سقف کوبیاکس چیست و چگونه اجرا می شود؟
آیا می‌شود درصنعت ساخت‌وساز، ساختمان‌هایی بسازیم که همچون سازه‌های بتنی استحکام قابل قبولی داشته باشند اما در مقابل، وزنشان کمتر از سازه‌های بتنی باشد تا فشار وارده بر تیرها، ستون‌ها و سقف ساختمان کاهش یابد. چنانچه چنین امکانی وجود داشته باشد نیاز ما به مصالح ساختمانی کمتر می‌شود و همین عامل باعث کاهش هزینه‌های پروژه‌های عمرانی و همینطور آسیب کمتر به محیط زیست‌مان می‌شود.
مقدمه
سقف یکی از مهم‌ترین بخش‌های هر سازه است که نقش تعیین‌کننده‌ای در استحکام، زیبایی و کارایی ساختمان دارد. در دهه‌های اخیر، روش‌های نوینی برای اجرای سقف‌ها معرفی شده‌اند که یکی از این روش‌ها، سقف کوبیاکس است. این نوع سقف به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، مورد توجه مهندسان و معماران قرار گرفته است. در این مقاله، به بررسی کامل سقف کوبیاکس، نحوه اجرا، مزایا، معایب و مقایسه آن با دیگر انواع سقف‌ها پرداخته خواهد شد.
سقف کوبیاکس چیست؟
سقف کوبیاکس نوعی سقف دال دوطرفه توخالی است که با استفاده از گوی‌های پلاستیکی توخالی در میان لایه‌های بتنی ساخته می‌شود. این سیستم باعث کاهش وزن سقف، افزایش مقاومت و کاهش مصرف بتن و فولاد می‌شود. برند Cobiax که در سوئیس تأسیس شده است، اولین بار این فناوری را توسعه داد و امروزه این نوع سقف با نام تجاری کوبیاکس شناخته می‌شود.
اجزای تشکیل‌دهنده سقف کوبیاکس
گوی‌های پلاستیکی (P.E.T): از پلی‌اتیلن یا پلی‌پروپیلن ساخته شده‌اند و وظیفه ایجاد حفره‌های توخالی در سقف را بر عهده دارند.
مش آرماتور تحتانی: این مش در قسمت پایین سقف قرار گرفته و نقش اصلی در تحمل بارهای وارده را دارد.
مش آرماتور فوقانی: این بخش در قسمت بالای سقف اجرا می‌شود و وظیفه تقویت و انتقال بارهای زنده و مرده را بر عهده دارد.
بتن: ماده اصلی برای ساختار سقف که با قرارگیری در میان آرماتورها و اطراف گوی‌ها، سازه‌ای مقاوم ایجاد می‌کند.
قالب‌بندی: برای نگهداری بتن و آرماتورها در حین اجرا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
نحوه اجرای سقف کوبیاکس
اجرای سقف کوبیاکس شامل چندین مرحله است که به شرح زیر می‌باشد:
قالب‌بندی و اجرای شبکه آرماتور تحتانی
ابتدا قالب‌بندی سقف با استفاده از قالب‌های فلزی یا چوبی انجام می‌شود.
شبکه میلگردهای تحتانی بر روی قالب‌بندی اجرا شده و در محل‌های مشخص قرار داده می‌شود.
قرار دادن گوی‌های پلاستیکی
گوی‌های توخالی مطابق با نقشه اجرایی، در فواصل مشخص روی شبکه آرماتور تحتانی چیده می‌شوند.
گوی‌ها با استفاده از سیم مفتول به شبکه آرماتور تحتانی متصل می‌شوند تا در هنگام بتن‌ریزی جابه‌جا نشوند.
اجرای شبکه آرماتور فوقانی
پس از قرار دادن گوی‌ها، شبکه میلگردهای فوقانی بر روی آنها اجرا می‌شود.
این آرماتورها وظیفه تأمین مقاومت سقف در برابر بارهای خمشی را بر عهده دارند.
بتن‌ریزی
بتن‌ریزی در دو مرحله انجام می‌شود: ابتدا لایه‌ای از بتن برای تثبیت شبکه آرماتور و گوی‌ها ریخته شده و سپس بتن‌ریزی نهایی صورت می‌گیرد.
عملیات ویبره بتن برای جلوگیری از ایجاد حباب‌های هوا و افزایش کیفیت بتن انجام می‌شود.
باز کردن قالب‌ها و عمل‌آوری بتن
پس از گیرش اولیه بتن، قالب‌های جانبی برداشته شده و عمل‌آوری بتن برای افزایش مقاومت نهایی آن انجام می‌شود.
مزایای سقف کوبیاکس
سقف کوبیاکس در مقایسه با دیگر سیستم‌های سقف‌سازی، دارای مزایای متعددی است که شامل موارد زیر می‌شود:
کاهش وزن سازه: استفاده از گوی‌های توخالی موجب کاهش 25 تا 35 درصدی وزن سقف می‌شود.
کاهش مصرف مصالح: به دلیل حذف بتن غیرضروری، میزان مصرف بتن و فولاد کاهش می‌یابد.
افزایش مقاومت در برابر زلزله: کاهش وزن سازه موجب کاهش نیروی زلزله وارده بر ساختمان می‌شود.
بهینه‌سازی فضا: به دلیل کاهش تعداد ستون‌ها، طراحی فضاهای داخلی ساختمان انعطاف‌پذیرتر خواهد بود.
کاهش هزینه‌ها: با کاهش میزان مصرف بتن و میلگرد، هزینه‌های ساخت کاهش پیدا می‌کند.
سرعت بالای اجرا: اجرای سقف کوبیاکس به دلیل طراحی مدولار و کاهش حجم کار، سریع‌تر از روش‌های سنتی است.
مقاومت بالا در برابر آتش: این سقف به دلیل نوع طراحی و مواد مصرفی، مقاومت قابل توجهی در برابر آتش دارد.
سازگاری با معماری‌های مختلف: این سقف قابلیت اجرا در ساختمان‌های مسکونی، تجاری، صنعتی و اداری را دارد.
معایب سقف کوبیاکس
با وجود مزایای متعدد، سقف کوبیاکس دارای معایبی نیز هست:
هزینه اولیه بالا: این سیستم در پروژه‌های کوچک هزینه اجرایی بیشتری نسبت به سیستم‌های سنتی دارد.
کمبود آیین‌نامه‌های داخلی: استانداردهای مربوط به این نوع سقف در ایران هنوز کامل نشده است.
نیاز به دقت بالا در اجرا: اجرای دقیق و صحیح این سقف مستلزم استفاده از نیروی کار ماهر است.
مقایسه سقف کوبیاکس با سقف وافل
سقف کوبیاکس و سقف وافل از نظر عملکرد شباهت‌های زیادی دارند اما تفاوت‌هایی نیز بین آنها وجود دارد:
هزینه اجرا: سقف وافل هزینه کمتری نسبت به سقف کوبیاکس دارد.
سرعت اجرا: سقف وافل به دلیل ساختار ساده‌تر، سرعت اجرای بالاتری دارد.
مقاومت در برابر آتش: سقف کوبیاکس مقاومت بیشتری نسبت به وافل دارد.
حداکثر دهانه قابل اجرا: سقف وافل تا 17 متر و سقف کوبیاکس تا 11 متر دهانه را پوشش می‌دهد.
همه چیز در مورد سقف کوبیاکس
مهندسان در پاسخ به سوال فوق و با آزمون و خطاهای بسیار و محاسبات دقیق به راه‌حل‌هایی رسیده‌اند که یکی از آنها اجرای سقف کوبیاکس است. در طی این فرآیند مهندسان طی یک عملیات دقیق، بدون آنکه به استحکام سازه آسیب بزنند و عملکرد کلی آن را تحت تأثیر قرار دهند به کمک گوی‌های پلاستیکی توخالی، حفره‌هایی در دل سقف‌های بتنی ایجاد می‌کنند. جنس این گوی‌های پلاستیکی که در سقف کوبیاکس از آن استفاده می‌شود پلی‌اتیلن بوده و وزن آنها بسیار کم است. در واقع در سقف‌های کوبیاکس فضایی که می‌بایست با بتن پر می‌شد را با یک گوی خالی جایگزین کرده و در نتیجه وزن ساختمان را کاهش می‌دهند.
سقف‌های کوبیاکس به مانند سقف‌های سنتی و دال بتنی قوی هستند و در مقایسه با آنها مقاومت قابل قبولی از خود بروز می‌دهند در حالی که سبک‌تر از سقف‌های تمام بتنی هستند که این مزیت فوق‌العاده‌ای محسوب می‌شود. استفاده از سقف کوبیاکس و سایر سقف‌های نوینی که در پی کاهش وزن ساختمان هستند در کشورهایی که برنامه‌های شهرسازی مبتنی بر توسعه‌ی پایدار دارند و به محیط زیستشان اهمیت بیشتری می‌دهند متداول‌تر است.
اما چرا به این نوع سقف کوبیاکس گفته می‌شود؟ دلیل آن این است که این سقف‌ها در ایران اغلب با نام شرکتی سوئیسی که به برند کوبیاکس (cobiax) مشهور است عرضه می‌شوند و گر نه اسم این نوع سقف دال دو محوره‌ی توخالی است.
اجرای سقف کوبیاکس
همانطور که گفته شد در این شیوه‌ی سقف‌سازی با استفاده از گوی‌های پلاستیکی توخالی در شبکه‌ی از پیش‌ساخته شده‌ای از میلگردها که به آن مش آرماتور گفته می‌شود حفره ایجاد می‌کنیم. با دفن شدن این گوی‌های پلی‌اتیلنی پرحجم و سبک در داخل بتن می‌توان تا 35 درصد از وزن سقف را کاهش داد که این حد از کاهش وزن ساختمان بسیار حائز اهمیت است چرا که صرفه‌ی اقتصادی بالایی ایجاد می‌کند و تقریبا همان نقش بتن جامد را در انتقال نیروهای وارده به ستون‌ها، فونداسیون و دیوارهای برشی ایفا می‌کند به این ترتیب که هم نیروهای زنده و هم نیروهای مرده را به صورت دو طرفه به تیرهای کناری انتقال می‌دهد. معمولا ضخامت سقف کوبیاکس از ضخامت سقف‌های بتنی و تیرچه بلوک متفاوت است که همین عامل مزیت رقابتی مهمی در طراحی و ساخت سقف‌های کوبیاکس محسوب می‌شود.
نتیجه‌گیری
سقف کوبیاکس یکی از نوآورانه‌ترین و مدرن‌ترین سیستم‌های سقف‌سازی است که با کاهش وزن، بهینه‌سازی مصرف مصالح و افزایش مقاومت ساختمان، مزایای چشمگیری نسبت به روش‌های سنتی دارد. با این حال، نیاز به دقت بالا در اجرا و هزینه اولیه بیشتر از جمله چالش‌های آن محسوب می‌شود. در نهایت، انتخاب بین سقف کوبیاکس و سایر سیستم‌های سقف‌سازی باید بر اساس نیاز پروژه، هزینه‌ها و شرایط اجرایی انجام شود
