معرفی سیستم یوبوت به چه زمانی باز می گردد؟
در سال 2001 میلادی (1379 شمسی)، یک مهندس ایتالیایی به نام «روبرتو گراند» (Roberto Grande)، سیستم قالب‌بندی بتن جدیدی را با عنوان «یوبوت» (U-Boot) توسعه داد. هدف از معرفی این سیستم، کاهش مصرف بتن، هزینه ترابری و تولید دی اکسید کربن بود. قالب یوبوت برای اولین بار در سال 2002 میلادی (1380 شمسی) به منظور ساخت یک سازه مورد استفاده قرار گرفت. عملکرد رضایت‌بخش این قالب‌، باعث رواج آن در نقاط مختلف دنیا شد.
آماده کردن سقف یوبوت برای بتن‌ریزی
انحصار اجرای سیستم یوبوت در اختیار شرکت ایتالیایی «دالی فرم» (Daliform) با عنوان با عنوان «یوبوت بتن» (U-Boot Beton) است. در سال 1388 شمسی، مجوز استفاده از سیستم سقف یوبوت در ایران با عنوان «دال مجوف دو پوش U-Boot» به تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن رسید. در سال 2017 میلادی (1395 شمسی) شرکت دالی فرم همکاری رسمی خود را با شرکت‌های ایرانی آغاز کرد.
یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟
یوبوت، یک سیستم اجرای سقف دال مجوف دوطرفه بتنی به وسیله قالب‌های پلاستیک بازیافتی است. قالب‌های مورد استفاده در سیستم یوبوت قطعات پیش ساخته یا اصطلاحا مدولار به شکل مخروط‌های ناقص توخالی هستند. این قالب‌های توخالی، یک دال بتنی متشکل از چندین تیر I شکل را به وجود می‌آورند. سرهم کردن قالب‌های سیستم یوبوت به طور کامل در محل پروژه صورت می‌گیرد. پس از نصب قالب‌ها، سقف بتن‌ریزی می‌شود.
نمونه‌ای از قالب یبوت (مدل تک)
به طور کلی، دال‌های بتنی به سه نوع دال با هسته توپر، دال با هسته مجوف و دال ترکیبی تقسیم‌بندی می‌شوند. یوبوت، یک سیستم اجرا دال با هسته مجوف به شمار می‌رود.
مقایسه انواع دال
از سیستم‌های مشابه یوبوت می‌توان به «کوبیاکس» (Cobiax) و «بابل دک» (Bubble) اشاره کرد. البته برخلاف این دو سیستم، در یوبوت از قالب‌های کروی استفاده نمی‌شود. به همین دلیل، سیستم یوبوت یک مزیت بیشتر نسبت سیستم‌های دال مجوف با قالب‌های کروی دارد. در این سیستم، حمل و نقل قالب‌ها بسیار ساده‌تر از سیستم‌ها دیگر است.
نمونه‌ای از قالب‌های مورد استفاده در سقف بابل دک
اجزا قالب یوبوت کدام هستند؟
یوبوت، به قالبی گفته می‌شود که درون دال مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قالب دارای اجزا مختلفی برای نصب سیستم یوبوت است. قطعات اصلی قالب یوبوت عبارت هستند از:
بدنه
پایه
فاصله دهنده یا «اسپیسر» (Spacer)
پل
درپوش
بدنه قالب یوبوت چیست؟
بدنه قالب یوبوت، بخش اصلی قالب به حساب می‌آید که وجود آن باعث ایجاد فضای خالی در سقف یوبوت خواهد شد. قالب یوبوت، انواع مختلفی دارد که در بخش مربوطه به آن خواهیم پرداخت.
بدنه قالب یوبوت
پایه قالب یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟
پایه، قطعه‌ای است که باعث فاصله گرفتن بدنه اصلی قالب یوبوت از کف و ثابت شدن آن می‌شود. پایه‌ها را می‌توان به دو نوع ثابت و متحرک تقسیم‌بندی کرد. البته، پایه‌ها اندازه‌‌های متفاوتی دارند.
نمونه‌ای از پایه‌های مورد استفاده در قالب یوبوت (این پایه‌‌ها متحرک هستند.)
اسپیسر قالب یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟
اسپیسر، قطعه‌ای است که برای اتصال دو قالب یوبوت در مجاورت یکدیگر و نگهداری آن‌ها در محل مشخص شده مورد استفاده قرار می‌گیرد. استفاده از اسپیسر، اتصال صلب بین تمام قالب‌هارا به همراه دارد.
ساختار اسپیسرهای مورد استفاده در قالب یوبوت
نکته: اتصال صلب بین قالب‌های یوبوت باعث اطمینان از مطابقت کامل هندسه و ظرفیت باربری (تحمل بارهای ناشی از وزن بتن، کارکنان و تجهیزات) با طرح می‌شود.
پل قالب یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟
پل، قطعه‌ای است که به منظور اتصال دو بدنه مورد استفاده قرار می‌گیرد. کاربرد اصلی پل در محل‌هایی است که به دلیل فضای کم، امکان به کارگیری اسپیسر وجود ندارد.
استفاده از پل (قطعه تیره) به منظور اتصال دو قالب به یکدیگر
درپوش یوبوت چیست و چه کاربردی دارد؟
درپوش، قطعه‌ای است که به منظور بستن کف قالب یوبوت تک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این قطعه از نفوذ بتن به فضای خالی قالب جلوگیری می‌کند. درپوش‌ها، انوع مختلفی نظیر درپوش ساده بسته، درپوش بسته با پایه، درپوش ساده حفره‌دار و درپوش حفره‌دار با پایه دارند.
نمونه‌ای از یک درپوش ساده
کاربرد سیستم یوبوت چیست؟
سیستم یوبوت، اغلب در سازه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرد که نیاز به فضای بزرگ با تعداد ستون‌های کم دارند. به این ترتیب، کاربرد اصلی این سیستم در موارد زیر است:
ساخت ساختمان‌های عمومی (پارکینگ و سالن‌های کنفرانس)، تجاری (فروشگاه، برج و تالارها)، مسکونی، صنعتی، بیمارستان‌ها و غیره
فونداسیون گسترده در خاک‌هایی با ظرفیت باربری پایین
دال‌های بتنی دو طرفه
مثال‌هایی از کاربرد سقف یوبوت در پارکینگ، سالن امتحانات، بیمارستان و محل کار
در رابطه با نحوه اجرای انواع مختلف سقف‌ها و کف‌های سازه‌ای و غیرسازه‌ای، فیلم آموزشی جامعی در مجموعه فرادرس تهیه شده است که می‌توانند شما را با مفاهیم مرتبط با اجرای سقف و کف آشنا کند. لینک این فیلم در ادامه آورده شده است.
برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی انواع کف ها و سقف های سازه ای و غیر سازه ای + اینجا کلیک کنید.
اجرای سقف یوبوت به چه صورتی انجام می شود؟
اجرای سقف یوبوت طی هفت مرحله قالب‌بندی، آرماتوربندی کف، چیدن قالب‌های یوبوت، آماتوربندی روی قالب‌ها، بتن‌ریزی اولیه، بتن‌ریزی نهایی و باز کردن قالب‌ها صورت می‌گیرد. این نوع سقف را می‌توان بر روی دهانه‌های 12 تا 20 متری به خوبی اجرا کرد. فرآیند اجرای سقف یوبوت بسیار آسان است. در ادامه، به توضیح مختصر هر یک از این مراحل می‌پردازیم:
مرحله اول: آماده‌سازی و قالب‌بندی سقف
در مرحله اول از اجرای سیستم یوبوت، آماده‌سازی و قالب‌بندی فضای زیر سقف انجام می‌شود. برای قالب‌بندی اولیه در اجرای سقف یوبوت می‌توان از قالب‌های چوبی، مدولار و غیره استفاده کرد. انجام شمع‌بندی در این مرحله، به منظور نگهداری و حفظ ایمنی ضروری است.
مرحله دوم: آرماتوربندی کف
در مرحله بعدی، آرماتوربندی در کف دال طراحی شده صورت می‌گیرد. به طور کلی، آرماتوربندی باید به گونه‌ای اجرا شود که حداقل یک میگرد در فاصله بین دو قالب مجاور یوبوت وجود داشته باشد. میلگردهای نصب شده به منظور تقویت مقاومت فشاری سقف مورد استفاده قرار می‌گیرند.
مرحله سوم: چیدن قالب های یوبوت و تنظیم فاصله آن‌ها
پس از اتمام آرماتوربندی کف سیستم، قالب‌های یوبوت مطابق با طرح و نقشه‌های اجرایی بر روی میلگردها چیده شده و محل قرارگیری آن‌ها توسط اسپیسرها فیکس می‌شود. در ساختار اسپیسرها، چندین حفره وجود دارد. این حفره‌ها با قراگیری بر روی شیار‌ها و برآمدگی‌های سقف قالب‌ها، علاوه بر اتصال و نگهداری قالب‌ها کنار یکدیگر، فاصله بین آن‌ها را نیز تنظیم می‌کنند.
نکته: در صورت نیاز به قالب‌هایی با طول بیشتر می‌توان از ابزار پل برای اتصال دو قالب یوبوت به یکدیگر استفاده کرد.
مرحله چهارم: آرماتوربندی بر روی قالب های یوبوت
در این مرحله، آرماتوربندی بر روی قالب‌های یوبوت انجام می‌شود. میلگردهای مورد استفاده در بالای قالب‌ها، وظیفه تحمل بارهای کششی اعمال شده را بر عهدده دارند. پس از تکمیل آرماتوربندی اصلی، میلگردهای اضافی مطابق با نقشه اجرایی در محل‌هایی نظیر وسط دهانه، روی ستون، روی دیوارهای برشی، بازشوهای بزرگ و غیره قرار داده می‌شوند.
نکته: در صورت نیاز به افزایش مقاومت سیستم در برابر بارهای برشی می‌توان از میلگردهای برشی در فاصله بین قالب‌ها استفاده کرد.
مرحله پنجم: بتن ریزی لایه اول بر روی کف
بتن‌ریزی در سیستم یوبوت در دو لایه صورت می‌گیرد. در لایه اول، پس از جانمایی آرماتورهای کششی، بتن بر روی کف قالب نصب شده در مرحله اول ریخته می‌شود. ارتفاع لایه اول بتن به اندازه پایه‌های قالب یوبوت بستگی دارد. بر این اساس، ارتفاع لایه اول بتن به منظور پوشاندن کامل پایه‌ها می‌تواند بین 10 تا 60 سانتی‌متر باشد. هدف از ریختن لایه اول بتن، محبوس کردن هوا، جلوگیری از نفوذ بتن به فضای خالی و جابجا شدن قالب‌ها است. در این مرحله، باید تمام فضای کف به خوبی و تا ارتفاع مشخص بتن‌ریزی شود.
نکته: بتن‌ریزی در سیستم یوبوت از اهمیت بالایی برخوردار است. این فرآیند باید با احتیاط کامل انجام شود. در صورت بتن‌ریزی نامناسب، امکان رخ دادن ترک پس از گیرش بتن وجود خواهد داشت.
مرحله ششم: تکمیل بتن ریزی سقف
پس از ریختن لایه اول بتن، بتن‌ریزی لایه دوم با یک فاصله زمانی شروع می‌شود. این فرآیند تا رسیدن به ضخامت سقف مورد نظر ادامه می‌یابد.
نکته: توجه داشته باشید که فاصله بتن‌ریزی بین لایه اول و دوم نباید به گونه‌ای باشد که منجر به گیرش لایه اول شود.
مرحله هفتم: باز کردن قالب‌ها
در مرحله آخر، شمع‌بندی و قالب‌های اجرا شده در مرحله اول باز شده و به طبقه بعدی منتقل می‌شوند.
الزامات اجرایی و دتایل سقف یوبوت چه هستند؟
سقف یویوت یکی از سقف‌های دال مجوف به حساب می‌آید و استاندارد اختصاصی برای نحوه اجرای آن وجود ندارد. به این ترتیب، برای بررسی الزامات اجرایی و دتایل سقف یوبوت می‌توان از نکات ذکر شده در استاندارد ملی INSO 18336 با عنوان «محصولات بتنی پیش‌ساخته — دال‌ها با هسته مجوف» استفاده کرد. اجرای سقف یوبوت بسیار ساده است. با این وجود، در صورت عدم رعایت ملاحظات اجرایی در این سیستم، نتیجه کار نامطلوب خواهد بود. برخی از این ملاحظات عبارت هستند از:
به منظور جلوگیری از بلند شدن قالب (مخصوصا قالب‌هایی با ارتفاع بیشتر از 20 سانتی‌متر)، توصیه می‌شود میلگردهای کف به لوله یا پروفیل متصل شوند.
از اعمال بارهای بیش از 80 کیلوگرم بر قالب‌ها خودداری شود.
به منظور اتصال شبکه میلگردهای بالایی با میلگردهای پایینی و فیکس کردن قالب‌ها در بین این دو شبکه، باید از میلگردهای سنجاقی استفاده کرد.
اسلامپ مناسب برای بتن‌ریزی در حین اجرا سقف یوبوت، 11 الی 13 سانتی‌متر است.
به منظور یکنواختی سطح بتن، یک شاخص مناسب مورد استفاده قرار گیرد.
هنگام بتن‌ریزی در هر طبقه، از جک اطمینان در سقف‌های پایینی استفاده شود.
در حین بتن‌ریزی، هیچ ضربه‌ای به سقف وارد نشود.
تمام عملیات‌های توضیح داده شده در بخش اجرای سقف یوبوت باید مطابق با آیین‌نامه‌ها و استانداردهای موجود صورت گیرد.​​​​​​​