دانلود مقاله کارورزی ساختمان

بخشی از مقاله

تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان

بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می شوند :

الف ـ زمینهای خاکریزی شده(زمینهای خاک دستی ):( مانند بعضی از اراضی شمال تهران و خندق های پر شده که همه بوسیله خاک دستی پر شده اند ، مقاومت این زمینها بسیار کم بوده و قدرت مجاز آنها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می باشد . این زمینها بدون پی سازی های ویژه مانند شمع کوبی و غیره به هیچ وجه برای ساختمان مناسب نیستند .

ب ـ زمینهای ماسه ای : مانند زمینهای سواحل دریا ، این زمینها برای ساختمانهای سبک مناسب هستند و در حدود 1 تا 2/1 کیلوگرم بر هر سانتی متر مربع بار تحمل می نمایند و در بعضی از انواع زمینهای سواحل دریا که ماسه ای بوده و به کل فاقد خاکهای چسبنده می باشد (خاک رس) بیش از 500 گرم بار تحمل نمی کنند . در این گونه زمینها نیز باید برای ساختمانهای سبک طبق شرایط محلی پی سازی ویژه صورت بگیرد و برای ساختمانهای بزرگ ابعاد پی باید با توجه به مطالعات مکانیک خودرو و بر طبق محاسبه ساخته شود .

ج ـ زمینهای شنی : اگر این زمینها دارای دانه بندی خوب باشند به طوری که دانه های ریز فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر نموده و تولید جسم توپر و متراکمی کرده باشد و این دانه بندی به وسیله ماده چسبنده به هم متصل باشد (خاک رس به اندازه لازم) برای ساختمان بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلو گرم بر سانتی متر مربع می باشد به این گونه ها زمینها دج گفته می شود .

د ـ زمینهای رسی : این زمینها به دو دسته تقسیم می شوند :
1)زمینهای رسي خشک: که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل می نمایند مانند زمینهای جنوب تهران
2)زمینهای رسي تر (آبدار)) : این زمینها به واسطه وجود آب فراوان داخل خاک دارای سستی های زیاد بوده و قدرت مجاز آن بر حسب درصد آب موجود در آن متفاوت است . باید توجه نمود که اعداد داده شده در فوق برای مقاومت مجاز زمین در خاکهای مختلف کاملاً تقریبی بوده زیرا تعیین مقاومت مجاز خاک به عوامل دیگر از قبیل آب های تحت الارضی ودرصد خاکهای چسبنده و غیره نیز بستگی دارد .

پیاده کردن نقشه

پاک سازی و تسطیح زمین:
قبل از پیاده کردن نقشه باید عملیات تسطیح و پاک سازی محل ساختمان را انجام دهیم . این عملیات شامل تخریب بناهای موجود وغیر قابل استفاده ریشه کنی بوته ها و درختان تمیز کردن نخاله ها و سنگ و کلوخ است . تخریب ساختمانها کاری تخصصی است و باید توسط افرادی که در این کار مهارت دارند انجام شود . ریشه کنی درختان را می توان توسط ابزارهای دستی یا مکانیکی انجام داد . بریدن درختان بزرگ را باید به افراد ماهر واگذار کرد . محل ساختمان باید کاملاً از چمن و دیگر نباتات پاکسازی شود این عمل در واقع برای پاکسازی خاک صورت میگیرد . چون ممکن است حدود 30 سانتیمتر از خاک سطحی شامل گیاهان زنده و نباتات باشد در نتیجه خاک سطحی سست شده و به آسانی فشرده میشود که این خاک برای ساختمان سازی مناسب نیست . پس این خاک باید با ماشین آلات خاک برداری یا با وسایل دستی ساده مانند بیل و فرغون برداشته و به محل مناسبی حمل شود . در ضمن چنانچه سطح زمین نا صاف باشد باید با گریدر و یا با وسایل دستی تسطیح و خاکهای اضافی به محل دیگری برده شود .

پیاده کردن نقشه و هدف آن :
پس از اینکه مراحل مطالعه و طراحی هر طرح ساختمانی به پایان رسید و نقشه آن آماده شد ، باید برای شروع عملیات ساختمانی ، موقعیت و محل دقیق آن روی زمین مشخص شود . منظور از پیاده کردن نقشه ، مشخص کردن گوشه ها ، و محور ها و اضلاع طرح بر روی زمین است که به وسیله مترکشی یا دوربین های نقشه برداری تعیین ، میخ کوبی و سپس رنگریزی می شود .

به بیان دیگر ، پیاده کردن نقشه بر روی زمین مرحله ای بین طرح و شرع عملیات ساختمانی است . نکته بسیار مهم اینکه عمل پیاده کردن نقشه باید کنترل شود یعنی پس از میخ کوبی گوشه ها و تعیین محورها و قبل از رنگریزی باید با اندازه گیری مجدد اضلاع و زوایا ، از درستی آنها مطمئن شد . در غیر اینصورت باید نسبت به اصلاح آنها اقدام شود . در مورد اهمیت کنترل و پیاده کردن نقشه باید متذکر شد که اگر محل ساختمان یا ارتفاع کف آندرست مشخص نشده باشد ، زمان و هزینه های انجام شده ی عملیات ساختمانی ، به هدر رفته و خسارات سنگین در بر خواهد داشت ، در صورتی که با صرف وقت کم برای کنترل عملیات پیاده کردن ، که کاری بسیار ساده است می توان از زیانهای مادی و اتلاف وقت جلوگیری کرد .پیاده کردن نقشه یک ساختمان با ابزار ساده مانند متر و ابزار دقیق مانند دوربین نقشه برداری و متر امکان پذیر است .

گودبرداری

گود برداری:
بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گود برداری می نمایند. در کلیه ساختمانهایی که تمام یا قسمتی از بنا پایینتر از سطح طبیعی زمین احداث می شود باید گود برداری انجام شود .

گاهی ممکن است عمق گود برداری به چندین متر برسد . گود برداری معمولاً با وسایلی مانند بیل مکانیکی ویا لودر ودر صورت محدودیت زمین و یا عدم دسترسی به ماشین آلات از وسایل دستی مانند بیل و کلنگ و فرغون و در عمق زیاد یا منطقه وسیع مثل پارکینگ های زیر زمینی ، انبارهای بزرگ زیر زمینی و غیره با کمک سایر ماشین آلات ساختمانی انجام می گیرد . گود برداری در زمین ها به دو صورت نامحدود و محدود انجام می شود .
گود برداری در زمین های نا محدود :

منظور از زمین های نا محدود ، زمین نسبتا وسیعی است که اطراف آن هیچ گونه ساختمانی نباشد . برای گود برداری این گونه زمین ها از ماشین آلاتی مانند بیل مکانیکی ،لودر ، و ... استفاده می شود و خاک با شیب متناسب برداشته می شود . خاک های حاصل از گود برداری با کامیون به خارج از ساختمان حمل میشود . چنانچه عمق گود برداری نسبتا زیاد باشد گود برداری در لایه های مختلف و به تدریج انجام میگیرد تا به عمق زمین پیش بینی شده برسد .

شیب دیوارهای محل گود برداری شده :
برای جلوگیری از ریزش دیوارهای محل گود برداری شده به داخل گود ، معمولا دیوارهای کناری حاصل از خاکبرداری یا تراشه های اطراف باید دارای شیب ملایمی باشد . اندازه زاویه شیب به نوع خاک محل گود برداری دارد هر قدر خاک محل سست تر و قابل ریزش تر باشد اندازه زاویه این شیب بزرگتر خواهد شد .
برای جلوگیری از هزینه اضافی میتوان با قالب بندی دیواره های محل گود برداری از زاویه شیب کوچکتری استفاده نمود .

پی سازی

پی کنی :
پی کنی در ساختمان به دو منظور صورت می گیرد :
1)دسترسی به زمین سخت و مقاوم ، زیرا بارهای ساختمان نهایتا به زمین منتقل می شود در نتیجه زمین زیر پی باید مطمئن باشد و نشست نکند .
2)برای محافظت پی ساختمان و جلوگیری از اثرات جوی مانند یخ زدگی و نیروهای جانبی پس از پیاده کردن نقشه روی زمین ، شروع به پی کنی می کنیم .
پی کنی در زمینهایی که از نظر جنس و مقاومت زمین و نیز وجود آبهای سطحی و عمقی با هم تفاوت دارند ، فرق می کند .

ابعاد پی کنی به ابعاد و عمق پی کنی به ارتفاع پی و شرایط اقلیمی بستگی دارد . یعنی در مناطقی که در زمستان آب و هوای خیلی سرد دارند و یا بارندگی زیاد می شود و خطر یخ زدگی برای پی وجود دارد ، عمق پی را بیشتر از مناطق معتدل و گرمسیر در نظر می گیرند و به هر حال در هر نوع آب و هوایی عمق پی کنی نباید کمتر از 50 سانتیمتر باشد .

پی کنی در انواع زمین ها :

1)پی کنی در زمینهای دج :
عمق پی در اینگونه زمینها معمولا بین 80 تا 100 سانتیمتر و در بعضی موارد 120 سانتیمتر است . پی کنی در زمینهای دج نسبتا آسان بوده و خطر ریزش به خصوص در مورد عمقهای معمولی بسیار کم است . اضافی عرض پی برای کفراژ ( قالب – بندی ) ، در این نوع زمین حدود 15 سانتیمتر در هر طرف است .

2)پی کنی در زمینهای ماسه ای :
چون عمل پی کنی در اینگونه زمینها همیشه با خطر ریزش روبروست به خصوص اگر زمین مزبور خشک باشد ، چنانچه دارای عمق کم بوده و از طرفی شدت ریزش در آن زیاد نباشد . اصولی ترین و در عین حال ساده ترین روش برای جلوگیری از احتمال ریزش خاک هنگام پی کنی است که پی با گونه های شیب دار کنده شود . زاویه شیب بر حسب شدت ریزش تا 45 درجه متغیر خواهد بود . لکن چنانچه شدت ریزش بسیار زیاد و عمق پی نیز نسبتا زیاد باشد ، پی کنی با شیب نه عملی است و نه مقرون به صرفه . در چنین مواردی لازم است که گونه های پی را با چوب بست و با قالب بندی مهار کرد . برای این کار الوارهایی به ابعاد 5*30*40 سانتیمتر در طرفین پی واداشته و به کمک تیرکهای چوبی یا چهار تراش و با بهره گیری از گوه های چوبی الوارها مهار می شود .

پی کنی در زمینهای رسی خشک نیز همانند زمینهای ماسه ای است لکن زاویه شیب پی کنی آن در حدود 37 – 25 درجه خواهد بود که این اختلاف شیب نسبت به زمین های ماسه ای به علت چسبندگی دانه های خاک رسی است .

3)پی کنی در زمینهای سنگی :
پی کنی در اینگونه زمینهای مشکل و انجام آن با وسایل دستی از قبیل بیل و کلنگ امکان پذیر نیست . پی کنی در زمینهای سنگی با ماشین آلات مکانیکی و مته های کمپرسوری انجام می گیرد که در نتیجه هزینه آن سنگین خواهد بود .

عمق پی در زمینهای سنگی در مناطق سردسیری حداقل 75 سانتیمتر است لکن در مناطق گرمسیری می توان حداقل عمق را تا 50 سانتیمتر تقلیل داد .
شاید فکر کنیم زمین سنگی امکان دارد زمین سنگی فوق العاده مقاوم باشد ، در این صورت ساختمان نیاز به پی نخواهد داشت . چنین فکری اساسا اشتباه است ، زیرا عدم پی در ساختمان باعث ناپایدار شدن بنا گردیده و با کمترین نیروی جانبی به ویژه زلزله های خفیف شروع به حرکت خواهد کرد . لکن وجود پی باعث تنگ افتادن ساختمان در زمین شده و از حرکت بنا جلوگیری می کند .

4)پی کنی در زمینهای شیبدار :
زمین ساختمانی مسطح به ندرت یافت می شود و بنابراین پیش از شروع هر کار ساختمانی باید محل ساختمان را تسطیح کرد . برای این منظور از سه روش می توان استفاده کرد و اغلب روشی به کار گرفته می شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر باشد .

الف ( خاک برداری و خاک ریزی
ب ) خاک برداری
ج ) خاک ریزی

الف ) خاک برداری و خاک ریزی :
این روش بسیار معمول و متداول است ، زیرا باعث کاهش هزینه می شود .

ب ) خاک برداری :
برای تسطیح ، کلیه ی خاکهای اضافی برداشته شده و به محلی خارج از ساختمان برده می شود که این روش هزینه حمل خاک را به دنبال خواهد داشت ولی چون به زمین دست نخورده می رسیم ، کاری اصولی است .

ج ) خاک ریزی :
این روش توصیه نمی شود ، زیرا زمین را با خاک دستی پر کرده ایم ولی چنانچه مجبور باشیم باید با خاک مرغوب که دارای تراکم و دانه بندی مناسب و مقاومت مطلوب هست عمل خاک ریزی را طبق اصول فنی ، با رعایت مرطوب کردن و غلتک زدن خاک در لایه های مختلف انجام دهیم که مقدار تراکم و مقاومت خاک باید به تایید آزمایشگاههای مکانیک خاک برسد .

تعریف پی:
مجموعه ای از بخش های سازه و خاک در تماس با آن که انتقال بار بین سازه و زمین از طریق آن صورت می پذیرد.

ابعاد پی:
عرض.طول و عمق پی ها کاملآ بستگی به وزن ساختمان و قدرت خاک محل عمل ساختمان دارد. در ساختمان های بزرگ قبل از شروع کار به وسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز عملی زمین را تعیین نموده و از روی آن و مهندس محاسب از روی آن ابعاد پی را تعیین می کند.ولی در ساختمان های کوچک در اغلب مواقع قدرت مجاز عملی زمین با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه ها بر روی همدیگر و یا ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص می باشد.

انواع پی :
پی ها را نسبت به نوع مصالح و سیستم ساخت آن می توان به دو گروه تقسیم کرد : گروه اول شامل انواع پی از نظر نوع مصالح آن مانند پی های سنگی ، آجری ، شفته ای ، بتنی ، گروه دوم شامل انواع پی از نظر سیستم ساخت آن مثل : : پی های تکی ، نواری ، صفحه ای ، پی مشترک و پی های کلاف شده می باشد .

1)پی سنگی :
این پی از سنگ های طبیعی و در مناطقی که سنگ ارزان در دست رس باشد ساخته می شود سنگی که در برای این گونه پی ها انتخاب می گردد باید سالم ( نپوسیده ) بوده و از انواع سنگ های لاشه شکسته باشد سنگ های قلوهای به علت صیقلی و مدور بودن آن برای بی سازی مناسب نمی باشد زیرا حالت ناپایدار به پی می دهد . سطح پی سازی با سنگ باید از دیوار هایی که روی آن قرار دارد وسیع تر و از هر طرف دیوار حداقل 15 سانتیمتر عنوان ریشه گسترش داشته باشد . پی سازی با سنگ با دو نوع ملات صورت می گیرد . چناچه بار و فشار کم باشد ملات سنگ ها را از نوع گل آهک و چنانچه بار زیاد باشد ملات ماسه سیمان انتخاب می شود و استفاده از ملات ماسه سیمان ، ماسه و آهک و یا ملات باشد و از پی های سنگی فقط و ساختمانهای یک طبقه . پی دیوارهای محوطه استفاده می شود .

2)پی آجری :
از پی های آجری در مواقعی استفاده می کنند که ساختمان کوچک و باروارده نیز کم باشد در ضمن از پی های سنگی نیز
به علت گرانی و کمیابی سنگ نتوان استفاده کرد این پی نیز مانند پی های سنگی بایستی دارای ریشه ای به اندازه 15 تا 20 سانتی متر از طرفین دیوار روی آن باشد برای این منظور است که عرض پی کنی نیز 30 تا 40 سانتی متر از عرض دیوار بیشتر باشد این مقدار اضافه عرض همچنین عمل آجر چینی در داخل پی را آسان تر می نماید چون زاویه پخش بار در پی عالی آجری در حدود 60 درجه می باشد برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است آن را به شکل پلکانی در آورد .

3)پی شفته ای :
ساده ترین و در عین حال ابتدایی ترین پی سازی برای ساختمان کوچک 2 یا 3 طبقه آجری است . شفته خمیری است از مخلوط خاک ، آب ، شن و گردآهک که در هر متر مکعب خاک آن بن 200 تا 250 کیلو گرم آهک به کار می رود . گاهی نیز بنابر لزوم مقداری پاره سنگ به آن می افزایند . طریقه شفته ریزی بدین صورت است که شفته را در پی ریخته و پس از آنکه شفته به حدود 20 یا 30 سانتی متر رسید آن را در یک سطح افقی هموار می کنند و یک روز آن را به حالت خود می گذارند . تا آبش در اثر تبخیر یا جذب کاهش باید ( اصطلاحا دونم شود ) سپس آن را با وزنه ی سنگینی ( تخماق ) می کوبند تا کاملا متراکم گردد . مجددا به همان ارتفاع شفته ریزی انجام گرفته و تا پر شدن پی همچنان ادامه می یابد .

4)پی بتنی :
بتن را می توان یکی از مقاومترین و مستحکم ترین سنگ های مصنوعی دانست . لذا پی هایی که با بتون ساخته می شود ، بهترین پی در کارهای ساختمان به شمار می آیند . امروزه توصیه می شود . که پی کلیه ی ساختمانها را با بتون مسلح بسازند به خصوص در مناطق زلزله خیزی نظیر شهر های جنوب خراسان ، دامنه های سلسله ی جبال البرز ، قزوین حتی برای ساختمان سبک و یک طبقه نیز پی های بتونی از نوع نواری آن بسیار مناسب خواهد بود . زاویه ی پخش بار در پی های بتنی بین 30 تا 45 درجه می باشد . لذا می توان این گونه پی ها را پلکانی یا به صورت هرم ناقص ( سومل ) ساخت و از مصرف اضافی بتن صرفه جویی نمود . پی سازی با بتن بدین طریق انجام می گیرد که ابتدا کف پی را به اندازه تقریبی 10 سانتی متر بتن کم سیمان با نام مگر می ریزند . که سطح خاک و بتن اصلی را از هم جدا کرده و همچنین سطح پی را جهت بتن ریزی اصلی تراز نمایند . سپس روی بتن مگر داخل پی را با تخته قالب بندی می کنند و پس از آماده شدن قالب بتن ساخته شده را داخل قالب ریخته و خوب می کوبند ویبرا تور ( لرزاننده ) به آن ارزش می دهند .

تا بتون اصطلاحا جا بیفتد یعنی دانه های شن ماسه در بتون عمل جایگیری را کاملا انجام دهند و متراکم گردند . بارگذاری روی پی های بتنی بایستی حداقلهفت روز پس از پی ریزی انجام می گیرد . ضمنا باید توجه داشت ، چنانچه بتون از نوع مسلح باشد ، باید ابتدا میلگرد در قالب جاسازی شده ، سپس بتن ریزی صورت گیرد ، از این پی شفته در ساختمان های اسکلت فلزی استفاده می شود .

5)پی های نقطه ای
برای ساختمانهایی که بار آن ها به صورت متمرکز (نقطه ای)به زمین منتقل می شود ساخته میگردد مانند ساختمان های فلزی یا ساختمان های بتونی

لایه های پی های نقطه ای:
1-زمین مناسب
2-بتن مگر
3-میلگرد های کف پی
4-بتن اصلی
5-صفحه زیر ستون(در ساختمانهای اسکلت فلزی

6)پی های نواری
این پی ها معمولا در ساختمان های آجری مورد استفاده قرار می گیرد. حداکثر عمق پی های نواری در حدود 50و عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن می باشد.
لایه های پی های نواری به ترتیب از پایین به بالا
1-شفته ریزی
2-کرسی چینی
3-شناز
4-ملات ماسه سیمان برای ایزولاسیون رطوبتی
5-قیر گونی
6-ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر گونی
7-دیوار چینی اصلی

7)پی های گسترده
به پی هایی اطلاق می شود که بار چند ستون یا دیوار را که در ردیف ها یا امتداد های مختلف قرار دارند به زمین منتقل می نمایند. پی گستره ممکن است به شکل دال مجموعه تیر_دال و... ساخته شود.
باید توجه کرد که در بندر عباس با توجه به گرمای هوا باید 3الی4 ساعت بعد از ریختن بتن فونداسیون آبدهی بتن آغاز شود و بتن ریزی بعد از ظهر انجام گیرد.
در صورت که بتن ریزی در صبح زود تا قبل از ساعت 10 صبح انجام گیرد دمای بتن را با خنک کردن آب مصرفی بتن .به کار بردن سیمان مناسب با حرارت زدایی کم. پایین نگه داشتن دمای سیمان با نگهداری سیمان در سیلو های عایق بندی شده.
کاهش دمای مصالح سنگی با انبار کردن آنها و یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آنها و نگهداری ابزار و ماشین آلات تهیه و حمل مخلوط بتن در سایه و یا آب پاشی به آنها پایین تر از 32 درجه آورد.
لازم به ذکر است حداقل سیمان یا مواد سیمانی در مناطق ساحلی خلیج فارس 350kg/mو حداکثر آن 425kg/m بتن می باشد.
مقدار کلرید های مصرفی در بتن مسلح باید کمتر از 500 قسمت در میلیون باشد.میزان کل کلرید قابل حل در آب بتن سخت شده 28 روزه نیز باید مطابق آیین نامه مقررات ملی ساختمان باشد.

8)پی صفحه ای :
(رادیوژنرال ) ، در مواردی استفاده می شود که بارهای وارده از ساختمان بسیار بوده (بار آسمان خراش ها ) و یا مقاومت زمین تا قدری کم باشد . که جهت انتقال بار به خاک تمام سطح زیر ساختمان مورد لزوم قرار گیرد . پی صفحه ای به صورت یک پارچه از بتن آرمه در سر تا سر زیر ساختمان ساخته می شود که میله ی ستون ها و دیوار بر روی آن قرار می کیرد . در بعضی مواقع که بار بسیار زیاد باشد . سطح پی را بزرگ تر از سطح ساختمان روی آن می سازد تا پخش فشار در سطح بزرگتری انجام پذیرد .
پی های صفحه ای به صورت مختلف ساخته مکی شود و مانند پی صفحه ای ساده صفحه با دیوار محیطی ، صفحه ای با تیر صفحه ای با دیوار بتنی در یک جهت – صفحه ای با دیوار بتنی در دو جهت و پی های سلولی .

9)پی های مشترك:
هر گاه برای دو و یا چند ستون یک پی ساخته شود پی را مشترک گویند . پی مشترک وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که :
1- فاصله پی ها از یکدیگر کم بوده و یا طوری باشد که سطح پی ها ، یکدیگر را بپوشانند .
2-یکی از پی ها در کنار زمین همسایه قرار گرفته باشد .
3-وقتی که به علت طول زیاد یک بنا مجبور باشیم ساختمان را درز انبساط ( ژوئن) بسازیم . در این صورت برای ستون های مجاور درز انبساط پی مشترک در نظر می گیرد . چنانچه برای در پی بار های مختلف خواسته باشیم پی مشترک طرح نمائیم . پی مزبور به شکل ذوزنقه ای خواهد که تا عده ی کوچک در طرف بار کمتر و قاعده بزرگ آن در جهت باریستنر باشد .

10)پی باسکولی :
برای جلوگیری از چرخش فونداسیون و تیر و در کنار دیوار همسایه از فونداسیون باسکولی یا استواپییم استفاده می شود

11)پی های کلاف شده :
اتصال دو پی فنرو توسط شناژ ( بتن آرمه ) را پی کلاف شده می نامند . در مناطق زلزله خیز بهترین نوع پی نوع پی برای ساختمانهای مسکونی معمولی به حساب می آید . در حالتی که ضخامت شناژ از ارتفاع پی کمتر باشد ، به دو صورت اتصال صورت می گیرد :
الف : سطح بالایی شناژ و سطح بالایی پی در یک امتداد قرار می گیرد .
ب : سطح زیر شناژ با سطح زیر پی در یک امتداد قرار می گیرد .

12)پی های شمعی :
شمعها اعضایی از جنس فولاد ، بتن ، بتن مسلح ، و چوب می باشند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از شالوده های سطحی ، از آنها برای ساخت شالوده های عمیق ( شالوده های شمعی ) استفاده می شود . وقتی که لایه یا لایه های فوقانی خاک دارای قابلیت فشردگی زیاد و یا خیلی ضعیف باشند ، به طوری که نتوان از شالوده سطحی برای توزیع بار ساختمان استفاده کرد ، شالوده های شمعی برای انتقال بار به لایه تحتانی محکمتر و یا سنگ بستر مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که بستر سنگی و یا لایه محکمتر تحتانی در عمق معقولی از سطح زمین قرار نداشته باشد ، از شمع برای انتقال تدریجی بار استفاده میشود . در این حالت ، بیشتر مقاومت شمع از طریق نیروی اصطکاک بین سطح تماس شمع و خاک ( مقاومت جلدی ) تامین میشود . اگر شمع ها تحت تاثیر نیروی افقی قرار گیرند ، در حالی که هنوز قابلیت حمل بار های قایم را دارا هستند ، می توانند به وسیله خمش ، نیرو های افقی راحمل نمایند . این وضعیت اغلب در شالوده سازه های حایل خاک که وظیفه آنها مقاومت در مقابل فشار جانبی خاک است و یا ساختمان های بلند که تحت تاثیر نیروی باد یا
انواع شمع و مشخصات سازه اي آن ها
بر حسب شرايط تحت الارضي ، سطح آب زير زميني ، و نوع باري که بايد حمل شود ، انواع مختلفي از شمع ها در کارهاي ساختماني مورد استفاده قرار مي گيرد .
شمع ها بر حسب مصالحي که از آن ساخته مي شوند ، داراي انواع زير هستند :
1-شمع هاي فولادي
2-شمع هاي بتني
3-شمع هاي چوبي
4-شمع هاي مرکب

شمع هاي فولادي
انواع معمول شمع هاي فولادي ، شمع هاي لوله اي و شمع هاي مي باشند . شمع هاي لوله اي نيز در دو حالت انتهاي بسته و انتهاي باز به زمين کوبيده مي شوند . هر چند که از تيرآهن هاي و بال پهن نيز مي توان براي شمع کوبي استفاده کرد ، ليکن تيرآهن ها با نيمرخ به علت مساوي بودن ضخامت بال و جان معمولا ترجيح داده مي شوند . در نيم رخ هاي بال پهن و نيم رخ هاي ، ضخامت جان معمولا کوچکتر از ضخامت بال مي باشد . در خيلي از حالات ، شمع هاي لوله اي بعد از کوبيده شدن با بتن پر مي شوند .

شمع هاي بتني
در عمل ، شمع هاي بتني به دو صورت مورد استفاده قرار مي گيرند:
الف)شمع هاي پيش ساخته
ب) شمع هاي در جاريز .
شمع هاي پيش ساخته را مي توان با استفاده از ميلگرد هاي معمولي ساخت . مقطع آنها به صورت مربع يا هشت ضلعي است) . ميلگرد ها به منظور مقاوم نمودن شمع در مقابل خمش توليد شده در هنگام حمل و نقل ، بلند کردن و اعمال نيروي جانبي به شمع و همچنين افزايش مقاومت فشاري ، مورد استفاده قرار مي گيرند . شمع هاي پيش ساخته در طول مورد نظر ساخته شده و تحت شرايط مرطوب به عمل مي آيند تا به مقاومت مورد نظر برسند . پس از آن به محل کوبيدن حمل مي شوند . شمع هاي پيش ساخته را مي توان با استفاده از کابل هاي پيش تنيدگي پر مقاومت ، به صورت پيش تنيده در آورد . شمع هاي بتني در جاريز بدين صورت اجرا مي شوند که ابتدا چاهي در زمين به وسيله دست يا ماشين حفر مي شود و سپس قفس آرماتور ها درون چاه قرار داده شده و داخل آن با بتن پر مي شود . امروزه شمع هاي درجا به روش ها و انواع مختلف اجرا مي شوند و اکثر آنها در انحصار شرکت خاصي که ابداع کننده اوليه آنها مي باشد ، قرار دارند .

شمع هاي درجاريز در دو گروه اصلي جاي مي گيرند:
الف) با غلاف
ب) بدون غلاف .
هر دو گروه ميتوانند داراي نوک پهن شده (پداستال) باشند . شمع هاي درجاريز غلافدار بدين صورت اجرا مي شوند که ابتدا يک لوله فولادي به زمين کوبيده شده و پس از رسيدن به عمق مورد نظر ، مصالح داخلي آن خالي شده و داخل لوله پر از بتن مي شود . لوله را مي توان با قرار دادن يک سنبه در داخل آن کوبيد و پس از رسيدن به عمق مورد نظر ، سنبه را خارج کرد . براي سر پهن کردن شمع (ايجاد پداستال) ، پس ريختن مقداري بتن در نوک شمع ، با رها کردن وزنه از ارتفاع ، آن را مي کوبند تا از طرفين پهن شود . براي اجراي شمع بدون غلاف ، ابتدا غلاف در زمين کوبيده شده و سپس همزمان با بتن ريزي در داخل غلاف ، غلاف به تدريج به بيرون کشيده مي شود

شمعهاي چوبي
شمعهاي چوبي تنه هاي درخت هاي سالم،صاف و بلند مي باشندکه شاخ وبرگ ان زرد شده و سطح آن پساز کندن پوست،به دقت تراشيده شده است. حداکثر طول اغلب شمع هاي چوبي بين 10 تا 20 متر ميباشد.چوبي که از ان به عنوان شمع استفاده مي شود بايد مستقيم،بدون درز و ترک و سالم باشد. انجمنن امريکا يي مهندسان عمران در دستورالعمل اجرايي شماره ي17(1959)،شمعهاي چوبي را به سه کلاس زير تقسيم مي کنند:

1-شمعهاي کلاس: A اين شمعها بارهاي سنگين را حمل مي کنند. حداقل قطر سر چنين شمعهايي 350 ميليمتر(14 اينچ) مي باشد.
2-شمعهاي کلاس B:اين شمعها بارهاي سبک را حمل مي کنند. حداقل قطر سر اين شمعها بين 305 تا330 ميليمتر ( 12 تا 13 اينچ) مي باشد.
3-شمعهاي كلاس C:از اين شمعها براي کارهاي ساختماني موقت استفاده مي شود. وقتي که تمام طول شمع در داخل سفره ي آب زيرزميني قرار داشته باشد،از اين شمعها مي توان براي حمل بارهاي دائمي استفاده کرد.حداقل قطر سر اين شمعها 305 ميليمتر (12 اينچ) مي باشد.در هيچ حالتي قطر نوک شمع نبايد کمتر از 150 ميليمتر (6 اينچ) باشد

.
اگر شمع چوبي در خاک کاملاً اشباع کوبيده شود،عمر آن تقريباً بي نهايت خواهد بود. ليکن در آب و هواي دريايي،شمعهاي چوبي تحت حملات ارگانيسمهاي مختلف قرار گرفته و ظرف چند ماه صدمات جدي در آنها ظاهر مي شود. شمع چوبي در بالاي سطح آب زيرزميني،تحت حملات حشرات قرار مي گيرند. با انجام بعضي اصطلاحات،مثلاً محافظت آنها توسط روغن کروزوت،مي توان عمر آنها را افزايش داد.

شمعهاي مرکب (مختلط(
در شمعهاي مرکب،قسمتهاي فوقاني و تحتاني شمع از دو مصالح مختلف ساخته مي شوند. به عنوان مثال شمعهاي مرکب ممکن است از فولاد و بتن و يا چوب و بتن ساخته شوند. شمعهاي مختلط فولاد و بتن مرکب از قسمت تحتاني فولاد و قسمت فوقاني بتن درجا مي باشند.اين نوع شمع وقتي مورد استفاده قرار مي گيرد که طول شمع لازم براي تأمين ظرفيت باربري از ظرفيت شمع بتني در جاي ساده ***** کند. شمعهاي مختلط چوب و بتن داراي قسمت تحتاني چوبي مي باشند که به طور دائم در سفره ي آب زيرزميني قرار دارد و قسمت فوقاني آنها از بتن است.در هر صورت ايجاد وصله در محل تلاقي دو مصالح مشکل بوده و به همين علت است که شمعهاي مختلط داراي کاربرد وسيعي نمي باشند.

شمع اتکايي
اگر بستر سنگي و يا لايه ي شبيه سنگ ( خيلي متراکم) درعمق منطقي قرار داشته باشد،شمع را مي توان تا آن لايه ادامه داد در اين حالت ظرفيت باربري شمع کاملاً بستگي به ظرفيت باربري بستر سنگي در مقابل نوک شمع خواهد داشت. به همين علت به اين شمعها،اتکايي مي گويند. در چنين حالتي با توجه به معلوم بودن عمق بستر سنگي از روي گمانه هاي حفر شده،تعيين طول شمع کار چندان مشکلي نخواهد بود.اگر به عوض بستر سنگي،يک لايه ي سخت و نسبتاً متراکم درعمق منطقي قرار داشته باشد،شمع را مي توان چند متر در لايه سخت ادامه دارد

شمع اصطکاکي
در صورتي که عمق بستر سنگي يا لايه ي شبيه به سنگ زياد باشد،طول لازم براي شمع اتکايي غيراقتصادي خواهد شد.در چنين شرايطي مطابق شکل 8-6-پ شمع به عمق مناسبي در لايه ي نرم فوقاني بدون اينکه به لايه ي سخت برسد،کوبيده مي شود.انتخاب نام اصطکاکي براي اين شمعها،ازآنجا ناشي مي شود که اکثر مقاومت آنها به وسيله ي اصطکاک جدار تأمين مي شود.البته اين اسم بعضي مواقع مي تواند گمراه کننده باشد،زيرا مقاومت شمعهايي که در لايه ي رسي کوبيده مي شوند،بستگي به چسبندگي بين جدار شمع و رس دارد.
طول لازم براي شمع اصطکاکي بستگي به مقاومت برشي خاک،بار وارده،و اندازه ي شمع دارد.براي تعيين طول لازم شمع،احتياج به درک خوبي از اندرکنش خاک - شمع، قضاوت مهندسي،و تجربه است.

شمع تراکمي
در بعضي موارد خاص،شمعها بدين منظور در لايه هاي دانه اي کوبيده مي شوند که تراکم خوبي در لايه ي سطحي خاک به وجود آيد.اين شمعها به شمعهاي تراکمي موسوم هستند.
طول شمعهاي تراکمي به عوامل زير بستگي دارد:
الف: تراکم نسبي خاک قبل از تراکم
ب: تراکم نسبي مورد نياز بعد از تراکم
پ: عمق لازم براي تراکم
شمعهاي تراکمي معمولاً کوتاه هستند،ليکن براي تعيين طول مناسبي براي آنها،بعضي آزمايشهاي صحرايي لازم است.

پايه هاي عميق و شالوده هاي صندوقه اي
پا يه هاي عميق وشالوده هاي صندوقه اي در واقع شمعهاي بتني در جاريزي مي باشند که قطر آنها بزرگتر از حدود 750ميليمتر است و مي تواند مسلح يا غير مسلح،با و يا بدون پد استال (کوره) باشند.
پايه ي عميق نوعي شمع بتني با قطربزرگ است که براي اجراي آن ابتدا يک چاه در زمين حفر و سپس قفسه ي آرماتور به داخل آن هدايت شده (در صورت مسلح بودن) ودست آخر درون آنت با بتن پر ميشود. بسته به شرايط خاک، براي جلوگيري از ريزش جدار چاه،ممکن است غلاف و يا سپر فلزي به کار گرفته شود.قطر سوراخ پايه ي عميق معمولاً آنقدر بزرگ است که فردي براي بازرسي بتواند وارد آن شود.
استفاده از پايه هاي عميق معمولاً داراي مزاياي زير است:
1- يک پايه ي عميق به تنهايي مي تواند جايگزين چند شمع گردد و در نتيجه نياز به استفاده از کلاهک سر شمع نيز ازبين برود.