سقف کوبیاکس دال های بتنی مجوف دو طرفه است که از قالب های پلاستیکی بهره می برد و به دلیل ویژگی های منحصر به فرد خود، از جمله سبک بودن و قابلیت تحمل بارهای سنگین، به ویژه در پروژه های بزرگ ساخت و ساز و صنعتی، مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله به بررسی سقف کوبیاکس، انواع و عملکرد این نوع سقف، اجزای تشکیل دهنده، نحوه اجرا و کاربردهای مختلف آن خواهیم پرداخت. پس با ما همراه باشید تا با این تکنولوژی جذاب و کاربردی بیشتر آشنا شوید.
سقف کوبیاکس چیست ؟
کوبیاکس (Cobiax) یا عرشه حبابی یک فناوری ثبت شده بین المللی است که با قرار دادن قالب های توخالی درون دال های بتنی، بار مرده غیرضروری را کاهش می دهد. این سیستم با استفاده از الگوهای خاص در طراحی اجزای بتن مسلح، فضاهای خالی درون آنها ایجاد می کند. کوبیاکس به عنوان یکی از فناوری های نوین در ساخت دال های بتنی شناخته می شود که امکان اجرای سقف های نازک با دهانه های وسیع را فراهم می آورد. بنابراین به دال های بتنی که با سیستم کوبیاکس ساخته می شوند، سقف کوبیاکس گویند. این نوع سقف شامل دو قسمت است: بخش های مجوف که قالب های پلاستیکی در آنها قرار می گیرد و بخش های توپر.
سقف کوبیاکس به عنوان یک سیستم سازه‌ای مدرن، در اواخر قرن بیستم معرفی شد. این تکنیک ابتدا در اروپا توسعه یافت و به تدریج به دیگر نقاط جهان گسترش پیدا کرد. با توجه به افزایش نیاز به ساختمان های سبک و مقاوم، مهندسان به جستجوی راه‌حل هایی برای کاهش وزن سازه ها و در عین حال حفظ استحکام آنها پرداختند. در این راستا، سیستم سقف کوبیاکس به عنوان یکی از پاسخ های مؤثر مطرح شد. از آن زمان، این سقف به عنوان یک گزینه محبوب در ساخت‌وسازهای مدرن شناخته می شود.
سقف کوبیاکس به گونه‌ای طراحی شده است که بارها را به صورت یکنواخت توزیع کند و در عین حال وزن کلی سقف را کاهش دهد. به علاوه، استفاده از دال های توخالی موجب می شود که مواد کمتری برای ساخت استفاده شود و در نتیجه هزینه های ساخت نیز کاهش یابد. طراحی این سیستم به گونه‌ای است که می تواند به راحتی با سایر اجزای سازه‌ای ترکیب شود و از این طریق انعطاف پذیری بیشتری در طراحی ساختمان ها ایجاد کند.
عملکرد سقف کوبیاکس
با استفاده از دال های سبک تر در سقف های کوبیاکس، اندازه تیرها کاهش می یابد که این امر باعث افزایش فضای سقف شده و بهبود بهره‌وری در ساخت و ساز را به همراه دارد. همچنین به معماران این امکان را می دهد که سازه های دال تخت با دهانه های بزرگ‌تر طراحی کنند تا تأثیرات چشمگیرتری از جمله امکان گسترش دال های cantilever در مقایسه با سازه های سنتی تیر و دال در ساختمان ایجاد کنند. همچنین با کاهش وزن ساختمان به دلیل استفاده از سیستم کوبیاکس، به بهینه سازی پی های ساختمان کمک می کند.
فناوری سقف کوبیاکس می تواند وزن دال بتنی را تا 30 درصد کاهش دهد، بدون اینکه به یکپارچگی ساختاری آن آسیبی وارد کند. این امر به نوبه خود منجر به کاهش چشمگیر انتشار دی‌اکسید کربن به میزان 210 کیلوگرم به ازای هر متر مکعب بتن جابجا شده می شود.
به این نکته نیز اشاره کنیم که نقش بتن در سقف کوبیاکس کلیدی است. بتن، ماده‌ای است که برای پر کردن فضای بین قالب های کوبیاکس استفاده می شود و با پر کردن فضاهای خالی میان گوی های پلاستیکی، استحکام لازم برای تحمل بارها را تأمین می کند. بتن مسئول تحمل بارهای وارده بر سقف است و سایر اجزا به بهبود و تقویت عملکرد آن کمک می کنند.
انواع سقف کوبیاکس
سقف های کوبیاکس بر اساس نوع ماژول های قفسه‌ای به سه نوع کروی (Cobiax Eco-Line)، مدل بیضوی (Cobiax Slim-Line) و مدل مربعی-بیضوی (Cobiax CLS) طراحی می شوند.
- مدل کروی (Cobiax Eco-Line)
ماژول های سقف کوبیاکس برای مدل کروی شامل ۵ تا ۸ قالب کروی و یک عنصر نگهدارنده فولادی می باشد و برای ساخت سقف هایی با دهانه های بلند و ضخامت بالا مناسب است. مدل Cobiax Eco-Line قدیمی ترین روش برای اجرای سیستم سقف های کوبیاکس به شمار می آید.
- مدل بیضوی (Cobiax Slim-Line)
ماژول های مدل Cobiax Slim-Line شامل ۶ تا ۷ قالب بیضوی (دو تکه) و دو المان نگهدارنده فولادی می باشند. این طراحی، گزینه‌ای مناسب برای ساخت سقف هایی با دهانه بزرگ و ضخامت کم است و همچنین جابجایی و نصب سیستم را آسان تر می کند.
- مدل مربعی-بیضوی (Cobiax CLS)
در مدل Cobiax CLS، بر خلاف دو مدل دیگر، از نگهدارنده های فولادی استفاده نمی شود و این سیستم مناسب برای ساخت سقف هایی با دهانه بلند و ضخامت مورد نظر است. طراحی نوین این مدل سقف کوبیاکس به بهبود لجستیک، جابجایی، نصب، ایمنی و عملکرد سیستم کمک کرده است.
اجزای تشکیل دهنده سقف کوبیاکس
- بتن
- میلگرد (مش فولادی)
- قالب پلاستیکی
- نگهدارنده فولادی
- میلگرد سنجاقی
- اسپیسر
الزامات طراحی سقف کوبیاکس
- استفاده از این نوع سقف با رعایت ضوابط و مباحث ششم و نهم مقررات ملی ساختمان ایران در ساختمان های دارای دیوار برشی بتن مسلح مجاز است.
- این ضوابط فقط برای سقف های کوبیاکس با گوی های کروی کاربرد دارد و شامل گوی های غیر کروی نمی شود.
- حداقل ضخامت بتن در اطراف گوی ها باید 5 سانتیمتر باشد.
- در طراحی، ظرفیت برشی فولاد در قفسه گوی ها نادیده گرفته می شود. با این حال، مقدار فولاد با امتداد قائم باید طبق بند 9-12-6-3-1 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران تأمین شود.
- بار مرده مجاز بر روی این سقف ها شامل پارتیشن، کف سازی و نازک کاری، حداکثر 260 کیلوگرم بر مترمربع است. استفاده از این سقف ها تنها برای پارکینگ هایی که اتومبیل های سواری با حداکثر وزن 2.5 تن و بار متمرکز 1 تن عبور می کنند، مجاز است.
- در طراحی برای برش، مقاومت برشی نهایی بتن (Vc) نباید بیشتر از 50 درصد مقدار محاسبه شده طبق رابطه 9-12-4 مبحث نهم باشد. در نقاطی که نیروی برشی نهایی (Vu) بیشتر از Vc است، دال باید به صورت توپر اجرا شود.
- در طراحی برش در حالت حدی نهایی، مقاومت برشی نهایی بتن نباید بیشتر از 50 درصد مقدار محاسبه شده طبق بند 9-12-17-2-4 باشد.
- طراحی دال برای خمش باید بر اساس جزئیات اجرایی و با در نظر گرفتن حفره های دایره‌ای در ضعیف‌ترین مقطع دال انجام شود.
- محاسبات تغییر شکل دال باید بر اساس بند 9-14-2-6-1 انجام گیرد و افتادگی درازمدت طبق بند 9-14-2-4-3 محاسبه شود.
- ایجاد هر گونه بازشو در این نوع دال باید مطابق بند 9-15-3-5 مبحث نهم باشد.
- در تقاطع دیوارهای برشی و دال کوبیاکس، انتقال برش زلزله باید در ضعیف ترین مقطع دیوار کنترل شود و در صورت نیاز از فولادگذاری استفاده شود.
- پیش‌بینی المان های مرزی در اطراف بازشوها و لبه دال باید طبق ضوابط طراحی انجام گیرد.
- حداکثر دهانه برای این نوع سقف به صورت دال تخت 6.5 متر است. در صورت استفاده از قاب خمشی بتن آرمه، این محدودیت به 8 متر افزایش می یابد.
- استفاده از روش پیش دال تنها در صورتی مجاز است که سقف و گوی ها در پیش دال درگیر باشند و فولادهای کششی پیش بینی شده باشد.
- الزامات مربوط به انرژی باید مطابق مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ایران رعایت شود.
- رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ایران در خصوص حفاظت در برابر حریق الزامی است.
- عایق پلی استایرن منبسط شده باید از نوع کندسوز باشد و حداقل 1.5 سانتیمتر با اندود یا تخته گچی محافظت شود.
- صدا بین طبقات باید طبق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان ایران تأمین شود.
- تمام مصالح و اجزا باید مطابق با مقررات ملی ساختمان ایران و آئین‌نامه های بین‌المللی از نظر دوام و محیط زیست انتخاب شوند.
- رعایت تمهیدات لازم برای دوام و پایایی اعضای بتنی در شرایط مختلف اقلیمی و محیط های خورنده ضروری است.
- اخذ گواهینامه فنی برای محصول تولیدی پس از راه‌اندازی خط تولید از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.
نحوه اجرای سقف کوبیاکس
قبل از اجرای سقف کوبیاکس نیازمند برنامه ریزی دقیق و هماهنگی بین تیم های مختلف است. همچنین در این فرایند، طراحی دقیق و محاسبه بارهای مورد انتظار ضروری است. در ادامه مراحل اجرای سقف کوبیاکس را بررسی می کنیم:
- قالب بندی، آرماتوربندی و نصب اسپیسرها
ابتدا سقف به شیوه ای مشابه دال بتنی معمولی قالب بندی می شود. این کار با استفاده از قالب چوبی یا فلزی انجام شده و شبکه مش تحتانی اجرا می شود. معمولاً برای قالب زیرین از تخته 3 لایی (Plywood) استفاده می شود. این قالب ها دارای روکشی هستند که باعث می شود بتن به راحتی از آنها جدا شود.
شمع بندی ها باید در فواصل 1 تا 5/1 متر زیر قالب قرار گیرند و حداقل دو میلگرد مش تحتانی از هسته عبور نمایند. علاوه بر این، شبکه مش تحتانی باید با استفاده از سیم مفتول، در فواصل 2 متری به قالب سقف متصل گردد. برای تضمین پوشش بتن، این میلگرد ها باید بر روی اسپیسرها ثابت شوند. رعایت اصول کلی قالب بندی، مانند فاصله مناسب جک ها، جلوگیری از انحنا در قالب ها، درزگیری برای جلوگیری از خروج شیره بتن، روغن کاری سطح قالب ها و تمیز کردن آنها قبل از بتن ریزی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
- جاگذاری کیج ماژول ها
گوی ها بر اساس نقشه های اجرایی و به جز در اطراف ستون ها و دیوارهای برشی نصب می شوند. این گوی ها با سیم آرماتوربندی به مش تحتانی متصل می گردند. ماژول ها بسته به تعداد گوی های مورد نیاز به راحتی با قیچی بریده و در محل خود قرار می گیرند. برای افزایش مقاومت برشی دال و جلوگیری از برش پانچ، در اطراف ستون ها، دیوارهای برشی و نقاط بارگذاری سنگین، از مصالح توپر و بدون گوی استفاده می شود.
با ساخت شابلون برای ستون ها و دیوارها، دقت و سرعت نصب کیج ها، افزایش می یابد. برای جلوگیری از چسبیدن مش زیرین به قالب، از اسپیسرهای پلاستیکی استفاده می شود. همچنین در فضا های خالی اطراف ستون ها و دیوارها، برای حفظ فاصله بین شبکه های زیرین، فوقانی و افزایش ظرفیت برشی، باید از میلگرد رکابی استفاده شود.
- اجرای شبکه مش فوقانی
پس از قرار دادن گوی ها، یک شبکه مش بالایی بافته می شود و سقف برای بتن ریزی آماده می شود. قطر و فاصله آرماتورها بر اساس نقشه های اجرایی تعیین می شود. معمولاً آرماتورهای شبکه مش بالایی دارای قطر و فاصله کمتری هستند. انتهای میلگرد های مش بالایی و پایینی باید به شکل ۹۰ درجه خم شوند. همچنین، کیج ماژول ها باید با سیم مفتول 5/1 به شبکه مش بالایی و پایینی متصل شوند.
- بتن ریزی و عمل آوری
پس از انجام مراحل قبلی و بررسی دوباره قالب بندی، چیدمان گوی ها، و شبکه آرماتوربندی، عملیات بتن ریزی آغاز می شود. این کار می تواند با استفاده از پمپ زمینی، باکت یا دکل انجام شود و سپس ویبره گردد. بتن ریزی سقف‌های کوبیاکس در دو مرحله انجام می‌شود:
- مرحله اول: بتن بر روی شبکه مش تحتانی و تا نیم‌کره کیج ماژول ها ریخته می شود تا شبکه آرماتوربندی تثبیت شود.
- مرحله دوم: بتن‌ریزی ادامه می یابد تا کیج ماژول ها به‌طور کامل در بتن مدفون شوند. در نهایت، آرماتوربندی فوقانی انجام می شود. لازم به ذکر است که بتن ریزی باید بطور پیوسته انجام شود و ویبره زدن به صورت قائم در داخل کیج ماژول ها صورت گیرد.
در پایان، باید تمامی اجزای سقف مورد بررسی قرار گرفته و آزمایش های لازم برای اطمینان از کیفیت و ایمنی سازه انجام شود.
شرکت استاندارد ماشین با ارائه انواع بچینگ از جمله فروش بچینگ، بچینگ سیار، تویین شفت، پمپ بتن و… تجربه‌ای منحصر به فرد در حوزه بتن سازی را برای مشتریان خود به ارمغان می آورد. همچنین، خدمات پس از فروش و پشتیبانی تخصصی این شرکت، اطمینان خاطر مشتریان را در استفاده از این دستگاه ها افزایش می دهد. شما می توانید برای دیدن انواع بچینگ به وبسایت این شرکت مراجعه نموده و یا جهت خرید با کارشناسان فروش ما در ارتباط باشید.
مزایای کوبیاکس
یکی از اصلی ترین مزایای سقف کوبیاکس، سبک بودن آن است که باعث کاهش بار مرده سازه می شود. این ویژگی به طور مستقیم به کاهش هزینه های ساخت و افزایش سرعت اجرا کمک می کند. همچنین، این نوع سقف به دلیل ساختار خاص خود، می تواند بارهای سنگینی را تحمل کند که این ویژگی آن را برای استفاده در پروژه های صنعتی و تجاری مناسب می سازد. علاوه بر این، سیستم سقف کوبیاکس به دلیل استفاده از مواد اولیه کمتر، به لحاظ زیست محیطی نیز به صرفه‌تر است و به کاهش آلودگی کمک می کند. در ادامه بطور مفصل به مزایای کوبیاکس می پردازیم.
- مزیت های کوبیاکس برای معماران- سیستم های دال تخت توخالی کوبیاکس امکان پوشش دهی به مساحت های بزرگ‌تر را با همان وزن فراهم می کنند. معمار از محدودیت های سازه‌ای رهایی یافته و می تواند بطور آزادانه تری برنامه‌ریزی کند.
– این امکان وجود دارد که ساختمانی سبک تر و باریک تر با دال ها و دیوارهای باریک تر طراحی گردد.
– به لطف وزن محدود دال های کوبیاکس، نیاز به ستون های کمتری وجود دارد. بنابراین، اتاق های اضافی با تمامی مزایای زیبایی شناسی و استفاده های انعطاف‌پذیر ممکن می شود.
– ساخت و ساز با کوبیاکس همواره به معنای تعهد به راه‌حل های آینده نگر در زمینه حفظ منابع و پایداری است. بنابراین، به خوبی می توان گفت که ساختمان هایی که از فناوری‌های کوبیاکس بهره می برند، جوایز بین المللی متعددی را به خود اختصاص داده‌اند. با برنامه ریزی به کمک کوبیاکس، معماران به وضوح نوآوری و تعهد خود به روش های مدرن و معاصر ساخت‌وساز را تأکید می کنند.
- مزایای کوبیاکس برای سازندگان- دال ها، دیوارها، ستون ها و پی ها می توانند برای کاهش ظرفیت باربری بهینه سازی شوند.
– این عناصر سبک تر و کوچکتر بوده و در نتیجه هزینه کمتری دارند.
– با فناوری Cobiax، زمان ساخت و ساز کاهش یافته و ساختمان می تواند زودتر به بهره برداری برسد.
– ستون ها و تیرها محدودیت هایی را برای امکانات طراحی کل فضا ایجاد می کنند، اما سیستم کوبیاکس این محدودیت ها را حذف می کند.
– در بسیاری از موارد، عمق محدودی که برای دال لازم است، امکان ایجاد طبقات بیشتری را فراهم می کند. علاوه بر این، به لطف دیوارهای نازک تر و عدم نیاز به ستون های پشتیبانی، فضای قابل استفاده افزایش می یابد. همه این مزایا در کنار هم، سود آوری پروژه را به طرز قابل توجهی افزایش می دهند.
– ساخت با سیستم کوبیاکس به طور قابل توجهی به کاهش تراز CO2 یک ساختمان کمک می کند، از مرحله ساخت (تا 20%) آغاز می شود. نیازهای انرژی اولیه تا 22% پایین تر از روش های ساخت دال های بتن جامد متداول است. تمام اجزای کوبیاکس از 100% پلاستیک بازیافتی پس از مصرف ساخته شده اند؛ حتی اگر ساختمان تخریب شود، دفع زباله های دوستدار محیط زیست تضمین شده است.
-به لطف کاهش وزن دال‌ها، تغییر شکل سقف‌ها کاهش می‌یابد و ساختمان بهتر شکل خود را حفظ می‌کند.
– کاهش بار، امکان استفاده از عناصر ساختمانی ظریف‌تر و زیباتر را فراهم می‌آورد.
– ضخامت محدود دال ها برای برنامه ریزی پی ها و زیرساخت ها مزیت دارد: پی ها باید بارهای کمتری را توزیع کنند و بنابراین می توانند کوچکتر ساخته شوند. اجزای زیرساخت نیز می توانند در اندازه کاهش یابند یا به طور کامل حذف شوند (به عنوان مثال، ستون‌های حمایت‌کننده).
معایب سقف کوبیاکس
با وجود مزایای بسیار، سقف کوبیاکس نیز دارای معایبی است که باید به آنها توجه کرد. یکی از این معایب، نیاز به تخصص بالا در طراحی و اجرای این سیستم است به دلیل پیچیدگی‌های طراحی و نصب، در صورتی که طراحی به درستی انجام نشود، ممکن است مشکلاتی در استحکام و ایمنی سازه ایجاد شود. همچنین، هزینه های اولیه اجرای این سیستم ممکن است در برخی موارد بالاتر از سایر سیستم های سقفی باشد، به ویژه در پروژه های کوچک. بنابراین، قبل از انتخاب این نوع سقف، باید تمامی جوانب مثبت و منفی آن به دقت ارزیابی شود. از سوی دیگر برخی مناطق، محدودیت‌های قانونی و مقررات ساختمانی می‌تواند مانع از اجرا و استفاده از سقف کوبیاکس شود. بنابراین، در هنگام برنامه ریزی پروژه ها باید به این چالش ها توجه شود و استراتژی های مناسب برای مقابله با آنها تدوین گردد.
کاربرد سقف کوبیاکس
سقف کوبیاکس در پروژه های مختلفی بکار می رود که شامل ساختمان های اداری، تجاری، صنعتی و حتی مسکونی است. این نوع سقف به دلیل سبک بودن و قابلیت تحمل بارهای سنگین، به ویژه در فضا های بزرگ و باز مانند سالن های ورزشی و مراکز خرید مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین، در پروژه های بازسازی و نوسازی نیز می توان از این سیستم بهره برداری کرد، چرا که امکان ایجاد فضاهای بزرگ و بدون ستون را فراهم می آورد. به علاوه، سقف کوبیاکس به دلیل طراحی خاص خود، امکان ایجاد نورگیرهای بزرگ و پنجره های بزرگ را نیز فراهم می کند که به زیبایی طراحی داخلی کمک می کند.
سخن پایانی
سقف کوبیاکس یک گزینه منحصر به فرد و کارآمد برای پروژه های ساختمانی، صنعتی و مهندسی به شمار می آید. این سیستم با ترکیبی از مزایای اقتصادی، فنی و زیست محیطی، می تواند به بهینه سازی فرآیند ساخت و افزایش کیفیت سازه ها کمک کند. با توجه به روند رو به رشد استفاده از تکنولوژی های نوین در صنعت ساختمان، به نظر می رسد که سقف کوبیاکس در آینده جایگاه ویژه ای خواهد داشت. با توجه به نیاز به ساختمان های پایدار و سازگار با محیط زیست، این نوع سقف می تواند به عنوان یک گزینه مناسب مطرح شود.
همچنین، با پیشرفت های تکنولوژیکی و مصالح جدید، ممکن است در آینده ویژگی های بیشتری به این سیستم اضافه شود که عملکرد آن را بهبود بخشد. به عنوان مثال، استفاده از مواد سبک تر و مقاوم تر می تواند به کاهش وزن و افزایش استحکام سقف کوبیاکس کمک کند. اگر شما هم به دنبال انتخاب یک سیستم سقفی مناسب برای پروژه های خود هستید، پیشنهاد می کنیم که حتماً سقف کوبیاکس را به عنوان یکی از گزینه های خود مد نظر قرار دهید. برای اطلاعات بیشتر و مشاوره در این زمینه، می‌توانید با کارشناسان مجموعه استاندارد ماشین تماس بگیرید و از تجربیات آنان بهره مند شوید.