Intelldeck | اینتل دک

سقف مجوف – مزایا و معایب آن

“دال مجوف” یا “سقف مجوف” از آن گونه واژگانی است که در دو دهه اخیر استفاده از آن در فضای مهندسی ساختمان رشد معناداری داشته است. به نظر می رسد دلیل اصلی این موضوع گذر از ساخت و ساز سنتی مبتنی بر تیرچه بلوک به ساخت دالهای یکپارچه بتنی در ساختمان است. با این وجود، گاهی اوقات واژه دال مجوف به خوبی مورد استنباط قرار نگرفته و بعضا به صورت ناصحیحی مورد استعمال قرار می گیرد.

در این نوشتار کوتاه تلاش گردیده تا ضمن ریشه یابی این واژه به مصداق­های آن در صنعت روز ساختمان کشور پرداخته شود.

سقف مجوف چیست؟

فرهنگ دهخدا و نیز فرهنگ معین مجوف را “میان تهی” معنا نموده اند. بنابراین به نظر می رسد، واژه­گزینی بسیار معقولی برای عنوان اصلی Voided Slab است. در مجله اینترنتی معتبر (theconstructor.org) این واژه چنین تعریف شده است:

“یک دال بتنی مجوف سیستمی است که به حذف بتن ناکارآمد یا اضافه از دال سازه­ای پرداخته و آن را با پرکننده ها جایگزین می کند”. آنگونه که در مرجع فوق الذکر آمده اختراع دالهای مجوف به فردی به نام Breuning از کشور دانمارک منتسب شده است. مهمترین اشکال ساختاری بر دال کلاسیک پر که باعث پیدایش دالهای مجوف گردیده وزن بسیار زیاد دالهای پر است که هم تقاضای نیرویی بر خود دال است و هم باعث سنگینی اسکلت و فنداسیون می گردد.

دال مجوف راهکاری مهندسی برای حذف بتن ناخواسته و در نتیجه کاهش وزن سازه است، به شرطی که تغییر محسوسی در عملکرد سازه ایجاد نشود. حذف بتن اضافه بدون کاهش محسوس استحکام دال امکان پوشش دهانه بلندتر را برای دالهای مجوف فراهم می کند. شکل زیر دالهای مجوف را به صورت شماتیک نشان می دهد.

سقف مجوف

انواع دال مجوف

بسته به شکل و فرم پرکننده های مورد استفاده از دال مجوف، انواع مختلفی از دال مجوف در فضای مهندسی عمران معرفی شده اند:

  • بابل دک
  • کوبیاکس
  • یوبوت

می توان گفت تمامی انواع دالهای مجوف دارای عملکرد سازه ای کاملا مشابهی هستند و تنها وجه اختلاف آنها فرم و شکل پرکننده ها و نیز جنس متریال سازنده آنهاست.

چرا با وجود در دسترس بودن فناوری وافل، دالهای مجوف توسعه یافتند؟

در کشور ما بسیاری بر این باورند که دلیل اصلی توسعه فناوری دالهای مجوف صرفا نیاز به پوشش دهانه های بلند بوده است. اما باید اذعان داشت که این پندار صحیح نیست. مانند بسیاری از موارد ناقص انتقال تکنولوژی در صنایع مختلف به کشور، به نظر می رسد در این مورد نیز اساسا ماهیت اصلی تکنولوژی درست درک نشده است.

خواننده آگاه به خوبی می داند که پوشش دهانه های بلند در سازه ها موضوع جدیدی نیست و بهره گیری از دالهای مشبک (وافل) از بیش از 80 سال پیش برای مهندسین در دسترس بوده است. بنابراین باید دوباره اندیشید که با وجود سیستم وافل با قابلیت پوشش دهانه های بلند چه ضرورتی بر توسعه تکنولوژی دال مجوف بوده است؟

با مراجعه به منابع اصلی و معتبر می توان پاسخ این پرسش کلیدی را دریافت. در مجله معتبر (Voided Concrete Slab System: Its Working, Properties, and Advantages – The Constructor) ریشه اصلی گسترش تکنولوژی دال مجوف نیاز حیاتی به کنترل ارتعاشات و صدابندی در ساختمانها ذکر شده است.

در واقع می توان اینگونه جمع بندی نمود که در زمان توسعه فناوری دال مجوف در اواخر دهه 90 میلادی، حتما تکنولوژی وافل در اختیار مهندسین بوده است اما به واسطه ضعف بنیادین وافل در کنترل ارتعاشات و صدابندی کوبه ای بوده که افراد را واداشته تا به توسعه فناوری های دال مجوف (اعم از کوبیاکس، یوبوت، بابل دک) بپردازند.

بیشتر بخوانید:  انواع سقف برای دهانه‌های بلند | حداکثر دهانه سقف های وافل، مجوف و ...

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

مهمترین تفاوت دال مجوف و دال وافل (مشبک) چیست؟

برای تشریح بهتر موضوع ریشه های گسترش دال مجوف، لازم است به صورت بسیار واضح به تفاوت دال مجوف و دال وافل (مشبک) پرداخته شود. شکل زیر به صورت شماتیک تفاوت دال وافل (مشبک) و دال مجوف را نشان می دهد.

بنابراین در دال مجوف عملا بالا و پایین پر کننده ها دو دال قرار می گیرد و یک مقطع I شکل می سازد. اما در دال وافل (دال مشبک)، بتن زیر پرکننده ها را در بر نمی گیرد و بنابراین تنها یک دال ایجاد می شود. در برخی از منابع فارسی، به دالهای مجوف اصطلاحا “دوپوش” و به دال وافل “تک پوش” اطلاق می گردد.

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

مزیتهای دال مجوف نسبت به دل وافل (مشبک) کدامند؟

بر اساس توضیحات فوق می توان مهمترین مزیتهای دال مجوف نسبت به دال وافل را اینگونه خلاصه کرد:

  • در دالهای وافل صدابندی ضعیف سقف یک اشکال بسیار بنیادین است. به ویژه انتقال شدید صدای کوبه ای در دالهای وافل باعث سلب آسایش ساکنین می گردد. در سوی مقابل، صدابندی خوب سقف مجوف یک امتیاز محسوب می شود.
  • در سقفهای مجوف کنترل ارتعاشات سازه در محدوده فرکانسی مطلوب مزیت مهمی است در مقابل دال وافل که از این نقصان مهم برخوردار است.

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

 

معایب دال مجوف نسبت به دل وافل کدامند؟

علیرغم امتیازات برشمرده، دال وجوف دارای معایب مهمی نیز است که حتما باید مدنظر قرار گیرد.

  • در سقف مجوف لازم است تا بتن هم پایین و هم بالای پر کننده را فرا بگیرد. یا همانگونه که اشاره شد، یک سقف دو پوش ایجاد شود. اما نکته بسیار مهمی در اینجا باید مد نظر باشد. در یک دال متعارف بتنی تحت بارهای ثقلی بخش عمده سقف تحت تاثیر لنگرهای مثبت است. واضح است که در لنگرهای مثبت بتن زیرین تحت کشش است و بنابراین عملا ترک خورده محسوب شده و ارزش سازه ای ندارد.
  • شکل زیر توزیع لنگر خمشی را در یک نمونه از یک سقف متعارف نشان می دهد. می توان دید که بخش عمده دال دارای لنگر مثبت است. به عبارتی دیگر، بتن قرار گرفته در زیر پرکننده ها در دالهای مجوف هیچ خاصیت سازه ای ندارد و تنها به وزن سازه می افزاید.

بنابراین، می توان نتیجه مهمی را مورد اشاره قرارداد:

“وزن بار مرده دال مجوف نسبت به دال وافل بیشتر است و طبعا این وزن بیشتر بر غیر اقتصادی تر شده سازه مجوف در قیاس با وافل می انجامد”

 

  • به عنوان صرفا یک مثال، برای پوشش یک سقف 10 متری، سقف مجوف متعارف دارای وزن بتن 600 کیلوگرم بر مترمربع خواهد بود اما دال وافل تنها 400 کیلوگرم بر مترمربع بتن مصرف می کند.
  • نیاز به حرکت افقی بتن برای دربرگیری قسمتهای زیرین پر کننده باعث چالش های اجرایی بسیاری می شود. نیاز به بتن با روانی بسیار بالا از یک سو و نیاز به تیم های اجرایی آموزش دیده و بسیار مجرب از سوی دیگر از معایب بسیار مهم دالهای مجوف است. به نظر می رسد، این اشکال در کشور ما بسیار بیشتر خود را نشان داده و جامعه مهندسی موارد بسیاری از اجرای نامناسب دال مجوف و مشکلات بعدی را در خاطر دارد.

 

مزیت های اینتل دک نسبت به دال مجوف

توسعه فناوری بومی اینتل دک تلاشی بر فایق آمدن بر چالش مهم مهندسی سازه کشور بوده است. دالهای مجوف علیرغم مزیتهای ذاتی خود مشکلات فراوانی را برای مهندسین و سازندگان ایجاد کرده بود. همانطور که اشاره شد وزن بسیار زیاد دال سازه ای و صعوبتهای اجرایی عیب اساسی این سیستمها بوده است. از سوی دیگر، دال وافل علیرغم سابقه طولانی خود دارای اشکالات بنیادینی مانند “صدابندی ضعیف” و “ارتعاشات فراتر از حد” بوده است.

بیشتر بخوانید:  بررسی تخصصی انواع سقف‌های جدید ساختمانی در سازه‌های مختلف

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

اینتل دک حاصل یک نوآوری در یک شرکت دانش بنیان بوده است. اطلاعات بیشتر در مورد “اینتل دک چیست” را می-توان در این اینجا دید: www.intelldeck.com/paper?.

اینکه اینتل دک چگونه توانسته بر معایب دال مجوف فایق آید را می توان اینگونه تشریح کرد:

  • در اینتل دک به واسطه چیدمان اجزای سازنده سقف نیازی به حرکت افقی بتن زیر پرکننده ها نیست. در واقع در اینتل دک از یک قطعه بتن سبک غیر سازه ای در زیر پرکننده اصلی استفاده شده است. این قطعه بتنی بسیار سبک عملا همان امتیاز دال مجوف را ایجاد می کند و یک سطح تخت بتنی در کار ایجاد می شود. این قطعه نقش بسیار بی بدیلی در صدابندی کوبه ای و نیز کنترل ارتعاشات دارد. در واقع مزایای اصلی وال مجوف را ایجاد می کند اما با وزن بسیار معقول در حدود دال وافل.

  • در اینتل دک چیدمان اجزای سازه بسیار ساده و پازل گونه است و لذا اجرا را بسیار مدولار و ساده می کند. لذا در اینتل دک برخلاف دال مجوف نیازی به اکیپ های اجرایی تخصصی نیست. اجرای پازل گونه اینتل دک را می توان در شکل فوق دید. اما در سوی مقابل، آگاهان می دانند که در اجرای گونه­های مختلف دال مجوف موضوع حرکت افقی بتن زیر پرکننده ها بسیار چالش کلیدی است.
  • برای حرکت افقی بتن، لازم است دانش فنی و اجرایی بالایی از تهیه و اجرای بتن آماده به کار گرفت. افزودن هوشمندانه مقادیر صحیح از فوق روان کننده و نیز محدود نمودن سایز درشت دانه ها برای دستیابی به بتنی نزدیک به شرایط بتن خود متراکم یک اولویت جدی است. افزون بر آن، مشکل بسیار مهم بالا آمدن پرکننده ها در اثر فشار آپ لیفت بتن تاره زیر پرکننده ها یک دغدغه بسیار مهم است.

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

  • وزن بسیار سبک سقف اینتل دک در قیاس با دال مجوف بسیار موضوع مهمی است. در جدول زیر، وزن بار مرده سقف اینتل دک با سقف مجوف متعارف در ضخامتهای مختلف و پوشش های گوناگون دهانه مقایسه شده است. از این جدول می توان دریافت که وزن بار مرده اینتل دک تا 30 درصد کمتر از دال مجوف است. بدیهی است که وزن کمتر بتن باعث کاهش مصرف میلگرد در سازه می شود.
ضخامت سقف وزن بار مرده سقف ( kg/m2 )
دال اینتل دک دال مجوف
30 سانتی متر 400 560
35 سانتی متر 450 650
40 سانتی متر 500 940
  • سطح مضرس بتن پس از قالب برداری در اینتل دک می تواند یک امتیاز در پروژه هایی باشد که کارفرما قصد الحاق مستقیم نازک کاری به سقف را داشته باشد. توضیح بیشتر آن است که در دالهای مجوف عموما سطح زیرین بتن پس از قالب برداری کاملا لیسه ای است و این موضوع چسبندگی گچ را کاملا دشوار می کند. اما در طراحی بلوکهای اینتل دک تلاش شده تا سطحی مضرس دیده شود تا نازک کاری با سهولت بیشتری انجام شود.

در شکل فوق مضرس بودن هوشمندانه بلوک اینتل دک را می توان دید. در برخی از پروژه ها، کارفرما تمایل به استفاده مستقیم گچ بر روی اینتل دارد.

عایق صدا، مهمترین مزیت اینتل دک و دالهای مجوف بر دال وافل (مشبک)

مهمترین نقصان وافل نسبت به دال مجوف که اساسا باعث پیدایش فناوری دال مجوف گردید، ضعف شدید در صدابندی بود. صدابندی در ساختمان موضوعی مهم است و ارتباط مستقیم با میزان آسایش ساکنین دارد. سقفهای وافل به ویژه در صدابندی کوبه ای دارای ضعف هستند.

بیشتر بخوانید:  همه چیز درباره سقف وافل + ویژگی‌ها و کاربرد | مزایا و معایب دال وافل چیست؟

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

دلیل این موضوع نیز ماهیت تک پوش بودن از یک سو و فرم قابلمه ای بودن از سوی دیگر است که باعث تشدید ارتعاشات صوتی می گردد. صدای کوبه ای عموما ناشی از حرکت افراد و یا افتادن اشیاء بر زمین است. بر اساس ضوابط مندرج در مبحث هجدهم مقررات ملی، صدابندی یکی از آیتم های کلیدی است.

بنابراین، طراحان سقف اینتل دک با اشراف بر این چالش مهم، ارتقای صدابندی سقف را در دستور کار قرار داده اند. بهره گیری از متریال مصرفی در بلوک تحتانی، دانسیته بلوک فوقانی و ابعاد هندسی از جمله پارامترهای تعیین کننده است و طبعا مهمترین معیار برای سنجش میزان مطلوبیت صدابندی سقف آزمونهای استاندارد است.

بخش آکوستیک مرکز تحقیقات راه و شهرسازی  به عنوان نخستین آزمایشگاه صدابندی در ایران مطرح گردیده است (https://www.bhrc.ac.ir/bsri). تجهیز پاکوب مدل تولید کمپانی  B&K دانمارک این مرکز در چندین پروژه تکمیل شده اینتل دک مورد استفاده قرار گرفته و بر اساس استانداردهای  ISO 140،  DIN 52210، BS 5821، ASTM 492   برای اندازه گیری میزان صدابندی بین طبقات اینتل دک بهره گرفته شده است.

برابر نتایج حاصل شده از این آزمایشها، می توان دریافت سقف اینتل دک حداقل های صدابندی سقف را بر اساس مقادیر مندرج در مبحث هجدهم مقررات ملی پاس کرده است.

(سقف مجوف – بابل دک – کوبیاکس – یوبوت – اینتل دک – وافل)

عملکرد دال مجوف در زلزله

ایران در زمره لرزه خیزترین کشورهای دنیا است و طبعا موضوع ساخت مقاوم سازه ها در برابر زلزله یکی از موضوعات کلیدی در فرآیندهای مهندسی سازه در کشور است. اگرچه تحقیقات در خصوص رفتار دالهای مجوف در برابر زلزله نسبتا پراکنده است

اما در مجموع می توان اینگونه قضاوت نمود که خلق یکپارچگی در سیستم سازه ای بین سقف و اسکلت امتیاز مشترک سیستمهای مجوف، وافل و اینتل دک در قیاس با روشهای سنتی تیرچه بلوک است. لیکن به نظر می رسد، وزن بار مرده زیاد سقفهای مجوف در قیاس با اینتل دک و دال وافل یک عیب بر این سقفهاست که طبعا باعث تشدید تقاضای لرزه­ای ناشی از زلزله می­گردد.

جمع بندی

در این نوشتار تلاش شد تا با معرفی دالهای مجوف به ریشه اصلی پیدایش آنها اشاره شود. اساسا مشکل صدابندی و صعوبت در کنترل ارتعاشات در سقف های وافل باعث گردید تا فناوری سقفهای مجوف توسعه یابد. در سوی دیگر، برای برطرف کردن این چالش، در دالهای مجوف استفاده از دو دال در بالا و پایین پرکننده موجبات سنگینی بسیار زیاد دالهای مجوف را پدید آورد.

همانگونه که بحث شد، دال تحتانی در سیستمهای مجوف عملا از نظر سازه ای فاقد توجیه است. ضمن اینکه مشکلات اجرایی ناشی از حرکت افقی بتن را نیز باید به این مشکلات افزود.

اینتل دک که یک راهکار خلاقانه است تلاش نموده تا با بهره گیری تواما از امتیازات هر دو گونه دال مجوف و وافل بر معایب آنها فایق آید. لازم به ذکر است که اینتل دک نیز در رده دالهای مشبک یا به عبارتی تک پوش است. صدابندی عالی اینتل دک مهمترین مزیت بر دال وافل است و از سوی دیگر وزن سبک سازه ای اصلی ترین امتیاز اینتل دک بر دال مجوف است.

ضمن آنکه اجرای مدولار اینتل دک در قیاس با فرآیندهای پیچیده اجرایی در دال مجوف یکی از مزیتهای درخشان اینتل دک است. برخلاق دالهای مجوف، در اینتل دک نیازی به بتن با روانی بالا وجود ندارد و می توان از یک بتن متعارف کارگاهی بهره برد.

 

ارسال دیدگاه

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