردریایی جنگی متعلق به ارتش آلمان بود که در گیرودار جنگ های جهانی اول و دوم، مورد استفاده قرار می گرفت. از آن جایی که قالب های بکار رفته در سقف یوبوت در حین عملیات اجرایی، درون دال بتنی دفن می شوند، این سقف برای اولین بار به واسطه مهندسان ایتالیایی به این نام، معروف شد.
در اواخر قرن بیستم، مهندسان ایتالیایی با بررسی سقف های مختلفی مانند دال های بتنی، به منظور بهینه سازی، دهانه های بزرگ تر و کنسول های بلندتری را تولید کردند که در نتیجه، مقاوم سازی ساختمان را به همراه داشت. آن ها سیستم دال مجوف دوپوش یوبوت را اختراع و به مردم جهان معرفی کردند.
هدف استفاده از سقف های یوبوت
یوبوت محصولی پلیمری با پایه پلی پروپیلن می باشد و هدف اصلی استفاده از این محصول، این است که حفره های خالی را در داخل دال، ایجاد و بتن ناکارآمد را از میان آن حذف کند. این کار علاوه بر اینکه موجب سبک ترشدن دال می شود، پوشاندن دهانه های بزرگ تر را نیز امکان پذیر می سازد.
این قالب ها در ساختمان نقشی به عنوان سازه ندارند و وظیفه آن ها حذف بتن و ایجاد حفره درون بتن می باشد. به دلیل اینکه پس از تکمیل مراحل اجرا نمی توان این قالب ها را از میان بتن خارج کرد، به آن ها قالب های ماندگار نیز می گویند.
مزایای استفاده از سقف یوبوت در ساختمان
- یکی از مزایای استفاده از قالب های یوبوت صرفه جویی در مصرف مواد اولیه مثل فولاد و بتن در ساخت و ساز است.
- سازه های یوبوت وزن بسیار سبکی دارند و خیلی راحت نصب می شوند.
- سیستم سقف یوبوت تعداد ستون های ساختمان را کاهش می دهد و به انعطاف پذیری سازه کمک می کند.
- با استفاده از این سیستم سقفی می توان تعداد طبقات ساختمان را افزایش داد.
- سقف یوبوت ضد اشتعال است و به عنوان عایق حرارتی عمل می کند که مانع از انتقال آتش و تخریب ساختمان می شود.
- علاوه بر عایق حرارتی، این سقف ها نوعی عایق صوتی نیز محسوب می شوند که باعث انتقال کمتر صدا می شوند.
- سقف یوبوت وزن سازه را کاهش می دهد، به همین دلیل نیازی به فونداسیون عمیق نیست.
- استفاده از سقف های یوبوت بار واردآمده بر ستون ها و فونداسیون ساختمان را کاهش می دهد.
- این سیستم سقفی در مقایسه با دال های سنگین سنتی باعث صرفه جویی در مصرف بتن و فولاد می شود و این امکان را فراهم می کند تا دهانه های گسترده تری در سازه به کارگرفته شود.
- به دلیل سرعت بالای اجرای سیستم سقفی یوبوت زمان اتمام پروژه ساخت ساختمان کوتاه تر می شود.
- این نوع سقف قابل اجرا در فونداسیون و طبقات انواع ساختمان ها می باشد؛ از جمله ساختمان های اداری، تجاری، مسکونی، صنعتی و عمومی.
- امکان حذف تیر در بین ستون ها و یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز را فراهم می نماید.
- نیروها را در نقاط مختلف دال سقف توزیع می کند.
- باعث ایمنی سقف در برابر آتش سوزی می شود.
معایب سقف یوبوت
- هزینه تولید و استفاده از این نوع سقف ها در متراژها پایین چندان بصرفه نیست. اما اگر بخواهید سقف های بزرگی بسازید، استفاده از سقف های یوبوت باعث کاهش میزان میلگرد و بتن و در نهایت کاهش هزینه ها می شود.
- اگر در زمانی که بتن را در اطراف بلوک ها می ریزند، در بعضی محل ها بتن به قالب ها نرسد، باعث می شود آن قسمت پوک و خالی بماند که در نتیجه منجر به کاهش استحکام سقف می شود.
- نگهداری سقف ها یوبوت نیاز به مهارت دارد، زیرا این سازه به تنهایی استحکام بالایی ندارد و به سادگی می شکند و یا تغییر شکل می دهد. به همین دلیل نگهداری و مواظبت از آن ها در کارگاه ها از اهمیت بالایی برخوردار بوده و ممکن است در صورت کارنابلدی، هم سازه و هم کارگران آسیب ببینند.
- اگر قالب ها ترک بردارند و یا بشکنند، بتن به داخل آن ها نفوذ می کند، در نتیجه وزن سقف زیاد می شود و ممکن است باعث خسارت دیدن سقف شود.
- این سقف ها حداکثر تا 4 ماه قابل نگهداری هستند و اگر بیشتر بمانند، امکان شکستگی در آن ها وجود دارد؛ بنابراین پس از تولید باید به سرعت مورد استفاده قرار بگیرند.
کاربردهای سقف یوبوت
- بهبود عملکرد لرزه ای سازه در مناطق زلزله خیز
- کاهش تعداد ستون ها در ساختمان
- ایجاد عایق صوتی در اماکن پر سر و صدا مانند سالن های کنفرانس، سالن های ضبط موسیقی، سالن های کنسرت و…
- عایق حرارتی در مکان های گرم یا در معرض حرارت مانند کارگاه های صنعتی
- امکان استفاده در سازه هایی که طبقات زیادی دارند، مانند آپارتمان های مسکونی، ادارات و اماکن تجاری
- ساخت بیمارستان ها
انواع قالب های سقف یوبوت یا U-Boot
انواع قالب ها عبارت اند از:
قالب یوبوت تک
قالب یوبوت تک اولین قالبی است که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار گرفت. این قالب ها به شکل یک تکه هستند و در چهار طرف خود بندهایی دارند که حرکت یوبوت هنگام بتن ریزی را کمتر می کنند.
در زیر قالب های تک پایه هایی قرار دارند که تعادل یوبوت هنگام قرارگیری بر روی سطح را فراهم می نمایند. این پایه ها دارای ارتفاع های مختلف هستند و لایه ای با ضخامت های متفاوت ایجاد می کنند.
سرعت اجرای پروژه با این قالب ها بالا است و هزینه ای که صرف حمل و نقل آن ها می شود نیز کمتر می باشد، زیرا قالب های تک درون یکدیگر قرار می گیرند و در مقایسه با سایر قالب ها فضای کمتری برای انبار کردن اشغال می کنند.
قسمت زیرین این قالب ها باز است و هنگامی که اولین لایه بتن درون آن ها می ریزد، هوا حبس می شود و دیگر نمی توان بتن بیشتری درون قالب ها ریخت.
قالب یوبوت دوبل
سری دوم قالب های یوبوت که برای سبک سازی سقف سازه مورد استفاده قرار گرفتند، قالب های دوبل بودند. قالب های دوبل ظاهری همانند قالب های تک دارند اما به صورت دو تکه که بر روی هم قرار گرفتند، تولید می شون.
حجم این قالب ها کاملاً بسته است. به همین دلیل بتن وارد آن ها نمی شود. هزینه ای که صرف تولید و حمل این قالب ها می شود به نسبت سایر قالب ها بیشتر است.
قالب یوبوت پلی استایرن
این نوع قالب ها همانطور که از نامشان پیداست از جنس پلی استایرن می باشند. آن ها به صورت توپر تولید می شوند، از این رو بتن نمی تواند درون آن ها نفوذ کند.
پلی استایرن ماده ای بسیار سبک اما مقاوم است که نقش مهمی در سبک سازی سازه ایفا می کند. به همین دلیل قالب های یوبوت پلی استایرن وزن اضافی بر سازه مورد نظر وارد نخواهند کرد.
هر چند پلی استایرن گزینه ای ایده آل برای ساخت یوبوت است، اما دارای معایبی نیز می باشد. یکی از معایب این متریال تولید گاز استایرن مونومر که گازی سمی و خطرناک است، می باشد.
خطر انفجار در اثر گرمای آتش نیز از دیگر معایب یوبوت پلی استایرن بشمار می آید. دال هایی که با این نوع یوبوت تولید می شوند اگر در معرض گرمای بیش از حد قرار گیرند، ممکن است منفجر شوند.
به همین منظور در تولید این یوبوت ها دریچه ای برای خروج گاز و کاهش فشار داخلی حفره ها تعبیه می گردد. دلیل اصلی انتشار گاز سمی استایرن مونومر در دمای اتاق، این دریچه ها می باشند.
قالب یوبوت اصلاح شده
هنگامی که از یوبوت های تک و دوبل استفاده می شود، باید از بتن روان برای بتن ریزی استفاده گردد. بتنی که در آن از فوق روان کننده استفاده شده باشد بتن روان یا بتن با اسلمپ بالا نامیده می شود.
علاوه بر آن بتنی که در این قالب ها می ریزد باید ویبره گردد تا بتن به زیر قالب نفوذ کند و در زیر سقف حفره ایجاد نگردد. به منظور برطرف نمودن این مشکل، یوبوت اصلاح شده ساخته شد.
قالب های یوبوت اصلاح شده به شکل بادی تولید می شوند و هزینه ای که صرف تولید آن ها می شود در مقایسه با قالب های تک و دوبل کمتر است. این قالب ها یکپارچه هستند و هزینه حمل و نقل آن ها نیز پایین تر می باشد.
همچنین زاویه این قالب ها در گوشه ها حدود 90 درجه است، در نتیجه تمرکز تنش آنها بالا می باشد، در صورتی که لبه قالب های دوبل منحنی بوده و زوایای آن ها کمتر است.
در دال هایی که با این قالب ها تولید می شوند میزان بتن مصرفی بیشتر از دال های تولیدشده با قالب های دوبل می باشد. علاوه بر آن سایز قالب های اصلاح شده در مقایسه با قالب دوبل کمتر است. در نتیجه تعداد تیرهایی که در یک سطح مشخص ایجاد می شوند بیشتر می باشد و وزن آن ها نیز بیشتر است.
مراحل نصب سقف یوبوت
- بستن قالب تخت زیرین دال
- آرماتور گذاری پایینی دال
- چینش قالب سقف یوبوت با توجه به نقشه
- آرماتور گذاری بالایی
- بتن ریزی لایه اول
- تکمیل بتن ریزی
- بازکردن قالب های کف
نکات مهم هنگام اجرای سقف یوبوت
- قالب های یوبوت باید متناسب با نقشه بر روی سقف قرار بگیرند و در صورت کم یا زیاد بودن قالب ها و ایجاد فاصله بین آن ها، باید این مسئله را با مهندس ناظر در میان گذاشت تا در صورت لزوم، اندازه ها دوباره بررسی و محاسبه شوند.
- بست هایی که بر روی بندهای کنار قالب های یوبوت هستند باید تنظیم شوند و با چسب پلاستیکی، محکم شوند.
- چیدن آرماتورها باید به گونه ای باشد که در بین هد دو قالب، یک میلگرد قرار بگیرد.
- در مناطقی که خطر خوردگی وجود دارد، باید از اسپیسرهای 3 تا 5 سانتی متری استفاده نمود.
- قالب های یوبوت برای تحمل باری حدود 80 کیلوگرم تولید شدند و باید تا جایی که امکان دارد از واردآوردن بار بیشتر بر روی آن خودداری کرد.
- هنگام بتنریزی بهتر است ابتدا یک لایه ۱۰ سانتی متری بریزند، سپس ویبره بزنند و روی آن پر گردد.
- به منظور یکنواخت شدن ضخامت بتن، بهتر است قبل از بتن ریزی از شابلون مناسب استفاده شود.
- بهتر است از پمپ هوایی به منظور بتن ریزی استفاده شود.
- بهتر است در هنگام بتن ریزی برای امنیت بیشتر، از جک اطمینان در زیر سقف ها استفاده شود.
- زمان باز کردن قالب های سقف، باید با توجه به درجه حرارت هوا و مطابق با آیین نامه، تعیین شود.
مقایسه سقف یوبوت با سقف تیرچه بلوک
سقف های یوبوت به دلیل سختی و استحکام بالایی که دارند می توان از آن ها در ساخت سقف هایی با دهانه بیشتر از 20 متر نیز استفاده کرد، اما سقف های تیرچه بلوک برای سقف هایی با دهانه حداکثر 8 متر مناسب می باشند.
سقف یوبوت در انتها منجر به ایجاد سقفی صاف و بدون نیاز به سقف کاذب می شود اما این درحالی است که در سقف های تیرچه بلوک به دلیل وجود تیرهای آویزدار، به اجرای سقف کاذب بر روی آن نیاز می باشد. در بررسی میزان سرعت و سهولت در اجرا، تفاوت چندانی بین این دو سقف وجود ندارد.
مقایسه سقف یوبوت با سقف کوبیاکس
سیستم سقف کوبیاکس می تواند سازه هایی با دهانه حداکثر 8 متر را به راحتی پوشش دهد ولی اگر سقف بیش از این مقدار پهنا داشته باشد، طبق استاندارد، اجازه استفاده از این نوع سقف وجود ندارد.
اما سقف های یوبوت چنین شرایطی ندارند و به دلیل داشتن شیب جداره و لبه انتهایی و همچنین باز بودن کف قالب، با مشکل محدودیت متراژ کم روبه رو نیستند و می توان تا پهنای بیش از 20 متر نیز از این محصول استفاده کرد.
یکی از معایب سقف های کوبیاکس، حمل و نقل مشکل و جاگیر بودن آن در هنگام حمل و دپو مصالح می باشد. این درحالی است که قالب های یوبوت قابلیت این را دارند که در داخل یکدیگر قرار بگیرند، بنابراین حجم بسیار کمی را در حمل و نقل و دپو مصالح، در اختیار خود قرار می دهند.
کلام پایانی
ما در این نوشته به بررسی سقف یوبوت، انواع مختلف آن و ویژگی های هرکدام پرداختیم. همانطور که گفتیم سقف های یوبوت یک سیستم دال بتنی تو خالی با قالب های ماندگار و عملکرد دو طرفه می باشد و استفاده از آن ها در ساختمان هایی با سقف های عریض، می تواند انتخابی ایده آل و مقرون بصرفه باشد.
امیدواریم این مقاله به شما در شناخت سقفهای یوبوت کمک کرده باشد. نظرات، پیشنهادات و انتقادات خود را در مورد این نوع سقف با اهالی ساختمانچی در میان بگذارید.
