اجرای فونداسیون سازه های فلزی و دیوار حائل

 

فونداسیون

شالوده یا فونداسیون قسمتی از یک سازه است که غالبا زیر تراز سطح زمین قرار می گیرد و نیرو های ناشی از سازه را به پی (خاک یا بستر سنگی) انتقال می دهد .

 

عملکرد فونداسیون

تقریبا تمامی خاکهای تحت تاثیر نیرو به مقدار قابل ملاحظه ای فشرده می شوند که این مساله باعث نشست سازه استوار بر آن می گردد . دو اصل اساسی که در طراحی فونداسیون باید رعایت شودعبارت است از :

الف : نشست کلی سازه به مقدار قابل قبول و جزئی محدود شود .

ب : قسمتهای مختلف سازه تا حد امکان نباید دارای نشستهای نا مساوی باشند .

در عمل برای محدود کردن نشست، نیروهای ناشی از سازه را باید به لایه ای منتقل کنیم که دارای مقاومت کافی باشد و برای کاهش تنش فشاری، نیروهای وارده از سازه را در سطح وسیعی گسترده کرده و به پی وارد می کنیم .

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

 

فونداسیون های سطحی

پی های سطحی از متداول ترین پی ها به خصوص برای پروژه های ساختمانی است. اغلب عمق استقرار آنها کمتر از عرضشان است. حداقل عرض، ضخامت و عمق استقرار انها به ترتیب  ۴۰، 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 .

  

بتن مگر 

آماده سازی بستر

پس از انجام خاکبرداری بستر خاک را برای اجرای پی آماده می کنیم. مراحل آن عبارتند از :

الف) تحکیم بستر: زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد. در صورتی که خاک زیر پی لایه طبیعی و دست نخورده باشد لازم است نسبت به تقویت آن 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 آن بتن با عیار کم (غیر از بتن مگر) جایگزین می کنیم .

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

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

 

قالب بندی

لازمه اجرای فونداسیون دارا بودن قالب مقاوم و پایدار در هنگام بتن ریزی و ویبره نمودن آن میباشد .

انواع قالب ها

نوع قالب بستگی به عوامل مختلفی چون نوع ساختمان، شکل فونداسیون و دسرسی آسان به مصالح مورد نیاز قالب بندی دارد

الف ) در ساختمان های مسکونی و معمولی: در این نوع ساختمان ها معمولا از قالب های آجری استفاده می کنیم 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 از قالب های چوبی یا فلزی استفاده می کنیم .

مصالح قالب نباید از کیفیت بتن کاسته یا اجرای فونداسیون را با مشکل مواجه نماید. بدین منظور قالبهای آجری 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 آغشته میشود تا برداشتن و جدا کردن قالب به سهولت انجام گیرد. اگر بعد از بستن قالب بخواهیم آن را روغن مالی کنیم ممکن است میلگردهای بسته شده به روغن آغشته گردد که این خود مانع چسبیدن بتن و فولاد و یکپارچگی آنها میگردد .

 

پی سازی

 

آجرهای قالب را قبل از بتن ریزی خیس نمی کنیم (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 آمده و در نتیجه نقطه ضعفی در آن 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 میشود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار می دهیم .

آرماتور بندی از مراحل تخصصی اجرا بوده (چراکه کلیه نیروهای کششی در ساختمان بوسیله آرماتورها تحمل میشود) و لازم است توسط نیروهای ماهر اجرا گردد . مهندسین ناظر لازم است قبل از بتن ریزی فونداسیون آرماتوربندی 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 .

خم میلگردها توسط دستگاه های مکانیکی یا آچارهای مخصوص (آچار گوساله و کارگاه) بصورت سرد انجام می شود (کمتر از ۵ درجه سانتی گراد نباشد) . از گرم نمودن میلگردها جهت خم کردن آنها اجتناب می نماییم .

در هنگام آرماتوربندی ها توجه ویژه ای به چاهک آسانسور داریم تا عمق لازم حاصل شده و انسجام آرماتور بندی حفظ شود .

 

 

نصب میل مهارها و صفحات بیس پلیت در ساختمان های فلزی

الف : میل مهارها با توجه به نقشه های اجرایی نصب و مهار می شوند . به طوری که در هنگام قرار دادن بیس پلیت روی انها و بتن ریزی قادر به حرکت و جابجایی نباشند .

ب : میل مهارها را به هیچ وجه به آرماتورها جوش نمی دهیم بلکه توسط سیم آرماتوربندی به میل گردهای فنداسیون بسته شده و محکم می گردند .

ج : قلاب های انتهای میل مهارها به داخل بوده و زیر بیس پلیت قرار می گیرند .

د : قسمت ساده میل مهارها تا حدود آرماتورهای شبکه تحتانی فونداسیون ادامه دارند .

ه : قسمت رزوه میل مهارها به اندازه ای هستند که پس از بستن مهره ها حداقل ۵سانتی متر باقی بماند .

 

 

 

 

 

 

نحوه استقرار صفحات زیر ستون بر روی میل مهارها

 

بیس پلیت ها به گونه ای اجرا می شوند که کلیه صفحات هم تراز با هم تراز باشند .

برای استقرارصفحات روش های مختلفی وجود دارد :

الف : روش اجرا توسط نبشی : ابتدا نبشی ها را به صورت طولی و یا عرضی بر روی قالب ها قرار داده  و فاصله ی آنها را با عرض صفحات بیس پلیت را به گونه ای روی میل مهار ها قرار داده که به نبشی های مذکور متکی باشند .

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 آنقدرآن 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 با توجه به نقشه های اجرایی و دتایل های مربوطه اجرا می گردند

نکات اجرایی فونداسیون

الف : هنگام بتن ریزی و بعد از آن تغییر شکلی در میلگردهای انتظار رخ نمی دهد .

ب : از آلوده شدن انها به شیره بتن، رنگ و روغن جلوگیری می شود   بعد از بتن ریزی میلگردهای انتظار تمیز می شوند .

ج : به نحوه اجرا میلگردهای انتظار در مجاورت بیس پلیت توجه می 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 میباشد .

برای کنترل اجرا بتن ریزی رعایت نکات مهم زیر انجام میشود .

الف : به نوع سیمان و سنگ دانه های بتن توجه شده و تطابق آن با بتن ساخته شده کنترل می شود .

ب : اگر بتن مورد نیاز به صورت بتن آماده تهیه شده باشد . به ساعت بارگیری و زمان تخلیه توجه می شود. این زمان نباید از ۶۰ دقیقه بیشتر باشد . (زمان گیرش ثانوی بتن در شرایط متعارفی)

ج : هنگام تخلیه بتن آب به ترکیب ساخته شده اضافه نمی شود (به اسلامپ بتن توجه شود)

د : در شروع بتن ریزی اغلب جهت راه اندازی پمپ از شیره سیمان استفاده میشود.این شیره به درون قالب ها تخلیه نمی گردد .

ه : بتن ریزی حتی الامکان در یک محله اجرا می گردد و بتن در هر ۳۰ سانتی متر لایه ویبره می شود به گونه ای که

1- بتن به تراکم مطلوب برسد     2- دانه بندی بتن به هم نخورد

 

ح : فونداسیون ها قبل از رسیدن به مقاومت طرح بارگذاری نمی شوند .

 

 

دیوار حائل

دیوار حائل ابنیه ای است که برای جلو گیری از ریزش جانبی خاک و یا دیگر مصالح دانه ای بنا می شوند . این نوع ابنیه در اکثر پرو ژه های ساختمانی از قبیل راهسازی ، پل سازی ، محوطه سازی ، و به طور کلی هر جا نیاز به تکیه گاه جانبی برای جدار قائم خاکبرداری باشد، مورد استفاده قرار می گیرند .

دیوارهای حائل بر حسب نحوه تامین پایداری به انواع زیر طبقه بندی می شوند :

1- دیوار حائل وزنی : ا ین دیوار ا ز بتن معمولی یا ا ز مصالح بنایی ساخته می شود و پایداری آن در برابرواژگونی و لغزش توسط وزن آ ن تامین می گردد . این نوع دیوار معمولا تا ارتفاع 4 الی 5 متر اقتصادی   می باشد .

2 - دیوار حائل طره ای : این دیوار از نوع دیوار بتن مسلح می باشد که پایداری آن توسط عملکرد طره ای تامین می گردد . بخشی از پایداری این دیوار نیز از وزن خاک موجود بر روی پاشنه دیوار تامین می گردد .    این دیوارها تا ارتفاع 7 متر اقتصادی می باشند .

3 - دیوار حائل پشت بند دار : این دیوار شبیه دیوار طره ای است با این تفاوت که در فواصل منظم دارای پشت بند ها یی عمود بر تیغه دیوار می باشد . این پشت بند ها پایه و بدنه دیوار را به هم متصل می نمایند و در مواردی که دیوار طویل و یا ارتفاع آن زیاد است مورد استفاده قرار می گیرند . پشت بند ها باعث کاهش لنگر خمشی و برش در دیوار می گردد . در صورتی که تیغه های تقویتی در جلو دیوار اجرا شوند به آن دیوار پایه دار گویند .

4-  دیوار حائل صندوقه ای : این دیوار از قطعات بتن پیش ساخته، فلز یا چوب ساخته می شوند و توسط مهارهائی که در خاک کوبیده می شوند تقویت می گردند .

 5- دیوار حائل نیمه وزنی : این دیوار تقریبا وضعیتی ما بین دیوار وزنی و طره ای دارد و به منظور کاهش ابعاد و مصالح دیوار مقدار اندکی فولاد در آن بکار برده می شود.


همچنین دیواره زیر زمین ساختمانها از جمله ساختمانهای مسکونی دیوارهای حائلی هستند که وظیفه آنها نگهداری خاک خارج از زیر زمین می باشد.



- کنترل پایداری کلی سازه دیوار حائل : شامل کنترل پایداری در برابر وا ژ گونی ، کنترل پایداری در برابر لغزش ، وارسی ظرفیت باربری نشستهای شالوده دیوار می باشد . گاهی بر حسب شرایط خاک لایه های زیرین لازم می شود وقوع لغزشهای عمیق بر ا ساس اصول پایداری شیب ها مورد بر رسی قرار گیرد .

 - طراحی سازه ای اجزا مختلف دیوار در برابر بارهای وا رده ( تعیین ضخامت اجزا و مقدار میله گرد ها ) ، تعیین موقعیت زهکش ها ، درزهای اجرائی و انبساطی که در واحد دفتر فنی به دقت و طبق آیین نامه محاسبه می شود .