بخشی از مقاله
بخش اول کلیات ساختمان :
1- ساختمانهای بتنی:
ساختمان بتنی ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه ( سیمان , شن, ماسه و فولاد بصورت میله گرد ساده و یا آجدار) استفاده شده باشد . در ساختمانهای بتنی سقفها به وسیله تاوه (دال) های بتنی پوشیده می شود , و یا از سقفهای تیر چه و بلوک و یا سایر سقف ها ی پیش ساخته استفاده می گردد . و برای دیوارهای جدا کننده ( پارتیشن ها ) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه ای , آجر ماشینی سوراخ دار , آجر معمولی کوره ای و یا تیغه کچی و یا چوب استفاده شده و ممکن است از دیوار بتون آرمه هم استفاده شود .
در هر حال در این نوع ساختمانها شاه تیرها و ستونها از بتن آرمه (بتن مسلح) ساخته می شود .
2- ساختمانهای فلزی
در این نوع ساختمانها برای ساختن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده می شود . در ایران معمولا|" ستون ها را از تیر آهنهای I دوبل و یا بال پهن های تکی (آهنهای هاش ) استفاده می نمایند و همچنین برای اتصالات از نبشی – تسمه و برای زیر ستون ها از صفحه ی فولادی استفاده می شود و معمولا" دو قطعه را بوسیله جوش به همدیگر متصل می نمایند . سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیر آهن و طاق ضربی باشد و یا از انواع سقفهای دیگر از قبیل تیرچه بلوک و غیره ایتفاده گردد .
برای پارتیشن ها می توان مانند ساختمانهای بتونی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب یا سفالهای تیغه ای استفاده نمود.
در هر حال جدا کننده ها می باید از مصالح سبک انتخاب شوند.
3- ساختمانهای آجری
در ساختمانهای کوچک که از چهار طبقه تجاوز نمی نمایند می توان از این نوع ساختمان استفاده نمود . اسکلت اصلی این نوع ساختمانها آجری بوده و برای ساختن سقف ها در ایران معمولا" از پروفیلهای فولادی I (تیرآهن I ) و آجر بصورت طاق ضربی استفاده می گردد . و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می شود . در این نوع ساختمانها برای مقابله با نیروی جانبی مانند زلزله باید حتما" از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقفها استفاده شود .
4- ساختمانهای خشتی و گلی
این نوع ساختمانها در شهر ها به علت گرانی زمین کمتر ساخته می شود و بیشتر در
روستاهای دور که دسترسی به مصالح ساختمانی مشکل تر است مورد استفاده قرار می گیرد .
اسکلت اصلی این نوع ساختمانها از خشت خام وگل می باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی کند و در مقابل نیروهای جانبی مخصوصا" زلزله به هی وجه مقاومت نمی نمایند . باید از ساختن این نوع ساختمانها مخصوصا" در مملکت ما که از مناطق زلزله خیز دنیا می باشد جلوگیری به عمل آید .
بجز انواع فوق ساختمانهای دیگری نیز وجود دارد مانند ساختمانهای چوبی که بیشتر در نواحی مرطوب که دارای جنگلهای فراوان بوده و در نتیجه چوب به قیمت ارزان در دسترس قرار می گیرد ساخته می شود . مانند شهر های جنوبی اطریش ویا بعضی از ایالات آمریکا . ساختمانهای چوبی در ایران به علت کم بودن جنگل کمتر ساخته می شود و همچنین ساختمانهای سنگی که بیشتر در مناطق کوهستانی مورد استفاده قرار می گیرد , ممکن است ساختمانی مرکب از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمانهای فلزی و آجری و غیره .
ب- انواع ساختمان از لحاظ مصرف
ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی , اداری , بیمارستان ها , انبار ها , مدارس و مکانهای عمومی مانند باشگاه ها و ورزشگاه ها و غیره تقسیم می شود , که
مطالعه در این زمینه بیشتر بعهده مهندسین معمار می باشد.
بخش دوم : مشخصات اولیه محل پروژه :
این پروژه شامل 592 واحد به نام میثاق می باشد که مورد مشارکت شرکت جهاد خانه سازی ومسکن و شهر سازی می باشد . کارفرما در این پروژه شخص خاصی نمی باشد بلکه شرکت جهاد خانه سازی , به عنوان کارفرما انجام دهند پروژه قرار داده شده است . مالکیت این واحد ها به صورت اشتراکی بین شرکت جهاد خانه سازی و سازمان مسکن و شهرسازی است که در هنگام ساخته شدن واحد ها پیش فروش می شوند و پس از اتمام کار مابقی وجه ساختمان ساخته شده دریافت می گردد .
پروژه میثاق از تیپ های C,B,A تشکیل شده است تیپ A به 4 بلوک وتیپ B تیر به 4 بلوک و تیپ C به 2 بلوک تعلق می گیرد هر یک از بلوک ها در این پروژه 10 طبقه مسکونی همراه با پیلوت و زیر زمین تقسیم می شود که هر طبقه شامل 8 واحد مسکونی می باشد ضمنا" تیپ های نام برده به صورت 2به 2 با هم مشابه می باشند.
زمین انتخاب شده برای این پروژه میدان امام حسین (ع) – شهرک الغدیر است مساحت کل زمین مذکور m19000 می باشد سطح اشغال شده در این پروژه 35% است و تعداد واحد های بلوک 80 واحد می باشد که از این تعداد در بلوک A (40) واحد به صورت دو خوابه و 20 واحد به صورت سه خواب و 20 واحد دیگر به صورت تک خوابه است همچنین در بلوک B (20) واحد دو خوابه و 20 واحد سه خوابه و 20 واحد دیگر تک خوابه است و بلوک C تیر از 40 واحد تشکیل شده است .
مساحت بلوک A حدود 805 متر مربع و مساحت بلوک B تیر 5/608 متر مربع و مساحت بلوک C تیر 50/441 متر مربع است منطقه مورد نظر برای قرار گرفتن این بلوک ها از سه طرف به خیابان متصل است که از طرف شمال به یک خیابان 18 متری و ازطرف جنوب به خیابان 35 متری و از طرف شرق به خیابان 25 متری متصل می باشد . ورودی کلی این منطقه از دو طرف شمال و جنوب می باشد.
هر یک از بلوک ها دارای آسانسوری با ظرفیت kg 450 است یعنی هر آسانسور به صورت 6 نفره و برای هر نفر kg 75 وزن را تحمل می کند .
هم اکنون بلوک 1A و 2A در حال ساخته شدن است که بلوک A به صورت 10 طبقه مسکونی و 2 طبقه پارکینگ که انبارها در پارکینگ که انبار در پارکینگ قرار داده شده است به ازای هر واحد یک انباری و به ازای هر بلوک 2 داه پله مجزا وجود دارد که در طبقات زوج این راه پله ها به هم متصل شده اند که جهت مواقع اضطراری همچنین با وجود آسانسور راه پله های ارتباطی , راه پله ها حکم راه فرار را ایفا می کند . راه پله های مورد استفاده در این بلوک به صورت سه گوشی است .
هریک از بلوک ها دارای زاویه نگهبانی ( اتاق نگهبانی ) است .
بخش سوم : سقف بلوک
بلوک احداث شده یعنی بلوک A دارای دو مدل سقف است که در کل تنها از نوع تیرچه بلوک است اما از نظر بلوک استفاده شده دو نوع است که سقف طبقات با پیلت و سازه آن ها فولادی می باشد که نوع اتصالات مختلط گیردار و باربندی شده می باشد . سقف های طبقات از پانل های نسوز ساخته شده است .
در صنعت بین المللی و پیشرفته امروزی ساختمان اکنون بلوک های سبک به
صورت سقفی یا دیواری نقش برجسته و شایانی در جایگزینی مصالح سنتی بر عهده دارند .
استفاده از مصالح سبک خصوصا" برای جداسازی فضاهای ساختمانی باعث افزایش شکل پذیری سازه , جذب انرژی حاصل در حرکت زمین و در نتیجه کاهش اثر زلزله خواهد شد مصالح ساختمانی که در مناطق زلزله خیز استفاده می شوند باید چنان باشد که انرزی حاصل از حرکات زمین را خوب جذب کرده و اثرات آن را کاهش دهد و استفاده از بلوک های سفالی و سیمانی نه تنها انرژی حاصل از زلزله را جذب نمی کند بلکه در بسیاری از مواقع باعث تشدید آن می شود که
این خود نیز از عوامل افزایش خسارت می باشد استفاده از بلوک های پلاستوفوم به جای انواع مشابه آن با توجه به خواص فیزیکی و شیمیایی خاص این محصول نظیر سبکی وزن , سهولت اجرا , سرعت بیشتر اجرا نیاز کمتر به استفاده از تیرک های نگه دارنده و نیروی انسانی کمتر در اجرا باعث استقبال فراوان شده است و توسط مهندسین و دست اندر کاران صنعت ساختمان کشورمان تائید و توصیه شده است .
ویژگی های بلوک سبک سقفی و دیواری پلاستوفوم ( EPS )
1- سبکی قطعه بلوک باعث کثر18000کیلوگرم جرم درصد مترمربع بنا می شود
2- کاهش 30% حجم بتن و پوکه طبقات
3- کاهش مصرف 20% در آهن آلات و فولاد
4- کاهش مصرف 20% در تیرچه
5- صرفه جویی در مصرف میزان قالب بندی
6- ایمن در مقابل آتش سوزی
7- قابلیت اجرای انواع مصالح ساختمان برروی آن مانند گچ ,خاک , سیمان
8- حمل ونقل آسان و سهولت بالا کشیدن قطعات در ارتفاعات و به کارگیری در
مناطق صعب العبور
9- سرعت زیاد در اجرا و کاهش هزینه های دستمزد
10- کاهش هزینه های تهویه مطبوع
11- ضربه پذیر است
12- مقاوم در برابر آب , رطوبت و حرارت
13- بهترین عایق صدا و نفوذ حشرات میکروارگانیسم ها
14- بلوک پلاستوفوم , شیره و دوغاب , بتن را به خود جذب نمی کند و آب بتن را هدر نداده و باعث عمل آوری طبیعی و حفظ خواص بتن می شود
15- کاهش اتلاف انرژی به طرز قابل توجه
ساختمان های پیش ساخته پانلی :
منظور از این ساختمان ها مواردی هستند که از قطعات پیش ساخته مصنوی راست گونه یا قائم به عنوان دیوار باربر و دال تشکیل شده اند و تا حد امکان حمل ونقل بزرگ ساخته می شوند متداولترین آنها شامل دیوارهای متقاطع هستند که دیوارخارجی ممکن است شامل یک عایق حرارتی باشد (پانل ساندویچی ) یا از بتن سبک ساخته شدند تا قابلیت انتقال حرارت کاهش یابد .
در مناطق زلزله خیز برای زمین هایی که زمان تناوب آنها کم است باید اثر و امکان بروز پدیده تشدید یا رزونانس در اثر نزدیکی پریود خاک و ساختمان به دقت مورد بررسی قرار گیرد هر چه تعداد طبقات زیاد باشد اثر زلزله بیشتر است زیرا اثر زلزله عکس اثر نیروی هیدرواستاتیکی آب است
مقاوم سازی بلوک ها در برابر نیروهای جانبی:
در ساختمان های پانلی کف ها به صورت دیافراگم افقی عمل می کند که دیافراگم افق
به صفحه ای گفته می شود که در جهت قائم انعطاف پذیر و در جهت افقی کاملا" صلب باشد زمانی این دیافراگم حاصل می شود که : 1- دیافراگم به صورت یک صفحه مستوی باشد و در تمام یک طبقه دیافراگم یکنواخت باشد
2- کلیه اعضای پیش ساخته دیافراگم در تماس کامل با هم باشند یعنی درزهای موجود کاملا" پر گردد و هیچ فاصله آزادی نباشد 3- با کمک و تشکیل تیر کلات و مهار نمودن کلیه اعضا به این کلاف ها و قرار دادن فولاد در درزهای بین قطعات پیش ساخته امکان عملکرد مناسب برای انتقال بارهای جانبی به دیوار های برشی و هسته های مقاوم فراهم گردد 4- درزهای افقی قادربه انتقال نیرو ها باشند
نقش کلاف ها:
1- اتصال دال ها به یکدیگر به منظور تشکیل دیافراگم افقی صلب و تلقین اتصال دیافراگم افقی به دیوار های برشی .
2- بستن دیوارهای متقاطع به یکدیگر
3- کمک به مقاومت برشی درزهای قائم
4- یکسان نمودن تغییر مکان قائم دیوارهای مجاور
5- محدود نمودن تغییر مکان ها و مقاومت در مقابل نیروهای ناشی از تغییرات درجه حرارت
6- مقاومت در برابر نیروهای ناشی از نشست نامتناجس خاک زیر شالوده
7- فراهم آوردن عملکرد سازه به منظورجلوگیری ازگسیختگی پیش رونده یا زنجیری
سقف های تیرچه بلوک :
سقف های تیرجه بلوک از یک سری تیرچه های بتنی و یکسری بلوک های بتنی یا سفالی تشکیل شده است سقف های تیرچه بلوک می گویند تیرچه ها نقش باربر و بلوک ها نقش پر کننده دارند بار سقف توسط تیرچه ها به تیرهای حمال و نهایتا" به شالوده ها منتقل می شود در ابتدا بارها را تیرچه ها منتقل می کنند ولی بعد از این که بتن ریزی انجام شد بار توسط یک مقطع T شکل تحمل می شود که مرکب است از تیرچه و بتن در جا بنابراین سقف های تیرچه بلوک مانند تیرهای T شکل طراحی می شوند که در این تیر تیرچه ها به عنوان عضو کششی وبتن به عنوان عضو فشاری و یکسری میلگرد و بلوک و... اعضای این سقف هستند .
یکی از دلایل استفاده از سقفهای تیرچه بلوک در این پروژه این بوده است اگر برای پوشش سقف از طاق ضربی استفاده می نمودند ناچار باید تیر آهن هایی با شماره محاسبه شده روی پل ها کشیده و بین آنها را طاق ضربی می زدند این تیرچه ها ممکن است سرتاسری بوده و از روی پل ها عبور کنند در این صورت باید محل برخورد تیرچه وپل جوشکاری شود بدیهی است در این حالت کلفتی پل از زیر دیده می شود که باید به وسیله سقف کاذب پوشانیده شود و یا طبق نظر مهندس معمار اقدام گردد و یا تیرآهن ها توی دل پل کار گذاشته شوند که در این صورت باید حتما" هردو سر آن از از یک طرف به وسیله یک عدد نبشی با نمره 5 یا 6 به پل متصل گردد و تیرچه باید حتما" از یک طرف وبانه بشود و در غیر این صورت با اندازه ضخامت بال پل از زیر اختلاف سطح به وجود می آید که باید با گچ و خاک و سفید کاری پر شود و سقف بار بیشتری را تحمل نماید.
مزایای سقف تیرچه بلوک :
الف- سبکی سقف در مقایسه با طاق ضربی حدود kg /m 100 سبکتر است
ب- سهولت و سرعت نصب
ج- عایق بودن نسبت به حرارت و صدا
د- مقاومت بهتر در هنگام آتش سوزی
ه- مقاومت بهتر در مقابل نیروهای جانبی مانند زلزله ( عملکرد بهتر به صورت دیافراگم افقی صلب)
و- مسطح بودن زیر سقف با حد اقل رسیدن ضخامت اندود گچ
ز- مسطح بودن بالای سقف و سهولت کف سازی
ح - اقتصادی بودن در مقابل طاق ضربی برای دهانه های متوسط
بخش چهارم :دیوار
الف - کلیات و معرفی پانل های پیش ساخته :
1- شبکه جوش شده فولادی :
بتن شاتکریتی را مسلح کرده , مقاومت خمشی , فشاری و برشی آن را افزایش می دهد در عین حال به عنوان آرماتور های حرارتی نیز عمل نمود و از ترک خوردن بتن جلوگیری می کند.
مقاومت تسلیم mpa 40 = fy
قطر مفتول های شبکه : 5/3 الی 5/2
2- لایه پلی استایرن:
وزن مخصوص تا چیز ( 3m/ kg 15=P )
عایق مناسب حرارتی و برودتی
عایق صوت
بدون آلودگی محیط زیست
3- برش گیرهای قطری :
با متصل کردن دو لایه به شبکه به یکدیگر باعث عمل کرد یکپارچه و همچنین افزایش ممان اینرسی و صلبیت مقطع می شود
4- بتن پاششی (شاتکریتی ):
دانه بندی از نوع ریزدانه بر اساس 506ACI
ضخامت بتن هر طرف 3 تا 4 سانتی متر
بتن پاشی با سیستم دستی یا ماشینی انجام می گیرد
ب- مزایای سیستم پیش ساخته ( شاتکریتی):
سرعت اجرای بالا ( سه برابر سیستم های سنتی )
مقاومت فوق العاده در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله
سبکی وزن , کاهش بار قائم , نیروی زلزله و در نتیجه کاهش مقاطع تیروستون
کاهش مصرف انرژی : قابلیت هدایت حرارت پلی استایرن حدود 1 آجر است
30
افزایش زیر بنای مفید به خاطر کاهش سطح اشغال دیوارها
عایق صوت
غیر قابل نفوذ در برابر حشرات و جانوران موذی
مقاومت بالا در برابر آتش سوزی
ج- ساخت,نصب و اجرا :
1- پانل های دیواری به عرض cm120 و طول مورد نیاز در کارخانه , موسسه (سبا) به صورت تمام اتوماتیک تولید می شود وزن هر متر مربع پانل بین 3تا5 کیلوگرم می باشد.
2- پانل های تولیدی کارخانه به صورت پالت های قابل حمل برروی تریلی آماده شده و به کارگاه ساختمانی منتقل می شود.
3- بتن شاتکریتی به ضخامت 3 الی 4 سانتی متر در دو طرف لایه پلی استایرن و بر روی شبکه مش به صورت دستی یا ماشینی پاشیده شده , شمشه گیری می شود
4- سطح بتن حاصله صاف ونیاز به آستر گچ وخاک ندارد
د- اتصالات:
اتصال پانل ها به سقف:
اگر چه اتصالات پانل ها به سقف پایداری آنها را در مقابل زلزله تضمین می کند ولی برای استفاده از ظرفیت آن ها جهت افزایش مقاومت جانبی ساختمان می توان آنها را به کف نیز متصل کرد
در اسکلت بتنی به آرماتورهای انتظار و در اسکلت فولادی به میلگرد های جوش شده به تیرهای فولادی متصل می شود
همچنین در محل تقاطع دیوارها با یکدیگر مانند گوشه ها پانل ها به نحو مناسبی به هم مهار می شوند
پانل های ساندویچی از دو شبکه فلزی جوش شده و یک لایه عایق پلی استایرن که توسط اعضای فلزی خرپای به یکدیگر متصل شده اند , تشکیل شده است
دراحداث این نوع سازه ها پس از پیاده سازی نقشه پانل ها در محل هایی تعیین شده بر روی فونداسیون قرار گرفته وروی آنها بتن پاشی می گردد
ساختمان پانلی به صورت جعبه ای (bon type ) رفتار می کند و کلیه اجزا و قطعات آن در باربری سازه ای شرکت می کنند که این از مزایای فوق العاده سیستم می باشد
دیوارهای پانلی علاوه برآن که به عنوان سازه ساختمان به کار می روند در دیوار های غیر باربر ساختمان های مختلف , سالن های صنعتی , دیوارکشی محوطه , پوسته ها , گنبد ها و کلیه زمینه های عمرانی کاربرد دارد
همان طور که اشاره شد دیوارهای بلوک های احداث شده محیطی می باشند که از دو طرف به شاه تیرمتصل می شوند که دیوارهای داخلی نیز سفال هستند ضخامت دیوارهای خارجی cm 20 و ضخامت دیوارهای داخلی cm 10 است.
بخش پنجم ستونها:
در ساختمانهای فلزی و ساختمانهای بتونی به ان قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند ستون می گویند .
ستونها از مهمترین وحساس ترین اجزاء ساختمانها ی فلزی می باشند , بار سقف ها بوسیله پلها به ستونها منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل میگردد.
قسمتهای مختلف ستون
1- قسمتهای اصلی ستون
2- تسمه های اتصال دهنده
3- صفحه های تقویتی
4- جوش
5- اتصال ستون به صفحه زیر ستون
1- قسمت اصلی ستون
قسمت اصلی ستون عبارتند از آن پروفیلی است که بارهای فشاری را تحمل مینماید. برای ساختن ستونها میتوان از پروفیلهای مختلف استفاده نمود , مانند دو عدد تیرآهن I معمولی ویا یک عدد آهن بال پهن و یا دو عدد ناودانی ویا یک عدد قوطی چهارگوش و یا چهار عدد نبشی و غیره در ایران برای ساختن ستونها معمولا" از دو عدد تیرآهن I معمولی استفاده می شود و آنها را به وسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند, گاهی نیز از آهنهای بال پهن که به آنها H گفته می شود و یا قوطی چهار گوش استفاده می شود . در مواردیکه بار ستون زیاد است میتوان ار سه عدد تیرآهن I که به شکلهای مختلف به همدیگر متصل میشوند استفاده نمود . و در طبقات بالاتر که بار ستون ها کاهش می یابد میتوان از ادامه یکی از آهنها I خودداری کرد.
برای ساختن ستونها از دو یا سه عدد I معمولی و یا سایرپروفیلها باید دقت کافی بعمل آورد تا ستونها کاملا مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته و در نتیجه باعث تخریب ساختمان شود . در موقع ستون سازی به دو علت ممکن است انحنا در آن ایجاد بشود , اول آنکه امکان دارد تیرآهنهای مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل ونقل دارای پیچیدگی باشد دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد بشود برای جلوگیری از این کار بهتر است بشرح زیر عمل گردد . البته اشکالات فوق اشکالات اجرائی میباشد نه محاسباتی زیرا فرض ما براین است که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده میباشد .
ابتدا تیرآهنها را از لحاظ شماره انتخاب نموده و آنها را به طول معین که در نقشه های محاسباتی قید گردیده برش میدهند آنگاه زیر دو سر وکمر ستون تیر آهنهائی قرار داده و ستون را روی این تیرآهنهای افقی که بصورت تراز روی زمین قرار داده اند میخوابانند قبل از اینکار باید از راست بودن تیرآهنهای تکی کاملا مطمئن بوده و چنانچه تیرآهنها کاملا راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تیرآهنهای مستقیم استفاده نمائید در صورتیکه این کار مقدور نباشد باید تیرآهنها بوسیله پتکهای سنگین که در محلهای دقیق و حساب شده فرود میآید راست بشود , لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیرآهن حتی , جهت برطرف کردن پیچیدگی های موضعی ( راست کردن آن ) و یا در اثر جابجایی و غیره در تیر آهن تنشهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر تنشهای ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جهت با این تنشها باشد موجب تخریب سریعتر قطعه میگردد بدین لحاظ هر قدر به تیرآهن قبل از مصرف ضربه کمتری زده شود بهتر است .
