بخشی از مقاله
مراحل طراحی و ساخت ساختمان
برای شروع و اقدام کارساختمان
1- به شهرداری محل مراجعه میشود با سند زمین و یا خانه کلنگی که قرار است تخریب شود و خانه جدید ساخته شود که در سند طول و عرض شمال و جنوب ساختمان مشخص میباشد. شهرداری محل نسبت به طول و عرض زمین و منطقه و ساختمان مقدار بناء که حق صاحب ملک میباشد مثلاً صد متر بناء داده میشود، و اضافه بناء آن نسبت به مقدار زمین و نسب
ت به طول و عرض زمین و منطقه زمین در طبقات داده میشود که به آن تراکم گرفته میشود.
و به ازاء هر متر مربع نسبت به محل زمین که قیمت مخصوص خود را دارد از صاحب ملک گرفته میشود، و بعداً اجازه جهت اقدام و تهیه نقشه داده میشود و طبق قانون هر منطقه که کد و ارتفاع ساختمان نسبت به جاده و یا کوچه همان محل داده میشود روی نقشه به منظور پیاده نمودن قسمتهای مختلف پروژه و تعیین حدود قانونی کار و مرز عملیات قرارداد براساس نقشهها اجرایی مقدار کافی نقاط نشانه و مبدأ از طرف کار فرما و دستگاه نظارت مطابق صورتجلسه به پیمانکار تحویل داده میشود.
مسئولیت حفظ و حراست این نقاط تا تحویل موقت بر عهده پیمانکار است.
2- پیاده کردن نقشه
پس از بازدید محل و ریشه کنی اولین قدم در ساختن یک ساختمان پیاده کردن نقشه میباشد.منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشهی ساختمان از روی کاغذ برروی زمین بابعاد اصلی (یک به یک). بطوریکه محل دقیــق پیها و ستــــونها و دیوارهــــا و
زیرزمینها و عرض پیها روی زمین به خوبی مشخص باشد.
همزمان با ریشه کنی و بازدید محل باید قسمتهای مختلف نقشهی ساختمان مخصوصاً نقشهی پی کنی کاملاً مورد مطالعه قرار گرفته بطوری که در هیچ قسمت نقطه ابهامی باقی نماند. بعداً اقدام به پیاده کردن نقشه بشود. باید سعی شود حتماً در موقع پیاده کردن نقشه از نقشهی پی کنی استفاده گردد.
برای پیاده کردن نقشه ساختمانهای مهم معمولاً از دوربینهای نقشهبرداری استفاده میشود ولی برای پیاده کردن نقشهی ساختمانهای معمولی و کوچک از متر و ریسمانی بنایی که به آن ریسمان کار هم میگویند استفاده میگردد برای پیاده کردن نقشه با متر و ریسمان کار ابتدا باید محل کلی ساختمان را روی زمین مشخص نموده و بعد با کشیدن ریسمان در یکی از امتدادهای تعیین شده و ریختن گچ یکی از خطوط اصلی ساختمان تعیین شود.
و بعد خط دیگر ساختمان را که معمولاً عمود بر خط اول میباشد با استفاده از خاصیت قضیه فیثاغورث (در مثلثهای قائم الزاویه مجذور وتر مساوی است با مجموع مجذورات دو ضلع دیگر) رسم میکنیم. معمولاً در اصطلاح بنائی استفاده از این روش را 3 و4 و5 میگویند. زیرا در این طریق معمولاً اضلاح مثلاث 3 متر و 4 متر و وتر مثلث 5 متر است. و برای مکانهای کوچکتر یا بزرگتر میتوان از مضربهای این اعداد استفاده نمود. مانند 30 و 40 و 50 سانتیمتر و یا 6 متر و 8 متر و 10 متر.
به هر حال امتداد خط AY که عمود بر امتداد خط AX میباشد به دست میآید. آنگاه
سایر خطوط را موازی با دو خط فوق الذکر رسم مینمایند. ممکن است به علت قناس بودن زمین دو خط کناری نقشه بر هم عمود نباشند در این صورت یکی از خطوط میانی نقشه را که حتماً بر خط اول عمود است انتخاب و رسم کرده و آنگاه سایر خطوط ناگونیا را بوسیله پیدا کردن سرو ته خط و یا بوسیله نقطه یا بیگچ ریزی میکنیم ممکن است برای عمود کردن خطوط از گونیای بنائی استفاده نمود. در این صورت دقت کار کمتر است. در موقع پیاده کردن نقشه برای جلوگیری از جمع شدن خطاها بهتر است اندازهها را همیشه از یک نقطهی اصلی که آنرا مبدأ مینامیم حساب
نموده و روی زمین منتقل نمائیم.
برای مثال اگر بخواهیم از نقطه A دو اندازه 3 متر و 4 متر را روی امتداد AX تعیین کنیم بهتر است ابتدا از نقطه A طول 3 متر را جدا نموده تا نقطه B بدست آید. آنگاه دوباره از نقطه A طول 7 متر را (مجموع دو اندازه) جدانمائیم تا نقطه C بدست آید.
برای سایر اندازهها نیز همیشه باید از نقطهی A اندازه بگیریم. بعد از اتمام کار پیاده کردن نقشه و قبل از اقدام به گودبرداری با پی کنی باید حتماً مجدداً اندازههای نقشه پیاده شده را کنترل نمائیم تا حتی المقدور از وقوع اشتباهات احتمالی جلوگیری شود. برای اینکه مطمئن شویم زوایای بدست آمدهی اطاقها و یا چهار ضلعیهای حاصل از ستونها قائمه میباشد باید دو قطر بر چهار ضلعی را اندازه بگیریم.
چنانچه مساوی بودند آن چهار ضلعی گونیا میباشد. به این کار اصطلاحاً چپ و راست میگویند. البته چنانچه در این مرحله چهار ضلعیها در حدود 3 الی 4 سانتیمتر ناگونیا باشد اشکالی ندارد زیرا با توجه به اینکه پیها، همیشه قدری پهنتر از سازه روی آن میباشند. بنابراین در موقع ساختن سازه اصلی میتوان ناگونیائها را برطرف نمود. بطور کلی باید همیشه توجه داشت که پیاده کردن نقشه یکی از حساس ترین و مهمترین قسمت اجراء یک طرح بوده و کوچکترین اشتباه در آن موجب خسارتهای فراوان میشود.
رُپر:
با توجه به اینکه هرنقطه از ساختمان نسبت به سطح زمین دارای ارتفاع معینی میباشد که باید در طول مدت اجرا در هر زمان قابل کنترل باشد. برای جلوگیری از اشتباه قطعه بتنی با ابعاد دلخوان (مثلاً 40×40 با ارتفاع 20 سانتیمتر) در نقطهای دورتر از محل ساختمان میرسازند به طوری که در موقع گود برداری و یا پی کنی به آن آسیب نرسد و در طول مدت ساختمان تمام ارتفاعات را با آن میسنجند.
گودبرداری:
بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری مینمایند. گودبرداری برای آن قسمت از ساختمان انجام میشود که در طبقات پایینتر از کف طبیعی زمین ساخته میشود، مانند موتورخانهها و انبارها، پارکینگها و غیره.
در موقع گودبرداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ نباشد از وسائل معمولی ماننـــد
بیل و کلنگ و فرقون استفاده میگردد. برای این کار تا عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل به بالا امکان پذیر است (مثلاً 2 متر) عمل گودبرداری را ادامه میدهند و بعداز آن پلهای ایجاد نموده و خاک حاصله از عمق پایینتر از پله را روی پله ایجاد شده ریخته و از روی پله دوباره به خارج منتقل مینمایند.
برای گودبرداریهای بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و غیره استفاده شود. در اینگونه موارد برای خارج کردن خاک ازمحل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه معمولاً از سطح شیبدار استفاده میگردد. بدین طریق که در ضمن گودبرداری سطح شیبداری و در کنار گودبرداری عبور کامیون و غیره ایجاد میگردد که بعد از اتمام کار، این قسمت وسیله کارگر برداشته میشود.
تا چه عمقی گودبرداری را ادامه میدهیم؟
ظاهراً حداکثر عمق مورد نیاز گودبرداری تا روی پی میباشد، بعلاوه چند سانتیمتر بیشتر برای فرش کف و عبور لولهها درحدود 20 سانتیمتر که 6 سانتیمتر برای فرش کف و 14 سانتیمتر برای عبور لوله میباشد. باید توجه نمود چنانچه در ضمن لوله کشی دو لوله از روی هم عبور کند باید این مقدار در حدود 40 تا 45 سانتیمتر باشد که در این صورت تا زیر سطح پیها ادامه بدهیم.
زیرا در این صورت اولاً برای قالب بندی پیها آزادی عمل بیشتری داریم. در نتیجه
پیها تمیزتر و درستتر خواهد بود و در ثانی میتوانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخالههای ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پیها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه میباشد، زیرا معمولاً در موقع گودبرداری کار با ماشین صورت میگیرد در صورتیکه برای خارج نمودن نخالهها و خاک حاصل از چاه فاضل آب از محیط کارگاه میباید از وسایل دستی استفاده نمائیم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین میباشد.
البته در مورد پیهای نواری این کار عملی نیست زیرا معمولاً پیسازی در پیهای نواری برای
اصولاً قبل از اجرای عملیات خاکی محل اجرای پروژه آماده میگردد، این عملیات شامل:
1- تخریب ساختمانهای موجود- آماده نمودن کارگاه
2- تسطیح محوطه (گودبرداری و زهکشی)
3- نقاط نشانه و مبدأ
4- پر نمودن چاهها، قنوات و قطع اشجار
5- تاسیسات تجهیز کارگاه
1- عملیات خاکی (آماده نمودن کارگاه، تخریب ساختمانهای موجود)
ساختمانهای موجودو قدیمی که در محدودهی عملیاتی پروژه و درمحل اجرا و استقرار بناهای جدید بوده، به منظور انجام و شروع کار، تخریبشان ضروری است. این مهم با نظر کارفرما طبق دستورات دستگاه نظارت اندازهگیری، صورت مجلس و تخریب خواهند شد. این موارد در مشخصات فنی خصوصی ذکر میگردد.
قبل از شروع تخریب ساختمانها، مسائل ایمنی و اصول فنی در مورد قطع و کنترل انشعابات خطوط آب، برق، تلفن و... با هماهنگی سازمانهای مسئول مراعات میگردد.
در صورت لزوم مصالح حاصل از تخریب، مطابق نظر دستگاه نظارت و دسته بندی و در محلهای مورد نظر دپو میشوند.
به طور کلی، تخریب و حذف ساختمانهای موجود در محل اجرای پروژه با نظر و تصویب قبلی صورت میپذیرد.
ساختمانهای مربوط به آثار باستانی، از موارد متمایز این مهم است و هیچ گونه دخل و تصرف در آنها مجاز نبوده و با کسب مجوز و زیر نظر مقامات رسمی (سازمان میراث فرهنگی) این مهم صورت میپذیرد.
ساختمانهای آجری با شفته آهک میباشد که بدون قالببندی بوده و شفته در محل پیهای حفر شده ریخته میشود در این صورت ناچار هستیم در ساختمانهائی که با پی نواری ساخته میشود اگر به گودبرداری نیاز داشتیم گودبرداری را تا رو
ی پی ادامه دهیم.
شیب دیوارههای محل گود برداری (اندازه زاویه X)
برای جلوگیری از ریزش دیوارهای محل گودبرداری به داخل گود، معمولاً دیواره اطراف باید دارای شیب ملایم مانند شکل زیر باشد که با خط عمود زاویه آن باندازه X میسازد اندازه این زاویه بستگی به نوع خاک محل گودبرداری دارد. هر قدر خاک محل سست تر و ریزشیتر باشد اندازه زاویه X بزرگتر خواهد شد و 2 طرف زمین که ساختمان قدیمی میباشند توسط مهارهای چوبی به طور ردیفی و موازی، هر چندمتر فاصله از هم یک مهار به 2 طرف ساختمان توسط گچ زده میشود جهت جلوگیـــــری از
تخریب در چند ردیف و فاصلههای 2 متر، 2 متر از همدیگر و در ارتفاعهای 3 متر، 3 متر
جای بیس پلیتها و نشیمنگاههای ستونها طبق نقشه پیاده ومشخص میشود.
توجه به این مطلب ضروری میباشد که چون فاصله بین دیوار محل گودبرداری و دیوار ساختمان، یعنی پیپین فاصله که بوسیله زاویه X ایجاد میشود، میباید با مصالح ساختمانی مانند شفته و یا بتن مگر و غیره پر شود که این خود مستلزم هزینه میباشد. بنابراین هر قدر این زاویه کوچکتر باشد از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.
عملیات خاکی
به طور کلی، عملیات خاکی به دو طریق صورت میگیرد:
الف- عملیات خاکی به صورت دستی
ب- عملیات خاکی با ماشین
الف- عملیات خاکی به صورت دستی
در عملیات خاکی، خاکبرداری برروی زیر زمین و خاکریزی و مسطح نمودن جزو کارهای مهم خاکی محسوب میشود.
پر نمودن یا خاکریزی شامل: پر نمودن پشت دیوارها، فنداسیونها، از مــوارد مـــهم
عملیات خاکی میباشد.
عملیات خاکی مشتل است بر:
الف- تمیز نمودن بستر و حریم منطقه موردنظر از درختان و ریشه گیاهان
ب- برداشت خاکهای نباتی و نامرغوب
پ- خاکبرداری، گودبرداری، خاکریزی
ت- کوبیدن خاک
خاکبرداری، در زیر زمین به وسیله بیل مکانیکی یا لودر انجام میگیرد. به منظور خاکبرداری، در سطح وسیع و حجم زیاد استفاده از کارگر مقرون به صرفه نمیباشد،در خاکبرداری به وسیله کارگر، یک کارگر میتواند در زمینهای دج در زمان 5 ساعت یک متر مکعب خاک را کنده و تا فاصله 15 متر به وسیله فرغون حمل نماید.
در پی کنی به وسیله کارگر به ندرت اتفاق میافتد که بیشتر از 120 سانتیمتر عمق به وسیله کارگر انجام شود. معمولاً قیمت خاکبرداری و خاکریزی را، به وسیله متر مکعب تعیین مینمایند. یک کارگر در هر 2 ساعت،میتواند یک پی به عرض 60 سانتیمتر، عمق 120سانتیمتر و به طول 100سانتیمتر را خاکبرداری نماید.
در شرایطی که، خاکبرداری و پیکنی محدود و عمیق نباشد با استفاده از نیروی کارگر عمل حمل با فرغون صورت میگیرد.
ب- عملیات خاک با ماشین
در شرایطی که، وسعت کار زیاد بوده و یا عمق کار بیش از حد معمول باشد و به طور
کلی حجم عملیات خاکی خیلی زیاد باشد از آنجا که زمان زیادی را به خود اختصاص میدهد، به منظور بالا بردن راندمان و بازده، از ماشین آلات مخصوص عملیات خاکی استفاده میشود.
معرفی ماشین آلات عملیات خاکی
الف- بیل مکانیکی:
در عملیات خاکی، به منظور کندن کانالهای طولانی از بیل مکانیکی استفاده میشود.
قدرت بیل مکانیکی و عمق خاکبرداری به قدرت موتور و ماشین آلات مربوط بستگی دارد. استفاده از نوع بیل، از جهت فرم و شکل بنابر جنس لایههای خاکی، میتواند متغیر باشد. در واقع بیل مکانیکی جنبه کندن و بارگیری را توآما بر عهده دارد.
ب- لودر :
محدوده عملیات لودر، بیشتر به منظور بارگیری کامیون و یا حداکثر جابجا نمودن محدود مصالح ساختمانی از جمله: خاک را برعهده دارد.
در واقع از لودر به منظور دپو نمودن مصالح و یا بارگیری استفاده میشود.
پ- بولدوزر:
بولدوزر ماشین سنگینی است که، با داشتن چرخهای زنجیری و پهن، سطح اتکاء نسبتاً وسیعی را برای خود ایجاد مینماید، که در واقع نوعی پنجه افکنی در سنگلاخهای با توجه به وزن سنگین و قدرت بالای موتور و داشتن تیغه فولادی عریض و ریپرهای متفاوت در قسمت عقب قدرت نفوذ در سنگلاخ، کندنع هل دادن و یا هدایت آنها و دپو نمودن را دارا میباشد.
کاربرد این ماشین بیشتر، در عملیات راهسازی و در زمینهای سخت و سنگی میباشد.
در مجموع در عملیات ساختمانی کمتر کاربرد دارد. در زمینهایی که از نوع سنگلاخی هستند، چون لودر و بیل مکانیکی قادر به کندن این نوع زمینها نیستند، لذا، برای تخریب و شکافتن سنگها، از کمپرسور، که با هوای متراکم به صورت ضربهای درانواع متهها نیر وارد مینماید، استفاده میگردد.
در شرایط سخت، با توجه به جنس سنگ که امکان کندن با بولدوزر مقدور نیست، میتوان با استفاده از کمپرسور نسبت به ایجاد سوراخ در دل سنگ اقدام نمود آنگاه، با تعبیه مواد منفجره در داخل سوراخ، نسبت به انهدام و تخریب سنگ اقدام شده تا باماشین آلات مخصوص بارگیری و عمل حمل صورت گیرد.
انواع زمینها در عملیات خاکی (اصطلاح کارگاهی)
1- زمینهای نرم یا بیلی
زمینهایی هستند که به آسانی بتوان، با بیل خاک را برداشت و به کنار ریخت. از قبیل: زمینها یخاکی دستی یا زمینهای ماسهای نرم.
2- زمینهای نرم یا پابیلی
در این زمینها خاک به کمک بیل و فشار پا برداشته میشوند. از قبیل: زمیــــنهای
زراعتی.
3- زمینهای کلنگی نرم
این زمینها با کلنگ به راحتی برداشته شده و کنده میشوند از قبیل: زمینهای معمولی.
4- زمینهای کلنگی سخت
این زمینها با کلنگ به سختی کنده میشوند. از قبیل: زمینهای اطراف تهران که مخلوطی است از: شن، ماسه و رس.
مقاومت این زمینها حدود kg/cm2 4 بوده و به زمینهای دج معروف میباشند.
5- زمینهای خیلی سخت یا سنگی
به منظور کندن این زمینها، از مواد منفجره و وسایل مکانیکی کمک گرفته میشود.
با توجه به انواع زمینهای ذکر شده که عملیات خاکی در آنها انجام میگیرد، باید زمینهای با تلاقی و غیره را به موارد فوق اضافه نمود.
طبقه بندی انواع زمینها
انواع زمینها به گروههای ذیل تقسیم بندی میشوند:
1- زمینهای هموسی
2- زمینهای رسی
3- زمینهای ماسهای
4- زمینهای شنی
5- زمینهای مخلوط یا خاکهای مخلوط
6- زمینهای سنگی
7- زمینهای خاک دستی
1- زمینهای هموسی
در زمینهای کشاورزی، معمولاً قشر زمین به علت پلاریزه شدن برگ و ترکیب با خاک نوعی کود را تشکیل میدهد، این خاک به خاک درخت موسوم است.
این نوع خاک، هیچ گاه برای ساختمان سازی مناسب نبوده و میبایست از بستر زمین برچیده شود زیرا، این خاک تحمل باربری را نداشته و احداث ساختمان برروی آن به علت مقاومت پایین زمین ممنوع است.
2- زمینهای رسی
این زمین به علت ترکیبات ویژه شیمیایی، به خاکهای ریزدانه معروف است که، در حالت خشک ظرفیت باربری متوسطی دارد. اما به مجرد مرطوب شدن و یا،ترکیب با آب به علت تورم و چسبندگی ویژهای که در این خاکها وجود دارد ایجاد، نوعی لغزش و یا لغزندگی هم مینمایند. بنابراین، خاکهای رسی در حالت خشک پایدار و در حالت رطوبتی یا حالت اشباع ناپایدار است.
در حالتی که، رس به حالت اشباع میرسد اصطلاحاً نوعی ایزوله یا عایق بندی را به وجود میآورد که،امکان نفوذ آب در آن امکانپذیر نیست.
پدیده رانش زمین
رانش زمین به معنای حرکت زمین است و از آنجایی که، زمین از لایههای مختلفی تشکیل شده، در اثر عوامل مختلفی این لایهها روی هم میلغزند.
لایههایی از خاک رس در همه جای زمین وجود دارند، این لایهها تا زمانی که، آب نخوردهاند سخت و مقاوم هستند اما بر اثر عوامل مختلفی چون: احداث چاههای جذبی، لایهها نرم و لزج میشوند. بنابراین، حرکتی اتفاق میافتد که باعث فرو نشستن ساختمانها میشود.
3- زمینهای ماسهای
به طور کلی شنها در اثر فرسایش سنگها و پدیدههای هوازدگی، یخ زدگی، بارش ، باد، طوفان و سایر عوامل جوی، از حالت سن به حالت ریزدانه تبدیل میشوند.
ماسه از، فرسایش سنگها با حرکت آب حاصل میشود که ریزتر از شن بوده و درشتتر از خاک است.
در صورتی که ماسه سب
ک باشد، به علت لغزندگی ناپایدار است وامکان بارگذاری در آن ضعیف میباشد.
در صورتی که ماسهها مرطوب باشند ناپایدار هستند. قطر ماسهها بین 5 تا 6 میلیمتر متغیر است.
4- زمینهای شنی
زمینهای شنی نیز، حاصل فرسایش سنگهاست که،میتواند زمین شنی بادی یا زمین شنی آبی باشد، و معمولاً در اثر تخریب شدن تخته سنگها به وجود میآید.
قطر شن از قطر ماسه بیشتر است و در واقع از 5 و 6 میلی متر، تا 2 سانتیمتر میتواند متغیر باشد. زمینهای شنی، اگر چه به لحاظ دانه بندی و از نظر انفرادی (تک دانهها) قابلیت باربری بیشتری از زمینهای ماسه دارد لکن، به علت درشتی دانهها و سطح تماس کمتر، لغزنده بوده و قابلیت رفلکس یا جابه جایی را دارند.
درنتیجه، میان خلل و فرج دانهها سطح خالی به وجود آمده و در صورتی که خالی باشد باعث لغزش ساختمان نیز میگردد. لغزندگی دانهها باعث ناپایداری ساختمان میگردد، اما، در صورتی که میان دانههای شنی، دانههای شنی متغیر و متفاوت، مانند: ماسه قرار گیرد مقاومت زمینهای شنی به مراتب بیشتر از لایههای نام برده در بالا خواهد بود.
5- زمینهای مخلوط یا خاکهای مخلوط
ترکیبات این نوع خاک شامل: شن ریز دانه، شن درشت دانه،ماسه توام با خاک میباشد.
در صورتی که، با نسبت بهینه مخلوطی در انواع دانه بندیهای مذکور فراهم شود، به علت پر شدن خلل و فرج فضاهای خالی توسط ریز دانهها باعث میشود، خلل و فرج در این دانه بندی خاک به حداقل یا صفر منتهی شود و در این راستا به هم پیوستگی دانهها نیز تامین میشود.
به این علت، یک جسم صلب به هم پیوسته متراکمی ایجاد میشود که ، قابلیت بارگذاری آن بیشتر از لایههای خاکی است که تاکنون نامبرده شده است. اصولاً این زمین به زمین دج نیز شهرت دارد.
6- زمینهای سنگی
قویترین،محکمترین و صلبترین لایههای زمین، جهت احداث ساختمان را لایههای سنگی تشکیل میدهند.
زیرا بافت پیوسته و متراکم لایههای تشکیل دهنده سنگ با ضریب تراکم بالا میباشد و به همین سبب جسم یک پارچهای که به هم پیوسته است را تشکیل میدهد.
قابلیت بارگذاری روی این زمینها به میزان فوقالعادهای افزایش مییابد که میتواند وزن بار و نیروهای وارده از ساختمان را به خوبی تحمل نماید. در واقع مقاومت مجاز (تنش مجاز خاک) با توجه به نوع سنگ، جنس و بافت آن متغیر است و مقاومتهای یکسانی ندارند.
زمینهای سنگی، ظرفیتهای باربری مختلفی دارند، بنابراین بهترین نوع زمین، جهت بارگذاری ساختمان میباشد.
نکته حائز اهمیت در طراحی پیها و شالودهها میباشد که بطور چشمگیری از ابعاد اضافی طول و عرض شالوده کسر میشود.
نکته:
علاوه بر زمینهای ذکر شده فوق، زمینهای دیگری نیز یافت میشود مانند: زمینهای هموسی، زمینهای رسی که غیر قابل بارگذاری هستند یا زمینهای باتلاقی، زمینهای سینیتی ( ماسههای بسیار ریزدانه)
7- زمینهای خاک دستی
خاک دستی به عنوان بدترین نوع خاک در امر اجرای سازه روی آن میباشد. اجرای ساختمانها روی خاک دستی مجاز نمیباشد.
در حالتی که خاک حاصل از گودبرداری محل احداث پروژه، حمل و به محل دیگرتخلیه گردد و پس از مدتی سازه جدیدی روی این خاک بنا شود، تحت اثر وزن سازه فعلی و بارگذاری روی خاک فوق چون تنش مجاز خاک فاقد ظرفیت باربری است، خاک دستی به تدریج از زیر فنداسیون حرکت و این حرکت سبب خالی شدن خاک زیر فنداسیونها میگردد.
تحت اثر رانش، زمین و خاک سست فاقد باربری سازه از قاب جدا و ترکهای اصلی (عمودی) در سازه به وجود میآید که سبب نهایتاً تخریب بنا میگردد.
اصلاح گودبرداری و اصلاح خاکبرداری
به طور کلی هر گاه، تصمیم به اجرای ساخت ساختمان باشد هیچ گاه،نمیتوان عملیات احداث ساختمان را که با اجرای پی (شالوده) شروع میشود برروی زمینهای معمولی اجرا نمود.
زیرا خاکهای سطحی زمین، خاکهایی نرم و در برخی موارد دستی، زراعی، هموسی، با تلاقی و یا به طور کلی غیر قابل بارگذاری هستند. از این رو خاکهای سطحی براساس نقشه پلان پی کنی (ابعاد بروکف) یعنی، تراز (محوطه،خیابان، حیاط) نسبت به کف پیها، تا عمق مورد نیاز که به زمین دج یا خاکی سفت یا خاک (چرب یازد) برسد مشخص میگردد.
در مواردی که ساختمان، نیاز به احداث زیرزمین دارد خاکبرداری لازم تا عمق
مورد نیاز صورت میگیرد. لازم به ذکر است که گودبرداری برای محدودههای کم صورت میگیرد در حالی که خاکبرداری برای محدودههای وسیع رایج است. آنجا که تسطیح و جابجایی خاک مورد نظر باشد به آن خاکبرداری و هنگامی که عمق زیرزمین، هدف خاکبرداریهای عمیق باشد به آن گودبرداری گفته میشود. (رجوع به تصویر 3)
اصطلاح قرضه
هرگاه، از جایی خاکی کنده شود یا برداشته شود به آن خاک برداشت شده قرضه اطلاق میگردد.
اصلاح دپو
هرگاه، خاکهای کنده شده از محلی، درجایی روی هم انباشته شوند تا برای مصارف مختلف مورد بهره برداری قرار گیرند به این انباشت خاک دپو اطلاق میگردد.
به انباشت هر گونه مصالح، دپوی مصالح ساختمانی گفته میشود. به طور کلی عملیات گودبرداری با دیواره قائم صورت میپذیرد، مگر آن که، نوع حفاری جداره گود به صورت شیبدار را اجتناب ناپذیر سازد.
منظور از خاکبرداری، عبارت است از: برداشت خاکهای محوطه، گودبرداری پی ساختمانها و محل ابنیه فنی تاسیسات، برداشت خاک ازمنابع قرضه با وسائل، تجهیزات و ماشین آلات مورد تایید تا ترازو و رقومهای خواسته شده در نقشههای اجرایی.
خاک برداری در زمینهای خاص به روشهای ذیل صورت میگیرد:
الف- خاکبرداری خاکهای فرسوده و یا نباتی سطحی
ب- خاکبرداری در زمینهای لجنی
خاک ریزی (مصالح خاک ریزی)
هدف از خاک ریزی
بطور کلی مصالح مناسب برای خاکریزی، از مصالح حاصل از گود برداریها و خاکبرداریهای پروژه محل احداث، تامین میشود. تمامی خاکهای گچی، نمکی، نباتی، لجنی، زراعی قابل تورم، قابل انقباض، خاکهای دارای مواد آلی و رسنتیها در شمار خاکهای نامرغوب و نامناسب قرار میگیرند که،از مصرف خاکهای فوق در محلهای خاک ریزخودداری میگردد.
چاه کنی (چاههای جذبی – فاضلاب خانگی)
نظر به این که در ساختمانها همواره برای رفع نیاز، آب ریزش و وضع فضولات به چاه نیاز است، معمولاً در سایت ساختمان (خارج از ساختمان) و در شرایط خاص در میانهی فضای ساختمان (به طوری که چاه زیر شالودهها) نباشد نسبت به حفر چاه اقدام میگردد.
قطر چاه میله نام دارد که، این قطر بین 80 تا 100 سانتیمتر متغیر است، عمق میله، بنابر محاسبات کارشناس تعیین میگردد.
این مهم به پارامترهای زیادی بستگی دارد از آن جمله میتوان به:
الف- تعداد طبقات ساختمان
ب- تعداد سرویسهای بهداشتی (حمام، توالت، محل آبریز گاه ظرفشویی).
پ- تعداد افراد استفاده کننده
ت- نوع کاربری ساختمان (مسکونی،تجاری، آموزشی، درمانی و...)
عمق میلهی چاه، بنا به مناطق مختلف اقلیمی در حدود 15 متر تا 20 متر متغیر است. انبار چاه (کوره) که در انتهاء میله در جهتهای خاص حفر میشود.
انبار، ابعادو اندازههای متفاوتی دارد که مقطع دیوارهی آن به شکلهای کله قندی یا به فرم مخروط و هرم ساخته میشود. تا نیروهای ناشی از فشار خاک به اطراف منتقل شود و از ریزش دیوارهی چاه جلوگیری شود.
نمونههای زیادی از چاههای جذبی دفع فاضلاب در اغلب شهرهای ایران به وفور یافت میشوند.
نتیجه این که یک چاه جذبی از اجزای ذیل تشکیل میگردد:
الف- درپوش بتنی
ب- رینگ بتنی
پ- طوقه چینی
ت- گلدان در وسط طوقه
ث- میله چاه
ج- انبار یاکوره
هدف از طراحی شالوده و یا فنداسیون
انواع شالودهها از نظر جنس مصالح و فرم
عملکرد شناژ در شالوده
دیوارها از نظر جنس مصالح و کاربری
فنداسیون یا شالوده (وظیفه شالوده)
شالوده قسمتی از یک سازه است که، غالباً زیر تراز سطح زمین قرار میگیرد و نیروهای ناشی از سازه را پی (خاک یا بستر زمین) انتقال میدهد.
تقریباً تمام خاکها به واسطه تاثیر نیرو به مقدار قابل توجهی فشرده میشوند که، این مسئله باعث نشست سازه متکی بر آن میشود.
دو شرط اساسی در طراحی شالودهها
در طراحی شالودهها دو شرط مهم در نظر گرفته میشود:
الف- نشست کلی سازه باید به مقدار قابل قبول و کوچکی محدود شود.
ب- تا حد امکان قسمتهای مختلف سازه نبایددارای نشستهای نامساوی باشند.
به منظور محدود نمودن نشست فوق الذکر لازم است:
الف- نیروهای ناشی از سازه، به لایهای منتقل شود که دارای مقاومت کافی باشد.
ب- برای کاهش تنش فشاری تماسی، نیرو در سطحی بزرگ گسترده شود.
عملکرد شالوده در ساختمان
1- ازانهدام ساختمان در بستر جلوگیری مینماید.
2- از لیز خوردن ساختمان در بستر جلوگیری مینماید.
3- از پیچش و برگشت ساختمان جلوگیری مینماید.
فنداسیونها (شالودهها) از نظر سیستم جنس مصالح
اصولاً شالودهها از نقطه نظر سیستم نوع مصالح کاربردی به اجزای ذیل تقسیم میشوند:
1- شالوده سنگی
2- شالوده آجری
3- شالوده شفته آهکی
4- شالوده بتنی
5- شالوده بتن مسلح
6- شالوده فلزی
7- شالوده شمعی ( فلزی، بتنی و چوبی) پی عمیق
1- شالوده سنگی
این نوع شالوده با استفاده از مصالح سنگی در منطقه احداث بنا اجرا میگردد. از جمله، پارامترهای تاثیر گذار در اجرای شالودههای سنگی میتوان به:
الف- نزدیکی محل کارگاه سنگ شکن در موقعیت پروژه
ب- سهولت حمل و نقل مصالح سنگی به محل اجرای شالوده
پ- مقرون به صرفه بودن هزینه ساخت شالوده نسبت به سایر شالودهها
ت- تخصصی نبودن و راحتی اجرای شالودههای سنگی
معمولاً ملات مصرفی دیوارههای سنگی ملات، ماسه سیمان میباشد که، با درصد مناسب اختلاط سیمان ترکیب و به منظور ساخت شالوده سنگی استفاده میگردد. رعایت اصول پیوند در اجرای شالوده فوق از موارد مهم و قابل بحث میباشد.
درهنگام اجرای دیوار چینی از قرار گرفتن دو سنگ با زاویه تند خودداری میگردد زیرا، در محل مورد نظر بند برشی به وجود آمده و باعث شکسته شدن شالوده در ناحیه مورد نظر میشود.
فنداسیونها (شالودهها) از نظر سیستم فرم طراحی
اصولاً فنداسیونها (شالودهها) از نقطه نظر فرم به اجزای ذیل تقسیم میشوند:
1- شالوده منفرد (نقطهای یا تکی)
2- شالوده مشترک
3- شالوده ذوزنقهای
4- شالوده شناژدار (کلاف بندی شده)
5- شافوده صفحهای (رادیه ژنرال یا ژنرال فنداسیون)
6- شالوده نواری
7- شالوده نواری مرکب
8- شالوده باسکولی
1- شالوده منفرد،نقطهای یا تکی
شالودههای منفرد در پلان غالباً به شکل مربع میباشند. اصولاً شالوده منفرد به شالودهای اطلاق میگردد که: بار یک ستون را به صورت تک به زمین منتقل مینماید، و به شکلهای مربع، چند ضلعی، دایره و یا هر شکل غیر منظم دیگر اجرا میشود و سادهترین، اقتصادیترین انواع شالوده ستون است.
این نوع شالودهها حداکثر بار یک طبقه از ساختمان را تحمل مینماید. نیروها از سقف به ستونها و از ستونها روی شالوده اعمال میگردد. اگر خاک با مقاومت مطلوب در عمق کم در دسترس باشد کافی است که، نیروها را با استفاده از شالودههای منفرد در روی سطحی بزرگ گسترده نمود.
در بعضی مواقع، به علت محدودیت جا یا تغییر مقطع ستون شالوده به صورت مستطیل نیز اجرا میگردد. این شالوده میتواند به صورت، پلهای همراه با یک بتنی اجرا شود.
عملکرد (P-D) در شالودههای منفرد (تکی)
از جمله، موارد و پارامترهای مهم که، در طراحی یک شالوده به پدستال نیاز است میتوان به موارد زیر اشاره نمود:
الف- ایجاد طول گیرایی
ب- کنترل برش
ج- پایین بودن شالوده
گاهی مواقع شالوده به صورت پلهای و شیبدار نیز اجرا میگردد. حداقل آرماتورهای خشمی طبق آئین نامه بتن ایران در این نوع شالوده، نباید کمتر از حداقل مقدار آرماتور حرارتی mm10 باشد همچنین، فاصله محور به محور آرماتورها نباید از mm100 کمتر باشد.
از لحاظ رفتار، سازهای این نوع شالوده دال میباشد که، از اطراف ستون در هر دو امتداد بیرون آمدگی دارد و ترک کششی ناشی از خمش، هر دو امتداد در سطح زیر شالوده به وجود میآید بنابراین، آرماتورها در هر دو امتداد عمود بر هم طراحی میشوند.
2- شالوده مشترک
در زمان اجراء که،دو شالوده به یکدیگر نزدیک هستند حالتی اتفاق میافتد که دو ستون برروی یک شالوده یعنی یک شالوده مشترک بنا میشوند. در مواقعی از این شالوده استفاده میگردد که، فاصله دو ستون آنقدر به هم نزدیک است که مشکل قالب بندی به وجود میآید از این رو، شالوده به صورت یکسره احداث میگردد. (رجوع به شکل 10)
3- شالوده ذوزنقهای
هنگامی که، بارگذاری سازه شامل: بارهای مرده و بارهای زنده از سقف به ستونها و از ستونها به شالوده انتقال مییابند اگر بارهای ستونها، در طراحی آنها تاثیر گذارده باشد و این امر منجر به اختلاف طراحی ستونها با بار مختلف باشد براساس نوع بارگذاری، نمره پروفیلها، تغییر مییابد.
طبعاً در نوع انتخاب پروفیل ستونها و شماره پروفیل هم بار کمتر را ستون ضعیفتر و بار ماکزیمم را ستون قویتر تحمل مینماید، که ممکن است این نوع شالوده، به صورت یک طرفه ذوزنقه یا دو طرف ذوزنقه طراحی واجرا شود. یا فرض، مشکل زمین همسایه است که ساخت شالوده مستطیلی، امکان پذیر نیست. (رجوع به شکل 11 و a11)
4- شالوده شناژدار یا کلاف بندی شده
اگر شالودههای منفرد، توسط تیرهایی از بتن آرمه، به یکدیگر متصل و کلاف شوند شالوده مزبور کلاف شده اطلاق میگردد و تیرهای بتن آرمه فوق، شناژ نامیده میشوند.
شالودههای کلاف شده در عین حال، بهترین نوع شالوده درمناطق زلزله خیز بشمار میآیند زیرا، در هنگام زلزله شناژها، از جابجایی، شالودهها جلوگیری نموده و باعث میشوند که در فاصله شالودهها از یکدیگر تغییر یا تغییرات حاصل نشود.
به منظور کنترل نشستها در زمان ضربات نیروی زلزله و نیروهای جانبی و پیشگیری از بروز نشست، تمامی شالودهها به کمک شناژ به یکدیگر بسته میشوند.
معمولاً ابعاد شناژها (cm40×30)، (cm50×40) و یا (cm50×30) سانتیمتر میباشد. حداقل ابعاد شناژ (cm30×30) بوده که با حداقل چهار عدد آرماتور اصلی mm12 که هر cm25 بسته میشوند.
انواع شالودههای صفحهای
شالودههای صفحهای براساس سیستم ساخت، به صورت ذیل طراحی و اجراء میشوند:
الف- سیستم دال ساده
ب- سیستم دال قارچی
پ- سیستم تیر و دال
ت- سیستم صندوقهای
ث- سیستم سلولی
آرماتورگذاری در شالودههای صفحهای
تحت اثر بارگذاری، از طبقات به آرماتورهای اصلی و حرارتی در شالوده مورد نیاز است. این مهم سبب تولید نیروهای کششی و فشاری میشود.
در طراحی آرماتورهای شالوده دردو ناحیه کششی و فشاری آرماتور موردنیاز است. آرماتورگذاری در ناحیه پایین شالوده، با افزایش نمره آرماتور صورت میپذیرد زیرا، در ناحیه پایین آرماتورها به صورت کشش وارد عمل میشوند.
به منظور عدم جمع شدگی بتن، در ناحیه فوقانی، و عدم ترک خوردگی و به وجود آمدن ممان منفی آرماتورهای افت حرارتی نیز اجرا میگردد.
در اطراف ستون، برش پانچ شروع به تخریب نموده و محل بحرانی خمش در اطراف ستون تعیین میگردد. بنابراین ما بین دو ستون سبب افزایش نیروی برشی شده و ماکزیمم آرماتورگذاری با محاسبه فولادهای خمشی تعیین خواهد شد.
عملکرد بتن مگر برروی خاک بستر
نامهای دیگر این بتن، در کارگاه معمولاً به بتن نظافت، بتن ضعیف، بتن کم مایه و بتن رگلاژ نیز موسوم است. قبل از اجرای عملیات آرماتور بندی و قالب بندی شالوده روی بستر خاکی تسطیح شده بتن کم عیار (غالباً با عیار 150 کیلو سیمان) به ضخامت mm100 پخش و سطوح کف رگلاژ میگردد. به این بتن، بتن مگر نیز اطلاق میگردد.
بتن مگر یک بتن نظافتی است، و با توجه به ایجاد سطح صاف به منظور پیاده نمودن محور ستونها و همچنین جهت جلوگیری از تداخل خاک به بتن شالوده، استفاده از آن همیشه توصیه میگردد.
در صورت استفاده از بتن مگر، میتوان پوشش بتن ریزی روی آرماتورهای تحتانی شالوده را کمتر در نظر گرفت.
معمولاً، به منظور صرفه جویی در وقت و هزینه کمتر بتن ریزی رگلاژ در کارگاه کف شالودهها اجراء نمیشود و مستقیم در هنگام ریختن به بتن اصلی شالوده همزمان، قالبها از بتن پر میشوند و عملاً بتن اصلی روی خاک قرار میگیرد.
بتن مگر در این حالت نقش یک لایه کمکی را برعهده دارد.
اتصال شناژ به شالودههای کلاف شده
اصولاً شناژها به سه طریق به شالودههای منفرد اتصال مییابند:
1- اتصال از ناحیه فوقانی شالوده صورت میگیرد.
2- اتصال از ناحیه وسط شالوده صورت میگیرد.
3- اتصال از ناحیه پایین شالوده صورت میگیرد.
از نقطه نظر اجراء سادهترین قرارگیری شناژ در سه حالت فوق، حالتی است که شناژ، در ناحیه پایین به شالوده اتصال مییابد.
در صورتی که شناژ، در ناحیه بالا یا وسط اجرا گردد و به دلیل اختلاف سطح ایجاد شده در کف شناژ، نیاز به خاکریزی و بالا آوردن در کف شناژ است. یعنی، عمل پیکنی شالوده در ناحیه شناژ به صورت پلهای صورت میگیرد.
مشکل اجرایی در روش اول و دوم بیشتر از حالت سوم خواهد بود. طبعاً زمانی که، شناژ از ناحیه پایین به شالوده کلاف میگردد از نقطه نظر اجرا و سهل الوصول بودن قالببندی حائز اهمیت است و اغلب پیمانکاران این روش (روش سوم) را بر روشهای دیگر ترجیح میدهند.
بهترین حالت اتصال شناژ به شالوده
بهترین حالت اتصال شناژ، اتصال از ناحیه وسط آکس شالوده میباشد. زیر شناژ باید خاک نرم باشد تا هیچ گونه تنش اضافی نداشته باشد. مقطع شناژ معمولاً مستطیل انتخاب میگردد. زیرا، ممان اینرسی مقاطع مستطیلی شکل، حول محور (X-X) بالاتراز مقاطع مربع شکل در همان محور میباشد.
وظایف (مسئولیت) اصلی شناژ
1- شناژ، به منظور ثابت نگاه داشتن فاصله افقی شالودهها و ایجاد یکپارچگی بین آنها طراحی و اجرا میشود.
در خاکهای ریز دانه و نیز مناطق زلزله خیز عملکرد شناژ بسیار با اهمیت است و به دلیل داشتن صلبیت، کمی از نشست ناهمسان بین شالودهها میکاهد. آرماتورهای شناژ در داخل شالودهها ادامه مییابند، مبنا طراحی شناژ براساس کشش است.
2- کلافها در امتداد محورهای ساختمان دردو امتداد متعامد قرار میگیرند. کلمه (شن) در زبان فرانسه به معنای زنجیر و قفل و بست میباشد.
پس کلافها، به منظور بستن شالودههای منفرد به یکدیگر و جلوگیر
3- طبق آئین نامه بتن ایران (آبا) مقرر میگردد که، هر کلاف باید قادر باشد 10 درصد نیروی فشاری سنگینترین ستون را به صورت کششی تحمل نماید.
4- حداقل میلگرد کلاف، از چهار عدد آرماتور طولی mm12 در چهار گوشه مقطع، به وسیله خاموتهای mm6 و حداکثر به فواصل mm250 توصیه میشود.
ارتفاع حداقل کلاف شناژ نیز mm300 توصیه میگردد. عرض کلافها با توجه به عرض کرسی چینی روی آن اجرا میگردد. کلیه آرماتورهای طولی کلافها نباید در زیر شالودهها قطع شوند و به صورت ممتد عبور مینمایند و در شالودهی کناری از کنار بر ستون مهار میشوند.
ضخامت پوشش بتن در شناژها در زیر آرماتورها حداقل برابر mm50 میلیمتر است.
انواع ساختمان
منظوراز ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی
«آهن – سیمان – گچ- آجر و غیره» میباشد.
اصولاً ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن میتوان به دو دسته تقسیم نمود:
الف : انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی
1- ساختمانهای بتنی
ساختمان بتنی ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه
«سیمان، شن، ماسه و فولاد بصورت میلگرد ساده و یا آجدار » میلگرد ساده به علامت و میلگرد آجدار به علامت ' استفاده شده باشد در ساختمانهای بتنی سقفها به وسیله تاوه «دال»ها میلگرد و بتن پوشیده میشود و یا از سقفهای تیرچه و بلوک و یا سایر سقفهای پیش ساخته آرمه بتنی ساخته استفاده میگردد.
برای دیوارهای جدا کننده در پارتیشنها ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغهای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری، و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده میشود و همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود. که در این صورت نوع دیوارها دیوارهای برشی سازه میباشد. درهر حال در این نوع ساختمانها برای شاه تیرها و ستونها از بتن آرمه (بتن مسلح )استفاده میشود.
2- ساختمانهای فلزی
در این نوع ساختمانها برای ساختن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده میشود. در ایران معمولاً برای ساختن ستونها از تیرآهنهای I دوبل و یا بال پهنهای تکی «آهنهای هاشی H» استفاده مینمایند و همچنین برای اتصالات از نبشی- تسمه و برای زیر ستونها از صفحه فولادی استفاده میشود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به همدیگر متصل مینمایند.
سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیر آن ساده و یا تیر آن لانه زنبوری و طاق ضربی آجری باشد و یا از انواع سقفهای دیگر از قبیل تیرچه بلوک و غیره استفاده گردد برای پارتیشنها میتوان مانند ساختمانهای بتنی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب یا سفالهای تیغهای استفاده نمود در هر حال جدا کنندهها میباید از مصالح سبک انتخاب شوند.
آن محلی که اقدام به ساختمان میشود چنانچه ساختمان کلنگی باشد میبایستی تخریب شود. و زمین از خاکهای اضافی به بیرون حمل گردد و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملاً معلوم شده و با نقشه ساختمان مطابقت با نقشه تائید شده شهرداریهای محلی همان شهر باشد.
روش اجرای فنداسیون در زمینهایی که برای ساختمان سازی مناسب نمیباشند:
1- اجرای ساختمان برروی زمین سنگی (مناسب)
2- اجرای ساختمان برروی زمینهای ماسهای (نامناسب)
3- اجرای ساختمان برروی زمینها که دج نباشند( نامناسب)
4- اجرای ساختمان برروی زمینهای خاک دستی(نامناسب)
5- اجرای ساختمان برروی زمینهایی که سطح آبهای زیرزمینی در محل احداث پروژه بالا باشد.
1- اجرای ساختمان برروی زمینهای سنگی
سطحی که ساختمان برروی آن احداث میشود از سنگهای سخت تشکیل شده است. این حالت، مطلوب است اما در خیلی از نقاط، این وضع موجودنیست.
مقاومت این نوع زمینها زیاد میباشد، به عنوان مثال، در مورد زمینهایی که از سنگهای گرانیتی تشکیل شده است، مقاومت مجاز این زمینها را میتوان تا kg/cm2100 در نظر گرفت.
از مهمترین مزایای ساخت سازهها برروی این زمینها کوچکتر شدن ابعاد فنداسیونها میباشد و میتوان، سازههایی به ارتفاع و بار زیاد برروی این زمینها بنا نمود. هزینه احداث فنداسیونها در این نوع زمینها نسبتاً زیاد نخواهد بود.
به علاوه، در طراحی پی (شالوده سازه) با توجه به تنش مجاز خاک در تعداد و نوع آرماتورهای فنداسیون نیز تاثیر قابل توجهی خواهد داشت.
2- اجرای ساختمان برروی زمینهای ماسهای
وقتی که ساختمان روی ماسه بنا شده باشد، این نوع پی سازی مطلوب است به شرطی که: ماسه،خشک باشد و سطح تراز ابهای زیرزمینی نیز پایین باشد.
سازههایی که، به نوعی در زمینهای ماسه احداث میشوند، اولاً، جنس ماسه نباید از نوع ماسه بادی باشد زیرا، استقامت فشاری آن تقلیل یافته و سبب بروز نشستهای قابل ملاحظهای خواهد شد.
ثانیاً : فشار وارده ناشی از، وزن کل سازه بطور غیر یکنواخت توزیع شده و سختی فشار و منحنی شدت بار توزیع مستقیم نخواهد داشت.
ابتدا و انتهاء فنداسیونها در زمینهای ماسهای خستگی کمتربوده و در نتیجه لنگر کمتری نیز ایجاد خواهد شد. در فنداسیونهایی که، روی ماسه بنا میشوند خطری که وجود دارد در اثر نفوذ رطوبت به ماسه احتمال شسته شدن و جابه جایی بیش از اندازه میباشد. نشست غیر متعارف در این زمینها به وضوح قابل رویت میباشد.
3- اجرای ساختمان برروی زمینهایی که دج نباشند
اگر سازهای که قرار است، در محل مورد نظر احداث شود قبل از ساخت، چاههایی در نقاط مختلف حفر گردد، یعنی، گمانه زنی شود و اطلاعاتی در مورد طبقات مختلف و رگههای خاک به دست آید، میتوان، پس از بررسی لایههای مختلف و کنترل نتایج نهایی آزمایشگاه در مورد نحوه ظرفیت باربری خاک در لایههای پایینتر سازه را روی خاک بنا نمود.
چه بسا، در اثر خاکبرداری، خاک نسبتاً محکمی در عمق کمی بدست آید اما، ممکن است در عمق نسبتاً پایینتری یک رگه از خاک سست و متخلخل وجود داشته باشد که، پس از ساخت و بنا نمودن سازه و بارگذاریهای وارد و وارد آمدن بار به لایههای تحتانی این فشار به رگه متخلخل وارد و سبب نشستهای غیر متعارف خواهد شد.
4- اجرای ساختمان برروی زمینهای خاک دستی
در مواردی که خاک مورد نظر دستی باشد، این قبیل زمینها به هیچ عنوان برای ساختمان سازی مناسب نیستند و حتی المقدور باید از ایجاد سازه برروی این زمینها اجتناب نمود.
زیرا هزینه اولیه به عنوان برداشت خاک دستی و جایگزین نمودن و پر ساختن محلهای تخلیه شده با خاک مرغوبتر مقرون به صرفه نخواهد بود.
اگر ترجیحاض و بر حسب لزوم و ضرورت تصمیم به اجراء ساخت سازه برروی این قبیل زمینها باشد معمولاً دو راه حل پیشنهاد میگردد:
الف- راه حل اول
چنانچه، عمق خاک دستی در محل اجراء پروژه زیاد نباشد، اقدام به حمل خاکهای فوق نموده و درعمق مناسبتر روی خاک بهتر فنداسیون بنا میگردد.
اگر چنانچه، تحت شرایط خاص پروژه روی خاک دستی بنا میشود، میتوان با کوبیدن خاک با غلطکهای مخصوص و آب پاشی خاک دستی را تا اندازه مورد لزوم فشرده نمود و پس از آن خاک نشست خود را انجام داد اقدام به اجزاء و ساخت فنداسیون نمود.
چنانچه، عمق خاک دستی زیاد باشد در این مورد به صرفه خواهد بود از این روش صرفنظر نمود و خاک دستی تخلیه شده و روی خاک بهتر و عمق بیشتری فنداسیون را احداث نمود.
ب- راه حل دوم
در این روش، فقط قسمتهایی از خاک دستی که به ابعاد فنداسیون مورد نظر هستند خاکبرداری و از عمق مناسبی با سنگ و ملات ماسه سیمان سنگ چینی اجرا خواهد شد.
استفاده از آجر چینی به جای سنگ متداول نبوده زیرا،ممکن است آجر از نوع مرغوب نبوده و پس از گذشت زمان پوسیده، و سبب نشست شالودهها شود.
5- اجرای ساختمان برروی زمینهایی که سطح آبهای زیرزمینی در محل احداث پروژه بالا باشد
در مورد ساختمانهایی که برروی ماسه بنا شدهاند چنانچه، سطح آب طوری باشد که در اثر بالا آمدن و پایین رفتن سطح آب به هیچ وجه آب به زیر فنداسیون نرسد در این مورد خطر ش
کسته شدن وجود ندارد.
آنچه که بدیهی است، در این روش فنداسیونها به یکدیگر بسته شده تا تغییر شکلها نتوانند تاثیر زیادی در وضع نشست غیر متعارف ایجاد نمایند و فنداسیونها را از یکدیگر جدا نمایند. طراحی فنداسیون رادیه ژنرال یا گسترده کارآیی اساسی دارد.
در این حالت، تمام سطح پی به صورت گسترده و یکپارچه عمل نموده و مثل یک کشتی در آب قرار خواهد گرفت.
چون قسمتی از حجم سازه در آب قرار میگیرد بنابراین، مطابق قانون فیزیک ارشمیدس، فشاری از آب، به اندازه ارتفاع آن قسمت از ساختمان به آن وارد خواهد نمود.
یعنی، وزن وارده از سازه تا اندازهای سبک اما به محض این که سطح آب پایین رفت سبکی سازه از بین رفته و در نتیجه، باعث نشستهایی در سازه خواهد شد. در طراحی دال رادیه ژنرال معمولاً ضخامت شالوده به اندازه مورد لزوم ضخیم انتخاب میگردد.
دیوار، انواع دیوارها
دیوارها از نظر سیستم جنس مصالح
(Materials Point Of View walls system)
اصولاً دیوارها از نقطه نظر جنس مصالح به اجزای ذیل تقسیم میشوند:
نوع دیوارها و روش اجراء یا سیستم سنتی ایران نوع دیوارها و روش اجرا با جدیدترین سیستم در صنعت ساختمانی ایران
1- دیوار با مصالح سنگی 1- دیوار با مصالح بلوک بتنی اسفنجی هوادار (فوم)
2- دیوار با مصالح خشتی 2- دیوار با مصالح گچی تقسیم کننده
3- دیوار با مصالح آجری 3- دیوار با مصالح پانل ساندویچی خود ایستاء (یونولیتی)
4- دیوار با مصالح بتنی
5- دیوار با مصالح کاذب
6- دیوار با مصالح مختلط
نوع دیوارها و روش اجرا با سیستم سنتی ایران
1- دیوار با مصالح سنگی
این دیوار معمولاً، از دو قسمت تشکیل میگردد:
الف- دیوار چینی با سنگ مالون (سنگ گرد گوشه)
ب- دیوار چینی با سنگ لاشه(نماچینی نهایی)
دیوار چینی با سنگ مالون از سنگهای با کیفیت پائینتر و گرد گوشه با ملات ماسه سیمان اجرا میگردد. عرض این دیوار پهنتر از عرض دیوار با سنگ لاشه چینی میباشد.
درز ملاتهای آن به فرمهای مختلف از جمله: توگرد، برجسته، خندان و... بندکشی انجام میشود. بندکشی به رنگهای مختلف توسط خاک سنگ، پودر سنگ، سیمان و لاجورد اجرا میشود که زینت بخش نمای سنگی خواهد شد، و در انتها از کربن (دوده) به عنوان بند کشی برجسته استفاده خواهد شد.
قسمتی از، دیوار سنگی که به عنوان کرسی چینی اجرا میگردد نیاز به بند کشی نبوده و صرفاً با ملات غوطهای لابه لای سنگها پر میگردد. دیوارهای سنگی به علت مقاومت و سختی سنگ از مقاومت خوبی برخوردار میباشند.
اگر عرض دیوار سنگی ضخیم باشد به عنوان دیوار حایل نیز مورد استفاده قرار میگیرد. سنگها با ابعاد بزرگ و طبیعی از کوه استخراج و به وسیله چکش و قلم ابعاد مناسبی یافته و به شکل بادبر و مکعب شکل در اجرای دیوار به کار میروند.(سنگهای لاشه چینی).
به منظور زهکشی و جمعآوری آبهای سطحی در پشت دیوار، عمل زهکشی صورت میگیرد. اجرای زهکشی در فواصل معین از طریق کانالهای فرعی درداخل لولههای پل اتیلن عمل تخلیه صورت میگیرد. وظیفه لولهها خروج آبهای سطحی و هدایت آن به خارج از دیوار میباشد.
لازم به ذکر است وجود درز انبساط به فواصل هر m5 در طول دیوار، از موارد ضروری است که مابین این درز انبساط با مصالحی مانند: یونولیت و یا سایر مصالح پر کننده پر میشود.
2- دیوار با مصالح شنی
قبل از پیدایش آجر، بشر با الهام گرفتن از خشک شدن قطعات خاکی در کناره رودخانهها به این مهم پی برد که گل در اثر تابش نور خورشید به قطعات صلب و جدا از هم تبدیل میشود.
از همان زمان دریافت در صورتی که، خاک مورد نظر با نسبتهای معین شامل: خاکهای ریز دانه و خاکهای درشت دانه حاوی شن، ماسه و دانههای سیلیسی مخلوط و با آب ترکیب شود و در قالبهای مخصوص (چوبی) در ابعاد معین متراکم و فشرده گردد، قطعات با ابعاد مورد لزوم شکل میگیرد که، پس از قالب زدن در مجاورت هوا خشک شده و به عنوان قطعات فشاری در ساختمان به کار گرفته میشود.
خشت خام به عنوان، عنصر اولیه دست ساز بشر در ساختمان شروع به رشد نمود. اما، با توجه به مقاومت خوبی که داشت ضعیف بود.
ضعف اساسی آن در برابر، رطوبت و نفوذ آب به داخل خشت خام بود و این مشکل اساسی در ساخت ساختمانهای خشتی، از عوامل تخریب این نوع بنا بود. در حال حاضر هنوز هم، در اغلب روستاهای کشور و مناطق کویری ایران از این نوع دیوار بهرهبرداری میشود.
در لایه داخل و خارج این دیوار به عنوان اندود از کاه گل استفاده میشده است. ضخامت دیوارهای خشتی به مراتب بیشتر از، دیوارهای سنگی است.
مهمترین سوالی که، مطرح میگردد این است که آیا ساخت بناهای سنتی با خشت (دیوارها) میتوانند در برابر زلزله و نیروهای ضربهای مقاومت نمایند؟
پاسخ: در ایران، مجموعه تاریخی ارگ بم با وسعتی حدود 000/240 کیلومتر مربع، بزرگترین مجموعه خشتی جهان است.
این مجموعه عظیم دارای 38 برج دیدهبانی و چندین حصار و باروی عظیم است. مواد و مصالح به کار رفته در این مجموعه از مصالح بومی و محلی مانند: خشت خام، اندود کاه گل، تنه درخت پوست خرما، سنگ و آجر استفاده شده است.
سنت بناهای خشتی در خارج از ایران و در ناحیه امروزی جمهوری استقلال یافته روسیه ازبکستان به هزاران سال قبل باز میگردد. در طول تاریخ معماران سنتی به فنونی برای استفاده از خشت و گل در بناها رسیدهاند اما، به صورت کلی این فنون سنتی در برابر زلزله مقاومت فوق العاده کمی دارند.
کیفیت ساخت این بناها نیز بالا نیست، معماران تجربی معمولاً رج چینی ننموده و دراتصالات و پی ساختمان هم از ملات استفاده نشده است.
در نتیجه این بناها کلاً ضعیف بوده و در اثر زلزله آسیب پذیر هستند معمولاً، خشت در بنا مانند آجرهای معمولی به کار میرود. دیوارهای خارجی بین cm30 تا cm40 ضخامت دارند.
3- دیوار با مصالح آجری
با کشف آتش و به منظور رفع نقیصه مقابله خشت با آب و فضای مرطوب، بشر پی برد در صورتی که، خشت را به کوره برده و در مجاورت آتش دردرجه حرارت 900 تا 1100 درجه به آن گرما داده شود، بر اثر فعل و انفعالات شیمیایی ذرات خاک، ماسه و سیلیس ممزوج شده و جسم صلب، یکپارچه و همگن تولید میشود که به جسم به عمل آمده آجر اطلاق میگردد.
در واقع آجر میتواند، نوعی سنگ مصنوعی که توسط بشر ساخته شده لقب گیرد. در صورتی که آجر پخته شده نسبتهای لازم مواد اولیه شامل: شن، ماسه، خاک رس و آب را دارا باشد و در کوره حرارت لازم و کافی را طی نماید این آجر، مقاومتی برابر kg/cm2100 تاب فشاری را تحمل مینماید.
در این صورت، یک آجر مرغوب 8 تا 18 درصد حجمش میتواند آب جذب نموده و این بار آجر در مقابل آب مقاومت پایدار را دارد. لذا با توجه به این که، ابعاد آجر با یک تناسب معین طول، عرض و ارتفاع cm5/5 ×5/10×22 میباشد نسبت به اجراء پیوند، در آجر کاری مقاومت دیوار با توجه به بندهای برشی افزایش مییابد.
براین اساس، مقطع دیوارهای آجری عبارت است از: دیوار تیغه یا نیم آجرة cm11، دیوار یک آجره یا cm22 ،دیوار یک و نیم آجره یا cm35، دیوار دو آجره یا cm45 ،دیوار دو و نیم آجره یا cm55 دیواره سه آجره یا cm70 و...
اصولاً،بنابر نیاز میتوان با اضافه نمودن هر یک از نسبتهای آجر دیوارهایی با قطرهایی متفاوت در یک نسبت معین را اجرا نمود.
در قدیم چون، اسکلتهای فلزی و یا بتنی رایج نبوده، معمولاً قطر جرزهای (ستونها) با ابعاد بیش از cm35 اجرا میشد. اما امروزه با ظهور اسکلتهای بتنی و فلزی دیوارها صرفاً، به عنوان یک پر کننده یا پارتیشن در ساختمان عمل مینمایند.
4- دیوار با مصالح بتنی
این دیوارها با نسبتهای معینی از شن، ماسه، سیمان و آب ترکیب شده و پس از قالب بندی، در قالب ریخته میشود.
بتن در دو حالت کارآیی دارد: بتنی که، تحت عنوان بتن تسطیح کننده سطوح از آن نام برده میشود و به بتن لاغر یا ضعیف نیز موسوم است. عیار این بتن معمولاً kg/m3 150 است.
اگر میلگردها به شکل خاصی شکل داده شده و در قالبها جای گیرند پس از باز نمودن قالبها به این بتن، بتن مسلح اطلاق میگردد. دیوارهای بتنی مقاومتی بیش از حد دیوارهای سنگی، خشتی و آجری را دارا هستند.
5- دیوار با مصالح کاذب
در گذشته، با استفاده از مصالحی مانند: چوب و توفال در مناطق گرم و خشک دیوارهای داخل بنا به کمک قیدهای افقی و عمودی به فواصل cm30 تا cm50 نصب و روی قیدها از تختههایی به نام توفال پوشش داده میشد. نوع رویه این قبیل دیوارها: اندود کاه گل یا گچ و خاک یا ترکیبی از اینها همراه با موی بز بوده است.
توفال تختههای نازکی از چوب بوده که، با میخ روی چوبهای اصلی کوبیده شده و سپس روی آن، به عنوان پوشش نهایی اندودکاری صورت میگرفته است.
هدف اصلی از ساخت این دیوارها، تقسیم فضا با مصالح سبک و صرفاً عدم باربری مد نظر بوده است.
6- دیوار با مصالح مختلط یا مرکب
دیوارهای مختلط یا ترکیبی به دیوارهایی اطلاق میگردد که، از انواع مصالح مانند آهن، بتن و قسمتی آجری یا سنگی ترکیب میشوند که، علاوه بر استحکام بحث بافت و نماسازی نیز مطرح میشود.
دیوارها از نظر سیستم موقعیت کاربری سازهای
اصولاً دیوارها را در معنای عام به دو تیپ دیوار تقسیم مینمایند:
الف- دیوارهای باربر
ب- دیوارهای غیرباربر
اصولاً دیوارها از نقطه نظر کاربری و محلهای قرارگیری در ساختمان به اجزای ذیل تقسیم میشوند:
1- دیوار کرسی چینی
2- دیوارخارجی
3-دیوار تقسیم یا پارتیشن
4- دیوار حمال یا باربر
5- دیوار زیرزمین
6- دیوار حائل محافظ در مقابل ریزش
7- دیوار برشی
1- دیوار کرسی چینی
این دیوار، بارهای وارد و اصلی از سازه را تحمل مینماید، نتیجه اینکه باید از نوع و مرغوبیت مصالح خوبی برخوردار باشد.
این نوع دیوار در ساختمانهای آجری کاربرد فراوانی دارد که، دیوارهای پی یا کرسی چینی به آن اطلاق میگردد. در کلیه ساختمانها ارتفاع کرسی چینی به cm30 تا cm50 متغیر است. معمولاً 3 الی 4 رج اجرا میشود، عرض کرسی چینی به اندازه ضخامت یک دیوار بیشتر در نظر گرفته میشود.
اگر دیوار cm22 باشد عرض کرسی چینی cm35 خواهد بود. عرض کرسی چینی همیشه یک درجه از دیواری که، روی آن قرار میگیرد بیشتر خواهد بود.
از جمله مزایای اجرای کرسی چینی سه پارامتر مهم خواهد بود:
الف- اتکای ساختمان روی شالوده بیشتر شده و سازه با شالوده یکپارچه میگردد. (سازههای بنایی)
ب- عمل عایقکاری روی کرسی با سطح بیشتری صورت میپذیرد.
پ- از ناحیه خارج کرسی چینی به قسمت نما به عنوان، نصب سنگ از اره مورد استفاده قرار میگیرد.
محل نشیمن گاه سنگ از اره، به راحتی روی قسمت کرسی اتصال مییابد.
در انجام عمل کرسی چینی از آجرهایی که، در سفت کاری بناء کاربرد دارد استفاده میشود. استفاده از، آجرهای تزئینی مانند: سفال سوراخ دار در اجرای کرسی چینی مجاز نمیباشد. ملات مورد استفاده در اجرای دیوار کرسی چینی ملات ماسه سیمان به نسبت یک به شش میباشد.
2- دیوار خارجی
اصولاً این دیوار فضای داخل ساختمان را از خارج جدا مینماید. در ساختمانهای با مصالح آجری بار سقف و بارگذاری سازه توسط دیوار انجام میشود.
چون، این دیوار با عوامل جوی این در تماس است حتی الامکان مصالح مورد انتخاب در اجراء دیوار، مصالحی میباشند که، در برابر سرما، حرارت مقاومت لازم را داشته باشند.
مصالح مورد استفاده در، اجرای دیوارهای خارجی دیوار با آجر فشاری، دیوار با آجر سفالی، دیوار با بلوک سیمانی میباشد. در مناطق گرمسیری ایران به دلیل درجه حرارت بالای محیط دیوارها رابه صورت، دو جداره اجراءمینمایند. یکی از دلایل اجرای این دیوار، عدم نفوذ گرما در تابستان و نفوذ سرما در زمستان میباشد.
به دلیل تو خالی بودن بلوکهای سیمانی، به طور قابل توجهی از وزن بار مرده ساختمان کاسته میشود از موارد مهم دیگر، عایق صوتی (آگوستیک) و نیز عایق حرارتی در دیوارهای با مصالح بلوک سیمانی میباشد.
دیوار تقسیم یا پارتیشن
این گروه از دیوارها فضای داخلی ساختمان را به اجزای مورد نظر تقسیم نموده و به دیوارهای جدا کننده یا پارتیشن معروف هستند، و باری به جز وزن خود را تحمل نمینمایند.
در اصطلاح بنایی، از نظر ضخامت دیوار cm11 یا نیم آجره نیز از آن نام برده میشود. چنانچه اجرای کفس سازی در طبقه همکف ساختمان مطلوب و اصولی باشد میتوان،این نوع دیوار غیر باربر را برروی کف و بدون شالوده بنا نمود. غالباً در سرویسهای بهداشتی یک لایه بتن لاغر به ارتفاع cm30 و با عیار kg/m3 150 به عنوان زیرسازی در زیر دیوار استفاده میگردد.
نکته مهم در گوشههای دیوار ایجاد یک ماهیچه سیمانی میباشد. در اجرای عایقکاری، عایق کف از روی ماهیچه حرکت و تا cm50 الی cm60 بالاتر از دیواره قرار میگیرد.
یکی از مزایای این دیوار در ترکیب معماری فضاها بوده که، میتوان بافت مصالح و المانها را تغییر داد. مثلاً از پانلهای سبک نظیر: چوب، فایبرگلاس و یا حتی تلفیقی از آلومینیوم و شیشه در تقسیم بندی فضاها بهرهبرداری نمود.
این مهم به شرط آن است که،اصول طراحی و رعایت قوانین کلی و نظام حاکم معماری آن را ملزم بداند،و از نقطه نظر معماری المان به کار گرفته شده در محل مورد لزوم، به طراحی فضاها لطمهای وارد نسازد. فلسفه کار بحث سبکی، راحتی اجرا و زمان تحویل میباشد.
دیوارهای غیر باربر شامل: دیوارهای محیطی ساختمان، دیوارهای جدا کننده داخلی و دیوارهای دور محوطه میباشند. دیوارهای جدا ساز تیغه پلان طبقه را به قسمتهای مختلف تقسیم مینمایند. دیوارهای جدا ساز غالباً، توسط تیغههای آجری، قطعات پیش ساخته و بتنی درجا اجرا میشوند.
یکی از، موارد مهم طراحی دیوارهای غیر باربر، پایدار بودن آنها در مقابل، نیروهای جانبی نظیر باد، زلزله و یا برخورد میباشد. در سازههای فولادی یا بتنی به فواصل ماکزیمم هر cm60 میلگردهایی به شکل (ال) در طول سازه جوش شده و همزمان در اجرای دیوارهای غیر باربر( با مصالح بنایی) این میلگردها با دیوارهای طرفین درگیر شده و سبب، بافت متراکم و پیوند در طول اجرای دیوار میگردد.
درجزئیات ذیل مهار جانبی دیوارهای غیر باربر( با مصالح بنایی) به ستون فلزی ارائه شده است.
اگر تیغه حدود cm6 باشد و با آجر فشاری و یا آجر سفالی مجوف و ملات گچ و خاک قابل اجراء میباشد. اگر تیغه cm11 باشد با آجر فشاری یا سفالی مجوف با ملات با تارد به نسبتهای معین 8: 2: 1 و یا ملات ماسه سیمان به نسبت 6:1 قابل اجرا میباشد.
اگر عرض دیوار مساوی و یا بیشتر از cm20 سانتیمتر باشد با آجر فشاری یا آجر سفالی مجوف و ملات ماسه سیمان به نسبت 6 : 1 قابل اجراء میباشد.
در جزئیات ذیل روش اجرای سه تیپ المان دیوار تقسیم (پارتیشن) همراه با سه شاخص از مصالح در طبقه همفک معرفی شده است.
4- دیوار حمال یا باربر
دیوار حمال به دیواری اطلاق میگردد که: علاوه بر وزن با
ر مرده دیوارها نیروی قائمی را که، ناشی از عکسالعمل سقف بوده روی دیوارنیز وارد میشود.
این دیوارها میتوانند از: مصالح بنایی، بتن مسلح درجا و یا بتن مسلح پیش ساخته باشند. امروزه به دلیل سرعت نصب استفاده از، دیوارهای بتن مسلح پیش ساخته رواج زیادی یافته است.
این دیوار در کارخانههای ساخت دیوارهای پیش ساخته در قالبهای مخصوصی که، آرماتور به صورت شبکهای در داخل قالب قرار داده شده و بتن به کمک ویبرههای سوزنی مخصوص در قالبها جای میگیرند.
ابعاد دیوارهای پیش ساخته براساس سفارش کارفرما تعیین و ساخته میشوند.