یوبوت به صورت مکعب مربع طراحی و ساخته می‌شود. یوبوت ها به دلیل داشتن فضای خالی امکان نگه داشتن هوا را فراهم می‌کنند و همین موضوع به کاهش وزن سقف کمک می‌کند. سقف یوبوت به بوسیله قالبهای ماندگار در بتن ساخته می‌شود. جنس این قالبهای هم شکل معمولا از پلی‌پروپلین نو یا بازیافتی است. برای ایجاد فضای خالی در داخل بتن، کاهش وزن و کاهش میزان مصرف بتنی از قالبهای ماندگار استفاده می‌شود. پلی پروپلین دارای خاصیت فشاری خوبی است که بعد از اعمال فشار به راحتی به حالت اولیه خود باز می‌گردد.
هدف اصلی از قرار دادن قالبهای یوبوت در داخل دال‌های بتنی، ایجاد حفره‌های خالی در داخل دال و حذف بتن ناکارآمد در میان آن است. کاربرد آن در سقف و فونداسیون ساختمان‌ها می باشد که از ترکیب نوآورانه بتن، میلگرد و قالب‌هایی از جنس پلی پروپیلن ساخته می‌شود. تمام این گزینه‌ها باعث مقاوم سازی سازه و در نتیجه مقاوم سازی ساختمان در برابر زلزله و حوادث دیگر می شود.
به منظور اجرای سقف یوبوت، ابتدا تمام سطح داخل بر روی سطح قالب با پوشش چوب پوشانده می‌شود. سپس میلگردهای زیر دال در دو جهت عمود بر هم قرار داده می‌شوند. پس از این مرحله قالبهای یوبوت با فاصله مشخص شده توسط اتصال دهنده‌های افقی در کنار یکدیگر قرار داده می‌شود. با توجه به پایه‌های مخروطی در زیر قطعات یوبوت، ضخامت مورد نیاز تامین می‌شود. در صورتی که لازم باشد از قالبهای یوبوت به صورت دوگانه استفاده شود باید قبل از نصب دو قالب را به یکدیگر متصل کرد.
در مرحله بعدی باید میلگردهای افقی بالای یوبوت را در دو جهت عمود بر هم قرار داد، در این مرحله از میلگردهای تقویتی به منظور کنترل برش و خمش نیز استفاده می‌شود. پس از اتمام این مراحل باید کار بتن ریزی سقف انجام شود. به منظور جلوگیری از شناور شدن یوبوت‌ها در طی دو مرحله کار بتن ریزی انجام می‌شود. ابتدا فضای خالی سقف به صورت عمودی با استفاده از فوق روان کننده‌ها پر می‌شود. بهتر است غلظت بتن به قدری باشد که بتواند تمام لایه‌های زیرین آن را پر کند. پس از خشک شدن لایه اول بتن ریزی، می‌توان لایه بالایی را بتن ریزی کرد. پس از سپری شدن زمان لازم برای گیرش بتن، می‌توان قالب‌ها را از زیر سقف خارج کرد. به این ترتیب یک سقف کاملا صاف ساخته می‌شود.
استفاده از سقف یوبوت مزایای متعددی به همراه دارد. به کمک یوبوت می‌توان دهانه‌های بزرگتر و کنسول‌های بلند را ایجاد کرد. در واقع با کاهش وزن سقف میزان سختی آن افزایش می‌یابد. این امر باعث می‌شود معماران آزادی عمل بیشتری در طراحی فضاهای خلاقانه به خصوص در مکان‌های تجاری داشته باشند.
به دلیل وجود فضای خالی و هوا میانی در سقف یوبوت میزان انتقال صوت و حرارت به مقدار قابل توجهی کاهش خواهد یافت. به همین دلیل استفاده از سقف یوبوت در مراکز آموزشی، مذهبی، سالن‌های اجتماعی و... توصیه می‌شود. با استفاده از یوبوت در ساخت سقف می‌توان تعداد تیرهای موجود در سازه را کاهش داد یا حتی حذف کرد. از جمله مزایای حذف تیر می‌توان به افزایش ارتفاع مفید طبقات، کاهش میزان عملیات قالب بندی، آرماتوربندی و بتن ریزی اشاره کرد. همچنین در این صورت به راحتی می‌توان تاسیسات را از زیر سقف عبور داد.
از جمله مزایای اقتصادی سقف یوبوت می‌توان به کاهش میزان مصرف بتن و میلگرد، بهینه سازی میزان استفاده از فضای داخلی ساختمان با کاهش تعداد ستون‌ها، عدم احتیاج به سقف کاذب، کاهش هزینه‌های قالب‌بندی، تامین فضای پارکینگ بیشتر اشاره کرد.
همان طور که گفته شد، سقف یوبوت امکان اجرای دهانه‌های خیلی بلند حتی تا 20 متر را فراهم می‌کند به همین دلیل برای ساخت پارکینگ و استفاده بهینه از فضا بسیار کاربردی هستند. معمولا ضخامت سقف یوبوت بسیار کم است. در نهایت یک سقف یوبوت کاملا صاف است و همانند سقف‌های تیرچه بلوک نیاز به اجزای سقف کاذب ندارد. سرعت اجرا و راحتی آن باعث شده است که نسبت به روش‌های مشابه برتری پیدا کند. به دلیل وجود حباب‌های هوا در داخل سقف و نیز عدم اشتعال آنها، این نوع سقف در برابر انتقال حرارت و صدا بسیار مقاوم است.
از جمله امتیازات سقف یوبوت می‌توان به بهبود عملکرد لرزه‌ای ساختمان، کاهش تعداد ستون‌ها، بهبود رفتار صوتی و انتقال کمتر صوت و عایق صدا شدن ساختمان، ستون‌گذاری نامنظم، ضد حریق شدن ساختمان، باز کردن قالبهای کف، افزایش تعداد طبقات، کاهش وزن بار کلی ساختمان بر روی ستون‌ها و فنداسیون، ایجاد ستون های قارچی شکل با قابلیت ضخیم نبودن و حجم کمتر اشاره کرد.
با وجود تمام مزایایی که استفاده از سقف‌های یوبوت به همراه دارد، همانند هر فناوری دیگری سقف یوبوت نیز عاری از عیب نیست. در ایران با توجه به تازه بودن این فناوری هنوز کارهای لازم در راستای بومی سازی استفاده از سقف یوبوت صورت نگرفته است. در حین بتن ریزی احتمال نفوذ بتن به داخل قالبهای یوبوت وجود دارد که می‌تواند باعث افزایش بار مرده سقف یوبوت شود. همچنین در حین کار با قالبهای یوبوت امکان شکستن یا تغییر شکل وجود دارد. قالبهای یوبوت بهتر است مطابق با نقشه‌های اجرایی بر روی سقف قرار داده شود. در صورت وجود هر گونه مغایرت باید با مهندس ناظر هماهنگی لازم انجام شود تا مجددا محاسبات لازم برای سقف یوبوت انجام گیرد.
آشنایی بیشتر با سقف یوبوت و مزایای استفاده از آن
سقف یوبوت (U-boot یا U-boat) را جز انواع سقف‌های دال - بتونی به حساب می‌آورند. این محصول در سازه‌هایی با کارایی خاص و شرایط ویژه کاربرد دارد. از جمله این ساختمان‌ها به نیروگاه‌ها و پارکینگ‌ها می‌توان اشاره کرد.
در تعریف کلی سقف یوبوت نوعی از پوشش برای مسقف کردن سازه است که در آن میلگردهای مشبک و توری مانند در دو طرف قرار داده شده و قالب‌هایی به شکل مکعب مربع در بین فضای این دو لایه میلگرد قرار داده می‌شوند. در مرحله بعد از مستقر کردن میلگردها و قالبهای مکعبی شکل، روی قالب‌ها را آن قدر بتن می‌ریزند تا قالب‌ها در بتن مدفون شوند. ریختن بتن در اجرای سقف یوبوت مرحله‌ای چالشی به حساب می‌آید و به تجربه و نیروی کار ماهر نیاز دارد. به این دلیل که ایجاد فاصله زیاد در بتن ریزی در اجرای این نوع سقف، موجب ایجاد ترک شده و نامطلوب است. همچنین باید برای توزیع یکنواخت بتن در اطراف قالبهای به کار رفته از تکنیک ویبره استفاده شود. در این مرحله برای تسهیل توزیع یکنواخت بتن در مرحله ساخت آن، به بتن فوق روان‌کننده می‌افزایند. با افزودن مواد فوق روان‌کننده که مشتقات نفتالین سولفانات هستند، حجم آب لازم برای ترکیب با سیمان کاهش یافته و مقاومت بتن نسبت به حالت عادی افزایش می‌یابد. این افزایش مقاومت بتن نسبت به حالت معمولی آن، تا مقدار 25 درصد است. به علاوه استفاده از ترکیبات فوق روان‌کننده موجب خاصیت نفوذ ناپذیری، انسجام و استحکام بتن نیز می‌شوند. از آنجا که قالب‌ها در سقف یوبوت جز ساختار اصلی سقف هستند، اندازه استاندارد قالب سقف یوبوت برای فراهم کردن بهترین شرایط برای این محصول، عرض 52 سانتی‌متر و ارتفاع متغیر 16 سانتی‌متر، 20 سانتی‌متر، 24 سانتی‌متر و 28 سانتی‌متر در نظر گرفته شده است. اندازه خارک‌های روی قالب نیز 8/0 سانتی‌متر است. این قالب‌ها به صورت دو تکه طراحی شده‌اند. دو تکه رویی و زیری روی هم قرار می‌گیرند و قالب سقف یوبوت را تشکیل می‌دهند. دلیل در نظر گرفتن این اندازه این است که اگر مقادیر کمتری انتخاب شود، مقدار بتن مصرفی برای تولید سقف بیشتر می‌شود. چنانچه مقادیر بیشتر از 52 سانتی‌متر انتخاب شود، مقدار سختی دال کاهش یافته و روی کیفیت سقف اثر منفی می‌گذارد. انتخاب این اندازه علاوه بر فراهم کردن شرایط استاندارد موجب سهولت در جا به جایی قالب‌ها نیز می‌شود. در قسمت زیر این قالب‌ها معمولا چهار پایه قرار می‌شود. اندازه این پایه‌ها 5 تا 10 سانتی‌متر است اما اگر شرایط سازه و ضرورت ایجاب کند، اندازه این پایه‌ها تا 20 سانتی‌متر نیز می‌تواند افزایش یابد. کاربرد این پایه‌ها موجب می‌شود تا دال در زیر قالب‌ها یکنواخت و صاف توزیع شود و در مجموع باعث ارتقا کیفیت سقف می‌شود. قالب‌ها می‌توانند به صورت منفرد یا به صورت مرکب در سقف قرار بگیرند. در صورتی که در سقف به صورت منفرد و در ردیف‌های منظم در مجاورت هم قرار گیرند، برای ممانعت از جا به جایی و کم و زیاد شدن فواصل بین آنها توسط گیره های مخصوصی از قسمت رویی قالب‌ها به یکدیگر متصل می‌شوند. این گیره‌ها از قسمت فرورفته خود در شیار رویی قالب‌ها قرار گرفته و فیکس می‌شوند. همانطور که در مطالب بالا اشاره شد، سقف یوبوت جز انواع سقف دال بتونی دوطرفه مجوف (توخالی) یا (cobiax) است. اما در مقایسه با انواع سقف دال بتونی، سقف یوبوت دارای مزایای متعددی است که استفاده از آن را در صنعت ساختمان سازی با اقبال بیشتری رو به رو کرده است. سرعت عملیاتی اجرای سقف یوبوت نسبت به نوع دال بتونی بیشتر است. امکان استفاده از این سقف در دهانه‌های بزرگ بر خلاف انواع دال بتونی، همزمان با کاهش وزن سقف در نوع یوبوت با محدودیت همراه نیست. چون وزن قالب‌ها در گذشته زیاد بود، استفاده از سقف دال بتونی برای دهانه‌های طولانی قابل استفاده نبود، اما در حال حاضر در سقف یوبوت همزمان با کاهش وزن سقف این مشکل هم مرتفع شده است.
مزایای سقف یوبوت
- بهترین گزینه انتخابی برای اجرای سقف در دهانه‌های بزرگ
- ایمنی در صورت بروز زلزله به دلیل عدم استفاده از دال تخت و تیر
- کاهش مصرف بتن در اجرای سقف سازه
- کاهش بار کلی وارده بر سازه نسبت به نمونه‌ای دیگر سقف
- آزادی عمل در قرار دادن محل ستون‌ها و تعداد آنها همزمان با کاهش وزن در سقف یوتوب
- عایق صوتی و حرارتی بودن سقف یوبوت
- حذف ستون‌های عمودی در اجرای سقف
- عدم نیاز به افزایش ضخامت سقف در صورت افزایش دهانه آن
- عدم نیاز به تجهیزات بالابر برای اجرا در سازه‌های مرتفع به دلیل سبک بودن قالب‌ها
معایب سقف یوبوت
- هزینه بر بودن تهیه قالب‌ها در مقیاس کوچک و تعداد زیاد
- ایجاد حفره در سقف یوبوت در صورت عدم بتن ریزی صحیح در اطراف قالب
- تغییر پذیری شکل قالب‌ها سقف در صورت عدم استفاده به صورت طولانی
- نگهداری سخت به دلیل طول عمر کوتاه قالب‌ها در صورت عدم استفاده به مدت 4 ماه
- نفوذ بتن در ساختار قالب در صورت آسیب‌دیدگی و شکستگی آن و افزایش بار مرده بر سازه
