مقایسه سقف کوبیاکس با سقف پیش تنیده
به طور کلی افزایش طول دهانه‌ها برای ایجاد فضاهای بزرگتر موجب افزایش وزن سازه و در نتیجه ابعاد اجزای باربر سازه‌ای و هزینه‌های اجرایی میشود. همچنین با توجه به اینکه سقف‌ها بیشترین سهم را از وزن کلی سازه دارا هستند، کاهش وزن سقف‌ها از اهمیت ویژه‌ای در سبک سازی سازه برخوردار است. در صد سال اخیر روش‌های متنوعی برای کاهش وزن سازه ارائه شده، که می توان به سیستم پیش تنیدگی یا استفاده از مصالح با وزن مخصوص پایین در مکان‌هایی که اهمیت سازه‌ای ندارند، اشاره نمود.
کوبیاکس و سقف پیش تنیده به روش پس کشیده
پیش تنیدگی به دو روش عمده پیش کشیدن (Pre Tension) و پس کشیدن (Post Tension) انجام میشود. در سقف‌های بتنی پیش تنیده پس کشیده، نیروی پیش تنیدگی در بتن، توسط کشش کابلها بعد از ریختن بتن و رسیدن بتن به مقاومت لازم، ایجاد میشود. در اجرای سقف‌های PT ابتدا غلاف‌های فلزی جایگذاری میشوند. سپس، کابلها درون غلاف‌ها قرار گرفته و پس از بتن ریزی و رسیدن بتن به مقاومت لازم، (میزانی ذکر شده در مدارك محاسباتی طرح) کشیده میشوند. در مرحله بعد به منظور محافظت کابلها در برابر خوردگی و زنگ زدگی، گروت یا دوغاب سیمانی مخصوص و یا مواد پلیمری مانند انواع مناسب قیر یا گریس به درون غلاف‌ها تزریق میشود. سیستم سقف پیش تنیده پس کشیده دو نوع هستند.
چسبیده (Bonded)
با این روش کابل‌های پس کشیده از میان غلاف‌های تخت ممتد وکوچک از جنس گالوانیزه عبور می‌کند که داخل غلاف‌ها پس از بتن ریزی و کشیده شدن کابلها با دوغاب پر میشود.
نچسبیده (un-Bonded)
در این روش هر کابل داخل یک غلاف پلاستیکی قرار دارد (کابل قابلیت حرکت درون غلاف پلاستیکی را دارد) و مستقیماً توسط یک مهار نگه داشته میشود. پس از بتن ریزی و کسب مقاومت فشاری مورد نیاز کابلها کشیده میشوند. در این روش نیروی فشاری از طریق مهارهای انتهایی به بتن منتقل شده و کابل در طول خود پیوندی با بتن ندارد. از آنجایی که نیازی به تامین چسبندگی بین کابل و بتن وجود ندارد، عملیات تزریق گروت در این
سیستم حذف میشود.
تامین مصالح
سیستم‌های پس کشیده
از آنجاییکه در سیستم‌های پس کشیده تامین قطعات جزاً و یا کلاً از خارج از کشور است، با توجه به تحریم‌های بین المللی استفاده از آنها ممکن است خطرات، هزینه‌ها و یا تاخیراتی را به پروژه تحمیل کند.
در روش پس کشیده هر کابل به یک مهار انتهایی متصل میشود و مهار انتهایی محل انتقال نیروی فشاری از کابل به بتن است. نتیجتاً از آنجایی که کابلها، به جهت دارا بودن مشخصاتی چون مقاومت کششی بالا، مقاومت در برابر افت و وادادگی و انعطاف پذیری، نقش بسیار مهم و حیاتی دارند، در نتیجه نسبت به خطاهای ساخت، اجرا یا بهره‌برداری بسیار آسیب پذیر و خطر آفرین هستند.
کابل‌های مربوط به سیستم پس کشیده مانند کابل‌های برق به روی حلقه‌های چوبی بزرگ بسته شده‌اند و برای بردن آنها به روی سقف نیاز به یک فضای دپو با طول زیاد داریم تا کابلها بر روی یک پایه فلزی قرار گرفته و در طول‌های حدود ۲۰ و ۲۵ متر بریده شوند. بنابراین فضای دپو مورد نیاز برای سیستم پس کشیده باید حداقل عرضی در حدود ۵/۴ و طولی ۳۰ متر داشته باشند.
کوبیاکس
کیج‌های کوبیاکس از مفتول ۵، ۶ و گوی‌های آن از جنس پلی اتیلن هستند که تماماً و کاملاً در داخل کشور تهیه و تولید میشوند و هیچ گونه وابستگی به خارج از کشور در مراحل مختلف تولید، اجرا و بهره برداری ندارند. با عنایت به اینکه این کیج ماژول‌ها (گوی‌های کوبیاکس) نقش باربری در ساختمان ندارند و تنها نقش پر کننده را دارند و به محض رسیدن به مقاومت مورد نیاز بتن ماموریت آنها به پایان می‌رسد. لذا استحکام ساختمان ارتباطی با گوی‌ها نخواهد داشت. کیج ماژول‌های کوبیاکس با توجه به مقدار مورد نیاز برای هر سقف پروژه قبل از اجرای آن سقف سفارش داده میشوند و به صورت کاملاً آماده به محل پروژه ارسال میشوند. با توجه به اینکه آنها طول‌های حدود ۲۲ متری دارند، دپو کردن آنها نیاز به فضای زیادی نمی‌خواهد.
نصب مصالح
پس کشیده
در اجرای سقف به روش پس کشیده بخش اعظمی از کار (مانند جایگذاری و کشیدن کابلها) باید توسط نیروی متخصص انجام پذیرد. این امر نیاز به هماهنگی اکیپ اجرایی با نیروی کار خارج از محل پروژه دارد. توصیه میشود در سیستم پس کشیده برای بلند کردن دسته‌ای کابل‌های بریده شده و یا کویل کابلها، تاور کرین در محل پروژه قرار گیرد زیرا کار کردن با بالابر و جرثقیل بدلیل وزن بالای کابلها مشکل است.
کشیدن کابلها
بعد از اینکه بتن به مقاومت فشاری مورد نیاز رسید، می‌توان عملیات کشش کابلها را آغاز نمود. هر کابل از یک طرف یا از هر دو طرف (در صورت نیاز) کشیده میشود. میزان افزایش طول هر کابل با توجه به طول و پروفیل آن محاسبه شده و پس از کشش نیز اندازه گیری میشود. بدین ترتیب صحت اجرای عملیات کنترل میشود. برای اعمال نیروی پیش تنیدگی به کابل از جک هیدرولیک استفاده میشود. پمپ هیدرولیک نیروی مورد نیاز را برای کشش فراهم کرده و عملیات کشش توسط جک انجام میشود. کالیبراسیون (واسنجی) جک و پمپ در کشش کابلها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.
جهت برآورد سرعت اجرای این سیستم می‌توان گفت کابل‌های یک سقف حدود ۱۵۰۰ متری پس کشیده در سه روز با ۸ نیروی کار جایگذاری خواهد شد. آرماتورهای مورد نیاز در سقف پس کشیده شامل کلاف‌های کناری، آرماتورهای تقویتی روی ستون‌ها و دیوارها، آرماتورهای مربوط به برش پانچ، آرماتورهای اطراف بازشوها و …است که در این مرحله روی سقف نصب میشوند. حجم آرماتوربندی در این روش در مقایسه با دال بتن آرمه کمتر است و عملاً آرماتوربندی بصورت شبکه فوقانی و تحتانی وجود ندارد.
کوبیاکس
به دلیل سهولت اجرای سقف کوبیاکس نیازی به نیروی کار متخصص و ابزار خاصی نبوده و این سقف مانند سایر سیستم‌های بتنی با اکیپ‌های ساده کارگری امکان اجرا دارد. این در حالی است که اجرای سقف پیش تنیده نیاز به اکیپ و تجهیزات اجرایی خاص دارد.
کیج‌های کوبیاکس بدون نیاز به تجهیزات خاص (مانند جرثقیل و تاورکرین)
توسط نیروی کار ساده قابل جابجایی و انتقال به تمام نقاط پروژه هستند. جهت برآورد سرعت اجرای این سیستم می‌توان گفت کیج ماژول‌های یک سقف حدود ۱۵۰۰ متری در یک روز با ۸ نیروی کار جایگذاری خواهد شد.
بتن ریزی
پس کشیده
بتن مورد استفاده در سقف پس کشیده با عیار ۴۵۰ در طراحی نقشه‌ها درنظر گرفته میشود که عموماً بدلیل عدم اطمینان از کیفیت بتن ارائه شده و اهمیت مقاومت بالای مورد نیاز به جهت تحت فشار قرار گرفتن آن پس از کشیدن کابلها، بتن با عیار ۵۰۰ سفارش داده میشود. حساسیت کار در این مورد به دو جهت بالاست، یک به جهت لزوم رسیدن به مقاومت ۸۰ درصد در زمان قبل از کشیدن کابلها و دیگری اینکه در صورتی که به اشتباه بتن به مقاومت مورد نظر نرسد، بتن با مقاومت پایین دچار ترکیدگی خواهد شد. بعد از بستن آرماتورها و قرارگیری کابلها روی سقف، بتن ریزی انجام میشود. در این مرحله باید در مورد ویبره زدن اطراف مهارهای انتهایی دقت کافی به خرج داد. بتن ریزی سقف‌های پس کشیده در یک مرحله انجام می‌گیرد، اما این امر مستلزم دقت بالایی است به این دلیل که در حین بتن ریزی و ویبره کردن اسپیسرها دچار شکستگی و کابلها دچار خوردگی یا جابجایی نشوند. تا زمانی که بتن به مقاومت نرسیده، نمی‌توان کابلها را کشید و قالب‌ها رو باز کرد. در سیستم پس کشیده اجرای کامل سقف حدود سه تا چهار هفته کاری زمان خواهد برد و تنها در ساختمان‌های با اسکلت بتنی قابل اجرا هستند.
از مزایای دال پس کشیده ضخامت کم این دال در مقایسه با دیگر دال‌ها است. البته این موضوع تبعاتی مانند لرزش و ارتعاش این سقف‌ها را بدنبال دارد. به همین جهت برای اجرای سقف پس کشیده در دهانه‌های بلند، به جهت کنترل خیز و ارتعاش، گاهی ضخامت سقف افزایش می‌یابد که موجب سنگین شدن سقف میشود. در سیستم پس کشیده تیرهای آویزدار و کتیبه‌های بیرون زده مشاهده میشود که نیاز به اجرای سقف کاذب را به همراه دارد.
می‌توان گفت یکی از بزرگترین مشکلات سیستم پس کشیده، ایجاد بازشو پس از اجرای سقف است. بدلیل نقش مهم و سازه‌ای کابلها تعبیه بازشو در مسیر کابلها امکان پذیر نیست و آسیب‌های فنی و مشکلات جدی در استحکام سازه ایجاد خواهد کرد. همچنین به لحاظ استفاده از بتن با مقاوت بالاتر، تحت فشار کابل، در هنگام تخریب حالتی مانند انفجار در بتن ایجاد میشود. به همین دلیل گاهی در روش پس کشیده محل‌هایی برای عبور تاسیسات احتمالی در آینده تعیین میشود که مطابقت با نقشه‌های تاسیسات در حین ساخت ندارند.
کوبیاکس
در مورد سقف کوبیاکس عیار بتن در حین طراحی ۳۵۰ درنظر گرفته میشود که در صورت حساسیت کارفرما بتن با عیار ۴۰۰ خریداری میشود. در ضمن بتن مورد استفاده در سقف کوبیاکس بتن معمولی است، در حالی که بتن سقف پس کشیده باید با عیار ۴۰۰ کیلوگرم ساخته شود. از آنجایی که گوی‌های کوبیاکس در قفسه‌ها مهار شده‌اند و جابجایی آنها در قفسه‌ها در حین بتن ریزی به میزانی مجاز است که از قبل در محاسبات در نظر گرفته شده است. تنها اتصال کیج‌ها به میگرد‌های پایین برای ثابت نگه داشتن گوی‌ها هنگام بتن ریزی کافی است.
در این سقف توصیه میشود جهت بتن ریزی آسانتر و جلوگیری از کرمو شدن زیر سقف، بتن ریزی در دو مرحله متوالی صورت گیرد. در ابتدا یک لایه ۱۰ سانتی در کل سقف بتن ریزی و ویبره میشود و سپس در مرحله دوم تا تراز مورد نظر بتن ریزی تکمیل شود. البته باید توجه داشت به هیچ وجه لایه اول به گیرش اولیه نرسد و درز سرد افقی ایجاد نشود. این نوع دال مجوف نیاز به ویبره بیشتری در مقایسه با سقف‌های سنتی دارد اما الزامی نیست ما بین تمام گوی‌ها در هر جهت عمل ویبره انجام شود. فرم کروی شکل گوی‌های کوبیاکس باعث سهولت حرکت بتن به زیر گوی‌ها میشود.
مطلوب‌ترین نوع سازه برای اجرای سقف کوبیاکس، سازه با اسکلت بتنی است کما اینکه اجرای آن با ستون‌های فلزی نیز امکان پذیر است.
در سقف کوبیاکس، با افزایش فاصله بین تار بالا و پایین دال، خود به راحتی می‌تواند خیز و ارتعاش را بدون افزایش بتن مصرفی و سنگین کردن سقف کنترل نماید. همچنین سقف کوبیاکس به دلیل داشتن حفره‌های هوایی داخل سقف، در برابر انتقال صدای هوابرد و گسترش آتش مقاومت خوبی دارد.
در سیستم کوبیاکس تیر در معنای مصطلح قابل حذف بوده که در صورت حذف باربری جانبی توسط دیوارهای برشی تأمین میشود. دیوارهای برشی به همراه عملکرد دیافراگمی دال تخت کوبیاکس، اصل اساسی مقاومت در برابر زمین لرزه در این سیستم است.
