قالب و قالب برداری – بخش اول

بخش اول : قالب و قالب برداری

انواع روشهای اجرایی قالب بندی در ساختمان

فهرست کلی مطالب:
فصل اول : مشخصات عمومی
فصل دوم: انواع قالب
فصل سوم :اجزاء قالب
فصل چهارم :اجرای قالب

تاریخچه:
جبران خرابی های ناشی از جنگ جهانی دوم و افزایش جمعیت و همچنین اثبات بتن به عنوان مصالح مقاوم، ساخت و ساز را در کانالی هدایت کرد که امروز در پروژ های عمرانی در سراسر جهان بتن ، میلگرد و قالب جزء اساسی ترین مصالح وابزارکار عمران شناخته می شود.

به دلیل خمیری بودن بتن و اهمیت قالب در نما، استحکام، تامین پیچیدگی کار، قابلیت

اجراء ،سرعت در پروژه و ضریب استهلاک از نظر اقتصادی موضوعی بود که سپردن کار به دست

استاد کار نجار کارگاه که به سلیقه، موارد خواسته شده را تامین نماید کار عاقلانه ای نبود.

علم قالب سازی با جمع آوری اطلاعات از مهندسین مشاوره و استادکاران با تجربه ماقبل خود و ایجاد دفتر فنی و طراحی جهت مطالعه پروژه در جهت تامین نیاز های زیر رونقی تازه یافت.

1- قابلیت در ترکیب پذیری هندسی مختلف 2- ضریب تکرار بالا قالب 3- کیفیت بهتر در اجرا

4- سرعت بیشتر درنصب 5- افزایش مقاومت با افزودن اضافه شوها

6- ایجاد سیستم های سازگار با اجرا 7- استاندارد قطعات در ابعاد و ترکیب 8- کاهش هزینه قالب بندی در کل

پروســــــه تولید قالـــــــب: 1- طراحی
2- تحقیقات و استاندارد
3- بخش نمونه سازی
4- آزمایشگاه
5- کنترل کیفی

فصل اول
1)قالب چیست
2)مشخصات قالب ایده آل
3)مواد اولیه برای ساخت قالب
4)نیروهای وارد برقالب
5)بارهای موثر در طراحی قالب
6)مشخصات اجرایی قالب
7)طراحی قالب

در ساختمانها و ابنیه بتنی قالبها، که در حقیقت ظروف موقتی با شکل و فرم مورد نظر برای نگهداری میل گردها (آرماتور) و بتن خیس تازه هستند، نقش مهمی به عهده دارند. قالب بندی قسمت عمده ای از مخارج ساخت و اجرای اسکلت های بتنی و اجزای بتنی ساختمان را به خود اختصاص می دهد. هزینه مصالح، ساخت و اجرای قالبهای بتنی بستگی به شکل قالب و دشواری ساخت آن و نوع مصالح مصرفی دارد. در پاره ای از موارد ممکن است قالب بندی تا بیش از 75 درصد هزینه یک عضو بتنی را به خود اختصاص دهد.
یک قالب، در عین حال که باید دارای فرم مورد نظر بوده و از نظر اقتصادی قابل قبول باشد، باید استحکام و ایمنی کافی داشته باشد.

مقدمه:

قالب چیستˁ قالب سازه ای موقتی برای در برگرفتن بتن قبل از سخت شدن و کسب مقاومت کافی برای تحمل بارخود است

برای آنکه یک قالب از نظر اقتصادی با صرفه بوده و هزینه های مصرفی برای ساخت آن به حداقل برسد باید به نکات زیر توجه نمود:
1ـ مخارج تهیه مصالح و ساخت قالب متناسب با نیازهای مورد مصرف آن باشد.
2ـ مصالح مصرفی برای ساخت قالب با دقت کافی انتخاب و تهیه شود به نحوی که بین دفعات استفاده از قالب و تداوم فعالیتهای کارگاه از نظر اقتصادی تعادل برقرار باشد. به عبارت دیگر هرچقدر امکان تعداد دفعات بیشتر استفاده از قالب وجود داشته باشد به همان میزان در استحکام آن و انتخاب نوع مصالح مرغوب باید توجه بیشتری مبذول داشت.

3-طراحی قالب باید به نحوی انجام شود که در چهارچوب خواسته های معماری و سازه ای بتوان به تعداد دفعات هر چه بیشتر مصرف کرد و تطبیق و تنظیم آن برای کارهای بعدی تکراری سهل و راحت باشد. تعادل موارد فوق باید طوری باشد که قبل از شروع قالب بندی امکان محاسبه مخارج آن مقدور بوده و از نظر اقتصادی به صرفه و توجیه پذیر باشد. مراقب هزینه های فنی و اقتصادی ترمیم بتن باشیم

4‍ـ روش مناسب و وسایل کافی برای حمل، بلند کردن و سوار نمودن قالبها در محل کار انتخاب و پیش بینی شده باشد.
5ـ انواع مصالحی که ممکن است به کار برده شوند، نظیر قالبهای فلزی و یا چوبی باید مورد توجه و بررسی قرار گیرند و هر کدام که برحسب مورد مناسب تر تشخیص داده شد انتخاب شود. قالبهای چوبی معمولاً سبک تر و لذا امکان ساخت قطعات بزرگتر و استفاده از آنها بیشتر از قالبهای فلزی نظیرشان است. در عوض قالبهای فلزی را به دفعات بیشتر از قالبهای چوبی می توان مصرف نمود.

Birdage builder

انتظارات از یک قالب خوب ( عملکرد قالب ) :
1) بتن را در شکل مورد نظر در محدوه رواداریهای مجاز نگاه دارد
2) به سطح بتن نمای دلخواه بدهد
3) وزن بتن را تا زمان سخت شدن و کسب مقاومت کافی تحمل کند
4) بتن را در برابر صدمات مکانیکی حفظ نماید
5) از کم شدن رطوبت و نشت شیره ی آن جلوگیری کند
6) در مقابل نیروهای ناشی از لرزاندن ، مرتعش ساختن بتن ( ویبره زدن ) مقاومت کند
7) میلگردها و سایر اجزاء و قطعاتی را که در داخل بتن باید قرار بگیرند در محل مورد نظر نگاه دارد
8) بدون آسیب رساندن به بتن از آن جدا شود

هزینه سازه بتنی

طراحی سیستم قالب بندی، که باید به نیازهای زیر در هر پروژه جوابگو باشد.

1- بازو بست قا لب در حداقل زمان

2- سهولت حمل و نقل به وسیله کارگر در قطعات کوچکتر و جابجایی به وسیله ماشین و جرثقیل در قطعات ترکیب شده بزرگتر نسبت به امکانات پروژه

3- ترکیب قطعات در اجرای پی، ستون گرد و چند ضلعی پوتـر های اصلی و فرعی، دال ها ، دیوار های کوتاه ، بلند، شیبدار ومایل

4- قابلیت ترکیب و سیستم پذیری جهت یکپارچگی در نصب و جابجایی سریع، تنظیم قابل اطمینان برای فشار بتن و جابجایی با تاور و جرثقیل

5- بازدهی و بهره وری اقتصادی

انواع قالب ها: 1- قالبهای چوبی 2-قالبهای فلزی 3 – قالبهای لغزان 4- قالبهای تونلی 5 – قالب های آجری 6 – قالبهای میزی 7- قالب های خاص

مصالح قالب بندی :
ـ چوب و پلی وود
ـ فایبر گلاس
ـ ورق ها و نیمرخ های سبک فولادی
ـ آلومینیوم

چوب :
* چوب از مصالح متداول ساخت قالب بتن است .
* از عوامل استفاده سهولت کار باچوب و سبکی آن است .
*اکثر چوبهای مصرفی وارداتی روسیه و فنلاند هستند که به چوب روسی معروف است . به علت قیمت زیاد کمتر از چنین چوبی استفاده می شود .

چوب در انواع زیر مورد استفاده قرار میگیرد :
الوار و چهار تراشه (تخته)
تخته لایه ( چند لایه )
نئوپان 
فیبر

ابعاد و شکل قطعات چوبی در ساخت قالب:

تخته لایه( چند لایه) چیست؟
* از لایه های نازک چوب توسط چسب های مخصوص به یکدیگر چسبیده اند تشکیل می گردند .
* برای ساخت تخته لایه ، ابتدا چوب را به شکل ورقه ها ، لایه های نازک بریده ، بین لایه ها چسب می زنند سپس با فشار و گرما به یکدیگر پرس می کنند .
* تعداد لایه ها فرد بوده .
* الیاف لایه ها را در دو لایه متوالی عمود بر هم قرار می دهند .

*از تخته لایه فقط بعنوان رویه ی قالب می توان استفاده کرد .
*دائماًدر تماس با رطوبت بتن است در نتیجه تخته لایه دارای روکش لاکی از جنس پلیمر است که آنرا در مقابل نفوذ رطوبت مقاوم می سازد

.

نئوپان :
* از اختلاط خرده چوب ( همه گونه ضایعات چوب اعم از ساقه ،پوست وبرگ)با چسب و قالب دادن توسط فشار و گرما بوجود می آید .
* محصول حاصل چوب ضعیفی است در مقابل رطوبت بسیار حساس است .
است . حساسیت MDF در مقابل رطوبت کمتر است
* اخیرا بعلت گرانی از نئوپان استفاده نمی شود .

فیبر : * مخلوطی از خرده چوب( دم اره) با چسب می باشد که تحت فشار و گرما پرس شده و با ضخانت چند میلیمتر در دسترس است . * بعنوان رویه کوبی در قالب نما استفاده می شود و فقط یکبار استفاده می شود .

کامپوزیت چوب -پلاستیک

آلومینیوم :
* بعلت سبکی بهترین جایگزین چوب است .
* بیشتر بعنوان پشت بند قالب استفاده می شود .
* وزن مخصوص آن ton/m3 2/7 می باشد.

فایبر گلاس : * ماده ای مرکب است که اجزای اصلی آن رزین پلی استر و الیاف شیشه می باشد . * الیاف شیشه مقاومت مکانیکی ایجاد کرده و رزین پلی استر این الیاف را به هم می چسباند .

فایبر گلاس مقاومت خمشی مطلوبی ندارد و باید توسط پشت بندهای کافی تقویت شود .
فایبر گلاس برای قالب بندی سطوح منحنی استفاده می شود .

نیمرخ های سبک و ورق های فولادی :
* نیمرخ سبک سرد تا شده و ورق های فولادی از متداول ترین مصالح برای ساخت قالب است .
* بعلت کمبود شدید منابع داخلی چوب و قیمت قابل توجه چوب وارداتی استفاده از قالب فولادی رواج یافته است .
* ورق های فولادی مورد مصرف از نوع نرمه در بازار به نام ورق های روغنی معروف است .
* ورق های روغنی شکل پذیری مطلوبی دارند .

قالب چیست ؟ سازه ای موقتی است برای در بر گرفتن بتن قبل از سخت شدن و کسب مقاومت کافی برای تحمل بار خو.د است
مجموعه قالب بندی :
* رویه قالب
* بدنه قالب
* پشت بند ها
* کلافها
* چپ و راستها و نظایر آن

رویه قالب:

پشت بند:

اجزاء قالب بندی : بولت عصایی

اجزاء قالب بندی: بولت و میان بولت

میان بولت پلاستیکی

پانل:

اجزاء قالب بندی
پین وگوه

بست قورباغه ای:clamps

انواع گیره:

اسپیسر:

برای ایجادپوشش بتن روی میلگردها از فاصله دهنده ها یا لقمه استفاده می شود جنس این مصالح عمدتا از نوع pvcو یا قطعات بتنی می باشد و در حین آرماتور گذاری وقالب بندی در نقاط مختلف قرار می گیرد

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:

اجزاء قالب:
کار فیلر چیست : * در یک طرف حالت کشویی و روی قالب قابلیت حرکت دارد . * از فاصله 10-0/5سانتیمتر را پوشش می دهد .

قالب های مدولار:

انواع کنج مدلار:

تعریف داربست : سازه ای موقتی است برای نگهداری قالب در موقعیت مورد نظر ، شامل موارد زیر:
* شمع بندی
* پایه های قائم
* صفحات افقی
* بادبندها
* زیر سری ها و نظایر آن

پایه های اطمینان : به منظور جلوگیری از تغییر شکل های تابع زمان در قطعات بتن آرمه تازه قالب برداری شده ، پس از برداشتن قالب سطوح زیرین قطعات بتن آرمه ، پایه هایی در زیر آنها باقی می گذارند که پایه های اطمینان نام دارد .
پیش بینی پایه های اطمینان در چه مواقعی اجباری است :
1) تیرهایی به دهانه بزرگتر از 5 متر
2) طره ای به طول بیشتر از 2/5 متر
3) دالهایی به دهانه بزرگتر از 3 متر
4) دالهای طره ای به طول بیشتر از 1/5 متر
* فاصله هر دو پایه اطمینان مجاور نباید از 3 متر تجاوز کند

قالب بندی با مصالح فلزی :
* قالب فلزی بعلت داشتن مدل های ثابت جایگزین قالبهای چوبی شده اند .
* قالب های فلزی به همراه لوله های داربست برای پشت بند وشمعها و حایل ها
برای مهار همچنین اتصالات واسطه ای ( پیم و پیچ و گیره و … ) بافت مقاومی دارند .
* از نظر پایداری ، دوام ، ایمنی ، اطمینان بخش هستند . به سادگی باز و بست می شوند.
* نمای بتن بدست آمده از این نوع قالب بندی بسیار صاف است .
* تنها خطوط مابین قالبها باقی می مانند .
* سطح فلزی از ورق سیاه به ضخامت 3 میلیمتر و تسمه های اتصال و پشت بند ها بسته به فشار ناشی از بارگذاری محاسبه می شوند . * در حالت معمولی ضخامت آنها 4-3 میلیمتر است و گاه تا 6 میلیمتر تغییر می کند . * عرض کلیه تسمه ها 5 سانتیمتر است .

مزایای قالب فلزی :
1) عمر طولانی
2) سرعت عمل بیشتر
3) سطح صاف بتن ریخته شده
4) ایمنی بیشتر به سبب مقاومت زیاد و عدم بروز آتش سوزی در این قالبها
5) عملیات کمتر )درمقایسه با ساخت قالب های چوبی)
6) قابلیت تغییر در ظرفیت و مقاومت آن
7) تمیز بودن محیط کار
8) 100% تولید داخلی
9) قابلیت استفاده مجدد به دفعات خیلی زیاد

اتصال قالب فلزی :
* تسمه های کناری صفحات و اجزای قالب بندی دارای سوراخهایی هستند که فاصله محور تا محور آنها 5 سانتیمتر است
* این امکان را فراهم می کند که بتوان از پیچ و مهر یا گیره های پشت قالبی در هر جایی از قالب استفاده کرد
* فواصل کناری قالب ها به گونه ای تنظیم شده اند که در صورت توسعه قالب بندی فاصله محور تا محور سوراخها 5 سانتیمتر حفظ شود .
* بعضی از قالب های فلزی در دو وجه عمود بر هم پین و در دو وجه دیگر سوراخ دارند که توسعه قالب ها بدون استفاده از اتصالات خاصی امکان پذیراست و سرعت عمل زیادی دارند .
*در سقفها از نوع بدون پین این قالبها استفاده می شود و اتصال توسط پیچ و مهره می باشد

نیروهای وارد برقالب:
بتن ریزی و لرزاندن بتن
حرارت ناشی از آب گیری سیمان
بستن وباز کردن قالب

بارهای موثر در طراحی قالب : * بار مرده * بار زنده * وزن بتن و آرماتور * فشار جانبی بتن
بار مرده :
وزن قالب و اتصالات آن را شامل می شود
* وزن قالب با تمام متعلقات بر حسب جنس آن از چوب یا فولاد باشد
بین250- 50 می باشد .kg/m2

بار زنده : * در حین بتن ریزی ،وزن مصالح ، وزن افراد و گروه بتن ریز شامل بار زنده است که معادل 250است . kg/m2 * در صورت استفاده از تجهیزات موتوری سنگین این وزن تا 350قابل افزایش است . نکته : مجموع بار مرده و زنده نباید کمتر از 480 kg/m2 فرض شود

وزن بتن و آرماتورPc: :
* در قالب افقی ، مثل قالب دال ، وزن بتن تازه از بارهای اساسی در طراحی است
* وزن مخصوص بتن مسلح 2500 توصیه می گردد kg/m3

فشار باد برقالب:

فشار جانبی بتن: * در قالبهای قائم ، مثل قالب دیوار یا ستون ، فشار جانبی بتن بار اصلی در هنگام طراحی است . * بتن تازه و خمیری ، همانند مایعی با وزن مخصوص 2400رفتار می نماید.kg/m3
از عوامل موثر در فشار بر روی جداره قالبها :
* سرعت بتن ریزی
* درجه حرارات بتن
علاوه بر موارد فوق عوامل زیر نیز بر فشار جانبی تاثیر می گذارند:
1) نوع ارتعاش بتن
2)ضربه ناشی از ریزش آزاد بتن بر روی قالب
3) اسلامپ ( روانی )
* بتن باگیرش به شکل جامد در آمده و فشار جانبی آن از بین می رود

در حالت خمیری فشار جانبی بتن تابع فشار هیدرو استاتیک است و مقدار آن از رابطه زیر محاسبه می شود:

فشار جانبی دیوارها:

فشار جانبی در ستونها:

مثال:

خیز قالب:

مشخصات اجرایی قالب :
* چنان کنار یکدیگر قرار گیرند که مانع هدر رفتن شیره بتن شوند .
* باید عاری از آلودگیها ، ملات ، مواد خارجی و …. بوده و قبل از هر بار مصرف باید با مواد رها ساز قالب پوشانده شوند .
* این مواد باید لایه ای یکنواخت و نازک روی سطح قالب ایجاد کنند بدن آنکه موجب آلودگی آرماتور شوند
* چنانچه کیفیت تمام شده بتن اهمیت داشته باشد نباید از قطعات قالب که در مراحل قبلی صدمه دیده اند برای این سطوح استفاده کرد .

Vand form oil

تنظیم قالب بندی : قالب بندی (قبل ، حین و بعد از بتن ریزی ) به دقت زیر نظر گرفته شده و در مراحل مختلف حفظ مجموعه قالب و داربست در محدوده رواداری های تعیین شده تنظیم شود.
قالب برداری:
1) قالب برداری و برچیدن پایه ها ، بدون اعمال نیرو و ضربه صورت گیرد که اعضا و قطعات بتنی تحت بارهای ناگهانی قرار نگرفته و بتن صدمه نبیند .
2) قبل از آنکه اعضا و قطعات بتنی ، مقاومت کافی برای تحمل وزن خود و بارهای وارده را کسب نماید نباید قالب ها و پایه ها برداشته شوند .
3) قالب ها وقتی برداشته می شوند که بتن قادر به تحمل تنشها و تغییر شکلهای وارده باشد.

زمان قالب برداری :
زمان قالب برداری به شرطی است که :
1) بتن از سیمان پرتلند معمولی یا سیمان پرتلند ضد سولفات است .
2) هنگام سخت شدن بتن ، دمای محیط به کمتر از 0 درجه سانتیگراد تنزل ننماید
3) در صورت استفاده از سیمان زودگیر ، ارقام جدول قابل کاهش است
4) در صورت استفاده از سیمان دیرگیر ، ارقام جدول قابل افزایش است

قالب بندی با مصالح چوبی :
* چوب مورد مصرف باید ویژگیهای زیر را داشته باشد :
_صاف
_ بدون پیچ و تاب
_ سالم
_ بدون گره از نوع صمغ دار

الزامات:
* حداقل ضخامت برای قالب سطوح زیرین 3 سانتیمتر باشد
* حداقل ضخامت برای قالب سطوح قائم 2/5 سانتیمتر باشد
* برای پایه داربست، چوب راست و بدون ترک باشد
*قطر متوسط چوب گرد مصرفی در پایه ها نباید از 10 سانتیمتر کمتر باشد
*حداقل ابعاد در موردچهار تراشها 8 سانتیمتر است

* پایه های چوبی تا ارتفاع 4 متر به بالا در یک ردیف توسط قیدهایی بصورت چپ و راست به یکدیگر کلاف شوند

* برای انتقال بار بخشهای فوقانی به زمین ، تخته هایی به ضخامت کافی بنام زیر سری زیر پایه ها گذاشته می شود .

*برای اتصال قطعات چوبی در قالب بندی چوبی از میخ استفاده می شود .

*برای تثبیت و تراز کردن قالب از گوه چوبی استفاده می شود