بخشی از مقاله
کاراموزی احداث ساختمان فلزی
مقدمه :
دگرگوني در نظام آموزش رشته هاي فني و مهندسي بسيار با اهميت بوده و تأثير شگرفي در ايجاد تحول در نظام صنعتي كشور خواهد داشت، خوشبختانه در عصركنوني صنعت ساختمان سازي چنان پا به عرصه پيشرفت نهاده است كه ساختمان هاي بسيار مرتفعي با اسكلت هاي بتوني يا فلزي در طرح ها و متدهاي جديد در مدت زمان نه چندان طولاني ساخته و عرضه مي شوند.
هرگز نمي توان بر اين اصل استوار بود كه تنها با قدرت تخيل و تفكر مي توان انديشه اي را تحقق بخشيد و همچنين بدون در نظر گرفتن معلومات علمي و تفكر بر پايه علوم و تجربيات گذشتگان اذان داشت كه مي توان استادكار ماهري شد.
متأسفانه همانگونه كه بر همه ما واضح و آشكار است تاكنون مدارس و مراكز فني و حرفه اي آنقدرها كه بايد و شايد لازمه يك حرفه خاص است آن را مجهز به فنون عملي و تجربي براساس علوم نوين نكرده و گسترش نداده است تا مانند ساير كشورهاي توسعه يافته صنعتي در تمام رشته هاي فني داراي كتاب ها و منابع متعددي باشد.
موضوعي كه هم اينك در قرن حاضر به درستي مورد حمايت اهل فن واقع مي شود استفاده از منابع و مأخذهاي ارزنده اي است كه با به كارگيري آن در قسمت عملي مي توان به تجربيات قابل توجهي نيز دست يافت ما اين حركت شايسته را لازمه آغاز رشد و تعالي در علم و پيوستن علم به عمل نيز مي پنداريم.
شك نيست كه اين امر ما را با كاربردها و واقعيت هاي يك موضوع علمي خاص بيشتر آشنا كرده و جهت پيشبرد اهداف صنعتي ما را ياري خواهد نمود.
شناخت زمين مورد نظر جهت ساختمان سازي :
اصولا جهت ساختن يك ساختمان بايد با زمان بندي مشخص و باتوجه به نقشه هاي لازم شروع بكار نمود. عموما قبل از هر چيز در ابتدا يك نقشه ساختماني چه كوچك و چه بزرگ مي بايست زمين مورد نظر را دقيقا شناسايي كرد و مقاومت آن را سنجيد تا با در نظرگرفتن معيارهاي استاندارد بتوان بر مبناي آن محل ستون ها و ديوارها و غيره را مشخص نمود.
در نقطه اي كه قرار است ساختمان احداث گردد و نقشه ساختمان به مورد اجرا گذاشته شود زمين از لحاظ مقاومت كمال اهميت را داراست زيرا يك ساختمان كه روي زمين ساخته مي شود زمين مورد نظر مي بايستي مقاومت فشار مصالح و بارهاي وارده را داشته باشد و سطح اتكائي زمين كه فنداسيون ساختمان را تشكيل مي دهد و فشارهاي وارده بر فنداسيون و انتقال نيرو از فنداسيون به زمين تمام اينها از اصول ساختمان سازي مي باشد كه زمين بايد در مقابل اين عوامل بتواند تحمل نموده و ساختمان را سرپا نگه دارد و از نشست هاي احتمالي آن جلوگيري به عمل آورد.
زمين ها دركل داراي انواع مختلفي هستند كه در احداث ساختمان بر روي آنها مي بايست دقت بيشتري را به خرج داد از جمله زمين هايي كه حتما بايستي به آنها دقت كرد تا ساختمان را روي آنها احداث نكرد زمين هايي هستند كه توسط خاك ريزي و يا خاك دستي پر شده اند و يا زمين هاي ماسه اي و يا زمين هايي كه مرغوبيت چنداني ندارند مانند زمين هاي رسي، البته زمين هاي رسي كه خشك و بي آب و فشرده باشند جهت بنا گاهي مورد قبول واقع مي شود.
خاك برداري :
نخستين گام جهت احداث ساختمان پياده كردن نقشة اوليه مي باشد به طوري كه محل دقيق فنداسيون و ستون ها و ديوارها و عرض فنداسيون ها روي زمين به خوبي مشخص باشند لذا قبل از هر چيز بايد زمين مورد نظر را دقيقا بازديد كرده و خاك هاي اضافي را برداشته و سطح همواري جهت گچ ريزي آماده كنيم ، جهت اجراي فنداسيون وگود برداري بايستي ابتدا كف را نيز تعيين نمود. يعني اينكه ارتفاع كليه نقاط مختلف پي را از سطح معلوم كرد كه در ساختمان در حال احداث كلية نقاط پي را باتوجه به سطح خيابان و نقطه BM ( پنج مارك ) تحويلي از طرف كارفرما 0 ,00 * قرار داده و مبناي شروع گود برداري و احداث پي را گذاشته.
همانطوركه در شكل نشان داده شده ، زمين مورد نظر پس از تعيين ابعاد و محل ستون ها و فنداسيون توسط گچ ريزي تعيين شده است و شروع به گود برداري كرده تا به كه مورد نظر كف گودبرداري رسيده سپس زمين را رگلاز دستي كرده جهت آماده كردن براي بتن مكر و قالب بندي فنداسيون .
بتن مگر به قطر 10cm ريخته مي شودكه داراي سيمان كم مي باشد و نكتة مهمي كه بايد به آن توجه داشت اين است كه در هنگام گود برداري از طرف 20 الي25 سانتي متر بيشترگودبرداري شود براي اجراي راحتي كار فنداسيون و قالب بندي استفاده مي شود.
عكس شماره 1
عكس شماره 2
قالب بندي :
پس از برداشت خاك سطح پي را كاملا يكدست و صاف مي كنيم و شروع به قالب بندي كرده البته قالب بندي انواع مختلفي دارد ولي در احداث پي اين ساختمان از قالب بندي آجري استفاده شده است. اصولا اين نوع قالب بندي در پي هاي نقطه اي مورد استفاده قرار مي گيرد و با دورگيري فنداسيون توسط قالب آجري قالب بندي را شروع مي كنيم.
نحوة اجراي قالب بندي در اين پروژه به صورت نواري بوده كه جهت قالب بندي ديواره هاي فنداسيون از قالب چيني آجري استفاده شده است و داخل هركدام از چشمه هاي قالب ها توسط خاك محلي « دپو » پرشده سپس آرماتوربندي و . . .
عكس شماره 3
عكس شماره 4
اجراي فنداسيون :
اساسا ساختن فنداسيون زماني آغاز مي شودكه كليه كارهاي پي كني به اتمام رسيده و عمل قالب بندي را نيز بطور كامل انجام داده باشند.
اصولا اجراي فنداسيون برحسب نوع ساختمان و همچنين مصالح محلي و اقليمي بسيار متفاوت است ولي چون ساختن فنداسيون از نظر مقاومت بستگي به نوع زمين دارد لذا در زمين هاي مختلف از فنداسيون هايي كه ويژگي ها و مصالح شرايط مختص آن زمين را داراست استفاده مي نمايند.
به عنوان مثال ، فنداسيون سازي در زمين هاي خوب و خشك از لحاظ مرغوب بودن نوع زمين بطوري است كه مي توان به راحتي از مصالحي نظير آجر- سنگ- شفته و يا بتون مسلح كه به سادگي قابل اجراء هستند استفاده نمود.
• موارد مهم در اجراي فنداسيون ها
در اجراي فنداسيون ها معمولا توصيه مي شودكه تمام موارد را در نظرگرفته و سپس اقدام به اجراي فنداسيون مورد نظر نمايند كه البته اين نكات بصورت آئين نامه اي مي تواند جهت يادآوري به اين مسائل هميشه مدنظر باشد .
1 . نوع و اندازه فنداسيون بستگي به مقدار بار و نوع زمين دارد.
2 . مقاومت واقعي هر زمين مي بايست با آزمايش دقيق انجام پذيرد.
3 . خاك رس خاك خوبي است به شرط آنكه مرطوب نبوده و ضخامت آن در حدود 300 سانتيمتر باشد.
4 . زمين هاي رسي را بايستي از رطوبت زياد و يخبندان محافظت نمود.
5 . در فنداسيون هايي كه با فرم هاي پله ايي ساخته مي شوند مي توان مقدار زيادي مصالح را صرفه جويي كرد.
6 . كف فنداسيون ها مي بايست در عمقي قرارگيرد كه هواي سرد خارج هيچ تأثيري برآن نگذارد و از خطر يخ زدگي محافظت شود.
7. زماني فنداسيون مقاومي خواهيم داشت كه بتون داخل آن كاملا متراكم شده باشد يعني اينكه فنداسيون هاي بتوني به خوبي مي بايست ويبره گردد.
8 . چنانچه دركنار ساختمان ساخته شده ايي گود برداري شود بايد حتما ساختمان موجود را جهت اطمينان بيشتر با شمع بندي صحيح و اصولي نگاه داشت.
شكل شماره 5
شكل شماره 6
اهميت فنداسيون در ساختمان فلزي :
نقش فنداسيون در ساختمان اصولا منتقل كردن نيروهاي وارده قسمت فوقاني به پايين ترين نقطه ساختمان كه همان زمين است مي باشد.
به عبارت كلي تر به خاطر اينكه بارهاي ايجاد شده در يك ساختمان بطور منظم و يكنواخت به زمين انتقال يابد و از فروپاشي يك ساختمان جلوگيري به عمل آيد از فنداسيون ها و شالوده هاي مسلح كه با فولاد همراه مي باشند استفاده كرد.
مسلح كردن فنداسيون ها :
چون بيشتر نيروها در ساختمان هاي فلزي توسط ستون هاي فلزي مستقيما به فنداسيون وارد مي شود، لذا نحوه بتون ريزي و قرارگرفتن فولادهاي آن بطور صحيح بسيار با اهميت است.
چرا كه بتون ريخته شده در فنداسيون در مقابل نيروهاي كشش ضعيف بوده و در محل الياف كششي ممكن است ترك هاي متعددي را بوجود آورد به همين جهت براي جلوگيري از ترك برداشتن بتون در محل تارهاي كشش از ميله گردهاي فولادي به شكل مشبك استفاده مي كنند.
شناژها :
براي اينكه فنداسيون ها به يكديگر اتصال كامل داشته باشند و در موقع نشست هاي احتمالي و يا تكان هاي ناگهاني هيچ گونه حادثه اي بوجود نيايد فنداسيون ها را به وسيله رابط هاي بتوني كه اصطلاحا شناژ ناميده مي شود به يكديگر متصل مي سازنند.
به عبارت ديگر شناژها فنداسيون هايي هستند بصورت نواري كه كليه فنداسيون هاي تك ستوني به هم مربوط نموده و جنس آن معمولا از بتون مسلح مي باشدكه عمدتا جهت ايجاد اطمينان بيشتر و افزايش مقاومت ساختمان در مقابل نيروهاي افقي و تكان دهنده از قبيل زلزله و حركت هاي ناشي از بادهاي تند و غيره مي باشد.
1. شناژها در ساختمان عموما براي ارتباط با فنداسيون است تا بتوانند نيروهاي وارده را به صورت يكنواخت به زمين منتقل كنند و اجراي شناژ براي جلوگيري از پيچيدگي فنداسيون در اثر بادهاي جانبي مثل : زلزله .
2 . شكل گيري مثبت را به صورت مورب شدت خاموت ها و ميلگردها با هم به فواصل ( در شناژ 20 تا 25 Cm ) و نزديك ستون ها فنداسيون ها به اندازة 10 cm انجام مي شود.
در عكس هاي ذيل نمونة بافت شناژها و فنداسيون ها را ملاحظه مي كنيد :
شكل شماره 7
شكل شماره 8
نكته اي كه بايد در اجراي ميكروها توجه كرد اين است كه تمامي ميلگردها و فنداسيون بايد به ميكرو ديگر قلاب شوند و انتهاي كليه ميلگردهاي شناژ يا فنداسيون به صورت قلاب وار بوده است.
طرز قرار گرفتن بولت در فنداسيون و تراز كردن بيس پلت :
ستون هاي يك ساختمان اسكلت فلزي، نقش انتقال دهنده بارهاي وارد شده را به فنداسيون ( به صورت نيروهاي فشاري، كششي، برشي يا لنگر خمشي) به عهده دارند. در اين ميان ، ستون فلزي با صفحه اي فلزي كه از يك سو با ستون و از سوي ديگر با بتن درگير شده است روي فنداسيون قرار مي گيرد.
توجه به اينكه ستون فلزي به علت مقاومت بسيار زياد تنش هاي بزرگي را تحمل مي كند و بتن قابليت تحمل اين تنش ها را ندارد بنابراين صفحه ستون واسطه اي است كه ضمن افزايش سطح تماس ستون با پي، سبب مي گردد توزيع نيروهاي ستون در حد قابل تحمل براي بتن باشد.
كار اتصال صفحه زير ستوني با بتن به وسيله ميله مهار ( بولت Bolt ) صورت مي گيرد و براي ايجاد اتصال، انتهاي آن را خم مي كنيم و مقدار طول بولت را محاسبه تعيين مي كند. تعداد بولت ها بسته به نوع كار از دو عدد به بالا تغيير مي كند، حداقل قطر اين ميله هاي مهاري ميلگرد نمره 20 است ، درحالي كه صفحه تنها فشار را تحمل مي كند، بولت نقش عمده اي ندارد و تنها پايه را در محل خود ثابت نگه مي دارد.
نكته مهم هنگام نصب ستون بر روي صفحه تقسيم فشار اين است كه حتما انتهاي ستون سن
گ خورده و صاف باشد تا تمام نقاط مقطع ستون بر روي صفحه بيس پليت بنشيند و عمل انتقال نيرو به خوبي انجام پذيرد از آنجا كه علاوه بر فشار، لنگر نيز بر صفحه زير ستوني وارد مي شود، طول بولت بايد به اندازه اي باشدكه كشش وارد شده را تحمل نمايد كه اين امر با محاسبه تعيين خواهد شد.
شكل شماره 9
انواع اتصال ستون به شالوده :
جزئيات اتصال ستون فلزي به شالوده بتني به نيروي موجود در پاي ستون بستگي دارد. در ستون با انتهاي مفصلي فقط نيروي فشاري و برشي از ستون به شالوده منتقل مي شوند. اگر بخواهيم لنگر خمشي را نيز به شالوده منتقل نماييم، درآن صورت نياز به طرح اتصال مناسب براي اين كار خواهيم داشت كه اتصال گيردار خوانده مي شود.
روش نصب پيچ هاي مهاري :
به طوركلي، دو روش براي نصب پيچ هاي مهاري وجود دارد :
الف . نصب پيچ هاي مهاري در موقع بتن ريزي شالوده ها :
در اين روش، پيچ ها را در محل هاي تعيين شده قرار مي دهند و موقعيت آنها را به وسيله مناسبي تثبيت مي كنند؛ سپس اطرافشان را با بتن مي پوشانند. روش هاي گوناگوني براي تثبيت پيچ هاي مهاري در محل خود وجود دارد كه صورت زير توضيح خواهم داد.
روش اول :
ابتدا به وسيله صفحه اي نازك مشابه با ورق كف ستوني كه شابلن يا الگو ناميده مي شود. قسمت فوقاني بولت و قسمت پايين را به وسيله نبشي به يكديگر مي بنديم تا مجموعه اي بدون تغييرشكل به دست آيد، آنگاه محورهاي طولي و عرضي صفحه الگو را با مداد رنگي ( گچ و يا رنگ ) مشخص مي كنيم؛ سپس به وسيله ريسمان كار يا دوربيت تئودوليت با ميخ هاي كنترل محوركلي فنداسيون را در جهت هاي طولي و عرضي به دست مي آوريم و به كمك شخصي با تجربه در
موقعيت مناسب آن قرار مي دهيم. ( محور طولي و عرضي صفحه شابلن بر محور طولي و عرضي كلي فنداسيون منطبق مي شود و در ارتفاع صحيح و به صورت كاملا تراز نصب مي گردد ). سپس به وسيله قطعات آرماتور آن را به ميلگردهاي شبكه آرماتور فنداسيون يا به قطعات ورقي ( كه در بتن قرار داده اند ) جوش ( مونتاژ ) داده مي شود ،
