آرماتور گذاری پی در safe + نکات اجرایی برای ترسیم نقشه

پس از نهایی شدن طرح اسکلت ساختمان، وزن کلی و نیرو های موجود سازه مشخص می­ شود. در ادامه طراح قادر خواهد بود که پروسه تحلیل، طراحی و آرماتور گذاری پی ( فونداسیون ) را آغاز نماید. این درحالی است که در فرآیند اجرای ساختمان، پی پیش از اسکلت اجرا می­ شود. انتخاب نوع پی به ویژگی­ های ساختگاه بنا و اسکلت سازه بستگی دارد. طراح بایست با توجه به اطلاعات ژئوتکنیکی محل و اسکلت سازه یکی از انواع پی را برای سازه خود انتخاب و سپس آرماتور گذاری پی را انجام دهد. لازم به ذکر است که انتخاب نوع پی تا حد بسیار زیادی در رفتار لرزه­ ای و هزینه تمام شده پروژه اثر گذار خواهد بود.

ما در این یادداشت پس از بررسی 10 ها مقاله و نظرخواهی از مهندسین صاحب نظر، قصد داریم با رویکردی مفهومی و اجرایی موارد زیر را آموزش دهیم:

  1. شناخت انواع پی های معمول و موارد کاربرد هر یک.
  2. نحوه محاسبه و اجرای آرماتور های خمشی و افت ­و­ حرارت در آرماتور گذاری پی.
  3. بررسی آرماتور های انتظار در پی و ضوابط خاموت گذاری آن­ ها.
  4. نحوه مهار آرماتور ها در پی ­ها.
  5. بررسی تاثیر بازشو در پی و ارائه راهکار های مناسب و اجرایی.
  6. بررسی آرماتور های شناژ.
  7. ارائه نکات مفید اجرایی در خصوص اجرای پی.

یادآوری و تکمیل

می­ دانیم وظیفه پی انتقال بار های اسکلت به خاک زیر پی می باشد، به­ طوری­ که تنش ­های بیش از حد و همچنین نشست­ های اضافی ایجاد نگردد.

از نظر مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، پی مجموعه بخش ­هایی از سازه و خاک در تماس با آن می­ باشد. پی­ ها عمدتاً در سه گروه سطحی، عمیق و نیمه عمیق بررسی می­ شوند. در این مقاله تاکید ما بر روی پی های معمول سطحی در سازه­ های ساختمانی می­ باشد.

در مبحث نهم، شالوده به قسمتی از سازه ساختمان اطلاق می شود که روی سطح فوقانی آن ستون یا دیوار قرار گرفته و سطح تحتانی آن مستقیماً روی زمین یا روی شمع تکیه دارد و بار ساختمان را به زمین منتقل می کند. با چنین تعریفی به سراغ نکات مربوطه می رویم.

برای طراحی اعضای بتن ­آرمه، مهندسین سازه غالباً از روش طراحی مقاومت نهایی استفاده می­ کنند. این درحالی است که برای مهندسین ژئوتکنیک روش تنش مجاز معمول­ تر است. این تفاوت بنیادین خود را در طراحی پی­ ها به شکل جدی تری نمایان می ­سازد. چرا که طراحی پی، همزمان محاسبات ژئوتکنیکی و سازه ­ای را در خود دارد. مسئله هماهنگی میان مهندسین ژئوتکنیک و سازه در ادامه با جزئیات بیشتری مطرح خواهد شد.

در فصل چهارم از مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، به تفصیل از پی های سطحی سخن گفته شده است. انواع پی های سطحی عبارتند از پی های منفرد، نواری، مرکب و گسترده. هر یک از پی های نامبرده تحت وضعیت خاصی می ­توانند بهینه ترین انتخاب باشند. در ادامه قصد داریم انواع پی های متداول ساختمانی را به صورت کامل بررسی نماییم.

پی گسترده[1]

این نوع از پی سطحی، شامل یک دال ضخیم بتن مسلح بوده که تمام مساحت مورد نظر را می پوشاند. تصویر زیر نمونه ای از پی های گسترده می­ باشد.

پی گسترده

پی گسترده

پی گسترده، یکی از انواع بسیار پرکاربرد پی می ­باشد. خصوصاً در مواردی که ضعف خاک بستر و یا شرایط بارگذاری به گونه­ ای باشد که احتمال نشست نامتقارن وجود داشته باشد. در این وضعیت پی گسترده راه ­حل مناسبی است. از دیگر مواردی که کاربرد پی گسترده نتایج مثبتی را به دنبال دارد:

  1. برای ساختمان­ هایی با لنگر واژگونی بزرگ.
  2. زمانی ­که اسکلت سازه دارای نامنظمی می­ باشد، به منظور توزیع بارهای وارده در سطح بزرگ­تر.
  3. برای جلوگیری از Uplift .
  4. برای طبقات زیرزمین که زیر سطح آب ­های زیرزمینی قرار دارند، به منظور مقابله با فشار هیدرولیکی آب زیرزمینی و خشک نگه داشتن طبقه زیرزمین.

یکی دیگر از موارد کاربرد پی های گسترده، زمانی است که اگر از پی های نواری و یا منفرد استفاده کنیم، ابعاد آن­ها بزرگ و نزدیک به هم خواهد بود. در نتیجه از نظر اقتصادی به­ صرفه نخواهند بود. به عبارت دیگر، اگر زمین زیر پی آنقدر سست باشد و بار وارده از طرف سازه آنقدر زیاد باشد که سطح پوشیده شده توسط پی های منفرد بیش از نصف سطح زیربنا گردد، در اینصورت اقتصادی است که از پی گسترده استفاده شود.

با کسب شناخت از موارد کاربرد پی های گسترده به سراغ اصول طراحی و اجرای این نوع از پی ­ها می­رویم.

آرماتور گذاری پی های گسترده در safe :

نحوه محاسبه آرماتورهای خمشی و افت و حرارت در پی های گسترده :

رفتار پی گسترده را می­ توان مشابه با یک دال دوطرفه بتن­ آرمه که آن را سر و ته کرده ­ایم، درنظر گرفت. توزیع فشار ناشی از خاک زیر پی همانند توزیع بارهای موجود روی دال دو طرفه می­ باشد. بنابراین قابل توجیه است که روش­های تحلیل و طراحی حاکم بر دال­های دوطرفه را برای پی های گسترده­ نیز به ­کار گیریم.

طراحی آرماتور های پی،­ برای جلوگیری از گسیختگی خمشی و برشی خواهد بود. به طوری­که پس از تعیین ابعاد پی، فولادهای مورد نیاز در مقاطع مختلف نیز مشخص خواهند شد. امروزه با کاربرد وسیع نرم افزارهای مهندسی روند تحلیل و طراحی پی ­ها به طرز چشم­ گیری با دقت بیشتری همراه شده است.

در تصویر زیر خروجی طراحی یک پی گسترده در نرم افزار Safe را مشاهده می­ کنید. قصد داریم نحوه صحیح آرماتورگذاری پی گسترده را براساس الزامات آیین نامه ­ای و خروجی به دست آمده از نرم افزار بررسی نماییم.

آرماتورهای سراسری و تقویتی در safe

آرماتورهای سراسری و تقویتی در safe

در تصویر فوق، نحوه آرماتورگذاری شبکه میلگرد فوقانی را در جهت Y مشاهده می­ کنید. اگر در هر 15 سانتی­ متر یک میلگرد نمره 18 به عنوان آرماتور سراسری قرار دهیم، به آرماتورهای تقویتی سمت راست تصویر نیاز خواهد بود. توجه داشته باشید که آرماتور های تقویتی را نمره 22 در نظر گرفته­ ایم. با این صورت مسئله در ادامه نکات مربوط به آرماتورگذاری پی را بررسی خواهیم کرد.

بخشی از خروجی نرم افزار را به صورت بزرگ نمایی شده در تصویر زیر مشاهده می کنید.

نمایش آرماتور های تقویتی در نرم افزار safe

نمایش آرماتور های تقویتی در نرم افزار safe

به قسمت های مشخص شده در تصویر بالا توجه کنید. تعداد آرماتورهای تقویتی مورد نیاز در این نواحی بسیار زیاد است. این مسئله همانطور که قبلا در مقاله ” جانمایی دیوار برشی “ گفته شد به دلیل وجود دیوار برشی می­ باشد.

نکته1. مشاهده کردید که در صورت وجود دیوار برشی در سازه، تعداد آرماتورهای تقویتی بسیار زیاد می شود. این امر در فرآیند اجرایی و بتن ریزی ما را دچار مشکل خواهد کرد.

بنابراین توصیه می­ شود در چنین وضعیتی با افزایش شماره میلگرد سراسری و نزدیک کردن فاصله آن ها، از تعداد آرماتورهای تقویتی کاسته شود.

همچنین افزایش نمره میلگردهای تقویتی نیز در قدم اول راهکار مناسبی خواهد بود.

نکته2. نرم ­افزار تعداد آرماتورهای تقویتی و طول مورد نیاز آن را به صورت خروجی در اختیار کاربر قرار می دهد. توجه داشته باشید که این طول، طول تئوریک می باشد، لذا باید آن را به صورت طول عملی محاسبه نمود.

چگونه؟

بصورت زیر:

نحوه محاسبه طول عملی میلگردهای فونداسیون

بر اساس بند 9-21-2-1-1 از مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، در تمامی قطعات بتن آرمه نیرو های کششی یا فشاری موجود در میلگردها در هر مقطع باید به وسیله مهار میلگرد ها در دو سمت آن مقطع به بتن منتقل گردد. مهار میلگرد ها در بتن به یکی از سه روش زیر یا ترکیبی از آن ها امکان پذیر است:

  1. پیوستگی موجود بین بتن و آرماتور در سطح جانبی آرماتور
  2. ایجاد قلاب استاندارد در انتهای میلگرد
  3. به کارگیری وسایل مکانیکی در طول میلگرد.

روش اول و دوم به دلیل اهمیت و کاربرد بیشتر در این بخش توضیح داده خواهد شد. روش سوم خارج از حوصله این مقاله می باشد و مطالعه آن را به مخاطب واگذار می کنیم.

روش اول- پیوستگی موجود بین بتن و آرماتور در سطح جانبی آرماتور

در این روش با استفاده از فرمول زیر که از آیین نامه بتن آمریکا استخراج شده است، طول گیرایی میلگردهای کششی را به دست می آوریم. سپس طول به دست آمده را در هر سمت میلگرد محاسباتی اضافه می کنیم. به این طریق طول عملی میلگرد پی محاسبه خواهد شد.

فرمول محاسبه طول گیرایی میلگرد

فرمول محاسبه طول گیرایی میلگرد

رابطه فوق کلیه پارامترهای دخیل در محاسبه طول مهاری را در نظر گرفته است و از این نظر رابطه دقیقی است.

Cb:  ضریب فاصله میلگردها از یکدیگر و از رویه قطعه، برابر با کوچکترین دو مقدار فاصله مرکز میلگرد از نزدیک ترین رویه بتن و نصف فاصله مرکز تا مرکز میلگردهایی است که در یک محل قطع یا وصله می شوند. تصویر زیر مطلب را روشن تر می کند.

نحوه محاسبه پارامتر Cb در فرمول طول مهاری آرماتور

پارامتر Cb در فرمول طول مهاری آرماتور

Ktr:  این ضریب اثر میلگردهای عرضی را در طول مهاری بیان می کند. چون در پی عموماً از آرماتور عرضی استفاده نمی شود. مقدار این ضریب در محاسبه طول مهار میلگردهای پی، صفر خواهد بود.

Ψt: ضریب موقعیت میلگردها، برای میلگردهایی که حداقل 300 میلی متر بتن تازه در زیر آنها ریخته میشود برابر 1.3 می باشد. درواقع در میلگردهای لایه فوقانی پی این ضریب 1.3 و برای میلگردهای تحتانی یک خواهد بود.

Ψs: ضریب قطر میلگرد که برای میلگردهای با قطر کمتر یا مساوی 20 میلی متر برابر با 0.8 و برای میلگردهای با قطر بیش از 20 میلی متر برابر با یک است.

Ψe: ضریب اندود میلگرد که برای میلگردهایی که اندود اپوکسی نشده اند برابر با یک است. برای حالات دیگر می توان از جدول زیر استفاده نمود.

جدول ضریب اندود میلگرد های اپوکسی

جدول ضریب اندود میلگرد های اپوکسی

تذکر1. در رابطه ارائه شده باید مقاومت کششی فولاد و بتن برحسب واحدهای آمریکایی(psi) وارد شوند. در صورتی که بخواهیم از واحد مگاپاسکال استفاده کنیم باید به جای کسر  3/40، از کسر  1/1.1، استفاده شود.

تذکر2. رابطه مشابهی نیز از سوی مبحث نهم مقررات ملی بیان شده که تفاوت خاصی در نتایج به دست آمده از دو آیین نامه وجود ندارد. دلیل استفاده از آیین نامه آمریکا در این مقاله آشنایی هرچه بیشتر مخاطب با آیین نامه های بین المللی می باشد.

روش دوم- ایجاد قلاب استاندارد در انتهای میلگرد

گاهاً ممکن است فضای کافی برای تامین طول مهار مستقیم میلگرد وجود نداشته باشد. به طور مثال در کناره های پی چنین مشکلی وجود دارد.

در چنین شرایطی به سراغ ایجاد قلاب در انتهای میلگرد می رویم.

فرم رایج برای قلاب، عموماً 90 درجه است.

 

قلاب 90 درجه

قلاب 90 درجه

قلاب 180 درجه

قلاب 180 درجه

طول مهاری آرماتور کششی قلاب دار

طول مهاری آرماتور کششی قلاب دار

برای محاسبه طول Ldh از رابطه زیر استفاده می کنیم. توجه داشته باشید که در این رابطه می توان از واحد مگاپاسکال استفاده نمود.

فرمول محاسبه طول Ldh

فرمول محاسبه طول Ldh

پارامترهای رابطه فوق مشابه با طول مهار مستقیم میلگرد بوده و نیازی به توضیح مجدد وجود ندارد. مقادیر طول مهاری برای میلگردهای مختلف از نوع S400 و رده بتن C25 را در جدول زیر مشاهده می کنید. به راحتی می توانید با یک برنامه اکسل این جدول را برای رده های بتن مختلف تعمیم دهید.

طول خم میلگرد فونداسیون :

ردیفقطر میلگردطول مهار مستقیمطول مهار دارای قلاب
تیرها و پی
سفره تحتانیسفره فوقانی
18354515
210456015
312557020
414608025
516709525
6188010030
7208511035
82212015535
92513518040
102815520045
113217523050

 

با توجه به مطالب بیان شده، می توانیم با استفاده از خروجی های نرم افزار به راحتی و تنها با استفاده از دو فرمول طول مهار را محاسبه کنیم. به این طریق آرماتور گذاری خمشی پی انجام شده است. در ادامه به بررسی آرماتورهای حرارت و جمع شدگی در پی خواهیم پرداخت.

آرماتورهای حرارت و جمع شدگی در پی های گسترده

آرماتور های لازم برای مقاطع شالوده بایست براساس نیروهای وارد بر آن در حالت حد نهایی محاسبه شود. گاهاً نیروهای وارد بر شالوده کوچک هستند و یا شالوده ابعاد بزرگی دارد، در چنین شرایطی آرماتورهای خمشی لازم برای شالوده بسیار کم خواهد بود. در چنین شرایطی آیین نامه محدودیتی را قرار داده است تا هرگز نسبت آرماتور به کار رفته از حد مشخصی کمتر نشود.

چرا با وجود اینکه طرح خمشی پی نیاز به آرماتور های کمتری را نشان می دهد، آیین نامه اجازه نمی دهد نسبت آرماتور به کار رفته از حد مشخصی کمتر شود؟

در ساعات اولیه گیرش تمایل بتن به انبساط و سپس انقباض باعث ایجاد ترک های عریض در بتن خواهد شد. این مسئله نیاز به آرماتورهایی را نشان می دهد که با بتن درگیر شده و از انبساط و انقباض بیش از حد جلوگیری نمایند. این آرماتورها را در اصطلاح آرماتورهای حرارتی گوییم.

 محدودیت حداقل آرماتور حرارت و جمع شدگی برای شالوده با ضخامت کمتر مساوی 1000 میلیمتر

مثال. اگر Φ22 ð20 در یک پی با ارتفاع 90 سانتی متر به کار برود، کنترل به صورت زیر خواهد بود.

میلگرد از رده S400 می باشد و حداقل نسبت سطح مقطع باید 0.0018 باشد.

از 0.0018 بیشتر است و نیازی به قرار دادن آرماتورهای حرارتی نیست.

(π*11^2*2)/(200*900)=0.0042

 

به همین شکل آیین نامه برای ارتفاع های مختلف شالوده، روابطی را برای محاسبه حداقل آرماتورها قرار داده است.

محدودیت حداقل آرماتور حرارت و جمع شدگی برای شالوده به ضخامت بیشتر از 1000 و2000 میلیمتر

توجه داشته باشید که در نرم­ افزار SAFE با انتخاب گزینه Impose Minimum، نرم افزار به صورت اتوماتیک کنترل فوق را انجام می دهد.

انتخاب گزینه Impose Minimum، به منظور کنترل آرماتور حرارت بصورت اتوماتیک توسط نرم افزار

انتخاب گزینه Impose Minimum، به منظور کنترل آرماتور حرارت بصورت اتوماتیک

نحوه محاسبه آرماتورهای خمشی و افت و حرارت در پی های نواری

مطابق تعریف آیین نامه، شالوده نواری به شالوده یکسره ای اطلاق می شود که بار دیوار و یا چند ستون را، که در یک ردیف قرار دارند به زمین منتقل می نماید. تصویر زیر مدل نرم افزاری از یک شالوده نواری را نشان می دهد. زمانی که ساختمان بیشتر از 8 طبقه نباشد، ممکن است پی های نواری نتایج اقتصادی تری نسبت به پی های گسترده داشته باشند.

در هر حال برای مقایسه دقیق نیاز به آنالیز دقیق دستی و نرم افزاری می باشد.

مدل نرم افزاری از یک شالوده نواری

مدل نرم افزاری از یک شالوده نواری

در تصویر زیر خروجی طراحی یک پی نواری در نرم افزار Safe را مشاهده می­ کنید.

خروجی طراحی یک پی نواری در نرم افزار Safe

خروجی طراحی یک پی نواری در نرم افزار Safe

نحوه قرار دادن میلگردهای خمشی براساس خروجی های نرم افزار، محاسبه طول های مهاری و عمده نکات آرماتورگذاری در پی های نواری مشابه با پی های گسترده می باشد. از این نظر نیازی به توضیح مجدد وجود ندارد.

حداقل آرماتور در پی نواری :

در این بخش نکات مربوط به آرماتورهای حداقل لازم برای پی های نواری را بحث خواهیم کرد. مطابق مبحث نهم مقررات ملی ساختمان:

حداقل آرماتور در پی نواری طبق بند آیین نامه

حداقل آرماتور در پی نواری

برای کنترل شرط فوق یک مثال را بررسی می کنیم. در پی نواری زیر می خواهیم آرماتورگذاری حداقل را مشخص نماییم. ابتدا با محاسبات دستی دو مقدار حداقل 0.25 و 0.15 درصد را به دست می آوریم.

 

مثال کنترل حداقل آرماتور در پی های نواری

همانطور که مشاهده کردید اگر از مقدار حداقل دوم استفاده کنیم به نفع اقتصاد پروژه است. ولی آیین نامه برای استفاده از مقدار حداقل دوم یک شرط جدی قرار داده است. باید مقدار آرماتور بکار رفته 33% بیشتر از آرماتور مورد نیاز در محاسبات باشد.

برای کنترل شرط فوق ابتدا گزینه Impose Minimum را در نرم افزار غیر فعال می کنیم. سپس تعداد و نمره میلگردهای لازم را از محاسبات نرم افزار به دست می آوریم. کافیست تعداد میلگردهای لازم را در (4/3) ضرب کنیم. 4/3 به معنی 33% آرماتور بیشتر از مقدار محاسباتی است. در این حالت می توان مقدار حداقل را با 0.0015 مقایسه کرد. مثالی که بررسی کردیم در اقتصادی شدن طرح پی های نواری بسیار تاثیر گذار می باشد. خصوصاً زمانی که ضخامت پی زیاد می باشد.

خاموت پی نواری و برش در آن :

یکی از مباحث مهم در پی های نواری که در نحوه آرماتور گذاری بسیار تاثیر گذار است، کنترل برش می باشد.

اصولاً ضخامت پی نواری در بین طراحان کشورمان به گونه ای انتخاب می شود تا نیازی به آرماتور برشی وجود نداشته باشد. به عبارت دیگر کل نیروی برشی توسط بتن پی تحمل گردد.

در این حالت حتی آیین نامه هم هیچ الزامی مبنی بر استفاده از آرماتور برشی حداقل ندارد. ولی آیین نامه نوع دیگری از آرماتورهای عرضی را برای پی ها الزامی می داند. آرماتورهایی موسوم به افت و حرارت که وظیفه آن ها مقاومت در برابر تنش های انقباضی بتن می باشد.

برای پی های نواری در جهت عرضی، آرماتورهای افت و حرارت مطابق با بند 9-20-8-1 که در زیر بیان شده است، محاسبه می شود.

مثال. ضخامت پی نواری 60 سانتی متر و آرماتورها از نوع S400 می باشند. برای یک متر طول پی آرماتورهای افت و حرارت به صورت زیر محاسبه می شود.

محدودیت حداقل آرماتور حرارت و جمع شدگی برای شالوده با ضخامت کمتر مساوی 1000 میلیمتر و رده S400

 در بخش قبل با آرماتورهای حداقل در پی های نواری آشنا شدیم. چه تفاوتی بین آرماتور های حداقل و افت و حرارت در پی وجود دارد؟

در پی های نواری با دو راستای طولی و عرضی مواجهیم.

آرماتورهای خمشی در جهت طولی قرار می گیرند و مقدار آنها باید همواره از حداقل آرماتور اشاره شده در بند 9-20-5-2 بیشتر باشد.

آرماتور های برشی در صورت نیاز در جهت عرضی قرار می گیرند. اگر نیازی به آرماتور برشی در پی نداشته باشیم، از آرماتور های افت و حرارت در جهت عرضی استفاده خواهد شد.

توجه داشته باشید که این دو مورد با یکدیگر اشتباه نشود.

تذکر مهم در مورد آرماتور گذاری عرضی پی های نواری :

همانطور که گفته شد در طرح های موجود، ضخامت پی برای کنترل برش کافی بوده و نیازی به آرماتور برشی نخواهد بود. در چنین شرایطی آرماتور گذاری عرضی پی ها می تواند به صورت زیر باشد. در واقع اگر نقش آرماتورهای عرضی کنترل برش نباشد، نیازی به اورلپ کردن آنها نخواهد بود. و تنها کافیست طول قلاب مهاری تامین شود.

عدم نیاز به اور لپ، وقتیکه نقش آرماتورهای عرضی کنترل برش نباشد و فقط حرارتی باشند.

عدم هم پوشانی آرماتور های عرضی در پی نواری

اگر چنانچه از آرماتورهای عرضی پی انتظار مقاومت برشی داشته باشیم بایستی حتماً همپوشانی کافی بین آرماتور بالا و پایین به صورت زیر ایجاد شود.

نیاز به اور لپ، وقتیکه نقش آرماتورهای عرضی کنترل برش باشد.

هم پوشانی آرماتور های عرضی در پی نواری

خرک در فونداسیون چیست ؟

در سفره فوقانی، برای قرار دادن میلگردها در تراز دقیق و حفظ ایستایی آن­ها نیاز به تکیه­ گاه­ هایی است. این تکیه­ گاه­ ها را در اصطلاح خرک گویند. در تصویر زیر خرک­ها را به صورت آرماتور های قائم مشاهده می ­کنید.

خرک­ ها به صورت آرماتور های قائم در فونداسیون

خرک در فونداسیون

کارکرد خرک ­ها صرفاً حفظ پایداری موقت آرماتورهای فوقانی می­ باشد و اهمیت محاسباتی ندارند. گاهاً به اشتباه برای این آرماتورها کارکرد برشی لحاظ می­ شود که به هیچ وجه قابل قبول نیست. شکل کلی یک خرک به صورت زیر می ­باشد.

شکل خرک

شکل خرک

فاصله خرک ها از هم :

نحوه محاسبه خرک و فواصل خرک ­ها عمدتاً تجربی است ولی پیشنهاد می­ شود که این فاصله از 1.5متر در هر جهت تجاوز نکند.

هم چنین به نکات زیر در خصوص آرماتور خرک در پی توجه داشته باشید:

  1. ابعاد پاشنه خرک بایست حداقل 50 سانتی­متر در نظر گرفته شود.
  2. شماره آرماتور خرک به عمق پی و آرماتور های خمشی پی بستگی دارد، در هر حال قطر آرماتور خرک نباید از 14 میلی­متر کمتر باشد.
  3. در نواحی نزدیک دیوار برشی که آرماتورهای تقویتی به شدت افزایش می­ یابند، بهتر است تعداد خرک­ ها نیز افزایش یابد.

آرماتور های انتظار در پی ها :

آرماتورهای انتظار در پی ها به دو شکل اجرا می شوند. که در تصویر زیر هر دو شکل را مشاهده می نمایید.

دیتایل آرماتورهای انتظار در پی

دیتایل آرماتور های انتظار در پی

دیتایل آرماتورهای انتظار در پی

دیتایل آرماتورهای انتظار در پی

در تصویر بالا، شاخه های نسبتاً بلندتری از میلگرد های ستون در پی به عنوان ریشه قرار می گیرند. در این شرایط وصله آرماتور های ستون در طبقه بعدی لازم خواهد بود.

اما در تصویر پایین، شاخه های میلگردهای ستون کوتاه بوده و باید در همان طبقه همکف وصله شوند.

از نظر اجرایی، روش دوم ساده تر است، چرا که لازم نیست میلگردهای چند متری ستون را مهار کرد.

اما از نظر اقتصادی و خصوصاً در پروژه های با تعداد ستون زیاد روش اول بسیار اقتصادی تر است. حتی از نظر فنی به علت ضعف ذاتی وصله ها، روش اول پیشنهاد می شود.

ضوابط خاموت گذاری آرماتورهای ریشه ستون در پی، متاسفانه با ضعف دستگاه نظارت، با اهمال همراه است. ولی باید توجه داشت که نبود خاموت در آرماتورهای ریشه ستون بسیار خطرناک خواهد بود.

در این خصوص نظر آیین نامه به شرح زیر است:

ضوابط خاموت گذاری آرماتورهای ریشه ستون در پی

به طور معمول 3Φ10 ð10  و یا با محافظه کاری بیشتر 4Φ10 ð7 به عنوان خاموت در ریشه ستون ها استفاده می شود.

 

بررسی تاثیر بازشو در پی و ارائه راهکار های مناسب و اجرایی :

اثر چاله آسانسور در فرضیات طراحی پی های گسترده بایست در نظر گرفته شود. این در حالی است که برای پی های نواری محل چاله آسانسور در هنگام ترسیم منظور شده و نیاز به الزامات خاص دیگری نمی باشد.

در پی های گسترده زمانی که عمق چاله آسانسور از ضخامت پی کمتر باشد، بایست در ناحیه مذکور یک  پی با ضخامت کمتر ترسیم گردد. تصویر زیر بیانگر این وضعیت است.

مدل سازی چاله آسانسور، زمانیکه عمق چاله آسانسور از ضخامت پی کمتر باشد.

مدل سازی چاله آسانسور در پی های ضخیم

وضعیت فوق در حالتی به وجود می آید که پی ساختمان ما نسبتاً ضخیم باشد.

در پی های معمول ساختمان های متعارف با شرایط دیگری روبرو هستیم. چاله آسانسور در این حالت مانند تصویر زیر پایین تر از پی قرار می گیرد.

مدل سازی چاله آسانسور، زمانیکه عمق چاله آسانسور از ضخامت پی بیشتر باشد.

مدل سازی چاله آسانسور در تراز پایین تر از پی

تحلیل دقیق پی در حالت دوم اندکی پیچیده تر از حالت اول می باشد. در این حالت باید ترکیبی از کاهش ضخامت پی و عملکرد خمشی دیوارک های پیرامون چاله آسانسور مد نظر قرار گیرد. متاسفانه نرم افزار SAFE که برای طراحی پی استفاده می شود قادر به آنالیز و طراحی تصویر بالا نیست. به همین دلیل برای رها شدن از محاسبات پیچیده دستی و در جهت محافظه کارانه دیتایل اجرایی زیر توصیه می شود. در این حالت نیاز به تعریف Opening در نرم افزار نمی باشد و می توان کل پی را با ضخامت اصلی مدل کرد. چرا که دیوارک های بتنی اطراف چاله آسانسور و نیز بخشی از پی که زیر چاله آسانسور قرار دارد تماماً با ضخامت پی اصلی اجرا خواهند شد.

دیتایل مناسب اجرای چاله آسانسور وقتی که در تراز پایین تر از پی است.

دیتایل مناسب اجرای چاله آسانسور

توجه. در تصویر بالا اگر ضخامت اطراف چاله آسانسور و زیر آن کمتر از 80 سانتی متر می شد، بایستی از  Opening در مدل نرم افزاری استفاده می کردیم.

در هر حال، توصیه بیشتر به استفاده از این روش به جای ترسیم Opening می باشد.

شناژ:

در سازه­ هایی همچون سوله های صنعتی که فاصله ستون ها در یک جهت از یکدیگر زیاد است کاربرد پی های نواری و گسترده اقتصادی نخواهد بود. تصویر زیر گویای این مسئله می باشد.

فاصله ی زیاد ستون ها از یکدیگر در سوله های صنعتی

فاصله ی زیاد ستون ها از یکدیگر در سوله های صنعتی

در چنین مواردی از پی های منفرد در زیر هر ستون یا پی های مرکب در جهتی که ستون ها به هم نزدیک هستند استفاده می شود. اما برای عملکرد یکپارچه کل سازه لازم است که پی های جدا از هم به یکدیگر متصل شوند. اعضایی که چنین اتصالی را برقرار می کنند را شنارژ گویند. اساساً معنی لغوی شنارژ نیز زنجیر کردن و قفل و بست کردن می باشد. در ادامه مطالب مندرج در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان را بررسی می کنیم. مبحث نهم از واژه کلاف به جای شنارژ استفاده نموده است.

لزوم استفاده از شناژ طبق آیین نامه

شناژ یک المان محوری بوده و برای تحمل نیرو های کششی طرح و اجرا می شود. اما توجه داشته باشید که شناژها نباید در مدل نرم افزاری ترسیم شوند. نحوه محاسبه شناژ به صورت دستی و جدا از مدل نرم افزاری خواهد بود.

نیروی طراحی کلاف های رابط (شناژ)

برای این منظور پس از تحلیل سازه اصلی نیروی محوری ستون را از نرم افزار استخراج می کنیم.

محدودیت های ابعادی و میلگرد های کلاف رابط ( شناژ )

در بسیاری از موارد برای سرعت بخشیدن به عملیات اجرای پی، کل سطح خاکبرداری می شود و سپس قالب بندی روی زمین اجرا می شود. از آنجایی که آیین نامه تاکید دارد سطح فوقانی کلاف و شالوده یکسان باشد محاسبین یا ارتفاع کلاف را برابر با ارتفاع شالوده در نظر می گیرند و یا باید زیر کلاف بستر سازی صورت گیرد.

نکات مهم در اجرای پی های سطحی

مبحث هفتم از مقررات ملی ساختمان ملاحظاتی را برای اجرای پی های سطحی در نظر گرفته که در ادامه به بررسی آن می ­پردازیم.

  1. عمق پی، بایست حداقل 0.5 متر باشد.
  2. همواره باید به عمق یخبندان در اجرای پی توجه داشته باشیم. عمق یخبندان درواقع پایین­ ترین عمقی است که در آن آب و رطوبت موجود در خاک در سرد ترین روز سال منجمد می­ شود. از آنجائیکه با یخ زدن آب شاهد انبساط خواهیم بود به پی تنش ­های اضافی وارد می ­شود. به همین دلیل عمق استقرار پی را پایین ­تر از عمق یخبندان در نظر می­ گیرند.
  3. پی باید در ترازی اجرا شود که در آن ریشه درختان و بوته ­ها موجب تغییرمکان بیشتر از حد مجاز نگردد. بنابر تجربه پیشنهاد می ­شود که ریشه کل گیاهان با مواد شیمیایی مناسب نظیر گازوئیل از بین برده شوند.
  4. هرگز نباید پی را روی خاک دستی یا نباتی(دارای پوشش گیاهی) اجرا نمود. در واقع پی باید روی لایه باربر مناسب طبیعی یا بهسازی شده اجرا شود.

مواردی که اشاره شد عمدتاً مباحث ژئوتکنیکی را در بر می ­گرفت.

در ادامه به بررسی نکات سازه ­ای پی خواهیم پرداخت:

  1. در شالوده ها قطر میلگردها نباید کمتر از 10 میلی متر و فاصله محور تا محور آنها از یکدیگر، نباید کمتر از 100 میلی متر و بیشتر از 350 میلی متر در نظر گرفته شود.
  2. هنگام طرح آرماتورهای یک پی گسترده ملاحظات بسیاری برای رسیدن به یک طرح اجرایی و اقتصادی وجود دارد.
    برای نمونه فاصله میان آرماتور های خمشی را درنظر بگیرید.
    این فاصله بایست به حدی باشد که عملیات بتن­ ریزی با دشواری همراه نشود.
    همچنین سر ویبراتور بتواند از لابه­ لای آرماتورها گذشته و به عمق پی برسد. فاصله 15 تا 20 سانتی متر از نظر طرح و اجرا بسیار مناسب است.
  3. در بسیاری از پروژه ها، اجرای پی های گسترده را می توان از نوع بتن ریزی حجیم دسته بندی کرد. چرا که حرارت ناشی از هیدراتاسیون بتن بالا بوده و بایست مدنظر قرار گیرد.
    در بتن ریزی های حجیم اختلاف دمای زیادی بین هسته بتن و بخش های بیرونی وجود دارد. این امر ممکن است باعث ایجاد ترک هایی در بتن گردد که مطلوب نیست.
    در چنین شرایطی اولین گام اجرایی، تغییر در طرح اختلاط بتن می باشد. با کاهش سیمان مصرفی و استفاده از پوزولان ها و سرباره کوره می توان تا حد بسیار زیادی از حررات هیدراتاسیون بتن کاست.
    راهکارهای دیگر بتن ریزی در ساعات اولیه صبح به دلیل دمای کمتر هوا و نیز استفاده از یخ به جای آب در بتن است.
  4. برای پی هایی که مانند تصویر زیر ضخیم هستند و یا سطح بزرگی را پوشش می­ دهند، ممکن است بتن ­ریزی یکپارچه و همزمان کل پی مقدور نباشد.
    در چنین شرایطی، باید از درز­های اجرایی قائم استفاده نمود.
    تا حد امکان، محل این درز بایست به گونه ­ای انتخاب شود که کمترین تنش­ های خمشی و برشی را در آن­جا داشته باشیم.
لزوم استفاده از درز ­های اجرایی قائم در پی های عمیق با سطح گسترده

پی ضخیم با سطح گسترده

تذکر. به عنوان یک مهندس طراح همواره محل درزهای اجرایی را در نقشه ها قید کنید.

  1. آیین نامه، اعمال درز انقطاع در پی را الزامی ندانسته است. اما اساتید و مهندسین بر مبنای تجربیات اجرایی سال های اخیر پیشنهاد می کنند که درز انقطاع در پی اعمال شود. علت این امر برخورد ساختمان ها به یکدیگر نیست بلکه مسئله نشست نامتقارن ساختمان همسایه است.
    به تصویر زیر که برای درک بیشتر با اغراق ترسیم شده توجه نمایید.
اعمال درز انقطاع در پی

اعمال درز انقطاع در پی

خاک زیر ساختمان جدیدالاحداث تحت بارهای وارده قطعاً نشست بیشتری نسبت به خاک مجاور خود خواهد داشت. اگر ساختمان جدیدالاحداث بلند باشد، میزان نشست ایجاد شده در خاک زیر آن نیز بیشتر خواهد بود. درصورتی که بین پی دو ساختمان درز انقطاع وجود نداشته باشد، بخشی از این نشست ساختمان قدیمی مجاور را نیز شامل خواهد شد. در اثر چنین وضعیتی، ساختمان قدیمی دچار نشست نامتقارن شده و تنش های اضافی در اعضای آن به وجود خواهد آمد.

لذا توصیه بر این است که فاصله ای در حدود 5 سانتی متر بین پی ها نیز قرار داده شود. وجود این فاصله باعث می شود تا اصطکاک بین دو پی مجاور ایجاد نشود و خطر دیفرانسیل نشست تا حد زیادی از بین برود.

  1. یکی از راهکارهایی که در شرایط خاص کاربرد دارد استفاده از آرماتورگذاری سراسری متفاوت در بالا و پایین پی می باشد.
    اگر تراکم آرماتور به حدی بالا بود که امکان بتن ریزی و تراکم صحیح فراهم نبود یک روش پیشنهادی، بیشتر کردن آرماتورهای سفره پایین برای کاهش تراکم در سفره بالایی است.
    توجه داشته باشید که این روش چندان کارآمد نیست و صرفاً در شرایط خاص و با بررسی های دقیق توصیه می شود.

نکات اجرایی آرماتور افت و حرارت در فونداسیون :

محاسبه و طراحی آرماتور های افت و حرارت بسیار ساده بوده و در اکثر کتب و جزوات به طور کامل توضیح داده شده است. ولی ترسیم نقشه های اجرایی آن لازمه رعایت یک سری نکات و در نظر گرفتن ظرافت های اجرایی است.

در اصل، چیزی که یک مهندس باتجربه را از یک مهندس تازه کار تمییز می دهد، ارائه یک طرح اقتصادی با حداقل مصرف مصالح ولی بدون به خطر انداختن ایمنی سازه است.

در این بخش سعی می کنیم نکاتی را به طور اجمالی بررسی کنیم و دلایل پاره ای از آن ها توضیح دهیم:

  • آرماتورهای حرارتی فونداسیون به دو شکل قابل اجرا هستند:

الف- به صورت شبکه (مِش) عمود بر راستای میلگرد های اصلی

ب- به صورت خاموت های بسته یا u شکل

توصیه می شود این آرماتور ها به صورت خاموت بسته(حالت ب) اجرا شوند؛ زیرا که این کار ضمن اینکه از ایجاد ترک در بتن جلوگیری می کند، ساق های قائم این آرماتور در تحمل برش مشارکت کرده و ظرفیت برشی فونداسیون افزایش می یابد.

  • استفاده از آرماتور حرارتی به صورت خاموت بسته یا u شکل، می تواند به عنوان جایگزینی برای خرک شبکه آرماتور فوقانی مورد استفاده قرار گیرد.
آرماتور حرارتی به شکل خاموت بسته در فونداسیون

آرماتور حرارتی به شکل خاموت بسته در فونداسیون

آرماتور حرارتی به فرم U شکل در فونداسیون

آرماتور حرارتی به فرم U شکل در فونداسیون

  • در صورتی که آرماتورهای حرارتی به گونه اجرا شوند که جایگزین خرک نیز باشند، توصیه می شود سایز این میلگردها و فاصله ی آن ها به نحوی محاسبه شود که میلگردهای اصلی متصل به آن تحت اثر وزن خود یا حرکت پرسنل اجرایی دچار تغییر شکل (شکم دادن) نشوند.

 

خرک در اجرای فونداسیون

خرک در اجرای فونداسیون

  • پیش تر گفته شد که برای کاهش تراکم میلگرد برشی می توان سایز تعدادی از آن ها را افزایش داد. این افزایش سایز باید به قدری باشد که امکان خم کاری و جایگذاری خاموت ها برای کارگران میسر باشد (سایز خاموت از نمره 12 تجاوز نکند).

مشابه همین موضوع برای پی های نواری که عرض نوار آن ها زیاد است، می توان در نظر گرفت.

در شرایطی که نوار پی عریض هستند، بهتر است به جای یک خاموت سایز بزرگ و سنگین، از دو یا چند خاموت سایز کوچک و سبک استفاده نمود تا حمل و جایگذاری آن ها برای کارگران مشکل نباشد.

دقت شود که در صورت استفاده از چند خاموت، این خاموت ها با یکدیگر همپوشانی داشته باشند(چرا؟).

 

آرماتور حرارتی به فرم U شکل در آرماتور گذاری پی

آرماتور حرارتی به فرم U شکل در فونداسیون

 

نتیجه گیری:

  1. در مواردی که ضعف خاک بستر و یا شرایط بارگذاری به گونه­ای باشد که احتمال نشست نامتقارن وجود داشته باشد، پی گسترده راه ­حل مناسبی است.
  2. در صورت وجود دیوار برشی در سازه، تعداد آرماتورهای تقویتی بسیار زیاد می شود. این امر در فرآیند اجرایی و بتن ریزی ما را دچار مشکل خواهد کرد. بنابراین توصیه می­ شود در چنین وضعیتی با افزایش شماره میلگرد سراسری و نزدیک کردن فاصله آن ها از تعداد آرماتورهای تقویتی کاسته شود.
  3. نرم ­افزار تعداد آرماتور های تقویتی و طول مورد نیاز آن را به صورت خروجی در اختیار کاربر قرار می دهد. توجه داشته باشید که این طول تئوریک می باشد، لذا باید آن را به صورت طول عملی محاسبه نمود.
  4. گاهاً ممکن است فضای کافی برای تامین طول مهار مستقیم میلگرد وجود نداشته باشد. به طور مثال در کناره های پی چنین مشکلی وجود دارد. در چنین شرایطی به سراغ ایجاد قلاب در انتهای میلگرد می رویم. فرم رایج برای قلاب، عموماً 90 درجه است.
  5. در ساعات اولیه گیرش تمایل بتن به انبساط و سپس انقباض باعث ایجاد ترک های عریض در بتن خواهد شد. این مسئله نیاز به آرماتور هایی را نشان می دهد که با بتن درگیر شده و از انبساط و انقباض بیش از حد جلوگیری نمایند. این آرماتور ها را در اصطلاح آرماتور های حرارتی گوییم.
  6. . اصولاً ضخامت پی در بین طراحان کشورمان به گونه ای انتخاب می شود تا نیازی به آرماتور برشی وجود نداشته باشد. به عبارت دیگر کل نیروی برشی توسط بتن پی تحمل گردد. در این حالت حتی آیین نامه هم هیچ الزامی مبنی بر استفاده از آرماتور برشی حداقل ندارد.
  7. اگر چنانچه از آرماتور های عرضی پی انتظار مقاومت برشی داشته باشیم بایستی حتماً همپوشانی کافی بین آرماتور بالا و پایین به صورت زیر ایجاد شود.
  8. در سازه­ هایی همچون سوله های صنعتی که فاصله ستون ها در یک جهت از یکدیگر زیاد است کاربرد پی های نواری و گسترده اقتصادی نخواهد بود. در چنین مواردی از پی های منفرد در زیر هر ستون یا پی های مرکب در جهتی که ستون ها به هم نزدیک هستند استفاده می شود.
  9. به طور معمول و یا با محافظه کاری بیشتر به عنوان خاموت در ریشه ستون ها استفاده می شود.
  10. آیین نامه، اعمال درز انقطاع در آرماتور گذاری پی را الزامی ندانسته است. اما اساتید و مهندسین بر مبنای تجربیات اجرایی سال های اخیر پیشنهاد می کنند که درز انقطاع در پی اعمال شود.

مخاطب قادر خواهد بود پس از مطالعه این مقاله با یک دید مفهومی نسبت انتخاب پی مناسب برای سازه خود اقدام نماید. همچنین نکات اجرایی مطرح شده در این مقاله به طرح هرچه دقیق تر آرماتورهای پی کمک می نماید.

منابع:

  1. Seismic design of reinforced concrete mat foundation.
  2. Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14).
  3. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران، ویرایش 1392.
  4. مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ایران، ویرایش 1392.

 خروجی های ضروری

  1. در ساعات اولیه گیرش تمایل بتن به انبساط و سپس انقباض باعث ایجاد ترک های عریض در بتن خواهدشد. این مسئله نیاز به آرماتورهایی را نشان می دهد که با بتن درگیر شده و از انبساط و انقباض بیش از حد جلوگیری نمایند. این آرماتورها را در اصطلاح آرماتورهای حرارتی گوییم.
  2. اصولاً ضخامت پی در بین طراحان کشورمان به گونه ای انتخاب می شود تا نیازی به آرماتور برشی وجود نداشته باشد. به عبارت دیگر کل نیروی برشی توسط بتن پی تحمل گردد. در این حالت حتی آیین نامه هم هیچ الزامی مبنی بر استفاده از آرماتور برشی حداقل ندارد.
  3. آیین نامه، اعمال درز انقطاع در پی را الزامی ندانسته است. اما اساتید و مهندسین بر مبنای تجربیات اجرایی سال های اخیر پیشنهاد می کنند که درز انقطاع در پی اعمال شود.

 

 

[1]Mat foundation, sometimes called a raft foundation.

برش پانچ در سیف : آموزش تصویری گام به گام و محاسبه دستی + رفع مشکل و بیان راهکار

برش پانچ چیست ؟

شاید اگر برش پانچ دال (سقف و فونداسیون) را یکی از مهم ترین دغدغه های هر مهندس طراح بدانیم، بیراه نباشد؛ زیرا که یکی از دو عامل اصلی تعیین ضخامت دال، همین کنترل برش پانچ است. بطوریکه در کنار سایر کنترل ها در مورد فونداسیون، مثل کنترل برش یک طرفه (برش قیچی کننده) و کنترل تنش خاک زیر پی، این مورد معمولا وضعیت بحرانی تری دارد.

وزن سقف قرار گرفته روی ستون ها سبب ایجاد تنش های برشی در دال آن می شود. تمرکز این تنش ها در یک مساحت کوچک، نیروی متمرکزی بسیار زیادی را در محل اتصال ستون به دال به وجود می آورد. در صورتی که تدابیر مناسبی (مثل تعبیه آرماتورهای برشی تقویتی) برای مهار و کاهش این تنش ها در دال به کار برده نشده باشد، دال توسط ستون سوراخ شده و سقف بر سر ساکنین آن آوار خواهد شد. به این پدیده «برش پانچ» یا «برش سوراخ کننده(منگنه ای) یا برش دو طرفه» گفته می شود.

این موضوع در دال های تخت که فاقد تیرهای میانی هستند، از حساسیت فوق العاده ای برخوردار است. مشابه همین اتفاق در نقاط اتصال ستون با فونداسیون نیز ممکن است رخ دهد به طوری که وزن طبقاتِ روی یک ستون، باعث تمرکز نیرو در یک ناحیه کوچک از فونداسیون می گردد.

برای درک بهتر این اتفاق، سوراخ کردن کاغذ به وسیله ی یک سوراخ کن را تصور کنید که نیروی وارده با تمرکز در نوک سوزن سبب سوراخ شدن کاغذ می شود که دقیقاً مشابه کاریست که ستون با دال می کند. همین شباهت عملکردی منجر شده است که نام این دو پدیده یکسان باشد.

بتن ریزی

بدیهی است که هر چه مقدار نیروی عکس العمل وارده از طرف ستون به دال، بیشتر و محیط و ضخامت ناحیه ی اعمال این نیروی متمرکز کوچکتر باشد؛ وضعیت بحرانی تری حاکم خواهد بود. لذا اکثر روش هایی که برای کنترل و کاهش برش پانچ ارائه می گردد، برپایه همین دو موضوع پایه ریزی شده اند. که در پایان این مقاله، نمونه های اجرایی از روش های پیشنهادی برای کاهش برش پانچ ارائه گردیده است.

حالا که با مفهوم برش پانچ آشنا شدیم، در ادامه قصد داریم نحوه کنترل برش پانچ در safe و همچنین محاسبات دستی این کنترل را به شما آموزش دهیم.

قبل از شروع کنترل برش پانچ در Safe لازم است به موارد زیر توجه کنید:

  • همان طور که مطّلع هستید برای طراحی فونداسیون و سقف های بتن آرمه از نرم افزار Safe استفاده می شود. البته در ورژن جدید (2016) نرم افزار Etabs امکان کنترل برش پانچ دال نیز افزوده شده است. از آنجایی که اکثر مهندسین طراح مسائل مربوط به کنترل و طراحی سقف های دال بتنی و فونداسیون را در نرم افزار Safe انجام می دهند، ما نیز در این یادداشت بر این روند پایند بوده و از آن استفاده خواهیم نمود.

 

  • کنترل تامین مقاومت در برابر برش پانچ معمولاً اولین مرحله پس از تحلیل فونداسیون را به خود اختصاص می دهد. زیرا این کنترل از مهم ترین مواردی است که ضخامت فونداسیون را تحت تاثیر خود قرار می دهد. از همین رو توصیه می شود محاسبه آرماتورهای اصلی (خمشی) فونداسیون و ترسیم نقشه های سازه ای بعد از انجام این کنترل صورت گیرد.

 

  • نرم افزار Safe برای نمایش برش پانچ پای ستون ها به جای نمایش مستقیم مقدار برش پانچ؛ این مقدار را بر مقاومت برشی پانچینگ دال تقسیم کرده و حاصل این کسر را به صورت یک عدد نشان می دهد (که اصطلاحاً به آن رِشیو (Ratio) گفته می شود).

 

  • برای حالتی که رشیو برابر 1 باشد، مقدار برش مقاوم در برابر پانچینگ با برش پانچ ایجاد شده در آن نقطه برابر بوده و پی در آستانه سوراخ شدن است. لذا طراح بایستی با اعمال تغییراتی (که در ادامه خواهیم خواند) در فونداسیون تلاش کند مقدار آن را به کمتر از 1 برساند.

 

  • از آنجایی که معمولاً برش پانچ در گوشه های فونداسیون به نسبت سایر نقاط آن بحرانی تر است (چرا؟ جواب را در یادآوری زیر بیابید)، برخی از کنترلرهای سازمان نظام مهندسی در شهرهای مختلف، رشیوهایی که 5% الی 10% بزرگتر از یک باشند (یعنی اعدادی بین 1 تا 1.05 و یا 1 تا 1.1) را نیز برای برش پانچ این نقاط قابل قبول می دانند.

 

  • یکی از پارامترهای مهم در محاسبه مقاومت برشی فونداسیون، تعیین محیط پانچ هر ستون است. تعیین این پارامتر کاملاً به موقعیت قرارگیری ستون در فونداسیون وابسته است. (چرا؟ جواب را در یادآوری زیر بیابید) از آنجایی که ورژن های مختلف نرم افزار Safe گاهاً (و نه همیشه) در تشخیص موقعیت ستون ها (گوشه، کناری و میانی) دچار خطا می شوند؛ لذا بایستی موقعیت ستون ها را به صورت دستی به نرم افزار معرفی گردد.

تعیین موقعیت ستون ها

کنترل برش پانچ در فونداسیون در سیف :

حال برای شروع کنترل برش پانچ نرم افزار Safe، بایستی نوع هر ستون را بر حسب موقعیت آن در فونداسیون (گوشه، کناری و میانی) مشخص شده و به آن ستون اختصاص داده شود. به عنوان مثال ستونی که در محل تلاقی آکس های F و 1 قرار دارد انتخاب و مطابق مسیر زیر پیش می رویم. بنابراین:

  • گام اول- تعیین موقعیت ستون ها :

پس از ظاهر شدن پنجره در  قسمت Location Type می توان نوع ستون انتخابی را از نظر موقعیت آن به نرم افزار معرفی کرد. برای این کار با باز کردن منوی آبشاری ِ مقابل Location Type لیستی از موقعیت های قابل اختصاص به ستون مورد نظر نمایان خواهد شد.

تعیین موقعیت ستون ها در safe

تعیین موقعیت ستون ها در safe

سوالی که مطرح می شود این است که هر از یک از گزینه های Interior (ستون میانی)، Edge (ستون کناری) و Corner (ستون گوشه) معرّف چه موقعیت هایی هستند؟ یا اینکه هر یک از اعداد 1 تا 4 جلوی هر یک موقعیت ها قرار دارد، بیانگر چیست؟ برای پاسخ به این سوالات می توان موقعیت هر ستون را براساس شکل زیر مشخص و در برنامه معرفی نمود:

راهنمای تعیین موقعیت ستون ها در safe

راهنمای تعیین موقعیت ستون ها در safe

 

براساس همین شکل که از راهنمای نرم افزار استخراج شده است، اگر شکل کلّی فونداسیون را به صورت مستطیل خاکستری بالا متصور شویم، می توان موارد زیر را از آن استنباط نمود:

  • منظور از Corner ستون هایی هستند که در چهار گوشه فونداسیون قرار می گیرند که دو وجه از این ستون ها بر دو ضلع از فوندسیون منطبق است. ( این ستون ها معمولاً از یک طرف به زمین همسایه و از طرف دیگر به خیابان یا همسایه دیگر مماس هستند.)
  • منظور از Edge ستون هایی هستند که در لبه های فونداسیون قرار داشته به طوری یک وجه این ستون ها بر یک وجه فونداسیون منطبق است. (این قبیل ستون ها معمولاً در امتداد زمین همسایه اجرا می شوند.)
  • در نهایت Interior به ستون هایی اطلاق می شود که همه وجود ستون در داخل فونداسیون قرار داشته و هیچ وجهی از آن بر هیچ یک از  اضلاع فونداسیون منطبق نیست.
  • هر چند که در قسمت پایین شکل عنوان شده است که هر یک از اعداد 1 تا 4 براساس محور محلی ستون ها مشخص می شوند؛ ولی برای راحتی کار می توان این گونه عنوان کرد که شماره گذاری را از گوشه ی پایین ِ سمت چپ فونداسیون شروع کرده و با چرخش در جهت مثلثاتی (پادساعتگرد) اعداد را افزایش می دهیم.

حال که با فلسفله نام گذاری هر ستون بر اساس موقعیت آن آشنا شدیم، برای ستون روی آکس F و 1 (همان ستون انتخابی در عکس) بایستی نوع آن را Corner1 در نظر گرفت. مطابق همین روال، نام گذاری را برای سایر ستون های فونداسیون انجام می دهیم.

چرا با انتخاب گزینه ی Auto در منوی آبشاری، انتخاب موقعیت ستون ها را به خود نرم افزار محوّل نکنیم؟

همان طور که قبلاً هم اشاره شد، ورژن های مختلف نرم افزار Safe در بعضی حالات (نظیر ترسیم پی نواری با ایجاد دستور Opening ، اختصاص بازشوی دستگاه راه پله و چاهک آسانسور در پی، وارد کردن ابعاد صفحات پای ستون و …) دچار خطا در موقعیت یابی ستون ها می شوند و همین موضوع سبب گزارش مقادیر اشتباه در رشیو توسط نرم افزار می شود.

  • گام دوم- محاسبه عمق موثر در زیر هر ستون بصورت دستی و اعمال آن به نرم افزار:

پس از تعیین موقعیت ستون ها که نقش مهمی در محاسبه محیط پانچ آن داشت، اکنون نوبت به محاسبه ضخامت موثر در زیر هر ستون رسیده است. برای این کار کافیست مقدار کاور فونداسیون و نصف قطر میلگردهای خمشی تحتانی را از ضخامت کل فونداسیون کم کنیم. به عنوان مثال اگر ضخامت فونداسیون 100 سانتی متر در نظر گرفته باشیم و مقدار کاور (با توجه به شرایط محیطی) برابر 6 سانتی تر باشد و از میلگرد نمره 20 به عنوان آرماتور خمشی استفاده شده باشد؛ مقدار ضخامت موثر در پانچ برابر می شود با:

سانتی متر 93= 1 – 6 – 100

تعیین عمق موثر پی

 

برای وارد کردن مقدار محاسبه شده، با انتخاب Punching Check Overwrite از منوی Desing، پنجره ای ظاهر خواهد شد که منوی آبشاری مقابل Effective Depth را باز کرده و گزینه ی Specified را انتخاب می کنیم. با انتخاب این گزینه، سلول زیر آن فعال شده که مقدار عمق موثر محاسبه شده در مرحله قبل را در آن سلول وارد خواهیم نمود.

وارد کردن عمق موثر پی در نرم افزار

بعد از اینکه مقدار عمق موثر هر یک از ستون ها اختصاص داده شد، برای مشاهده ی رشیوی پانچینگ هر ستون، بایستی ابتدا فونداسیون را آنالیز کنیم. بر همین اساس پس از اطمینان از موقعیت دهی و تعیین عمق موثر پانچینگ هر یک از ستون ها، دکمه ی آنالیز پی را می زنیم. این کار بسته به قدرت سیستم و مقدار پیچیدگی طراحی، کمی زمانبر خواهد خواهد بود.

آنالیز پی در سیف

  • گام سوم- مشاهده ی مقادیر رشیوی پانچینگ

پس از اتمام آنالیز پی، برای مشاهده ی مقادیر رشیوی پانچینگ هر ستون از طریق مسیر زیر اقدام خواهیم کرد. به عنوان روش میانبر، همین کار را می توان با زدن دکمه ی F10 نیز انجام داد.

نمایش نسبت تنش ها در کنترل برش پانچ

با انتخاب گزینه ی Show Punching Shear Design (یا زدن دکمه F10) مقدار رشیو هر یک از ستون های در کنار آن به نمایش درخواهد آمد. به عنوان مثال، همان طور که در شکل زیر دیده می شود همگی ستون ها برای برش پانچ جوابگو هستند. (مقدار رشیوی ستون قرار گرفته در محل تقاطع آکس D و 3 را توجه به ارقام معنی دار نرم افزار Safe می توان قابل قبول دانست).

اگر برای تعدادی از ستون ها مقدار رشیو بزرگتر از 1 می بود، می بایست با اعمال تغییراتی در فونداسیون این رشیو را به زیر 1 برسانیم.

مشاهده ratio

رفع مشکل جواب ندادن برش پانچ (کاهش رشیوی پانچ در safe):

قبلاً در ابتدای مقاله اشاره شد که اکثر روش هایی که برای افزایش مقاومت برشی پانچ فونداسیون یا دال بتنی، ارائه می شود، بر دو پایه استوار است:

  1. افزایش محیط پانچینگ
  2. افزایش ضخامت ناحیه وقوع پانچ

مواردی پیشنهادی توسط آیین نامه ها و همچنین تجربه مهندسین طراح برای کاهش برش پانچ را می توان به دو دسته تغییرات کلّی و  تغییرات موضعی تقسیم کرد. بدین معنی که بعضی روش ها صرفاً قابل اعمال به کل (یا قسمت اعظمی از) فونداسیون هستند. (نظیر افزایش عرض در فونداسیون نواری) و برخی دیگر به صورت موضعی و صرفاً در ناحیه پانچینگ قابل اعمال اند. ( مثل تعریف دراپ یا طراحی آرماتورهای صلیبی).

همان طور که حدس زده اید، اعمال روش های کلی در نرم افزار سریع تر ولی در اجرا هزینه بر تر است. (همین طور موجب دفنِ غیر ضروری سرمایه های ملی مثل بتن و میلگرد در خاک می شود!) و استفاده از روش های موضعی کمی زمان بر ولی در عوض صرفه ی اقتصادی قابل توجهی (به خصوص در پروژه های بزرگ) به همراه خواهد داشت.

روش های کلی کاهش رشیو پانچ:

در صورتی که تعدادی زیادی از ستون های فونداسیون رشیوهای بزرگتر از 1 داشته باشد، بهتر است روش های زیر اعمال گردد:

  • افزایش عرض در پی های نواری
  • افزایش عمق فونداسیون

روش های موضعی:

در صورتی که صرفاً تعداد محدودی از ستون های فونداسیون دارای رشیوهای بزرگتر از 1 باشند؛ استفاده از روش های زیر به صرفه تر است:

  • افزایش مقاومت بتن مصرفی (fc)
  • پخ کردن (مایل و قائم) محل اتصال ستون به فونداسیون

پخ کردن محل اتصال ستون به فونداسیون

پخ کردن محل اتصال ستون به فونداسیون

  • تعبیه دراپ پانل (کتبیه) و سرستون
استفاده از کتیبه برای مقابله با برش دوطرفه

کتیبه

  • تعبیه میلگرد های برشی تقویتی (خاموت یا اتکا)
آرماتورهای برشی برای کنترل برش پانچ

آرماتورهای برشی برای کنترل برش پانچ

آرماتورهای برشی برای کنترل برش پانچ

 

  • اجرای کلاهک برشی از جنس بتن آرمه و فولاد

کلاهک برشی

 

اجرای کلاهک برشی در سقف یوبوت بمنظور رفع مشکل جواب ندادن برش پانچ

اجرای کلاهک برشی در سقف یوبوت

 

 

  • استفاده از برشگیر (اِستاد گذاری) و میلگردگذاری خاص (نظیر آرماتورهای صلیبی)

فیلم آموزشی

در صورتی که به مباحث تئوریک مربوط به برش پانچ و آشنایی سایر روش های کاهش برش پانچ علاقه مند هستید، می توانید از این فیلم استفاده کنید:

فیلم 1

نتیجه گیری:

  • احتمال وقوع برش پانچ در دال ها از رایج ترین چالش های طراحی آن هاست، به طوری که می توان گفت علاوه بر کنترل خیز دال، کنترل برش پانچ نیز در تعیین ضخامت دال نقش مهمی ایفا می کند.
  • کنترل کفایت دال برای برش پانچ معمولاً در نرم افزار Safe انجام می گیرد که این نرم افزار مقدار برش پانچ به مقاومت برشی دال را نمایش می دهد (رشیوی پانچینگ) که بایستی این مقدار همواره کوچکتر مساوی 1 باشد.
  • در صورتی مقدار خروجی نرم افزار برای برش پانچ (رشیو) از 1 تجاوز کند، می توان با اعمال تغییراتی (نظیر افزایش عمق، افزایش عرض، تعبیه کتبیه، افزودن میلگرد برشی تقویتی و …) نسبت به کاهش آن اقدام نمود.

منابع:

  1. American Concrete Institute (ACI). (2014). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318-14) and Commentary (ACI 318R-14). Farmington Hills, MI.
  2. Punching-shear FAQ – by WiliCsi
  3. Punching Reinforcement in SAFE  – by Rana Waseem . – February 11, 2015
  4. How to Design Concrete Structures to Eurocode 2– by MPA The Concrete Centre
  5. Punching strength of reinforced concrete flat slabs without shear reinforcement – by P. V. P. Sacramento; M. P. Ferreira; D. R. C. Oliveira; G. S. S. A. Melo
  6. Punching Shear – Design – by risa.com

 

سقف کوبیاکس : نحوه عملکرد و ضوابط اجرایی + برآورد هزینه اقتصادی و مزایا

مقدمه

سقف کوبیاکس (cobiax) یک نوع سقف جدید است که از نظر سازه ای بر مبنای سقف های دال بتنی دو طرفه است، با این تفاوت که هسته بتن مرکزی در محل هایی که کاربرد سازه ای ندارد با گوی های توخالی (جنس این گوی ها پلی اتیلن بازیافتی یا پلی پروپیلن می باشد) جایگزین می گردد. بدین صورت که این گوی ها در حد فاصل مش های میلگردی بالا و پایین قرار می گیرند.

انتخاب و استفاده از سازه های متناسب با رویکرد صنعتی  سازی در ساختمان می بایست با شناخت قابلیت های رفتاری، عملکردی و ساختاری آن ها و تکنیک های اجرایی هر یک از آن ها صورت پذیرد. هر یک از سیستم های سازه ای دارای شرایط فوق به لحاظ شاخص هایی همچون هماهنگی با اقتصاد پروژه، هماهنگی با سایر عناصر سازه ای و غیر سازه ای، محدودیت های اقلیمی اجرا، چگونگی نیاز به تجهیزات کارگاهی، نیروی انسانی و… می بایست بررسی و در نهایت بهترین گزینه برای هر پروژه انتخاب گردد.

در این مقاله سعی می کنیم تا شما را با سیستم سقف کوبیاکس آشنا سازیم.

ایده سقف کوبیاکس

یک پرنده چگونه پرواز می کند؟
یکی از اساسی ترین مشخصه هایی که پرندگان را قادر به پرواز می سازد ساختار استخوان های آنها است. استخوان های یک پرنده با ساختاری فوق العاده موثر رشد می یابد. غشایی مستحکم با جداره ها و حفره های تودر تو که به گونه ای مناسب و حساب شده در محل خود قرار گرفته و پایداری معادل استخوان های توپر را به استخوان های پرنده می بخشد. حاصل ساختاری موثر است که جرم کمتری داشته و مواد سازنده کمتری در آن مورد استفاده قرار می گیرد. این ساختار سبک و مستحکم پرنده را قادر به پرواز می کند.

5

استخوان پرنده

4

پرنده

نحوه عملکرد سقف کوباکس :

فن آوری سقف کوبیاکس (Cobiax) بر مبنای سقف های دال بتنی دو طرفه است که با حذف بار مرده غیرسازه ای خاصیت باربری ۲ محوره همچنان حفظ می گردد. همچنین با شکل گیری غشای بتنی مستحکم در قسمت فوقانی و تحتانی دال به همراه شکل گیری شبکه تیرچه های داخلی در ۲ امتداد در اثر قراردهی گوی ها در سرتا سر فضای میانی دال بتنی می توان باربری مناسبی را برای این دال متصور شد.

با توجه به اینکه در دال های بتنی ۲ طرفه مشکل تحمل نیروی برشی وجود ندارد، مشکل طراحی این نوع سقف بر مبنای حذف قسمتی از بتن میانی و ایفای عملکرد دال ۲ طرفه می باشد.

پیشینه ی سقف کوبیاکس

مطالعه در زمینه ی سبک سازی و حذف بتن نا کار آمد از سال ۱۹۸۵ در دانشگاه های آلمان و مجموعه شرکت های گروه فناوری های کوبیاکس در سال ۱۹۹۷ با همراهی مهندسین و متخصصینی از سوئیس و دیگر کشور های اتحادیه ی اروپا پایه ریزی و تأسیس شده است و هم اکنون تبدیل به یک مجموعه ی متخصص در مورد اسلب های تخت سبک با بتن مسلح شده است.

اجزای سیستم سقف کوبیاکس عبارتند از:

  • مدول قفسه ای(گوی های پلاستیکی به همراه خرپای فولادی)
  • دال بتن آرمه

انواع مدول های قفسه ای

مدول های قفسه ای در دو نوع slim-line , Eco-line بوده که به دو صورت اجرا در محل با قالب بندی سنتی و صنعتی(پیش ساخته) اجرا می گردند.مدول های نیمه پیش ساخته جهت انتقال به محل سایت مناسب می باشند که در این صورت مزایایی از قبیل سرعت ساخت و ساز و همچنین صرفه جویی اقتصادی را دارا خواهند بود.

  • Slim-line

قابل استفاده برای دال هایی با ضخامت ۲۰ تا ۳۰ سانتیمتر

توانایی تحمل نیرو  ۱٫۳تا ۲٫۵  ۲KN/m

  • Eco-line

قابل استفاده برای دال هایی با ضخامت ۳۵ تا ۶۰+ سانتیمتر

توانایی تحمل نیرو ۲٫۴ تا ۴٫۸  KN/m2

انواع کیل ماژول سقف کوبیاکس

انواع کیل ماژول سقف کوبیاکس

مقایسه سقف کوبیاکس با دال بتن توپر:

  1. در دهانه های یکسان ۳۰-۳۵% کاهش وزن و ۵-۱۰% کاهش ضخامت دال
  2. در ضخامت دال یکسان کاهش وزن۲۵-۳۰% و افزایش دهانه%۲-۵
  3. وزن یکسان دال ها ۳۵-۴۰%افزایش دهانه و ۴۰-۴۵%افزایش ضخامت

ضوابط اجرایی سقف کوبیاکس :

  1. استفاده از این نوع سقف به شرط رعایت ضوابط و محدودیت های ذکر شده در ذیل و مباحث ششم و نهم مقررات ملی ساختمان ایران، در ساختمانهای دارای دیوار برشی بتن مسلح مجاز است .
  2. این ضوابط تنها برای سقفهای کوبیاکس با گویهای کروی شکل کاربرد داشته و سقف با گوی با اشکال غیر کروی را شامل نمی شود.
  3. مجموع بار مرده روی این سقفها شامل پارتیشن، کفسازی و نازک کاری محدود۲۶۰کیلوگرم بر مترمربع بوده ضمن سقف تنها جهت پارکینگهایی که محل عبور اتومبیل سواری با حداکثر وزن ۵/۲ تن بابار متمرکز ۱ تن می باشد مجاز است.
  4. لازم است حداقل ضخامت بتن در اطراف گوی ها شامل بالا ، پائین و مابین دو گوی متوالی حداقل ۵ سانتیمتر درنظر گرفته شود.
  5. در طراحی از ظرفیت برشی فولاد مورد استفاده در قفسه گوی ها صرفنظر شود.با این حال میزان فولاد با امتداد قاوم در این قفسه بایستی مطابق بند۹-۱۲-۶-۳-۱ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران برار با حداقل فاصله بین دو گوی متوالی در هر جهت دال تامین شود.
  6. در طراحی برای برش در هر جهت دال مقاومت برشی نهایی بتن باید حداکثر ۵۰ درصدمقدار محاسبه شده طبقه رابطه۹-۱۲-۴ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران و با فرض مقطع تمام پر بتنی محاسبه شود. در تمام نقاط دال که نیروی برشی نهایی بیش از مقاومت برشی نهایی تامین شده توسط بتن باشد دال باید بصورت توپرو بدون گوی اجرا شود.
  7. در طراحی و کنترل برش درحالت حدی نهایی برای عملکرد دوطرفه در حوالی بارهای متمرکز و تکیه گاهها مقارمت برشی نهایی بتن نباید حداکثر از ۵۰درصد مقداری کهازبند۹-۱۲-۱۷-۲-۴مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران حاصل می شود بیشتر منظور شود.
  8. طراحی دال برای خمش در هر جهت بنا بر جزویات اجرایی و با منظور نمودن حفره ها با مقطع دایره در ضعیف ترین مقطع دال انجام گیرد.
  9. محاسبات تغییر شکل دال بر پایه بند ۹-۱۴-۲-۶-۱وبا محاسبه دقیق ممان اینرسی موثر دال سوراخدار انجام گیرد.اضافه افتادگی دراز مدت برپایه بند۹-۱۴-۲-۴-۴محاسبه شود.
  10. ایجاد هرگونه بازشو در این نوع دال تابع ضوابط بند ۹-۱۵-۳-۵ مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ایران می باشد.
  11. در محل تقاطع دیوار های برشی و دال کوبیاکس انتقال برش ناشی از زلزله از دال به دیوار باید در ضعیف ترین سطح مقطع دیوار کنترل شده و در صورت نیاز از فولاد گذاری برای تسهیل انتقال برش درون صفحه دیافراگم به دیوار بهره برده شود.
  12. پیش بینی المان های مرزی در اطراف باز شو ها و لبه دال حسب مورد مطابق ضوابط طراحی ایین نامه ها و مقررات موجود انجام گیرد.
  13. حداکثر دهانه (مرکزستون به مرکز ستون)برای این نوع سقف در حالت کاربرد به صورت دال تخت به ۶/۵مترمحدود می شود.در صورت کاربرد این سقف در ترکیب با قاب خمشی بتن آرمه شامل تیروستون مجزا که به تفکیک از دال طرح شده باشد محدودیت فوق الذکر برای دهانه دال به ۸متر افزایش می یابد.
  14. استفاده از روش پیش دال تنها در حالتی که سقف و گوی ها در پیش دال درگیر بوده وفولادهای کششی در پیش دال پیش بینی شده باشد مجاز است.
  15. الزامات مربوط به انرژی باید مطابق مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان(صرفه جویی در مصرف انرژی) رعایت شود.
  16. رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان(حفاظت ساختمانها در مقابل حریق)و همچنین الزامات نشریه شماره۴۴۴مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت اجزای ساختمان در مقابل حریق با درنظرگرفتن ابعاد ساختمان کاربری و وظیفهعملکردی اجزای ساختمانی الزامی است.تطابق شرایط و مشخصات مصالح و نحوه اجرا با مدرک فنی “P-SAC 02/III-187 General Test  نیز ضروری است.Certificate of Building Inspectorate-MFPA Leipzing Gmbh”
  17. در خصوص عایق بندی بام عایق پلی استایرن منبسط شده(پلاستوفوم)مورد استفاده لازم است تا از نوع کندسوز مطابق با استاندارد های معتبر باشد. این عایق پلی استایرن باید به وسیله حداقل۱/۵ سانتیمتر اندود یا تخته گچی محافظت شود. نقطه اتصال مکانیکی اندود یا تخته به سازه بام ضروری می باشد.
  18. صدا سقف بین طبقات باید مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان ایران با عنوان با عنوان (عایقبندی و تنظیم صدا)تامین شود.
  19. کلیه مصالح و اجزا در این سیستم اعم از معماری سازه ای از حیث دوام و مسائل باید بر مبنای مقررات ملی ملی ساختمان ایران و یا ایین نامه های معتبر بین المللی بکار گرفته شوند.
  20. در شرایط مختلف اقلیمی و محیطهای خورنده ایران.رعایت تمهیدات لازم از هر نظه دوام و پیایی اعضای بتنی ضروری است.
اجرای سقف کوبیاکس

اجرای سقف کوبیاکس

مزایای سقف کوبیاکس در مقایسه با سقف های دیگر :

در این سازه، سیستم مقاوم در برابر نیروهای جانبی سازه شامل ترکیب دال و ستون (تقریباً قاب ساده) و دیوار برشی بتنی با شکل پذیری متوسط می باشد.


623fb24ce9


سقف کوبیاکس

مزایای فنی

  1. بار بری دو محوره
  2. بهینه سازی المان های عمودی مانند ستون ها و دیوارهای برشی.(ستون های لاغرتر .کاهش ۴۰ درصدی حجمی و عددی ستون ها)
  3. بهینه سازی دال و فنداسیون(کاهش بار های وارد بر پی،دال ها تا ۳۰ درصد سبک تر می شوند).
  4. بهینه سازی المان های سخت کننده (کاهش بارهای افقی).
  5. کاهش ارتفاع کلی ساختمان (بهینه سازی ارتفاع سقف).
  6. کنترل خیز بهتر
  7. مقاومت بهتر در برابر نیروهای زلزله (کاهش اثر آسیب های لرزه ای،کاهش ارتفاع و سبک سازی سازه).
  8. حذف تمام تیرهای اصلی

مزایای معماری

  1. انعطاف پذیری در پلان معماری (کاهش عددی ستون ها)
  2. قابلیت پذیرش کاربری های گوناگون
  3. سهولت تغییر کاربری افقی و عمودی
  4. امکان اجرای کنسول تا ۷ متر
  5. امکان ایجاد بازشو در هر شکل و اندازه در سقف
  6. افزایش فضای مفید (قابلیت اجرای دهانه تا ۱۸ متر بدون اجرای ستون)

مزایای اقتصادی

  1.     کاهش مصرف بتن
  2.     کاهش المان های سازه ای
  3.     کاهش مصرف آرماتور
  4.     کاهش زمان ساخت
  5.     کاهش هزینه های اجرای تأسیسات (حذف تیرها و مشکلات ناشی از آویز تیرها)
  6.     کاهش ارتفاع کلی سازه به دلیل بهینه سازی ارتفاع سقف

قابلیت های دیگر سقف کوبیاکس :

سقف کوبیاکس قابلیت انطباق با هر  گونه معماری را داراست. نحوه چیدمان گوی های توخالی، اندازه و شکل دال بتنی بر اساس مقتضیات پروژه تعیین می گردند.کوبیاکس را می توان همراه با تکنیک های ساختمانی از قبیل پس کشیدگی و یا سازه های مرب در دهانه بلندتر از ۱۸ متر مورد استفاده قرار داد.

اجرای تاسیسات الکترونیکی و  مکانیکی مشابه روش های سنتی و با قابلیت اجرا در ضخامت دال می باشد.

علاوه بر روش اجرای درجا، قابلیت اجرا به روش نیمه پیش ساخته نیز وجود دارد

سقف کوبیاکس در سازه

سقف کوبیاکس در سازه

دلایل استقبال و ورود تکنولوژی سقف کوبیاکس به کشور عبارتند از:

۱-صنعتی سازی

۲-عدم نیاز به سرمایه گذاری زیاد برای احداث کارخانجات مواد اولیه

۳-عدم نیاز به نیروی کار خیلی متخصص و امکان استفاده از نیروهای موجود

۴-امکان احداث کارخانجات تولیدی در اقصی نقاط کشور

۵-عدم وابستگی به خارج از کشور سازگاری با مباحث و مقررات ملی ساختمانی کشور

۶-اقتصادی بودن تکنولوژی و امکان رقابت با سیستم های رایج

۷-انعطاف پذیری سیستم در ارتباط با مسآله معماری و سازه ای

۸-تکنولوژی دوستدار محیط زیست

جدول برآورد قیمت سقف کوبیاکس :

 

تعداد طبقاتمصرف
مصالح
وزن
(kg/m2)
ضخامت
(cm)
کاربریدهانه
(m)
۱۱۹۷۵
۰،۴۵۰،۴۲۰،۳۸۰،۳۵بتن۳۹۰۲۰مسکونی۵
۴۵۴۲۳۸۳۵میلگرد
۰،۴۵۰،۴۲۰،۳۸۰،۳۵بتن۳۹۰۲۰تجاری
۴۸۴۵۴۲۳۸میلگرد
۰،۴۸۰،۴۵۰،۴۲۰،۳۸بتن۴۵۰۲۴مسکونی۷
۴۸۴۵۴۲۳۸میلگرد
۰،۵۰،۴۸۰،۴۴۰،۴بتن۵۰۰۲۶تجاری
۵۲۴۸۴۵۴۲میلگرد
۰،۵۲۰،۴۸۰،۴۵۰،۴۲بتن۵۱۵۲۸مسکونی۹
۵۲۴۸۴۵۴۲میلگرد
۰،۵۵۰،۵۰،۴۸۰،۴۵بتن۵۶۵۳۰تجاری
۵۵۵۰۴۸۴۵میلگرد
۰،۵۵۰،۵۰،۴۸۰،۴۵بتن۶۳۰۳۳مسکونی۱۱
۵۵۵۰۴۸۴۵میلگرد
۰،۵۵۰،۵۰،۵۲۰،۴۸بتن۷۲۰۳۸تجاری
۵۸۵۳۵۲۴۸میلگرد

 

  • برآورد فوق بر اساس شرایط خاک نرمال تهیه گردیده و لذا بسته به شرایط خاک پروژه ممکن است مشخصات  فونداسیون و به تبع آن مقادیر کلی مصرفی مصالح تغییر یابد.
  • این مبلغ بصورت عام اشاره شده و بدیهی است بنا به متراژ و موقعیت کار متغیر خواهد بود -باعنایت به آنکه -بر اساس استانداردهای مقررات ملی ساختمان ایران می بایست دیوار برشی جهت کنترل  نیروی زلزله در ساختمان های گروه دال تخت تعبیه گردد، لذا مقادیر مصالح فوق با فرض کفایت دیوار برشی و جانمائی مناسب دیوار برشی در هر دو جهت طولی و عرضی ساختمان برآورد گردیده است.
  • جدول فوق با فرض ساختمان های روی سطح زمین تهیه گردیده و چنانچه در ساختمانی بدلیل حضور طبقات منفی نیاز به دیوار حایل بتنی باشد، هزینه آن می باست جداگانه محاسبه گردد.
  • میزان میلگرد مصرفی بر مبنای کیلوگرم بر متر مربع زیربنا و بتن مصرفی متر مکعب بر متر مربع زیربنا می باشد.
  • سیستم کوبیاکس از گروه سیستمهای دال ستونی می باشد. به نحوی که دال تخت بتنی بدون نیاز به تیر مستقیماً بر روی ستونها و دیوارهای برشی استقرار می یابد.

نحوه محاسبه هزینه تمام شده

هزینه تمام شده ساختمان در بخش اجرای سازه (شامل فونداسیون، ستون، دیوار برشی و سقف) عبارت است از  مجموع  هزینه های زیر در متر مربع زیربنا:

  1. میلگرد مصرفی: میزان مقادیر میلگرد مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات، فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می باشد
  2. بتن مصرفی: میزان بتن مصرفی بسته به نوع کاربری، تعداد طبقات و فواصل ستونها از جدول پیوست قابل استخراج می باشد.
  3. خدمات و پشتیبانی کوبیاکس: هزینه خدمات و پشتیبانی کوبیاکس شامل دو بخش به شرح زیر می باشد:
    -خدمات مهندسی شامل طراحی، محاسبات و تولید نقشه های سازه بر اساس سیستم کوبیاکس، آموزش گروه مجری سقف، حق امتیاز استفاده از تکنولوژی در پروژه و نظارت بر مراحل اجرای سقف
    -تولید و تحویل کیج ماژولهای مورد نیاز پروژهدستمزد و اجراء: کارفرما لازم است که برای اجرا سازه پیمانکار مورد تائید خود را انتخاب نماید.

بدیهی است حق الزحمه پیمانکار بر اساس شرایط منطقه و قیمت های متداول روز  تعیین می شود.

 

منابع

  • www.cobiax.ch
  • www.iran-eng.com

در صورت تمایل به خواندن مقالات جذاب مشابه بر روی لینک های زیر کلیک کنید:

اجرای سقف یوبوت و مقایسه با سایر سقف ها

مقدمه:

در اواخر قرن بیستم میلادی، مهندسین ایتالیایی با تحقیق بر روی سقف های مختلف به ویژه دالهای بتنی به جهت بهینه سازی آن و رسیدن به مقاومت مناسب در برابر زلزله و همچنین استفاده از دهانه های بلند و کاهش مصرف آرماتور و بتن، سیستم دال مجوف دوپوش یوبوت را ابداع و به دنیا معرفی کردند که خیلی سریع در کشورهای مختلف جهان بویژه کشورهای اروپائی مورد استقبال گسترده ای قرار گرفته و در سال ۸۷ پس از ورود به ایران، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن وزارت راه و شهرسازی مورد بررسی قرار گرفته و موفق به اخذ تاییدیه فنی از آن مرکز شده است .سقف یوبوت ازترکیب نوآورانه بتن، میلگرد و قالبهایی ازجنس پلی پروپیلن ساخته می شود.

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

شاید در نگاه اول هزینه و نحوه ی اجرای این نوع سیستم سقف بالا و سخت به نظر برسد. ولی اجرای این روش در دهانه های بزرگ و دارای ابعاد زیاد تقریبا از تمام روش های موجود با صرفه تر و در نهایت برابر بدست می آید. روش اجرای این سقف  احتیاج به اکیپ اجرایی متخصصی ندارد و با یک آموزش ساده اکیپ های موجود در ساختمان ها قادر به اجرای آن می باشند.

سقف یوبوت با داشتن دو دال بالا و پایین و جان‌های متعامد، سقفی با صلبیت بسیار بالا فراهم می‌آورد که علاوه بر مزیت در تحمل وانتقال بار زلزله، امکان ارتعاش را نیز به سقف نمی‌دهد. این امر اجازه می‌دهد که دهانه‌های بلند حتی تا ۲۰ متر را با این سازه پوشش داد.

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

سقف دال مجوف دوپوش

از ویژگی های یوبوت احاطه شدن آن در داخل بتن با شبکه های میلگرد سقف است که باعث بوجود آمدن نیروهای دو طرفه عمود بر هم می گردد و کاهش به سزای مصرف میلگرد را در پی دارد.
سایز بندی متفاوت یوبوت (از ۱۳ تا ۵۶ سانتی متر) ، دستیابی به سختی مطلوب را با وزن کمتر امکان پذیر می نماید و از سوی دیگر سختی بالای سقف اجرا شده با یوبوت امکان حذف تیرهای آویزدار و نیز اجرای بازشوهای بدون ستون را فراهم و دست مهندسین معمار و محاسب را در اجرای نقشه های معماری باز می گذارد تا مطابق درخواست کارفرما و نیاز پروژه با آزادی بسیار زیاد عمل نمایند.

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

دال مجوف دوپوش (سقف یوبوت)

 

مقایسه سیستم سقف یوبوت با انواع سیستم های سقف بتنی:

 

سیستم سازه ای

بتنی

سیستم سقف

تیرچه بلوک*

با دهانه ۷٫۵

تیر – دال

با دهانه ۱۰

پیش تنیده

با دهانه ۱۲

یوبوت**

با دهانه ۱۲

وزن میلگرد بر متر مربع (kg)

۵۵

۶۵

۵۰

۵۰

حجم بتن بر متر مربع (m3)

۰٫۳۵

۰٫۴

۰٫۶

۰٫۴۵

ضخامت سقف سازه ای(cm)

۳۰

۵۰

۴۰

۳۵

هزینه نسبت به یوبوت

۰٫۹۵

۱٫۱۰

۱٫۲۵

۱٫۰۰

*در سقف تیرچه بلوک امکان اجرای دهانه بیش از ۷,۵ متر نمی باشد.

** در محاسبات از یوبوت با ارتفاع ۲۰ سانتی متر استفاده شده است. دو دال  بتنی ۸ و ۷ سانتی در بالا و پایین قرار می گیرد.

نمونه اجرا شده سقف یوبوت در سازه بتنی

نمونه اجرا شده سقف یوبوت

مقایسه سیستم سقف یوبوت با سیستم های سقف فولادی:

سیستم سازه ای

فولادی

سیستم سقف

کرمیت*

با دهانه ۷٫۵

تیرچه بلوک*

با دهانه ۷٫۵

کامپوزیت

با دهانه ۱۰

عرشه فولادی

با دهانه ۱۲

وزن اسکلت(kg)

۷۰

۷۰

۷۰

۷۰

وزن سقف(kg)

۱۵

۱۵

۲۰

۲۵

حجم بتن بر متر مربع (m3)

۰٫۱۵

۰٫۱۵

۰٫۱۵

۰٫۱۵

ضخامت سقف سازه ای(cm)

۳۰

۳۰

۴۰

۵۰

هزینه نسبت به یوبوت

۱٫۰۷

۱٫۱۹

۱٫۲۷

۱٫۳۴

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

روش طراحی :

مبانی طراحی  دال مجوف دوپوش  : U-Boot

استفاده از این نوع سقف بتنی در ساختمان هایی با اسکلت بتن مسلح مندرج در استاندارد ۲۸۰۰ ایران مجاز است.

لازم است ضوابط و محدودیت های لرزه ای مربوط به این ساختمان ها مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران و مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان ایران رعایت شود و در ساخت و طراحی و اجرای اسکلت این ساختمان ها ضوابط مبحث ۹ و آیین نامه ACI 318-08 رعایت شود.

مطابق استاندارد ۲۸۰۰ ایران استفاده از این سیستم سقف به همراه ستون های بتن آرمه به عنوان سیستم قاب خمشی منحصرا در ساختمان های ۳ طبقه یا کوتاهتر از ۱۰ متر مجاز است.

در صورت تجاوز از این حد تنها در صورتی استفاده از این سیستم سازه ای مجاز است که مقابله با انواع نیروهای جانبی وارده توسط دیوارهای برشی بتن مسلح تامین شود.

در این سیستم بخصوص در حالت بزرگ بودن دهانه ها و وجود نیروی ثقلی قابل ملاحظه در نظر گرفتن تمهیدات خاص به منظور کنترل برش سوراخ کننده (برش پانچ) بسیار حائز اهمیت می باشد.

این دال ها قابلیت ترکیب با کابل های پیش- تنیده را جهت پوشش دهانه های بزرگ دارد.

برای طراحی این دال ها از نرم افزار safe  یا adapt استفاده می گردد.

۱۰

مدلسازی نرم افزاری سقف یوبوت

روش اجرا:

1-بستن قالب تخت زیرین دال

در این مرحله با توجه به تغییرات موجود قالب بندی زیرین دال انجام می گیرد. این قالب ها می توانند از جنس چوب،پلی وود، فلز و یا کارتن پلاست باشد .

۹۲

۹۱

2-بستن شبکه آرماتور پایین دال

شبکه آرماتور پایین طبق نقشه های اجرایی باید به گونه ای بسته شود که حداقل یک میلگرد در بین قالب های U-Boot قرار گیرد. به طور معمول فاصله مناسب شبکه میلگردها ۲۰ سانتیمتر است.

۹۳

۹۴

3-چیدن قالب ها با توجه به نقشه های اجرایی

در این مرحله قالب های U-Boot طبق نقشه های اجرایی چیده و فاصله آنها به وسیله بند های تعبیه شده روی قالب و با دستور مهندس ناظر شرکت تنظیم می گردد.

۹۵

۹۶

4-بستن شبکه آرماتور بالای دال

در این مرحله شبکه ی آرماتور بالای دال بسته شده و هم چنین در صورت نیاز به آرماتورهای برشی این آرماتورها در بین قالب ها قرار می گیرند.

۱

۲

5-بتن ریزی لایه اول

در اجرای این نوع دال ها بتن ریزی در دو لایه انجام می شود. لایه اول با افزودن روان کننده به بتن، به ضخامت حدودی ۵ تا ۱۰ سانتی متر (بسته به اندازه ی پایه ی قالب ها)ریخته می شود که باعث می گردد با انجام عمل ویبره،بتن تمام سطح زیر قالبهای ماندگارU-Boot را پر نماید.

۳

۴

6-تکمیل بتن ریزی

لایه دوم بر روی لایه اول ریخته می شود تا به ضخامت مورد نظر برسد. باید توجه داشت فاصله ی زمانی بین بتن ریزی لایه اول و دوم نباید به قدری باشد که باعث گیرایی لایه اول شود.

۵

۶

7-باز کردن قالب های کف

پس از گیرش بتن در زمان تایین شده در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان قالب های زیر دال جمع شده و به طبقه ی دیگر منتقل می شود .

۷

۸

نکات اجرایی سقف یوبوت :

  1. قالب‌های یوبوت می‌بایست مطابق نقشه‌های اجرایی بر روی سقف چیده شوند. اگر  این فاصله نسبت به نقشه اجرایی متفاوت بوده که این تفاوت می‌بایست با ناظر پروژه هماهنگ شده و درصورت لزوم توسط محاسب سقف بررسی و تایید گردد.
  2. بست‌های موجود بر روی بند‌های کناری قالب‌های یوبوت با توجه به فاصله مورد نیاز اشاره شده در نقشه‌های اجرایی، تنظیم گردیده و با چسب پلاستیکی محکم می‌شود.
  3. چیدن آرماتور‌های شبکه بالا و پایین باید به گونه‌ای باشد که در بین هر دو قالب یوبوت یک میلگرد قرار گیرد.
  4. در مناطقی که خطر خوردگی زیاد وجود ندارد، باید از اسپیسرهایی که فاصله‌ وسط مقطع میلگرد پایین تا کف دال ۵/۲ تا ۳ سانتی‌متر می‌باشد، استفاده نمود.
  5. در هنگام اجرای سقف یوبوت (به خصوص در استفاده از یوبوت‌های با سایز بزرگ (H>20 Cm) توصیه می‌شود برای جلوگیری از بلند شدن یوبوت‌ها در هنگام بتن‌ریزی، شبکه پایین آرماتور توسط سیم آرماتوربندی به لوله یا پروفیل زیر بسته شود.
  6. با توجه به اینکه قالب‌های یوبوت برای تحمل بار گسترده‌ در حدود ۸۰ کیلوگرم طراحی شده‌اند، حتی‌الامکان از وارد آوردن بار بیشتر و یا بار متمرکز، بر روی یوبوت‌ها خودداری گردد .
  7. مطابق نقشه‌های اجرایی، در کنج هر یوبوت باید از آرماتور سنجاقی استفاده نمود. یکی از وظایف این سنجاق‌ها یکپارچه کردن شبکه بالا و پایین و ثابت نگه داشتن یوبوت‌ها در میان این دو شبکه می‌باشد.
  8. مقاومت بتن مورد استفاده در این دال‌ها در طراحی سازه تعیین می‌گردد . روانی بتن (اسلامپ) مورد استفاده باید در حدود ۱۱ الی ۱۳ سانتی‌متر بوده تا بتن به‌راحتی در زیر قالب‌ها حرکت کند .
  9. در هنگام بتن‌ریزی بهتر است ابتدا یک لایه حدود ۱۰ سانتی‌متری ریخته و ویبره زده شود و سپس روی آن پر گردد.
  10. پس از تکمیل آرماتورهای شبکه اصلی، حتما کنترل شود تا میلگرد‌های اضافی مورد نیاز در نقشه‌ها اجراگردد. این میلگردها شامل میلگردهای اضافه‌ وسط دهانه، روی ستون‌ها و دیوارهای برشی، بازشوهای بزرگ، آرماتورهای ۴۵ درجه اطراف بازشوها و … می‌باشد.
  11. دقت شود در صورت نیاز به اتصال اجزای غیر سازه‌ای به دال مجوف دوپوش (یوبوت) مانند نما، آسانسور و …، پلیت‌های طراحی شده در محل مورد نیاز قرار گرفته و محکم گردد.
  12. ایجاد خیز منفی به اندازه مجاز در هنگام قالب بندی دال امکان‌پذیر می‌باشد.
  13. جهت یکنواخت شدن ضخامت بتن، توصیه می‌گردد قبل از بتن‌ریزی شاخص (شابلون) مناسب تهیه گردد.
  14. در صورت امکان توصیه می‌گردد از پمپ هوایی جهت بتن‌ریزی استفاده گردد.
  15. ضربه به سقف در هنگام پمپاژ، بتن‌ریزی را در دو لایه با مشکل مواجه کرده و باعث بالا آمدن قالب‌های یوبوت می‌شود.
  16. نگهداری از بتن پس از بتن‌ریزی باید دقیقا مطابق با آیین‌نامه‌های موجود انجام پذیرد.
  17. با توجه به اینکه وزن دال طبقه بالا در بیشتر مواقع از وزن بار طراحی بیشتر بوده، اکیدا توصیه می‌گردد در هنگام بتن‌ریزی هر سقف از جک اطمینان در زیر دو سقف قبلی استفاده گردد.
  18. زمان بازکردن قالب‌های سقف، باید با توجه به درجه حرارت هوا و مطابق با آیین‌نامه‌ها  تعیین گردد.
  19. مقاومت میلگردهای مصرفی در یادداشت اول نقشه‌های اجرایی آورده شده است. باید توجه داشت تبدیل مقطع میلگرد در سقف بدون هماهنگی با محاسب سقف مجاز نمی‌باشد.
  20. در صورت ترکیب دال مجوف دوپوش (یوبوت) با تکنولوژی پیش‌تنیدگی، باید توجه داشت:
  •  حداقل مقاومت استوانه‌ای بتن ۳۰۰ کیلوگرم بر سانتی‌متر مربع ‌باشد.
  •  قبل از انجام عملیات کشش کابل‌ها، از باز نمودن قالب‌های زیر خودداری گردد.

مزایا و معایب استفاده از سقف یوبوت :

مزایای اجرائی:

  1. ایجاد دهانه ها و کنسول های بزرگتر
  2. کاهش میزان انتقال صوت، حرارت و لرزش
  3. امکان حذف تیرها و ایجاد دال تخت
  4. بهبود عملکرد لرزه ای
  5. امکان ایجاد شکل ها و بازشوهای بزرگ و نامنظم در سقف
  6. امکان ستون گذاری نامنظم

۱۲

مزایای فنی :

  1. امکان حذف تیر بین ستون ها و یا استفاده از تیرهای پنهان بدون آویز که مکان یابی بهینه ستون ها را فراهم می نماید.
  2. توزیع متقارن نیروها در نقاط مختلف دال سقف.
  3. کاهش تعداد ، ابعاد و تنوع ستون ها.
  4. قابلیت طراحی بهتر پلان معکوس به جهت حذف تیرهای میانی.
  5. افزایش قابل ملاحظه سختی دال سقف با افزایش جزئی وزن آن که کنترل خیز سقف را تسهیل نموده ، امکان افزایش فاصله ستونها و اجرای سازه های با دهانه بزرگ را فراهم می نماید.
  6. کارائی بهتر سقف از نظر عایق بندی صوتی و لرزش صفحه ای.
  7. کاهش بارهای وارده بر خاک (در صورت استفاده از یوبوت در فونداسیون) و امکان حذف یا کاهش تعداد و ابعاد شمع ها در خاکهای سست.
  8. ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و تامین نیازهای فنی

مزایای اقتصادی :۱۳

  1. کاهش در مصرف بتون و میلگرد
  2. سرعت بالای اجرا و کاهش زمان پروژه
  3. افزایش فضای مفید ساختمان وامکان تامین پارکینگ بیشتر بر اساس مقررات شهرسازی به دلیل امکان کاهش تعداد و ابعاد ستونها
  4. انعطاف در معماری به دلیل کاهش تعداد ستونها وقابلیت بالا در تقسیم فضا بر اساس خواست مشتری
  5. امکان اجرا در فونداسیونها و طبقات در انواع ساختمانهای مسکونی، صنعتی، تجاری و عمومی

 

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

سقف دال مجوف دوپوش (U-BOOT)

میزان مصرف مصالح:

۲۰معایب :

  1. عدم بومی بودن این سقف با توجه به بحث لرزه خیزی ایران.
  2. عدم رسیدن بتن به زیر قالب ها و به اصطلاح کرمو شدن سطح زیرین دال ها.
  3. شکستن و یا تغییر شکل قالب ها در حین حرکت کارگران و در هنگام بتن ریزی.
  4. نفوذ بتن به داخل قالب های یوبوت و افزایش بار مرده سقف.
  5. عدم امکان استفاده از ابعاد بهینه مهندسی قالب ها به تناسب دهانه های مختلف.
  6. ایجاد بار مرده اضافی به جهت عدم بهینه سازی ارتفاع قالب.
  7. صعوبت در نگه داری از قالب در کارگاه ها به جهت وجود شرایط خاص در نگه داری قالب های پیشین
  8. عدم امکان استفاده از قالب هایی که بیش از 4 ماه از عمر آن گذشته است..
  9. عدم وجود کاور لازم و ایمن برای آرماتورهای فوقانی قالب جهت یکپارچگی بتن و آرماتور(در برخی موارد مشابه).
  10. عدم قابلیت قالب گذاری نیمه در گوشه های چشمه های باربر و یا با چشمه های با اشکال نا متقارن که باعث ازدیاد وزن سقف می شود.

امروزه راهکارهایی، برای بهبود این معایب توسط برخی مراجع ارائه شده اند؛ که به نوعی به کاهش معایب این سقف و تولید نوعی یوبوت اصلاح شده، منجر شده است.

 

چطور اطلاعات بیشتر درباره سقف یوبوت کسب کنم و درخواست های انجام پروژه خودم را ارائه دهم ؟

شرکت های مختلفی برای انجام یوبوت وجود دارد اما در شرکت بی ستون ما توانسته ایم به نوعی یوبوت اصلاح شده دست یابیم که کارایی منحصر به فرد و بهتری نسبت به سایر انواع یوبوت دارد. پیشنهاد می کنم با ما به شماره های 0214481718102144813134 و یا اگر پاسخگو نبودیم با تلفن همراه 09125805105 تماس بگیرید. خوشحال می شویم به شما مشاوره رایگانی ارائه کنیم و به شما کمک کنیم.

در صورت تمایل به خواندن مقالات و پست های جذاب مشابه بر روی لینک های زیر کلیک کنید:

 

آشنایی کامل با مراحل اجرای فونداسیون های سطحی : نکات کاربردی در نظارت

 پی، شالوده یا فونداسیون (Foundation)  بخشی از ساختمان است که وظیفه انتقال نیرو از ستونها و دیوارها به زمین و خاک اطرافش را بر عهده دارد.

عملکرد فونداسیون به این صورت است که نیروهای وارده از سازه را در سطح وسیعی گسترده کرده و تنش را به حد قابل قبول مقاومت خاک می رساند.

بر اساس نوع ساختمان و میزان نیروهای وارده، بافت لایه ها و نوع خاک زمین و شرایط آب و هوایی منطقه ، میتوان تیپ و ابعاد شالوده را انتخاب و مشخص نمود.

عمق، طول و عرض پی‌ها به وزن ساختمان، تعداد طبقات و نوع خاک محل بستگی دارد.

34162603

فونداسیون

 

انواع فونداسیون:

فونداسیون ها را بنا به عمق و عملکردشان طبقه بندی نموده اند:

الف:فونداسیون های سطحی Shallow Foundations

ب:فونداسیون های سطحی+بهسازی

ج:فونداسیون های نیمه عمیق یا چاهی Pier Foundations

د:فونداسیون های عمیق Deep Foundations

ه:فونداسیون های ویژه Spa Foundations

 

انواع فونداسیون های سطحی:

پی های سطحی از متداول ترین پی ها به خصوص برای پروژه های ساختمان ها و دیوار ها است.اغلب عمق استقرار آنها کمتر از عرضشان است.حداقل عرض.ضخامت و عمق استقرار انها به ترتیب ۴۰و ۱۵ و ۳۰ سانتی متر است.این پی ها پس از گودبرداری و پی کنی و برداشتن خاک های نباتی.ضمن عبور از عمق یخبندان و لایه های نامناسب سطحی و در پاره ای موارد با حفاری بیشتر جهت احداث طبقاتی در زیرزمین.اجرا میشوند.

فونداسیون های سطحی با توجه به نوع باری که انتقال میدهند دسته بندی شده اند.

 

 

 

مزایاکاراییویژگی هانوع فونداسیون
کم هزینه ترین نوع پی و در سازه های موقت کاربرد دارد.تحمل و انتقال بار یک ستوناز دیدگاه ضخامت یا مقطع قایم.پی های منفرد و یا تک ممکن است ثابت پله ای و یا شب دار باشند.اغلب دارای شکل مربع یا مستطیل در پلان میباشد.منفردSingle or spread footings
در ستون های نزدیک هم اقتصادی است.(ﺑﻪ ﻧﺤﻮی ﻛﻪ ﻓﺎﺻﻠﺔ ﺷﺎﻟﻮدهﻫﺎی ﻣﻨﻔﺮدآﻧﻬﺎﻛﻤﺘﺮاز ﻧﺼﻒ ﻓﺎﺻﻠﺔ دو ﺳﺘﻮن ﮔﺮدد)تحمل و انتقال بار بیش از یک ستوناغلب شکلﻣﺴﺘﻄﻴﻠﻲ ﻳﺎذوزﻧﻘﻪ ای در ﭘﻼن دارند.عموما دو یا چهار ستون میباشند.مرکبCombined footings
جلوگیری از نشست غیریکنواختتحمل و انتقال بار دیوار های جداکننده و باربرطول ان چندین برابر عرضش میباشداﻳﻦ ﺷﺎﻟﻮدهﻫﺎ ﻣﻌﻤﻮﻻً اﻋﻀﺎی ﺑﺘﻦ ﻣﺴﻠﺢ ﺑﺎ ﻃﻮل زﻳﺎدوﻋﺮض ﻳﻜﻨﻮاﺧﺖ در اﻋﻤﺎق ﺳﻄﺤﻲ زﻣﻴﻦ ﻫﺴﺘﻨﺪ.نواریContinuous and strip footings
کاهش هزینه قالب بندیتحمل و انتقال بار چندین ستون و یا دیواراجرای فونداسیون های نواری در دو امتداد عمود بر همشبکه ایGrif footings
جلوگیری از ضعف های موضعی بستردر پروژه های سنگین و زمین های با مقاومت کم مورد استفاده قرارمیگیرد.ﺑﺎر ﭼﻨﺪﻳﻦ ﺳﺘﻮن ﺑﺎ ﻓﻮاﺻﻞ ﻧﺎﻣﻨﻈﻢ ﻳﺎ ﭼﻨﺪﻳﻦ ردﻳﻒ ﺳﺘﻮنﻣﻮازی را ﺣﻤﻞ ﻣﻲ ﻧﻤﺎﻳﺪ ودر زﻳﺮﺑﺨﺸﻲ از ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن و ﻳﺎ ﻛﻞ آن ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد.ﺗﻤﺎم ﻣﺤﺪوده زﻳﺮﺑﻨﺎ ﺑﻪ ﺳﺎﺧﺖ ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن اﺧﺘﺼﺎص داده ﻣﻲ ﺷﻮد و ﺗﻤﺎﻣﻲ ﺑﺎرﻫﺎی دﻳﻮارﻫﺎ و ﺳﺘﻮن ﻫﺎ ﺗﻮﺳﻂ ‫ﻳﻚ ﺳﻴﺴﺘﻢ ﻳﻜﭙﺎرﭼﻪ داﻟﻲ ﺗﺤﻤﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد.ﻣﻌﻤﻮﻻً دو ﺳﻔﺮه آرﻣﺎﺗﻮر در ﭘﺎﻳﻴﻦ و ﺑﺎﻻی ﻓﻮﻧﺪاﺳﻴﻮن در دو ﺟﻬﺖ ﻃﻮﻟﻲ و ﻋﺮﺿﻲ در آن ﺑﻪ ﻛﺎر ﮔﺮﻓﺘﻪ میشود.گستردهMat or raft foundations

 

مراحل اجرای فونداسین های سطحی :

 

الزاماتنوع سازهشاملمرحله اجرا
اگر خاک زیر فونداسیون دست ریز یا سست باشد لازم است با تحکیم و تقویت ان به مقاومت طرح رسیدتمام سازه هاپی کنی، تحکیم، تراز نمودن و نظافت بستراماده سازی بستر
استوار در بتن ریزی.اقتصادی.سهولت در اجراتمام سازه هامهار کردن و بستن پشت قاب هاقالب بندی
تراز برای ستون های هم ترازتمام سازه ها۱۰۰kg/m3عیار۱۰cmضخامتبتن مگر
رعایت فاصله و نوع میل گرد های طراحیدر دیوار های برشی و ستون های بتنیاجرای شبکه ها و ارماتور های انتظارارماتور بندی
جلوگیری از حرکت و جابجایی میل مهار ها و صفحات بیس پلیتدر ساختمان های اسکلت فلزینصب میل مهار ها و ارماتور های انتظارنصب صفحه زیر ستون
توجه به عیار بتن و نوع سیمان و مطابقت ان با طراحیتمام سازه هاویبره کردن لایه های بتن ریزیبتن ریزی
استفاده از گروت برای تنظیم و تراز صفحاتدر ساختمان های اسکلت فلزیتراز کردن صفحات هم ترازرگلاژ صفحات زیر ستون
عدم بارگذاری تا قبل از رسیدن به گیرش کاملتمام سازه هامرطوب بودن بتن حداقل سه روز.جلوگیری از یخ بستن در هوای سرد و سرد کردن بتن در هوای گرمنگه داری بتن

 

آماده سازی بستر:

اولین مرحله در آماده سازی بستر، پی کنی است.

 اصولا پی کنی با دو دلیل انجام می گیرد :

  1. دسترسی به زمین بکر
  2. برای محافظت پایه ساختمان

۱-با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان بوسیله دیوارها و ستونها به زمین منتقل می شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد باشد و قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد .برای دسترسی به چنین زمینی ناچار به ایجاد پی برای ساختمان می باشیم.

۲-برای محافظت پایه ساختمان وجلوگیری از تاثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی نماییم در این صورت حتی در بهترین زمین ها نیز باید حداقعل پی هایی با عمق ۴۰تا ۵۰سانتی متر حفر کنیم پس در این صورت پی کنی یکی از عوامل مهم در ساختمان سازی است تا یکی از ریشه های اصلی ساختمان به حساب می آید.

پس از انجام پی کنی (خاکبرداری) باید بستر خاک را برای اجرای پی آماده کنیم.مراحل آن عبارتند از:

الف:تحکیم بستر:زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز ان تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد.در صورتی که خاک زیر پی لایه طبیعی و دست نخورده باشد لازم است نسبت به تقویت ان اقدام گردد.نحوه و شیوه تقویت توسط مشاور یا محاسب پروژه مشخص میشود.

همچنین اگر خاک زیر فونداسیون در اثر پی کنی مقاومت و دانه بندی خود را از دست دهد لایه دست خورده را با بیل برداشته و به جای ان بتن با عیار کم(غیر از بتن مگر)جایگزین می شود.

ب:تراز نمودن بستر:بستر پی برای فونداسیون های همتراز باید تراز باشد.برای این منظور میتوان از شیلنگ تراز استفاده نمود.در صورتی که طول بستر زیاد باشد (در دیوار های طویل و جاده ها)استفاده از دوربین های نقشه برداری (نیوو)مناسب تر است.

ج:نظافت بستر:بستر فونداسیون باید قبل از اجرا بتن مگر و همچنین قبل از بتن ریزی کاملا تمیز و عاری از خاشاک و یا هر نوع عامل خارجی باشد و باید پی سازی مستقیما از روی خاک طبیعی شروع شود.

 

قالب بندی و انواع آن:

لازمه اجرای فونداسیون دارا بودن قالب مقاوم و پایدار در هنگام بتن ریزی و ویبره نمودن ان می باشد.

نوع قالب بستگی به عوامل مختلفی چون نوع ساختمان.شکل فونداسیون و دسترسی اسان به مصالح مورد نیاز قالب بندی دارد.

  • الف:در ساختمان های مسکونی و معمولی:در این نوع ساختمان ها معمولا از قالب های اجری استفاده میشود که اغلب به صورت ۱۰ سانتی متر با ملات گل یا ماسه سیمان با عیار بسیار پایین چیده میشوند.قالب های آجری از لحاظ سرعت کار و اقتصادی بودن مقرون به صرفه میباشند.
  • ب:در ساختمان ها و پروژه های بزرگ میتوان از قالب های چوبی یا فلزی استفاده نمود.

نکته مهم اینکه مصالح قالب نباید از کیفیت بتن کاسته یا اجرای فونداسیون را با مشکل مواجه نماید.

بدین منظور قالبهای اجری قبل از بتن ریزی توسط پلاستیک پوشیده شده و یا ابعاد پی را در حدود ۵ سانتی متر از هر طرف بیشتر از ابعاد محاسبه شده انتخاب نمود تا شیره سیمان را به خود جذب ننماید و در قالب های چوبی و فلزی سطح قالب به نفت سیاه و یا روغن های دیگر اغشته میشود تا برداشتن و جدا کردن قالب به سهولت انجام گیرد.

اگر بعد از بستن قالب بخواهیم ان را روغن مالی کنیم ممکن است میلگردهای بسته شده به روغن اغشته گردد که این خود مانع چسبیدن بتن و فولاد و یکپارچگی آنها میگردد.

نکته:در مورد اخیر باید توجه شود که لبه های ورقه پلاستیک روی کف فونداسیون قرار نگیرد زیرا در این صورت پلاستیک مانع چسبیدن و یکپارچگی بتن جدید به بتن مگر میگردد.

نکته:آجرهای قالب را نباید قبل از بتن ریزی خیس کرد.(جهت جلوگیری از جذب شیره بتن)زیرا این عمل باعث جمع شدن اب در بستر فونداسیون شده و از کیفیت بتن کاسته میشود و مانع رسیدن بتن به تمام نقاط پی شده و پس از خشک شدن فضای خالی در کف فونداسیون بوجود امده و در نتیجه نقطه ضعفی در ان ایجاد مینماید.

بتن مگر:

بتن مگر(بتن لاغر یا کم سیمان)اولین قشر پی سازی بوده که با بتنی به عیار ۱۵۰-۱۰۰کیلوگرم در متر مکعب(مقدار سیمان در بتن مگر حدود ۱۰۰الی۱۵۰ کیلوگرم در متر مکعب میباشد) وضخامتی  در حدود ۱۰سانتی متر اجرا میشود.

وظایف بتن مگر:

  • الف:جلوگیری از تماس مستقیم بتن فونداسیون با خاک.زیرا ممکن است نوع خاک برای بتن فونداسیون مضر باشد.
  • ب: برای رگلاژ کف فونداسیون و ایجاد سطحی صاف جهت ادامه اجرای فونداسیون

در صورتی که بتن مگر قبل از قالب بندی اجرا شود.بهتر است از هرطرف ۱۵ سانتی متر بیشتر از عرض فونداسیون اجرا گردد.

آرماتور بندی:

بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترک هایی در آن ایجاد می شود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن.در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار می دهند.

آرماتور بندی از مراحل تخصصی اجرا بوده(چراکه کلیه نیروهای کششی در ساختمان بوسیله ارماتورها تحمل میشود) و لازم است توسط نیروهای ماهر اجرا گردد.

مهندسین ناظر لازم است قبل از بتن ریزی فونداسیون،ارماتوربندی را کنترل نموده و از نحوه بستن میلگردها از کف و بدنه قالب ،نوع گره ها،اورلب ها،تمیزی میلگردها،تیپ میلگردها و اجرای قلاب های انتهایی مطمئن گشته آنگاه اجازه بتن ریزی را کتبا صادر نمایند.

نکاتی درمورد اجرای میلگرد ها:

  • نکته۱:تمام میلگردها باید توسط قیچی های مخصوص بریده شوند و از برش ارماتور ها توسط هوا و گاز جدا خودداری شود.
  • نکته۲:خم میلگردها باید توسط دستگاه های مکانیکی یا اچارهای مخصوص(اچار گوساله و کارگاه)بصورت سرد انجام گیرد(کمتر از ۵ درجه سانتی گراد نباشد).از گرم نمودن میلگردها جهت خم کردن انها جدا اجتناب شود.
  • نکته۳:ارماتورهای انتظار ستون های بتنی و دیوارهای برشی باید دقیقا طبق نقشه ها اجرا شده و نحوه مهار موقت انها کنترل شود تا در حین اجرای قسمت های مختلف پروژه صدمه نبیند.
  • نکته۴:در هنگام ارماتوربندی ها لازم است توجه ویژه ای به چاهک اسانسور داشت تا عمق لازم حاصل شده و انسجام ارماتور بندی حفظ شود.
  • نکته۵:اغلب ارماتور بندها.انتهای میلگردها را قلاب نمیکنند یا قلاب های غیر استاندارد و خارج از طرح انجام میدهند.این قسمت نیز باید مد نظر ناظرین باشد
  • نکته۶:به هیچ عنوان از آرماتورهای زنگ زده و یا آغشته به روغن ورنگ نباید استفاده شود در صورت آلودگی آرماتورها به روغن یا زنگ زدگی آنها، باید قبل از اجرای آرماتوربندی به پاکسازی آنها اقدام و بعد از تایید دستگاه نظارت به بتن ریزی اقدام گردد.

نصب میل مهارها و صفحات بیس پلیت در ساختمان های فلزی:

نکاتی چند در مورد نصب صفحات بیس پلیت:

  • الف:میل مهارها باید با توجه به نقشه های اجرایی نصب و مهار شوند.بظوری که در هنگام قرار دادن بیس پلیت روی انها و بتن ریزی قادر به حرکت و جابجایی نباشند.
  • ب:میل مهارها نباید به هیچ وجه به ارماتورها جوش شوند بلکه باید توسط سیم ارماتوربندی به میل گردهای فنداسیون بسته شده و محکم گردند.
  • ج:حتی الامکان قلاب های انتهای میل مهارها به داخل بوده و و زیر بیس پلیت قرار گیرند.
  • د:قسمت ساده میل مهارها باید تا حدود ارماتورهای شبکه تحتانی فونداسیون ادامه داشته باشند.
  • ه:قسمت رزوه میل مهارها باید به اندازه ای باشد که پس از بستن مهره ها حداقل ۵سانتی متر باقی بماند.
  • و:از جوش دادن مهره ها به میلگردهای مهاری جدا اجتناب گردد.

نحوه استقرار صفحات زیر ستون بر روی میل مهارها:

بیس پلیت ها باید به گونه ای اجرا شوند که حتی الامکان کلیه صفحات هم تراز با هم تراز باشند

برای استقرارصفحات روش های مختلفی وجود دارد.به شرح زیر:

  • الف:روش اجرا توسط نبشی:ابتدا نبشی ها را به صورت طولی و یا عرضی بر روی قالب ها قرار داده  و فاصله ی انها را با عرض صفحات بیس پلیت را به گونه ای روی میل مهار ها قرار داده که به نبشی های مذکور متکی باشند.(از روش های خوب اجرا)
  • ب:روش استقرار با دو مهره:در این روش دو مهره یکی زیر بیس پلیت و دیگری روی بیس پلیت استقرارو تراز نمودن صفحات را عهده دار میشوند.مهره زیر جهت تراز کردن صفحه و مهره رو برای استقرار صفحه میباشد.به میلگردهایی که از داخل سوراخ این صفحات عبور داده میشوند بولت میگویند.
  • ج:میلگرد را به صفحه زیر بیس پلیت جوش داده و آنرا در موقع بتن ریزی داخل پی قرار میدهند.به هنگام کار گذاشتن صفحه سوراخی در وسط آن ایجاد نموده و آنقدر ان را میکوبند تا بتن از این سوراخ بیرون آید.(زیرا بتن بعد از خشک شدن قدری کاهش حجم میدهد). این روش مورد تایید سازمان نظام مهندسی قرار نمیگیرد.

اجرا میلگردهای انتظار در ستون های ساختمان های بتنی و دیوارهای برشی:

 میلگرد های انتظار باید با توجه به نقشه های اجرایی و دتایل های مربوطه اجرا گردند.

ناظرین و مجریان پروژه ها لازم است توجه ویژه ای به نکات مهم زیرمعطوف دارند:

  • الف:هنگام بتن ریزی و بعد از ان تغییر شکلی در میلگردهای انتظار رخ ندهد.
  • ب:از الوده شدن انها به شیره بتن.رنگ و روغن جلوگیری شود.(بعد از بتن ریزی باید میلگردهای انتظار تمیز شوند)
  • ج:به نحوه اجرا میلگردهای انتظار در مجاورت بیس پلیت توجه شود زیرا اغلب در این منطقه به علت ابعاد بیس پلیت تامین.تعداد و فاصله میلگرد های انتظار با مشکل مواجه میشوند.

بتن ریزی فونداسیون:

بتن ریزی فونداسیون یکی از قسمت های مهم ساخت و ساز می باشد.بنابراین لازم است مجریان و ناظران به این قسمت اجرا نظارت و توجه ویژه ای داشته باشند.

برای کنترل اجرا بتن ریزی رعایت نکات مهم زیر توصیه می شود:

  • الف:به نوع سیمان و سنگ دانه های بتن توجه شده و تطابق ان با بتن ساخته شده کنترل گردد.
  • ب:اگر بتن مورد نیاز به صورت بتن اماده تهیه شده باشد.به ساعت بارگیری و زمان تخلیه توجه شود. این زمان نباید از ۶۰ دقیقه بیشتر باشد.(زمان گیرش ثانوی بتن در شرایط متعارفی)
  • ج:هنگام تخلیه بتن.اب نباید به ترکیب ساخته شده اضافه گردد(به اسلامپ بتن توجه شود)
  • د:در شروع بتن ریزی اغلب جهت راه اندازی پمپ از شیره سیمان استفاده میشود.این شیره نباید به درون قالب ها تخلیه گردد.
  • ه:بتن ریزی حتی الامکان در یک محله اجرا گردد.
  • و:بتن در هر ۳۰ سانتی متر لایه ویبره شود به گونه ای که: اولا بتن به تراکم مطلوب برسد. وثانیا دانه بندی بتن به هم نخورد.
  • ز:آزمایشهای بتن طبق نظر مشاور و محاسب انجام گرفته و نتایج آن(شیت های مربوطه)جزو مدارک فنی پروژه نگه داری شود.
  • ح:فونداسیون ها نباید قبل از رسیدن به مقاومت طرح بارگذاری شوند.

در ادامه ی بند “ز” باتوجه به اهمیت زیاد کیفیت بتن، بد نیست کنترل هایی که در مورد مصالح بتن باید در آزمایشگاه انجام شوند را نیز بدانیم:

سیمان

سیمان پرتلند مورد مصرف در بتن باید مطابق ویژگیهای استانداردهای زیر باشد :

الف – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین و یژگیها، شماره ۳۸۹ ایران.

ب – سیمان پرتلند، قسمت دوم تعیین نرمی، شماره ۳۹۰ ایران.

پ – سیمان پرتلند قسمت سوم تعیین انبساط، شماره ۳۹۱ ایران.

ت – سیمان پرتلند، قسمت چهارم تعیین زمان گیرش، شماره ۳۹۲ ایران.

ث – سیمان پرتلند، قسمت پنجم تعیین تاب فشاری و تاب خمشی شماره ۳۹۳ ایران.

ج سیمان پرتلند،قسمت سوم تعیین هیدارتاسیون، شماره ۳۹۴ ایران

سیمان مصرفی باید فاسد نبوده و درکیسه های سالم  و یا  قمرنهای مخصوص سیمان تحویل و در سیلو  و یا محلی محفوظ از بارندگی و رطوبت نگهداری شود.  سیمانی که بواسطه عدم دقت در نگهداری و یا هر علت دیگر فاسد شده باشد باید فورا از محوطه کارگاه خارج شود.   مدت سفت شدن سیمان پرتلند خالص در شرایط متعارف جوی باید از ۴۵ دقیقه زودتر و سفت شدن نهایی آن از ۱۲ ساعت دیرتر نباشد  در انبار کردن کیسه های سیمان  باید مراقبت شود که کیسه های سیمان طبقات  تحتانی تحت فشار زیاد کیسه هایی که روی آن قرار گرفته است واقع نشود در نقاط خشک قرار دادن کیسه ها روی یک دیگر نباید از رده ردیف و در نقاط مرطوب حداکثر از ۴ ردیف بیشتر باشد.  محل نگهداری سیمان باید کاملاً خشک باشد تا رطوبت به آن نفوذ ننماید.

شن و ماسه

شن و ماسه  باید از سنگهای سخت مانند گرانیت، سیلیس و غیره، باشد.  بکار بردن ماسه های شیستی یا آهکی سست ممنوع است.  ویژگیهای شن و ماسه مصرفی باید مطابق با استاندارد های زیر باشد :

  • الف – استاندارد شن برای بتن وبتن مسلح شماره ۳۰۲ ایران.
  • ب – استاندارد مصالح سنگی ریز دانه برای بتن و بتن مسلح شماره ۳۰۰ ایران.

مصالح سنگی بتن را می توان از شن وماسه طبیعی و رودخانه ای تهیه نمود.  به جز موارد زیر که در آن صورت باید مصالح شکسته مصرف گردد :

  1. در مواردی که بکار بردن مصالح شکسته طبق نقشه و مشخصات و یا دستور دستگاه نظارت خواسته شده باشد.
  2. هر گاه مصالح طبیعی و یا رودخانه ای طبق مشخصات نبود ه و یا مقاومت مورد نیاز را دارد.
  3. در صورتی که بتن از نوع مارک ۳۵۰ و یا بالاتر باشد.

چنانچه مخلوط دانه بندی شده با ویژگیهای استاندارد مطابقت نکند ولی بتن ساخته شده با آن دارای مشخصات مورد لزوم از قبیل تاب، وزن مخصوص و غیره باشد، دستگاه نظارت می تواند با مصرف بتن مزبور موافقت نماید.

شن و ماسه  باید تمیز بوده ودانه های آن پهن و نازک و یا دراز نباشد.  مقامت سنگهایی که باری تهیه شن وماسه شکسته  مورد استفاده قرار می گیرند نباید دارای مقاومت فشار کمتر از ۳۰۰  کیلوگرم بر سانیتمتر مربع باشد.

دانه بندی ماسه باید طبق اصول فنی باشد. ماسه ای که برای کارهای بتن مسلح بکار می روند نود وپنج درصد آن باید از الک ۷۶/۴ میلیمتر عبور کند و تمام دانه های ماسه باید از سرندی که قطر سوراخهای آن ۵/۹ میلیمتر است عبور نماید.  دانه بندی ماسه برای بتن و بتن مسلح باید طبق جدول (۴ -۱-۲  الف ) باشد.

جدول شماره ( ۴-۱-۲ – الف )

 اندازه الکهای استاندارددرصد رد شده از الکهای استاندارد
۹۵۰۰ میگرن

۴۷۶۰ میگرن

۲۳۸۰ میگرن

۱۱۹۰ میگرن

۵۹۵ میگرن

۲۹۷ میگرن

۱۴۹ میگرن

 ۱۰۰

۹۵ تا ۱۰۰

۸۰ تا ۱۰۰

۵۰ تا ۸۵

۲۵ تا ۶۰

۱۰ تا ۳۰

۲تا ۱۰

 

باقیمانده مصالح بین هر دو الک متوالی  جدول فوق نباید بیش از ۴۵ درصد وزن کل نمونه باشد.

حداکثر لای و ذرات ریز در ماسه نباید از مقادیر زیر تجاوز نماید :

  • الف – در ماسه طبیعی و یا ماسه بدست آمده از شن طبیعی                    ۳% حجم
  • ب – در ماسه تهیه شده از سنگ شکسته                                  ۱۰% حجم

برای کنترل ارقام فوق باید آزمایش زیر در محل انجام گیرد :

در یک استوانه شیشه ای مدرج به گنجایش ۲۰۰ سانتیمتر مکعب مقدار ۱۰۰ سانتیمتر مکعب ماسه ریخته و سپس آب تمیز به آن اضافه کنید تا مجموع حجم ۱۵۰ سانتیمتر مکعب برسد، بعد آنرا بشدت تکان داده و برای سه ساعت  به حال خود باقی گذارید.  پس از سه ساعت ارتفاع ذرات ریز که بر روی ماسه ته نشین شده و بخوبی از آن  متمایز است از روی درجات خوانده می شود و برحسب درصد ارتفاع ماسه در استوانه محاسبه می گردد درصد رس و لای ذرات ریز که بدین ترتیب بدست می آید نباید از مقادیر مشخص شده در بالا تجاوز نماید.

مصرف شن و ماسه ای که از خرد کردن سنگهای مرغوب و سخت در کارخانه بدست می آید  مشروط بر آنکه ابعاد دانه های  آنها در جدول دانه بندی فوق قرار گرفته باشند، نسبت به شن و ماسه طبیعی ارجحیت دارد.

شن وماسه بصورت حجمی و یا وزنی با پیمانه ها ویا ترازوهایی که بدین منظور تهیه شده اند اندازه گیری می شوند.  مقدار شن و ماسه مصرفی در بتن جدولی که بعدا خواهد آمد مشخص شده است.

ابعاد شن مصرفی برای بتن باید طوری باشد که ۹۰ درصد دانه های آن بر روی الک ۷۶/۴ میلیمتری باقی بماند.  دانه بندی شن نباید از حدود مشخص شده در جدول شماره ( ۴-۱-۲- ب ) تجاوز نماید.  اندازه الک طبق استاندارد شماره ۲۹۵ ایران خواهد بود.   انبار کردن شن و ماسه باید به نحوی باشد که موارد خارجی  و زیان آور به آنها نفوذ نکنند.  مصالح سنگی باید بر حسب اندازه دانه ها تهیه و در محلهای مختلف انباشته شوند. مصالح درشت دانه ( شن ) باید حداقل در دو اندازه جداگانه تهیه و انباشته گردد.  مصالحی که دانه بندی آنها حدودا  بین ۷۶-۴ تا ۱/۳۸ میلی متر است باید از مرز دانه های ۰۵/۱۹ میلیمتری و مصالحی که دانه بندی آنها بین ۷۶/۴ تا ۸/۵۰ یا ۵/۶۴ میلیمتر است باید از مرز دانه های ۴/۲۵ میلیمتری به دو گروه تقسیم گردند.

آب

آب مصرفی بتن باید تمیز و عاری از روغن و اسید و قلیایی ها واملاح و مواد قندی و آلی و یا مواد دیگر یکه برای بتن و فولاد زیانبخش است، باشد.  منبع تأمین آب باید به تایید دستگاه نظارت برسد.  آب مورد مصرف باید در مخازنی نگهداری شوند که از آلودگی با مواد مضر محافظت گردد :

حداکثر مقدار مواد خارجی موجود در آب بشرح زیر است :

  • الف – حداکثر مواد اسیدی موجود در آب باید به اندازه ای باشد که ۱۰ میلیمتر مکعب سود سوز آور سی نرمال بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.
  • ب –   حداکثر مواد قلیایی موجود در آبباید به اندازه ای باشد که ۵۰ میلیمتر مکعب اسدی کلریدریک دسی نرمال  بتواند یک سانتیمتر مکعب آب را خنثی کند.
  • پ – درصد مواد موجود در آب نباید از مقادیر زیر تجاوز کند :
  1. مواد آلی – دو دهم در هزار
  2. مواد معدنی – سه در هزار
  3. مواد قلیایی – یک درهزار
  4. سولفاتها – نیم در هزار

در حالتی که کیفیت آب مصرفی مورد تردید باشد در صورتی  می توان از آن استفاده نمود که تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با این آب حداقل ۹۰ درصد تاب فشاری بتن نمونه ساخته شده با آب مقطر باشد.  بطور کلی مصرف آبهای آشامیدنی تصفیه شده برای ساختن بتن بلامانع است.

 

01

فونداسیون

منابع:

  1. مهندسی پی(طراحی و اجرا ).تالیف دکتر ابوالفضل اسلامی.ناشر:مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن
  2. اجزا ساختمان و ساختمان.تالیف سیاوش کباری.ناشر:انتشارات دانش و فن
  3. مجله طاق(دی و بهمن۹۰)
  4. ﺟﺰوه ﻣﻬﻨﺪﺳﻲ ﭘﻲ ﻣﻬﻨﺪس ﻋﺒﺪاﻟﻤﺘﻴﻦ ﺳﺘﺎﻳﺶ

 

در صورت تمایل به دیدن ویدئوی آموزشی بر روی لینک زیر کلیک کنید:

 

همه چیز در مورد گودبرداری و سازه های نگهبان

گودبرداری :

برداشت خاک پایین تر از سطح تراز را گودبرداری مینامیم

روش ساده برای محاسبه عمق گودبرداری

  • نحوه عملیات گود برداری
  •  مهندسان ناظر ساختمان و عملیات گود برداری
  •  مهار بندی گود به روش نیلینگ Nailing
  •   روشهای متداول مهار بندی گود برداری
  •  روش اجرای نیلینگ       

نحوه عملیات گود برداری

بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گود برداری می نمایند. گود برداری برای آن قسمت از ساختمان انجام می شود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی زمین ساخته می شوند همانند موتور خانه ها، انبارها، پارکینگ ها و … .در موقع گود برداری چنانچه محل گود برداری بزرگ نباشد از وسایل معمولی مانند بیل و کلنگ و چرخ دستی استفاده می شود. برای این کار تا عمق معینی که پرتاب خاک با بیل به بیرون امکان پذیر است ( معمولا تا عمق ۲ متری ) عمل گود برداری را انجام می دهند و برای ادامه کار پله ای ایجاد نموده و سپس خاک حاصله را از عمق پایین تر از پله را روی پله ایجاد شده ریخته و سپس از روی پله دوباره به خارج منتقل می کنند. برای گود برداری های بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی نظیر لودر استفاده شود. در اینگونه موارد برای خارج کردن خاک از محل گود برداری و حمل آن به خارج از کارگاه از سطح شیبدار استفاده می کنند، به این صورت که در ضمن گود برداری سطح شیب داری در کنار گود برای عبور کامیون و غیره ایجاد می شود که بعد از اتمام کار این قسمت توسط کارگر برداشته می شود

سازه نگهبان :

پس از گودبرداری ممکن است رانش زمین مثبت یا منفی باشد،در نتیجه برای جلوگیری از ریزش ترانشه و تبعات منفی احتمالی ناشی از خاکبرداری ،سازه های موقتی را برای مهار ترانشه اجرا می کنند که به آن سازه نگهبان گفته می شود.

گودبرداری

گوبرداری

این فایل pdf شامل مباحث ذیل می باشد :

  1. تعاریف گودبرداری، سازه نگهبان و نشست
  2. مسائل ایمنی ساختگاه پروژه قبل از گودبرداری
  3. مسائل ایمنی کارگاه در حین گودبرداری
  4. انواع روش های پایدارسازی جداره های گود
  5. معنا و قابلیت اعتماد ضرایب اطمینان مورد استفاده در تحلیل پایداری گودها ارائه شده توسط دکتر اورنگ فرزانه
  6. مطالعات ژئوتکنیک مورد نیاز پروژه های گودبرداری ارائه شده توسط دکتر جعفرزاده
  7. فرم جمع آوری اطلاعات ژئوتکنیکی
  8. مطالب ارائه شده در گروه های تلگرام سبزسازه

 

 

 

محاسبه سریع و تقریبی وزن سازه

به طور تقریبی میتوان وزن یک سازه فولادی را میتوان اینگونه تخمین زد :

وزن آهن آلات مصرفی یک سازه با اسکلت فولادی با مهاربندی هم مرکز بدون وزن آرماتور سقف ۵۰-۷۰ کیلوگرم بر مترمربع ، با مهاربندی غیر هم مرکز ۵۰-۷۵ کیلوگرم بر مترمربع، با قاب خمشی معمولی و متوسط ۷۰-۱۰۰ کیلوگرم بر مترمربع و قاب خمشی ویژه را ۷۰-۱۲۰ کیلوگرم بر مترمربع در نظر گیرید.

همچنین وزن اسکلت یک سازه بتنی را میتوان اینگونه تقریب زد:

وزن آهن آلات مصرفی در سازه ای با قاب خمشی به همراه دیوار برشی بدون وزن آرماتور سقف ۳۰-۶۵ کیلوگرم بر مترمربع و قاب خمشی متوسط ۴۰-۵۵ کیلوگرم بر مترمربع و قاب خمشی ویژه را ۴۵-۷۰ کیلوگرم بر مترمربع در نظر گیرید.

در خصوص وزن آرماتور سقف ها، برای سقف های کامپوزیت  ۸-۱۲ تیرچه بلوک را ۵-۷ و دال بتنی را ۱۰-۱۶ کیلوگرم بر مترمربع در نظر بگیرید.

ادامه مطلب …

جزوه از مبحث جوش و جوشکاری

به نام خدا

جزوه از مبحث جوش و جوشکاری

این جزوه شامل فصل های زیر می باشد:

فصل اول : جوشکاری با قوس الکتریکی و الکترود روپوش دار SMAW
فصل دوم : ایمنی در جوشکاری
فصل سوم : تجهیزات مورد استفاده در جوشکاریSMAW

ادامه مطلب …

چهار روش اجرایی وصله میلگرد ها در ساختمان و مقایسه آن ها

با توجه به طول محدود میلگرد های موجود در بازار، اغلب در هنگام اجرای سازه های بتنی بایستی با روش های مختلفی مثل وصله میلگرد ها یا با کنارهم قرار دادن آن ها تحت ضوابط خاصی میلگرد با طول مورد نظر خود را ایجاد کنیم. البته بایستی سعی شود که در طراحی و اجرا حتی الامکان از آرماتورها به صورت پیوسته و یکپارچه استفاده شود. در صورتیکه استفاده از وصله در آرماتورها اجتناب ناپذیر باشد بایستی از اجرای این وصله ها در محل لنگر حداکثر پرهیز نمود و تا حد امکان آن ها را در محل هایی با لنگر خمشی حداقل تعبیه نمود.

انواع وصله میلگرد :

  1. وصله پوششی lap splices
  2. وصله جوشی welded splices
  3. وصله با انتهای اتکایی end-bearing splices
  4. وصله مکانیکی mechanical splices

1- وصله پوششی :

این روش وصله میلگرد را می توان رایج ترین و ارزان ترین نوع وصله دانست. وصله پوششی با مجاور هم قرار دادن دو میلگرد در قسمتی از طولشان صورت می گیرد. طولی که دو میلگرد در کنار هم قرار می گیرند طول پوشش (lap length) یا طول وصله (splice length) نامیده می شود.

این نوع وصله به دو صورت اجرا می شود:

  • وصله پوششی تماسی (contact lap splices)

  • وصله پوششی غیر تماسی (non-contact splices)

در حالت غیر تماسی ،میلگردها در طول وصله خود، با یک فاصله مشخصی ازهم قرار می گیرند که این فاصله باید به اندازه ای باشد تا بتن به طور مناسب در بین میلگردهای وصله شونده نفوذ کرده و بین آن ها حفره ایجاد نگردد.
شرایط و ضوابط استفاده از وصله پوششی در میلگرد های تحت کشش و فشار و همچنین وصله میلگرد ها در ستون ها در مبجث نهم مقررات ملی ساختمان و ACI آمده است.

وصله میلگرد : وصله پوششی تماسی و غیر تماسی

وصله پوششی

 2- وصله جوشی :

به شرطی که کیفیت جوش بسیار عالی بوده و توسط دستگاه نظارت تایید شود؛ این نوع وصله میلگرد ، از نظر انتقال تنش بسیارخوب تلقی می شود.

انواع وصله جوشی میلگرد :

  1. جوش سر به سر مستقیم: جوش شیاری V شکل یک طرفه و دوطرفه (برای اتصال افقی دو میلگرد)، جوش شیاری V شکل یک طرفه با قطعه لوله پشتبند (برای اتصال افقی دو میلگرد با قطر مساوی)، جوش شیاری اریب یک طرفه و دو طرفه (برای اتصال قائم دو میلگرد)
  2. جوش سر به سر غیر مستقیم: این نوع اتصال با استفاده از صفحه وصله، نبشیِ وصله و یا میلگردهای وصله انجام می شود.
  3. اتصال پوششی جوش شده: این نوع اتصال به دو صورت اتصال پوششی مستقیم با میلگردهای در تماس و اتصال پوششی غیرمستقیم با میلگردهای جدا صورت می گیرد.
  4. اتصال T شکل جوش شده: این اتصال برای ارتباط دادن میلگرد بیرون آمده از انتهای اعضای پیش ساخته به صفحات اتصال و یا کف ستون به کار گرفته می شود.
وصله میلگرد : وصله جوشی سر به سر میلگرد

جوش سر به سر

3- وصله با انتهای اتکایی :

این نوع وصله ها برای انتقال تنش در میلگرد هایی که فقط تحت فشار هستند، کاربرد دارد. بنابراین استفاده از این نوع وصله ها فقط در دورپیچ ها یا اعضایی با خاموت بسته کاربرد دارد.

وصله میلگرد : وصله اتکایی

وصله اتکایی

4- وصله مکانیکی :

این نوع وصله یک وسیله مکانیکی است که عموما با پیچ کردن و ایجاد اصطکاک بین جداره های آن و میلگرد ها، انتقال تنش را از یک میلگرد به میلگرد بعدی فراهم می کند. با استفاده از اتصالات مکانیکی از باقی ماندن آرماتور به صورت مهار پوششی جلوگیری شده و ضایعات آرماتور نیز به حداقل کاهش می‌یابد. با وصله مکانیکی امکان متصل کردن میلگرد هایی با قطر متفاوت به صورت سر به سر یا پهلو به پهلو فراهم می شود.

دلایل مقاوم تر بودن وصله مکانیکی نسبت به وصله پوششی :

  1. در وصله پوششی عامل انتقال بار میان دو آرماتور، وجود بتن محصور کننده در اطراف آن‌ها است و در صورت صدمه دیدن بتن، وصله پوششی عمل نخواهد نمود. ولی در وصله مکانیکی انتقال بار وابسته به بتن نیست که این ویژگی باعث تأمین مقاومت وصله در تمامی شرایط باربری سازه خواهد شد.
  2. امکان وصله بدون محدودیت در هر موقعیتی در سازه بتنی، مانند محل مفصل پلاستیک.
  3. ایجاد وصله یکپارچه بین آرماتورها و در نتیجه یکپارچه عمل نمودن آرماتور در محل وصله به هنگام اعمال نیرو‌ های رفت برگشتی ناشی از زمین لرزه. 
  4. و…
وصله میلگرد : وصله مکانیکی

وصله مکانیکی

introSlideintroSlide

فوم بتن – بتن ثانویه

فوم بتن ( بتن سبک ) بتنی است که چگالی آن از بتن معمولی کمتر بوده و به همین علت نقش موثری در کاهش بار مرده ی ساختمان دارد. این پوشش نوین، از اختلاط سیمان، آب، ماسه نرم و فوم حاصل می شود. فوم ماده ای کف زا است که به علت ایجاد کف (حباب هوا) منجر به ایجاد خلل و فرجی در بتن شده و در نتیجه از چگالی آن می کاهد. عمل تولید کف توسط دستگاه مخصوصی صورت می گیرد که ضمن اختلاط ملات سیمان و ماسه با حباب های هوا، خمیری روان ایجاد می کند که به صورت درجا در قالب جای می گیرد. این خمیر پس از گیرش دارای وزنی معادل ۳۰۰ الی ۱۶۰۰ کیلو گرم در متر مربع خواهد بود.

فوم بتن

فوم بتن

ادامه مطلب …