سقف کوبیاکس چیست؟

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.

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.

مزایای معماری سیستم سقف کوبیاکس:

برای طراحی یک ساختمان همیشه دغدغه معماران برای طراحی سقف ها این بوده است که در هنگام طراحی از انعطاف پذیری در پلان معماری مثل کاهش عددی ستون ها، امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف و غیره را داشته باشند. فناوری سقف کوبیاکس این امکانات را به معماران می دهد که بتوانند از جمله:

انعطاف پذیری در پلان معماری (کاهش عددی ستون ها)

قابلیت پذیرش کاربری های گوناگون

سهولت تغییر کاربری افقی و عمودی

امکان اجرای کنسول تا ۷ متر

امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف

افزایش فضای مفید (قابلیت اجرای دهانه تا ۱۸ متر بدون اجرای ستون) را داشته باشند.

مزایای اقتصادی سیستم فناوری سقف کوبیاکس:

همیشه در پروژه های عمرانی نگرانی کافرمایان بر سر قیمت ها بوده و تا جایی که ممکن است می خواهند پروژه با کمترین قیمت و سریع و با کیفیت انجام شود و به همین سبب رقابت بین شرکت‌های پیمانکاری باعث شده که در پی پیشرفت و بهبود و به دنبال یافتن راهکار‌های جدید در صنعت ساخت و ساز باشند تا بتوانند پاسخگوی کارفرمای خود باشند و در نتیجه پروژه را اذعان خودشان کنند.

سقف کوبیاکس به پیمانکاران این امکان را می دهد که با توجه به مزایای اقتصادی بودن فناوری سقف کوبیاکس، این فناوری را به پیمانکاران خود پیشنهاد بدهند و برنده مناقصه بشوند زیرا از مزایای اقتصادی بودن این نوع سقف میتوان به موارد ذیل اشاره کرد:

۱. کاهش مصرف بتن

۲. کاهش زمان ساخت

۳. کاهش مصرف آرماتور

۴. کاهش المان های سازه ای

۵. کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف

۶. کاهش هزینه های اجرای تأسیسات (حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها)

همانطور که قبلا گفته شد این سیستم در پروژه های کوچک مقرون به صرفه نیست.

مزایای فنی سیستم کوبیاکس

مزایای فنی عبارت اند از:

باربری ۲ محوره

بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی (ستون های لاغرتر، کاهش ۴۰ درصدی حجمی و عددی ستون ها) …

بهینه سازی دال و فونداسیون (کاهش بارهای وارد بر پی، دال های تا ۳۰ درصد سبک تر)

بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی)

کاهش ارتفاع کلی سازه (بهینه سازی ارتفاع سقف)

مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله (کاهش اثر آسیب های لرزه ای، کاهش ارتفاع و سبک شدن سازه)

حذف تمام تیرهای اصلی

کنترل خیز بهتر

مزایای سقف کوبیاکس در مقایسه با سقف های دیگر:

در سیستم کوبیاکس اعضای دال سقف شامل بتن، آرماتور، توپی های توخالی پلاستیکی، و قفسه مسلح می باشد. توپی های توخالی در هسته مرکزی قفسه مسلح قرار گرفته و یک قفسه مدولار مسلح ایجاد می کند. این کیج مسلح مابین ۲ لایه آرماتور زیرین و رویین دال قرار گرفته و با حذف بتن غیرباربر از درون دال موجب سبک سازی آن می شود. در این سازه سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی سازه شامل ترکیب دال و ستون (تقریباً قاب ساده) و دیوار برشی بتنی با شکل پذیری متوسط می باشد.

قابلیت های دیگر کوبیاکس:

کوبیاکس قابلیت انطباق با هر گونه معماری را داراست. نحوه چیدمان گوی های توخالی، اندازه و شکل دال بتنی بر اساس مقتضیات پروژه تعیین می گردند. کوبیاکس را می توان همراه با تکنیک های ساختمانی از قبیل پس کشیدگی و یا سازه های مرب در دهانه بلندتر از ۱۸ متر مورد استفاده قرار داد.

اجرای تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی مشابه روش های سنتی و با قابلیت اجرا در ضخامت دال همانند تصاویر زیر می باشد.

علاوه بر روش اجرای درجا، قابلیت اجرا به روش نیمه پیش ساخته نیز وجود دارد.

معایب سقف کوبیاکس:

تا به امروز تنها دو عیب توانسته اند از فناوری سقف کوبیاکس بگیرند که در نوع خود میتوان گفت سقف کوبیاکس فقط مزایا دارد تا معایب.

یکی از معایب سقف کوبیاکس این است که فناوری سقف کوبیاکس اختراع و خلاقیت مهندسین سوئیسی و آلمانی است و به طور عمده میتوان اذعان داشت آن ها در مناطقی هستند که خطر زلزله تهدید عمده ای برای آن ها بحساب نمی آید و هنوز میزان مقاومت این سقف ها در برابر زلزله کاملا روشن نیست و همچنین در هیچ یک از آئین نامه‌های مربوط به زلزله برای سقف کوبیاکس استاندارد مشخصی تعریف نشده است.

دومین معایب در تکنولوژی سقف کوبیاکس مقرون به صرفه نبودن آن در پروژه های کوچک است در حقیقت مالکین منفرد ساختمان‌ها نمی‌توانند از مزیت‌های بسیار این نوع سقف بهره مند شوند.

جزئیات سقف کوبیاکس

 

برشی از یک سقف کوبیاکس

مقایسه سازه سنتی با سازه بهینه شده با استفاده از کوبیاکس