یوبوت یا وافل

مقایسه یوبوت اصلاح شده و سقف وافل

 

مقاله پیش رو به برخی ابهامات در خصوص کارایی سیستم وافل  و یوبوت اصلاح شده پرداخته  و مقایسه ای ساده و گویا نسبت به مزایا ،معایب  و برآورد ریالی این دو سیستم انجام شده است.ابتدا جهت آشنایی با هر دوسیستم به تاریخچه  و توضیحات مختصری در خصوص هر دو سیستم می پردازیم :

1-    سقف وافل چیست؟


سقف وافل نوعی از دال های دو محوره ی مجوف است که مقطع T شکل دارد که در مقایسه با دال توپر تخت یاتیر و دال به دلیل حذف محدوده های ناکار آمد(مانند قسمت میانی دال)بسیار کم هزینه تر و کارآمدتر خواهد بود.

سقف وافل

این سیستم به دلیل ضعف ملموس در برش (به دلیل دارا بودن حداقل سطح مقطع )در محدوده ی سر ستون ها دال حتما می بایست با ماهیچه اجرا شود.(یا در صورت عدم نیاز ماهیچه مدفون  و در ضخامت سقف اجرا شود.)

قالب وافل

سازه وافل

درباره وافل

هم چنین در نواحی اتصال دال به تیر  و دیوار برشی همین موضوع تکرار می شود.این ضعف با تراکم آرماتور عمودی و اضافه کردن محدوده ی غیر مجوف (دال توپر)در نواحی بحرانی قابل جبران است.به عکس های زیر توجه فرمایید:

قالب وافل

مزایای وافل

وافل چیست

میتوان گفت سقف وافل در حالت یک طرفه همان تیرچه بلوک است و در حالت دو طرفه به عنوان وافل مشهور است.

      دال بتنی یا سقف تیرچه؟!

سقف یوبوت اساسأ دال بتنی محسوب می شود و روش طراحی این نوع سقف ها همانند دال های بتنی توپر می باشد. در طرف مقابل، سقف وافل ( وافل اسلب ) یک نوع سقف تیرچه دوطرفه می باشد. این مسئله در جوابیه های مرکز تحقیقات مسکن و شهرسازی به صراحت قید گردیده است (تصویر زیر). لذا از آنجا که مزایای دال بتنی بر کسی پوشیده نیست، استفاده از سقف یوبوت در ساخت و سازها، سبب برخورداری از مزایای دال بتنی به اضافه کاهش وزن اسکلت سازه ای می گردد. از طرف دیگر، استفاده از سقف وافل، سبب بروز همان مشکلاتی می گردد که سقف های تیرچه بلوک با آن دست به گریبان هستند. امروزه بر کسی پوشیده نیست که سقف تیرچه بلوک از نظر استانداردهای فنی دچار کاستی های بیشماری می باشد و لذا وقت آن رسیده است که همانند سقف های طاق ضربی این نوع سقف را نیز کنار گذاشته و به سیستم های نوین سقف روی آورده و از مزایای آنها بهره بری نمود.

 

تصریح عبارت «سقف های تیرچه ای یک یا دوطرفه» برای سیستم سقف وافل

2- یوبوت چیست؟

آنگونه که از نام این سیستم مشخص است، به انواع دال میان تهی گفته می شود که متشکل از سه جزء اصلی است :

الف حجم پرکننده (قالب ماندگار در قسمت میانی)

ب دو دال فوقانی و تحتانی به ضخامت 8-5 سانتی متر (دال فوقانی روی احجام پرکننده و دال تحتانی زیر حجم پرکننده تشکیل می شود.)

ج تیرچه های بتن بین احجام

سیستم دال مجوف قابلیت های مطلوبی دارد که امروزه با استقبال وسیع مهندسین مواجه شده است که مهم ترین آنها به شرح ذیل است :

1)    پوشش دهانه های بلند (افزایش فاصله ی ستون ها از هم و تأمین پارکینگ بیشتر و فراخ شدن معماری و امکان ستون گزاری نامنظم)

2)      حذف تیرها از سقف (افزایش ارتفاع مفید معماری و عدم مزاحمت برای اجرای تأسیسات)

3)    ایزوله بودن سقف به لحاظ صوتی و حرارتی (به دلیل استفاده از بلوک های حاوی هوا در قسمت میانی دال و افزایش ظرفیت حرارتی سقف)

4)       کاهش محسوس بار مرده ی سازه و به تبع آن مصرف حداقلی بتن و میلگرد

 

5)   عدم نیاز به تیرچه، یونولیت، کابل و تجهیزات خاص و نیروی متخصص (سهولت در اجرای اسکلت و سهولت در نظارت بر اجرای صحیح و به تبع آن سرعت بالای اجرا)

سقف یوبوت

قالب یوبوت

سیستم دال مجوف با استفاده از احجام پرکننده و حذف بتن زائد میانی بار مرده ی سقف را به مقدار محسوسی کاسته است، به نحوی که در مقایسه با دال توپر هم ضخامت خود حداقل 30 درصد سبک تر است، ولی از آنجا که حذف بتن از قسمت میانی دال بوده، تأثیر ناچیزی بر کاهش سختی (ممان اینرسی) سقف دارد، به نحوی که سختی آن از دال توپر هم ضخامت خود فقط 10% کمتر است.

 

محاسبات دقیق کاهش سختی و کاهش وزن دال به تفصیل در بند 3و4 آمده است.

فروش یوبوت3- دسه مقطع سقف :

همان گونه که از طلاهر سقف پیداست سقف وافل دارای مقطع T  شکل است.در حالی که سقف یوبوت اصلاح شده دارای مقطع I شکل می باشد.در واقع یک دال 5 سانتی متری سراسری در قسمت دال تحتانی نسبت به دال T شکل اضافه دارد.

 

شایان ذکر است که در هر دو سیستم مقطع T, I به صورت متعامد و عمود بر هم اجرا می شود.به تعبیر دیگر هم در محور x وهم در محور y  مقطع یکسان دارند.در نهایت می بایست توجه داشت  که در نواحی اتصال سقف به ستون و دیوار برشی در هر دو سیستم مقطع به صورت دال توپر (مقطع مستطیل کامل می شود)طراحی و اجرا می شود.

4- ممان اینرسی دال در ضخامت یکسان و میزان مصرف بتن یکسان:

 

طبیعی است که به دلیل وجود دال تحتانی در سیستم دال مجوف و عدم وجود آن در دال وافل در ضخامت یکسان ممان اینرسی دال مجوف قریب 1.5 برابر دال وافل می باشد.که از رابطه ی زیر به سهولت قابل استخراج است.

uboot

 

محاسبه ممان اینرسی مقطع بتنی در سیستم سقف وافل (تیرچه تشکیل شده T شکل)

فرمول یوبوت

 

حال برای مقایسه ممان اینرسی دومقطع با فرض مقدار مصالح یکسان و ارتفاع مقطع (h) برابر با ابعاد ذیل خواهیم داشت:

یوبوت یا واافل

لذا خواهیم داشت

وافل