یوبوت چیست ؟
یوبوت (u-boot) سازه ای از جنس پلی پروپیلن است که بعنوان دال مجوف و سقف سازه بکار می رود.
تاریخچه یوبوت
یوبوت (U-boot یا U-boat) نام زیر دریایی های جنگی بود که ارتش آلمان در خلال جنگ های اول و دوم جهانی از آن استفاده می کرد. از آن جا که قالب های مورد استفاده در سقف یوبوت حین عملیات اجرا درون دال بتنی مدفون می شوند، این سقف برای اولین بار توسط مهندسین ایتالیایی به این نام نام گذاری شد.
انواع یوبوت
Uboot یک محصول پلیمری بر پایه پلی‌پروپیلن است و هدف اصلی استفاده از این محصول ایجاد سوراخ‌های خالی در داخل دال و حذف بتن ناکارآمد از آن است. علاوه بر سبک‌تر شدن دال، این امر باعث میشود دهانه‌های بزرگ‌تر نیز پوشانده شود.این قالب ها به‌عنوان سازه در ساختمان نقشی ندارند و وظیفه آنها حذف بتن و ایجاد سوراخ در داخل بتن است. از آنجا که این قالبها پس از اتمام مراحل اجرا نمی‌توانند از بتن جدا شوند، آنها را قالب‌های بادوام نیز می‌نامند که انواع مختلفی دارند:
- قالب یوبوت تک
- قالب یوبوت دوبل
- قالب یوبوت بادی
قالب یوبوت تک
این نوع قالب اولین نوع یوبوت استفاده شده در صنعت ساختمان بوده و دقیقاً مطابق با مشخصات اولیه ارائه شده به مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن است. ابعاد این قالبها ۵۲ در ۵۲ سانتیمتر و به صورت یک تکه هستند. این قالب ها دارای بندهایی در چهار طرف خود هستند که علاوه بر تعیین فاصله بین قالبها بنا به سلیقه طراح، باعث حرکت کمتر یوبوت‌ها در هنگام بتن‌ریزی میشود. وجود پایه‌های موجود در زیر قالب‌های یوبوت با ارتفاع‌های مختلف باعث ایجاد لایه پایین با ضخامت‌های مختلف میشود و تعادل یوبوت را به دلیل قرار گرفتن کامل بر روی کف برقرار می‌کند.
قالب یوبوت دوبل
این قالبها که می‌توان از آنها به عنوان نسل دوم یوبوت نام برد، با افزایش تجربیات استفاده از این سیستم در ایران و بررسی‌های بیشتر مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن ساخته شد. از آنجایی که ورود بتن به داخل یوبوت‌های تک باعث از بین رفتن فرض اولیه طراحی میشود و با بررسی میدانی پروژه‌های مختلف اجرا شده با قالب تک توسط کارشناسان، مشخص شد در بسیاری از موارد، بتن به داخل قالب یوبوت وارد شده است.
قالب یوبوت بادی
تولید این نوع قالب ها به صورت بادی بوده و هزینه تولید کمتری نسبت به قالب های تک و دوبل تزریقی خواهند داشت.
سقف یوبوت چیست؟
سقف یوبوت یک سیستم اسلب بتنی توخالی با قالب مکعبی بادوام با عملکرد دوطرفه است. در چنین صفحات بتنی، میزان بتن مورد استفاده به دلیل استفاده از قالب‌های توخالی کاهش می‌یابد و بار اعمال شده به‌صورت دوطرفه توزیع میشود. در این سیستم، مجوف سازی با قراردادن بلوک‌های Uboot در وسط بخش اسلب و به‌صورت دائمی انجام میشود. از آنجا که این بلوکها در داخل دال مدفون هستند، سطح زیرین دال کاملاً صاف است. با قراردادن بلوکها در داخل دال بتنی، می‌توان مقاومت و سفتی دال را به میزان قابل‌توجهی افزایش داد. به‌گونه‌ای که بدون استفاده از فناوری خاصی مانند پیش تنیدگی، دهانه‌های طولانی را اجرا کرد.
کاربردهای سقف یوبوت
پیمانکاران با توجه به نیاز بهره‌برداران ساختمانهای متفاوتی با کاربری متفاوت می‌سازند. هر سازه بنا به کاربری خود می‌تواند از سازه فولادی یا بتنی استفاده کند. اسکلت هر سازه یکی از مهم‌ترین قسمت‌های ساختمان است که علاوه بر تعیین هزینه‌های اصلی ساخت، انتظارات سازندگان و بهره‌برداران نیز به انتخاب صحیح اسکلت سازه بستگی دارد. امروزه استفاده از اسکلت‌های بتنی به دلیل قیمت مناسب‌تر، اسکلت‌های کارآمدتر و عدم مقاومت در برابر آتش بسیار بیشتر از اسکلت‌های فلزی است. علاوه بر اسکلت سازه‌ای، یکی دیگر از اجزای مهم ساختمان بعد از اسکلت، سقف سازه است.
انتخاب صحیح سقف می‌تواند تأثیر بسزایی در اجرای انتظارات و اهداف سازندگان در ساخت ساختمان داشته باشد و انتخاب نادرست به همان اندازه می‌تواند خسارات جبران‌ناپذیری مالی و جانی در حین ساخت یا استفاده از ساختمان ایجاد کند؛ بنابراین، باتوجه‌به مباحث مطرح شده در این قسمت و با توجه به مزایای این سقف برای ساختمانهای مختلف، به کاربردهای سقف یوبوت می‌پردازیم.
کاربرد سقف یوبوت در ساختمانهای مسکونی
یکی از کاربردهای گسترده سقفهای یوبوت در ساختمانهای بلند و مسکونی این است که به دلیل افزایش فاصله بین ستونها و حذف ستون‌های میانی، امکان طراحی متنوع‌تری با استفاده از این نوع سقف وجود دارد. همچنین با افزایش فاصله بین ستونها و ایجاد دهانه‌های بزرگ‌تر، جای پارک بیشتری در ساختمان فراهم میشود.
کاربرد سقف یوبوت در ساختمانهای تجاری و اداری
سقف یوبوت یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین گزینه‌ها برای پروژه‌های تجاری و اداری است. در بسیاری از مراکز تجاری-اداری در سراسر جهان مورد استفاده قرار گرفته است. این سقف به دلیل کنترل مناسب ارتعاشات و امکان ایجاد دهانه‌های طولانی، دارای کارایی اقتصادی قابل قبولی در این نوع پروژه‌ها است.
کاربرد سقف یوبوت در ساختمانهای پزشکی و آموزشی
امروزه بسیاری از ساختمانهای دانشگاه و کتابخانه در سراسر جهان و در ایران از سقفهای Uboot استفاده می‌کنند. مقاومت بالای سقف و عملکرد لرزه‌ای خوب در برابر بارهای لرزه‌ای، این سقف را به انتخابی مناسب برای ساختمانهای استراتژیک مانند بیمارستان‌ها و مدارس تبدیل می‌کند.
کاربرد سقف یوبوت در ساختمانهای صنعتی
مزیت حذف ستون‌های میانی و امکان ایجاد دهانه تا ارتفاع ۱۸ متر از جمله گزینه‌هایی است که با استفاده از سقفهای یوبوت در مراکز صنعتی ارائه میشود. همچنین استحکام بالای این سقف ارتعاش تجهیزات صنعتی را منتقل نمی‌کند و ساختمان را بهینه می‌کند.
کاربرد سقف یوبوت در پارکینگ
پارکینگ و سقف یوبوت برای یکدیگر ساخته شده است. موقعیت ستونها یکی از عوامل مهم در بهینه‌سازی ساختمان‌ها با استفاده از پارکینگ است. از آنجا که امکان ایجاد دهانه‌های طولانی در سقفهای یوبوت وجود دارد. می‌توان از سقف یوبوت بدون استفاده از سقف کاذب و به‌وضوح در فضاهای پارکینگ استفاده کرد. این سیستم سقفی بهترین گزینه برای ساختمان‌هایی است که از پارکینگ استفاده می‌کنند. همچنین یکی از مزایای مهم سقفهای یوبوت در کاربری‌های پارکینگ (به دلیل پتانسیل بالای آتش در این فضاها) عدم وجود مواد آتش‌زا و مقاومت بسیار بالا در برابر آتش است.
مزایای سقف یوبوت
- امکان افزایش سقفها در ساختمانهای بلند مرتبه در همان ارتفاع و حجم معادل برجهای معمول
- امکان حذف تیرها
- دالهای نازکتر در بارهای مساوی با سایر سقفها
- دهانه بزرگ و آزادی در طراحی معماری
- انعطاف پذیری در تحقق بازشوها پس از اجرای دال
- کاهش تعداد ستونها.
- بهینه کردن مقطع ستونها
- بهبود رفتار آکوستیک و انتقال صوت کمتر
- مقاومت در برابر حریق
- امکان عبور ابزارها در ضخامت دال
- هزینه کمتر برای حفاری به علت ابعاد کوچکتر پی
- کاهش وزن وارده بر ستونها و فونداسیون
در مورد دالهای مجوف با سیستم یوبوت معمولا مقایسه ها منحصر به کاهش میزان بتن در سقف میشود، در حالیکه با آنالیز جامع تر کل سازه نتایج زیر حاصل میشود :
- مصرف کمتر میلگرد در دال، ستون و فونداسیون نسبت به سایر سقفهای دال
- مصرف انرژی و آلودگی کمتر ناشی از تولید، مصرف و حمل ونقل کمتر مصالح
- مزایای لرزه ای در اثر کاهش وزن ساختمان
- هزینه های حفاری کمتر فونداسیون
- آزادی در چیدمان ستونها و بی نظمی محل ستونها
- قابلیت اجرای بازشوهای نامنظم
- کاهش کار و هزینه قالبها
- سرعت و سهولت اجرا و عدم نیاز به تجهیزات و نیروهای خاص
معایب سقف یوبوت
کیفیت مواد مصرفی، شکل ابداعی و ضخامت و ابعاد محصول و مقاومت آن در برابرحریق یوبوت را محصولی منحصر به فرد ساخته است. یوبوت در حین یا پس از بتن ریزی در اثر وزن بتن و میلگردها یا نیروهای دینامیکی درحین عملیات بتن ریزی شامل وزن افراد و تجهیزات و فشار ناشی از ویبره زدن بتن تغییر شکل نداده و مقاومت فاصله اندازهای قالبها در حین عملیات بتن ریزی و قبل از آن حفظ هندسه چیدمان بلوکها را تضمین مینماید. همچنین عدم وجود مواد خطرناک در ترکیبات بلوک و عدم انتشار هیچگونه مواد سمی در حین اجرا و بهره برداری توسط آن موجب حفظ سلامتی مصرف کنندگان و ساکنین خواهد بود.
شکستن قالبها
به جنس مواد اولیه ساخت قالب ها بستگی دارد که شرکت فنی مهندسی آرکا تا به امروز به دلیل کیفیت مواد عالی در محصولاتش هیچ گونه شکایتی نسبت به شکستگی در قالب ها حین اجرا بر اثر وزن افراد یا حین بتن ریزی نداشته است و تمامی تست ها قبل از ارسال بار روی محصولات از نظر کیفی انجام می شود.