روش اجرای دهانه های بزرگ
سقف کوبیاکس :
یکی از مصالح نوین که چندیست توسط شرکت های ایرانی از بازار سوییس وارد ایران شده است کوبیاکس می باشدکه در انعطاف پذیری در معماری بسیار موثر است. فناوری کوبیاکس با فراهم سازی امکان اجرای یک دال بتنی یکپارچه در دهانه های بزرگ و دهانه هایی تا ۱۸ متر بدون استفاده از تیر؛ به طور کلی موجب صرفه جویی در مصالح و کاهش هزینه های ساخت می گردد. اساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی «سقف دال ۲ طرفه» مشابه سقف های بتنی دال ۲ طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد. (جنس این گوی ها پلی اتیلن بازیافت یا پلی پروپیلن می باشد) بدین صورت که این گوی ها در حدفاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند. با توجه به اینکه در دال های بتنی ۲ طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن میانی و ایفای عملکرد دال ۲ طرفه می باشد. در فناوری Cobiax با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری ۲ محوره همچنان حفظ می گردد. همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در ۲ امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتا سر فضای میانی دال بتنی می توان باربری مناسبی را برای این دال متصور شد.
- اصول طراحی :
در فناوری کوبیاکس بار مرده غیرسازه ای در دال سقف حذف و خاصیت مقاومت دو محوره حفظ می گردد.همچنین با شکل گیری غشایی بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در دو امتداد در اثر قرار دهی گوی های توخالی در سرتاسر فضای میانی دال بتنی می توان باربری بسیار مناسبی را برای این دال متصور شد.
- روش اجرا:
در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین به جای بتن غیر سازه ای، گوی های پلاستیکی تو خالی از جنس پلی اتیلن بازیافتی قرار می گیرند. نتیجه این امر :
دالی است که حدودا ۳۰ درصد وزن کمتری نسبت به یک دال مشابه توپر دارد
این موضوع باعث می شود صرفه جویی قابل ملاحظه ای در وزن تمام شده سقف و مواد اولیه و مصالح کل ساختمان حاصل شود و همچنین کاهش هزینه های اجرایی سازه را به دنبال دارد .
سقف Holedeck waffle slab :
جدیدترین دال بتنی در دنیا که نیاز به سقف کاذب جهت عبور لوله های تاسیساتی ندارد، بنام Holedeck waffle slab معرفی می گردد. در این دال از قسمت تار خنثی تیر استفاده بهینه تری شده است.
waffle slab :
دال های وافل، راهی مناسب برای ساخت دال های بتنی نازک و قوی است که در آن استفاده از مواد بسیار کمتر می باشد. این دال ها گران تر از شکل دال های معمولی مسطح هستند، اما به سبب عمقی که دارند، معماران می توانند دهانه های طولانی تری را طراحی کنند. در حال حاضر معماران اسپانیاییAlarcon+Asociados، یک دال وافل تهیه و اصلاح کرده اند که از تعدادی سوراخ پر شده است به طوری که خدمات و تاسیسات می توانند درعمق دال اجرا شوند، و موجب کاهش ارتفاع کف به کف طبقات و نیز باعث بازگرداندن برخی از هزینه های اضافی می گردد که این دال را Holedeck می نامند.
از طریق قرار دادن سوراخ ها در سرتاسر شبکه وافل، خدمات و تاسیسات درعمق دال یکپارچه شده است. این عمل موجب کاهش نمای خارجی از ۱۰٪ تا ۲۰٪ در هر طبقه می شود. استفاده از دال های وافل در قدم اول تعداد ستون ها یا دیوارهای باربر را نزدیک به ۱۰ تا ۲۰٪ کاهش می دهد. این دال ها باعث افزایش بهره وری و صرفه جویی در مصرف انرژی می شوند. به همین دلیل دال های وافل مناسب به نظر می رسند و موجب از بین رفتن بازتاب صدا می شوند، همچنین می توان در استفاده ازسقف کاذب صرفه جویی نمود.
ویژگی های محصول :
-دال وافل بتنی جدید Holedeck یک سیستم اختراع شده دال های سوراخ دار برای ساختمان های با دهانه های بزرگ بین تکیه گاه ها و سطح بالایی از خدمات است.
-سرتاسرضخامت آن می تواند به وسیله خدمات و تاسیسات مختلف ساختمان سوراخ شود. این به این معنی است که خدمات در عرض مقطع همان فضایی را اشغال می کنند، که خود سازه اشغال کرده است و در نتیجه به هیچ سقف کاذب اضافی برای مخفی کردن آنها نیازی نیست.
-در مجموع موجب صرفه جویی و حفظ ۳۰ تا ۵۰ سانتی متر در هر طبقه می شود.
-این سیستم مانع از نیاز به سقف های کاذب که برای مخفی کردن این خدمات نصب می شوند، می گردد.
-این سیستم برای ساختمان های با دهانه بزرگ مانند مدارس و بیمارستان ها طراحی و توسعه داده شده است. Holedeck یک سیستم دال وافل بتنی است که می تواند کابل های برق، لوله کشی و کانال های تهویه را در ساختار طبقه به جای آنکه در زیر آن آویزان باشد، جای دهد.
-به ویژه برای ساختمان هایی که نیاز به خدمات متعدد دارند و همچنین برای دهانه های بزرگ و یا متوسط مانند ساختمان های اداری، بیمارستان ها، مدارس و یا هر ساختمان عمومی، تجاری و یا صنعتی مناسب است.
-همچنین این سیستم برای دهانه های بزرگ در محدوده ۱۰ تا ۱۸ متر به بالا با لبه دال ۵۰- ۶۰ سانتیمتر مناسب است.
-این سیستم آزادی و فضای بیشتری از طراحی را برای نوع هندسه و قرار دادن ستون فراهم می کند.
مفهوم سیستم دال مجوف یوبوت:
امروزه از دال های تخت بتنی با آرماتورگذاری معمولی می توان در دهانه های بزرگ استفاده نمود. تغییرات جدید انجام شده در آیین نامه های طراحی و امکان استفاده از تکنولوژی های جدید باعث کاهش وزن دال و هزینه های اجرایی آن شده است. برخی از پیشرفت های انجام شده در زمینه تکنولوژی بتن مسلح و دلایل اجرای دال های تخت بتنی در دهانه های بلند به ترتیب زیر می باشد:
– استفاده از آرماتورهای فولادی با مقاومت بالا
– استفاده از آرماتور منفی در وجه فوقانی دال به منظور کاهش تغییر شکل ها در دال های چند دهانه
– استفاده از بتن مقاومت بالا در دال ها
– استفاده از سیستم های قالب بندی جدید که علاوه بر امکان ایجاد هندسه دلخواه دال، باعث کاهش هزینه های اجرایی نیز می گردد.
یک طراح می تواند با توجه به وجود انواع سیستم های سقف بتن آرمه، سیستم سقف مناسب و اقتصادی را انتخاب کند. در انتخاب سیستم سقف بتن آرمه، علاوه بر اقتصاد طرح می بایست به نکات زیر توجه داشت:
– سقف باید مقاومت کافی در برابر بارهای اعمال شده را داشته باشد.
– به منظور محدود نمودن مقادیر تغییر شکل ها تحت بارگذاری های دایم و غیر دایم می بایست سختی مورد نیاز دال فراهم گردد.
– با افزایش ابعاد دهانه ها، معیار سختی از اهمیت بیشتری برخوردار می شود. در این حالت امکان دارد به جای معیار مقاومت، معیار سختی تعیین کننده ابعاد اصلی باشد.
همانطور که در بالا اشاره شد با افزایش سختی دال می توان دهانه های بیشتری را پوشش داد. این امر که به یاری سیستم های قالب بندی امکان پذیر شده است باعث ایجاد دال های متفاوت با سختی های متفاوت می گردد که برخی از آنها عبارتند از:
– دال تخت
– دال تخت کتیبه دار (قارچی)
– دال با تیرهای فرعی
– دال مجوف
در دالهای مجوف، استفاده از یک شبکه تیر متعامد در زیر دال اصلی، باعث کاهش حجم بتن ریزی، آرماتورگذاری و در عین حال کاهش وزن سقف می گردد. با این وجود در این سیستم سختی مقطع دال افزایش می یابد. این افزایش سختی به دلیل ایجاد مقطع T شکل در دال می باشد. دال مجوف دوپوش (یوبوت) نیز با الهام از دالهای مجوف و با تغییر مقطع از T به I و در نتیجه افزایش بیشتر سختی دال بوجود آمده است.
این فن آوری که در سال ۱۳۸۸ به تایید مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن رسیده است از ترکیب نوآورانه بتن، میلگرد و قالب هایی ازجنس پلی پروپیلن ساخته شده و با قرارگیری این قالب ها در میان بتن و حذف بتن ناکارآمد علاوه بر کاهش وزن دال و مصرف بتن باعث افزایش سختی دال می گردد.
همچنین ضخامت تمام شده این دال ها با توجه به دهانه ها و بارگذاری های مختلف، متفاوت است. در جدول زیر مشخصات اولیه برای دهانه های مختلف ارایه شده است. اطلاعات این جدول به صورت تقریبی بوده و برای بدست آوردن ضخامت دقیق نیاز به محاسبات سازه ای می باشد.
