مراحل ساخت فوندانسیون در اسکلت بتونی
فوندانسیون یا زیر سازه قسمتی از سازه است که غالباً پایین تر از سطح زمین قرار می گیرد و نیروهای ناشی از سازه را به خاک یا بستر سنگی زمین انتقال می دهد.
غالباً زمین هایی که در آنها ساختمان سازی انجام می شود تراز نیستند و دارای پستی و بلندی و ناهمواری هستند.
از این رو ابتدا زمین را تراز می کنیم تا ساختمان روی یک سطح مبنای صاف ساخته شود.
بعد از تراز کزدن زمین مرحله بعدی پی کنی است . پی کنی اصولاً زیر ستون ها و دیوار های باربر انجام می گیرد.
پی ها به سه دسته تقسیم می شوند:
1- منفرد
2- نواری
3- گسترده
برای دیوار های سرتاسری از فوندانسیون نواری استفاده می شود. برای ستون های تک و فاصله دار از پی های منفرد استفاده می شود و در زمین های که تحمل باربری کافی در مقابله با نیورهای وارد در ابعاد پی های معمولی وجود مدارد از پی های گسترده استفاده می کنند.ای پی ها نیروها را در سطح گسترده ای پخش کرده و در نتیجه نیروی وارد را با توان باربری زمین متعادل می کند و نیز در ساختمان های بلند که فشار وارد بر پی زیاد است معمولاً از این نوع پط برای انتقال نیرو به زمین استفاده می شود. در این گونه پی ها شکل بارگزاری ه صورت موازی بوده و در امتداد یا امتدادهای خاصی انجام می گیرد. در بارگزاری های مرکب محدودیت بارگزاری در منطقه خاص یا در امتداد معین وجود ندارد . چون پی های موازی معمولاًَ دارای قسمت های عمودی و قسمت های خاص بارگزاری هستند فولاد زاری در آنها بدین صورت است که ابتدا تمام صفحه شبکه گزاری بتن ریزی می شود. سپس در قسمت های باربر محاسبه و وارد شبکه میلگرد گذاری خاصی طراحی و اجرا می گردد که به شبکه زیرین متصل می شود.
* پی سازی
پس از خاک برداری با کلیه محور های شمالی جنوبی و شرقی غربی از خط ثابتی که در زمین وجود دارد تعیین نماییم و این خط ثابت را به وسیله ای در خارج از محوطه که پی سازی در آن انجام می شود مشخص نموده و ثابت نگه داریم .
آنگاه به وسیله این امتداد ها قالب پی های نقطه ای را با تخته یا آجر قالب بندی می کنیم . قبل از اقدام به پی سازی باید از استحکام خاک محل مطمئن باشیم و بدانیم که آیا زمین محل ساختمان می تواند بار ساختمان را تحمل نماید یا خیر.
در ساختمان های بزرگ این کار توسط آزمایشگاههای مکانیک خاک انجام می شود و مقاومت مجاز زمین تعیین می گردد ولی ساختمان های کوچک باید طبق آنچه که قبلاً گفته شد ا آزمایشات قبلی مقاومت مجاز تقریبی زمین را تعیین کنیم . پس از تعیین محور ها و قالب بندی چنانچه از قالب آجری استفاده می نماییم باید داخل آن را با یک ورقه از پلاستیک بپوشانیم تا مانع مکیدن آب بتن توسط آجر شویم و اگر از قالب چوبی استفاده می نماییم باید کلیه قالبها را از داخل با روغن چرب کنیم باید توجه داشته باشیم که آرماتورهای داخلی پی چرب نشود.
زیرا اگر آرماتورهای پی چرب شود بتن به آن نمیچسبد و قطعه یک پارچه نخواهد شد و آنگاه باید شبکه کف پی را قبلاً نقشه بافته شده و آماده است را در ته پی قرار دهیم که اگر در ته پی از بتن مگر استفاده می نماییم حداقل فاصله خارجی شبکه زیر پی از بتن مگر 3 سانتی متر است و اگر از ریختن بتن مگر صرفه نظر کردیم حداقل این فاصله 6 سانتی متر می باشد .
حداقل ارتفاع پی نقطه ای در محل تلاقی با ستون 30 سانتی متر و حداقل ارتفاع آن در لبه پی نباید از 15 سانتی متر کمتر باشد. ولی باید ارتفاع پی های نقطه ای در هر مورد با توجه به بار وارده وسلیه مهندس محاسب تعیین در نقشه محاسباتی قید شود.
پی های نقطه ای تا ارتفاع 40 سانتی متر را باید به وسیله یک پله اجرا نمود و از 45 سانتی متر تا 25/1 متر می توان به صورت 2 پله و از ارتفاع 40 سانتی متر را باید به صورت یک پله اجرا نموده و از 45 سانتی متر تا 25/1 متر را می توان به صورت 2 پله و از ارتفاع 25/1 متر به بالا را می توان بصورت چندپله اجرا نمود . در هر حال پله ها باید طوری باشد که اگر از انتهاهی ستون خطی به زاویه 45 درجه رسم نماییم این خط داخل پله ها قرار دارد.
اگر پی نقطه ای به صورت مستطیل باشد حداقل نسبت به بعد کوچک و بعد بزرگ آن نباید از هیک به سه کمتر باشد .
پی های نقطه ای حداقل باید از دو جهت به وسیله شناژ ثبتی به پی های همجوار خود متصل باشد. حداقل ابعاد این کلاف بتنی باید 30 سانتیمتر بوده و به وسیله 4 میلگرد طولی حداقل به قطر 12 میلیمتر مسلح باشد. این فولادهای طولی باید با خاموت ها به قطر حداقل 5 میلیمتر و به اصله حداکثر 25 سانتیمتر به یکدیگر بسته شوند و یک قفسه یافته شده شناژ، باید در تمام طول پی ادامه ادامه یافته و به شناژ طرف دیگر پی متصل باشد. حداقل بتن روی قفسه شناژ 3 سانتیمتر باشد.
فاصله میلگردهای شالوده از همدیگر نباید از 10 سانتی متر کمتر باشد و حداقل قطر میلگرد های داخل شالوده نباید از 10 میلیمتر کمتر باشد . آرماتور های کف شالوده باید در دو جهت در تمام بعد شالوده ادامه یابد ولی اگر طول پی از سه متر تجاوز کند می توان آرماتورها را یک در میان کوتاهتر اختیار نمود ولی طول آرماتور های کوتاه شده نباید از هشت دهم طول اصلی کمتر باشد .
آرماتور های ریشه یا انتظار که برای اتصال شالوده به ستون به کار می رود باید تا سطح آرماتورهای زیرین پی ادامه داشته باشد ولی اگر ارتفاع پی از 25/1 متر تجاوز کند می توان فقط چهار عدد آرماتور های گوشه های ستون را تا آرماتور زیرین پی ادامه داده و بقیه ی آرماتورهای ستون را به اندازه ی 40 میلیمتر داخل بتن قرار داد .
کلیه ی آرمتورهای ریشه باید در انتها دارای خم نود درجه باشد . این آرماتورها باید بوسیله خاموت به یکدیگر متصل شده و داخل پی به خوبی مستقر شود و یا به عبارت دیگر باید خاموت های ستون تا داخل پی ادامه یابد .
طول آن قسمت از آرماتور ریشه که باید خارج از پی قرار گیرد تا میلگرد های ستون به آن بسته شود باید بوسیله ی مهندس محاسب تعیین گردد . ولی هیچ کاه نباید 50 الی 60 سانتی متر کمتر باشد . اگر نتیجه محاسبات بیش از اعداد داده شده در این قسمت باشد باید اعدادبدست آمده بوسیله محاسبات انجام شود .
قبل از بتن ریزی باید حتماً یکبار دیگر فاصله ی محور آرماتور های ریشه کنترل شده و با نقشه مطابقت گردد . کلیه ی میلگرد های دیگر نیز باید کنترل شود . کف پی و اطراف آرماتورها باید کنترل شده و مواد زائد از آن خارج گردد . بست های اتصال می باید کنترل شود . در موقع قالب برداری پی باید دقت شود تا به بتن تازه ریخته شده ی آسیبی نرسد و قالب ها تکه به تکه به آرامی جدا شود . اگر از قالب آجری استفاده شده و ورقه ی نایلون روی آجر کشیده شده باشد بهتر است از آجر ها صرف نظر کرده و اقدام به برداشتن آجر نماییم . زیرا در این صورت آجر و بتن به یکدیگر کاملاً چسبیده و جدا کردن آن غیر ممکن می باشد و اگر قبل از سخت شدن بتن بخواهیم آجرها را جدا کنیم حتماً پی آسیب می بیند .
* مراحل نصب ستون
در ستون هایی که به طور عمده تحت تاثیر فشار محوری قرار دارند از نقطه اقتصادی به صرفه است که قسمت اعظم بار به وسیله بتن تحمل شود اما ه دلایل مختلف همیشه فولاد در ستون بتنی به کار برده می شود. (در عمل ستون های محوری کمتری تحت تاثیر نیروهای محوری خالصی قرار دارند) . واگذاری قسمتی از تحمل نیروهای فشاری به فولاد صرفه جویی در مقطع ستون بتنی است. کار ستون بتنی تحمل فشارهای محور و گاه فشارهای جانبی و انتقال آن به قسمت های پایین تر (فوندانسیون ها ) است.
انواع ستون از نظر سطح مقطع ه چهار شکل است:
1- ستون های با مقطع مربع
2- ستون های با مقطع مستطیل
3- ستون های با مقطع چند ضلعی منظم
4- ستون های با مقطع دایره
* قالب بندی ستون ها :
برای قالب بندی ستون ها ابتدا ابعاد ستون را از روی نقشه تعیین نموده و دو ضلع قالب را به همان میزان از تخته های مناسب بریده و به چوبهای چهار تراشی که به آن پشتبنده می گویند میخ می کنند. با توجه به اینکه در قالب ستون ها دو ضلع مقابل داخل دو ضلع دیگر قرار می گیرد. در نتیجه پهنای دو ضلع قالب باید به اندازه کلفتی تخته در ابعاد قید شده در نقشه بیشتر باشد تا از داخل ابعاد مورد نظر را به ما بدهد . باید توجه نمود که پشتبندهای اضلاع مقابل اولاً در حدود ده الی پانزده سانتی متر از پهنای قالب بیشتر باشد در ثانی شیب بندهای اضلاع و قابل دست و مقابل همدیگر قرار بگیرند تا در مقابل اتصال چهار ضلع ستون به یکدیگر تا بستن سیم به این زایده ها امکان اتصال آنها به یکدیگر به سهولت انجام پذیرفته است. حداکثر فاصله یک پشت بندها از همدیگر از 80 سانتی متر تجاوز نماید، این پشتبندها یا به وسیله میلگرد و مهره ظیا سیم به یکدیگر اتصال پیدا می کنند . در مورد ستون ها معمولاً به محض اینکه بتون حالت روانی خود را از دست دهد و بتواند شکل هندسی خود را حفظ کند قالب آن را باز می کنند و این در حدود چهل و هشت ساعت بعد از بتن ریزی می باشد.
در مواقع بازکردن قالب باید توجه شود که قالب را با احتیاط طوری از بتن جدا .نمایند که گوشه های تیز ستون خراب نشود .
برای جلوگیری از این کار بهتر است در گوشه های قالب فیلتر هایی مثلثی شکل نصب نمایند تا در داخل قالب یخی کوچکی ایجاد گردد تا بتون رطخته شده در داخل قالب تیز گوشه نبوده و در نتیجه شککننده نباشد و قالب ستون باید حتماً پس از چهل و هشت ساعت باز شود زیرا در غیر این صورت آب دادن بتن به راحتی امکان پذیر نیست و ممکن است بتن خشک شده و بسوزد .
باید توجه نمود که در هنگام نصب قالب ستون ها باید کاملاً شاقولی نصب شود. زیرا اگر ستون کاملاً شاقولی نباشد بارها وارده محوری نبوده و ممانها محاصبه نشده و در آن به وجود آمده و موجب تخریب ساختمان می گردد. ضخامت داخل قالب باید کاملاً صاف و بدون ناهمواری باشد تا ابعاد ستون در تمام طول آن یکنواخت باشد.
حداقل ضخامت تخته مورد استفاده برای قالب بندی ستون ها 3 سانتی متر می باشد.
باید در پاظی هر ستون سوراخی در ابعاد 10×10 سانتیمتر تعبیه شود. تا تراشه های چوب و مواد اضافی را از آنجا خارج نموده و در موقع بتن ریزی آن سوراخ را مسدود نمود . تثبیت موقعیت ستون باید تنها به وسیله تیرهاط چوبی که در چهار جهت در پای ستون روی کف قرار داده شده انجام گیرد و ریختن بتون در پای ستون به ابعاد ستون برای تثبیت موقعیت آن به هیچ وجه مجاز نیست زیرا طاین بتن را که در کارگاه اصطلاحاً به آن رامگا می گویند وز قبل می ریزند و بتن تازه ستون به آن نمی چسبد و همیشه نقطه ی ضعفی در آن باقی می ماند. قالب بندی هر ستون باید مستقیماً دارای استایی کافی باشد و تکیه دادن قالب بندی یا داربست آن به ستون های مجاور نیست.
* سقف های بتنی
در مورد ساختمان های بتنی آنچه در ایران معمول است اغلب تیرچه بلوک می باشد . گاهی نیز از دال بتنی پیش ساخته یا بتن ریخته شده در محل استفاده می نمایند.
و در مورد دال بتنی پیش ساخته احتیاج با قالب بندی نیست. زیرا کارخانه سازنده با توجه به دهانه و بارهای مرده و زنده دالهای مورد لزوم را به عرض حدود یک متر ریخته و با جروثقیل در محل روی تیر های اصلی که قبلاً ریخته شده و کاملاً سخت گردیده است قرار می دهند ولی در مورد سقف های بتنی ریخته شده در محل و سقفهای تیرچه بلوک برای هر کدام احتیاج به قالب بندی مخصوصی می باشد.
برای سقفهای بتنی که احتیاج به قالب بندی مفصل تر و محکم تر دارند معمولاً از به هم میخ کردن تخته ها و تشکیل صفحه ای به ابعاد مورد نیاز استفاده می کنند که این تخته ها را روی داربست چوبی قرار داده آنگاه شبکه های فلزی (آرماتوربندی) را روی آن قرار می دهند و بتن ریزی می نمایند. و در مورد داربست سخت و تیرهای اصلی در طبقه همکف که پایه چوبی روی زیمن قرار می گیرد و حتی ممکن است این پایه ها روی خاک دستی واقع شود و در اثر و زن بتن که به پایه ها متصل می شود این پایه ها نشست کرده و تیر بتنی و یا سقف از جای خود حرکت نموده و از تراز خارج شده و در تنیجه شکم بر می دارد برای جلوگیری از این مطلب باید حتماً زیر این پایه ها تخته هایی به ضخامت 4 تا 5 سانتی متر و به عرض حدکود 25 سانتی متر به طول حدود 4 متر قرار داد فشار وارده از تیر یا سقف در اثر وزن بتن نقطه ای نموده و به سطح منتقل شده و خطر نشست پایه ها را کمتر نماید و به ا"ی تخته ها تخته زیر سر می گویند.
و برای تنظیم قالب بندی و سهولت در قالب برداری از گوه استفاده می نمایند . گوه قطعه چوبی یا سطح شیبداری است که در قالب بندی ساختمان های بتنی برای رگلاژ سقف زیر تیرچه چوبی قرار می دهند و استفاده از آن بدین طریق است که دو عدد گوه زیر هر پایه قرار می دهند و به وسیله چکش آنها را در جای خود محکم نموده آنگه آن را به وسیله گچ در جای خود ثابت نگه می دارند تا خطر هرگونه جابجایی پایه به حداقل برسد.
بوسیله همین گوه ها تیر یا سقف را کامل می نمایند . زیرا هر قدر گوه به داخل برود پایه ها در سطح بالاتری قرار می گیرند. گوه باید از چوب سختی مانند بلوط یا گردو باشد و به وسیله یک عدد میخ تثبیت شود.
حداکثر شیب یک گوه یک به چهار می باشد و حداقل ضخامت انتهای باریک آن یک سانتی متر است و حداقل عرض آن مساوی تیری است که روی ان قرار می گیرد . گذاشتن پایه روی آجر خشکه مجاز نیست .
برای پایه های داربست بعضی مواقع از لوله های فلزی استفاده می کنند . که به وسیله اهرمی بالا و پایین می روندو به آن اصطلاحاً جک می گویند در ساختمان های سری سازی برای سقف ها از قالب فلزی استفاده می نماید و آن به صورت میز قابل رگلاژی است که بلندی پایه آن به اندازه هر طبقه می باشد.
و بعد از ریختن ستون ها میز را در محل خود قرار داده و به آرماتور بندی و پی ریزی اقدام می نماید.
در مورد سقف های تیرچه بلوک احتیاج به بستن تمام سقف یا تخته نیست بلکه باید کمر تیرچه ها به فاصه حدود 2 متر بسته شود تا از شکم دادن آن جلوگیری شود . برای داربست سقف های تیرچه بلوک نیز باید همان هطالبی که در مورد سقفهای ثبتی گفته شد رعایت کرد.
* آرماتوربندی
آرماتوربندی از حساسترین و بادقت ترین قسمت های ساختمان ثبتی می باشد زیرا همانطور که قبلا ً گفته شد کلیه نیروهای کششی در ساختمان به وسیله میلگرد ها تحمل می شوند. بدین وسیله در اجرای آماتوربندی ساختمان های بتونی باید نهایت دقت به عمل آید . برای تعیین قطر و تعدادهای میلگردهای هر قطعه بتنی دو منبع تعیین کننده وجود دارد .
اول- محاسبه
دوم- آیین نامه
دو مورد اول مهندس محاسب با توجه به مشخصات بتنی بارهای وارد قطر میلگرد را تعیین نموده و در نقشه های مربوطه مشخص نماید .
* توضیح مختصر در مورد تیر
تیر ها قسمتی از ساختمان بتنی می باشند که بار سقف را به ستون منتقل نموده و ستون به پی و بالاخره پی به زمین منتقل می نمایند . بعد از اتمام بتن ریزی کلیه ی ستونها و قالب برداری لز آنها اقدام به قالب بندی تیر های اصلی می نمایند .
در ساختمانهایی که سقف آن تیرچه بلوک بوده و یا دال بتنی دیخته شده در محل می باشد معمولاً سقف و تیر را یکپارچه بتن ریزی می کنند ولی در ساختمانهایی که از سقف پیش ساخته استفاده می شود ابتدا تیر های اصلی را آرماتور بندی نموده و بتن ریزی می نمایند . آن گاه سقف را روی آن قرار می دهند .
تیر های بتنی اغلب با مقطع مربع یا مستطیل می باشند . در ساختمانهای بتنی از تیر T شکل نیز استفاده می نمایند . مقطع تیر ها در ساختماهای بتنی معمولی در تمام طول تیر ، تغییر نمی کند . ولی گاهی برای صرفه جویی مقطع تیر را در طول تیر تغییر می دهند یا به صورت ماهیچه در نزدیکی تکیه گاه سطح مقطع را اضافه می نمایند . ولی در هر حال تغییر سطح مقطع باید تدریجی بوده و نسبت افزایش ارتفاع در طول تیر از یک به سه تجاوز ننماید .
* دیوار های بتنی
از دیوارهای بتنی در حالت های مختلف در ساختمانها و بناهای فنی استفاده می شود . دیوارها را از نظر سازه می توان به پنج دسته طبقه بندی کرد .
1- دیوار حائل
2- دیوار باربر
3- دیوارهای غیر باربر
4-دیوار های زیرزمین
5- دیوارهای برشی
25