در این مقاله به مقایسه اجمالی سیستم سقف یوبوت ( U-boot Slab ) و سقف وافل ( Waffle Slab ) پرداخته می شود. لازم به ذکر است که سقف های وافل دارای دو نوع یک طرفه و دو طرفه می باشند. از آنجا که سقف های دوطرفه عملکرد مناسب تری در توزیع بارهای کف به المان های تکیه گاهی داشته و سقف های یوبوت از نوع سقف های دوطرفه می باشد لذا طرف دیگر مقایسه پیش رو، دال مجوف وافل از نوع دوطرفه می باشد.
معرفی سقف وافل و یوبوت
ابتدا بهتر است با این سیستم های سقفی بیشتر آشنا شوید:
سقف (دال مجوف) یوبوت چیست؟
سقف (دال مجوف) یوبوت را می توان در دسته قالب‌های ماندگار قرار داد که نوعی از سقف دال مجوف است.دالهای سقف به دلیل استفاده از پلی پروپلین در تولید این نوع از سقف،بسیار سبک‌تر از سایر روش‌ها هستند. از ویژگی‌های مهم سقف یوبوت، حذف بتن ناکارآمد در ساختمان است که سبب حذف بار مرده و افزایش بازدهی باربری سقف می‌شود.
در نتیجه ویژگی های دال مجوف یوبوت مانند یک دال صلب و یکپارچه است و برخلاف دالهای توپر، وزن پایین، ضریب هدایت حرارتی و صوتی پایینی نیز دارد.
دال سقف یوبوت با بلوکهای ماندگار(یوبوت)، در سقف‌های بتنی گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد و با استفاده از بلوکهای با ارتفاع مناسب میتوان مقاومت و سختی دال را به صورت چشمگیری افزایش داد به طوری که دهانه های بلند را بدون استفاده از تکنولوژی خاصی نظیر پیشتنیدگی اجرا نمود.
سقف (دال مجوف) وافل چیست؟
برخلاف سقف یوبوت که قالب آن بتنی و ماندگار است، سقف وافل از جمله دالهای مجوف غیر ماندگار بوده که با بتن پر می‌شود. در نهایت بعد از پایان عملیات گیرش و سخت شدن بتن، میتوان این دال‌ها را به راحتی جا به جا کرد. سقف وافل نسبت به سقف یوبوت قدیمی‌تر است و با نام سقف مشبک و سقف قابلمه‌ای نیز شناخته می‌شود. در مواردی که اعمال بار جانبی در سقف بسیار اندک است، از سقف وافل استفاده می‌شود.
مقایسه سیستم های سقف یوبوت و وافل
۱. تکنولوژی نوین
شما را به نگاهی گذرا به تاریخچه سقف های سازه ای دعوت می کنیم. تاریخچه دال مجوف وافل به سال ۱۸۰۰ میلادی بر می گردد. بنابراین از نظر نوع تکنولوژی، سقف (دال مجوف) وافل بعنوان یک سیستم قدیمی محسوب می گردد.
در طرف مقابل، تکنولوژی سقف (دال مجوف) یوبوت که در سال ۲۰۰۱ میلادی در ایتالیا ابداع گردید بعنوان یک سیستم نوین مطرح می گردد. سیستمی که توانست با رفع اشکالات موجود در سقف های پیشین، سطح تکنولوژی سقف های سازه ای را ارتقاء بخشد. ذکر این نکته قابل توجه است که در کشور ایتالیا با توجه به اینکه در منطقه ای زلزله خیز (مانند ایران) واقع شده است، استفاده از سیستم های سازه ای قابل اعتماد و مقاوم لرزه ای مانند دال های بتنی از اولویت بالایی برخوردار بوده و لذا استفاده از دال بتنی یوبوت در این کشور و پس از آن در نقاط مختلف جهان مورد قبول جوامع مهندسی قرار گرفته و گسترش یافته است.
۲. صلبیت سقف
سقف (دال مجوف) یوبوت بعنوان دال بتنی مجوف شناخته می شود. مطالعات علمی این مسئله را ثابت کرده اند که دال های بتنی مجوف دارای عملکردی مشابه دال های بتنی توپر می باشند.
دال های بتنی با توجه به ضخامت و درگیری مناسب آنها با سیستم سازه ای، بعنوان یکی از بهترین دیافراگم های لرزه ای مطرح می گردند.
خسارات و تلفات به بار آمده در اثر زمین لرزه های بیشماری که در کشورمان رخ داده اند این امر را ثابت کرده اند که صلبیت دیافراگمی سقف، نقش عمده ای را در حفظ یکپارچگی سازه طی وقوع زمین لرزه ها ایفا می کند.
سقف وافل دارای مقطع T شکل بوده و برخلاف سیستم سقف یوبوت فاقد دال بتنی زیرین می باشد. دال فوقانی در سقف وافل دارای ضخامتی در حدود ۵ سانتی متری می باشد.
در سیستم یوبوت مقطع سقف به شکل I ( حرف آی انگلیسی) دارای دو دال بتنی در بالا و پایین بوده و بر اساس علوم استاتیک می دانیم مقطع I شکل از مقاومت خمشی و صلبیت بالاتری نسبت به مقطع T شکل برخوردار است.
بنابراین دال مجوف یوبوت با داشتن صلبیت کافی و بسیار بالای خود نسبت به سیستم وافل برتری داشته و بعنوان سیستم برتر لرزه ای مطرح می گردد.
۳. مقاومت در برابر حریق
مسئله مهم دیگر در بررسی پارامترهای یوبوت و وافل، مقاومت در برابر حریق می باشد. در سقف وافل همانند سقف تیرچه بلوک تنها یک دال بتنی به ضخامت حدودأ ۵ سانتی متر استفاده می شود. مقدار مقاومت زمانی در برابر حریق برای این نوع سقف ها در حدود ۲۰ دقیقه می باشد. ولی در سقف (دال مجوف) یوبوت همانگونه که اشاره شد از دولایه دال بتنی در بالا و پایین استفاده شده است که این امر سبب افزایش مقاومت حریق سقف و تحمل سه ساعت دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد می گردد (گواهی مقاومت در برابر حریق REI از موسسه CSI). برای اطلاعات بیشتر بخش گواهی نامه ها را مطالعه کنید.
۴. اتصال ملحقات به سقف
در دال مجوف یوبوت به دلیل اینکه در پایین مقطع سقف، دال بتنی زیرین وجود دارد، اتصال ملحقات (مانند آویزها و …) از سقف حتی بعد از اتمام عملیات نازک کاری در هرجایی از سقف به راحتی امکان پذیر است. اما در سقف وافل اینگونه نیست و در این سقف بایستی همانند سقف تیرچه محل های مربوطه را از قبل جهت اتصال ملحقات پیش بینی نمود.
۵. انتقال صوت و لرزش
دال مجوف وافل همانند سقف های تیرچه و بلوک از نظر شدت انتقال صوت و لرزش دارای ضعف می باشد. این امر به سبب وجود تنها یک لایه بتنی در سقف و عدم وجود مواد عایق در میان دال بتنی می باشد. در طرف مقابل، در سقف (دال مجوف) یوبوت به دلیل وجود دو لایه بتنی در بالا و پایین سقف و همچنین وجود قالب های پلاستیکی یوبوت که در عین حال توخالی هستند از شدت انتقال لرزش و صوت میان طبقات به نحو چشمگیری کاسته شده است.
۶. ماهیت سیستم سقف وافل
سقف (دال مجوف) یوبوت اساسأ دال بتنی محسوب می شود و روش طراحی این نوع سقف ها همانند دال های بتنی توپر می باشد. در طرف مقابل، سقف وافل ( وافل اسلب ) یک نوع سقف تیرچه دوطرفه می باشد.
این مسئله در جوابیه های مرکز تحقیقات مسکن و شهرسازی به صراحت قید گردیده است.
لذا از آنجا که مزایای دال بتنی بر کسی پوشیده نیست، استفاده از سقف یوبوت در ساخت و سازها، سبب برخورداری از مزایای دال بتنی به اضافه کاهش وزن اسکلت سازه ای می گردد.
از طرف دیگر، استفاده از سقف وافل، سبب بروز همان مشکلاتی می گردد که سقف های تیرچه بلوک با آن دست به گریبان هستند.
امروزه بر کسی پوشیده نیست که سقف تیرچه بلوک از نظر استانداردهای فنی دچار کاستی های بیشماری می باشد و لذا وقت آن رسیده است که همانند سقف های طاق ضربی این نوع سقف را نیز کنار گذاشته و به سیستم های نوین سقف روی آورده و از مزایای آنها بهره بری نمود.
تفاوت سقف وافل و یوبوت در چیست؟
سقف (دال مجوف) وافل و سقف یوبوت علاوه بر تفاوت‌های ساختاری مانند ماندگاری و غیر ماندگاری دال‌ها تفاوت‌های بسیار زیاد دیگری دارند. ما در اینجا این تفاوت‌ها را به سه دسته زیر تقسیم کرده‌ایم تا دید بهتری نسبت به آنها پیدا کنید.
تفاوت سقف وافل و یوبوت از نظر سازه‌ای
سقف (دال مجوف) وافل و یوبوت از نظر ساختاری تفاوت‌های زیادی با هم دارند. تفاوت اصلی در مقطع دال است. در واقع در سقف (دال مجوف) یوبوت، پس از رماتور گذاری لایه زیرین، دال‌ها روی آن قرار داده می‌شوند. سپس آرماتور برشی میان و آرماتور فوقانی روی یوبوت ها قرار می‌گیرند و در نهایت بتن ریزی انجام می‌شود. مقطع دال نهایی به صورت L خواهد بود. در مواردی که سقف‌ها بسیار بلند است میتوان از ««دستگاه جایگزین داربست»» برای دسترسی و بتن ریزی استفاده کرد.
در مقابل، در سقف (دال مجوف) وافل، دال‌ها از نوع دوموره مجوف است که مقطع T شکل دارد. در سقف وافل، محدوده‌های ناکارآمد مانند قسمت میانی دال حذف می‌شود در نتیجه بسیار کم هزینه‌تر و کارآمدتر است. در نتیجه میتوان گفت روش اجرای سقف (دال مجوف) یوبوت مانند یک دل بتنی توپر است اما در وافل شاهد شباهت به یک سقف تیرچه دو طرفه هستیم.
تفاوت سقف وافل و یوبوت در مقابل مقاومت در برابر آتش، ارتعاش و صوت
به طور کلی مقطع L شکل نسبت به مقطع T شکل مقاومت خمشی و صلبیت بالاتری دارد. از طرفی در سقف یوبوت ممان اینرسی نبسته به سقف وافل بیشتر است. به این ترتیب در بحث ارتعاش سقف یوبوت شاهد برتری نسبت به سقف وافل هستیم. در بحث انتقال صوت نیز و جود دو لایه دال بتنی در سقف یوبوت باعث می‌شوت تا صوت کمتری نسبت به وافل منتقل شود. وجود این دولایه بتنی در آتش سوزی نیز باعث برتری یوبوت می‌شود تا جایی که تحمل سه ساعت دمای ۱۰۰۰ درجه سانتی گراد را دارند.
تفاوت وافل و یوبوت در هزینه اجرا و بار مرده ساختمان
سقف وافل به دلیل حذف لایه زیرین دال وزن مرده به مراتب کمتری نسبت به سقف یوبوت دارد. این لایه اضافه در سقف یوبوت به دلیل نیاز بیشتر به روان کننده‌ها، میلگرد، بتن و تیر در سقف یوبوت هزینه‌های تمام شده آن را نیز در مقابل سقف‌های وافل افزایش می‌دهد. البته هزینه تهیه قالب‌های اولیه وافل نیز بیشتر است که نباید آن را فراموش کرد.
برای انتخاب بهترین گزینه با شرکت فنی مهندسی آرکا مشورت کنید.