روش اجرای سقف کوبیاکس و مقایسه اقتصادی آن با سقف تیرچه یونولیت

یونولیت سقفی

سقف کوبیاکس (Cobiax) یک نوع سقف جدید است که از نظر سازه ای بر مبنای سقف های دال بتنی دو طرفه اما متفاوت با آنهاست. اساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی « سقف دال 2 طرفه» مشابه سقف های بتنی دال 2 طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد . اجزای این سیستم عبارتند از : مدول قفسه ای و دال بتن آرمه. با توجه به نو بودن این تکنولوژی تاکنون تحقیق جامعی در خصوص روش اجرای کوبیاکس و مزیت های آن و مقایسه  با روش های معمول دیگر صورت نگرفته است که در این مقاله سعی شده است تا به طور کامل روش اجرای این نوع سقف و مزایای بکار گیری آن از لحاظ فنی، معماری ، اقتصادی و … بررسی گردد . با توجه به اینکه شاخص ترین مزیت این روش صرفه اقتصادی می باشد این نوع سقف از نقطه نظر اقتصادی با سقف تیرچه یونولیت  مقایسه گردیده است. در پایان با تحقیقات کتابخانه ای بعمل آمده و بررسی میدانی  پروژه های اجرا شده و مقایسه برآوردهای مالی پروژه های انجام شده در این دو زمینه نتیجه  حاصل شد که اجرای سقف کوبیاکس  از نظر اقتصادی در حدود 5 تا 15 درصد در هزینه اسکلت سازه و بطور کلی در کل ساختمان به صرفه تر می باشد.

امروزه به توجه به اهمیت مقاوم سازی و ساخت ساختمان بهینه با رعایت اصول و مبانی فنی و اقتصادی، لزوم استفاده از سیستم های نوین ساختمانی  در کشور  بیش از پیش احساس می شود . در این راستا تکنولوژی دال کوبیاکس که جایگزین مناسب و ارزان تری برای سیستم های سنتی می باشد، مورد توجه قرار گرفته است . اساس این تکنولوژی به نحوی است که با قرار دادن توپی های خالی پلاستیکی در هسته مرکزی جهت ایجاد قفسه های مدولار مابین دو لایه میلگرد زیرین و روئین دال صورت می گیرد که هدف اصلی در این طرح حذف بتن غیر باربر از درون حجم دال جهت سبک سازی آن می باشد ( شرکت خانه سازی پارسمان سازه، 1393)

مطالعات در زمینه سبک سازی و حذف بتن ناکارآمد از سال 1985 در دانشگاه های آلمان و مجموعه شرکت های گروه فناوری های کوبیاکس در سال 1997 با همراهی مهندسین و متخصصینی از سوئیس و دیگر کشورهای اتحادیه اروپا پایه ریزی و تاسیس شده است و اکنون تبدیل به یک مجموعه متخصص در مورد اسلب های تخت سبک با بتن مسلح شده است. این دانش از سال 1387 به صورت انحصاری در ایران و تعدادی از کشورهای منطقه در اختیار کوبیاکس ایران است( ( رضایی مشیر، 1391) . این نوع دال علاوه بر مطابقت با پلان های معماری گوناگون، به دلیل سبک بودن و کاهش هزینه های ساخت و ساز امروزه مورد توجه بسیاری از مهندسین قرار گرفته است. استفاده از این نوع سقف ها در نهایت منجر به کاهش وزن کلی سازه  همچنین بهبود رفتار سازه در مقابل زلزله می گردد ( خیرالدین، 1389)

تحقیق حاضر با هدف شناسایی کامل روش اجرای سقف کوبیاکس و آشنایی با مزایا و معایب آن از لحاظ فنی، معماری، اقتصادی  و همچنین مقایسه این روش با روشهای معمول دیگر صورت گرفته است . با توجه به اینکه صرفه اقتصادی این روش بعنوان شاخص ترین مزیت از نظر مهندسین و سازندگان  می باشد، بدین جهت این نوع سقف از نقطه نظر اقتصادی مورد توجه و تحلیل قرار می گیرد . با در نظر گرفتن اینکه تقریباً همه در بخش ساخت و ساز با سقف تیرچه یونولیت آشنایی دارند و بسیاری از سقفها در سالهای گذشته با این روش اجرا شده اند و حتی در حال حاضر  نیز با وجود پیشرفتهای زیادی که در بخش ساختمان بوجود آمده است این نوع سقف هنوز از متداولترین سقف هاست و به راحتی در سازه های فلزی و بتونی قابل اجراست، این نوع سقف جهت مقایسه اقتصادی با سقف کوبیاکس انتخاب گردیده است.

2- مفهوم کوبیاکس :

اساس طراحی تکنولوژی Cobiax مبنی است بر سقف سازه ای با ویژگی « سقف دال 2 طرفه» مشابه سقف های بتنی دال 2 طرفه مرسوم با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی جایگزین می گردد . ( جنس این گوی ها پلی اتیلن یا پلی پروپیلن می باشد).

بدین صورت که این گوی ها در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند ( شکل 1) با توجه به اینکه در دال های بتنی 2 طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن مبانی و ایفای عملکرد دال 2 طرفه می باشد ( فرخنده کیش)

یونولیت سقفی

شکل 1: جزئیات سقف کوبیاکس

 

3- اصول طراحی :

در فناوری Cobiax با حذف بار مرده غیر سازه ای خاصیت باربری 2 محوره همچنان حفظ می گردد . همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در 2 امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتاسر فضای میانی دال بتنی می توان بابری مناسبی را برای این دال متصور شد . نتیجه این امر دالی است که حدوداً 35% وزن کمتری نسبت به یک دال مشابه توپر دارد . این امر سبب می گردد که صرفه جویی قابل ملاحظه ای در وزن تمام شده سقف و نیز مواد اولیه و مصالح کل ساختمان حاصل گردد ( شرکت مشاورین مشاور ابنیه  مقاوم پارسه)

یونولیت سقفی

شکل 2: برشی از یک سقف کوبیاکس

3-1- عملکرد :

بهره گیری از کوبیاکس در 5 مزیت می باشد :

  • باربری دو محوره
  • دهانه های بلند بدون تیر
  • سبک سازی سازه، ستون های کمتر مقاومت بالا در برابر زمین لرزه
  • امکان تغییر کاربری
  • کاهش زمان ساخت ( شرکت مشاورین مشاور ابنیه مقاوم پارسه)

3-2- اجزای این سیستم عبارتند از :

الف) مدول قفسه ای ( گوی های پلاستیکی به همراه خرپای فولادی)

مدول های قفسه ای در دو  نوع Slim – Line , Eco – Line بوده که به دو صورت اجرا در محل با قالب بندی سنتی و صنعتی ( پیش ساخته ) اجرا می گردند. ( شکل 3)

مدول های نیمه پیش ساخته  جهت اتصال به محل سایت مناسب می باشند که در این صورت مزایایی از قبیل سرعت ساخت و ساز و همچنین صرفه جویی اقتصادی را دارا خواهند بود.

ب) دال بتن ارمه

این سیستم عملاً مثل وافل دو طرفه عمل می کند و با کم کردن بار مرده سقف و اینکه معمولاً قطر سقف در این سیستم بیشتر است، با افزایش ارتفاع، ممان اینرسی با توان 3 افزایش پیدا می کند و می توان دهانه های بزرگترین را ایجاد کرد، عملاً سقف مثل خرپاهای دو طرفه عمل می کند .

این حباب ها همان یونولیت هایی هستند که در سقف تیرچه استفاده می شود با این فرق که علاوه بر این که خیلی سبک تر هست ( که باعث دهانه زیاد میشه) به جای آرماتور حرارتی، مش آرماتور روی سطح بالایی می کشند. ( شرکت مشاورین مشاور ابنیه مقاوم پارسه)

یونولیت سقفی

شکل 3: انواع کیج ماژول

3-3- انواع دال های مجوف بادکنکی ( شکل 4)

  • ساده
  • کاملاً پیش ساخته
  • نیمه پیش ساخته ( خیرالدین 1384)
  • یونولیت سقفی

شکل 4: انواع دال های مجوف بادکنکی ( خیرالدین ، 1384)

4-دلایل انتخاب و ورود تکنولوژی کوبیاکس به کشور عبارتند از :

  • صنعتی سازی
  • عدم نیاز به سرمایه گذاری زیاد برای احداث کارخانجات مواد اولیه
  • عدم نیاز به نیروی کار خیلی متخصص و امکان استفاده از نیروهای موجود
  • امکان احداث کارخانجات تولیدی در اقصی نقاط کشور
  • عدم وابستگی به خارج از کشور سازگاری با مباحث و مقررات ملی ساختمانی کشور
  • اقتصادی بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستم های رایج
  • انعطاف پذیری بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستم های رایج
  • تکنولوژی دوستدار محیط زیست ( رضایی مشیر، 1391)

5-مزایای سقف کوبیاکس :

1-5- مزایای فنی سیستم کوبیاکس عبارتند از : ( شکل5)

  • باربری 2 طرفه
  • بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی ( ستون های لاغرتر، کاهش 40 درصدی حجمی و عددی ستون ها) …
  • بهینه سازی دال و فونداسیون ( کاهش بارهای وارد بر پی دال های تا 30 درصد سبک تر)
  • بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی)
  • کاهش ارتفاع کلی سازه ( بهینه سازی ارتفاع سقف)
  • کنترل خیز بهتر
  • مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله ( کاهش اثر آسیب های لرزه ای، کاهش ارتفاع و سبک شدن سازه)
  • حذف تمام نیروهای اصلی ( کوبیاکس، 1392)

شکل 5: مقایسه سازه سنتی با سازه بهینه شده با استفاده از کوبیاکس

یونولیت سقفی

 

2-5-مزایای معماری سیستم کوبیاکس عبارتند از :

  • انعطاف پذیری در پلان معماری ( کاهش عددی ستون ها)
  • قابلیت پذیرش کاربری های گوناگون
  • سهولت تغییر کاربری افقی و عمودی
  • امکان اجرای کنسول تا 7 متر
  • امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف
  • افزایش فضای مفید ( قابلیت اجرای دهانه تا 18 متر بدون اجرای ستون) ( کوبیاکس 1392)

3-5- مزایای اقتصادی سیستم کوبیاکس عبارتند از :

  • کاهش مصرف بتن
  • کاهش المان های سازه ای
  • کاهش مصرف آرماتور
  • کاهش زمان ساخت
  • کاهش هزینه های اجرای تاسیسات ( حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها)
  • کاهش ارتفاع کل سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف ( خیرالدین ، 1389)

4-5- مزایای کوبیاکس از نظر طراحی عبارتند از :

مزایایی که در بحث طراحی سازه ها توسط دال مجوف بادکنکی می توان برشمرد عبارتند از :

  • کاهش وزن کلی سازه
  • افزایش مقاومت سازه
  • افزایش طول دهانه ها و کنسول ها
  • کاهش تعداد ستونها
  • عدم وجود تیر در زیر سقف ها و کتیبه در ستون ها ( خیرالدین ، 1389)

5-5- مزایای کوبیاکس از نظر ایمنی عبارتند از :

  • ایمنی در برابر آتش
  • ایمنی در برابر زلزله به علت کاهش وزن سازه
  • ایمنی در برابر انفجار ( اگر اساس طراحی بر مبنای سیستم دال ـ ستون و حذف دیوار باربر باشد)
  • ایمنی در برابر رطوبت به دلیل نفوذ پذیری پایین آن ( خیرالدین ، 1389)

6-5- مزایای کوبیاکس ار نظر زیست محیطی عبارتند از :

صرفه جویی 50 درصدی مصالح خود موجب فواید بسیار زیادی برای محیط زیست می باشد از جمله :

  • هر 100 کیلوگرم بتن می شود 1 کیلو گرم ( پلاستیک جایگزین کاهش مصرف مصالح از قبیل سیمان، شن و ماسه، آب و میلگرد) کاهش مصرف انرژی ( در تولید، حمل و نقل و اجرا)
  • کاهش انتشار گازهای آلوده حاصل از تولید و حمل و نقل، به خصوص گاز CO2 در حدود 50%.
  • عدم وجود ضایعات ( به علت قابل بازیافت بودن تمامی اجزا و تفکیک کامل اجزا هنگام تخریب)
  • میزان کاهش مصرف انرژی و انتشار گازهای آلوده برابر با میزان کاهش مصالح مصرفی و در حدود 50% می باشد .
  • و همچنین سبب ایجاد محیط اجتماعی بهتر به دلایل زیر می گردد :

بهبود شرایط کار

کاهش خطر در هنگم نصب

کاهش زمان استفاده از بالابرها و جلوگیری از اختلال در محیط

کاهش انتشار سر و صدا حین تولید، انتقال و نصب اجزا ( خیرالدین ، 1389)

7-5- مزایای کوبیاکس از نظر اجرایی عبارتند از :

  • بالا بودن کیفیت در تهیه اتوماتیک واحدهای پیش ساخته
  • کمتر بودن کار در محل و به کار گیری نیروهای غیر متخصص
  • نصب ساده و بسیار آسان
  • نیاز به فضای کمتر برای انبار نمودن این نوع دال ها
  • استفاده از وسایل بالابر ارزان تر و سبک

-قابلیت های دیگر کوبیاکس:

اجرای تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی مشابه روش های سنتی و با قابلیت اجرا در ضخامت دال، علاوه بر روش اجرای درجا، قابلیت اجرا به روش نیمه پیش ساخته نیز وجود دارد. ( خیرالدین ، 1389)

6- روش های اجرای سیستم دال دو طرفه با فناوری کوبیاکس:

1-6-اجرا به صورت درجا:

1-1-6- قالب بندی سقف (شکل6)

2-1-6- اجرای شبکه آرماتور پایینی (شکل7 )

3-1-6- جایگذاری گوی های کوبیاکس(شکل 8)

4-1-6- اجرای شبکه آرماتور بالایی( شکل 9)

5-1-6- بتن ریزی و ویبره( شکل 10)

6-1-6- باز کردن قالب ( شکل 11)

یونولیت سقفی

شکل 6: قالب بندی سقف

d7

شکل 7: اجرای شبکه آرماتور پایینی

d8

شکل 8: جایگذاری گوی های کوبیاکس

d9

شکل 9: اجرای شبکه آرماتور بالایی

d10

شکل 10: بتن ریزی و ویبره

d11

شکل 11: باز کردن قالب

 

2-6- اجرا بصورت نیمه پیش ساخته ( شکل 12)

1-2-6- آماده سازی در کارگاه جهت حمل به پروژه ها

2-2-6- تسطیح نهایی ( معرفی و نحوه اجرای سقف کوبیاکس)

d12

 

2-6- اجرا بصورت نیمه پیش ساخته ( شکل 12)

1-2-6- آماده سازی در کارگاه جهت حمل به پروژه ها

2-2-6- تسطیح نهایی ( معرفی و نحوه اجرای سقف کوبیاکس)

شکل 12: مراحل اجرا بصورت نیمه پیش ساخته

7-مقایسه دال کوبیاکس با دال بتن توپر:

  • در هانه های یکسان 30-35% کاهش وزن و 5-10% کاهش ضخامت دال
  • در ضخامت دال یکسان کاهش وزن 25-30% و افزایش دهانه 5% .
  • وزن یکسان دال ها 35-40% افزایش دهانه و 40-45% افزایش ضخامت ( خیر الدین 1384)

8-ضوابط اجرایی:

  • استفاده از این نوع سقف -به شرط رعایت ضوابط و محدودیت های ذکر شده در ذیل و مباحث ششم و نهم مقررات ملی ساختمان ایران، در ساختمانهای دارای دیوار برشی بتن مسلح مجاز است.
  • این ضوابط تنها برای سقفهای کوبیاکس با گویهای کروی شکل کاربرد داشته و سقف با گوی با اشکال غیر کروی را شامل نمی شود.
  • مجموع بار مرده روی این سقفها شامل پارتیشن، کفسازی و نازک کاری محدود به 260 کیلوگرم بر متر مربع بوده ضمن آنکه کاربرد این سقف تنها جهت پارکینگهایی که محل عبور اتومبیل سواری با حداکثر وزن 5/2 تن به ایار متمرکز 1 تن می باشد مجاز است.
  • لازم است حداقل ضخامت بتن در اطراف گوی ها شامل بالا، پایین و مابین دو گوی متوالی حداقل 5 سانتیمتر در نظر گرفته شود.
  • در طراحی از ظرفیت برشی فولاد مورد استفاده در قفسه گویها صرف نظر شود. با این حال میزان فولاد با امتداد قائم در این قفسه بایستی مطابق بند 9-126-3-1- مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران با فرض bw برابر با حداقل فاصله بین دو گوی متوالی در هر جهت دال تامین شود.
  • در طراحی برای برش در هر جهت دال، مقاومت برشی نهایی بتن (Vc) باید حداکثر 50 درصد مقدار محاسبه شده طبقه رابطه 9-12-4 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران و با فرض مقطع تمام پر بتنی محاسبه شود. در تمام نقاط دال که نیروی برشی نهایی (Vc) بیش از مقاومت برشی نهایی تامین شده توسط بتن (Vc) باشد، دال باید به صورت توپر و بدون گوی اجرا شود.
  • در طراحی و کنترل برش در حالت حدی نهایی برای عملکرد دو طرفه در حوالی بارهای متمرکز و تکیه گاه ها، مقاومت برشی نهایی بتن نباید حداکثر از 50 درصد مقداری که از بند 9-12-17-2-4 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران حاصل می شود بیشتر منظور شود.
  • طراحی دال برای خمش در هر جهت بنا بر جزئیات اجرایی و با منظور نمودن حفره ها با مقطع دایره، در ضعیف ترین مقطع دال انجام گیرد.
  • محاسبات تغییر شکل دال بر پایه بند 9-14-2-6-1 و با محاسبه دقیق ممان اینرسی موثر دال سوراخدار انجام گیرد. اضافه افتادگی دراز مدت بر پایه بند 9-14-2-4-3 محاسبه شود.

10-ایجاد هر گونه بازشو در این نوع دال تابع ضوابط بند 9-15-3-5 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران می باشد.

11-در محل تقاطع دیوارهای برشی و دال کوبیاکس، انتقال برش ناشی از زلزله از دال به دیوار باید در ضعیف ترین سطح مقطع دیوار کنترل شده و در صورت نیاز از فولاد گذاری برای تسهیل انتقال برش درون صفحه دیافراگم به دیوار بهره برده شود.

12-پیش بینی المانهای مرزی در اطراف بازشوها و لبه دال حسب مورد مطابق ضوابط طراحی آئین نامه ها و مقررات موجود انجام گیرد.

13-حداکثر دهانه ( مرکز ستون به مرکز ستون) برای این نوع سقف در حالت کاربرد به صورت دال تخت به 5/6 متر محدود می شود . در صورت کاربرد این سقف در ترکیب با قاب  خمشی بتن آرمه شامل تیر و ستون مجزا که به تفکیک از دال طرح شده باشد، محدودیت فوق الذکر برای دهانه دال به 8 متر افزایش می یابد.

14- استفاده از روش پیش دال تنها در حالتی که سقف و گوی ها در پیش دال درگیر بوده و فولادهای کششی در پیش دال پیش بینی شده باشد مجاز است.

15- الزامات مربوط به انرژی باید مطابق مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان « صرفه جویی در مصرف انرژی» رعایت شود.

16- رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان « حفاظت ساختمانها در مقابل حریق» و همچنین الزامات نشریه شماره 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت اجزای ساختمان در مقابل حریق با در نظر گرفتن ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی اجزای ساختمانی الزامی است. تطابق شرایط و مشخصات مصالح و نحوه اجرا با  مدرک فنی “ P-SAC 02/III-187 General Test Certificate of Buliding Inspectorate – MFPA Leipzing Gmbh” نیز ضروری است.

17- در خصوص عایق بندی بام، عایق پلی استایرن منبسط شده ( گلاستوفوم) مورد استفاده لازم است تا از نوع کندسوز مطابق با استانداردهای معتبر باشد . این عایق پلی استایرن باید به وسیله حداقل 5/1 سانتیمتر اندود یا تخته گچی محافظت شود . اتصال مکانیکی اندود یا تخته به سازه بام ضروری می باشد.

18- صدا سقف بین طبقات باید مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان « عایق بندی و تنظیم صدا» تامین شود .

19- کلیه مصالح و اجزا در این سیستم اعم از معماری و سازه ای از حیث دوام و مسائل زیست محیطی باید بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران و یا آئین نامه های معتبر بین المللی بکار گرفته شوند.

20- در شرایط مختلف اقلیمی و محیطهای خورنده ایران، رعایت تمهیدات لازم از نظر دوام و پایایی اعضای بتنی ضروری است.

21- اخذ گواهینامه فنی برای محصول تولیدی، پس از راه اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است ( مرکز تحقیقات راه، مسکن و شهرسازی)

9-برآورد کوبیاکس و مقایسه سقف کوبیاکس و سقف تیرچه یونولیت:

1-9- جدول برآورد مالی کوبیاکس:

تعداد طبقات مصرف مصالح وزن ضخامت

(cm)

کاربری دهانه(m)
11 9 7 5
0.45 0.42 0.38 0.35 بتن 390 20 مسکونی 5

 

45 42 38 35 میلگرد
0.45 0.42 0.38 0.35 بتن 390 20 تجاری
45 42 38 35 میلگرد
0.45 0.42 0.38 0.35 بتن 450 24 مسکونی 7
45 42 38 35 میلگرد
0.5 0.48 0.44 0.4 بتن 500 26 تجاری
52 48 45 42 میلگرد
0.52 0.45 0.45 0.42 بتن 515 28 مسکونی 9
52 48 45 42 میلگرد
0.55 0.5 0.48 0.45 بتن 515 28 تجاری
55 50 48 45 میلگرد
0.55 0.5 0.48 0.45 بتن 630 33 مسکونی 11
55 50 48 45 میلگرد
0.55 0.5 0.52 0.48 بتن 720 38 تجاری
58 53 52 48 میلگرد

 

  • برآورد فوق بر اساس شرایط خاک نرمال تهیه گردیده و لذا بسته به شرایط خاک پروژه ممکن است مشخصات فونداسیون و به تبع آن مقادیر کلی مصرفی مصالح تغییر یابد.
  • این مبلغ بصورت عام اشاره شده و بدیهی است بنا به متراژ و موقعیت کار متغیر خواهد بود.
  • با عنایت به آنکه بر اساس استانداردهای مقررات ملی ساختمان ایران می بایست دیوار برشی جهت کنترل نیروی زلزله در ساختمان های گروه دال تخت تعبیه گردد، لذا مقادیر  مصالح فوق  با فرض کفایت دیوار برشی و جانمایی مناسب آن در هر دو جهت طولی و عرضی ساختمان برآورد گردیده است.
  • جدول فوق با فرض ساختمان های روی سطح زمین تهیه گردیده و چنانچه در ساختمانی به دلیل حضور طبقات منفی نیاز به دیوار حایل بتنی باشد، هزینه آن می بایست جداگانه محاسبه گردد.
  • میزان میلگرد مصرفی بر مبنای کیلوگرم بر متر مربع زیربنا و بتن مصرفی متر مکعب بر متر مربع زیر بنا می باشد سیستم کوبیاکس از گروه سیستمهای دال ستونی می باشد به نحوی که دال تخت بتنی بدون نیاز به تیر مستقیماً بر روی ستونها و دیوارهای برشی استقرار می یابد.

نحوه محاسبه هزینه تمام شده: هزینه تمام شده ساختمان در بخش اجرای سازه( شامل فونداسیون ، ستون، دیوار برشی و سقف) عبارت است از مجموع هزینه های زیر در متر مربع زیر بنا:

میلگرد مصرفی: میزان مقادیر میلگرد مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات، فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می باشد .

بتن مصرفی: میزان بتن مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات و فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می باشد .

خدمات و پشتیبانی کوبیاکس:

هزینه خدمات و پشتیبانی کوبیاکس شامل دو بخش به شرح زیر می باشد:

  • خدمات مهندسی شامل طراحی، محاسبات و تولید نقشه های سازه بر اساس سیستم کوبیاکس، آموزش گروه مجری سقف، حق امتیاز استفاده از تکنولوژی در پروژه و نظارت بر مراحل اجرای سقف.
  • تولید و تحویل کیج ماژولهای مورد نیاز پروژه

دستمزد و اجرا:

کارفرما لازم است که برای اجرا سازه پیمانکار مورد تایید خود را انتخاب نماید بدیهی است حق الزحمه پیمانکار بر اساس شرایط منطقه و قیمت های متداول روز تعیین می شود.

2-9- مقایسه سقف کوبیاکس و سقف تیرچه یونولیت در بلوک 5 طبقه:

شکل 12: نماهای مختلف بلوک 5 طبقه

1-2-9- اسکلت فولادی با سقف تیرچه یونولیت:

بازگذاری جانبی

بارهای ناشی از زلزله

جهت محاسبه ضریب زلزله (C ) به شرح زیر عمل می کنیم:

C=ABI/R

ضریب اهمیت                                    I=1

نسبت شتاب مبنای طرح                  A=0. 35

ضریب رفتار ساختمان                       R=7

توضیح : با توجه به اینکه سیستم مقاوم در برابر بار زلزله، قاب ساده فولادی با مهار بند برون محور است با توجه به جدول 6 فصل دوم استاندارد 2800 ویرایش 3، ضریب رفتار ساختمان برابر با 7 می باشد.

  • محاسبه ضریب بازتاب ساختمان (B) :

از آنجا که سیستم سازه دو گانه ( قاب ساده + بادبند) EBF است برای محاسبه پریود سازه از فرمول زیر مندرج در بند ب قسمت 2 6-3 استاندارد 2800 ویرایش 3، استفاده می کنیم:

T= 0.05H¾

H = 16.2 m

T= 0.05H¾ =0.4 s

R=7

 

می باشد، با استفاده از جدول III از آنجا که نوع زمین، نوع 3 فصل دوم استاندارد 2800 ویرایش 3، داریم :

S=1.75,T0=0.15,Ts =0.7

T0 < T < Ts

B=(S+1) =2.75

C = (0.35×2.72×1) / 7=0.1375

 

  • بررسی اقتصادی:

جدول 2: برآورد اولیه قیمت مصالح و دستمزد اجرای اسکلت فلزی با سقف تیرچه یونولیت

ردیف شرح خدمات واحد مقدار بازه قیمت واحد بازه قیمت کل
1 تیرچه 6 متری عدد در متر مربع 2 000/116 232000
2 یونولیت عدد در متر مربع 2/ (2× 1) 000/152 152000
3 بتن ریزی متر مکعب در متر مربع 0.1 000/050/1 105000
4 آرماتوربندی کیلومتر در متر مربع 2.77 000/19 630/52
5 قالب بند و اجرا دستمزد بر متر مربع 1 250.000 000/250
6 ساخت اسکلت فولادی و نصب کیلوگرم در متر مربع 34 32.000 000/088/1
جمع کل ( ریال) 630/879/1

 

2-2-9- اسکلت فولادی با سقف کوبیاکس :

  • بارگذاری جانبی:

برای محاسبه پریود سازه از فرمول زیر مندرج در بند ب قسمت 6-3-2 استاندارد 2800 ویرایش 3، استفاده می کنیم:

T= 0.05H¾

H = 16.2 m

T= 0.05H¾ =0.4 s

R=7

 

می باشد، با استفاده از جدول III از آنجا که نوع زمین، نوع 3 فصل دوم استاندارد 2800 ویرایش 3، داریم :

S=1.75T0=0.15,Ts =0.7

T0 < T < Ts

B=(S+1) =2.75

C = (0.35×2.72×1) / 7=0.1375

-وزن آهن آلات مصرفی در ستون های فلزی

جدول 3: جدول خروجی وزن سازه

UnitWeight FloorArea TotalWeight Material ElementType Story
5.68 897.60 5095.75 STEEL Column STORY5
58.84 897.60 52812.00 CONC Wall STORY5
5.68 897.60 5095.75 STEEL Column STORY4
58.84 897.60 52812.00 CONC Wall STORY4
7.24 897.60 6494.83 STEEL Column STORY3
58.84 897.60 52812.00 CONC Wall STORY3
7.24 897.60 6494.83 STEEL Column STORY2
58.84 897.60 63463.50 CONC Wall STORY2
7.24 897.60 6946.94 STEEL Column STORY1
70.70 897.60 63463.50 CONC Wall STORY1
6.71 4488.00 30128.10 STEEL Column SUM
63.58 4488.00 285363.00 CONC Wall SUM
70.30 4488.00 315491.10 All All TOTAL

 

به علت حذف تیرها و بادبندها و اعمال دیوار برشی و در نتیجه  تغییر نقش ستون تنها به عنوان المان باربر نیروهای ثقلی، کاهش قابل توجهی در ابعاد ستون ها ایجاد شده و وزن آهن مصرفی به مقدار 6. 7 کیلوگرم بر متر مربع رسید. که با اعمال ضریب 8 درصد جهت اتصالات، این مقدار به 7 . 5 کیلوگرم بر متر مربع تغییر می یابد.

وزن بتن مصرفی در دیوار برشی: بتن مصرفی دیوار برشی برابر 0265. 0 متر مکعب بر متر مربع می باشد .

بررسی اقتصادی :

جدول 4: برآورد اولیه قیمت مصالح و دستمزد اجرای اسکلت فلزی با سقف کوبیاکس

ردیف شرح خدمات واحد مقدار بازه قیمت واحد بازه قیمت کل
1 بتن ریزی متر مکعب در متر مربع 0.20 000/050/1 000/210
2 آرماتوربندی کیلوگرم در متر مربع 17 000/19 000/323
3 قالب بندی دستمزد بر متر مربع 1.24 000/450 000/558
4 Cage module هزینه 1 واحد بر متر مربع 0.8 000/365 000/292
5 هزینه ساخت  و نصب اسکلت فولادی کیلوگرم در متر مربع 7.5 000/32 000/240
جمع کل ( ریال) 000/623/1

 

9-نتیجه گیری:

با توجه به موارد  ذکر شده در این تحقیق می توان گفت کوبیاکس توانسته است مجموعه ای از انتظاراتی را که تا بحال در سازه های سنتی همچون تیرچه یونولیت قابل دستیابی نبوده است، برآورده سازد. مزایایی چون انعطاف پذیری معماری و طراحی و در عین حال مقاومت بالا، ایمنی در برابر زلزله، اتش سوزی، انفجار و .. زیست محیطی بودن و صرفه جویی در زمان قابل ذکر می باشد، که همگی بدون نیاز به سرمایه گذاری زیاد و تخصص بالا و مشکلات دسترسی قابل وصول خواهد بود . از دیگر مزایای این تکنولوژی قابلیت اجرا به دو صورت در جا و پیش ساخته و تولید این محصول در داخل کشور، می باشد.

اما عامل مهم دیگری که در انتخاب سازه جهت اجرای پروژه های ساختمانی بسیار مورد نظر می باشد صرفه اقتصادی سازه بکار رفته شده می باشد که با توجه به برآوردهای انجام شده در متن بالا و مقایسه  موردی که در خصوص بلوک 5 طبقه بین 2 سازه تیرچه یونولیت و کوبیاکس صورت گرفت( جدول 4) با وجود اینکه هزینه اجرای سقف در 2 دال کوبیاکس بیشتر از هزینه سقف تیرچه یونولیت می باشد ولی به دلیل کاهش هزینه سازه در کوبیاکس نهایتاً  قیمت کل در کوبیاکس کمتر خواهد بود ( شکل 14) با توجه به بررسی و مقایسه موارد دیگر در نهایت این نتیجه حاصل شد که از نظر اقتصادی در حدود 5 تا 15 درصد در هزینه اسکلت سازه و بطور کلی در کل ساختمان صرفه جویی می شود .

جدول 4: نتیجه گیری اقتصادی بلوک 5 طبقه

نوع سیستم هزینه سقف هزینه سازه هزینه کل
سقف تیرچه یونولیت با قاب خمشی با بادبند واگرا 791630 1088000 1879630
دال کوبیاکس با دیوار برشی بتنی متوسط 1130895 492105 1623000

 

در این مقایسه وزن و هزینه تیرها در سیستم سازه ای با سقف تیرچه یونولیت در هزینه های سازه در نظر گرفته شده است.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *