سامانه جامع تحلیل و آنالیز سازه های پیشرفته نظام مهندسی کل کشور
Related Articles
در سیستم قالب بندی فونداسیون از پنلهای قالب بندی جهت اجرای فونداسیونهای بتنی، سکوها و … استفاده میشود. به کمک سایزهای مختلف موجود قالبها، میتوان پنلهای قالب بندی را در اشکال مختلف با توجه به نوع و نقشه سازه در فونداسیون ایجاد کرد. با توجه به ضخامت دیوار و فشار بتن میتوان از قطعات تکمیلی مانند انواع میان بلت برای حفظ مقاومت استفاده نمود.
اولین اقدام در اجرای یک پروژه گود برداری شروع عملیات قالب بندی فونداسیون است. برای این امر، ابتدا خطوط، آکس بندی شده و حدود قالب فونداسیون در روی زمین، خط کشی و میخ گذاری شده و سپس عملیات قالب بندی فونداسیون آغاز میشود. برای قالب بندی فونداسیون از قالبهای آجری، چوبی یا فلزی استفاده میشود.
قالب بندی فونداسیون
قالب آجری
در این روش حدود قالب بندی با آجر کاری به ضخامت حداقل ۱۱سانتیمتر اجرا میشود. با توجه به اینکه در بیشتر مواقع پس از تخریب ساختمانهای قدیمی مقدار زیادی آجر باقی میماند در بیشتر پروژههای شهری کوچک، از این روش قالب بندی استفاده میشود.
قبل از شروع قالب بندی توجه شود سطح بستر به تراز مورد نظر رسیده باشد. کنترل تراز زیر پی یکی از مهمترین پارامترهای اجرا است. (طبق ضوابط تراز زیر پی حداقل باید ۸۰ سانتیمتر در مناطق سرد سیر از سطح زمین پایینتر اجرا شود؛ این امر به خاطر رعایت عمق یخبندان است)
تراز سطح زمین باید یکنواخت بوده و پستی و بلندی نداشته باشد. کنترل تراز سطح زمین بهتر است با نقشه برداری انجام شود.
سطح خاک زیر پی پس از گود برداری با روشهای ممکن متراکم شود. در صورت نیاز به پر کردن زیر پی و رسیدن به تراز مورد نظر، باید زیر پی با نظر مهندس ناظر و مشاور با مصالح مناسب، بسترسازی و تا حد لازم مقاوم شود.
توصیه میشود حدود قالب و آکسهای سازه، توسط نقشه بردار پیاده شود. جهت جلوگیری از خطا در اجرا، نقاط گوشه قالب و تمامی آکسها میخ گذاری و حدود قالب پس از ریسمانی شدن کار رنگ آمیزی شوند.
نكات اساسى دراجراى قالب بندى آجرى
قالب، ابزار ساخت قطعهى بتنى محسوب مىشود . قالبها علاوه بر ايجاد شكل و اندازهى مورد نظر در بتن، موقعيت و راستاى آنرا كنترل مىكنند. قالببندى، سازهاى موقتى است كه علاوه بر وزن خود، وزن بتن تازه ريخته شده و همچنين بارهاى ساختمانى زنده شامل مصالح، تجهيزات و كارگران را نيز تحمل مىكند.
اهداف اصلى جهت ساخت
كيفيت
طراحى و ساخت واقعى قالبها را گويند به طورى كه اندازه، شكل، موقعيت و سطح رويى مورد نظر بتن ريخته شده حاصل شود.
ايمنى
اصول ساخت قالب بندى است به طورى كه بدون واژگونى يا به خطر افتادن كارگران يا سازهى بتنى، توانايى تحمل بارهاى مرده و زنده را داشته باشد.
صرفهى اقتصادى
صرفهی اقتصادی در ساخت قالب مؤثر است به طورى كه در زمان و پول پيمانكار و كارفرما صرفه جويى شود. در زمان طراحى و ساخت قالب بندى، پيمانكار بايد بدون فدا كردن كيفيت و ايمنى، دستيابى به حداكثر صرفهى اقتصادى را مورد نظر داشته باشد.
دستورالعمل آجر چينى و ديوار چينى آجرى جهت قالب بندى فونداسيون
پس از آنكه بتن مگر ريخته شد و مقاومت لازم را بعد از يك روز به دست آورد، نوبت به قالب بندى پىها مىرسد. قالب بندى آجرى بايد به گونهاى طرح و اجرا شود كه بتواند نيروى جانبى وزن بتن و نيروى لرزانندهى آن (ويبراتور) و وزن كارگر در هنگام بتن ريزى را تحمل كرده پايدارى خود را حفظ نمايد.
یكى از اصولى را كه در هنگام قالب بندى آجرى بايد رعايت شود اين است كه ابتدا بايد امتداد يكى از پىهاى ساختمان مشخص شده و توسط ميخهاى ذخيره ميخكوبى شده و ريسمان كشى شود. ميخهاى فولادى كه براى كنترل كار در زمان اجرا گوشههاى زمين نصب مىشود، ميخ ذخيره (ميخ آف) نام دارد.
پس از مشخص نمودن يكى از اضلاع پى لازم است با توجه به نقشهى فونداسيون و با رعايت اصول صحيح آجر چينى كه در پيمانهى مهارت آجر چينى ذكر شده است، ديوار قالب آجرى را اجرا كرد.
نكات مهم در هنگام اجراى قالبهاى آجرى
آجر چينى پى يكنواخت بوده و سطح صاف و بدون خلل و فرج در بدنهى داخلى قالب ايجاد شود.
براى پر كردن پشت قالب آجرى، از خاك مناسب استفاده شود.
در صورتى كه امكان داشته باشد،بهتر است كه يك لايهى نازك سيمانكارى در بدنهى داخلى قالب صورت گيرد. در غير اين صورت از پلاستيك استفاده شود.
تراز كردن و قالب بندى فونداسيون
قالب آجرى در هنگام آجر چينى ديوارهى شود. كه هر رج از آجر چينى ريسمانكشى فونداسيون،دقت به صورت كاملاً تراز چيده شوند تا سطح بالايى شده و قالب آجرى نيز، به صورت تراز اجرا گردد. لازم است پس از نصب شمشههاى ابتدا و انتهاى ديوارهى جهت راحتى در تراز نمودن سطح روى قالب آجرى شيلنگ تراز خط نشانههاى تراز مربوطه را قالب، توسط علامت گذارى كرد. با در نظر گرفتن خط نشانههاى تراز، مىتوان سطح روى آجر چينى قالب بندى فونداسيون را به صورت کاملاً تراز اجرا نمود.
قالب چوبی
استفاده از قالب چوبی جهت قالب بندی فونداسیون در بسیاری موارد سبب صرفه اقتصادی و افزایش سرعت اجرا خواهد شد. در پروژههای بزرگ و یا در انبوه سازی استفاده از قالب چوبی بیشتر مورد توجه است.
قالب فلزی
استفاده از قالب فلزی جهت قالب بندی فونداسیون به جهت استحکام و سطح شاقولی مناسب نسبت به سایر روشهای قالب بندی توصیه میشود. در بسیاری از پروه های ساختمانی بلند مرتبه که عمق پی زیاد بوده و یا میزان سطح قال ببندی فونداسیون کمتر است از قالبهای فلزی استفاده میشود.
نکات قالب بندی فونداسیون
تعیین کیفیت قالب بندی و مصالح با توجه به نما یا غیر نما بودن فونداسیون
شاقول بودن فونداسیون
رعایت ابعاد فونداسیون
رعایت کاور آرماتورها در فونداسیون
فیکس و مستحکم بودن قالبها
درزبندی مناسب بتن برای جلوگیری از در رفتن شیره بتن و کرمو شدن
استفاده از روغن قالب برای افزایش کیفیت سطح بتن و دوام بیشتر قالبها
شرايط قالببندی
قالبها بايد به نحوی ساخته و نصب شوند تا شكل، اندازه، وضعيت و نمای بتن مورد نظر حاصل شود.
قالبها بايد به اندازه كافي محكم باشند تا فشار يا وزن بتن تازه و ديگر بارها را تحمل كنند، بدون آنكه دچار تابيدگی، نشت شيره، گسيختگی يا به مخاطره انداختن كارگران شوند.
قالبها بايد طوری طراحی و ساخته شوند كه به آسانی و با سرعت، قابل نصب و باز كردن باشند، تا از اتلاف وقت و پول جلوگيری شود.
قالبها بايد حتیالامكان با وسايل و امكانات موجود قابل حمل و جابجايی باشند.
قالبها بايد درزبندی شده باشند، تا از نشت شيره بتن جلوگيری شود.
قالب برداری
قالب بايد موقعی برداشته شود كه بتن بتواند نيروی وارده را تحمل كند و تغيير شكلهای آن از تغيير شكلهای پيش بينی شده تجاوز نكند.
پايهها و قالبهای باربر نبايد قبل از آنكه اعضاء و قطعات بتنی مقاومت كافی را برای تحمل وزن خود و بارهای وارده كسب كند، برچيده شوند.
عمليات قالببرداری و برچيدن پايهها بايد گام به گام و بدون اعمال نيرو و ضربه طوری باشد كه اعضا و قطعات بتنی تحت اثر بارهای ناگهانی قرار نگيرند، بتن صدمه نبيند و ايمنی و قابليت بهرهبرداری مخدوش نشود.
در صورتی كه قالب برداری قبل از پايان دوره مراقبت انجام پذيرد، بايد تدابيری برای مراقبت بتن پس از قالب برداری به كار برده شود.
پايههای اطمينان را نبايد قبل از آنكه اعضا و قطعات بتنی توان كافی برای تحمل وزن خود و بارهای وارد را كسب كنند، جمع كرد. شمع برداری بايد به ترتيبی باشد كه از ايجاد ضربه، برون محوری و برون مركزیهای پيش بينی نشده در قطعات جلوگيری شود.
گستره بهسازی، حجم و دامنه عملیات، یعنی میزان دخالت در وضع موجود ساختمان است. بسته به نوع و میزان نارسائی، كه بهسازی به منظور جبران آن صورت میگیرد، متغیر بوده و ممكن است از سادهترین و كمترین دخالت، به سمت پیچیدهترین و بیشترین دخالت به شرح زیر رده بندی شود.
ترمیم
به منظور رفع نارسائیهای كوچک غیر سازهای كه به طور عمده به ظاهر كار مربوط میشود و به تأمین پایائی ساختمان كمک میكند.
تعمیر
به منظور رفع نارسائی سازهای انجام میشود.
بازسازی
به منظور تخریب و ساختن مجدد قسمتهای آسیب دیده با همان مشخصات سابق است.
جایگزینی
به منظور جدا كردن و برداشتن قطعه آسیب دیده و قرار دادن قطعهای سالم و مشابه به جای آن است. فونداسیون قسمتی از سازه است كه وظیفه آن ایستایی سازه و انتقال بارهای وارده بر ساختمان به خاک زیر آن است. از این رو نقش فونداسیون در ایمنی ساختمان بسیار حائز اهمیت است. به طوركلی فنداسیونها با توجه به نوع خاك، میزان و نوع بارهای وارده به سازه، به دو دسته تقسیم میشوند.
- پیهای سطحی
- پیهای عمیق
موارد آسیب پذیری فنداسیون
- وجود نیروی كششی بلند كننده
- عدم كفایت ظرفیت خمشی یا برشی مقطع پی
- تهاجم مواد شیمیایی مضر موجود در خاک و آب زیرزمینی به بتن پی
- عدم كفایت مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر پی
- وجود نیروی فشاری یا كششی بیش از ظرفیت سازهای در شمعها
- وقوع تنش فشاری بیش از ظرفیت باربری در زیر پی
- وجود نیروی فشاری یا كششی بیش از ظرفیت ژئوتكنیكی سازهای در شمعها
- وجود نشستهای زیاد و غیر قابل قبول در پی
- وجود پتانسیل روانگرایی و تورم در خاک زیر پی
- عدم پایداری سازه پی مخصوصاً برای ساختمانهایی كه بر روی زمینهای شیبدار احداث شدهاند.
مشكلات تقویت فونداسیون
علاوه بر هزینه بالای بهسازی پیها، این كار در زمان بهره برداری از ساختمان، بسیار مشكل است. در هنگام مقاوم سازی فونداسیونها، با مشكلات زیر روبرو میشوند.
- لزوم تخلیه تمامی و یا قسمتی از فضاهای طبقه همكف یا زیرزمین
- تخریب دال كف زمین در داخل ساختمان و سنگ فرش های بیرونی
- فضای بسیار محدود در طول عملیات مقاوم سازی به علت وجود پایهها و تكیه گاههای موقتی
- ارتفاع محدود برای تجهیز ساختمان
- صدا و لرزشهای ساختمان
انواع راهكارهای رفع عیوب فونداسیون
برای رفع موارد عیوب پیها میتوان از راهكارهای مختلفی به صورت مجزا یا در تركیب با یكدیگر استفاده نمود. به طوركلی تعمیر و تقویت فونداسیون را میتوان به كمک یكی از روشهای زیر انجام داد.
- تقویت سازهی پیهای موجود (بهسازی سازهای)
- تقویت سازهی خاک (بهسازی ژئوتكنیكی)
- كاهش بار وارد بر فونداسیون از طریق سبک كردن ساختمان
بهسازی سازهای شامل موارد زیر است
- افزایش ابعاد پی
- افزودن شناژ به پی موجود
- تقویت خمشی و برشی پی با كابلهای پیش تنیده
- افزایش مقاومت شمعهای موجود
بهسازی ژئوتكنیكی با استفاده از آیتمهای زیر قابل اجراست
- تزریق مواد تثبیت كننده خاک
- ریزشمعها
- احداث شمع
راهكارهای بهسازی سازهای
افزایش ابعاد فنداسیون
با افزایش ابعاد پی، میتوان سطح تماس بر پی را، افزایش داد و از تنشهای اعمالی بر پی كاست. كه این اقدام منجر به افزایش ظرفیت باربری پی میشود. همچنین با افزایش ابعاد و به دنبال آن كاهش تنش موجود در پی، نشستهای پی، خاک نیز كاهش مییابد. بدلیل بتن ریزی نامرغوب و اضافه کردن آب زیاد به تراک میکسر به هنگام بتن ریزی و عدم کنترل آن موجب شد تا مقاومت بتن کاهش شدیدی پیدا کرده و در نتیجه فونداسیون این پروژه دچار اشکال شود. با توجه به نتایج آزمایشات بعمل آمده که مبنی بر مقاومت پایین بتن است، نسبت به مقاوم سازی اقدام شد. در این روش با افزایش ظرفیت باربری سطح پی با تعریض نمودن نوارهای طولی اقدام شد. مهمترین مسئله تامین مقاومت برشی ما بین لایههای بتن قدیم و جدید میبود، که با کاشت میلگرد و ایجاد برشگیرهایی تامین شد.
در شرایط تقویت فونداسیون و ستون، برای افزایش مقاومت شالوده موجود باید ابعاد قسمت زیرین شالوده را افزایش داد. در این روش فشار خاک اضافه شده باید به صورت یكنواخت به شالوده اعمال شود. كمربند محیطی شالوده باید بار قسمتهای فولانی سازه رابه خاک زیر آن منتقل نماید. در این حالت باید به دنبال پیوستگی كامل بین روكش بتنی و بتن شالوده باشیم كه این امر با تمیز و زخمی كردن سطح بتن قدیم و یا استفاده از اتصالات مكانیكی به صورت میخچه امكان پذیر است. در حالتی كه تنها ابعاد شالوده افزایش پیدا كرده و ستون مقاوم سازی نشده باشد، بار اعمالی به قسمتهای تقویت شده باید مستمیماً به شالوده موجود منتقل شود. این امر با استفاده از پاشنه یكپارچهای كه در محیط و زیر شالوده موجود قرار گرفته ، محکم میشود. در این راستا از آرماتورگذاری مناسبی باید در پاشنه مورد استفاده قرار گیرد.
مراحل اجرایی افزایش ابعاد فونداسیون
- خالی کردن اطراف شالوده از تراز روی آن تا ترزا زیر بتن مگر به اندازه عرضی بیشتر از عرض مورد نیاز مقاوم سازی
- زخمی کردن سطح بتن در بالا و وجوه عمودی پی برای گیرداری با بتن جدید
- ایجاد سوراخهای افقی در اطراف شالوده برای کاشت شاخک (میخچه)، در صورت لزوم
- اجرای بتن مگر اضافی در ناحیه افزایش ابعاد
- تمیز کردن سطوح تماس پی برای ایجاد چسب پلیمری بر روی سطوح نمایان شده فونداسیون
- اجرای آرماتورهای اضافی برای بتن مسلح جدید مطابق نقشههای اجرایی
- اجرای بتن جدید
- جدا کردن قالبها و مراقبت از پی با پوشاندن سطح بتن با گونیهای خیس
- مقاوم سازی ستون
- پر کردن مجدد ترجیحاً با خاکهای درشت دانه در لایههای مختلفی که کاملاً متراکم شده باشند.
- کامل کردن کف و سنگ فرش روی شالوده
افزودن شناژ به پیها
یكی از راهكارهای تقویت فونداسیون در برابر لغزش، به هم بستن پیها و ایجاد مشاركت تمامی فونداسیون در تحمل بارهای جانبی است. به همین منظور از شناژبرای بستن پیها استفاده میشود.
یكپارچه سازی شالوده
این نوع بهسازی معمولاً در مواردی مورد توجه قرار میگیرد كه بادبند یا دیوار برشی جدید بین دو ستون احداث شود. در این نوع بهسازی علاوه بر افزایش ظرفیت برشی و خمشی شالوده، مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر شالوده نیز افزایش مییابد.
تقویت فونداسیون با کابلهای پیش تنیده
یكی از راهكارهای تقویت فونداسیون و افزایش ظرفیت خمشی و برشی، اعمال نیروی پیش تنیدگی به مقطع است. معمولاً وقتی افزایش عمق شالوده از بالا به دلیل معماری ممكن نباشد، ظرفیت خمشی مثبت و منفی مقطع را میتوان با عبور كابلهای پیش تنیده، در حفرههای تعبیه شده سراسری در طول شالوده یا در بتن جدید روی وجوه آن و پیش تنیده كردن آنها ، افزایش داد. نیروهای پیش تنیدگی فوق در دو امتداد عمودی و افمی به شالوده اعمال میشوند. نیروهای پیش تنیدگی قائم باعث افزایش ظرفیت برشی و نیروهای پیش تنیدگی افقی، باعث افزایش ظرفیت برشی و خمشی به طور همزمان میشوند. پیش تنیدگی افقی بوسیله كابلها و مفتولهای متداول و پیش تنیدگی قائم با استفاده از مصالح FRP صورت میگیرد.
افزایش مقاومت شمعهای موجود
در ساختمانهای احداث شده برروی شمع، شمعها ممكن است نتوانند به صورت مناسبی در برابر بارهای جانبی مقاومت كنند. همچنین شمعها ممكن است در محل اتصال به سر شمع دچار مشكل شده باشند.
نحوه افزایش مقاومت شمع
- كندن زمین تا سطحی كه خرابی شمع مشهود باشد.
- لایه برداری از سطح شمع تا قسمتهای داخلی آن به شكلی كه خرابی و خوردگی كاملاً از سطح شمع برداشته شود.
- كلاهكی در زیر آن باید اجرا شود تا از پیوستگی آرماتورهای اضافی با شمع موجود اطمینان حاصل شود.
- اجرای آرماتورهای دور شمع و بتن دور آن كه بر اساس محاسبات، طراحی شده باشد.
- پركردن مجدد پی با خاک دانهای متراكم
- اجرای کف
تقویت شالودههای بنایی
شالودههای بنایی را میتوان با اضافه نمودن عرض آنها به كمک آرماتور و بتن مماوم سازی نمود. در ابتدا، با خالی كردن خاک اطراف دیوار، دو سمت آن نمایان میشود. سوراخهایی در فاصله ۰/۵ تا ۱ متر ایجاد میشود. داخل سوراخها آرماتور قرار داده و پس از پاک كردن تمام مصالح ضعیف، رویه دیوار را با بتن میپوشانند. بجای بتن معمولی از شاتكریت نیز میتوان استفاده نمود. پوشش بتن میلگردها نیز باید حداقل ۴۰ میلیمتری باشد تا از خوردگی میلگردها جلوگیری شود. روش دیگر برای مقاوم سازی شالودههای سنگ قلوهای استفاده از تیرهای بتن مسلح در دو سمت دیوار است كه در فواصلی معین به یكدیگر بسته میشوند.
راهكارهای بهسازی ژئوتكنیكی
در روش بهسازی ژئوتكنیكی سعی بر افزایش باربری زمین زیر شالوده به كمک بهبود شرایط خاک یا انتقال نیرو یا اضافه نیروی شالوده به لایههای تحتانی، بدون افزایش ابعاد هندسی شالوده است.
بهبود شرایط خاك با استفاده از تزریق مواد افزودنی
این روش، اختلاط خاک با مواد افزودنی از قبیل سیمان، آهن و … به روش تزریق است. هدف از اختلاط خاک، دست یابی به پارامترهای ژئوتكنیكی اصلاح شده از قبیل مقاومت فشاری، مقاومت برشی یا نفوذپذیری است. اختلاط خاک برای محدود كردن یا ثابت نمودن مواد شیمیایی مضر در خاک نیز كاربرد دارد. معمولاً سیمان بصورت دوغاب (تركیب با آب) با خاک مخلوط میشود. هر چند امكان استفاده از سیمان بصورت خشن نیز مقدور است، برحسب نوع خاک، حجم دوغاب بین ۲۰ تا ۳۰ درصد حجم خاک انتخاب میشود. مواد افزودنی شامل سیمان، خاكستر آتشفشانی، سرباره كوره، آهن، سایر مواد شیمیایی میشوند.
اجرای ریز شمع (Micro Pile)
میکروپایلها، شمعهایی با قطر ۱۰۰ تا ۲۰۰ میلیمتر هستند كه میتوانند به صورت عمودی یا مایل در اطراف و جسم شالوده ایجاد شوند. در صورتی كه به علت محدودیتهای فضایی در نزدیكی شالوده موجود نتوان از شمع برای افزایش ظرفیت باربری پی استفاده نمود میتوان از ریز شمعها به جای شمع استفاده كرد. با اجرای ریز شمعها بدلیل نفوذ دوغاب سیمان در خاک، خواص مكانیكی خان بهبود یافته و ظرفیت باربری آن افزایش مییابد. همچنین ریزشمعها در عمق بیشتر از عمق شالوده نفوذ كرده و بارها را به عمقی بیشتر منتقل میكنند.
مزایای سیستم میکروپایلها
- اقتصادیتر بودن، نسبت به سایر روشهای بهسازی خاک در اکثر مواقع.
- سرعت بالای اجرا نسبت به شمعهای کوبشی.
- امکان جانمایی مجدد میکروپایل بعد از ساخت در صورت تغییرات احتمالی در پروژه.
- تحمل بارهای افقی و قائم علاوه بر بهسازی خاک.
- قابلیت انجام گیری آزمایشات مقاومتی در محل.
- تامین سیستمی سازهای با حداقل نشست.
- مناسب جهت استفاده در پی سازهها در محیطهای شهری
- قابلیت اجرا در زمینهای محدود.
احداث شمعها
به منظور افزایش ظرفیت باربری ژئوتكنیكی و سازهای شمعهای موجود، میتوان با احداث شمعهای جدید و اتصال آنها به سرشمع موجود، به ظرفیت فشاری، كششی و خمشی گروه شمع موجود اضافه نمود.
مراحل اجرای شمع زیر فونداسیون
- كندن پیرامون پی از روی زمین تا قسمت زیرین پی
- حفاری و آرماتورگذاری و بتن ریزی شمع تا تراز زیر پی
- آرماتورگذاری تیر سرشمع
- قالب بندی دیوارههای قائم سرشمع
- بتن ریزی سرشمع و عمل آوری آن
- پركردن قسمتهای كنده شد با خاک فشرده دانهای
- اجرای كف و سنگ فرشهای اطراف دیوار
تهیه و تنظیم: پرفسور حشمدار فوق دکترای سازه گرایش سازه های غیر خطی دینامیکی
سامانه جامع تحلیل و آنالیز سازه های پیشرفته (نظام مهندسی کل کشور)
کلیه شهروندان ایرانی می توانند در طول شبانه روز(۲۴ ساعت) از طریق واحد پاسخگو آنلاین سامانه جامع تحلیل و آنالیز پیشرفته پاسخ سوالات خود را دریافت نمایند.
09300031400 پاسخگوی تلگرامی به زبانهای فارسی ، انگلیسی، فرانسه ، عربی، ژاپنی
