1- تاریخچه یوبوت:
در اواخر قرن بیستم میلادی، مهندسین ایتالیایی با تحقیق بر روی سقف های مختلف به ویژه دالهای بتنی به جهت بهینه سازی آن و رسیدن به مقاومت مناسب در برابر زلزله و همچنین استفاده از دهانه های بلند و کاهش مصرف آرماتور و بتن، سیستم دال مجوف یوبوت را ابداع و به دنیا معرفی کردند و باتوجه به مزایای بارز آن، در کشورهای مختلف جهان بویژه کشورهای اروپائی مورد استقبال گسترده ای قرار گرفته و در سال ۸۷ پس از ورود به ایران، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت راه و شهرسازی مورد بررسی قرار گرفته و موفق به اخذ تاییدیه فنی از آن مرکز شده است و تا کنون در بیش از یک میلیون متر مربع سقف ساختمانهای مختلف دراقصی نقاط کشور از دال مجوف یوبوت استفاده شده است.
2 - معرفی سقف یوبوت(u-boot slab):
سقف یوبوت (U–Boot) یک سیستم سازه ای از نوع دال دو طرفه مجوف (توخالی) می باشد که در آن در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین بلوک های پلاستیکی توخالی از جنس پلی پروپیلن بنام یوبوت جایگزین بتن غیرسازه ای در وسط سقف خواهد شد.
دال های مجوف با مقطع T شکل در ایران قدمت طولانی دارد و در بسیاری از پل های درون شهری و ساختمان های عمومی همچون دانشگاهها و سالن های همایش و ادارات مورد استفاده واقع شده است.
سقف یوبوت (U–Boot) با مقطع I شکل، سیستم بهبود یافته همان دالهای مجوف T شکل می باشد که نقاط ضعف آن همچون وزن زیاد، مشکلات اجرائی و … را برطرف نموده است.
3 - مشخصات مصالح مورد استفاده در این سیستم:
در ساخت دال های بتن آرمه ی مجوف دوپوش U-Boot از مصالح زیر استفاده می گردد:
1.میلگرد:مشخصات میلگرد مورد استفاده در این دال ها مانند قسمت های دیگر سازه می باشد و سایز آنها از طراحی سازه بدست می آید. معمولا در این دال ها از میلگرد آجدار A3 استفاده می شود.
2.بتن:با توجه به مشخصات این دال ها بتن مورد استفاده باید دارای روانی بیشتری نسبت به اعضای دیگر سازه باشد تا به راحتی زیر قالب های U-Boot حرکت کرده و سطحی صاف ایجاد نمایند. این روانی بتن معمولا توسط افزودنی های فوق روان کننده که باعث ایجاد کاهش مقاومت نمی شوند ایجاد می گردد. مقاومت فشاری بتن در این دال ها مانند دال های بتن آرمه معمولی از طراحی سازه بدست می آید.
3. قالب های ماندگارU-Boot : قالب های هم شکلی هستند که از پلی پرولین نو و یا بازیافتی ساخته می شوند. این قالب ها پاسخی نو آورانه برای ایجاد فضای خالی داخل بتن و کاهش وزن و میزان بتن مصرفی دال می باشند. از این قالب ها در ابعاد مختلف برای پوشش دهانه های گوناگون استفاده می گردد.
4 - جدول مشخصات فنی U-Boot
5 - مبانی طراحی دال مجوف دوپوش U-Boot
استفاده از این نوع سقف بتنی در ساختمان هایی با اسکلت بتن مسلح مندرج در استاندارد ۲۸۰۰ ایران مجاز است. لازم است ضوابط و محدودیت های لرزه ای مربوط به این ساختمان ها مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه رعایت شود و در ساخت و طراحی و اجرای اسکلت این ساختمان ها ضوابط مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران و آیین نامه ACI 318-08 رعایت شود. مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران استفاده از این سیستم سقف به همراه ستون های بتن آرمه به عنوان سیستم قاب خمشی منحصرا در ساختمان های ۳ طبقه یا کوتاهتر از ۱۰ متر مجاز است. در صورت تجاوز از این حد تنها در صورتی استفاده از این سیستم سازه ای مجاز است که مقابله با انواع نیروهای جانبی وارده توسط دیوارهای برشی بتن مسلح تامین شود. در این سیستم بخصوص در حالت بزرگ بودن دهانه ها و وجود نیروی ثقلی قابل ملاحظه در نظر گرفتن تمهیدات خاص به منظور کنترل برش سوراخ کننده (برش پانچ) بسیار حائز اهمیت می باشد. این دال ها قابلیت ترکیب با کابل های پیش- تنیده را جهت پوشش دهانه های بزرگ دارد. برای طراحی این دال ها از نرم افزار safe یا adapt استفاده می گردد.
طراحی این دال ها از نرم افزار safe یا adapt
6 - مراحل اجرا
1. بستن قالب تخت زیرین دال
در این مرحله با توجه به تغییرات موجود قالب بندی زیرین دال انجام می گیرد. این قالب ها می توانند از جنس چوب،پلی وود، فلز ویا کارتن پلاست باشد.
2. بستن شبکه آرماتور پایین دال
شبکه آرماتور پایین طبق نقشه های اجرایی باید به گونه ای بسته شود که حداقل یک میلگرد در بین قالب های U-Boot قرار گیرد.
3. چیدن قالب ها با توجه به نقشه های اجرایی
در این مرحله قالب های U-Boot طبق نقشه های اجرایی چیده و فاصله آنها به وسیله بند های تعبیه شده بر روی آنها تنظیم می گردد.
4.بستن آرماتور بالای دال
در این مرحله شبکه ی آرماتور بالای دال بسته شده و هم چنین در صورت نیاز به آرماتورهای برشی این آرماتورها در بین قالب ها قرار می گیرند.
5.بتن ریزی لایه ی اول
در اجرای این نوع دال ها بتن ریزی در دو لایه انجام می شود. لایه اول با افزودن روان کننده به بتن، به ضخامت حدودی ۵ تا ۱۰ سانتی متر (بسته به اندازه ی پایه ی قالب ها)ریخته می شود که باعث می گردد با انجام عمل ویبره،بتن تمام سطح زیر قالبهای ماندگارU-Boot را پر نماید.
6.تکمیل بتن ریزی:
لایه ی دوم بر روی لایه ی اول ریخته می شود تا به ضخامت مورد نظر برسد. باید توجه داشت فاصله ی زمانی بین بتن ریزی لایه اول و دوم نباید به قدری باشد که باعث گیرایی لایه ی اول شود.
7.باز کردن قالب ها
پس از گیرش بتن در زمان تایین شده در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان قالب های زیر دال جمع شده و به طبقه ی دیگر منتقل می شود.
باید توجه داشت که: کلیه ی مباحث مربوط به قالب بندی, آرماتوربندی, بتن ریزی, و نگهداری از بتن که در مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان آمده است در مورد این دال ها صادق می باشد و باید به دقت اجرا گردد.
7 - مزایای استفاده از دال های مجوف دوپوش
1.ایجاد دهانه های بزرگتر و کنسول های بلندتر
استفاده از این تکنولوژی باعث می گردد تا علاوه بر کاهش وزن سقف، سختی آن نیز افزایش یابد که این امر ایجاد دهانه های بزرگتر و کنسول های بلندتر را امکان پذیر می نماید. این افزایش دهانه باعث آزادی عمل بیشتر در طرح معماری و ایجاد فضاهای خلاقانه، فضاهای باز تجاری، تامین پارکینگ بیشتر و . . . می گردد.
2.امکان حذف تیرها و ایجاد دال تخت
با استفاده از این تکنولوژی می توان تیرهای موجود در سازه را در صورت وجود دیوار برشی در سازه های بیشتر از ۳ طبقه و یا ۱۰ متر، حذف نمود. حذف تیرها باعث ایجاد مزایای زیر می گردد.
•افزایش ارتفاع مفید طبقات و یا امکان کاهش ارتفاع
•کاهش میزان عملیات قالب بندی، آرماتوربندی و بتن ریزی به نسبت دال بتنی معمولی
•عبور راحت تر تاسیسات از زیر سقف
•امکان حذف سقف کاذب در صورت هماهنگی با تاسیسات
3.امکان ایجاد شکل ها و بازشوهای بزرگ و نامنظم در سقف
با توجه به حذف تیرها و افزایش سختی سقف، آزادی عمل بیشتری در ایجاد اشکال و بازشوهای بزرگ و نامنظم روی سقف وجود دارد. البته باید توجه داشت که شکل و ابعاد این بازشوها در طراحی سازه لحاظ گردد.
4.کاهش میزان انتقال صوت, حرارت و لرزش
با توجه به افزایش سختی دال در استفاده از این تکنولوژی، لرزش این نوع سقف ها نسبت به دال های بتن آرمه معمولی کمتر بوده و باعث اطمینان خاطر بیشتر برای ساکنین می¬گردد. همچنین به دلیل وجود حفره های خالی درون سقف، انتقال صوت و حرارت به نحو چشم گیری کاهش می یابد.
5. بهبود عملکرد لرزه ای
سیستم های دال بتنی نسبت به دیگر سیستم های پوشش سقف، دیافراگم یکپارچه تری تشکیل می دهند که باعث بهبود عملکرد لرزه ای ساختمان گردد.
6. امکان ستون گذاری نامنظم
بر خلاف سازه های بتنی معمولی که ستونگذاری معمولا از آکس بندی منظم پیروی می کند، در این سیستم امکان ستونگذاری به صورت نامنظم وجود دارد که در طرح های معماری حائز اهمیت است.
7. کاهش آلودگی محیط زیست (دوستدار محیط زیست)
با توجه به استفاده از مواد بازیافتی در تولید بلوکهای یوبوت در سقف، مزایای زیر از جمله مزایای زیست محیطی این سقف می باشد.
– عدم نیاز به مواد پتروشیمی و نفتی، در نتیجه جلو گیری در هدر رفت سرمایه های ملی.
– عدم تولید گاز سمی در فرآیند تولید و استفاده .
– راهکار مناسب در جهت دفع زباله های پلاستیکی از دل طبیعت.
-عدم انتشار دود و گاز سمی در زمان وقوع حریق در ساختمان.
8. افزایش مقاومت در برابر حریق
بر اساس استاندارد اروپا ( رفتار سازه در برابر حریق ) این سقف قابلیت مقاومت در برابر آتش سوزی با دمای ۱۰۰۰ درجه سانتیگراد را بیش از سه ساعت دارد.
9 . کاهش گودبرداری و ضخامت سقف و به طور کلی کاهش ارتفاع کلی بنا
