در این مقاله سقف مجوف بتن مسلح با بلوک تو خالی را باهم برسی میکنیم. کوبیاکس سیستمی برای اجرای دال مجوف دو طرفه بتنی با استفاده از قالب های ماندگار می باشد که با بهره گیری از قالب های بسیار سبک در قسمت ساختار اعضای بتن مسلح، سبب ایجاد حفره های تو خالی در داخل آن ها خواهد شد.
شایان ذکر است که کوبیاکس جز مدرن ترین سیستم های ساخت دال بتنی محسوب می شود که طراحی و اجرای سقف با ضخامت بسیار پایین، دهانه های بزرگ و… را ممکن کرده است.
همچنین سیستم اجرایی سقف های کوبیاکس این روز ها در کشور ایران بسیار رایج و پر طرفدار می باشد.
کلمه مجوف به معنی تو خالی و تهی بوده و در صنعت ساخت و ساز به سقف هایی که در پروسه اجرای آن ها از نوعی مصالح تو خالی استفاده شده باشد، با نام سقف دال مجوف شناخته می شوند.
از مهم ترین مزایای این سیستم می توان به افزایش ارتفاع سازه و اجرای دهانه های بزرگ اشاره کرد. همچنین بهره گیری از سقف های مجوف سبب کاهش بار مرده در سازه ها خواهد شد.
یکی از مرسوم ترین انواع سقف ها در سیستم مجوف، سقف های کوبیاکس بوده که نحوه عملکرد آن ها به صورت دال بتنی دو طرفه می باشد.
این نوع سقف ها در سال های اخیر بسیار مورد توجه طراحان و معمارن قرار گرفته اند و دلیل آن هم مزایای بیشمار سقف های کوبیاکس است.
سقف های کوبیاکس موجود در ایران زیر نظر برند کوبیاکس سوئیس قرار داشته که در بازار به دال دو طرفه تو خالی نیز معروف می باشند. چرا که این نوع سقف ها نیرو های وارده نشات گرفته از بار زنده و مرده را از 2 جهت به تیر های کناری منتقل می کنند.
ضخامت سقف های کوبیاکس در مقایسه با دیگر نمونه های مشابه مانند سقف های تیرچه بلوک، کمتر بوده، بنابراین از نظر اقتصادی در دسته روش های اجرایی مقرون به صرفه قرار دارد.
در میان سقف های کوبیاکس گوی هایی موجود می باشد که در 2 نوع تولید و عرضه می شوند:
- گوی های کروی با ارتفاع تقریبا 315 تا 450 میلیمتر
- گوی های تخت با ارتفاع حدودا 100 تا 260 میلیمتر
در این نوع از سقف های سیستم دال مجوف، حفره های تو خالی با استفاده از قالب های دایره ای و یا بیضی شکل که درون شبکه مش نگهدارنده جای دارند، به وجود می آید.
توجه داشته باشید که شبکه میلگرد های نگهدارنده ی قالب های کوبیاکس به هیچ عنوان نقش سازه ای نداشته و باید از شبکه آرماتور بالا و پایین در این سیستم بهره گیری شود. همچنین قالب های سقف کوبیاکس از نوع قالب های ماندگار می باشد.
همانگونه که پیش تر نیز به آن اشاره شد سقف های کوبیاکس دارای ویژگی ها و مزایای بسیاری بوده که همین امر این سیستم را به یکی از پرکاربر ترین روش ها در اجرای سقف بدل کرده است. که در ادامه به طور کامل و جامع به بررسی این موارد خواهیم پرداخت.
با ما همراه باشید…
مزایای سقف کوبیاکس
سیستم کوبیاکس در احداث اجزای سازه ای مانند: ستون ها، سقف ها و فونداسیون کاربرد دارد. همچنین این روش در طیف گسترده ای از سازه ها، قابل اجرا می باشد.
در سال های اخیر شاهد بهره گیری از سقف های کوبیاکس در ساخت سازه های ادارای، تجاری، مسکونی، بیمارستان ها، پارکینگ ها، مدارس و… بوده ایم که با گذشت زمان به هیچ عنوان دچار تغییر شکل و یا فرسایش نشده اند. همچنین سیستم کوبیاکس در ساختار بتن پر کننده فضا های خالی همچون کانال ها و تونل نیز بسیار پرکاربرد می باشد. دلیل آن هم مقاومت و دوام قابل توجه این روش در برابر زلزله، شرایط جوی متنوع و… بوده است.
همچنین بخوانید: سقف مجوف بتن مسلح با تیرچه دو طرفه
از مهم ترین و اصلی ترین مزایای سیستم سقف کوبیاکس یا همان دال مجوف توخالی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کاهش مصرف انرژی: عواملی همچون استفاده از مواد بازیافتی و کاهش مصرف مصالح، سبب پایین آمدن 22 درصدی مصرف انرژی در این سیستم می باشد.
- اجرای دهانه های بزرگ: حذف محدودیت های سازه ای موجب احداث دهانه های بزرگ و اجرای طراحی های خاص با استفاده از سقف های کوبیاکس، بلامانع است.
- کاهش هزینه ها: از آنجایی که المان های تولید شده از طریق سیستم کوبیاکس دارای ضخامت و وزن به مراتب کمتری بوده و همچنین به دلیل ظرفیت باربری مناسب این سقف ها، هزینه تمام شده پروژه در مقایسه با سایر روش ها بسیار پایین تر خواهد بود.
- افزایش کاربری: خوشبختانه سازه های اجرا شده توسط روش کوبیاکس از انعطاف پذیری بالایی از لحاظ کاربری و تغییر کاربری برخوردار می باشند که این موضوع در شرایط گوناگون می تواند به یک فرصت اقتصادی قابل تامل برای مالکان تبدیل شود.
- عملکرد لرزه ای: سقف های کوبیاکس به دلیل ساختار اصولی و مطلوب، در هنگام وقوع زلزله مقاومت و دوام بسیار خوبی از خود نشان می دهند.
- کاهش مصرف مصالح: در این سیستم شاهد کاهش 35 درصدی مصرف بتن و سایر مصالح مورد نیاز خواهید بود.
- تسریع در روند اجرا: از آنجایی که سقف کوبیاکس پیچیدگی خاصی ندارد و بخش قابل توجهی از فعالیت های غیر ضروری در این سیستم حذف می شود، سرعت اجرا و اتمام پروژه نیز به مراتب افزایش میابد.
- کاهش ضخامت دیوار ها و دال: این مزیت نه تنها بر روی شکل ظاهری سازه اثر گذار خواهد بود، بلکه کاهش مصرف مصالح و پایین آمدن هزینه ها را نیز به دنبال دارد.
- حذف ستون ها: به این نکته ی بسیار مهم توجه داشته باشید که کاهش وزن دال های کوبیاکس، سبب حذف تعداد زیادی از ستون ها می شود. این امر موجب انعطاف پذیری در طراحی و همچنین بهره گیری بهینه از فضای داخلی می گردد.
- عدم تغییر شکل: وزن پایین دال کوبیاکس، تغییر شکل سقف ها را به حداقل رسانده و سازه تا سال های سال شکل ظاهری خود را حفظ خواهد کرد.
- بهره گیری از پلاستیک بازیافتی: یکی از اساسی ترین و با اهمیت ترین مزایای سقف های کوبیاکس، استفاده از پلاستیک های قابل بازیافت می باشد که همین موضوع این سیستم را به روشی دوست دار محیط زیست معروف کرده است.
همچنین در پروسه احداث سقف های کوبیاکس، ضایعات اجرایی سقف ها بسیار کمتر از سایر روش های مشابه خواهد بود، زیرا گوی های پلاستیکی استفاده شده در این سیستم، به طور کامل قابل بازیافت می باشند.
الزامات فنی سقف مجوف بتن مسلح با گوی های تو خالی کروی و تخت (کوبیاکس)
- لازم است در طراحی از ظرفیت برشی فولاد مورد نیاز در قفسه گوی ها صرفه نظر شود. همچنین اندازه ی فولاد با امتداد قائم در این قفسه نیز باید بر اساس بند های 15، 9، 6، 3، 1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران با اعمال عرض موثر در هر امتداد و با توجه به هندسه گوی ها تامین گردد.
- پایه های اطمینان و شمعبندی های مورد استفاده در اجرای اینگونه سقف ها، باید از قابلیت اعمال خیز منفی کافی پیش از بتن ریزی، برخوردار باشند.
- الزامی است که تمهیدات مورد نیاز در مراحل ساخت، حمل، ریختن و تراکم بتن در خصوص سقف کوبیاکس صورت پذیرد، به شکلی که تمامی فضا های اطراف گوی ها علی الخصوص بخش زیرین آن ها کاملا به وسیله ی بتن پر شود.
- در نظر گرفتن المان های مرزی در اطراف بازشو ها و لبه دال حسب باید مطابق با ضوابط موجود در آیین نامه های مرکز ملی ساختمان ایران انجام گیرد.
- ضریب های کاهش سختی و میزان مقاومت درج شده در مشخصات فنی این نوع سقف ها باید در محاسبات سختی، مقاومت خمشی و برشی دال لحاظ شود. از همین ضریب های کاهش سختی که در ادامه به آن ها اشاره خواهیم کرد، برای تحلیل ارتجاعی تحت بار های ضریبدار، پیشنهاد می شود:
- ستون (0.7)
- دیوار برشی بدون ترک خوردگی (0.7)
- دیوار برشی دارای ترک خوردگی (0.35)
- دال تخت در خمش (0.5)
- دیافراگم دال مجوف (0.5)
- دیافراگم دال تو پر (1.0)
- بهره گیری از سیستم سقف دال تخت به همراه ستون های بتن آرمه معمولی تنها در حالتی مجاز است که میزان مقاومت در مقابل نیرو های جانبی از طریق دیوار های برشی بتن مسلح تامین گردد. در این شرایط بر اساس جدول 3-4 استاندارد 2800 باید سیستم سازه ای، سیستم قالب ساختمانی در نظر گرفته شود که در آن مقاومت در برابر نیرو های جانبی معمولا توسط دیوار های برشی ایجاد می شود. بنابراین لازم است مقادیر ضریب رفتاری، بزرگنمایی تغییر مکان جانبی، اضافه مقاومت سازه و حداکثر ارتفاع مجاز نیز بر همین اساس تعیید شود.
- اجرای هرگونه بازشو در این نوع سقف ها باید مطابق با ضوابط بند های 18، 9، 5، 3 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران باشد.
- الزامی است که گوی ها در دو امتداد مستقیم و به صورت عمود بر هم جای گذاری شوند و حداکثر قطر سنگدانه های مصرفی بتن بر اساس فاصله ی میان گوی ها و با توجه به آیین نامه های مربوطه تعیین و رعایت گردد.
- صدابندی سقف مابین طبقات باید مطابق با مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان تنظیم صدا و عایق بندی در نظر گرفته شود.
- در طراحی و کنترل برش در حالت حدی نهایی به منظور عملکرد دو طرفه در اطراف بار های متمرکز و تکیه گاه ها، میزان مقاومت برشی نهایی بتن نباید از حداکثر 50 درصد مقداری که در بند های 17، 15، 9، 4، 2 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران اعلام شده، بیشتر باشد.
- بهره گیری از سیستم پیش دال، تنها در شرایطی که قفسه و گوی ها در پیش دال درگیر بوده و فولاد های کششی در پیش دال در نظر گرفته شده باشند، مجاز است.
- مجموع بار مرده غیر سازه ای بر روی سقف ها شامل: پارتیشن بندی، کف سازی و نازک کاری محدود به 350 کیلوگرم بر متر مربع می باشد. استفاده از این نوع سقف ها تنها در پارکینگ هایی که محل عبور اتومبیل های سواری با حداکثر وزن 4 تن و بار 2 تن هستند، مجاز خواهد بود.
- رعایت مجموعه مباحث مقررات ملی ساختمان ایران در طراحی و اجرای سیستم سقف کوبیاکس، الزامی و ضروری می باشد.
- بر اساس جزئیات موجود در بند های 8، 7، 6 آیین نامه ACI 318-14 به منظور جلوگیری از برش پانچ دال تخت، باید بر روی ستون ها از کلاهک برشی یا فولاد گذاری طولی و عرضی صلیبی بهره گیری شود.
- رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان حفاظت از ساختمان ها در برابر حریق و همچنین الزامات موجود در نشریه شماره 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت اجزای سازه در مقابل آتش سوزی، با در نظر گرفتن ابعاد ساختمان، نوع کاربری و نحوه عملکرد اجزای سازه الزامی می باشد.
- طراحی دیوار برشی و کنترل تغییر مکان جانبی طبقات باید با فرض عدم مشارکت خمشی دال مجوف در تحمل نیرو های اعمال شده در اثر وقوع زلزله صورت پذیرد.
- طراحی دال خمشی در هر طرف بنا باید بر اساس جزئیات اجرایی و ایجاد حفره ها، در ضعیف ترین مقطع دال انجام شود.
- در محل تقاطع دیوار های برشی و دال مجوف کوبیاکس، انتقال برش نشات گرفته از وقوع زلزله از طریق دال به دیوار باید در ضعیف ترین سطح مقطع دیوار کنترل شود و در صورت نیاز از فولاد گذاری به جهت سهولت در انتقال برش درون صفحه دیافراگم به دیوار، استفاده گردد. در سقف های بدون تیر برای تضمین عملکرد دیافراگم سقف، کنترل های مورد نیاز در مورد اعضای جمع کننده و اعضای مرزی در دیافراگم صورت می گیرد. ضروری است به منظور تضمین عملکرد دیافراگم، گوی ها در امتداد محور دیوار های برشی و یا در لبه طولی دیافراگم ها در عرضی که بر اساس محاسبات مشخص شده، حذف و آرماتور گذاری مورد نظر در مقطع تو پر انجام گیرد.
- در شرایط گوناگون اقلیمی و محیط هایی با احتمال خوردندگی، باید تمهیدات لازم از نظر دوام و پایایی اعضای بتنی، رعایت شود.
- تمامی ستون ها باید به منظور اثرات ناشی از تغییر شکل های جانبی که در اثر اعمال بار های لرزه ای به سازه وارد می شود، مورد بررسی و کنترل قرار گیرند.
- در طراحی جهت برش در هر طرف دال، مقاومت برشی نهایی بن باید خداکثر 45 درصد مقدار محاسبه شده بر اساس بند های 15، 9، 4 مبحث نهم مقررات ملي ساختمان ايران با فرض مقطع کاملا پر شده با بتن محاسبه گردد. باید در تمامی نقاط دال که نیروی برشی نهایی بیشتر از مقاومت برشی نهایی تامین شده از طریق بتن باشد. همچنین دال باید یه ضکل تو پر و بدون گوی اجرا شود.
- کلیه مصالح و اجزا در این سیستم اعم از معماری و سازه ای، باید از نظر دوام و مسائل زیست محیطی مطابق با مقررات ملی ساختمان ایران و همچنین آیین نامه های معتبر بین المللی مورد بهره گیری قرار گیرند.
- مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در دال سقف باید حداقل 30 مگاپاسکال باشد. میزان ضخامت بتن موجود در اطراف گوی ها که شامل: بالا، پایین و بخش میانی دو گوی متوالی می شود، باید مطابق با برش پانچ و برش یک طرفه مشخص گردد، که در هر صورت نباید کمتر از 5 سانتیمتر باشد.
- تاثیرات بار قائم نشات گرفته از نیرو های اعمال شده از طریق زلزله، باید بر اساس بند های 9 و 3 استاندارد 2800 در خصوص تحلیل سقف ها در تمامی پهنه های لرزه خیز، در نظر گرفته شود.
- ضروری است که الزامات مربوط به انرژی بر اساس مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان صرفه جویی در مصرف انرژی، رعایت گردد.
- ضخامت دال بتنی در چشمه های داخلی و خارجی، نباید کمتر از طول دهانه های آزاد بزرگتر در دال دو طرفه باشد. (30/LN)
- درباره عایق بندی بام، عایق پلیاستایرن منبسط شده یا همان پلاستوفوم مورد استفاده، باید از نوع کند سوز و بر اساس استاندارد های معتبر باشد. لازم است از این نوع عایق ها با استفاده از حداقل 1.5 سانتیمتر اندود یا تخته گچی محافظت شود. متصل شدن مکانیکی اندود یا تخته پچی به سازه ی بام، امری ضروری می باشد.
- محاسبه های تغییر شکل دال بر اساس بند های 17، 9، 6، 2، 1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران و با بررسی دقیق ممان اینرسی موثر دال سوراخدار صورت می گیرد. بخش اضافه افتادگی طولانی مدت نیز مطابق با بند های 17، 9، 4، 3، 2 محاسبه می شود و همچنین مقدار ضریب افزایش تغییر مکان باید حداقل 2 برابر در نظر گرفته شود. الزامی است که این محاسبات خیز آنی نشات گرفته از بار مرده که شامل: سازه، کف سازی و تیغه بندی بوده را همراه با 50 درصد بار زنده لحاظ کند. در هر صورت رعایت محدودیت در خصوص تغییر شکل ها بر اساس بند های 17، 9، 1 امری ضروری و الزامی می باشد.
مطلب پیشنهادی: دانستنی های سقف پیش تنیده
شرکت توسعه بین المللی آتیه فیروزه ایرانیان پیمانکار سقف پیش تنیده
گروه پیمانکاری آتیه فیروزه ایرانیان چندین سال است که در حوزه طراحی و اجرای انواع سازه ها و پل های بتنی پیش تنیده با بالا ترین کیفیت، فعالیت مستمر دارد. این مجموعه که نماینده رسمی شرکت معتبر APS استرالیا در ایران می باشد، با بهره گیری از به روز ترین تکنولوژی روز دنیا، توانسته است به جایگاه قابل قبولی در صنعت پیش تنیدگی و پس کشیدگی کسب کند.
از دیگر ویژگی های قابل تامل در خصوص مجموعه پیمانکاری توسعه بین المللی آتیه فیروزه ایرانیان می توان به در دستور کار قرار دادن استاندارد های داخلی و بین المللی، بهره گیری از کادری متخصص و ماهر، استفاده از مرغوب ترین و با کیفیت ترین مصالح و… اشاره کرد.
همچنین شرکت آتیه فیروزه ایرانیان که با نام AFID هم شناخته می شود، یکی از پیشرو ترین مراکز در حوزه پیش تنیدگی و پس کشیدگی است که با بکارگیری مصالحی مرغوب، استفاده از دانش و تکنولوژی روز دنیا و همچنین بهره گیری از کادری حرفه ای و ماهر توانسته پروژه های پل سازی، ساختمان سازی و… بسیاری را در سراسر ایران طراحی و اجرا نماید.
شما عزیزان می توانید با مطالعه مقالات موجود در سایت، دانش خود را در زمینه ساخت و ساز به ویژه سازه های پیش تنیده چند برابر کنید.
همچنین برای کسب اطلاعات بیشتر و دریافت مشاوره از طریق راه های ارتباطی با کارشناسان ما تماس حاصل فرمایید.
