سقف یوبوت: مزایا و نحوه اجرای آن

سقف یوبوت: سبک سازی و کاهش بار مرده‌ی یک ساختمان یکی از دغدغه‌های اصلی مهندسین است. هر چه یک ساختمان سبک‌تر باشد، در برابر زلزله مقاوم‌تر بوده و زلزله خرابی‌های کمتری در آن ایجاد میکند. به همین دلیل در سالهای اخیر روش‌های نوین بسیاری برای ساخت بخش‌های مختلف سازه به منظور کاهش وزن نهایی آن ابداع شده‌اند.

سقف یکی از بخش‌های مهم سازه است‌ که‌ انواع مختلفی از آن با توجه به عوامل مختلف سازه‌ای، مالی و محیطی در ساختمان‌ها اجرا میشوند. سقف یوبوت یکی از انواع سیستم سقفی است که به علت نحوه‌‌ی اجرا و مصالح متفاوت، ویژگی‌های منحصر فردی داشته و انتخاب مناسبی برای بسیاری از سازه‌ها است. در ادامه بیشتر به ویژگی‌های سقف یوبوت و نحوه‌ی اجرای آن میپردازیم.

سقف یوبوت چیست؟

سقف یوبوت نوعی از سقف‌های مجوف دو طرفه یا توخالی است. در این سقف‌ها فضای خالی میان دو لایه بتن قرار دارد که نه تنها باعث افزایش طول دهانه میشود، بلکه وزن سقف را نیز کاهش میدهد. این نوع سقف با هدف حذف بتن ناکارآمد و جایگزینی آن با قالب‌های پلاستیکی ابداع شد. سقف یوبوت نیز از دو لایه بتن مسلح و قالب‌های توخالی به نام یوبوت که در میان این دو لایه قرار می‌گیرند ساخته‌شده است.

این قالب ها نقش مهمی در کاهش وزن سقف ایفا میکنند. قالب‌های یوبوت از جنس پروپیلن هستند که میتواند از پلاستیک‌های بازیافتی تولید شود. این سازگاری با محیط زیست یکی از اهداف ابداع آنها در بهره‌ی اول بود.

این قالب ‌ها از بخش‌ها مختلف ( بدنه، پاییه و درپوش) ساخته‌شده‌اند و مونتاژ این بخش‌ها در محل ساخت و ساز انجام‌ میشود. بدنه‌ی قالب یوبوت که بخش اصلی آن است، به شکل یک مخروط ناقص است و درون آن خالی میباشد. در زیر قالب‌های یوبوت شبکه‌ی میلگرد قرار می‌گیرد و برای ایحاد فاصله و ثبات قالب‌ها، پایه‌های قالب زیر آن نصب می‌شوند‌.

همجنین این‌مایه‌ها نقش اساسی در ایحاد پوشش بتنی مناسب برای هرماتور زیرین قالب‌ها دارند. برای تثبیت فاصله‌ی قالب‌ها از یکدیگر از اسپیسر و در صورت کمبود فضا از پل میان دو قالب استفاده میشود‌. همچنین درپوش قالب‌ها که زیر قالب قرار می‌گیرند برای حلوکیری از ورود بتن به داخل قالب در مرحله‌ی بتن ریزی میباشند.

نحوه اجرای سقف یوبوت

مزایای سقف یوبوت

سقف یوبوت به علت مصالح منحصر به فرد و نحوه اجرای متفاوت، از مزایای فراواني برخودار است. این مزایا همان ویژگی‌هایی است که باعث تبدیل این سیستم سقفی به انتخاب بسیاری از‌مهندسین برای سازه‌‌ها شده‌است. این مزایا عبارتند از:

حمل و نقل آسان

در مقایسه با سایر سیستم‌های سقفی، سیستم یوبوت مصالح کمتر و البته سبکتری دارد. گفتیم که قالب های یوبوت پلاستیکی و تو‌خالی اند؛ بنابراین حمل و نقل سریع و آسان آنها امکان پذیر است. این نه تنها باعث کاهش هزینه‌های حمل و نقل و نیروی انسانی میشود، بلکه سرعت ساخت و ساز را نیز افزایش میدهد.

کاهش مصرف بتن

ویژگی اصلی سقف یوبوت ( و در کل دال بتنی دو طرفه) خالی بودن فضای میانی سقف است‌. بر خلاف سایر سیستم‌های سقفی، بخش میانی یوبوت خالی است و بتنی در آن مصرف نمیشود در نتیجه سقفی با ارتفاع یکسان با سیستم سقفی دیگر میتواند تا دوبرابر مصرف بتن داشته باشد‌. بنابراین اجرای سقف یوبوت با کاهش مصرف بتن باعث افزایش سرعت ساخت و ساز و البته کاهش هزینه‌ی مصالح می‌گردد.

افزایش مقاومت در برابر زلزله

میزان خرابی بر اثر زلزله در یک سازه با وزن آن نسبت مستقیم دارد. پس هر چه یک سازه سبک‌تر باشد، در برابر زلزله مقاوم تر است. البته این کاهش وزن باید با استفاده‌ی اصولی از مصالح درست صورت گیرد. سقف یوبوت یکی از روش‌های کاهش وزن سازه در قسمت سقف است. یوبوت وزن وارده بر پی ساختمان و ستون‌ها را تا حدود ۴۰ درصد کاهش میدهد. مصرف پایین بتن و وجود قالب‌های پلاستیکی و توخالی از ویژگی‌های اصلی یوبوت در جهت کاهش وزن سازه میباشند.

سازگار با محیط زیست

همانطور که گفتیم قالب‌های یوبوت از ملاستیک‌های بازیافتی تولید میشوند. به همین جهت تولید قالب‌های یوبوت، قدمی بزرگ در جهت کاهش آلودگی زمین با زباله‌های پلاستیکی است. همچنین فرایند تولید بتن فرایندی همراه با تولید دی اکسید کربن است کاهش هرچه بیشتر از آن می‌تواند در کاهش آلودگی هوا نقش داشته باشد.

ضخامت کم

سقف یوبوت ضخامت بالایی ندارد بنابراین امکان ساخت طبقه‌های بیشتر یا سقف‌های بلندتری را در یک سازه فراهم می‌آورد.

عدم استفاده از تیر

در سقف‌های یوبوت نیازی به استفاده از تیر وجود ندارد. این امر نه تنها باعث کاهش هزینه‌ی مصالح بلکه باعث ایجاد آزادی عمل ببشتر در طراحی داخلی ساختمان‌نیز میگردد.

عایق مناسب صوت و حرارت

فضای خالی میان دو لایه بتن از سقف‌ یوبوت یک عایق مناسب در برابر صدا و حرارت میسازد‌. صدا با ورود به فضای خالی میان بتن خنثی می‌شود و از آن عبور نمی‌کند. هوا حرارت را به سرعت انتقال نمی‌دهد در نتیجه این فضای خالی باعث انتقال دیرتر و کمتر حرارت و در نتیجه صرفه جویی در انرژی می‌شود.

معایب سقف یوبوت

نیاز به تخصص و دقت بالا برای اجرا

سیستم سقف یوبوت یکی از سیستم‌های نوین سقفی نوین می‌باشد که سال‌های کمی را در صنعت ساختمان سازی کشور گذرانده است‌. اجرای این سقف به دقت بالا، محاسبات کاملا اصولی و مهندسین ماهر نیاز دارد.‌ البته تمامی این موارد برای هر نوع سیستم سقفی لازم است اما از آنجایی که یوبوت ماهیتی نو و تازه دارد، تجربه‌ی فراوانی در زمینه‌ی ساخت آن وجود ندارد و این، اجرای یوبوت را پر ریسک میسازد.

محدودیت بار

درست است که سقف‌های یوبوت وزن پایینی داشته و ساختمان را در برابر زلزله مقاوم میسازند‌، اما این وزن پایین و مصرفه کم بتن علاوه بر نقطه قوت، میتواند یک نقطه ضعف نیز باشد. کاهش مصرف بتن، مقاومت سقف و توانایی تحمل بار آن را کاهش میدهد. بنابراین در ساختمان‌های دارای سقف مجوف، بار مرده و زنده بایر به دقت محاسبه شود تا از بروز حادثه جلوگیری گردد.

افزایش هزینۀ آرماتور و قالب بندی

گفتیم که سقف یوبوت، هزینه‌ی ساخت و ساز در بسیاری از بخش‌های سازه کاهش میدهد. اما از طرفی اجرای سقف یوبوت ملزم اجرای دو شبکه‌ی میلگرد شمع بندی و قالب بندی دقیق است‌‌. این مراحل میتواند زمان ساخت و ساز و هزینه‌ی مصالح را تا حد زیادی افزایش دهد‌.

نحوه‌ی طراحی سقف یوبوت

طراحی سقف یوبوت مستلزم انجام‌ محاسبات گفته‌شده در بخش نحوه ساخت و بسیاری از محاسبات دیگر است. این محاسبات بخصوص باید نحوه‌ی توزیع بار و محدودیت‌های لرزه‌ای مطابق با استانداردهای سازمان نظام مهندسی را پوشش دهند. اما مهم‌ترین مواردی که باید در طراحی سقف یوبوت در نظر گرفت عبارتند از بارگذاری سقلی، بارگذاری جانبی، اسکلت بتن آرمه و سقف دال و فونداسیون، که باید طبق آیین‌نامه‌های مربوط به خود محاسبه و طراحی شوند.

قیمت مصالح و اجرای سقف یوبوت

قیمت مصالح ساختمانی با توجه به عوامل مختلف مانند شهر محل ساخت و ساز، برند تولید کننده، متراژ ساختمان و نوع سازه متغیر باشند. مصالح مورد نیاز برای اجرای سقف یوبوت نیز از این قاعده مستثنی نیستند و عوامل مختلف بخصوص متراژ ساختمان بر قیمت نهایی مصالح و اجرای هن تاثیر میگذارند.

مصالح یوبوت شامل پنج دسته‌ی اصلی است: آرماتور، بتن، دستمزد اجرای اسکلت، ابزارات جانبی مثل سیم میلگرد یا روان کننده‌ی قالب و بتن و مصالح اصلی سقف یعنی قالب یوبوت است.

برای بررسی هزینه‌ی اجرای یوبوت، شهر تهران را در نظر میگیریم. البته قیمت‌هایی که در ادامه ذکر میکنیم، میانگین بوده و شرکت‌ها مهندسی یا تولید کنندگان گوناگون، قیمت‌های متفاوتی ارائه میدهند.

یک مثال قیمتی

اگر‌ قیمت بتن را به ازای هر کیلوگرم ۱۵۰ هزار تومان و قیمت هر کیلو میلگرد را ۵ هزار تومان در نظر بگیریم، و دستمزد اجرای سقف یوبوت به ازای هر متر مربع را ۷۰ هزار تومان و قالب یوبوت مورد نیاز برای یک‌ متر مربع را ۴۵۰۰۰ هزار تومان تصور کنیم، با احتساب هزینه‌های جانبی، قیمت اجرای هر متر مربع سقف یوبوت، ۵۳۸ هزار تومان خواهد بود. باید توجه داشت که در هر متر مربع سقف مجوف، یک چهارم متر مکعب بتن و حدود ۲۰ کیلو میلگرد مصرف میشود.

سقف کوبیاکس چیست و چه تفاوتی با سقف یوبوت دارد؟

سقف کوبیاکس نحوه اجرایی کاملا مشابه با سقف یوبوت دارد، اما اصلی‌ترین تفاوت میان این دو سقف مصالح آن‌هاست. قالب‌های کوبیاکس شکلی بیضوی و تا حدودی کروی دارند. همچنین سقف‌های کوبیاکس نسبت به سقف یوبوت مقا نت کششی پایین‌تری دارند، چرا که سطحی مقطع فشار واردشده بر یک شکل کروی نقطه ای است.

یعنی با اعمال وزن بر سقف، وزن بر قسمت بالای کره اعمال‌شده و به قطب‌پایین آن منتقل می‌شود. این توزیع نامناسب بار در یوبوت وجود ندارد و سطح مقطع مربعی آن، فشار کمتری را به کف سقف وارد مینماید. همچنین سقف کوبیاکس برای ساختمان‌های با دهاته‌ی بیش از ۸ متر مناسب نمی‌باشد در صورتی که سقف یوبوت چنین محدودیتی ندارد.

قالب‌های کوبیاکس ازنظر نحوه‌ی مونتاژ انواع مختلفی دارند و معمولا باید از قبل سفارش داده‌شده و به محل ساخت و ساز منتقل شوند.اما قالب‌های یوبوت یک نوع دارند که بخش‌های آن به محل ساخت‌‌وساز هوادهی‌شده و همانجا مونتاژ میگردند.

جمع‌بندی و سخن پایانی

سقف‌های یوبوت مزایا و ویژگی‌های منحصر به فرد بسیاری دارند. از کاهش هزینه‌های اقتصادی گرفته تا مزایای فنی نظیر کاهش وزن سازه و سهولت در اجرا. البته درست مانند تمام مصالح و سیستم‌های ساختمانی، یوبوت نیز معایب خود را دارد اما قطعا مزایای آن توانسته است توجه بسیاری از مهندسین و طراحان را در سال‌های اخیر به خود جلب کند. این روش نوین میتواند با افزایش کارایی و بهبود نقاط ضعف، انتخاب نخست و درست سیستم سقفی برای بسیاری از سازه‌ها باشد.