آنچه در این مقاله خواهید خواند
سقف کوبیاکس چیست؟
مطالعات در زمینه سبک سازی و حذف بتن ناکارآمد از سال ۱۹۸۵ در دانشگاه های آلمان و مجموعه شرکت های گروه فناوری های کوبیاکس درسال ۱۹۹۷ با همراهی مهندسین و متخصص هایی از سوئیس و دیگر کشورهای اتحادیه اروپا پایه ریزی و تآسیس شده است و اکنون تبدیل به یک مجموعه متخصص در مورد اسلب های تخت سبک با بتن مسلح شده است.
تکنولوژی کوبیاکس یکی از مدرنترین روش های کاهش وزن سازه با حفظ عملکرد سازه ای آن می‌باشد که مفتخر به دریافت تائیدیه فنی از موسسه فنی دولتی تکنیک ساختمان آلمان (DIBT) و تائیدیه از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت مسکن و شهرسازی بوده و برنده جایزه بهره وری منابع آلمان و منتخب اول تکنولوژی سبز سال ۲۰۱۰ سوییس است.
اصول کلی این سیستم ایجاد یک دال تخت از طریق بتن ریزی درجا همراه با حفرات دائمی در دو جهت می‌باشد.
هدف از استفاده از این حفرات (قطعات کروی و تخت) حذف بتن غیر ضروری می باشد. در واقع عملکرد سیستم دال کوبیاکس بدین ترتیب است که با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شبکه تیرچه های داخلی (ناشی از قراردهی گوی های توخالی در سرتاسر فضای میانی دال بتنی در امتداد دو محور متعامد) بار مرده غیر سازه ای حذف و خاصیت باربری دو محوره ارتقاء می یابد و لذا می توان ظرفیت باربری بالاتری را برای این دال متصور شد.
دال کوبیاکس می تواند وزن یک متر مربع دال را تا ۳۰% نسبت به دال تخت با ضخامت مشابه کاهش دهند. در نتیجه این امر، ظرفیت خمشی این نوع دال افزایش قابل ملاحظه‌ای نسبت به دال تخت هم وزن خود می‌یابد.با توجه به نیازهای طرح، سیستم سقف کوبیاکس می‌تواند به صورت پیش‌ساخته، نیمه پیش‌ساخته و یا درجا اجرا گردد. همچنین این سیستم به راحتی قابل ترکیب با دیگر سیستم‌ها نظیر سیستم‌های پیش تنیده می‌باشد.
در این سیستم تیر در معنای مصطلح قابل حذف می باشد که در این صورت باربری جانبی توسط دیوارهای برشی تأمین میگردد. کوبیاکس در اکثر مواقع به عنوان سیستم دال ستون به همراه دیوارهای برشی استفاده میشود. در این حالت ضمن صرفه جویی در مصرف بتن و فولاد، سطحی صاف و بدون آویز تیر در سازه ایجاد میشود
کوبیاکس, Cobiax نوعی سقف سبک محسوب میشود که بر اساس ایجاد فضاهای تو خالی درون دال بتنی مسلح طراحی شده است. مدول های سقف کوبیاکس در دو نوع گوی تخت و گوی کروی شکل طراحی و اجرا می شوند. این گوی ها از پلی اتیلن یا پلی پروپیلن ساخته می شوند و دوستدار محیط زیست هستند. گوی تخت, slim line در دال هایی که ضخامت کمتری دارند مورد استفاده قرار می گیرد و ارتفاعی بین ۱۰ تا ۲۲ سانتی متر دارد. گوی کروی شکل, Eco line در دال هایی با ضخامت بالاتر کاربرد دارد و ارتفاع آن بین ۲۵ تا ۴۵ سانتی متر است. این گوی ها در دهانه های بتنی عریض قابل استفاده بوده و باعث می شوند ظرفیت باربری، معادل دال کاملا بتنی باشد. گوی های کوبیاکس ۱۰۰ درصد قابل بازیافت هستند و در حد فاصل آرماتوربندی های بالا و پایین به راحتی می توان آنها را قرار داد. تکنولوژی سقف کوبیاکس بر اساس ساخت سقف دال بتنی دو طرفه است که با حذف بار مرده غیر سازه ای خاصیت باربری دو محوره همچنان حفظ می شود. با شکل گیری لایه بتنی مقاوم در بالا و پایین دال و با شکل گیری تیرچه های داخلی در دو امتداد به دلیل قرار دادن گوی ها در سراسر فضای میانی دال بتنی, باربری مناسبی برای این دال ایجاد می شود.
اجرای سقف کوبیاکس
اصل اجرای آن شبیه سقفهای دال بتنی دوطرفه مرسوم است. اما برخلاف آنها در این نوع سقف بار مرده حذف میشود. به صورتی که، هسته‌ی بتن مرکزی در محل‌هایی که وزن و نیرویی را حمل نمی‌کند و در واقع هیچ کاربرد سازه‌ای ویژه‌ای ندارد، حذف میشود و به جای آن یک گوی خالی جایگذاری میشود. یعنی فضایی که قبلا با بتن پر می‌شد، در سقف کوبیاکس با یک گوی خالی پر میشود. طبعا، برایتان قابل تصور است که تا چه حدی از وزن سقف کاسته خواهد شد.
جنس این گوی‌ها پلی اتیلن یا پلی پروپیلن است. آنها قابل بازیافتند. این گوی‌ها طوری طراحی و اندازه گیری شده‌اند که به راحتی در میان آرماتورها قرار می‌گیرند و حدفاصل فضاهای آرماتوربندی را می‌پوشانند. در ضمنِ بتن ریزی فضاهای خالی باقیمانده و فضای اطراف گوی‌ها کاملا با بتن پر میشود. علاوه بر این، بالا و زیر گوی‌ها هم با بتن کاملا پوشانده میشود. بنابراین، سقف کوبیاکس قدرت تحمل بار را پیدا می‌کند، بدون اینکه وزن خیلی زیادی داشته باشد.
در سقفهای دال بتنی مرسوم، نیروی برشی باید توسط المان‌های دو طرف دال منتقل و حمل شود. نکته مهم در طراحی سقف کوبیاکس هم این است که ضمن اینکه بخشی از بتن حذف میشود، این عملکرد دال حفظ میگردد. به عبارت دیگر، سقف کوبیاکس با حذف بار مرده، به خوبی این ویژگی را حفظ می‌کند. بنابراین، هیچ مشکلی برای تحمل نیروی برشی وجود ندارد. از طرف دیگر، با حفظ همان شبکه تیرهای داخلی و ایجاد غشای بتنی، در سطح بالایی و زیرین سقف و به شکل پوشش گوی‌ها، این سقف توان باربری بسیار بالایی دارد.
مزایای فنی سیستم کوبیاکس
- باربری ۲ محوره
- بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی (ستون های لاغرتر، کاهش ۴۰ درصدی حجمی و عددی ستون ها) …
- بهینه سازی دال و فونداسیون (کاهش بارهای وارد بر پی، دال های تا ۳۰ درصد سبک تر)
- بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی)
- کاهش ارتفاع کلی سازه (بهینه سازی ارتفاع سقف)
- کنترل خیز بهتر
- مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله (کاهش اثر آسیب های لرزه ای، کاهش ارتفاع و سبک شدن سازه)
- حذف تمام تیرهای اصلی
مزایای معماری سیستم کوبیاکس
- انعطاف پذیری در پلان معماری (کاهش عددی ستون ها)
- قابلیت پذیرش کاربری های گوناگون
- سهولت تغییر کاربری افقی و عمودی
- امکان اجرای کنسول تا ۷ متر
- امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف
- افزایش فضای مفید
- (قابلیت اجرای دهانه تا ۱۸ متر بدون اجرای ستون)
مزایای اقتصادی سیستم کوبیاکس
- کاهش مصرف بتن
- کاهش المان های سازه ای
- کاهش مصرف آرماتور
- کاهش زمان ساخت
- کاهش هزینه های اجرای تأسیسات (حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها)
- کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف
معایب سیستم کوبیاکس
- استفاده از این سیستم در پروژهای کوچک از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست.
- اصل تکنولوژی سیستم سازه ای کوبیاکس مربوط به کشورهای اروپای غربی (نظیر انگلستان و آلمان) بوده و با توجه به اینکه این کشورها اصولا لرزه خیز نیستند استفاده از این سیستم در کشور ما مخصوصا در مناطق با خطر لرزه ای زیاد و خیلی زیاد جای سوال داشته و در این زمینه تحقیقات لازم انجام نشده است (از این سیستم در کشورهای لرزه خیزی مانند ژاپن و یا غرب ایالات متحده استفاده نمی گردد و استاندارد مربوط به این نوع سقف در هیچ یک از آیین نامه های معتبر لرزه ای وجود ندارد).
اصول طراحی سقف کوبیاکس
ضخامت سقف کوبیاکس به فاکتورهای مختلفی بستگی دارد که فاصله دهانه، تعداد طبقات، میزان مصرف مصالح و وزن نهایی سازه بر این ضخامت تأثیر گذار هستند. بنابراین نمی‌توان یک عدد مشخص برای ضخامت این سقف‌ها در نظر گرفت. اما به عنوان مثال، برای سقف‌هایی با دهانه ۵ متر از ضخامت تقریبی ۲۰ سانتی متر، برای سقفهای با دهانه ۱۱ متر از ضخامت تقریبی ۳۵ سانتی متر و برای دهانه‌ای با طول ۱۴ تا ۱۶ متر از ضخامت تقریبی ۴۵ تا ۶۰ سانتیمتر استفاده میشود.
در فناوری کوبیاکس، بار مردهٔ غیرسازه‌ای حذف و خاصیت مقاومت دومحوره حفظ میگردد. همچنین، با شکل‌گیری غشایی بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل‌گیری شبکهٔ تیرچه‌های داخلی در دو امتداد در اثر قراردهی گوی‌های توخالی در سراسر فضای میانی دال بتنی می‌توان باربری بسیار مناسبی را برای دال متصور شد.
ممنون مطلب مفید و قابل استفاده ای بود. حتما مطلبی هم در مورد بابِل دِک و تفاوتش با سیستم معرفی شده توی این مقاله بزارید.