سقف یوبوت چیست

سقف یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که سقف یوبوت نوعی سقف بتنی مجوف است که با استفاده از قالب ‌های پلاستیکی توخالی به نام یوبوت (U-Boot) ساخته می ‌شود. این قالب ‌ها در میان دو لایه بتن قرار می‌ گیرند و باعث حذف بتن ناکارآمد در بخش میانی دال می‌ شوند. در واقع سقف یوبوت نسخه ‌ای به ‌روز و صنعتی از دال‌ های دوطرفه است که با کاهش وزن، افزایش دهانه و بهبود رفتار سازه ‌ای شناخته می‌ شود. این سقف برای ساختمان ‌های اداری، تجاری، مسکونی و پروژه‌ هایی که به دهانه‌ های بزرگ نیاز دارند، بسیار کاربرد دارد. در ادامه به بررسی جامع مزایا و معایب سقف یوبوت ، کاربرد و مشخصات این سقف می پردازیم.

انواع یوبوت چیست

سقف یوبوت براساس نوع قالب یا پرکننده دسته ‌بندی می ‌شود. عملکرد این قالب ‌ها در کیفیت و رفتار سازه ‌ای دال بسیار مهم است و باید توسط مهندس طراح انتخاب شوند. تمام قالب ‌ها معمولاً دارای پایه ‌های ۷ تا ۱۰ سانتی ‌متری هستند که باعث تثبیت بهتر آن ‌ها روی قالب‌ بندی و جلوگیری از جابجایی هنگام بتن ‌ریزی می ‌شود. به‌ طور کلی چهار نوع قالب یوبوت وجود دارد:

قالب یوبوت تک: یک مکعب توخالی در ابعاد تقریبی ۵۲×۵۲ سانتی ‌متر است و معمولا در ارتفاع های ۱۳، ۱۶، ۲۰ ، ۲۴، ۲۶، ۳۲، ۴۰ و ۴۵ سانتی ‌متر ساخته می شود. زیر این قالب باز است، بنابراین بتن‌ ریزی باید در دو مرحله انجام شود تا از نفوذ بتن به داخل قالب جلوگیری شود. استفاده از تسمه ‌های جانبی مانع از جابجایی قالب‌ ها در زمان اجرا می ‌شود.

قالب یوبوت دوبل: این قالب همان ابعاد مدل تک را دارد، اما از دو قطعه تشکیل شده که روی هم مونتاژ می‌ شوند. ساختار بسته این قالب باعث می ‌شود بتن ‌ریزی تقریباً در یک مرحله انجام شود و خطر نفوذ بتن به داخل قالب از بین برود.

قالب یوبوت اصلاح ‌شده: این قالب در ابعاد ۳۰×۳۰ یا ۳۴×۳۴ سانتی ‌متر به صورت ته بسته تولید می ‌شود تا احتمال کرموشدگی و نفوذ بتن در زیر قالب کاهش یابد. البته فاصله حداقلی ۱۰ سانتی‌ متری بین قالب ‌ها باعث افزایش مصرف بتن و در نتیجه افزایش وزن مرده سقف می ‌شود.

قالب یوبوت پلی ‌استایرن (یونولیت): این قالب در ابعاد مختلف عرضه می‌ شود و باید حتماً دارای تاییدیه استاندارد و از نوع کندسوز باشد. اتصال این قالب ‌ها دشوارتر است و ممکن است در برابر بار یا فشار خرد شوند یا میلگرد در آن فرو رود، بنابراین اجرای آن نیازمند دقت بیشتری است.

مشخصات سقف یوبوت چیست

مشخصات فنی سقف یوبوت از جمله ارتفاع قالب، ضخامت دال و نوع سیستم مورد استفاده براساس حداکثر دهانه سقف یوبوت تعیین می‌ شود. در واقع هرچه دهانه بزرگ ‌تر باشد، نیاز به قالب‌ های بلندتر و دال ضخیم ‌تر بیشتر می ‌شود. بنابراین ارتفاع و ضخامت سقف ارتباط مستقیم با نوع قالب انتخابی دارند و باید مطابق با طراحی سازه  تعیین شوند. در جدول زیر، ضخامت و ارتفاع مناسب سقف یوبوت متناسب با دهانه (فاصله ستون ‌ها) ارائه شده است:

نوع قالب	ارتفاع قالب (سانتی متر)	ضخامت سقف (سانتی متر)	فاصله ستون ها (متر)
تک	۱۶	۳۱	۹.۵
تک	۲۰	۳۵	۱۱.۵
تک	۲۴	۳۹	۱۳.۵
دوبل	۳۲	۴۷	۱۵
دوبل	۴۰	۵۵	۱۷.۵
دوبل	۴۸	۶۳	۲۰

مزایا و معایب سقف یوبوت

سقف یوبوت مانند هر تکنیک مدرن در ساختمان ‌سازی، در کنار مزایای قابل‌ توجه، برخی محدودیت ‌ها را به همراه دارد. از مهم‌ ترین مزایای سقف یوبوت می ‌توان به هزینه تولید و حمل پایین قالب ‌ها اشاره کرد. با این حال، یکی از معایب سقف یوبوت احتمال ورود بتن به داخل قالب ‌ها در زمان بتن ‌ریزی یکپارچه است که می‌ تواند باعث افزایش وزن مرده سقف شود. علاوه ‌بر این، الزام به بتن ‌ریزی دو مرحله ‌ای ممکن است منجر به ایجاد درز سرد بین دو لایه بتن و تمرکز تنش در حد فاصل بتن بالا و پایین شود. این موارد به دقت اجرایی بالا و کنترل کیفی مناسب نیاز دارند.

مزایای سقف یوبوت چیست

همان ‌طور که گفته شد، هزینه تولید مقرون‌ به ‌صرفه و حمل ‌و نقل ساده قالب ‌ها از اصلی ‌ترین مزایای سقف یوبوت به شمار می آیند. این سیستم از ویژگی‌ های مثبت دیگری نیز برخوردار است که آن را نسبت به سایر روش ‌های جایگزین متمایز می ‌کند:

1. کاهش مصرف بتن و میلگرد در مقایسه با سیستم ‌های مشابه
2. کاهش تعداد ستون ‌ها و امکان بهره‌ برداری بهتر از فضای داخلی ساختمان، به‌ ویژه برای تأمین پارکینگ بیشتر
3. افزایش فاصله بین ستون‌ ها و قابلیت اجرای سازه با دهانه‌ های بزرگ
4. حذف تیرهای بین ستون ‌ها یا استفاده از تیرهای پنهان بدون ایجاد آویز
5. بهبود طراحی پلان معکوس به دلیل حذف تیرهای میانی
6. افزایش چشمگیر سختی دال با وجود افزایش جزئی وزن و کنترل راحت خیز منفی سقف
7. امکان حذف یا کاهش شمع ‌بندی در خاک ‌های سست
8. کاهش هزینه قالب ‌بندی نسبت به سیستم‌ های تیر–دال به دلیل حذف آویز تیرها در دهانه ‌های بلند
9. عدم نیاز به سقف کاذب و کاهش هزینه‌ های مرتبط با آن
10. بهبود عایق‌ بندی صوتی به دلیل وجود حفره ‌های داخلی
11. ایمنی بالا در برابر آتش‌ سوزی و انطباق با استانداردهای فنی مربوط

معایب سقف یوبوت چیست

برخی ویژگی ‌ها و محدودیت‌ های اجرایی در سیستم یوبوت، چالش‌ هایی را در طراحی و اجرای سقف ایجاد می کند. مهم‌ ترین معایب سقف یوبوت عبارت ‌اند از:

• ایجاد حفره در زیر سطح سقف در صورت بتن‌ ریزی نادرست یا ویبره ناکافی. این موضوع کیفیت نهایی دال را تحت ‌تأثیر قرار می دهد.
• تغییر شکل قالب‌ های یوبوت به دلیل طول عمر محدود، به ‌خصوص زمانی که قالب ‌ها بیش از ۴ ماه بلا استفاده باقی بمانند.
• نفوذ بتن به داخل قالب ‌ها در صورت آسیب‌ دیدگی آن ‌ها، که منجر به افزایش وزن مرده و کاهش عملکرد سازه‌ ای می ‌شود.
• هزینه ‌بر بودن خرید قالب ‌ها در پروژه ‌هایی با مقیاس کوچک یا تعداد سقف کم، که این موضوع توجیه اقتصادی سیستم را کاهش می دهد.

جدول مزایا و معایب سقف یوبوت

در جدول زیر به بررسی مزایا و معایب سقف یوبوت می پردازیم تا با این سقف بیشتر آشنا شوید.

مزایای سقف یوبوت	معایب سقف یوبوت
کاهش مصرف بتن و میلگرد	ایجاد حفره یا کرموشدگی در صورت ویبره و بتن ‌ریزی نامناسب
کاهش تعداد ستون ‌ها و افزایش فضای مفید	امکان نفوذ بتن به داخل قالب در صورت آسیب ‌دیدگی
امکان اجرای دهانه ‌های بزرگ و حذف تیرهای میانی	حساسیت اجرایی بالا و نیاز به نیروی متخصص
افزایش سختی دال و کنترل بهتر خیز سقف	هزینه اولیه بالای قالب ‌ها در پروژه‌ های کوچک
کاهش هزینه قالب ‌بندی به دلیل حذف آویز تیرها	احتمال تغییر شکل قالب ‌ها در صورت نگهداری طولانی‌ مدت
عدم نیاز به سقف کاذب و کاهش هزینه ‌های آن	لزوم کنترل کیفیت دقیق حین بتن ‌ریزی دو مرحله‌ ای (نوع تک)
عایق ‌بندی صوتی بهتر و مقاومت بالا در برابر آتش ‌سوزی	دشواری چفت‌ و بست در قالب ‌های یونولیتی

آیین ‌نامه سقف یوبوت چیست

آیین‌ نامه سقف یوبوت در قالب سند رسمی «الزامات فنی سیستم سقف بتن‌ مسلح مجوف با تیرچه دوطرفه با استفاده از قالب ‌های ماندگار» توسط مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی منتشر شده و شامل دستورالعمل‌ های دقیق برای طراحی و اجرای این سیستم است. طبق این آیین ‌نامه، قالب ‌های یوبوت باید کاملاً بسته و بدون هرگونه منافذ ساخته شوند تا از ورود بتن به داخل آن ‌ها جلوگیری شود. همچنین جنس قالب‌ های پلی ‌پروپیلنی (PP) باید مطابق استاندارد BBA انگلستان باشد. فاصله بین قالب‌ ها نباید کمتر از ۱۰ سانتی ‌متر در نظر گرفته شود و شمع‌ بندی مورد استفاده باید امکان ایجاد خیز منفی کافی پیش از بتن‌ ریزی را فراهم کند.

در طراحی و اجرا، بارهای حین عملیات ساخت نیز باید لحاظ شود. علاوه ‌بر این، قالب ‌ها باید در دو امتداد عمود بر یکدیگر چیده شوند و تمهیدات لازم برای جلوگیری از جابجایی آن ‌ها در زمان بتن ‌ریزی فراهم گردد. این الزامات به منظور حفظ کیفیت، ایمنی و عملکرد سازه ‌ای سقف یوبوت تدوین شده ‌اند.

نحوه اجرای سقف یوبوت

اجرای سقف یوبوت مانند سایر سیستم‌ های سقفی نیازمند رعایت اصول فنی و طی‌ کردن مراحل مشخص است. در ادامه مراحل اجرای سقف یوبوت آورده شده اند:

1. بستن قالب تخت زیرین دال: ابتدا قالب ‌بندی زیر دال با توجه به فرم سقف انجام می ‌شود. این قالب‌ ها می ‌توانند از جنس چوب، پلی ‌وود، فلز یا کارت ‌پلاست باشند.
2. اجرای شبکه آرماتور پایین دال: شبکه آرماتور تحتانی مطابق نقشه بسته می ‌شود. باید حداقل یک میلگرد بین هر دو قالب یوبوت قرار گیرد و فاصله مناسب برای شبکه میلگرد ها حدود ۲۰ سانتی ‌متر است.
3. چیدن قالب ‌های یوبوت: قالب ‌ها براساس نقشه‌ های اجرایی نصب و با بندهای مخصوص روی آن ‌ها در محل مناسب ثابت می ‌شوند.
4. اجرای شبکه آرماتور فوقانی: در این مرحله میلگرد های فوقانی دال بسته می ‌شود و در صورت نیاز، آرماتور های برشی نیز میان قالب ‌ها قرار می ‌گیرند.
5. بتن‌ریزی لایه ابتدایی: لایه اول بتن به ضخامت ۵ تا ۱۰ سانتی‌ متر همراه با روان ‌کننده ریخته می ‌شود تا ویبره بتواند تمامی فضاهای زیر قالب ‌ها را پر کند.
6. تکمیل بتن‌ ریزی: پس از اطمینان از اجرای صحیح لایه اول، بتن‌ ریزی اصلی انجام می ‌شود. فاصله زمانی میان دو مرحله نباید آن ‌قدر زیاد باشد که لایه اول، گیرش پیدا کند.
7. باز کردن قالب ‌های زیرین: بعد از اتمام گیرش بتن، قالب ‌های زیر دال باز شده و می ‌توان آن ‌ها را برای اجرای طبقات بعدی استفاده کرد.

کاربرد سقف یوبوت چیست

با توجه به مزایای سقف یوبوت مانند وزن کمتر، امکان اجرای دهانه‌ های بزرگ و حذف تیرهای میانی، این سقف در بسیاری از پروژه‌ های عمرانی کاربرد دارد. این سیستم به‌ ویژه در ساختمان‌ های اداری، تجاری، پارکینگ ‌ها، بیمارستان ‌ها، هتل ‌ها، مجتمع‌ های چند منظوره و فضا هایی که نیاز به پلان باز و ستون‌ گذاری محدود دارند، بسیار محبوب است. همچنین در پروژه ‌هایی که معمار به دنبال سقفی صاف، بدون تیر و با قابلیت اجرای پلان معکوس باشد، یوبوت گزینه ‌ای ایده ‌آل محسوب می ‌شود. کاهش بار مرده، صرفه‌ جویی در فضا و بهبود عملکرد لرزه ‌ای نیز باعث شده این سقف در سازه‌ های شهری و سازه ‌های با دهانه بلند، کاربرد گسترده ‌ای داشته باشد.

برای مطالعه بیشتر: