سقف کوبیاکس چیست؟ | مزایا، معایب و نحوه اجرا — به زبان ساده

سقف کوبیاکس یک سیستم اجرای دال مجوف دو طرفه بتنی با استفاده از قالب‌های پلاستیکی است. در این مقاله، تاریخچه، اجزا، انواع، عملکرد، نحوه اجرا، مزایا، معایب و نکات طراحی سقف کوبیاکس را مورد بررسی قرار می‌دهیم.

تاریخچه سقف کوبیاکس به چه دورانی باز می‌گردد؟

ایده ساخت دال‌های مجوف (توخالی) به دوران باستان باز می‌گردد. در آن دوران، طراحان در حین تلاش برای ساخت سازه‌هایی با دهانه‌های بزرگ دریافتند که المان‌های توپر باعث اعمال بارهای اضافی بر روی سازه می‌شوند و افزایش دهانه را غیر ممکن می‌کنند. از این‌رو، مهندسان دوران باستان به فکر طراحی سازه‌هایی با عضوهای توخالی افتادند. معبد «پانتئون» (Pantheon) در رم ایتالیا، یکی از اولین سازه‌ها دارای المان‌های توخالی است. طراحان این سازه با استفاده از جعبه‌های مخصوص (مانند بلوک) در سقف، وزن آن را کاهش دادند و امکان افزایش قابل توجه دهانه را فراهم کردند.

اصول طراحی معبد پانتئون تا قرون وسطی برای ساخت سازه‌های بزرگ دیگر مورد استفاده قرار می‌گرفت. در سال‌های گذشته، استفاده از دال‌های مجوف در سازه‌های در حال کم‌رنگ شدن بود تا اینکه در اواسط دهه ۱۹۹۰ میلادی (اواسط دهه ۱۳۷۰ شمسی)، ایده ساخت دال‌های دو طرفه مجوف دوباره مطرح شد. پیشرفت تکنولوژی قالب‌سازی، امکان ایجاد حفره‌های واقعی درون سازه توسط قالب‌های پلاستیکی را فراهم کرد.

در سال ۱۹۹۸ میلادی (۱۳7۷ شمسی)، تحقیقات بر روی دال‌های بتن مسلح دو طرفه مجوف، طراحی سازه با ظرفیت باربری خوب بدون نیاز به میلگردهای برشی اضافی را ممکن ساخت. در سال‌های 2000 تا 2004 میلادی (۱۳۷۹ تا ۱۳۸۳ شمسی)، چندین پروژه آزمایشی با استفاده از کوبیاکس برای امکان‌سنجی اجرا و ارزیابی پایداری سازه انجام شد. محصولات کوبیاکس از آن بازه زمانی تا کنون در حال تغییر و توسعه هستند.

در سال 2004 میلادی، کوبیاکس به عنوان نام تجاری تکنولوژی ساخت دال‌های مجوف و همچنین قالب‌های پلاستیکی مورد استفاده در این تکنولوژی در نظر گرفته شد. در سال 2005 میلادی (1384 شمسی)، قالب‌های کروی کوبیاکس (مدل‌های Pro-Line و Eco-Line) با استفاده از پلاستیک بازیافتی به طور انبوه ساخته و روانه بازار شدند.

در سال 2008 میلادی (1387 شمسی)، کوبیاکس محصول جدیدی را با عنوان Slim-Line معرفی کرد (تصویر بالا). این محصول با تحقیق بر روی جنبه‌های مختلف بخش توپر سیستم کوبیاکس (X-Zone) توسعه یافت. قالب‌های Slim-Line‌ با شکل بیضی، امکان ساخت دال‌های دو طرفه مجوف با ضخامت‌های کم‌تر را فراهم کردند. در سال 2013 میلای (1392 شمسی)، نوع جدیدی از قالب‌های کوبیاکس با عنوان «Slim-Line Click» به منظور نصب آسان المان‌های کوبیاکس و میلگردهای بین آن‌ها معرفی شد. این مدل، ایمنی کار را افزایش و هزینه‌های بازرسی را کاهش داد.

در سال 2019 میلادی (1398 شمسی)، مدل دیگری با عنوان «Cobiax CLS» توسعه یافت. CLS، مخفف «Concrete Lightweight Structures» به معنای «سازه‌های بتنی سبک» است. شکل خارجی قالب‌های CLS به صورت مربعی است اما با کنار هم قرار دادن آن‌ها، شکل حفره‌‌های درون ساختار بتن به صورت بیضوی خواهد بود. این قالب‌ها علاوه بر حفظ مزیت‌های قالب‌های قبلی، عملکرد آن‌ها را به طور قابل توجهی افزایش دادند.

کوبیاکس چیست؟

کوبیاکس یک سیستم اجرای سقف دال مجوف دو طرفه بتنی با استفاده از قالب‌های پلاستیکی بازیافتی است. این سیستم با به کارگیری قالب‌های سبک در ساختار عضوهای بتن مسلح، باعث ایجاد فضاهای خالی درون آن‌ها می‌شود. کوبیاکس، از سیستم‌های مدرن ساخت دال بتنی به شمار می‌رود که اجرای سقف با ضخامت پایین و دهانه بلند را امکان‌پذیر می‌کند.

دال دو طرفه چیست؟

دال دو طرفه، نوعی از دال‌های معمولی است که از هر چهار طرف توسط تیر و ستون نگهداری می‌شود. به دلیل تحمل بار در دو جهت افقی و عمودی (نسبت به تیرها)، به این دال‌ها دو طرفه می‌گویند. دال‌های دو طرفه معمولا برای ساخت دهانه‌های بلند با طول و عرض بیشتر از ۴ متر مورد استفاده قرار می‌گیرند. نسبت طول به عرض در این نوع دال کمتر از ۲ است.

دال مجوف چیست؟

دال مجوف، دالی است که تمام مقطع آن توسط بتن پر نمی‌شود. کوبیاکس، یوبوت و بابل دک، شناخته‌شده‌ترین سیستم‌های دال مجوف دو طرفه هستند. در این سیستم‌ها، حجم بتن مصرفی نسبت به سیستم‌های دال توپر کاهش قابل توجهی پیدا می‌کند؛ بدون آنکه تغییری در ظرفیت باربری دال رخ دهد. تصویر زیر، تفاوت بین دال مجوف، توپر و ترکیبی را نمایش می‌دهد.

کاربرد کوبیاکس در ساختمان چیست؟

سیستم کوبیاکس در ساخت عضوهای سازه‌ای نظیر سقف، دیوار، ستون و فونداسیون قابل استفاده است. این سیستم قابلیت اجرا در تمام ساختمان‌ها را دارد. با این وجود، به دلیل مسائل اقتصادی و بهره‌وری، کوبیاکس اغلب برای اجرای دال‌های دو طرفه با دهانه‌های بلند در ساختمان‌های عمومی (ادارات، بیمارستان‌ها، مدارس، پارکینگ‌ها)، برج‌های تجاری و ساختمان‌های مسکونی چند طبقه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

سیستم کوبیاکس برای سازه‌هایی با بار مرده کمتر، دهانه‌های بلند و توزیع پیچیده ستون‌ها مناسب است. علاوه بر این، در صورتی که طراحی سازه با تعداد طبقات مشخص صورت گرفته و طراح قصد اضافه کردن طبقات بیشتر را داشته باشد، استفاده از کوبیاکس راه‌حل مناسبی خواهد بود.

نکته: سیستم کوبیاکس در ساختار بتن پرکننده فضاهای خالی نظیر تونل‌ها و کانال‌ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، تمرکز این مقاله بر روی کاربرد ساختمانی کوبیاکس است.

سقف کوبیاکس چیست؟

به دال‌های بتنی که توسط سیستم کوبیاکس ساخته می‌شوند، دال بتنی مجوف دو طرفه یا اصطلاحا سقف کوبیاکس می‌گویند. سقف کوبیاکس معمولا از دو بخش مجوف (محل قرارگیری قالب‌های پلاستیکی) و توپر تشکیل می‌شود. تصویر زیر، نمونه‌ای از جانمایی قالب‌های کوبیاکس بر روی قالب‌بندی سقف سازه را نمایش می‌دهد. در این تصویر، ناحیه سیاه (محل نصب قالب‌ها) به صورت مجوف و بخش‌های دیگر به صورت توپر ساخته خواهند شد.

اجزای سقف کوبیاکس چه هستند؟

سقف کوبیاکس از اجزایی نظیر میلگرد (مش فولادی)، قالب پلاستیکی، نگهدارنده فولادی، بتن، میلگرد سنجاقی و اسپیسر تشکیل می‌شود. در این بخش، اجزای اصلی و فرعی مورد استفاده در سقف کوبیاکس را معرفی می‌کنیم.

نقش میلگرد در سقف کوبیاکس چیست؟

میلگردها معمولا به صورت مش‌های فولادی در بالا و پایین قالب کوبیاکس جانمایی می‌شوند. این مش‌ها، باعث تقویت مقاومت فشاری و کششی بتن در سقف کوبیاکس می‌شوند. علاوه بر این، مش‌های پایینی، مبنای جانمایی ماژول‌های کوبیاکس هستند.

قالب سقف کوبیاکس چیست و چه کاربردی دارد؟

قالب سقف کوبیاکس، یک جسم توخالی است که به منظور ایجاد فضای خالی در ساختار دال بتنی مورد استفاده قرار می‌گیرد. قالب سقف کوبیاکس از پلاستیک بازیافتی و با شکل‌های کروی، بیضوی و مربعی-بیضوی ساخته می‌شود. در بخش‌های بعدی، به معرفی انواع قالب‌های کوبیاکس و ویژگی‌های آن‌ها خواهیم پرداخت.

نگهدارنده چه کاربردی در سقف کوبیاکس دارد؟

نگهدارنده یا قفسه سقف کوبیاکس، مجموعه‌ای از میله‌های فولادی است که قالب‌های پلاستیکی را درون خود و در کنار یکدیگر نگه می‌دارد. به دلیل استفاده از میلگردهای فولادی برای ساخت نگهدارنده، وجود آن می‌تواند مقاومت بتن را نیز افزایش دهد. یکی دیگر از کاربردهای نگهدارنده، اتصال آن به مش‌های فولادی بالایی و پایینی قالب به منظور محکم کردن محل قرارگیری المان‌های کوبیاکس است.

نقش بتن در سقف کوبیاکس چیست؟

بتن، ماده پرکننده فضای بین قالب‌های کوبیاکس است. وظیفه تحمل بارهای اعمال شده بر سقف عمدتا بر عهده بتن قرار دارد و اجزای دیگر، اصلاح‌کننده و تقویت‌کننده عملکرد آن هستند.

میلگرد سنجاقی چیست و چه کاربردی در سقف کوبیاکس دارد؟

میلگرد سنجاقی یا قلاب دوخت، یک میله فولادی خم‌شده است که علاوه بر اتصال مش‌های بالایی و پایینی، عملکرد دال در برابر بارهای جانبی را نیز بهبود می‌بخشد. این میلگردها برای اتصال و فیکس کردن ردیف‌های مجاور ماژول‌های کوبیاکس نیز استفاده می‌شوند.

اسپیسر چیست و چه کاربردی در سقف کوبیاکس دارد؟

اسپیسر، وسیله‌ای چوبی، پلاستیکی یا فلزی است که به منظور ایجاد فاصله بین کف قالب تا مش پایینی یا سقف قالب تا مش بالایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. به این ترتیب، امکان تنظیم ارتفاع قالب و المان‌های دیگر مطابق با طرح فراهم می‌شود.

انواع قالب کوبیاکس کدام هستند؟

قالب‌های سیستم سقف کوبیاکس به سه نوع Cobiax Eco-Line (مدل کروی)، Cobiax Slim-Line (مدل بیضوی) و Cobiax CLS (مدل مربعی-بیضوی) تقسیم می‌شوند.

قالب Cobiax Eco-Line چیست؟

Cobiax Eco-Line یا Cobiax EL، اولین سیستم اجرای سقف کوبیاکس با استفاده از قالب‌های ساده کروی است. این سیستم برای ساخت سقف‌هایی با دهانه بلند و ضخامت زیاد مناسب است. ماژول‌های مورد استفاده برای اجرای سقف کوبیاکس EL از ۵ تا ۸ قالب کروی و یک المان نگهدارنده فولادی (تصویر زیر) تشکیل می‌شوند.

استفاده از قالب‌های Cobiax EL، قدیمی‌ترین روش برای اجرای سیستم کوبیاکس به حساب می‌آید. این سیستم برای ساخت سازه‌های مختلف در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته و عملکرد آن تایید شده است. جدول زیر، ویژگی‌های سیستم Cobiax EL را نمایش می‌دهد.

قالب Cobiax Slim-Line چیست؟

Cobiax Slim-Line یا Cobiax SL، نسل دوم سیستم کوبیاکس با المان‌های بیضوی شکل است. شکل بیضوی قالب‌های این سیستم، جابجایی و نصب آن را ساده‌تر می‌کند. سیستم SL را می‌توان به عنوان یک گزینه مناسب برای ساخت سقف‌هایی با دهانه بزرگ و ضخامت کم در نظر گرفت.

ماژول‌های Cobiax SL از ۶ تا ۷ قالب بیضوی (دو تکه) و دو المان نگهدارنده فولادی (تصویر بالا) تشکیل می‌شوند. جدول زیر، ویژگی‌های سقف کوبیاکس ساخته شده توسط این قالب را نمایش می‌دهد.

قالب Cobiax CLS چیست؟

Cobiax CLS، نسل سوم سیستم سقف کوبیاکس با استفاده از قالب‌های مربعی-بیضوی است. طراحی جدید این قالب‌ها، امور لجستیک، جابجایی، نصب، ایمنی و عملکرد سیستم کوبیاکس را بهبود بخشیده است. این سیستم را می‌توان برای ساخت سقف‌هایی با دهانه بلند و ضخامت دلخواه مورد استفاده قرار داد.

برخلاف Cobiax EL و Cobiax SL، در اجرای سیستم Cobiax CLS از نگهدارنده‌های فولادی استفاده نمی‌شود (تصویر بالا). جدول زیر، ویژگی‌های این سیستم را نمایش می‌دهد.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید، بازه اجرای سقف کوبیاکس و عملکرد آن با به کارگیری سیستم Cobiax CLS بهبود یافته است. در مجموع، تمامی این سیستم‌ها می‌توانند باعث کاهش هزینه‌های ساخت عضوهای بتنی شوند. به عنوان مثال، برای یک سقف بتنی با ضخامت ۵۵ سانتی‌متر، سیستم‌های کوبیاکس نسبت به سقف‌های توپر، هزینه‌ها را حدود ۳۰ درصد کاهش می‌دهند.

عملکرد سقف کوبیاکس چگونه است؟

عملکرد سقف کوبیاکس بر اساس مفهومی به نام «ناحیه ایکس» (X-Zone) است. این ناحیه، فضای توپر (X شکل) بین دو قالب کوبیاکس است. ناحیه ایکس، وظیفه تحمل بارهای اعمال شده بر دال را بر عهده دارد. هدف سیستم کوبیاکس در طی سال‌های گذشته، بهینه‌سازی ساختار ناحیه ایکس برای بهبود عملکرد دال در مقابل بارهای مختلف و حذف میلگردهای اضافی بوده است.

تحقیقات صورت گرفته بر روی دال‌های توپر نشان می‌دهند که بخش تحت کشش در این دال‌ها عملا بلااستفاده است. یکی از دلایل اصلی گسترش و توسعه دال‌های مجوف نیز همین موضوع است. در طی سالیان گذشته، سیستم‌های دال مجوف انحصاری متعددی به صنعت ساختمان‌سازی معرفی شدند. با این وجود، اکثر این سیستم‌ها تنها به ایجاد حفره درون دال بسنده کرده‌اند و بهینه‌سازی عملکرد بتن را نادیده گرفته‌اند.

تغییرات سیستم کوبیاکس برای بهینه‌سازی ناحیه ایکس، باعث توسعه قالب‌های کروی یا بیضوی به جای قالب‌های مستطیلی (مانند سقف وافل) شد. تصویر زیر، نمای جانبی سقف کوبیاکس را نمایش می‌دهد. همان‌طور که مشاهده می‌کنید، در این سیستم، عرض جان تیرهای تشکیل شده (نواحی رنگی) با نزدیک شدن به سقف و کف دال افزایش می‌یابد. این ساختار، عملکرد بتن در برابر بارهای کششی را افزایش می‌دهد و نیاز به میلگردهای اضافی را از بین می‌برد.

اجرای سقف کوبیاکس چگونه صورت می‌گیرد؟

اجرای سقف کوبیاکس طی هفت مرحله شامل آماده‌سازی و قالب‌بندی سقف، آرماتوربندی کف، آماده‌سازی و چیدین قالب‌های کوبیاکس، آرماتوربندی بالای قالب‌ها، بتن‌ریزی لایه اول و بتن‌ریزی لایه دوم صورت می‌گیرد. در ادامه، به معرفی هر یک از این مراحل می‌پردازیم.

قالب بندی سقف برای اجرای کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

به منظور اجرای سقف کوبیاکس ابتدا محیط کار برای نصب المان‌های مختلف و بتن‌ریزی آماده می‌شود. این کار توسط قالب‌بندی صورت می‌گیرد. برای قالب‌بندی سقف می‌توان از انواع مختلف قالب بتن (چوبی، مدولار و غیره) استفاده کرد.

قالب‌بندی مناسب، امکان جابجایی راحت و ایمن افراد بر روی محل اجرای سقف را فراهم می‌کند. برای نگهداری و ایمنی بیشتر، باید قالب‌ها را توسط تیرهای نگهدارنده یا شمع‌بندی تقویت کرد.

آرماتوربندی کف در اجرای کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

در مرحله بعد، آرماتوربندی کف توسط مش‌های فولادی و طبق طرح انجام می‌شود. معمولا آرایش مش‌ها به گونه‌ای است که حداقل یک میلگرد در فاصله بین دو قالب مجاور قرار می‌گیرد.

آماده سازی و چیدن قالب کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

پس از قالب‌بندی و آرماتوربندی، ماژول‌ها توسط جرثقیل یا تجهیزات دیگر بر روی محل اجرای سقف کوبیاکس تخلیه می‌شوند. کارکنان، این ماژول‌ها را بر روی محل مورد نظر (طبق طرح) جانمایی می‌کنند.

انواع ماژول کوبیاکس کدام هستند؟

ماژول‌های کوبیاکس دارای دو نوع برجا و نیمه پیش ساخته هستند.در نوع برجا، نگهدارنده فولادی با قالب‌های پلاستیکی، به محل پروژه منتقل می‌شود و جانمایی هر ماژول به صورت دستی و مطابق با طرح انجام می‌گیرد.

در روش نیمه پیش ساخته، پنل‌هایی متشکل از قالب‌های پلاستکی، نگهدارنده فولادی و یک لایه بتن در کاخانه و مطابق با مشخصات مورد نظر ساخته می‌شوند (تصویر زیر). جانمایی این پنل‌ها در محل مورد نظر توسط جرثقیل و کارکنان صورت می‌گیرد. سرعت کار در این روش بیشتر است. البته اجرای این روش هزینه بالاتر و نیاز به تجهیزات سنگین دارد.

آرماتوربندی بالای قالب کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

آرماتوربندی بالای قالب کوبیاکس معمولا توسط جانمایی مش‌های فولادی انجام می‌شود. فیکس کردن مش بر روی قالب‌ها نیز توسط بستن آن‌ها به بالای نگهدارنده فولادی صورت می‌گیرد.

جانمایی قالب‌های کوبیاکس باید به گونه‌ای انجام گیرد که قالب‌ها در حین بتن‌ریزی جابجا نشوند. به این منظور، پایین نگهدارنده توسط سیم‌های فولادی به مش‌های پایینی و بالای آن‌ها توسط میلگرد سنجاقی به یکدیگر وصل می‌شوند (تصویر بالا).

نکته: جلوگیری از بالازدگی (آپلیفت) در ماژول‌های نیمه پیش ساخته با بستن مش‌های بالایی به تیرهای مشبک انجام می‌گیرد.

بتن ریزی لایه اول سقف کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

به منظور جلوگیری از جابجا شدن و بالازدگی ماژول‌های برجا، بتن‌ریزی سقف کوبیاکس برجا در دو مرحله انجام می‌گیرد. در این روش، پس از آرماتوربندی بالای قالب‌ها و اطمینان از محکم بودن اتصال بین المان‌ها، سقف تا یک ارتفاع مشخص (حدود ۸ تا ۱۰ سانتی‌متر در محل قرارگیری قالب‌ها) بتن‌ریزی می‌شود.

پس از اتمام بتن‌ریزی، تراکم بتن توسط ویبراتورهای خارجی صورت می‌گیرد. این کار باعث یکدست شدن بتن، پر شدن مناسب فضای بین قالب‌ها و جلوگیری از ایجاد درز سرد می‌شود.

مرسوم‌ترین سیستم بتن‌ریزی در اکثر سازه‌های بتنی، ترکیب پمپ بتن و لوله است. البته در سازه‌های بزرگ امکان استفاده از جرثقیل و دیگر تجهیزات بتن‌ریزی نیز وجود دارد.

نکته: در ماژول‌های نیمه پیش ساخته، نیازی به بتن‌ریزی دو مرحله‌ای نیست.

بتن ریزی لایه دوم سقف کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

مرحله نهایی در اجرای سقف کوبیاکس، ریختن لایه دوم بتن پس از گیرش مناسب لایه اول است. در این مرحله نیز مانند مرحله قبل، بتن تا ارتفاع مشخص ریخته و متراکم می‌شود. زمان مناسب برای شروع بتن‌ریزی لایه دوم به سخت شدن لایه اول بستگی دارد.

الزامات اجرایی و طراحی سقف کوبیاکس چه هستند؟

از مهم‌ترین الزامات اجرایی سقف کوبیاکس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اجرای ماژول‌های کوبیاکس باید مطابق با طرح آرماتوربندی کف و الگوی شبکه‌بندی آن باشد.
• وجود فاصله بین محورهای افقی (آفست) دو قالب مجاز نیست.
• در صورتی که طول ماژول از طول محل اجرا در طرح بیشتر بود، باید ماژول را به اندازه مورد نیاز برش داد.
• به منظور بررسی آمادگی برای شروع بتن ریزی لایه دوم، باید از آزمایش نفوذ میلگرد استفاده کرد. در صورتی که با فشار دادن میلگرد بر روی سطح بتن لایه اول، نوک میلگرد به درون بتن نفوذ کرد، شرایط برای مرحله دوم بتن‌ریزی مناسب نیست. اگر میلگرد به درون بتن نفوذ نکرد و تنها بر روی آن خراش انداخت، شروع مرحله دوم بتن‌ریزی مانعی ندارد.
• در صورت امکان باید از المان اسپیسر بین قالب و مش پایینی/بالایی استفاده کرد.
• به منظور نگهداری و فیکس کردن مش بالایی در نواحی توپر طرح، باید المان نگهدارنده ماژول (قفسه) را بدون قالب پلاستیکی در نواحی مذکور جانمایی کرد.
• فاصله مرکز به مرکز محور ماژول‌ها برای Cobiax El بین ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر و برای Cobiax SL برابر ۳۵ سانتی‌متر است.
• مقاومت فشاری بتن مورد استفاده در اجرای سقف کوبیاکس باید بین 20 تا 55 مگاپاسکال باشد. این مقدار به طول دهانه و ضخامت سقف بستگی دارد.

مزایای سقف کوبیاکس چه هستند؟

استفاده کوبیاکس در ساختمان دارای مزایای متعددی برای معماران، طراحان، سازندگان و پیمانکاران است. به علاوه، این سقف آثار مخرب سیستم‌های دیگر بر روی محیط زیست را نیز کاهش می‌دهد.

مزایای زیست‌محیطی سقف کوبیاکس نسبت به سقف‌های دیگر عبارت هستند از:

• کاهش مصرف CO₂: مصرف کم بتن در سقف کوبیاکس باعث کاهش ۲۰ درصدی کربن دی اکسید و دیگر مواد سمی نسبت به سازه‌های مشابه شده است.
• استفاده از پلاستیک بازیافتی: قالب‌های کوبیاکس به طور کامل توسط مواد بازیافتی ساخته می‌شوند.
• کاهش مصرف انرژی: کاهش میزان مصالح مصرفی و استفاده از مواد بازیافتی، باعث کاهش ۲۲ درصدی مصرف انرژی در سیستم کوبیاکس شده است.

از مزایای کوبیاکس برای معماران می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آزادی عمل در طراحی: امکان ساخت دهانه‌های بزرگ، محدودیت‌های سازه‌ای برای طراحی‌های منحصر به فرد را از بین می‌برد.
• ضخامت کمتر دال و دیوار: ضخامت پایین و وزن کم، نه تنها بر روی ظاهر سازه تاثیر می‌گذارد، بلکه میزان استفاده مصالح را نیز کاهش می‌دهد.
• ستون‌های کمتر: به دلیل وزن پایین دال‌های کوبیاکس، تعداد ستون‌های مورد نیاز کاهش می‌یابد. این موضوع، باعث افزایش انعطاف‌پذیری در طراحی و استفاده بهینه از فضای داخلی می‌شود.

مزایای اصلی کوبیاکس برای سازندگان عبارت هستند از:

• کاهش هزینه: المان‌های ساخته شده توسط کوبیاکس، از ظرفیت باربری مناسب با ضخامت و وزن کم‌تر بهره می‌برند. از این‌رو، هزینه‌های کلی ساخت کاهش می‌یابد.
• افزایش سرعت اجرا: یکپارچگی دال‌های کوبیاکس، فرآیندهای اضافی را حذف می‌کند.
• افزایش کاربری: ساختمان‌های ساخته شده توسط کوبیاکس، انعطاف‌پذیری بالایی از نظر کاربری و تغییر کاربری دارند. این مسئله می‌تواند در شرایط مختلف، فرصت‌های اقتصادی خوبی را برای صاحبان ساختمان فراهم کند.
• سود بیشتر: در بسیاری از موارد، ضخامت پایین سقف‌های کوبیاکس به معنای فراهم شدن امکان ساخت تعداد طبقات بیشتر است. به علاوه، ضخامت پایین دیوارهای کوبیاکس نیز فضای داخلی بیشتری را برای سازه فراهم می‌کند. این عوامل، سود پروژه را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهند.

از مزایای مهم کوبیاکس برای مهندسان می‌توان موارد زیر را نام برد:

• ساختار ساده: ثبت اطلاعات سازه و عضوهای آن در هنگام استفاده از کوبیاکس بسیار ساده است.
• حفظ شکل: به دلیل وزن پایین دال، تغییر شکل سقف‌ها کاهش می‌یابد و سازه شکل کلی خود را به خوبی حفظ می‌کند.
• المان‌های باریک: کاهش بار، امکان طراحی و اجرای المان‌های باریک و ظریف را فراهم می‌کند.
• اعمال بار کمتر به فونداسیون و روسازه: ضخامت پایین دال‌های کوبیاکس، باعث توزیع بهتر بار بر روی فونداسیون می‌شود. به این ترتیب می‌توان ابعاد فونداسیون را کاهش داد. به علاوه، بارهای کمتر به طراح اجازه می‌دهد تا ابعاد ستون‌های نگهدارنده را کاهش دهد یا آن‌ها را به کلی حذف کند.
• عملکرد لرزه‌ای بهتر: ساختار عضوهای کوبیاکس باعث بهبود مقاومت سازه در برابر بارهای دینامیکی می‌شود.

مزایای کوبیاکس برای پیمانکاران عبارت هستند از:

• زمان اجرای کمتر: برخلاف سقف‌های پیچیده، سقف کوبیاکس نیازی به پیش تنیدگی ندارد. این موضوع، بسیاری فعالیت‌های وقت‌گیر را حذف می‌کند و زمینه اجرای سقف بر اساس برنامه را فراهم می‌کند.
• مصالح مورد نیاز کمتر: استفاده از سقف کوبیاکس باعث کاهش 35 درصدی مصرف بتن و هزینه‌های مربوط به آن می‌شود.
• اجرای ساده: جانمایی قالب‌های کوبیاکس ساده است و نوع CLS آن، نیاز به آرماتوربندی را نیز حذف می‌کند.
• کاهش مشکلات حمل و نقل: کاهش مصرف بتن، تعداد تراک میکسرهای مورد نیاز برای تحویل بتن به محل پروژه را کاهش می‌دهد. این موضوع، باعث پیوستگی فرآیند بتن‌ریزی و کاهش مشکلات ترافیکی برای محدوده ساخت پروژه می‌شود.

معایب سقف کوبیاکس چه هستند؟

در کنار مزایای متعدد، سیستم کوبیاکس دارای معایبی نیز هست. از اصلی‌ترین معایب سقف کوبیاکس می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• هزینه بالا در پروژه‌های کوچک و متوسط
• دشوار بودن فرآیند دپو: ‌انتقال المان‌های کوبیاکس به محل مورد نیاز معمولا توسط جرثقیل انجام می‌شود.
• جان برشی نامنظم
• عدم وجود استاندارد: تا کنون (سال 1400)، هیچ استاندارد طراحی یا لرزه‌ای مشخصی در آیین‌نامه‌های معتبر یا ملی برای سقف کوبیاکس ارائه نشده است.

قیمت سقف کوبیاکس چند است؟

قیمت سقف کوبیاکس معمولا با سقف‌های مشابه‌ای نظیر یوبوت و سقف‌های پیش تنیده مقایسه می‌شود. از عوامل تاثیرگذار بر روی قیمت سقف کوبیاکس می‌توان به هزینه انتقال، مواد سازنده آن، نیروی انسانی، آماده‌سازی و اجرا اشاره کرد. به طور کلی، در صورت برابر بودن مشخصات دال مورد نیاز، قیمت سقف کوبیاکس در هر متر مربع نسبت به گزینه‌های مشابه بیشتر خواهد بود. از این‌رو، اجرای این سیستم در ساختمان‌های کوچک به هیچ وجه اقتصادی نیست.

معرفی فیلم آموزش مقدماتی انواع کف‌ها و سقف‌های سازه‌ای و غیر سازه‌ای

سیستم‌های دال مجوف دو طرفه بتنی، از جدیدترین روش‌های اجرای سقف و کف سازه‌ای هستند. مزایای متعدد این سیستم‌ها، باعث گسترش به کارگیری آن‌ها در ساختمان‌های مسکونی و تجاری شده است. به منظور آشنایی دانشجویان، فارغ‌التحصیلان و علاقه‌مندان حوزه ساخت و ساز با جزئیات اجرایی انواع مختلف سقف و کف، فرادرس، آموزش جامعی را به مدت ۱۸ ساعت و ۸ دقیقه در قالب ۱۳ درس تهیه کرده است.

درس دهم این آموزش، مطالبی نظیر پیشینه کوبیاکس، دلایل انتخاب، مفهوم کوبیاکس، اجرای سیستم، انواع گیج ماژول، مزایای استفاده، قابلیت‌ها، برآورد، اجرای مش تحتانی، اجرای مش فوقانی و تسطیح نهایی مورد بحث قرار می‌گیرند.

• برای مشاهده فیلم آموزش مقدماتی انواع کف ها و سقف های سازه ای و غیر سازه ای + اینجا کلیک کنید.

طراحی سقف کوبیاکس چگونه انجام می‌شود؟

طراحی سقف کوبیاکس به بارهای مورد انتظار، نوع قالب مورد استفاده، ضخامت و ابعاد دال بستگی دارد. به طور کلی، محاسبات این نوع سقف مشابه سقف‌های بتن مسلح است. تصویر زیر، نمای جانبی سیستم کوبیاکس SL به همراه پارامترهای مهم طراحی آن را نمایش می‌دهد. توجه داشته باشید که پارامترهای طراحی سیستم کوبیاکس EL مشابه SL هستند.

• h_d: ضخامت دال
• e: فاصله مرکز به مرکز قالب‌های مجاور
• h_u: ارتفاع نگهداری
• h_k یا h_ks: ارتفاع کلی المان ثابت‌شده
• C_nom: ارتفاع پوشش بتن بر روی قالب
• h_bew: ضخامت مش
• c_i: ارتفاع اسپیستر یا دیگر المان‌های میانی
• h_ft: ضخامت پنل نیمه پیش ساخته

برای روش برجا، باید شرط زیر در طراحی برقرار باشد:

$$
h_{u} \leq h_{d}-\left(c_{n o m, o}+h_{b e w, o}+c_{i, o}+c_{n o m, u}+h_{b e w, u}+c_{i, u}\right)
$$

در روش نیمه پیش ساخته برای حالت عادی داریم:

$$
\begin{array}{l}
\left(h_{\text {bew,u }}+c_{i, u}\right) \geq c_{f t, m i n} \\
h_{u} \leq h_{d}-\left(c_{n o m, o}+h_{b e w, o}+c_{i, o}+h_{f t}+h_{b e w, u}+c_{i, u}\right) \\
h_{k} \leq h_{d}-\left(c_{n o m, o}+h_{b e w, o}+c_{i, o}+h_{f t}\right)
\end{array}
$$

در صورت استفاده از المان‌های مخصوص فیکس کردن هم خواهیم داشت:

$$
\begin{array}{l}
\left(h_{\text {bew,u }}+c_{i, u}\right) < c_{f t, m i n} \\
h_{ks} \leq h_{d}-\left(c_{n o m, o}+h_{b e w, o}+c_{i, o}+h_{f t}\right)
\end{array}
$$

تصویر زیر، نمای جانبی سیستم کوبیاکس CLS به همراه پارامترهای مهم طراحی آن را نمایش می‌دهد.

در طراحی این نوع سقف کوبیاکس باید روابط زیر رعایت شده باشد:

$$
\begin{array}{l}
\mathrm{h}_{\mathrm{u}}\leq\mathrm{h}_{\mathrm{d}}-\left(\mathrm{c}_{\mathrm{nom},\mathrm{o}}+\mathrm{h}_{\mathrm{bew},\mathrm{o}}+\mathrm{c}_{\mathrm{i},\mathrm{o}}+\mathrm{c}_{\mathrm{nom},\mathrm{u}}+\mathrm{h}_{\mathrm{bew},\mathrm{u}}+\mathrm{c}_{\mathrm{i},\mathrm{u}}\right)\\
\mathrm{d}_{2,\mathrm{hk},\mathrm{min}}\leq\mathrm{c}_{\mathrm{nom},\mathrm{o}}+\mathrm{h}_{\text{bew},\mathrm{o}}+\mathrm{c}_{\mathrm{i},\mathrm{o}}+\mathrm{h}_{\mathrm{dis},\mathrm{o}}\\
\mathrm{d}_{2,\mathrm{hk},\min}\leq\mathrm{c}_{\mathrm{nom},\mathrm{u}}+\mathrm{h}_{\mathrm{bew},\mathrm{u}}+\mathrm{c}_{\mathrm{i},\mathrm{u}}+\mathrm{h}_{\mathrm{dis},\mathrm{u}}
\end{array}
$$

• d_2,HK,min: حداقل ضخامت دال از بالا تا پایین فضای خالی
• h_dis,o: فاصله فضای خالی تا لبه بالایی المان نصب‌شده
• h_dis,u: فاصله فضای خالی تا لبه پایینی المان نصب‌شده
• h_d: ضخامت دال
• h_u: ارتفاع نگهداری
• C_nom: ارتفاع پوشش بتن بر روی قالب
• h_bew: ضخامت مش
• c_i: ارتفاع اسپیستر یا دیگر المان‌های میانی

نرم افزار اختصاصی طراحی سقف کوبیاکس

به منظور ساده‌تر شدن فرآیند طراحی، شرکت کوبیاکس نرم افزار اختصاصی «Cobiax Quick & Light» را به طور رایگان در اختیار کاربران قرار داده است. در این نرم افزار، علاوه بر ارائه انواع دتایل اجرایی، امکان وارد کردن پارامترهای مختلفی نظیر ضخامت المان‌های سطح مقطع سقف، نوع قالب، ابعاد قالب، روش اجرا، نوع درز، مقاومت در برابر آتش و ویژگی‌های بتن فراهم شده است.

با وارد کردن هر یک از پارامترها، تصویر سطح مقطع سقف کوبیاس مطابق با تغییرات اعمال شده تغییر می‌کند. به علاوه، نتایج پارامترهای بارگذاری نیز بر اساس استاندارد انتخابی به نمایش درمی‌آیند. به عنوان مثال، تصویر زیر، نمونه‌ای از داده‌های وارد شده برای سقف کوبیاکس SL را نمایش می‌دهد.

در هر مرحله از طراحی می‌توانید جزئیات المان‌های سطح مقطع را مطابق تصویر زیر مشاهده کنید.

علاوه بر این، امکان گرفتن خروجی از نتایج به صورت گزارشی از اطلاعات ورودی و نتایج خروجی طراحی نیز وجود دارد.

به منظور آشنایی بیشتر و بهتر با انواع سقف‌های سازه‌ای، پیشنهاد می‌کنیم مطالب زیر را نیز مطالعه کنید:

• دال بتنی چیست ؟ | معرفی انواع، کاربردها و ویژگی‌ها — به زبان ساده
• سقف یوبوت چیست ؟ — اجرا و طراحی سقف یوبوت | به زبان ساده
• سقف کامپوزیت چیست ؟ — انواع، اجزا و دتایل اجرا — به زبان ساده
• بارگذاری سقف کامپوزیت — آشنایی با مبانی طراحی | به زبان ساده
• سقف عرشه فولادی چیست ؟ — اجزا، انواع و دتایل اجرایی | به زبان ساده
• سقف سیاک چیست ؟ — الزامات و مراحل اجرا — به زبان ساده