نوشته های مشابه
اگر بخواهیم یکی از شیوه‌های جدید و مدرن در اجرای سقف سازه‌های بتنی و فلزی معرفی کنیم، باید به سقف کوبیاکس اشاره کنیم که از برخی جهات نسبت به سبک‌های سنتی برتری‌های چشمگیری دارد. در بسیاری از منابع، از این سقف به عنوان جدیدترین سقف ساختمانی یاد می‌شود که در آن تمامی مصالح ساختمانی امکان بازیافت دارند و می‌توان به شکل‌های مختلفی بر روی سقف مورد نظر تغییراتی به وجود آورد. از سهولت در چینش گوی‌های توخالی گرفته، تا امکان برش دادن سقف و نصب یراق آلات مختلف، مواردی هستند که سقف کوبیاکس را به یک سازه منحصر به فرد تبدیل کرده است.
سقف کوبیاکس (Cobiax) یکی از سبک های جدید در طراحی سقف سازه‌های مختلف است که نحوه اجرای آن با سقفهای سنتی متفاوت است. این سقف که از ضخامت کمتری نسبت به سبک‌های سنتی برخوردار است، از دو ردیف میلگرد فولادی و یک ردیف گوی توخالی (ساخته شده از اتیلن و پلی اتیلن بازیافتی تشکیل می‌شود که نیازی به اضافه کردن موارد مختلف دیگر ندارد. سقف کوبیاکس به خاطر وزن پایین و همچنین معلق بودن آنها توسط مهندسین سازه و مهندسین ایمنی بسیار مورد توجه قرار می‌گیرد. در این سقف، بار کلی بر روی دو محور تقسیم می‌شود که باعث کاهش فشار بر روی سازه می‌شود.
فلسفه استفاده از سقف کوبیاکس
اگر به پرواز پرندگان به هنگام بال زدن و به هنگام معلق ماندن در هوا توجه کنیم، می‌توانیم ماندن آنها در هوا را به دو عامل وزن سبک و وجود هوا در بدن آنها ارتباط دهیم. مهندسین سازه نیز با توجه به همین فلسفه اقدام به طراحی سقف کوبیاکس کردند. در اجرای سقف کوبیاکس از موادی با وزن سبک استفاده می‌شود که وزن نهایی سقف سازه را کاهش می‌دهند. از میلگرد و گوی‌های توخالی به عنوان بخش‌های اصلی این سقف یاد می‌شود. با توجه به اینکه گوی های توخالی امکان نگه داشتن هوا را دارند، و تقسیم فشار سقف به صورت افقی و عمودی انجام می‌گیرد، عملاً فشار خاصی بر سازه وارد نمی‌شود و سقف به صورت معلق باقی می‌ماند.
نحوه اجرا سقف کوبیاکس
اجرای سقف کوبیاکس اگرچه به سادگی تیرچه و بلوک معمولی یا سقف تام نیست، اما ویژگی‌های منحصر به فرد آن باعث شده است که بسیاری از مهندسین به استفاده از آن راغب باشند. در طراحی و اجرای این سقف از میلگرد و گوی‌های توخالی به عنوان مواد اولیه اصلی استفاده می‌شود.
شروع کار اجرای این سقف، با قرار دادن میلگردهای زیرین و استفاده از شمع برای نگه داشتن آنها انجام می‌شود. این میلگردها به صورت دو محوره و در دو محور افقی و عمودی قرار داده می‌شود. در مرحله بعد گوی‌های توخالی در کنار یکدیگر و به صورت استاندارد بر روی این لایه چیده شده و در نهایت بر روی آنها یک ردیف دیگر میلگرد چیده می‌شود.
این سقف باعث می‌شود که حجم وسیعی از فضای سقف تو خالی باقی بماند و به طور چشمگیری وزن سازه کاهش یابد. آخرین مرحله شامل بتن ریزی سقف می‌شود که تمام فضای روی این گوی‌ها پوشش داده می‌شود. نحوه چیدن میلگردها و گوی‌های توخالی باید به صورتی باشد که بار نهایی سقف بر روی دو محور سوار شده و عملاً سقف به صورت معلق باقی بماند.
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 سقف کوبیاکس
زمانی که بحث مزایای سقف کوبیاکس پیش می‌آید، لازم است که به مشخصات ظاهری و همچنین خصوصیات فنی آن توجه داشته باشیم و با توجه به طراحی که در مورد آنها صورت می‌گیرد، انتظارات واقع بینانه ای از آنها داشته باشیم. به عنوان مثال، برخی از مزایای که از این سقف انتظار می‌رود عبارتند از:
- کاهش وزن سقف و در نتیجه کاهش بار تحمیلی بر روی ستونها و وزن سازه؛
- فراهم آوردن باربری دو محوره به دلیل دارا بودن محورهای افقی و عمودی؛
- بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی است.
- کاهش ضخامت سقف و در نتیجه کاهش ارتفاع کلی سازه؛
- ایجاد حالت معلق در سقف که باعث مقاومت بهتر سازه در برابر نیروهای مانند زلزله می‌شود؛
- بهینه سازی سازه‌ها و فونداسیون ها و کاهش بارهای افقی؛
- سقف کوبیاکس تا حدود ۲۰ درصد از مصرف مواد مضر برای محیط زیست جلوگیری می‌کند؛
- این سقف تا ۲۲ درصد از مصرف انرژی‌های اولیه کاهش می‌دهد؛
- ۱۰۰ درصد مواد استفاده شده در این سقف قابلیت بازیافت دارند؛
- فراهم آوردن امکان اجرای کنسول تا ۷ متر؛
- فراهم آوردن امکان تغییرات مختلف در سقف برای نصب تجهیزات و یراق آلات؛
- سهولت در افزایش فضای مفید و تغییر کاربری سقف؛
- کاهش هزینه‌های مربوط به اجرای تاسیسات، و همچنین زمان ساخت؛
- کاهش مصرف آهن و فولاد در اجرای سقف.
- این سقف انعطاف پذیری بالایی در مواجهه با انواع مسائل معماری و سازه‌ای از خود نشان می‌دهد.
- نیاز به سرمایه گذاری بالایی برای احداث، خرید مواد اولیه و نیروی متخصص وجود ندارد.
- برای اجرای آن نیازی به نیروی متخصص نیست.
- مصرف مواد اولیه به طرز چشمگیری کاهش پیدا می‌کند.
- سقف کوبیاکس برای ساختمان‌هایی که روی خاکهای ضعیف بنا می شوند بسیار ایده آل است.
- تعداد ستونها را تا چهل و پنج درصد کاهش می‌دهد.
- برای دهانه‌هایی با قطر بالا هم قابل اجرا است.
- بسیار راحت و آسان نصب می شود.
- بدلیل بهینه سازی ضخامت سقف، ارتفاع کلی ساختمان را کم می کند.
- می‌توان انواع بازشوها را، در هر جایی از سقف کوبیاکس، اجرا کرد.
- بازسازی ساختمان و تغییر کاربری ساختمان با این نوع سقف بسیار راحت است.
- می‌توان تجهیزات گرمایشی و سرمایشی را در کف قرار داد و مانند سیستم گرمایش از کف عمل می‌کند.
- با تمام پلان‌ها سازگار است.
- در بتن درجا و بتن پیش ساخته هم می‌توان اجرا کرد.
- سقف کوبیاکس آسیب‌های احتمالی سازه را کاهش می‌دهد.
- به علت کاهش وزن ساختمان در برابر زلزله می‌تواند مقاوم تر باشد.
- هزینه‌ای اضافی ساخت را کاهش می‌دهد.
- سرعت نصب سقف کوبیاکس بالاست.
- گوی‌های کوبیاکس به راحتی با دست حمل و نصب می‌شوند.
- بتن ریزی آن بسیار آسان است.
به روش نیمه پیش ساخته هم می‌توان آن را نصب کرد
معایب سقف کوبیاکس
در حقیقت اصلی‌ترین معایب سقف کوبیاکس شامل:
- عدم توجیه اقتصادی برای پروژه‌های کوچک؛ قیمت تجهیزات در این سقف برای پروژه‌های کوچک مناسب نیست؛
- در منابع مهندسی نکته قابل توجهی در مورد مقاوم بودن این سقف‌ها در برابر زلزله دیده نمی‌شود و به همین دلیل در مورد استفاده از آن در مناطق زلزله خیز ابهاماتی وجود دارد.
ضخامت 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.
