سقف کوبیاکس
سقف کوبیاکس نمونه ای از جدیدترین نمونه های سقف سبک است که در پروژه های ساخت و ساز مکان های مختلف کاربرد دارد. سقف های سنگین و یکپارچه در اثر نیروی ناگهانی زلزله تلفات بسیاری را وارد کرده و فضای معماری را بهم می زنند. به همین دلیل استفاده از مصالح مناسب جهت ساخت آن ها اهمیت بسیار زیادی دارد. امروزه با پیشرفت تکنولوژی, مهندسین و معماران ساختمانی سعی در ساخت سقف های سبک به منظور بالا بردن ایمنی ساختمان دارند.
ویژگی های سقف کوبیاکس
کوبیاکس, Cobiax نوعی سقف سبک محسوب می شود که بر اساس ایجاد فضاهای تو خالی درون دال بتنی مسلح طراحی شده است. مدول های سقف کوبیاکس در دو نوع گوی تخت و گوی کروی شکل طراحی و اجرا می شوند. این گوی ها از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن ساخته می شوند و دوستدار محیط زیست هستند.
گوی تخت, slim line در دال هایی که ضخامت کمتری دارند مورد استفاده قرار می گیرد و ارتفاعی بین ۱۰ تا ۲۲ سانتی متر دارد. گوی کروی شکل, Eco line در دال هایی با ضخامت بالاتر کاربرد دارد و ارتفاع آن بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی متر است. این گوی ها در دهانه های بتنی عریض قابل استفاده بوده و باعث می شوند ظرفیت باربری، معادل دال کاملا بتنی باشد.
گوی های کوبیاکس ۱۰۰ درصد قابل بازیافت هستند و در حد فاصل آرماتوربندی های بالا و پایین به راحتی می توان آنها را قرار داد. تکنولوژی سقف کوبیاکس بر اساس ساخت سقف دال بتنی دو طرفه است که با حذف بار مرده غیر سازه ای خاصیت باربری دو محوره همچنان حفظ می شود. با شکل گیری لایه بتنی مقاوم در بالا و پایین دال و با شکل گیری تیرچه های داخلی در دو امتداد به دلیل قرار دادن گوی ها در سراسر فضای میانی دال بتنی, باربری مناسبی برای این دال ایجاد می شود.
اجرای سقف کوبیاکس
مراحل اجرای سقف مجوف کوبیاکس به شرح زیر می باشد:
قالب بندی
قالب بندی این سقف به صورت یکپارچه در اطراف تیرهای بتنی صورت می گیرد. زیرسازی قالب ها نیز باید با کمی خیز به سمت بالا توسط جک، چهارپایه و یا داربست انجام شود تا وزن بتنی که در مرحله بتن ریزی ریخته می شود بتواند تحت بارهای مرده یا بارهای اجرا قالب ها را تراز کند.
آرماتوربندی شبکه تحتانی و تیرها
در این مرحله آرماتوربندی های شبکه زیرین طبق نقشه های اجرایی از طرف مهندسین اجرا می شود. آرماتورهای تحتانی قطر بیشتری نسبت به آرماتورهای فوقانی دارند، در نتیجه فاصله بین آن ها کمتر است. آرماتوربندی تحتانی با رعایت پوشش لازم میلگردها و تیرها بسته می شود.
جاگذاری قالب ها
قالب های بیضی و توپی شکل کوبیاکس بر اساس فاصله بین دو شبکه آرماتوربندی انتخاب می شوند. ساختار قالب های کوبیاکس باعث شده تا به منظور جلوگیری از نشست آن ها روی آرماتور تحتانی و امکان تردد کارگران در حین عملیات اجرایی، برای آن ها یکسری پایه با استفاده از میلگرد ساخته شود. این پایه ها اطراف قالب ها را احاطه کرده و نشیمن آرماتورهای فوقانی را ایجاد می نمایند.
آرماتوربندی شبکه فوقانی
پس از آنکه قالب بندی به پایان رسید، طبق نقشه اجرایی، شبکه فوقانی میلگردها روی سقف قرار گرفته و توسط سیم های آرماتوربندی و میلگردهای سنجاقی به شبکه زیرین متصل می شود.
بتن ریزی
بتنی که در اجرای سقف کوبیاکس مورد استفاده قرار میگیرد بتن معمولی است و بتن ریزی در دو مرحله انجام می شود. شکل کروی گوی های کوبیاکس عملیات بتن ریزی را آسان می کند و میزان ویبره لازم را کاهش داده به صورتی که نیازی به انجام عمل ویبره در جهات مختلف مابین گوی ها نیست. مدول های سقف کوبیاکس میزان بتن مصرفی را کاهش می دهند و حرکت بتن در عملیات بتن ریزی را آسان می کند.
قالب های کوبیاکس به دلیل شکل ظاهری خود به راحتی بتن را زیر قالب ها و زیر آرماتورهای شبکه تحتانی هدایت می کنند. در حین بتن ریزی عملیات ویبره انجام می شود تا بتن متراکم شده و متخلخل نگردد.
فلسفه استفاده از سقف کوبیاکس
اگر به پرواز پرندگان به هنگام بال زدن و به هنگام معلق ماندن در هوا توجه کنیم، می‌توانیم ماندن آنها در هوا را به دو عامل وزن سبک و وجود هوا در بدن آنها ارتباط دهیم. مهندسین سازه نیز با توجه به همین فلسفه اقدام به طراحی سقف کوبیاکس کردند. در اجرای سقف کوبیاکس از موادی با وزن سبک استفاده می‌شود که وزن نهایی سقف سازه را کاهش می‌دهند. از میلگرد و گوی‌های توخالی به عنوان بخش‌های اصلی این سقف یاد می‌شود. با توجه به اینکه گوی های توخالی امکان نگه داشتن هوا را دارند، و تقسیم فشار سقف به صورت افقی و عمودی انجام میگیرد، عملاً فشار خاصی بر سازه وارد نمی‌شود و سقف به صورت معلق باقی می‌ماند.
مزایای سقف کوبیاکس
⦁ با استفاده از سقف کوبیاکس میزان بتن و فولاد مصرفی کاهش می یابد و این امر از نظر اقتصادی بسیار مقرون بصرفه است.
⦁ این نوع سقف بار اضافی بر ساختمان وارد نمی کند و در هنگام وقوع زلزله میزان خطرات ناشی از آن را می کاهد.
⦁ گوی های کوبیاکس ضد اشتعال هستند و مقاومت آنها در برابر آتش بالاست و نوعی عایق حرارتی برای ساختمان به شمار می آیند که در هنگام وقوع آتش سوزی باعث تخریب و ریزش سازه نمی شوند.
⦁ اجرای سقف کوبیاکس در مقایسه با سایر سقف های معمولی در مدت زمان کوتاه تری صورت می گیرد.
⦁ با استفاده از این نوع سیستم سقفی عمر مفید ساختمان طولانی تر می شود.
⦁ سقف کوبیاکس نوعی ⦁ عایق صوتی محسوب می شود که از انتقال سر و صدا جلوگیری می کند.
⦁ این سقف ها مقاومت خمشی, برشی و سختی بالایی دارند.
⦁ حذف بتن غیر باربر از درون دال منجر به سبک سازی این سقف می شود.
⦁ ارتفاع کلی سازه با این سقف کاهش می یابد زیرا ارتفاع سقف بهینه سازی می شود.
⦁ کوبیاکس را می توان با هر نوع معماری انطباق داد.
⦁ این سقف را می توان به روش نیمه پیش ساخته نیز اجرا نمود.
⦁ کوبیاکس منجر به کاهش آسیب های احتمالی به سازه می شود.
⦁ حمل و نقل گوی های کوبیاکس به راحتی صورت می گیرد.
⦁ بتن ریزی آن بسیار آسان است.
⦁ گزینه ای بسیار مناسب برای ساختمان های بنا شده بر روی خاک ضعیف می باشد.
⦁ تعداد ستون های سازه را به میزان قابل توجه کاهش می دهد.
⦁ بازسازی ساختمانی که با این سقف ساخته می شود آسان تر است.
⦁ در هر قسمت از سقف می توان بازشوهای مختلف اجرا نمود.
⦁ هزینه های اجرای تاسیسات ساختمان کاهش می یابد.
⦁ از قابلیت اجرا برای دهانه هایی با قطر بالا نیز برخوردار است
قابلیت های دیگر کوبیاکس:
⦁ کوبیاکس قابلیت انطباق با هر گونه معماری را داراست. نحوه چیدمان گوی های توخالی، اندازه و شکل دال بتنی بر اساس مقتضیات پروژه تعیین می گردند. کوبیاکس را می توان همراه با تکنیک های ساختمانی از قبیل پس کشیدگی و یا سازه های مرب در دهانه بلندتر از ۱۸ متر مورد استفاده قرار داد.
⦁ اجرای تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی مشابه روش های سنتی و با قابلیت اجرا در ضخامت دال همانند تصاویر زیر می باشد.
⦁ علاوه بر روش اجرای درجا، قابلیت اجرا به روش نیمه پیش ساخته نیز وجود دارد.
معایب سقف کوبیاکس
اگرچه در مورد این سقف و مزایای آن به موارد مختلفی اشاره کردیم و در نوشته‌ها و منابع مهندسی نیز استفاده از آن مورد تأیید قرار گرفته است، اما دو ایراد مهم و بزرگ به آن وارد می‌شود که هنوز برای آنها توجیه کافی وجود ندارد. در حقیقت اصلی‌ترین معایب سقف کوبیاکس شامل:
⦁ عدم توجیه اقتصادی برای پروژه‌های کوچک؛ قیمت تجهیزات در این سقف برای پروژه‌های کوچک مناسب نیست؛
⦁ در منابع مهندسی نکته قابل توجهی در مورد مقاوم بودن این سقف‌ها در برابر زلزله دیده نمی‌شود و به همین دلیل در مورد استفاده از آن در مناطق زلزله خیز ابهاماتی وجود دارد.
ضخامت سقف کوبیاکس
به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد که فاصله دهانه، تعداد طبقات، میزان مصرف مصالح و وزن نهایی سازه بر این ضخامت تأثیر گذار هستند. بنابراین نمی‌توان یک عدد مشخص برای ضخامت این سقف‌ها در نظر گرفت. اما به عنوان مثال، برای سقف‌هایی با دهانه ۵ متر از ضخامت تقریبی ۲۰ سانتی متر، برای سقفهای با دهانه ۱۱ متر از ضخامت تقریبی ۳۵ سانتی متر و برای دهانه‌ای با طول ۱۴ تا ۱۶ متر از ضخامت تقریبی ۴۵ تا ۶۰ سانتیمتر استفاده می‌شود.
دلایل انتخاب و ورود تکنولوژی کوبیاکس به کشور
⦁ صنعتی‌سازی
⦁ عدم نیاز به سرمایه‌گذاری زیاد برای احداث کارخانجات مواد اولیه
⦁ عدم نیاز به نیروی کار خیلی متخصص و امکان استفاده از نیروهای موجود
⦁ امکان احداث کارخانجات تولیدی در اقصی نقاط کشور
⦁ عدم وابستگی به خارج از کشور
⦁ سازگاری با مباحث و مقررات ملی ساختمانی کشور
⦁ اقتصادی بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستمهای رایج
⦁ انعطاف‌پذیری سیستم در ارتباط با مسآله معماری و سازه‌ای
⦁ تکنولوژی دوستدار محیط زیست
نحوه محاسبه هزینه تمام شده اجرائی ساختمان بر اساس سیستم کوبیاکس
هزینه تمام شده ساختمان در بخش اجرای سازه (شامل فونداسیون، ستون، دیوار برشی و سقف) عبارت است از مجموع هزینه‌های زیر در متر مربع زیربنا:
⦁ میلگرد مصرفی: میزان مقادیر میلگرد مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات، فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می‌باشد.
⦁ بتن مصرفی: میزان بتن مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات و فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می‌باشد.
⦁ خدمات و پشتیبانی کوبیاکس: هزینه خدمات و پشتیبانی کوبیاکس شامل دو بخش به شرح زیر می‌باشد:
⦁ خدمات مهندسی شامل طراحی، محاسبات و تولید نقشه‌های سازه بر اساس سیستم کوبیاکس، آموزش گروه مجری سقف، حق امتیاز استفاده از تکنولوژی در پروژه و نظارت بر مراحل اجرای سقف.
⦁ تولید و تحویل کیج ماژولهای مورد نیاز پروژه
⦁ . دستمزد و اجراء: کارفرما لازم است که برای اجرا سازه پیمانکار مورد تأیید خود را انتخاب نماید. بدیهی است حق‌الزحمه پیمانکار بر اساس شرایط منطقه و قیمت‌های متداول روز تعیین می‌ش
جدول برآورد کوبیاکس
⦁ برآورد فوق بر اساس شرایط خاک نرمال تهیه گردیده و لذا بسته به شرایط خاک پروژه ممکن است مشخصات فونداسیون و به تبع آن مقادیر کلی مصرفی مصالح تغییر یابد.
⦁ این مبلغ بصورت عام اشاره شده و بدیهی است بنا به متراژ و موقعیت کار متغیر خواهد بود.
⦁ با عنایت به آنکه بر اساس استانداردهای مقررات ملی ساختمان ایران می‌بایست دیوار برشی جهت کنترل نیروی زلزله در ساختمان‌های گروه دال تخت تعبیه گردد، لذا مقادیر مصالح فوق با فرض کفایت دیوار برشی و جانمائی مناسب آن در هر دو جهت طولی و عرضی ساختمان برآورد گردیده است.
⦁ جدول فوق با فرض ساختمان‌های روی سطح زمین تهیه گردیده و چنانچه در ساختمانی به دلیل حضور طبقات منفی نیاز به دیوار حایل بتنی باشد، هزینه آن می باست جداگانه محاسبه گردد.
⦁ میزان میلگرد مصرفی بر مبنای کیلوگرم بر متر مربع زیربنا و بتن مصرفی متر مکعب بر متر مربع زیربنا می‌باشد.
سیستم کوبیاکس از گروه سیستمهای دال ستونی می‌باشد. به نحوی که دال تخت بتنی بدون نیاز به تیر مستقیماً بر روی ستونها و دیوارهای برشی استقرار می‌یابد.
الزامات طراحی و اجرا برای سیستم سقف کوبیاکس
⦁ استفاده از این نوع سقف به شرط رعایت ضوابط و محدودیت‌های ذکر شده در ذیل و مباحث ششم و نهم مقررات ملی ساختمان، در ساختمان‌های دیوار برشی بتن مسلح مجاز است.
⦁ این ضوابط تنها برای سقفهای کوبیاکس با گوی‌های کروی شکل کاربرد داشته و سقف یا گوی با اشکال غیر کروی را شامل نمی‌شود.
⦁ مجموع بار مرده روی این سقف‌ها شامل پارتیشن، کف‌سازی و نازک کاری محدود به ۲۶۰ کیلوگرم بر مترمربع بوده، ضمن اینکه کاربرد این نوع سقف تنها جهت پارکینگ‌هایی که محل عبور اتومبیل‌های سواری با حداکثر وزن ۲٫۵ تن با بار متمرکز ۱ تن می‌باشد مجاز است.
⦁ لازم است حداقل ضخامت بتن در اطراف گوی‌ها شامل بالا و پایین و مابین دو گوی متوالی حداقل ۵ سانتیمتر درنظر گرفته شود.
⦁ در طراحی از ظرفیت برشی فولاد مورد استفاده در قفسه گوی‌ها صرف نظر شود، با این حال میزان فولاد با امتداد قائم در این قفسه بایستی مطابق بند ۹–۱۲–۶–۳–۱ مقررات ملی ساختمان ایران با فرض برابر با حداقل فاصله بین دو گوی متوالی در هر جهت دال تأمین شود.
⦁ در طراحی برای برش در هر جهت دال، مقاومت برشی نهایی بتن باید حداکثر ۵۰ درصد مقدار محاسبه طبق رابطه ۹–۱۲–۴ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و با فرض مقطع تمام پر بتنی محاسبه شود. در تمام نقاط دال که نیروی برشی نهایی بیش از مقاومت برشی نهایی تأمین شده توسط بتن باشد دال باید به صورت توپر و بدون گوی اجرا شود.
⦁ در طراحی و کنترل برش در حالت حدی نهایی برای عملکرد دوطرفه در حوالی بارهای متمرکز و تکیه گاه‌ها، مقاومت برشی نهایی بتن نباید حداکثر از ۵۰ درصد مقذاری که در بند ۹–۱۲–۱۷–۲–۴ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران حاصل می‌شود بیشتر منظور شود.
⦁ طراحی دال برای خمش در هر جهت بنا بر جزئیات اجرایی و یا منظور نمودن حفره‌ها با مقطع دایره، در ضعیف‌ترین مقطع دال انجام گیرد.
⦁ محاسبات تغییر شکل دال بر مبنای بند ۹–۱۴–۲–۶–۱ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان و با محاسبه دقیق ممان اینرسی مؤثر دال سوراخ دار انجام گیرد. اضافه افتادگی دراز مدت بر پایه بند ۹–۱۴–۲–۴–۳ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان محاسبه شود.
⦁ ایجاد هرگونه بازشو در این دال تابع ضوابط بند ۹–۱۵–۳–۵ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان می‌باشد.
⦁ در محل تقاطع دیوار برشی و دال کوبیاکس، انتقال برش ناشی از زلزله از دال به دیوار باید در ضعیف‌ترین سطح مقطع دیوار کنترل شده و در صورت نیاز از فولادگذاری برای تسهیل انتقال برش درون صفحه دیافراگم به دیوار بهره برده شود.
⦁ پیش بینی المان‌های مرزی در اطراف بازشوها و لبه دال حسب مورد مطابق ضوابط طراحی آیین‌نامه‌ها و مقررات موجود انجام گیرد.
⦁ حداکثر دهانه (مرکز ستون به مرکز ستون) برای این نوع سقف در حالت کاربرد به صورت دال تخت به ۸ متر محدود می‌شود. در صورت کاربرد این نوع سقف در ترکیبات با قاب خمشی بتن‌آرمه شامل تیر و ستون مجزا که به تفکیک از دال طرح شده باشد. محدودیت یادشده برای دهانه دال به ۱۰ متر افزایش می‌یابد.
⦁ استفاده از روش پیش دال تنها در حالی که قفسه و گوی‌ها در پیش دال درگیر بوده و فولادهای کششی در پیش دال پیش بینی شده باشد مجاز است.
⦁ اخذ گواهی نامه فنی برای محصول تولیدی، پس از راه‌اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.
⦁ رعایت مبحث سوم مقررات ملی سختمان درخصوص حفاظت ساختمان‌ها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه شماره ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره‌ها در مقابل حریق با درنظر گرفتن ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی اجزای ساختمانی الزامی است.
⦁ صدابندی هوا برد جداکننده‌های بین واحدهای مستقل و پوسته خارجی ساختمان و صدابندی سقف بین طبقات می‌بایست طبق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان تأمین شود.
⦁ درشرایط اقلیمی مختلف، باید تمهیدات لازم در طراحی و اجرای ساختمان‌ها در نظر گرفته شود.
⦁ لازم است تمهیدات لازم مناسب باشرایط مختلف اقلیمی و محیط‌های خورنده ایران صورت پذیرد.
⦁ کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم اعم از معماری و سازه‌ای از حیث دوام، خوردگی، زیست محیطی و غیره می‌بایستی بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران یا آیین‌نامه‌های ملی یا معتبر بین‌المللی شناخته شده و مورد تأیید، به کار گرفته شود.
0 دیدگاه