امروزه سبک سازی ساختمان ها و دیگر سازه ها از اهمیت بسیاری برخوردار می باشد به دلیل آن که هرچه سازه سبک تر باشد در برابر زلزله از خود رفتار مناسب تر و بهتری نشان خواهد داد. یکی از موضوعاتی که سبب افزایش وزن سازه خواهد شد، سقف ها می باشند.

سقف ها اگر مناسب طراحی و اجرا نشوند و بار مرده زیادی داشته باشند، در برابر زلزله نمی توانند رفتار خوبی نشان دهند به همین دلیل است که مهندسان سازه در پی آن هستند که از اجزا و سازه هایی استفاده کنند که باربری مناسب و در عین حال سبک و انعطاف پذیر باشد. امروزه استفاده از سازه یوبوت بسیار مرسوم است. در این مقاله از وب سایت آرین تیس به یوبوت و نکات مربوط به آن می پردازیم. بنابراین تا انتهای این مقاله با ما همراه باشید.

سقف یوبوت چیست؟

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. این قالب ها مانند بلوک های سفالی و یا پلی استایرنی دارای هندسه مکعبی اما تو خالی می باشد. نکته حائز اهمیت، استفاده از قالب های یوبوت استاندارد با توجه به پیدا شدن انواع و اقسام قالب ها در کشور طی سال های اخیر است.

مشکل اصلی دال ها در ساختمان های بتنی، وزن بالای آن ها است که طول دهانه ها را محدود می کند. به این دلیل، فناوری های نوین بتنی مسلح مانند 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.

آنچه در این مقاله خواهید خواند :

۱. یوبوت چیست ؟

۲. ویژگی یوبوت چیست؟

۳. مزایای فنی یوبوت

۴. قالب یوبوت چیست؟

۵. هدف از عملکرد قالب های سقف یوبوت

۶. کاربرد سقف های کوبیاکس با یوبوت چیست؟

۷. مقایسه سقف یوبوت با سقف دال و تیر

۸. ترمیم سازه های فرسوده توسط شرکت های مقاوم سازی

برای آن که درباره سازه یوبوت اطلاعات بیشتری کسب نمایید باید بیان شود که یوبوت محصولی پلیمری با پایه پلی پروپیلن است، که با هدف سبک سازی دال‌ها در سقف و پی‌ های گسترده‌ی بتنی و مقاوم سازی طراحی شده است. دال یوبوت از نوع دال‌های مجوف متشکل از تیرچه ‌های عمود بر هم است، و بار را به صورت دو طرفه منتقل می‌ کند.

دال ‌های یوبوت جزء سیستم‌ های دوطرفه مشبک با قالب‌ های ماندگار و نقش بسیار مهمی در مقاوم سازی سازه های بتنی را ایفا می کنند. نوار های باربر طراحی شده در دال ‌های مشبک یوبوت در حقیقت تیرهای I شکل متعامدی هستند که به جهت سختی بالای خود و سبکی دال قادر به باربری در دهانه ‌های بلند و کنترل مناسب خیز در این دهانه ‌ها هستند.

یوبوت چیست؟

یوبوت (U-boot  یا  U-boat) نام زیر دریایی های جنگی بود که ارتش آلمان در خلال جنگ های اول و دوم جهانی از آن استفاده می کرد. از آن جا که قالب های مورد استفاده در سقف یوبوت حین عملیات اجرا درون دال بتنی مدفون می شوند، این سقف برای اولین بار توسط مهندسین ایتالیایی به این نام نام گذاری شد.

در اواخر قرن بیستم میلادی، مهندسین ایتالیایی با تحقیق بر روی سقف های مختلف به ویژه دال های بتنی در جهت 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 کردند.در حال حاضر سوال این است که یوبوت چیست؟ استفاده از دال‌ مجوف دوپوش ( یوبوت ) در ایران از سال ۱۳۸۸ با تأیید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن آغاز گردیده است. سقف مجوف چیست؟

به چه دلیلی از یوبوت استفاده می شود؟

لازم به ذکر می باشد که هدف اصلی از قرار دادن قالب ‌های یوبوت در داخل دال‌های بتنی، ایجاد حفره ‌های خالی در داخل دال و حذف بتن ناکارآمد در میان آن می باشد. و کاربرد آن در سقف و فونداسیون ساختمان ها می باشد که از ترکیب نو آورانه بتن، میلگرد و قالب هایی از جنس پلی پروپیلن ساخته می شود. که تمام این موارد با هم باعث مقاوم سازی سازه و در نتیجه مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله و حوادث دیگر می شود.

از سازه یوبوت می توان در اغلب پروژه های فنی مهندسی که نیاز به سطوح بزرگ دارد با مزیت کاهش مصرف بتن و غیره و در نتیجه کاهش وزن و در ازای آن تعداد طبقات بیشتر و عدم نیاز به فنداسیون سنگین و عظیم استفاده کرد.شاید در نگاه اول هزینه و نحوه ی اجرای این نوع سیستم سقف بالا و سخت به نظر برسد. ولی اجرای این روش در دهانه های بزرگ و دارای ابعاد زیاد تقریباً از تمام روش های موجود با صرفه تر و در نهایت برابر بدست می آید.

ویژگی یوبوت چیست؟

• یکی از امتیاز های مهم این روش آن است که  می توانیم بدون داشتن اکیپ اجرایی متخصص به مقاوم سازی سازه و به دنبال آن مقاوم سازی ساختمان دست پیدا کنیم.
• یوبوت (U-BOOT) سازه ای قابل بازیافت از جنس پلی پروپیلن است که به عنوان دال مجوف و سقف سازه بکار می رود و در نتیجه باعث مقاوم سازی سازه می شود.

نکته:

در مقاله دیگری موارد مشابه یوبوت اصلاح شده را مورد بررسی قرار داده ایم.

سقف مجوف یوبوت:

دال مجوف یا سقف مجوف یوبوت (U-BOOT) یا دوپوش بتن مسلح، از دولایه 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 همانند بلوک هاى سفالى یا پلى استایرن داراى هندسه اى مکعبى اما مجوف مى باشد که با توجه به نیاز پروژه و محاسبات طراحى، ابعاد مختلفى دارند.

در دال‌های مجوف، استفاده از یک شبکه تیر متعامد در زیر دال اصلی، باعث کاهش حجم بتن ریزی، آرماتورگذاری و در عین حال کاهش وزن سقف می‌شود. با این وجود در این سیستم سختی مقطع دال افزایش می‌یابد. این افزایش سختی به دلیل ایجاد مقطع T شکل در دال است.

مزایای فنی‌ یوبوت:

• امکان حذف تیر بین ستون‌ها و یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز که مکان یابی بهینه ستون‌ها را فراهم می‌نماید.
• توزیع متقارن نیروها در نقاط مختلف دال سقف.
• کاهش تعداد‌، ابعاد و تنوع ستون‌ها.
• قابلیت طراحی بهتر پلان معکوس به جهت حذف تیرهای میانی.
• افزایش قابل ملاحظه سختی دال سقف با افزایش جزئی وزن آن که کنترل خیز سقف را تسهیل نموده ، امکان افزایش فاصله ستون‌ها و اجرای سازه‌های با دهانه بزرگ را فراهم می‌نماید.
• کارائی بهتر سقف از نظر عایق بندی صوتی و لرزش صفحه‌ای.
• کاهش بارهای وارده بر خاک (در صورت استفاده از یوبوت در فونداسیون) و امکان حذف یا کاهش تعداد و ابعاد شمع‌ها در خاک‌های سست.
• ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و تامین نیازهای فنی

قالب یوبوت‌ چیست؟

انواع قالب ‌های یوبوت موجود در بازار ایران را می توان به چهار دسته زیر تقسیم نمود.

• قالب یوبوت تک
• قالب یوبوت دوبل
• قالب یوبوت اصلاح شده
• قالب یوبوت پلی استایرن

قالب یوبوت اصلاح شده‌

یوبوت اصلاح شده با هدف برطرف نمودن این مشکل با ابعاد ۱۰ سانتیمتری تولید می‌شود. همچنین با توجه به حجم بسته قالب‌ها، امکان ورود بتن به داخل آنها وجود ندارد که این امر مطابق خواسته ضوابط اجرایی است. تولید این قالب‌ها ‌به صورت بادی بوده و در نتیجه هزینه کمتری به نسبت قالب‌های تک و دوبل خواهند داشت.

در بتن‌ریزی دال‌هایی که در آنها از قالب‌های یوبوت تک و دوبل با ابعاد ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر استفاده شده‌، باید از بتن با روانیبه همراه فوق روان کننده استفاده نمود. همچنین ویبره کردن بتن جهت پرشدن زیر قالب‌ها باید با دقت بالا انجام شود. در غیر این صورت بتن به زیر قالب‌ها نفوذ نکرده و نتیجه آن، ایجاد حفره در زیر سقف باشد.

قالب یوبوت از جنس پلی استایرن

جنس این قالب‌ها  پلی استایرن می باشد. به علت توپر بودن این قالب‌ها امکان نفوذ بتن به درون آنها وجود ندارد. در جهان پلی استایرن به صورت گسترده در اجزاء ساختمان استفاده می‌شود که استفاده اصلی از آنها جهت سبک سازی است. در سال‌های اخیر مراکز علمی تمرکز خود را بر روی بررسی استفاده از پلی استایرن بیشتر نموده و برخی از معایب آن را عنوان نموده‌اند.

قالب یوبوت تک‌

این نوع قالب اولین نوع یوبوت استفاده شده در صنعت ساختمان بوده و دقیقاً مطابق با مشخصات اولیه ارائه شده به مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن است. ابعاد این قالب‌ها ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر و به صورت یک تکه هستند. این قالب ها دارای بندهایی در چهار طرف خود هستند که علاوه بر تعیین فاصله بین قالب‌ها بنا به سلیقه طراح، باعث حرکت کمتر یوبوت‌ها در هنگام بتن‌ریزی می‌شود. وجود پایه‌های موجود در زیر قالب‌های یوبوت با ارتفاع‌های مختلف باعث ایجاد لایه‌ پایین با ضخامت‌های مختلف می‌شود و تعادل یوبوت را به دلیل قرار گرفتن کامل بر روی کف برقرار می‌کند.

قالب یوبوت دوبل‌

این قالب‌ها که می‌توان از آنها به عنوان نسل دوم یوبوت نام برد، با افزایش تجربیات استفاده از این سیستم در ایران و بررسی‌های بیشتر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساخته شد. از آنجایی که ورود بتن به داخل یوبوت‌های تک باعث از بین رفتن فرض اولیه طراحی می‌شود و با بررسی میدانی پروژه‌های مختلف اجرا شده با قالب تک توسط کارشناسان، مشخص شد در بسیاری از موارد، بتن به داخل قالب یوبوت وارد شده است.

هدف و عملکرد قالب ‌های سقف یوبوت‌

هدف اصلی از قرار دادن قالب‌ های یوبوت در داخل دال‌ های بتنی، ایجاد حفره‌ های خالی در داخل دال و حذف بتن نا کار آمد در میان آن است. این کار باعث می ‌شود تا علاوه بر سبک ‌تر شدن دال، امکان پوشش دهانه ‌های بزرگ تر به دلیل ضخامت و سختی زیاد دال امکان ‌پذیر باشد. این قالب ‌ها نقش سازه ‌ای نداشته و فقط وظیفه حذف بتن و ایجاد حفره در داخل بتن را دارند و پس از گیرش بتن، عملاً کارایی دیگری ندارند. به دلیل عدم خارج کردن قالب ‌ها از میان بتن به آن ها قالب‌ های ماندگار نیز می ‌گویند.

کاربرد سقف های کوبیاکس و یوبوت چیست؟

سقف های کوبیاکس و یوبوت در واقع  یکی از برترین سیستم های سقف است که این روزها هم در ایران بسیار رایج شده است. همان گونه که در ابتدای مقاله ذکر شد، این نوع سقف از لحاظ سازه ای شبیه به دال دو طرفه است که البته تفاوت هایی با آن دارد.

یوبوت محصولی پلیمری با پایه پلی پروپلین است، که با هدف سبک سازی دال ها در سقف و پی های گسترده ی بتنی طراحی شده است، در کل پلیمر ها از وزن زیادی برخوردار نمی باشند و به همین دلیل است که سقف مجوف یوبوت نیز از وزن بسیار کم تری نسبت به دال بتنی برخوردار است. دال یوبوت از نوع دال های مجوف متشکل از تیرچه های عمود بر هم می باشد، و بار را به صورت دو طرفه منتقل می کند.

‌

امتیازات دال یوبوت چیست؟

• دال مجوف باعث بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان می گردد.
• کاهش در تعداد ستون ها
• بهبود رفتار صوتی و انتقال کمتر صوت و عایق صدا شدن ساختمان.
• در این سیستم امکان ستون گذاری به صورت نا منظم وجود دارد.
• چیدن قالب ها با توجه به نقشه های اجرایی
• ضد حریق شدن ساختمان
• باز کردن قالب های کف
• افزایش تعداد طبقات
• کاهش وزن بار کلی ساختمان بر روی ستون ها و فنداسیون
• ایجاد ستون های قارچی شکل با قابلیت ضخیم نبودن و حجم کمتر

مقایسه سقف یوبوت با سقف دال و تیر

شایان به ذکر می باشد که دال مجوف یوبوت و سقف دال و تیر، هر دو توانایی اجرای سازه با دهانه بلند را دارا هستند. در سیستم یوبوت، قالب‎‌بندی سقف همانند قالب بندی ‌دال تخت بوده و غالباً تیر های داخلی سقف حذف می ‌شود، در صورتی که در سقف تیر دال به دلیل وجود تیر ها و تیرچه‌ های آویز دار، علاوه بر افزایش حجم و هزینه قالب ‌بندی، اجرا را نیز با مشکل مواجه کرده و از سرعت اجرا می‌ کاهد و در نهایت نیز باید زیر سقف حتما با سقف کاذب پوشانده شود.

‌به لحاظ اقتصادی یوبوت و سقف دال و تیر تقریباً در اجرا هزینه‌ای برابر دارند ولی با در نظر گرفتن هزینه اجرای سقف کاذب، هزینه فضای غیر مفید به دلیل آویز تیرها و نیز هزینه اجرای تاسیسات زیر سقف ‌های دال و تیر، در مجموع هزینه سقف یوبوت بسیار کمتر خواهد شد.

‌از مزایای بسیار مهم سازه یوبوت این است که :

سقف یوبوت به دلیل داشتن حفره‌های هوایی میانی در برابر انتقال صدای هوابرد و نیز جلوگیری از گسترش آتش، عملکرد بسیار مطلوبی دارد.

برای اجرا سقف یوبوت نیاز به پرداخت هزینه های گزاف نیست.

اجرای سقف یوبوت :

برای اجرای سقف یوبوت باید از دستور العمل زیر استفاده کرد:

• نصب پایه ها و قالب بندی زیر دال
• قرار دادن شبکه ایی از میلگرد پایین دال
• جاگذاری قطعات سقف یوبوت
• قرار دادن شبکه میلگرد بالای دال
• بتن ریزی لایه اولیه
• بتن ریزی نهایی
• برداشتن قالب ها

سقف مجوف چیست و چه کاربردی دارد؟

به سقفی مجوف می گویند که دارای حفراتی داخل خود باشد که از حفره ها به منظورهای مختلف در ساختمان استفاده می شود سقف مجوف به سقف‌هایی گفته میشود که دارای شبکه‌بندی یا حفره هستند که امروزه در صنعت ساختمان استفاده می‌شوند.

دلیل شبکه‌بندی یا حفره حفره بودن این سقف‌ها، افزایش ارتفاع دال برای پوشش دادن دهانه‌های وسیع‌تر می‌باشد.سقف‌های وافل نوعی از دال‌های مجوف (توخالی) هستند که از طریق قالب‌های غیرماندگار، در دو حالت یک طرفه و دوطرفه اجرا می‌شوند.در اصل سقف مجوف یکی از روش های جدید و مدرن ساخت سقف می باشد.قیمت بسیار مناسب این نوع از سقف باعث شده است تا به یکی از روش های محبوب در بین سازندگان تبدیل شود.برای ساخت این سقف نیاز به مصالح خاصی نداریم و با میلگرد و بتن می توان آن را ساخته و اجرا نمود.

نحوه اجرای سقف با دال مجوف

نحوه اجرا کردن سقف با دال مجوف به این صورت می باشد که ابتدا مراحل شمع‌بندی و کف‌گذاری انجام می‌شود و سپس یک ردیف آرماتور در پایین و یک ردیف در بالای مصالح پر کننده اجرا میشود.در اجرای این سیستم، برای افزایش ارتفاع دال و در عین حال کاهش و یا ثبت ماندن وزن دال، اقدام به استفاده از اجزاء پرکننده‌ی سبک می‌شود.پس از تثبیت آرماتورها و مصالح پرکننده، نوبت به بتن ریزی یکپارچه بر روی سقف می‌رسد.در این نوع سیستم سقف در حالت‌های مختلفی اجرا می‌شود که فرق اصلی هر یک از حالات در مصالح پرکننده می‌باشد.

ترمیم سازه‌های فرسوده توسط شرکت مقاوم سازی :

خدمات شرکت مقاوم سازی ساختمان فقط به منظور ترمیم سازه‌های قدیمی مورد استفاده قرار نمی‌گیرند، بلکه هنگامی که حوادث طبیعی مانند زلزله، سیل، طوفان رخ می‌دهند یا هر شرایط غیر طبیعی دیگر می‌توان برای ترمیم سازه ‌ها به شرکت مشاور مقاوم سازی مراجعه و با مهندسین شرکت در زمینه مقاوم سازی ساختمان مشورت کرد.

هم چنین عوامل طبیعی که باعث می‌شود سازه‌ها به ترمیم نیاز داشته باشند شامل:

• تغییر کاربری
• افزایش یافتن طبقه
• وجود ضعف در طراحی و اجرا
• تغییر یافتن مقررات طراحی و فرسوده شدن سازه‌ها

شرکت مقاوم سازی برای انجام تمام خدمات عمرانی و ساختمانی که به مقاوم سازی ساختمان مربوط می‌شوند دارای کادری با تجربه برای ارائه خدمات مربوطه می‌باشد. خدماتی که شرکت مقاوم سازی ارائه می‌دهد:

• در بخش ‌های مختلف سازه خدمات مقاوم سازی را با frp ارائه می‌دهد.
• از ژاکت‌ های فلزی و بتنی استفاده می‌ کند.
• شیوه پس کشیدگی یا پیش تنیدگی را به کار می برد.
• برای این که سختی سازه را افزایش دهد اضافه کردن دیوار را انجام می‌دهد.

آشنایی با شرکت مشاور مقاوم سازی

امروزه شرکت مشاور مقاوم سازی به انواع پروژه‌ها کمک می‌کند تا بتوانند برای رسیدن به اهداف خود به بهترین شکل ممکن عمل کنند. این شرکت تمام راهنمایی‌های لازم را در اختیار می‌گذارد، کمک شرکت مشاور مقاوم سازی در زمینه تخصص، تجربه و علم باعث می‌شود که پروژه‌های مختلف فنی و عمرانی با موفقیت و بهتر انجام شوند.

نکات اجرایی سقف یوبوت

قالب یوبوت باید طبق نقشه های اجرایی بر روی سقف نصب شود. اگر این فاصله با برنامه اجرا متفاوت باشد ، این اختلاف باید با مدیر پروژه هماهنگ شود و در صورت لزوم ، توسط محاسب سقف بررسی و تأیید شود.
بسته های موجود در نوارهای کناری قالب های یوبوت با توجه به فاصله مورد نیاز در نقشه های برنامه تنظیم شده و با چسب پلاستیکی ثابت می شوند.
بالا و پایین شبکه آرماتور باید طوری تنظیم شود که یک میلگرد بین دو قالب یوبوت قرار گیرد.
در مناطقی که خطر خوردگی زیاد نیست ، باید از فاصله دهنده هایی استفاده شود که فاصله بین قسمت میانی آرماتور فرعی و کف دال 2.5 تا 3 سانتی متر باشد.
هنگام ساخت سقف یوبوت (به ویژه هنگام استفاده از یوبوت های بزرگ (H> 20 سانتی متر)) ، توصیه می شود شبکه آرماتور پایین را با سیم آرماتور به لوله یا پروفیل زیر متصل کنید تا از بلند شدن یوبوت ها هنگام بتن ریزی جلوگیری شود.
از آنجا که قالب های یوبوت برای تحمل بار زیادی در حدود 80 کیلوگرم طراحی شده اند ، می توان از قرار دادن بارهای متمرکز بیشتر یا بیشتر بر روی یوبوت ها جلوگیری کرد.
طبق نقشه های اجرایی ، در گوشه هر یوبوت باید از یک پایه آرماتور استفاده شود. یکی از عملکردهای این پایه ها یکپارچه سازی شبکه های بالا و پایین و ثابت نگه داشتن یوبوت ها بین دو شبکه است.
مقاومت بتن مورد استفاده در این صفحات در طراحی سازه تعیین می شود. دبی بتن (کسری) استفاده شده باید تقریباً 11-13 سانتی متر باشد تا بتن آزادانه در زیر قالب ها حرکت کند.
هنگام ریختن بتن ، بهتر است ابتدا یک لایه حدود 10 سانتی متری بریزید ، لرزش کنید و سپس پر کنید.
پس از تکمیل آرماتور های شبکه اصلی ، مطمئن شوید که هر نوع تقویت کننده اضافی مورد نیاز در نقشه ها را اعمال می کنید. این تقویت کننده ها می توانند در وسط دهانه ، در ستون ها و دیواره های برشی ، در دهانه های بزرگ ، 45 درجه آرماتور در اطراف دهانه ها و غیره استفاده شوند. شامل تجهیزات اضافی است.
عناصر غیر سازه ای برای نما ، آسانسور و غیره از دال بتن آرمه (یوبوت) در صورت لزوم بستن ، صفحات طراحی شده باید قرار داده و در صورت لزوم محکم شوند.
در هنگام قالب بندی صفحه می توان به همان اندازه که ارتفاع منفی دارد ، ایجاد کرد.
توصیه می شود قبل از بتن ریزی یک شاخص (الگو) مناسب تهیه کنید تا ضخامت بتن مساوی شود.
در صورت امکان توصیه می شود از پمپ هوا برای ریختن بتن استفاده کنید.
برخورد به سقف هنگام پمپاژ باعث بروز مشکلاتی در بتن ریزی دو لایه شده و باعث بالا رفتن قالب یوبوت می شود.
پس از ریختن بتن ، نگهداری آنها باید دقیقاً مطابق با مقررات موجود انجام شود.
هنگام بتن ریزی هر سقف استفاده از جک ایمنی در زیر دو سقف قبلی بسیار توصیه می شود ، زیرا وزن دال طبقه فوقانی در بیشتر موارد از وزن بار طراحی بیشتر است.
زمان باز شدن قالب سقف باید با توجه به دمای هوا و مطابق با مقررات تعیین شود.
مقاومت آرماتور مورد استفاده در اولین یادداشت نقشه های اجرایی آورده شده است. لازم به ذکر است که تبدیل قسمت میلگرد در سقف بدون هماهنگی با ماشین حساب سقف مجاز نیست.

اگر یک صفحه دو طرفه توخالی (یوبوت) را با فناوری بایاس ترکیب کنید ، موارد زیر باید ذکر شود:

حداقل مقاومت سیلندرهای بتونی 300 کیلوگرم در سانتی متر مربع است.
بدون کشیدن کابل ها قالب های زیر را باز نکنید.