دانلود پروژه کارآموزی عمران - ساخت یک ساختمان

کارآموزی عمران

مقدمه

گودبرداری :

برای گودبرداری های بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و غیره استفاده شود. در اینگونه موارد برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه معمولا از سطح شیبدار استفاده می‎گردد. بدین طریق که در ضمن گودربرداری سطح شیبداری در کنار کود برای عبور کامیون و غیره ایجاد می‎گردد که بعد از اتمام کار، این قسمت وسیله کارگر برداشته می‎شود.

تا چه عمقی گودبرداری را ادامه می‎دهیم

ظاهرا حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می‎باشد. به علاوه چند سانتیمتر بیشتر برای فرش کف و عبور لوله‎ها (در حدود 20 سانت یمتر که 6 سانتیمتر برای فرش کف و 14 سانتیمتر برای عبور لوله می‎باشد.) که در این صورت می‎باید محل پی‎های نقطه‎ای یا پی‎های نواری و شناژها را با دست خاک‎برداری نمود. ولی بهتر است که گودبرداری را تا زیرسطح پی‎ها ادامه بدهیم، زیرا در این صورت اولا برای قالب‎بندی پی‎ها آزادی عمل بیشتری داریم. در نتیجه پی‎های ما تمیزتر و درست‎تر خواهد بود و درثانی می‎توانیم خاک حاصل از چاه‎کنی و همچنین نخاله‎های ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پی‎ها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می‎باشد، زیرا معمولا در موقع گودبرداری کار با ماشین صورت می‎گیرد در صورتی که برای خارج نمودن نخاله‎ها و خاک حاصل از چاه فاضل آب از محیط کارگاه می‎باید از وسایل دستی استفاده نمائیم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین می‎باشد.

البته در مورد پی‎های نواری این کار عملی نیست زیرا معمولا پی‎‎سازی در پی‎های نواری با شفته آهک می‎باشد که بدون قالب‎بندی بوده و شفته در محل پی‎های حفر شده ریخته می‎شود در این صورت ناچار هستیم در ساختمانهائی که با پی نواری ساخته می‎شود اگر به گودبرداری نیاز داشتیم گودربرداری را تا روی پی ادامه دهیم.

پی کنی

اصولا پی‎کنی به دو دلیل انجام می‎شود.

دسترسی به زمین بکر

با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستون‎ها به زمین منتقل می‎شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد. برای دسترسی به چنین زمینی ناچار به ایجاد پی برای ساختمان می‎باشیم.

برای محافظت پایه ساختمان

برای محافظت پایه ساختمان و جلوگیری از تأثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی‎سازی نمائیم در این صورت حتی در بهترین زمینها نیز باید حداقل پی‎هائی به عمق 40 تا 50 سانتیمتر حفر کنیم.

ابعاد پی

عرض و طول و عمق پی‎ها کاملا بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد. در ساختمانهای بزرگ قبل از شروع کار بوسیله آ‌زمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز  تحملی زمین را تعیین نموده و از روی آن مهندس محاسب ابعاد پی را تعیین می‎نماید. ولی در ساختمانهای کوچک که آزمایشات مکانیک خاک در دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم. اغلب مواقع قدرت مجاز تحملی زمین برای ساختمانهای کوچک با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه‎ها به روی همدیگر و یا با ضربه زدن به وسیله کلنگ به حل پی قابل تشخیص می‎باشد. گاهی اوقات نیز برای به دست آوردن اطمینان بیشتر می‎توان اقدام به آزمایشات ساده محلی نمود که چند نمونه از این آزمایشات ذیلا شرح داده می‎شود. قبل از انجام آزمایش جهت تعیین قدرت مجاز خاک باید از وزن ساختمان و میزان باری که از طرف ساختمان به زمین وارد می‎شود آگاه شویم.

انواع پی‎ها

پی‎ها از لحاظ نوع ساختمان و مقاومت زمین وزن ساختمان دارای انواع مختلف می‎باشد.

اول و دوم پی‎های نقطه‎ای و پی‎های نواری است که در بخش ساختمانهای فلزی و آجری درباره آنها توضیح داده خواهد شد.

پی‎های  عمومی

به این‎گونه پی‎ها که رادیه ژنرال هم می‎گویند از بتن مسلح ساخته می‎شود و دارای محاسبات فنی مفصل و دقت اجرای فوق‎العاده می‎باشند برای ساختمانهایی که دارای وزن فوق‎العاده زیاد بوده و یا ساختمانهایی که در زمینهای سست ساخته می‎شود این‎گونه پی‎ها ایجاد میگردد. برای ساختن پی‎های سراسری باید صفحه‎ای از بتون به طول و عرض تمام زیربنای ساختمان به ضخامت محاسبه شده حداقل در حدود 80 تا 100 سانتیمتر ریخته شود میله گردهای این صفحه بتنی طبق محاسبه بدست می‎آید. طبعاً‌ در محلهائی که بار بیشتری وجود دارد میله‎گردهای بیشتری گذاشته می‎شود مانند زیر و اطراف ستونها. آرماتورهای ریشه برای ایجاد ستونهای بتنی و یا صفحه‎های فلزی زیرستون برای ستون‎های فلزی روی این صفحه بتنی قرار می‎گیرد. این صفحه بتنی مانند سینی بزرگی است که ساختمان روی آن قرار می‎گیرد.

لایه‎های پی‎های نواری:

لایه‎های پی‎سازی در پی‎های نواری به ترتی از پایین به بالا عبارتند از:

1- شفته‎ریزی

2- کرسی چینی

3- شناژ

4- ملات ماسه سیمان برای زیرایزولاسیون رطوبتی

5- قیروگونی برای ایزولاسیون رطوبتی

6- ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیروگونی

7- دیوار چینی اصلی.

کرسی چینی

معمولاً در طبقه ‌هم‎کف ساختمانها سطح اطاقها را چند سانتیمتری  از کف حیاط یا کوچه بلندتر می‎سازند. به این اختلاف ارتفاع کرسی چینی می‎گویند. معمولاً کرسی چینی به سه علت انجام می‎شود. اول آنکه از قدیم‎الایام بشر تمایل داشت قدری بلندتر از کف زمین سکونت کند و بدین ترتیب احساس امنیت بیشتری می‎نمود. دوم آنکه ارتفاع طبقه هم‎کف با سطح زمین مانع ورود برف و باران و برگ و خاشاک و غیره به داخل اطاقها می‎گردد. سوم آنکه چون اغلب زمینهائی که ما برای ساختمان انتخاب می‎کنیم کاملاً مسطح نبوده و دارای شیب می‎باشند و از طرفی اطاقها و سالنهای ساختمان باید کاملاً در یک سطح ساخته شود. لذا برای مسطح کردن اطاقها قسمتهای پایین را بوسیله کرسی چینی با قسمتهای بلند آن هم سطح می‎نمایند.

عرض دیوارهای کرسی چینی بستگی به ارتفاع آن دارد. هر قدر این ارتفاع بیشتر باشد به علت وجود خاکی که در پشت آن قرار می‎گیرد باید پهنای آن بیشتر شود تا بتواند در مقابل فشارهای جانبی کاملاً مقاومت نماید. این مسئله در دیوارهای اطراف ساختمان که فشارهای خاک از یک طرف می‎باشد. باید بیشتر رعایت گردد. در هر حال عرض کرسی چینی باید قدری بیشتر از دیوار اصلی و قدری کمتر از پی زیر آن باشد. اگر ارتفاع کرسی چینی فقط در حدود 10 الی 15 سانتی‎متر باشد می‎تواند پهنای آن مساوی دیوار روی آن باشد. باید برای کلیه دیوارها اعم از دیوارهای حمال و یا تیغه‎ها و پارتیشنها پی‎سازی و کرسی چینی انجام شود.

کرسی چینی

شناژ

شن به زبان فرانسه به معنای زنجیر و شناژ به معنی زنجیر کردن می‎باشد. این قسمت از ساختمان که روی کرسی چینی و معمولا در یک تراز ساخته می‎شود برای متصل کردن کلیه پی‎ها به همدیگر ایجاد می‎گردد در اثر وجود شناژ کلیه قسمتهای ساختمان به طور یکپارچه عمل نموده و کلیه نشستها یکنواخت بوده و نیروهای وارده اتفاقی (مانند زمین‎لرزه و باد) به یک نقطه ساختمان به تمام قسمتهای ساختمان منتقل گشته. در نتیجه از شدت نیروی وارده در یک نقطه کاسته شده و مانع خرابی ساختمان می‎گردد. همان‎طوری که در بالا گفته شد معمولاً شناژهای افقی را روی کرسی چینی در طبقه همکف اجراء می‎نمایند ولی گاهی اوقات نیز در طبقات زیر هر سقف روی کلیه دیوارها شناژ اجراء می‎گردد و این شناژهای افقی که در پایین و بالای دیوار ساخته می‎شود بوسیله شناژهای عمودی در چند نقطه به یکدیگر متصل می‎گردد. اجراء شناژ افقی و عمودی در ناحیه‎های زلزله‎خیز مانند ایران الزامی می‎باشد زیرا این شناژها به نسبت قابل ملاحظه‎ای از شدت خرابیهای وارده می‎کاهد.

در ساختمانهای مختلف شناژ را با مصالح متفاوت از قبیل تیرآهن، میله‎گرد. و تیرچوبی و غیره می‎سازند. ولی متداولترین آن شناژ بتنی می‎باشد. این نوع شناژ از سه قسمت تشکیل می‎گردد.

قالب‎بندی (کفراژبندی)

در این مرحله روی کرسی چینی را با تخته و یا با آجر قالب‎بندی می‎نمایند. انواع قالب و تفاوتهای آن در پی‎های نقطه‎ای به طور کامل شرح داده خواهد شد.

آرماتوربندی

برای ایجاد مقاومت در مقابل نیروهای کششی در بتن داخل شناژ بتنی چند ردیف در بالا و پایین میله‎گرد طولی قرار می‎دهند و این میله‎گردهای طولی را به وسیله میله‎گردهای عرضی که به آن خاموت می‎گویند به همدیگر متصل می‎نمایند. میله‎گردهای طولی و عرضی  را قبلاً مطابق شکل می‎بافتند و بعد در داخل قالب‎بندی شناژ قرار می‎دهند. باید توجه داشت  که پهنای این قفسه بافته شده باید در حدود 5 سانتیمتر کوچکتر از پهنای قالب شناژ باشد (هر طرف 5/2 سانتیمتر) به طوری که این میله‎گردها کاملاً در بتن غرق شده و آن را از خورندگی در مقابل عوامل جوی محفوظ نگاه دارد این 5/2 سانتیمتر در مناطق مختلف و آب و هوای مختلف و همچنین محل قرار گرفتن قطعه بتونی (اینکه در داخل زمین قرار می‎گیرد و یا خارج آن) و همچنین میزان سولفاته بودن آبهای مجاور آن متفاوت است که میزان آن بوسیله مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران تعیین شده است.

ایزولاسیون (عایق رطوبتی):

ایزولاسیون و یا عایق‎کاری به معنای جدا کردن یا جداسازی بکار می‎رود. ایزولاسیون انواع مختلف دارد مانند ایزولاسیون‎های حرارتی که در آن از پشم شیشه استفاده می‎کنند و یا ایزولاسیون‎های صوتی که در آن از انواع مانع‎های صوتی استفاده می‎گردد و یا ایزولاسیون در مقابل اشعه ‎X در بیمارستان‎ها برای اطاقهای رادیوگرافی که از ورقه‎های سرب استفاده می‎شود و با ایزولاسیون‎های رطوبتی که انواع مختلف دارد و متداولترین آن در ایران قیروگونی است.

سقف

در ساختمانهای آجری همه نوع سقفی می‎توان به کاربرد مانند سقفهای تیرچه بلوک، طاق ضربی، پیش ساخته و غیره. در مورد سقفهای تیرچه بلوک در بخش ساختمانهای بتونی توضیح داده خواهد شد و در این بخش فقط با سقفهای طاق ضربی آشنا می‎شویم. طاق ضربی معمولا در بین تیرآهنهای پوشش سقف انجام می‎شود. در بعضی از شهرستانهای ایران مانند یزد طاق ضربی را با خیز بلند در حدود نیمدایره روی دهانه‎های تا حدود 6 متر هم اجرا می‎کنند برای اجرا طاق ضربی بدین طریق عمل می‎کنند که روی دهانه‎های اطاق را با فاصله‎های تقریباً یک متر به یک متر تیرآهن مناسب که نمره آن با توجه به دهانه اطاق به وسیله محاسبه تعیین شده است قرار می‎دهند و آنگاه بین آن را به وسیله آجرهای فشاری با ملات گچ و خاک پر می‎نمایند. باید توجه نمود که آجر طاق ضربی نباید کاملا زنجاب شده باشد (قبل از مصرف مدتی در آب قرار گرفته با شد) فقط باید آجر آب ندیده را بلافاصله قبل از مصرف در سطل آب فرو کرده و بعد در محل مناسب نصب نود. برای اطمینان از مقاومت طاق بعد از اتمام کار روی آن را به وسیله دوغابی از گچ می‎پوشانند تا کلیه منافذ طاق را که احتمالاً خالی مانده است پر نمودهو جسم توپر و یکپارچه‎ای ایجاد نماید.

بهتر است در فصل بارندگی از اجرا این قسمت خودداری شود زیرا در غیر این صورت چنانچه بعد از اجرا طاق ضربی و قبل از اجرا پوششهای دیگر روی آن اگر باران ببارد آب باران به واسطه عدم وجود منافذ لازم روی سقف باقی مانده و موجب فساد گچ گشته و ایجاد خسارت می‎نماید (گچ در مقابل رطوبت مقاوم نیست). خیزطاق ضربی باید در حدود 2 سانتیمتر باشد. اگر کمتر از 2 سانتیمتر باشد بواسطه تخت بودن طاق ممکن است در اثر نیروهایی که از بالا به آن وارد می‎شود فرو ریزد و اگر بیشتر از 2 سانتیمتر باشد به علت آنکه مجبور هستیم از زیر سطح صافی داشته باشیم، ناچاراً باید خیز آن را از زیر با گچ و خاک پر نموده در این صورت طاق ما سنگین‎تر خواهد شد.

پی‎سازی در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی بیشتر از پی نقطه‎ای استفاده می‎نمایند و در زمینهای سست و ساختمانهای بسیار سنگین از پی‎های سراسری (رادیه ژنرال) هم استفاده می‎کنند.

پی‎های نقطه‎ای

پی‎های نقطه‎ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز (نقطه‎ای) به زمین منتقل می‎شود ساخته می‎گردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتونی.

لایه‎های پی‎های تکی یا نقطه‎ای به شرح زیر است:

1- زمین مناسب

2- بتن مگر

3-  میله‎گردهای کف پی 

4- بتون اصلی

5- صفحه زیرستون یا میله‎گردهای ریشه

پی‎های تکی معمولا با ابعادی که به وسیله مهندس محاسب با توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بار ستون تعیین می‎گردد ساخته می‎شود این‎گونه پی‎ها را اغلب با بتون مسلح می‎سازند.

بتونی را مسلح می‎گویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته باشد. این قطعات معمولا میله‎گرد آجدار و یا ساده می‎باشد.

بتن مگر

بتن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان هم می‎گویند اولین قشر پی‎سازی در پی‎های نقطه‎ای می‎باشد. مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در مترمکعب  است. در پی‎های نقطه‎ای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار می‎گیرد.

1- برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک

2- برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطح کافی برای ادامه پی‎سازی

ضخامت بتن مگر در حدود 10 سانتی‎متر می‎باشد و معمولا قالب‎بندی (چوبی یا آجری) از روی بتن مگر شروع می‎شود.

میله‎گردهای کف پی

اصولا بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترکهایی در آن ایجاد می‎شود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن، در محل تارهای کششی میله‎‎گردهای فولادی قرار می‎دهند.

فولاد آلیاژی است که از دو عنصر اصلی آهن و کربن و عناصر فرعی دیگری تشکیل گردیده است. مقدار کربن این آلیاژ برحسب نوع فولاد آن از 2/0 الی 3/0 درصد در آهن متغیر می‎باشد. در بتن فولاد به صورت میله‎ردهای ساده به علامت (‎‎) و یا میله‎گردهای آجردار با علامت ‎ مصرف می‎شود میله‎گرد را با قطر آن می‎خوانند. با سیستم متریک میله‎گرد با قطرهای 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 8 و 10 و 12 و 14 و 16 ‎…

50 وجود دارد.

50 وجود دارد.

تارهاي كششي در پي‎هاي نقطه‎اي در كف پي بوده و ميله‎گردها را در دو جهت به صورت مشبك (در حدود 5 سانتي‎متر بالاتر از كف) روي بتون مگر قرار مي‎دهند.

اين آرماتورهاي شبكه‎اي را كه از قبل به اندازه متناسب (در حدود 5 سانتي‎متر كوچكتر از ابعاد پي، 5/2 سانتيمتر از هر طرف) بافته شده است در كف پي قرار داده و زير آن را با تكه‎هاي كوچك شن و يا تكه‎هاي بتن قدري بالاتر از كف پي قرار مي‎دهند به طوري كه در موقع بتن‎ريزي اين شبكه كاملا در بتن غرق بشود و يا مي‎توان ابتدا در حدود 5 سانتي‎متر در كف پي بتن ريخت و بعد اين آرماتورها را روي آن قرار داده و بتن‎ريزي را تا ضخامت تعيين شده در نقطه ادامه داد ولي اين كار هميشه ممكن نيست زيرا اغلب مواقع وجود شبكه‎هاي شناژ مانع اين كار مي‎گردد، محل برخورد آرماتورهاي چپ و راست را بايد با مفتولهاي غيرفنري 3 يا 4 به يكديگر متصل نمود. بايد توجه داشت كه سركليد آرماتورها به صورت چنگك خم شده و يا به صورت گونيا برگردانيده شود.

بايد دقت شود كه كليه محلهاي برخورد ميله‎گردهاي چپ و راست با مفتول بسته شد. طول ‎d و شعاع ‎R نسبت به نمره ميله‎گردهاي مختلف متفاوت است و طبق آئين‎نامه و محاسبه براي ميله‎گردهاي مختلف تعيين مي‎گردد بايد توجه داشت كه هيچ‎وقت ميله‎گردهايي كه در داخل بتن قرار مي‎گيرد نبايد رنگ‎آميزي شده و يا به روغن آغشته شود زيرا در اين صورت رنگ روي ميله‎گرد مانع چسبيدن بتن و فولاد به يكديگر مي‎گردد. بايد دقت نمود ميله‎گردهاي مصرفي صاف و بدون انحناي موضعي باشد.

فاصله ميله‎گردها بايد يكنواخت باشد (در حدود 10 سانتي‎متر) به طوري كه بزرگترين دانه بتن به راحتي از داخل آن رد بشود. در موقع بتن‎ريزي بايد دقت شود كه بتون پي يا ستون و يا دال بتوني كاملا يكپارچه و توپر و متراكم بوده و در آن حفره‎هاي خالي وجود نداشته باشد (كرمو نباشد) براي اين كار اغلب از ويبراتور استفاده مي‎نمايند.

ويبراتور موتور برقي يا بنزيني كوچكي است كه در بتن توليد ارتعاش نموده و بتون را به تمام گوشه‎هاي قالب هدايت مي‎نمايد و در نتيجه مانع ايجاد فضاي خالي در داخل بتن مي‎گردد ولي بايد توجه داشت كه اگر بتني را بيش از حد لازم ويبره نمائيم دانه‎هاي درشت‎تر آن در زير قرار گرفته و دانه‎هاي ريزتر و همچنين دوغ آب سيمان در رو قرار مي‎گيرد كه اين خود باعث غيريكنواختي و ضعف قطعه بتني مي‎گردد. بهتر است در صورت امكان همزمان با بتن‎ريزي با تكه‎اي ميله‎گرد و سر تير باريكي از جنس چوب بتن كوبيده شود و يا با نواختن ضربه‎هاي ملايم به پشت قالب چوبي بتن راويبره نمائيم قبل از بتن ريزي بايد محل پي را قالب‎بندي نمود اين قالب‎بندي كه به آن كفراژ هم گفته مي‎شود ممكن است چوب (تخته به ضخامت 2 الي 5/2 سانتيمتر كه در بازار به چوب روسي معروف است) يا فلز باشد.

در بعضي از ساختمانها قالب را با تيغه‎هاي آجري درست مي‎كنند قالبهاي آجري از لحاظ سرعت كار و اقتصادي مقرون به صرفه مي‎باشد ولي به علت آنكه آجر آب بتون مجاور خود را به سرعت مكيده و آن را خشك كرده و مانع فعل و انفعال شيميايي تدريجي آن گشته و در نتيجه بتن مجاور قالب به استقامت دلخواه نمي‎رسد بدين لحاظ بايد در موقع استفاده از قالب آجري ابعاد پي را در حدود 5 سانتي‎متر از هر طرف بيشتر از ابعاد محاسبه شده انتخاب نمود، و يا روي آجر را با ورقه‎هاي پلاستيك پوشانيد تا آجر مستقيماً با بتن در تماس نباشد. در صورت اخير بايد دقت شود كه لبه‎هاي ورقه پلاستيك روي كف فونداسيون قرار نگيرد زيرا در اين صورت اين پلاستيك مانع چسبيدن و يكپارچگي بتن جديد بتون مگر مي‎گردد.

ممكن است چنين تصور شود كه مي‎توان بلافاصله قبل از بتن‎ريزي به وسيله آب‎پاشي ديوار آجري را سيراب نموده در نتيجه مانع آن بشويم كه آجر آب بتن مجاور خود را بمكد و آن را پوك نمايد ولي چون در اثر اين كار هميشه مقدار زيادي آب در محل پي جمع مي‎شود و حجم اين آب مقداري از فضاي پي را اشغال كرده و مانع رسيدن بتون به تمام نقاط پي شده و پس از خشك شدن فضاي خالي در كف پي بوجود آمده و در نتيجه نقطه ضعفي در آن ايجاد مي‎نمايد. يادآور مي‎گردد كه بواسطه وجود آرماتورهاي كف پي جمع‎آوري آب ريخته شده در كف پي بسيار مشكل بلكه غيرممكن مي‎باشد. چنانچه براي بتن‎ريزي از قالب چوبي استفاده شود بهتر است قبل از بتن‎ريزي سطح تماس قالب با بتون را با نفت سياه و يا روغن‎هاي ديگر چرب نمود تا در موقع باز كردن قالب به راحتي از بتن جدا شود. اين روغن مالي و همچنين ساير روغن مالي‎هاي كفراژ مي‎بايد قبل از كفراژبندي انجام شود زيرا اگر بعد از بستن قالب بخواهيم آن را روغن مالي كنيم ممكن است ميله‎گردهاي بسته شده به روغن آغشته گردد كه اين خود مانع چسبيدن بتون و فولاد و يكپارچگي آنها مي‎گردد.

اجزاء تشكيل دهنده ساختمانهاي فلزي

ساختمانهاي فلزي از اجزاء مهم زير تشكيل مي‎شود.

1- ستونها

2- پل يا تيرهاي اصلي

3- تيرچه‎ها

4- پروفيلهاي اتصال مانند نبشي و تسمه ‎- و غيره

ستونها

در ساختمانهاي فلزي و ساختمانهاي بتوني به آن قسمت از اجزاء كه تحت نيروي فشاري واقع هستند ستون مي‎گويند.

ستونها از مهمترين و حساس‎ترين اجزاء ساختمانهاي فلزي مي‎باشند، بار سقف‎ها بوسيله پلها به ستونها منتقل شده و وسيله ستونها به زمين منتقل مي‎گردد.

قسمتهاي مختلف ستون

1- قسمتهاي اصلي ستون

2- تسمه‎هاي اتصال دهنده

3- صفحه‎هاي تقويتي

4- جوش

5- اتصال ستون به صفحه زير ستون

قسمت اصلي ستون

قسمت اصلي ستون عبارت از آن پروفيلي است كه بارهاي فشاري را تحميل مي‎نمايد. براي ساختن ستونها مي‎توان از پروفيلهاي مختلف استفاده نمود،‌ مانند دو عدد تيرآهن ‎I معمولي و يا يك عدد آهن بال پهن و يا دو عدد ناوداني و يا يك عدد قوطي چهارگوش و يا چهار عدد نبشي و غيره در ايران براي ساختن ستونها معمولا از دو عدد تيرآهن ‎I معمولي استفاده مي‎شود و آنها را بوسيله تسمه به يكديگر متصل مي‎نمايند، گاهي نيز از آهنهاي بال پهن كه به آنها ‎H گفته مي‎شود و يا قوطي چهارگوش استفاده مي‎شود. در مواردي كه بار ستون زياد است مي‎توان از سه عدد تيرآهن ‎I كه به شكلهاي مختلف به همديگر متصل مي‎شوند استفاده نمود. و در طبقات بالاتر كه بار ستونها كاهش مي‎يابد مي‎توان از ادامه يكي از آهن‎هاي ‎I خودداري كرد.

براي ساختن ستونها از دو يا سه عدد ‎I معمولي و يا ساير پروفيلها بايد دقت كافي به عمل آورد تا ستونها كاملا مستقيم و راست ساخته شود زيرا كوچكترين انحناي ستون ممكن است بعد از بارگذاري منجر به كمانش ستون گشته و در نتيجه باعث تخريب ساختمان شود. در موقع ستون‎سازي به دو علت ممكن است انحنا در آن ايجاد بشود، اول آنكه امكان دارد تيرآهنهاي مورد استفاده براي ساختن ستون در اثر حمل و نقل داراي پيچيدگي باشد دوم آنكه ممكن است در اثر جوشكاري غيرفني و نادرست در ستون پيچيدگي ايجاتد بشود براي جلوگيري از اين كار بهتر است بشرح زير عمل گردد. البته اشكالات فوق اشكالات اجرائي مي‎باشد نه محاسباتي زيرا فرض ما بر اين است كه محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده مي‎باشد.

ابتدا تيرآهنها را از لحاظ شماره انتخاب نموده و آنها را به طول معين كه در نقشه‎هاي محاسباتي قيد گرديده برش مي‎دهند آنگاه زير دو سر و كمر ستون تيرآهن‎هائي قرار داده و ستون را روي اين تيرآهنهاي افقي كه به صورت تراز روي زمين قرار داده‎اند مي‎خوابانند قبل از اين كار بايد از راست بودن تيرآهنهاي تكي كاملا مطمئن بوده و چنانچه تيرآهنها كاملا راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تيرآهنهاي مستقيم استفاده نمايند در صورتي كه اين كار مقدور نباشد بايد تيرآهنها بوسيله پتكهاي سنگين كه در محلهاي دقيق و حساب شده فرود مي‎آيد راست بشود، لازم به يادآوري است كه هر نوع ضربه زدن به تيرآهن حتي، جهت برطرف كردن پيچيدگي‎هاي موضعي (راست كردن آن) و يا در اثر جابجايي و غيره در تيرآهن تنشهايي ايجاد مي‎كند كه در آن باقيمانده و اگر تنشهاي ايجاد شده در اثر بارگذاري هم جهت با اين تنشها باشد موجب تخريب سريعتر قطعه مي‎گردد بدين لحاظ هر قدر به تيرآهن قبل از مصرف ضربه كمتري زده شود بهتر است.

آنگاه تيرآهنهاي ستونها را با فاصله معين كه در نقشه محاسباتي تعيين شده است كنار هم قرار داده و بوسيله تسمه‎هايي كه از قبل بريده شده و آماده مي‎باشد با خال جوش آنها را به يكديگر متصل مي‎نمايند و آنگاه براي جلوگيري از پيچيدگي نخست ابتدا و انتها و كمر ستونها را به تيرآهنهاي زير سري جوش داده و بعد كليه ستونها را با خال جوش به يكديگر متصل مي‎كنيم و آنگاه جوشكاري را تكميل مي‎نمائيم و بدين ترتيب تا 90 درصد از پيچيدگي ستونها جلوگيري مي‎شود.

تسمه‎هاي اتصال

همانطور كه گفته شد ممكن است ستون از دو عدد تيرآهن ‎I و يا دو عدد ناوداني يا چهار عدد نبشي و غيره تشكيل شده باشد كه اين پروفيلها مي‎بايد به يكديگر متصل شود معمولا اين پروفيلها را بوسيله تسمه به همديگر متصل مي‎‎نمايند ابعاد اين تسمه‎ها به وسيله محاسبه تعيين مي‎گردد ولي اغلب براي ساختمانهاي معمولي از تسمه‎هائي به ابعاد تقريبي 10×100 استفاده مي‎گردد طول تسمه معمولا به اندازه پشت تا پشت ستون مي‎باشد (قدري كمتر براي جوشكاري) تسمه‎ها را در ايران معمولا به طور موازي با يكديگر جوش مي‎دهند و فاصله آنها از يكديگر در حدود 40 سانتيمتر مي‎باشد (محور تا محور) ولي گاهي طبق محاسبه مجبور مي‎شوند تسمه‎ها را با زاويه 45 و يا 30 درجه جوش بدهند. اگر طبق محاسبه براي ساختن ستون مي‎بايد از سه عدد تيرآهن استفاه شود كه يكي از آنها عمود بر دوتاي ديگر باشد (طبق شكل) قبل از آنكه تسمه‎هاي اتصال دهنده را جوش بدهند بايد اول سه عدد تيرآهن را مطابق شكل به همديگر متصل نموده و جوشكاري آن را تكميل نمايند و بعد تسمه‎هاي اتصال را جوش بدهند زيرا در غير اين صورت اتصال تيرآهن مياني به دو آهن ديگر مشكل خواهد بود.

صفحه‎هاي تقويتي

گاهي ممكن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تيرآهن براي كليه طبقات مناسب بوده و فقط براي يك يا دو طبقه پايين كه بار بيشتري را تحمل مي‎نمايد ضعيف باشد در اين صورت ممكن است مهندس محاسب براي تقويت ستون ورقهاي تقويتي سراسري پيشنهاد نمايد در اين صورت ديگر براي اتصال ستون در اين قسمت از تسمه استفاده نمي‎گردد.

لازم به يادآوري است كه تسمه‎هاي اتصال و ورق بست جزو محاسبه نبوده و فقط براي اتصال بكار مي‎روند. در موقع جوشكاري ورقهاي تقويتي بايد نكات مذكور در جوشكاري تسمه‎ها رعايت گردد. جوشكاري ورقهاي تقويتي بايد به طول كافي و با بعد معين باشد تا نقطه ضعفي از اين نظر ايجاد نشود.

لچگي يا ورق پشت بند

اگر ممانهاي وارده در پاي ستون زياد باشد و احتمال خم شدن نبشي‏ها در محل اتصال ستون با صفحه زير ستون موجود باشد دو يا سه قطعه تسمه بصورت لچكي بين دو بال نبشي قرار داده و به خوبي جوش مي‎دهند تا از خم شدن نبشي جلوگيري نمايند از اين قطعات لچكي در نبشي‎هاي زير سرپلها كه داراي بار زياد مي‎باشد نيز استفاده مي‎گردد ضخامت اين لچكي‎ها در حدود 10 الي 12 ميليمتر مي‎باشد.

ورق بست و صفحه تقويتي و صفحه لچكي

ورق بست

در بالا و پائين و همچنين در محل عبور پلها در طبقات براي ستونهاي سراسري به جاي تسمه از ورق استفاده مي‎نمايند كه به آن ورق بست مي‎گويند.

پهناي ورق بست ‎(b) به اندازه پشت تا پشت ستون مي‎باشد (قدري كمتر براي جوش كاري) و ارتفاع آن ‎(h) حداقل در ابتدا و انتهاي ستون برابر ‎b مي‎باشد و ضخامت آن حداقل 50/1 ارتفاع ‎h در نظر گرفته مي‎شود ارتفاع ورق بست در قسمتهاي مياني به اندازه ارتفاع پل به علاوه پهناي دو عدد نبشي تكيه‎گاهي بالاو پائين پل مي‎باشد (قدري بيشتر براي جوشكاري) براي مثال چنانچه پل مورد نياز تيرآهن نمره 20 باشد و براي نبشي‎هاي تكيه‎گاهي از نبشي 10 استفاده شود در نتيجه حداقل ارتفاع ورق بست مساوي خواهد بود.

و اگر 5 سانتيمتر از هر طرف براي جوشكاري در نظر بگيريم ارتفاع مورد نياز براي ورق بست 50 سانتيمتر خواهد شد در موقع نصب تسمه‎هاي اتصال دهنده بايد دقت شود و در محل ورقهاي بست طول آن را در نظر گرفته و جاي خالي منظور نمايند.

اتصال ستون به صفحه زيرستون

در مورد پي نقطه‎اي و نصب صفحه زير ستون قبلا توضيح داده شده است، اكنون طريقه اتصال ستون به صفحه زيرستون شرح داده مي‎شود ابتدا يادآوري مي‎گردد كه صفحه زيرستون قبلا كاملا تراز و در يك سطح كار گذاشته شده است اكنون متذكر مي‎گردد سطح انتهائي ستون يعني محل اتصال آن به صفحه زيرستون بايد كاملا مستوي بوده به طوري كه در موقع قرار دادن آن روي صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد. آنگاه ستون را بلند كرده و در محل خود قرار مي‎دهند لازم به يادآوري است كه ستون را اغلب بوسيله جرثقيل بلند مي‎كنند در كارهاي كوچك مي‎توان ستون بوسيله دكل و يا تير فور بلند نمود.

آنگاه ستون را با دوربين و يا شاقول معمولي بنائي شاقول نموده و دور تا دور آن را به صفحه زيرستون جوش مي‎دهند آنگاه براي تكميل كار ستون را بوسيله چهار عدد نبشي 10 يا 12 و يا بزرگتر به صفحه جوش مي‎دهند ابعاد اين نبشي‎ها طبق محاسبه تعيين مي‎گردد.

در موقع جوشكاري پاي ستون به صفحه زيرستون بايد توجه نمود چنانچه بعد جوش زياد باشد مانع چسبيدن نبشي‎هاي اتصال به ستون و صفحه زيرستون خواهد شد. با توجه به اينكه تقريباً كليه ممانهاي وارده به پاي ستون بوسيله نبشي‎هاي اطراف تحمل مي‎گردد بايد دقت شود كه اين جوشكاري فقط درز مابين پاي ستون و صفحه زير ستون را پر نمايد و از آن خارج نشود. چنانچه اين دقت ممكن نباشد بهتر است از اين جو شكاري صرف‎نظر گردد.

در بعضي از ستونها كه داراي خارج از محوري شديد مي‎باشد به جاي نبشي از صفحات مستطيل شكل كه طول آن بيشتر از پشت تا پشت ستون است استفاده مي‎گردد و بدين‎وسيله نبشي‎هاي اتصال را با ابعاد بزرگتر بوسيله صفحه در محل مي‎سازند و به وسيله چند عدد صفحه لچكي كه بين دو بال نبشي قرار مي‎دهند سيستم قابل اطمينان در مقابل ممانهاي وارده ايجاد مي‎نمايد. عرض و طول كلي اين اتصالات نبايد از روي صفحه زير ستون تجاوز نمايد.

پل‎ها يا تيرهاي اصلي

پلها آن قسمت از ساختمان فلزي هستند كه بار سقف وسيله آنها به ستونها منتقل مي‎گردد و يا به آن عضو از ساختمان فلزي كه بين ستونها قرار مي‎گيرد پل و يا تير اصلي مي‎گويند.

قسمتهاي مختلف تيرهاي اصلي و سقف

1- طريقه اتصال پل به ستون

2- نكاتي در مورد ساختن پل‎ها

3- پلهاي لانه زنبوري

4- تيرچه

5- پروفيلهاي اتصال

طريقه اتصال پل به ستون

حالت اول پل از كنار ستون عبور نمايد.

ساده‎ترين شكل اتصال پل به ستون آنست كه پل در جهت بال تيرآهن ستون امتداد پيدا كند در اين حالت معمولا از پلهاي سرتاسري استفاده مي‎نمايد، اين پلها بوسيله يك عدد ورق بست كه در محل عبور پل به ستون جوش مي‎شود و همچنين يك عدد نبشي 10 يا 12 كه روي ورق بست جوش مي‎گردد. به ستون متصل مي‎شود، (ابعاد نبشي طبق محاسبه تعيين مي‎گردد) بعضي از مهندسين محاسب براي آنكه تكيه‎گاهي تقريباً گيردار بوجود بياورند يك عدد نبشي نيز روي پل قرار مي‎دهند براي ايجاد تكيه‎گاهي كه گاملاً گيردار باشد بايد از صفحه‎هاي ممان‎گير استفاده نمود. صفحه ممان‎گير صفحه‎اي است به شكل ذوزنقه يا مستطيل كه روي پل قرار رگفته و آن را به ستون متصل مي‎‎نمايد. ولي بعضي‎ها از قرار دادن اين نبشي اخير صرف نظر نموده و تكيه‎گاه را ساده در نظر مي‎گيرند، در ايرا اغلب مهندسين محاسب به همين طريق عمل مي‎نمايند يعني پل را از كنار ستون عبور داده و در اين حالت پل را ممتد محاسبه مي‎نمايند و مخصوصاً‌ در ستونهاي مياني اسكلت، از دو طرف ستون پلهاي ممتد را عبور داده و به اصطلاح از گره خورجيني استفاده مي‎نمايند.

به عقيده اغلب زلزله‎شناسان اين نوع اتصال در مقابل زلزله از مقاومت خوبي برخوردار نيست. چنانچه بار پل در محل اتصال ستون زياد باشد و امكان خم نمودن نبشي تكيه‎گاه وجود داشته باشد بهتر است يك عدد صفحه مثلثي شكل بين دو بال نبشي جوش داده تا از خم شدن آن جلوگيري بشود به اين صفحه لچكي مي‎گويند.

حالت دوم آنست كه پل از وسط ستون عبور نمايد.

در اين حالت بايد دقت شود تا در موقع ساختن ستون فاصله لب به لب دو عدد تيرآهن كه در شكل با حرف ‎d نشان داده شده است حداقل نيم سانتيمتر از بال پلي كه مي‎خواهد از داخل آن عبور كند بيشتر باشد تا امكان عبور پل فراهم گردد. بديهي است چنانچه براي ستونها از آهن ‎H استفاده شود، اجراء اين طريقه ممكن نيست.

اصولا امكان عبور پل‎هاي سراسري در اين نوع اتصال قدري مشكل مي‎باشد زيرا اگر دو طرف ساختمان احداثي باز نباشد به سختي مي‎توان يك عدد پل سراسري را از بين ستونها عبور داد بدين لحاظ در اين نوع مواقع پل را به قطعات كوچك بريده و در جاي خود قرار داده و بعد دوباره آن را جوش مي‎دهند اين عمل چنانچه اتصالات به خوبي انجام شود اشكال نداشته و اين پل مانند سراسري يكپارچه عمل خواهد كرد.