بخشی از مقاله
تعريف:
ساختمان بتون فولادي ساختماني است از بتن و فولاد كه در مناطق كشش آن فولاد قرار داده شده باشد و در نتيجه «كشش را فولاد و فشار را بتون تحمل كند. قسمت‌هاي عمده اين اسكلت‌هاي بتن آرمه عبارت است از دال (تاوه ـ سقف ـ كف) پوتر (تير) قوس و قاپ ستون ـ شالوده ـ ديوارهاي حايل و ضامن بتون آرمه‌اي.
مزاياي ساختمانهاي بتني:
1- در ساختمانهاي بتون آرمه شكل پذيري بهتر انجام مي‌شود.
2- مقاومت سازه‌هاي بتني با گذشت زمان افزايش پيدا مي‌كند.
3- ساختمانهاي بتون آرمه اگر صحيح اجرا شوند به مراتب مقرون به صرفه‌ترند.
4- پيوند به راحتي صورت مي‌گيرد.
5- در مقابل رطوبت و حرارت مقاومت بهتري نشان مي‌دهد.
6- مقاومت در مقابل آتش‌سوزي در سازه‌هاي بتني خيلي بيشتر است و از اهميت فراوان برخوردار مي‌باشد.
7- ساختمانهاي بتني در مقابل نشست و زمين لرزه مقاومت بيشتري دارند.
8- از لحاظ بهداشتي بهترين نوع ساختمان است.
9- ساختمانهاي بتني از يك سو زيبائي ساختمانهاي سنگي را دارد و از سوي ديگر امتياز و مقاوم ساختمانهاي آهني برخوردار است.
معايب ساختمانهاي بتني:
احتياج به نيروي متخصص در قالببندي و بتن سازي دارد همان طور كه تاكنون بر اهميت ساختن بتن تاكيد شده در صورتي كه نسبت‌هاي اختلاط حفظ نشوند و از بتن مراقبت‌هاي لازم به عمل نيايد فاجعه آفرين است. اگر عمل قالببندي بطور فني و اصولي انجام نشود ممكن است در نتيجه فشار بتن تازه قالب در برود چون بتن پس از مدت كوتاهي خودش را مي‌گيرد سبب ايجاد دشواريهائي اجرائي و خسارت مالي گردد.
2- انتقال گرما و سرما توسط ساختمانهاي بتوني به داخل ساختمان به راحتي انجام مي‌گيرد كه اين يك ضعف مي‌باشد.
3- مدت اجراء: اجراء ساختمان بتني هر كدام براي كسب مقاومت مناسب جهت تحمل بار احتياج به مدت زماني حدود 14 تا 28 روز دارد مثلاً يك ستون بتني قبل از روي آن بارگذاري شود بايد مقاومت كافي بدست آورد تا قادر باشد براحتي نيروهاي وارده را به فنداسيون منتقل نمايد.
4- نياز به ماشين آلات بتون ساز و حمل بتون و وسايل ديگر مانند (ويبره …) دارد.
5- اگر عضوي از ساختمان بتوني خراب شود امكان تعويض و ترميم مشكل است.
6- عدم تقويت و امكان گسترش ساختمان پس از ساخته شدن.
7- شرايط آب و هوائي مانند سردي و گرمي هوا در اجراي آن تأثير مي‌گذارد.
8- انتقال ارتعاش: اين نقيضه بستگي به يكپارچگي بتون دارد متاسفانه به زحمت مي‌توان آن را بر طرف كرد.
9- ضعف در برابر انفجار: 10 وزن ساختمانهاي بتوني در جابه مراتب بيشتر از وزن ساختمانهاي فولادي مي‌باشد.
لازم به يادآوري است با بيش ساخته كردن ساختمانهاي بتوني مي‌توان از بيشتر معايب ساختمانهاي بتوني كاست.
اجراي ساختمانهاي بتوني
اجراي ساختمانهاي بتوني از پس سازي شروع شد و به سقف سازي ختم مي‌گردد كه مراحل اجرائي آن به صورت خلاصه به اين صورت است، كه ابتدا پي كني انجام مي‌گيرد آن گاه پس سازي و سپس اجرا بر ستونها انجام مي‌شود. اگر ساختماني به صورت تير و دال يكسره باشد اين مرحله همه يكجا اجرا مي‌شود ـ اگر به صورت تير و تيرچه باشد ابتدا تير اجرا مي‌شود سپس تيرچه ريزي انجام مي‌گيرد در قمست بعد چارتهاي اجرائي هر مرحله آمده است.
(1) مراحل اجرائي پي
1- مطالعه نقشه پي كني 2- تسطيح زمين 3- پاشيدن گچ 4- اجراي كود برداري و كنترل ابعاد پي طبق نقشه 5- آماده نمودن امكانات بتن ريزي و قالب بندي و آرماتورگذاري 6- اجراي بتون مسگر 7- قالببندي 8- كنترل ابعاد پس و بررسي استحكام قالبها 9- بتون ريزي … 10- برداشت قالب پس از زمان معين.
(2) مراحل اجراي ستون
1- بررسي و مطالعه ستون از روي نقشه و پس از بررسي محل اجراي آن 2- آماده نمودن امكانات بتن ريزي ـ قالببندي ـ آرماتورگذاري 3- نصب قالب و شاقولي نمودن آن و مهار كردن كامل آن 4- آماتور گذاري و كنترل آن بر طبق نقشه اجرايي شامل كنترل طولي پوشش يا (آنكوراژ) قالبها ـ خاموتها 5- بتن ريزي 6-برداشت قالب پر از زمان معين.
(3) مراحل اجراي تير
1- بررسي و مطالعه تير از روي نقشه و بررسي محل اجراي آن 2- آماده نمودن امكانات بتنريزي ـ قالببندي ـ آرماتور گذاري 3- روغن زدن تخته قالبها 4- نصب قالب تير و مهار آن توسط حائلهاي محكم 5- آرماتور گذاري و خرك گذاري و كنتزرل آن طبق نقشه اجرائي 6- كنترل ابعاد نهايي و علامت گذاري ارتفاع تير 7- بتن ريزي و مراقبت 8- برداشت قالب پس از زمان معين.
قبل از بتنريزي بايد كليه وسايل مخلوط كردن و حمل بتن تميز شود. قالبها و محل‌هايي كه بتن در آنها ريخته مي‌شود بايد از مواد زايد پاك شود. قالبها بايد كاملاً مرطوب يا روغن مالي شده باشد.
محل جايگذاري آرماتور، لوله، ميله مهار، و ساير قطعاتي كه در داخل بتن قرار مي‌گيرد همچنين سوراخ‌ها و فضاهاي خالي كه لازم است در داخل بتن تعبيه شود بايد قبلاً به رويت و تصويب مهندس ناظر برسد. موادي كه براي سوراخ‌ها و فضاهاي خالي در بتن قرار داده مي‌شود بايد با موادي آغشته شود كه خارج كردن آنها را آسان مي‌كند. سطوحي كه با بتن در تماس است و قابليت جذب آب دارد بايد كاملاً مرطوب شود.
چنانچه در محلي كه بايد بتن ريخته شود آب وجود داشته باشد بايد قبلاً آب آن را خارج كرد. اين كار ممكن است با كمك پمپ يا هواي فشرده يا بصورت ديگري كه دستگاه نظارت مجاز بشناسد. انجام گيرد قبل از بتن ريزي روي بتن قبلي، شيره خشك شده، مواد زايد و دانه‌هاي لق بايد از سطح بتن پاك شود.
بتن بايد با بتنوتيزه ساخته شود زمان اختلاط نبايد از 5/1 دقيقه كمتر باشد اختلاط با دست فقط با اجازه دستگاه نظارت در موارد استثنايي و كم اهميت مجازات و در اين صورت لازم است نكات زير رعايت شود.
بزرگترين دانه‌هاي سنگي
الف) يك پنجم كوچكترين لبه داخلي قالب
ب) يك سوم ضخامت دال
ج)سه چهارم حداقل فاصله آزاد بين ميله گردها
تبصره: به كاربردن سنگدانه‌هاي درشت‌تر از 32 ميليمتر در مساحت قطعات بتون آرمه توصيه نمي‌گردد.
ولي در هر صورت اندازه سنگدانه‌ها نبايد از 62 مليمتر تجاوز كند سنگدانه نبايد از خود واكنش قليائي نشان دهد.
الف‌ـ ده درصد برمقدار سيمان مندرج در نقشه‌ها اضافه شود.
ب‌ـ مواد تشكيل دهنده بتن قبل از اضافه نمودن آب، روي سطح صاف و تميز سه بار بخوبي با هم مخلوط شود.
پ‌ـ ضمن اضافه نمودن آب لازم مخلوط حداقل سه بار بخوبي زير و رو مي‌شود.
ت‌ـ بتن به دست آمده بايد ظرف نيم ساعت مصرف شود.
در صورتي كه بتن ساخته شده با ماشين به محل مصرف حمل مي‌شود بايد حمل در اسرع وقت صورت گرفته و روشي به كار رود كه از آغشته شدن آن به مواد زايد يا جدا شدن اجراي بتن از يكديگر. جلوگيري به عمل آيد در هر حال زمان حمل نبايد از سي دقيقه تجاوز كند. بتن بايد قبل از شروع به سفت شدن، در محل مورد مصرف ريخته شده و از به هم خوردن و جابه‌جا شدن بعدي آن جلوگيري شود.
در مورد بتن آرمه، تراكن بايد با نهايت دقت صورت گيرد تا حفره‌ها هوا كاملاً از بين برود بطوري كه ارتفاع ريختن بتن نبايد حداكثر از 2 متر بيشتر باشد استفاده از پمپ براي انتقال بتن فقط در صورت موافقت دستگاه نظارت مجاز است. انتقال بتن حاوي مصالح سنگي بزرگتر از 75 ميليمتر با استفاده از پمپم مجاز نيست. براي تراكم بتن آرمه بايد از ويپراتور استفاده نمود. ويپراتور بايد به فواصل 50 سانتيمتر داخل بتن شده و از تماس آن با آرماتور و قالببندي جلوگيري به عمل آيد. داخل و خارج كردن ويپراتور بايد در حين ويپره كردن بارامي صورت گيرد. ويپراتور بايد بين 5 تا 15 ثانيه در بتن باقي بماند و قبل از شاهر شدن دو غاب سيمان از بتن خارج گردد. در بتن ريزي عمودي نظير ستونها، تقويت قالببندي براي تحمل اضافه فشار ويپراتور ضروري مي‌باشد.
در صورتي كه با اجازه دستگاه نظارت، بكار بردن ويپراتور ضروري نباشد براي ؟؟ تراكم لازم بايد از تخماق دستي و كوبيدن با دست استفاده شود) ويپراتورهاي استوانه‌اي بايد تا حد امكان در وضع قائم نگاه داشته شده و در امتداد محور جابه‌جا شود. استفاده از ميزهاي لرزان فقط براي بتنهاي داراي ضخامت حداكثر 20 سانتيمتر مجاز است لرزاندن بيش از اندازه بتن خصوصاً در مواردي كه بتن روان باشد مجاز نيست.
بتن ريزي بايد تا كامل شدن قطعه مورد نظر و تا رسيدن محل مجاز توقف بتن ريزي، بطور مداوم ادامه يابد. از متوقف نمودن بتن ريزي بايد تا حد امكان پرهيز شود. عمل قطع بتن ريزي بايد در نقاط حداقل لنگر خمش و نيز حداقل برشي صورت گيرد. بتن كليه پر دهانه يك دال و تيرهاي مربوط به آن در يك نوبت ريخته شود. سطح مقطع بتن در محل قطع بتن ريزي بايد تا حد امكان عمود بر سطح بتنريزي باشد. در موقع شورع مجدد سطح اتصال بايد با برس سيمي تميز شده و سپس خيس گردد و با دوغاب سيمان آغشته شود. ضخامت لايه‌هاي مختلف.
بتن در هنگام بتنريزي
ضخامت لايه‌هاي مختلف بتن براي بتن مسطح نبايد از 35 سانتيمتر و براي بتن با حجم‌هاي زياد نبايد از 45 سانتيمتر بيشتر شود. قطعات و پستهاي غير فلزي كه براي تثبيت آرماتورها موارد استفاده قرار گرفته است بايد هنگامي برداشته شود كه ديگر بوجود آنها نيازي نيست. كليه كارهاي بتني داراي ايراد بايد تخريب و تجديد يا بنحوي كه مورد قبول دستگاه نظارت باشد. ترميم شود تخلخل زياد در سطح بتن ريخته شده را غير قابل قبول مي‌كند ولي تخلخل جزئي سطح بتن بايد با ملات ماسه پر و صاف شود. در كليه موارد ذكر شده تشخيص دستگاه نظارت ملاك عمل خواهد.
شرايط بتنريزي:
بتنريزي در هواي سرد تهيه و ريختن بتن نبايد در حرارت كمتر از 2 درجه سانتيگراد صورت گيرد. در هواي سرد (نزديك به يخبندان) براي تسريح در سفت شدن بتن بايد از سيمانهاي زود بند استفاده شود و يا كلروركليسيم به نسبت حداكثر 2 درصد به سسيمان پرتلند معمولي اضافه شود. مصالح يخ زده به هيچ وجه نبايد مصرف شود بتني كه به علت يخ زدگي ضايع شده باشد بايد تخريب شده و به جاي آن مخلوط تازه ريخته شود. در صورتي كه بتنريزي در هواي غير مساعد اجباري باشد (از صفر تا منهاي پنج سانتيگراد) بايد پيش‌بيني‌هاي احتياطي به شرح زير به عمل آيد.
الف: گرم كردن دانه‌هاي سنگي و گرم كردن آب تا 60 درجه سانتيگراد قبل از ساخت ( هنگام ساخت نبايد اين حرارت از 38 درجه بيشتر باشد)
ب: مصرف 250 تا 400 كيلوگرم سيمان در مترمكعب بتن
پ: پرهيز از حمل به مدت طولاني
ت: حفاظت سطوح برهنه بتن بلافاصله پس از ختم بتنريزي براي اينكه اطمينان حاصل شود كه درجه حرارت بتن تا سخت شدن بتن بالاتر از 2 درجه باقي خواهد ماند براي اختلاط بتن مي‌توان از كلروركلسيم يا مواد مشابه ديگر استفاده كرد
مصرف گلروركلسيم نبايد بيش از 2 درصد وزن سيمان باشد.
بطور كلي بتنريزي در حرارت‌هاي پائين به توازن‌هاي 5 درجه سانتيگراد بايد در شرايط خاص ديگري صورت گيرد.
بتنريزي در هواي گرم ـ در صورتي كه درجه حرارت در سايه از 43 درجه سانتيگراد تجاوز كند. بتنريزي نبايد انجام گيرد هنگامي كه درجه حرارت از 32 درجه بيشتر باشد: بايد اقدامت احتياطي زير صورت گيرد.
الف: متوقف كردن بتنريزي در گرمترين ساعات روز
ب: حفاظت دانه‌هاي سنگي انبار شده از تابش آفتاب
پ: پوشاندن بتن در حين حمل از تابش آفتاب
ت: آبپاش و مرطوب كردن سطوح خارجي قالبها و قبل و قبل از و بعد از بتنريزي
ث: انجام عمليات بتنريزي در كوتاهترين مدت پس از اختلاط.
كليه كارهاي بتني بايد به مدت حداقل 7 روز پس از ريختن و گرفتن بوسيله حصير، گوئي، پارچه‌هاي ضخيم، ماسه، و نظاير آن، در مقابل باد و تابش آفتاب محافظت شده و با آبپاش همواره مرطوب نگاه داشته شود.
الف: هدف از قالب بندي
1- براي بدست آوردن اشكال مختلف سازه قالب به همان شكل لازم است چون بتون در ابتدا خميري شكل است پس از ريختن در قالب شكل داخلي قالب را شكل مي‌كند از اين رو قالب به عنوان يك عامل مهم كارهاي بتني شناخته شده است.
2- براي بدست آوردن بتون متراكم و مقاوم با سطحي صاف و بي‌نقص بايد قالببندي آنرا با كمال دقت و طبق اصول و قواعد فني و نقشه‌هاي تفصيلي ساخت.
عدم دقت در ساختن و نصب قالب گذشته از اينكه از مقاومت بتون خواهد كاست باعث زشتي كار مي‌شود.
3- نگهداري خمير بتن تا سخت شدن آن لذا وضعيت ساختمان موجود بدون مصالح قالببندي استفاده مكرر از قالب و آشنا بودن با روش‌هاي صحيح اجرايي همه عواملي هستند كه در طرح ساختن و بستن قالب تأثيري دارد. در اجراي يك سازه بتن اشكال و ابعاد نهائي و هم چنين كيفيت سطح قالب و نوع و جنس مصالح بايد در مرحله اوليه قالببندي مورد توجه قرار گيرد.
الف: قالب چوبي: به علت شكل‌پذيري بهتر قالب چوبي معمولترين نوع قالببندي است. نوع چوب قالب بتن آرمه از نوع چوب صمندار (كاج و صنوبر) و يا جنگلي مشابه مي‌باشد. مصرف چوب سفيد فقط در قالب معمولي (قالب شالوده و يا قالب بتنهاي بدون آرماتوريي‌ها) مجاز است.
ب: قالب‌هاي فيبري مخصوص اكثراً به علت داشتن ماده ضد آب در مدار خمير آبندي شده‌اند بيشتر در قالببندي ستون گرد و ساير مواردي كه شكل‌هاي خاصي دارند استفاده مي‌شوند.
برتري اين نوع قالب صرفه جوئي و سرعت در بستن قالب است.
ج: قالب بتني كه معمولترين آن بلوك ديوار است كه به جاي قالب استفاده مي‌شود و بين آن با ملات ماسه و سيمان پر مي‌شوند.
د: قالب‌هاي فلزي
در اغلب موارد و برحسب نوع كارگاهي براي ساختمان قطعات بتوني از قالب‌هاي فلزي استفاده مي‌شود قالب‌هاي فلزي در مجموع گرانتر از قالب‌هاي چوبي مي‌باشد و هنگامي مقرون به صرفه هستند كه چندين ساختمان مشابه و سري را بخواهد متوالياً بتون ريزي كرده از يك قالب به دفعات متعدد استفاده نمود و بدين بطريق‌هاي آنرا مستهلك نمايند.
الف: قالب‌هائي كه براي هميشه در ساختمان باقي مي‌مانند. اين نوع قالب مخصوص سقف‌ها مي‌باشد مثلاً براي ساختن آن قالب‌هاي مقعري از ورقه‌هاي نازك آهن تهيه مي‌نمايند كه پس از بتون‌ريزي در جاي خود (در محل قالببندي) باقي مي‌مانند و در حكم آهن‌هاي سقف محسوب شده پي از اتمام كار زير آنها را (قسمتي كه در معرض ديد قرار دارد) رو كاري مي‌نمايند.
البته با اين روش مقدار آهن بيشتري مصرف مي‌شود ولي در مخارج قالببندي سقف صرف جوئي مي‌گردد.
ب: قالب فلزي متحرك كه هر بار پس از بتون ريزي و محكم شدن بتون بار مي‌شود و در جاي ديگر مورد استفاده قرار مي‌گيرد اين قالبها از ورقه‌هاي نازك فلزي تشكيل شده‌اند بطوري كه لپه‌هاي آنها برگشته‌اند و بوسيله پيچ و مهره بايست بهم متصل مي‌گردد.
ابعاد قطعات اين قالبها حدود 32×23 يا 50×50 سانتيمتر است و پس از اتصال به يكديگر بايد آنها را بوسيله نبشي‌هاي ديگر نگهدارند.
قالب‌هاي لغزان
1- قالب‌هاي لغزاني كه روي سطوح افقي حركت مي‌كردند.
2- قالب‌هاي لغزاني كه روي سطوح شيبدار حركت مي‌كردند.
3- قالب‌هاي لغزاني كه روي سطوح قائم حركت مي‌كردند.
داربست و قالب:
داربست و قالب بايد مطمئن و محكم ساخته شود و قابليت تحمل بار وارد را داشته باشد. قالبها بايد مطابق شكل و اندازه بتون ساخته شود و به اندازه كافي بهم پيوست بوده و طوري باشد كه كليه درزهاي آن به وسايل مناسب مسدود شده و مانع خروج شيره بتون گردد.
وزن قالببندي بايد بوسيله شمع‌هاي كافي به سطح مقاومي منتقل گردد و بطور كلي قالب و داربست بايد به اندازه كافي انعطاف ناپذير باشد. بطوري كه پس از ريختن بتن، تغيير شكل غير مجاز ندهد. قالببندي بايد طوري انجام شود كه عمل قالب‌برداري بعدي به سهولت ميسر گردد.
قالببندي كليه سطوح ستونها بايد بعد از نصب آرماتورستون انجام مي‌دهند.
قالب ستونها بايد داراي پشت بند‌هائي از چهار تراش به فواصل حداكثر 80 سانتيمتر باشد.
پشت باند‌ها بايد بوسيله ميله گرد و مهره بهم اتصال پيدا كند.
حداقل ضخامت تخته قالب ستونها 30 ميليمتر است كه بايد با پشت بندهاي كافي تقويت شود.
بايد در پاي هر ستون سوراخي به ابعاد 10×10 سانتيمتر براي شستن و تميز كردن كف آن از تراشه و خاشاك تعبيه گردد. اين دريچه در شروع بتنريزي مسدود خواهد شد.
