بتن ساده و بتن مسلح

مقدمه

بتن ساده و بتن مسلح

در اکثر اعضا سازه های بتنی مانند تیرها – دال ها و ستون ها تنش های کششی قابل توجهی در نتیجه بارهای وارده و هم چنین تأثیرات غیر وابسته به بارهای خارجی مانند اختلاف درجه حرارت و حرکت فونداسیون ایجاد می شود بتن ساده مقاومت کششی خیلی ضعیفی دارد و بنابراین نمی تواند در ساخت این اعضاء به تنهایی بکار رود اما اگر مقدار کمی فولاد در محل های استراتژیک قرار گیرد که بتواند نیروهای کششی داخلی را تحمل نماید یک مکانیزم مؤثر برای تحمل بارهای وارده به وجود می آید و در نتیجه ترکیب این دو مصالح یعنی بتن و فولاد بتن مسلح به وجود می آید که پر استفاده ترین مصالح سازه ای در قرن بیستم بوده است .

شکل 1- بتن مسلح

در بتن مسلح از خواص ساختاری مصالح بکار رفته و به بهترین وجه استفاده می نمایند بدین معنی که بتن نیروی فشاری و فولاد نیروی کششی را تحمل می کند شکل1 عمل سازه ای یک عضو خمشی را نشان می دهد ممان M که در وسط تیر به اندازه کافی بزرگ می باشد باعث ترک خوردگی بتن می شود اما نیروی کششی فولاد T  و نیروی فشاری بتن C که در قسمت بدون ترک بالای مقطع قرار دارد در مقابل آن مقاومت می کند اگر چه فولاد در مقابل نیروی کششی مقاوم است ولی نمی تواند جلوی ترک خوردگی قسمت کششی بتن را بگیرد پس از بارگذاری تیرهای بتن مسلح ، معمولا ً ترک های ریزی در قسمت کششی آن ظاهر می شود طراحان بتن مسلح باید توجه کامل به کنترل عرض ترک ها و خیز عضو ها علاوه بر تعیین مقاومت کافی آن بنمایند .

بتن پیش تنیده

بتن پیش تنیده مانند بتن مسلح یک مصالح ترکیب یافته است که از مزیت مقاومت فشاری زیاد بتن استفاده می نماید در حالی که از ضعف بتن در مقابل نیروی کششی جلوگیری
می کند .

بتن پیش تنیده از بتنی ساخته شده که معمولا ً مقاومت فشاری آن زیاد می باشد و مقدار کمی فولاد با مقاومت زیاد که به صورت رشته های بهم بافته شده یا سیم بافت است تشکیل شده است این سیم بافت ها تشکیل یک کابل را می دهند قبل از بارگذاری این کابل های فولادی را با جک در مقابل بتن می کشند که در نتیجه سبب به وجود آمدن پیش فشردگی در بتن می شود .

عمل اصلی تیر پیش فشرده بتن در شکل2 نشان داده شده است کابلی که از فولاد با مقاومت زیاد ساخته شده درون یک مجرا قرار داده شده که در زمان بتن ریزی در داخل آن قرار گرفته است این کابل در مقابل دو انتهای تیر کشیده و مهار شده است سپس مجرایی که کابل درون آن قرار دارد را با دوغاب سیمان پر می کنند که باعث تماس بین بتن و فولاد می گردد به علت قرار داشتن این کابل در خارج از محور خنثی تیر ، تنشی در مقطع تیر بتنی ایجاد می شود که معمولا ً از حداکثر نیروی فشاری در پایئن مقطع به مقدار کمی نیروی کششی در بالای آن متغیر است (شکل 2- ب) این سبب می شود که تیر در ابتدا به سمت بالا خم شود زمانی که بار طراحی شده W وارد شود ممان خمشی ایجاد شده در محل وسط تیر باعث به وجود آمدن تنشی می شود که در تارهای بالایی مقطع فشاری و در تارهای پایینی آن کششی است این تنش ها با تنش های ایجاد شده به وسیله پیش تنیدگی با هم ترکیب شده و یک تنش فشاری ماکزیمم در تار بالایی مقطع و یک تنش فشاری و یا احتمالا ً کششی در تار پایینی آن به وجود می آورد با افزایش بارهای خارجی افزایش درنیروی کششی در تار پایینی مقطع صورت می گیرد تا نهایتا ً این تنش برابر مقاومت کششی بتن می شود که در این زمان ترک ها ظاهر می شوند .

با افزایش بار وارده ، ممان خمشی در مقطع ترک خورده تیر با یک زوج نیروهای داخلی که نیروی کششی T  در کابل فولادی و نیروی فشاری C در قسمت ترک نخورده مقطع است مواجه می شود ( شکل 1-2 – ب ) در این مرحله رفتار مقطع ترک خورده بتنی پیش فشرده مانند مقطع ترک خورده بتن مسلح عمل می کند (شکل 1)

هدف اصلی از پیش تنیده کرده بتن بهتر ساختن رفتار آن در هنگام بارهای بهره برداری می باشد که این هدف به وسیله ایجاد یک تغییر شکل و در نتیجه تنش ایجاد شده در مقطع انجام شده که با بارهای طراحی شده مقابله نموده و آنرا خنثی نماید .

شکل 2- بتن پیش تنیده، توزیع تنش ها

انتخاب بتن پیش تنیده برای طراحی

بتن پیش تنیده دارای مزایای زیاد و در عین حال محدودیتهایی می باشد که طراح باید از آن آگاه باشد ابتدا مزایای مهم پیش تنیدگی ذکر می شود و سپس به محدودیت های آن اشاره می گردد .

بهتر شدن رفتار سازه پس از وارد شدن بارهای بهره برداری

از شکل 2 می توان به این نتیجه رسید که اثر نیروی پیش تنیده در یک عضو خمشی یک سازه کاهش و یا حتی از بین رفتن خیز به طرف پایین تیر در اثر بارگذاری است که در ضمن سبب افزایش بار لازم که باعث ترک خوردگی مقطع در قسمت کششی می شود نیز می گردد همان طور که اشاره شد پیش تنیدگی اصولا ً برای بهتر کردن رفتار عضو سازه پس از بارگذاری است حتی مقدار کمی از پیش تنیدگی می تواند عرض ترک های ایجاد شده را به مقدار زیادی کاهش داده و یا ممکن است به طور کامل از ترک خوردن مقطع جلوگیری نماید .

این نکته را باید در نظر داشت که پیش تنیدگی تأثیر زیادی در مقاومت خمشی آن نمی گذارد اگر برای مثال تیر بتن مسلح شکل 1 با تیر پیش تنیده در شکل 2 مقایسه شود و فرض شود که نیروی جاری شدن در فولاد بتن مسلح با نیروی جاری شدن فولاد بکار رفته در تیر پیش تنیده یکسان باشد و در صورتی که مشخصات طراحی آن ( ابعاد مقطع ، مقاومت بتن ) یکسان باشد مقاومت هر دو تیر تقریبا ً یکسان است .

استفاده بهتر از فولاد و بتن با مقاومت زیاد

بتن پیش تنیده می تواند فولاد با مقاومت زیاد را با بتن با مقاومت بالا ترکیب نموده و عضو بسیار مطلوبی به وجود آورد فولاد با مقاومت زیاد نمی تواند در بتن مسلح با استفاده از حداکثر ظرفیت آن بکار رود زیرا تنش زیاد فولاد در اثر بارگذاری سبب خمش زیاد تیر گردیده و باعث ترک خوردگی با عرض زیاد می گردد که این نقص را با استفاده از مقدار مناسب نیروی کششی فولاد می توان از بین برد .

سازه های با دهانه بزرگ  و سازه های ظریف تر

با استفاده مناسب از مصالح با مقاومت زیاد و تحت کنترل قرار دادن خمش و عرض ترک های ایجاد شده به وسیله پیش تنیدگی ، امکان ساخت سازه های بتنی ظریف تر و هم چنین ساخت سازه های با دهانه های زیاد قابل اجرا می شود .

پیش تنیدگی بنابراین انتخابی مفید برای طراحی هایی است که سازه های با دهانه بزرگ زمانی که وزن خود سازه قسمت زیادی از بارهای وارده را تشکیل می دهد قابل ساخت می شود و همچنین برای سازه هایی که بار مرده آن ها زیاد است خصوصا ً برای پل های با دهانه متوسط تا بزرگ طراحی بسیار جالبی می باشد .

بهتر شدن مقاومت آن در برابر نیروهای برشی و پیچشی

وجود مقداری پیش فشردگی در بتن باعث تأخیر در ایجاد ترک های مایل می شود پیش فشردگی برای از بین بردن مسائل برشی و پیچشی می تواند بکار برده شود.

 و به وسیله آن می توان مقدار نیرویی را که باعث ایجاد ترک های مایل می شود افزایش داد .

آثار بازدارنده استفاده از پیش تنیدگی

اگر چه پیش تنیدگی می تواند برای بهتر شدن وضعیت سازه در یک عضو بتنی مورد استفاده قرار گیرد ولی اگر به طور مناسب استفاده نشود و یا بدون شناخت آن انجام گیرد سبب رفتاری نامناسب می گردد برای مثال پیش تنیدگی زیاد همراه با دورتر بودن فولاد از محور خنثی مقطع می تواند باعث خمش بیش از حد تیر به سمت بالا گردد این خیز به طرف بالا با زمان افزایش پیدا می کند که علت آن خزش بتن است که این خیز بیش از حد باعث غیر قابل استفاده بودن آن عضو می گردد پیش تنیدگی به طراح مقدار زیادی توان می دهد که رفتار عضو را بعد از بارگزاری تحت کنترل در آورد .

طراح باید دانش کافی در مورد نیروی زیادی که در اثر کشش کابل به وجود می آید داشته باشد برای مثال اگر احتیاط کافی برای جزئیات دو انتهای کابل در جائی که مهار کابل با قسمت انتهائی بتن به وجود می آید نشود سبب ایجاد نیروی زیاد کابل به بتن در هنگام انتقال شده که در نتیجه ترک های محوری جدید به وجود می آید و حتی ممکن است که موجب انهدام عضو پیش تنیده شود .

تولید بتن بکار رفته در عضو پیش تنیده احتیاج به عملیات دقیق دارد که لازمه آن داشتن کارگران ماهر – وسائل مخصوص و مصالح با مرغوبیت بالا است که باید هزینه های اضافی آن مورد نظر قرار گیرد و مطمئن شد که آیا پیش تنیدگی مقرون به صرفه است یا نه و با داشتن حق انتخاب طرح های دیگر پیش تنیدگی بتن باید مورد مطالعه قرار گیرد که از نظر مقرون به صرفه بودن و یا بهتر استفاده قرار گرفتن آن قابل قبول می باشد .

اتلاف نیروی پیش تنیده

حتی در روزهای اولیه توسعه بتن مسلح ، مهندسین فهمیدند اگر یک حالت پیش فشردگی در بتن ایجاد شود رفتار آن به طور محسوس بهتر می شود اولین کوشش برای پیش فشردگی بتن به وسیله کشیدن میله های فولادی صورت گرفت که موفقیتی در بر نداشت و علت آن وجود مقدار بسیار زیاد خزش و انقباض در بتن بود که در مدت زمان طولانی سبب از بین رفتن کشش فولاد می گردید زمانی که بتن تحت تأثیر تنش های فشاری ممتد قرار می گیرد کرنش فشاری با زمان افزوده گردیده که مقدار نهائی این کرنش که تحت اثر تنش به وجود می آید دو یا سه برابر مقدار اولیه آن است این افزایش کرنش که وابسته به تنش و زمان است به عنوان خزش نامیده می شود مقداری هم کرنش در بتن ایجاد می شود که علت آن نداشتن تنش فشاری نمی باشد و به علت از دست دادن آب بتن است اگر برای مثال یک میل گرد فولادی از یک تیر بتن به اندازه Mpa200 تحت کشش قرار گیرد در نتیجه آن مقدار اولیه کرنش فولاد حدود 100 میکرواسترین یا 001/0 است کرنشی که در اثر از دست دادن آب بتن ایجاد می شود به طور متوسط در حدود 0006/0 تا 0008/0 است که کم شدن 0008/0 از کرنش باعث کاهش نیروی پیش تنیدگی در فولاد به مقدار 5/1 مقدار اولیه آن می شود که با افزایش خزش در بتن تقریبا ً تمام نیروی کشش فولاد از بین می رود .

تا زمانی که فولاد با مقاومت زیاد در بتن بکار نرفته بود موفقیتی در پیش فشردگی بتن به دست نیامد در حال حاضر فولادهایی که بکار می رود که تنش نهائی آنها تا MPa1750 می رسد که اگر کشش را تا 75 درصد تنش نهایی انجام می دهیم به مقدار MPa1300 می رسیم که کرنش اولیه ای برابر 007/0 می دهد حتی با وجود مقدار زیادی خزش و انقباض ، کاهش نیروی کششی فولاد در حدود 001/0 می باشد که اتلاف نیروی پیش تنیده ای برابر 20 درصدی می دهد و مقدار باقیمانده تنش کششی در فولاد به اندازه کافی است که بتن را پیش فشرده نگه می دارد .

1-2 روش های پیش  تنیدگی

پس کشیدگی

در شکل 2 پیش تنیدگی در بتن به وسیله پس کشیدگی به دست آمده است یک سر کابل در بتن مهار شده است و سر دیگر آن در برابر بتن کشیده شده است پس کشیدگی به طور کلی به عملی اطلاق می شود که در آن کابل پس از آنکه بتن گرفته شد و سخت گردید کشیده می شود کابل ها به بتن اطراف خود هیچگونه چسبندگی در زمان کشیدن ندارند و در مجراهای مخصوصی قرار گرفته اند که در مسیر مستقیم و یا منحنی در عضو بتنی قرار دارند کشیدگی کابل را هم از یک جهت و هم از دو جهت می توان انجام داد اگر کشیدگی ها از دو سر کابل انجام شود باعث کاهش قابل ملاحظه ای از اتلاف نیروی پیش تنیده ناشی از اصطکاک می گردد پس از اتمام عملیات پس کشیدگی ، مجراها را به وسیله دوغاب سیمان پر می کنند که این کار سبب چسبندگی بین بتن و کابل گردیده و از کابل هم محافظت می نماید در بعضی از مواقع کابل را می توان بدون چسبندگی نگاهداری کرد در صورتی که آرماتور کافی در عضو بتنی برای کنترل عرض ترک و همچنین مقاومت خمشی آن قرار داده شود پس کشیدگی خصوصا ً برای سازه های بتنی در جا و در مورد عضو های بزرگ ساختمان ها مانند سقف های با دهانه بزرگ و تیرهای انتقال بکار می رود و به صورت زیادی در ساخت تیر پل های با دهانه زیاد نیز بکار برده می شود .

پیش کشیدگی

اگر فولاد پیش تنیده قبل از ریختن بتن کشیده شود این عضو را پیش کشیده می گویند در شکل 3- الف فولاد بین دو انتها کشیده شده است سپس قالب ساخته شده و آنگاه بتن ریخته می شود (شکل 3 – ب ) و زمانی که مقاومت آن به اندازه کافی رسید نیروی پیش تنیدگی رهامی گردد و چون سیم بافت سعی در برگشت به حالت اولیه خود به صورت الاستیک را دارد بتن که به سیم بافت چسبیده است مجبور به انقباض و فشرده شدن
می شود پیش کشیدگی معمولا ً در کارخانجات تولید می گردد و در عضوهای از پیش ریخته شده و ساخته شده نیز استفاده می گردد انتقال نیروی پیش تنیده بر بتن به مجرد امکان انجام می گیرد که برای این کار و سرعت بخشیدن به عملیات از بخار برای خشک کردن بتن استفاده می کنند و به وسیله آن هر 24 ساعت یک دور عملیات به پایان می رسد چون بتن در زمان انتقال نیروی پیش تنیده به حد کافی سخت نگردیده است اتلاف پیش تنیدگی آن که ناشی از فشرده شدن الاستیک آنی بتن به حد کافی سخت نگردیده است اتلاف پیش تنیدگی آن که ناشی از فشرده شدن الاستیک آنی بتن و در نتیجه خزش و انقباض بیشتر است در مقایسه با روش پس کشیده افزایش می یابد مهار فولاد پیش تنیده در عضوهای پیش کشیده به علت چسبندگی فولاد پیش تنیده به صورت سیم و یا در صورت امکان رشته سیم بکار می رود بکاربردن کابل مانند بتن پس کشیده امکان پذیر
نمی باشد سیم های پیش تنیده که اغلب تا قطر mm5 می باشند و به صورت آجدار بکار برده می شوند تا چسبندگی بیشتری با بتن داشته باشند .

ساخت اعضاء پیش تنیده به وسیله دو روش چسبندگی و بدون چسبندگی کابل ها

در سازه های پس کشیده بتنی چسبندگی مؤثر بین کابل و بتن اطراف آن را می توان به وسیله دوغاب سیمان که در مجرای کابل ریخته می شود به دست آورد مزیت این روش در بهتر شدن رفتار و عمل عضو در مرحله بعد از ترک خوردگی آن است ترک ها کوچکتر و به طور منظم تری قرار گرفته اند و همچنین مقاومت نهائی عضو هم با بکار بردن این روش به علت چسبندگی بتن و فولاد به طور قابل ملاحظه ای افزایش می یابد در روش دیگر برای کنترل ترک خوردگی و اطمینان از رفتار بهتر عضو در مرحله بارگذاری بیش از میزان طراحی ، باید از آرماتورهای غیر پیش تنیده استفاده نمود .

تعیین فاصله کابل تا محور خنثی ( خروج از مرکز کابل ) و منحنی مسیر آن

در شکل 2 کابل پیش تنیده در خارج از محور ثقل تیر بتنی قرار داده شده است به طوری که تنش های ناشی از ممان بارهای خارجی در وسط تیررا به طور مؤثری خنثی نماید همان طوری که در شکل 2- ب آمده است برای یک طرح اقتصادی عضو پیش تنیده کابل معمولا ً باید در خارج از محور ثقل مقطع کامل عضو بتی قرار گیرد به علاوه اندازه این خروج از مرکز اغلب در طول عضوتغییر می کند و از یک مقدار ماکزیمم در پائین تیر در ناحیه ای که ماکزیمم ممان مثبت اثر می کند تا مقدار صفر در دو انتهای تیر و تا یک مقدار ماکزیمم در طرف بالای تیر ( منفی ) در منطقه ای که حداکثر ممان منفی قرار دارد مانند تکیه گاه های داخلی تغییر می کند در سازه های پس کشیده تعداد زیادی از سیم ها با رشته ها و تارها را با هم قرار داده و در داخل یک مجرا قرار می دهند و به این وسیله تشکیل یک کابل را
می دهند و گاهی می بایست و لازم است که تعدادی کابل را با هم بکار ببرند که بتوانند یک نیروی پیش تنیده کافی ایجاد کنند کابل ها معمولا ً به صورت یک مسیر منحنی در طول تیر قرار می گیرند در سازه های پیش کشیده از سیم ها و رشته های جداگانه برای تأمین نیروی پیش تنیده لازم استفاده می کنند که نمی توان آنها را به صورت منحنی بکار برد برای این منظور این رشته ها را به صورت شکسته بکار می برند تا در طول تیر تغییرات خارج از محور ثقل بتواند صورت گیرد .

شکل 3- عملیات پیش کشیدگی

اگر چه معمولاً بیشتر از یک کابل در عضو های بتنی پس کشیده و تعداد زیادی سیم و یا رشته سیم در عضو های پیش کشیده وجود دارد برای سادگی مسیر کابل را به صورت خط برآیند نیروی پیش تنیده یعنی خطی که در امتداد مرکز ثقل نیروی پیش تنیده فولاد است نشان می دهند مسیر کابل به وسیله فاصله هر نقطه تا محور ثقل مقطع بتنی در هر مقطعی تعریف می شود .

مهار کابل ها در عضو های پس کشیده

روش های مخصوصی برای مهار کردن قابل اطمینان و دائمی انتهای کابل ها که حامل نیروهای بسیار بزرگی هستند و آنرا به دو سر عضو بتنی منتقل می کنند باید در نظر گرفته شود نه تنها باید از لغزش کابل ها در گیره ها جلوگیری نمایند بلکه برای نیروهای بسیار بزرگ و متمرکز در دو انتهای آن که به بتن منتقل می شود باید به طریقی این انتقال صورت گیرد که سبب جدا شدن و یا ترک خوردگی بتن نگردد آرماتورهای مخصوصی در منطقه گیره های انتهایی بکار می رود که از ترک خوردن و پخش آن جلوگیری نماید .

میزان نیروی پیش تنیده : پیش تنیدگی کامل و نیمه پیش تنیده

اگر به مقدار کافی از پیش فشردگی در بتن صورت گیرد که تحت اثر کل بارهای بهره برداری از ترک خوردگی آن جلوگیری نماید به آن پیش تنیدگی کامل می گویند بتن مسلح و بتن پیش تنیده به عنوان دوسازه کاملا ً مجزا در نظر گرفته می شوند معهذا استفاده از یک سازه ترکیب شده ازهر دو آنها از زمان های قبل توجه مهندسین و طراحان را به خود جلب کرده است که به این نوع طراحی که هم از فولاد پیش تنیده و هم از آرماتور غیر پیش تنیده استفاده می شود نیمه پیش تنیده گفته می شود امروزه به عضوی معمولا ً نیمه پیش تنیده می گویند که پیش فشردگی به اندازه کافی زیاد نمی باشد که سبب جلوگیری از ترک خوردگی عضو تحت اثر بارهای کامل طراحی شده سرویس باشد به منظور تأمین مقاومت کافی عضو نیمه پیش تنیده معمولا ً همراه با مقداری آرماتور معمولی درمنطقه های کششی آن می باشد آرماتورهای برشی عضو هم مانند عضوهای بتنی مسلح به کار گرفته می شود یک عضو نیمه پیش تنیده بتنی بنابراین می تواند به طور دقیق به عنوان یک عضو بتن مسلح پیش تنیده خوانده شود .

بتن نیمه پیش تنیده اغلب مزیت اقتصادی و رفتار سازه ای بهتری در مقایسه با بتن مسلح و بتن پیش تنیده کامل ارائه می کند .

مقدمه

سیستم دال های پیش تنیده به طور وسیعی در سقف سازه های بتنی برابر ساختمان های اداری – مسکونی و پارکینگ ها بکار می رود سیستمی که معمولا ً بیشتر مورد استفاده دارد سقف های تخت یا مسطح هستند که دال در دو جهت عمل کرده و بر ستون هایی که تقریبا ً در چهار گوشه یک مربع بنا شده اند قرار دارند این دال ها همچنین بر روی تیرهای پهن کم عمق می توانند قرار بگیرند که این تیرها بارهای دال را در یک یا دو جهت به ستون ها اضافه می دهند .

مزیت سازه های دال تخت یا مسطح در ساده بودن و اقتصادی بودن قالب آن ، حداقل داشتن ارتفاع بین دو طبقه و نداشتن مانعی در زیر سقف که سبب تسهیلات کارگزاری تأسیسات ساختمان می شود است پیش تنیدگی باعث می شود که طراح خیز سقف را کنترل نماید که معمولا ً عامل تعیین کننده ای در طراحی سقف ها می باشد که این سبب امکان ساخت سقف های با دهانه بزرگتر و همچنین ظریف تر می گردد پیش تنیدگی را در مقابل نیروی برشی سوراخ کننده در اطراف ستون افزایش می دهد باعث ساده تر شدن آرماتورگذاری در سقف و احتمالا ً سبب کاهش زمان جدا کردن قالب نیز می گردد .

سازه های پیش تنیده حتی برای سقف های مسطح با دهانه های هفت متر می تواند اقتصادی بوده و با افزایش طول دهانه به طور زیادی جالب توجه می گردد .

سقف های پیش تنیده بتنی با استفاده از تیرهای پهن و کم عمق به صورت وسیعی در سازه هایی مانند پارکینگ های چند طبقه که معمولا ً احتیاج به داشتن دهانه های بزرگتر در یک جهت دارند بکار برده می شوند سیستمی که در بیشتر موارد استفاده قرار می گیرد از تیرهای یکسره پیش تنیده که عریض و کم عمق هستند برای دهانه های بلند استفاده نموده که در بین این تیرها – که دارای دهانه کوچکتر هستند دال های پیش تنیده یک طرفه و در بعضی مواقع دال های بتنی مسلح یک طرفه قرار می گیرند .

اثر نیروی پیش تنیده

اثر نیروی پیش تنیده بر روی دال های بتنی مانند اثر آن روی تیرهای یکسره است که در فصل قبل شرح داده شد ولی عوامل اضافی در مورد سقف ها وجود دارند که عبارتند از :

(1)              سیستم دال ها دو بعدی هستند

(2)              تغییرات در ضخامت دالها مانند تغییر ضخامت در مکانهایی که دارای سر ستون هستند و با تغییر عمق سقف در برخورد با تیرهای عریض

دو سیستم نیرویی که کابل های پیش تنیده بر سقف ها وارد می کنند را باید به طور جداگانه در نظر گرفت .

(1)              نیروهایی که در دو انتهای آن در گیره ها به سقف وارد می شوند که این نیروها سبب فشار محوری در داخل دال بتنی شده و نیز ممکن است در صورتی که گیره ها خارج از مرکز ثقل سقف باشند و یا در مکانهایی که ضخامت سقف تغییر می کند مانند سقف های دارای سر ستون ، سبب افزایش ممان های خمشی شوند .

(2)              نیروهای جانبی که در مکانهایی که کابل دارای انحنا باشد به دال وارد می شود که این نیروها سبب ایجاد ممان های خمشی و نیروهای برشی در سقف می نماید .

اکنون اثر نیروی پیش تنیده را در هر یک از سیستم های زیر در نظر می گیریم :

(1)              دال های یکطرفه ، که شامل تغییر ضخامت در عمق آن می باشد .

(2)              دال های دو طرفه که چهار طرف آن بر روی تیرها و یا دیوارها قرار گرفته باشند .

(3)              دال های مسطح بدون سر ستون

(4)              دال های مسطح با سر ستون

(5)              سقف های ساخته شده با استفاده از تیرهای عریض ، کم عمق

سقف های یکطرفه

اثر نیروی پیش تنیده روی سقف های یکطرفه ، هم با تکیه گاه ساده و هم یکسرها را
می توان به وسیله آنالیز کردن یک نوار به عرض 1 متر درنظر گرفته و مانند یک تیر با استفاده از دستورالعمل گفته شده انجام داد واضح است که نیروی پیش تنیده هیچ اثری بر روی جهت عرض عمود بر آن نخواهد داشت و جهت جانبی فقط احتیاج به آرماتورهای حرارتی و انقباضی بتن دارد و باید در نظر داشت که لبه های سطح سقف بین گیره ها که در شکل مشخص شده است هیچگونه نیروی پیش تنیده حمل نمی کنند .

شکل 1- پخش تنش ها در گیره ها

معمول است که فرض شود نیروی پیش تنیده تحت زاویه 45 در هر دو طرف گیره ها در سقف بتنی پخش می شوند باید همچنین توجه داشت که تنش ناشی از نیروی گیره های انتهایی به صورت یکنواخت در مقطع های داخلی سقف توزیع می شوند و هیچگونه بستگی به فاصله بین گیره ها ندارند ولی گیره ها باید به صورت متقارن نسبت به خط مرکزی طولی سقف قرار داشته باشند عامل دیگری در صورتی که ضخامت سقف ثابت نباشد ممکن است به وجود آید مانند شکل 12-2 که سقف های یکسره به وسیله تیرهای عریض کم عمق که در جهت دیگر آن امتداد دارند قرار گرفته است .

در این حالت ممان ها و تنش های به وجود آمده توسط بارهای معادل ناشی از انحنای کابل به وسیله دستورالعمل به کار رفته در مورد تیرها تعیین می شوند و فقط در آنالیز باید افزایش سختی سقف در محل برخورد آن با تیرها را مورد نظر قرار گیرد .

شکل 2- سقف با تیرهای عریض کم عمق

تنش های به وجود آمده به وسیله نیروهای پیش تنیده در گیره ها ( که اغلب تنش  خوانده می شود ) با تغییر خروج از مرکز در تیر تغییر می کند همان طوری که در شکل نشان داده شده است این تغییر سبب به وجود آمدن ممانی برابر  در هر دو طرف تیر
می گردد که  تغییر عمق محور ثقل است که پس از تغییر مقطع ایجاد می شود .

اثر این نیروها باید آنالیز گردیده و ممان خمشی آن در طراحی سقف مورد نظر قرار بگیرد .

شکل 3- اثر تغییر خروج از مرکز

برای حالت خاص نشان داده شده در شکل 4 ممان های گیرداری   ناشی از دو ممان   را می توان به صورت زیر نشان داد :

که k نسب مقدار I می باشد که در شکل 4 آمده است .

شکل 4- آنالیز ممان های پله ای

دیاگرام نمودار ممان خمشی که به وسیله آنالیز یک سیستم سقف برای اثر ممان های  ناشی از تغییر مقطع تیرها انجام شده است در شکل 5 نشان داده شده است .

این ممان ها معمولا ً نسبت به ممان های بارهای عرضی کوچک هستند ممان های واقع در مقطع های مرکز برخورد تیر و سقف مثبت بوده و معمولا ً در جهت عکس ممان های ناشی از بارهای وارده عمل می کنند .

شکل 5- ممان های ناشی از تغییر ضخامت سقف

سقف های دو طرفه

در ابتدا سقف مستطیل دارای یک دهانه که در شکل آمده است در نظر گرفته می شود این سقف از 4 طرف بر روی دیوار با تکیه گاه ساده قرار گرفته است و به وسیله تاندون های سهمی شکل در دو جهت x و y کشیده است تمام تاندون ها در وسط عمق سقف گیره شده اند بارهای به طرف بالا که بر واحد سطح به وسیله تاندون ها به سقف وارد می شوند عبارتند از :

 نیروهای پیش تنیده در هر واحد عرض سقف تیر سقف در جهت های y,x می باشند و  انحنای کابل می باشند .

بنابراین بار کل به طرف بالا در هر واحد سطح وارد به سقف برابر است با :

ممان های ایجاد شده در سقف به وسیله نیروی پیش تنیده ممان هایی هستند به وسیله بار یکنواخت گسترده به طرف بالا   به وجود می آیند به علاوه سقف همچنین تحت اثر بارهای محوری فشاری با اندازه های   در هر واحد عرض در جهت های y,x هستند .

شکل 6- سقف یک دهانه پیش تنیده

باید توجه کرد که یک بار یکنواخت گسترده برابر با  می تواند هر ترکیبی از بار  را که در معادله 4 صادق باشد را به تعادل برساند .

اکنون یک دهانه داخلی شکل 7 از یک سقف دو طرفه که در هر دو جهت ادامه دارد و در چهار طرف به وسیله تیرها و یا دیوارها حمل می شود را در نظر می گیریم سقف به وسیله تاندون های سهمی شکل در دو جهت کشیده شده است بار کل به طرف بالا در هر واحد سطح که ناشی از انحنای تاندون است به وسیله معادله 4 داده شده است اگر هدف طراحی به تعادل درآوردن بار گسترده یکنواخت  باشد نیروهای پیش تنیده لازم    را می توان طوری انتخاب کرد که در معادله های 2 و 3 و 4 صادق باشد هر ترکیبی از نیروهای  که در این معادله ها صدق کند بار تعادل کننده نیروی پیش تنیده است حداقل مقدار فولاد پیش تنیده زمانی به دست می آید که تمام تاندون ها را در جهت کوتاه تر قرار دهیم و بدون تاندون در جهت بلندتر ، تیرها و یا دیوارهای حال باید نیروهای عکس العملی به مقدار مساوی نیروهای تاندون که به طرف پائین هستند و بر روی تکیه گاه های دارای انحنای برعکس می باشند وارد کنند این نیروها در هر واحد طول برابرند با :

(12-5)                                                                                     

(12-6)                                                                                                                                                                                

شکل 7- بارهای معادل تاندون ها   در سقف دو طرفه

سقف های تخت بدون سرستون

سقف های تخت بدون سرستون ، سقف های دو طرفه ای هستند که در بین ستون ها تیری وجود ندارد نیروهای عکس العمل را بطریقی می توان در نظر گرفت که به وسیله تیرهای که در خود عمق سقف وجود دارند به ستون ها منتقل می شوند یک حالت ایده آل آن در طرف چپ شکل 12-8 نشان داده شده است یک کابل بزرگ پیش تنیده در جهت محور y  که در امتداد ستون ها است قرار دارد " بار معادل " به طرف بالا مساوی با بارهای به طرف پائین است که به وسیله شکستگی کابل در جهت محور x  وارد می شود اندازه بارهای معادل مورد احتیاج کابل های واقع در بین ستون با استفاده از معادله ( 5) و (6) به دست می آید تاندون های واقعی البته نمی تواند دارای شکستگی باشند ولی دارای انحنای برعکس در یک طول کوتاه مانند شکل سمت راست (8) می باشند برای یک تعادل کامل ، بارهای به طرف پائین کابل سقف باید به وسیله کابل های واقع در بین ستون در جهت y  که بین دو انحنای برعکس کابل در جهت محور x  قرار دارد خنثی شوند در عمل ، اندازه مجرای کابل و فاصله بین آنها ، تعیین کننده حداقل عرض مورد احتیاج است تا بتواند کابل های واقع در بین ستون در جهت محور y  را در خود جا بدهد .

شکل 8- مسیر کابل در سقف

در صورتی که گیره های تاندون ها در وسط عمق سقف ها قرار گرفته باشند به طوری که نیروهای گیره ها فقط ایجاد تنش های یکنواخت فشاری در سرتاسر سقف نمایند ممان های ناشی از پیش تنیدگی فقط به وسیله بارهای معادل که در نتیجه انحنای کابل ایجاد می شوند وجود خواهند داشت .

در صورتی که مسیر کابل ها شکل سهمی داشته باشد و نیروهای به طرف پائین در قسمتی از کابل که دارای انحنای برعکس در امتداد نوار ستون است باشد و به وسیله کابل هایی که در نوار ستونی محور x  قرار گرفته باشند خنثی شود در این صورت بار مؤثر بر روی دال ، از بارهای به طرف بالا که به صورت گسترده یکنواخت هستند تشکیل شده است برای اهداف عملی و اجرائی این بارهای خطی می توانند به وسیله یک سیم مناسب بار در واحد سطح برای محاسبه ممان های خمشی ناشی از نیروی پیش تنیده جایگزین گردند آنالیز را می توان با استفاده از هر یک از روش های تعیین ممان خمشی در سقف های تحت اثر بارهای یکنواخت اجرا نمود .

سقف های مسطح با سرستون

تا زمانی که ممان های ایجاد شده توسط بارهای معادل ناشی از وجود انحنا در کابل مورد نظر باشد بحث در مورد سقف های مسطح قسمت قبل در مورد سقف های مسطح با سرستون هم قابل اجرا می باشد مگر در مورد افزایش سختی سقف در مناطق سرستون ها که در محاسبه باید مورد نظر قرار بگیرند وقتی که اثر نیروهای وارده به گیره ها را در نظر می گیریم باید ممان های ایجاد شده توسط خروج از مرکز این نیروها در برخورد با سرستون ها که افزایش ضخامت دارند مورد توجه قرار گرفته شود این اثر قبلا ً در مورد سقف های یکطرفه که دارای تغییر عمق می باشند مورد نظر قرار گرفته است که در مورد سقف های مسطح با سرستون قابل اجرا می باشد .

روش محاسبه ممان های     در رابطه با تغییر ضخامت سقف در مثال (1) آمده است .

سقف های دارای تیرهای عریض کم عمق

این نوع سقف ها دارای تیرهای کم عمق هستند ( شکل 2) که معمولا ً عمق کل آنها 2 تا 3 برابر عمق سقف ها می باشد .

اگر سقف پیش فشرده شود ، نیروهای وارده از گیره ها سبب ایجاد ممان هایی در پله بین سقف به تیر می شود سقف ها معمولا ً دارای تاندون های با خروج از مرکز ثابت در امتداد عرض تیر بوده و دارای شکل سهمی در امتداد دهانه مؤثر آنها می باشند تا باعث ایجاد حداکثر انحنای تاندون و بنابراین بارهای معادل به طرف بالا شوند .

تاندون های پیش تنیده در جهت امتداد تیرها معمولا ً درداخل تیر قرار می گیرند و نیروی پیش تنیده ای که در این جهت از گیره ها به سقف وارد می شود در سرتاسر عرض سقف پخش می شوند تنش های  در مقطع های داخلی باید با در نظر گرفتن مقطع کامل دهانه عرض محاسبه شوند در مورد محاسبه اثرات بارهای معادل ناشی از انحنای کابل در مقطع های به شکل T  از عرض مؤثر بال باید استفاده نمود که عرض مناسب بستگی به عواملی مانند نسبت فاصله تیرها به طول دهانه آن و ضخامت سقف نسبت به عمق تیر دارد در اجرای طرح ها هم استفاده از عرض کامل بین دو ستون ، به طور محافظ کارانه ، از عرض مؤثر بال تیر که مساوی با عرض نوار ستونی سقف مسطح است و برابر با نصف فاصله بین دو ستون عرضی می باشد استفاده می شود .

آنالیز در مرحله بارهای بهره برداری

در قسمت قبل اثرات تنها نیروی پیش تنیده بر سیستم سقف ها مورد بحث قرار گرفته ، اکنون اثرات نیروی پیش تنیده و بارهای وارده در مرحله ای که بارهای بهره برداری بر سقف وارد می شوند مورد توجه قرار می گیرد در این مرحله سازه های سقف های پیش تنیده اغلب بدون ترک خوردگی می باشند و به صورت خطی ارتجاعی رفتار می کنند و بنابراین اصل بر هم نهی قابل اجرا می باشد و آنالیز در مرحله بارهای بهره برداری به وضعیتی که بارها در حال تعادل هستند مربوط می شود .

وضعیت تعادل بارها

تعادل بارها درارتباط با تیرهای معین و تیرهای یکسره در قسمت های قبل مورد بررسی قرار گرفت این روش تقریبا ً به عنوان نقطه شروع برای طراحی سقف های پیش تنیده بکار می رود زیرا روش بسیار ساده ای برای کنترل خیزها که معمولا ً طراحی سقف ها بر اساس آن صورت می گیرد می باشد و آنالیز را در مرحله بارهای بهره برداری خیلی ساده
می نماید .

اگر نیروهای به طرف بالا ناشی از انحنای کابل به طور دقیق بارهای بهره برداری انتخاب شده را خنثی نماید تعادل کامل بارها به دست خواهد آمد و تحت اثر این بارهای بهره برداری انتخاب شده ، ممان های خمشی ، نیروهای برشی و خیزها برابر صفر خواهد بود اگر چه تعادل کامل بارها هیچ وقت میسر نمی باشد در بیشتر حالات برای اهداف اجرایی می تواند تقریباً به صورت کافی انجام گیرد سقف دو طرفه در شکل 7 برای یک بار یکنواخت گسترده  برابر با بارهای معادل  که به وسیله معادله (4) داده شده است به حالت تعادل درآمده است با فرض این که فاصله بین تاندون های پیش تنیده بتواند بارهای معادل را تقریبا ً برابر یک بار یکنواخت گسترده در هر واحد سطح قرار دهد .

در مورد سقف های مسطح تاندون های اضافی در خط ستونی مورد احتیاج می باشد برای بررسی اصل تعادل بارها برای سقف های مسطح حالت ساده یک دهانه داخلی سقف تخت را که دارای دهانه های مساوی در دو جهت می باشد در شکل (9) در نظر گرفته می شود .

فرض می شود که سقف را برای به تعادل درآوردن بارگسترده یکنواخت    پیش فشرده می کنند برای ساده تر کردن ، فرض می شود که کابل ها در دهانه وسط – در فاصله یک متری درهر دو جهت قرار داشته باشند و با نیروی پیش تنیده P  در هر جهت بر حسب KN  در هر متر عرض سقف پیش فشرده شود انحنای کابل h فرض می شود که در هر دو جهت یکسان می باشد هر کابل نیرویی به طرف بالا بر بتن وارد می کند که در سر تا سر دهانه برابر   است و نیروهای کل به طرف بالا ناشی از کابل ها در هر دوجهت دهانه برابر   می باشد بنابراین برای به تعادل درآوردن بار  ، نیروی پیش تنیده مورد احتیاج در هر متر عرض و در هر جهت در سطح میانی دهانه برابر است با :

(7)                                                                                   

در محل شکستگی در روی خط ستون های داخلی ( که مسیر ایده آل تاندون در شکل (9- ب) نشان داده شده است تاندون ها نیرویی به طرف پائین برابر با     بر بتن وارد می کنند این نیروها هم باید به وسیله کابل های عرضی که در خط ستون ها قرار دارند و بارها را به ستون ها مننتقل می کنند به تعادل برسند نیروی پیش تنیده مورد احتیاج در کابل هایی که در خط ستون قرار دارند  PL KN  است این کابل ها نیز بر روی ستون ها تغییر جهت داشته و نیرویی به طرف پائین برابر 8phKN  وارد می کنند .

شکل 9- طراحی سقف های مسطح

بارهای کل به طرف پائین از هر دوجهت در هر ستون برابر است با

استاتیک :  همان طوری که در بالا اشاره شد اگر باری برابر   را بخواهیم به حالت تعادل درآوریم کابل ها در هر دو جهت در منطقه مرکز سقف باید بار معادل برابر  وارد  کنند که این بارها باید به وسیله کابل های واقع در خط ستونی که در جهت عمودی قرار دارند خنثی شوند بنابراین کل بارهای به طرف بالا که باید در سطح سقف به وسیله کابل های ایجاد شوند در هر جهت برابر است با:

  که این بیان کننده حالت تعادل است که در هر سیستم دو طرفه کل بارها باید در هر یک از جهت ها در نظر گرفته شود .

نیروی پیش تنیده کل که در امتداد عرض دهانه مورد احتیاج است در هر جهت برابر است با :

برای پانل های مستطیل با دهانه های     و انحنای کابل  ،نیروهای پیش تنیده کل مورد احتیاج برابر است با :

در جهت محور x

(8)                                                                                       

(9)                                                                                                                    

در موارد بالا برای سادگی فرض شده است که مسیر کابل ایده آل که در شکل های (9-ب) و (9- ث ) نشان داده شده بکار رفته است یک مسیر واقعی تر برای کابل در شکل (9- ت ) آمده است برای یک تعادل کامل بارها ، کابل های موجود در خط ستون باید در طولی که کابل های سقف دارای انحنای برعکس هستند متمرکز شوند ولی همان طوری که ذکر شد با در نظر گرفتن عرض مجرایی کابل ها و فاصله آن ها ، حداقل عرض اجرائی لازم برای جا دادن کابل های موجود درخط ستونی تعیین می شود .

شکل 10- توزیع تاندون ها

با توجه به نقطه نظر تعادل بارها ، تاندون های سقف را می توان به طور بین جهت های x  و y  توزیع نمود در صورتی که تاندون های خط ستونی در معادله های (5) و (6) صادق باشد تعادل بارها با استفاده از هر یک از ترتیب های شکل (10) ممکن است به دست آید ولی باید رفتا سقف را تحت اثر بارهای غیر از بار معادل در نظر گرفت و مخصوصا ً تحت اثر بارهای اضافی باید طوری تاندون ها را در دو جهت y,x  توزیع نمود که در نوارهای ستونی سقف متمرکز شوند همان طوری که در شکل (10- ب) نشان داده شده است .

آنالیز تحت اثر بارهای بهره برداری نامتعادل

سقف های پیش تنیده معمولاً طوری طراحی می شوند که اساساً در سر تا سر مرحله بار بهره برداری بدون ترک باقی می مانند و فرض شده است که رفتار آنها تحت اثر بارهای کوتاه مدت به صورت خطی ارتجاعی می باشد و بنابراین  از اصل بر هم نهی می توان برای آنالیز استفاده نمود سقف های پیش تنیده در هنگام تعادل بارها دارای خیز نمی باشند و فقط تحت اثر تنش های فشاری یکنواخت  قرار دارند که این تنش ها در نتیجه نیروهائی است که از گیره ها به بتن وارد می شوند خیز و تنش ها در اثر بارهای غیر متعادل که در بارهای بهره برداری می باشند را می توان به وسیله محاسبه قسمت بار اضافه بر بارهای معادل به دست می آورد و این اثرات را به وضعیت بارها در حالت تعادل اضافه نمود در حالت سقف های مسطح به خصوص دستورالعمل موجود برای محاسبه ممان ها و تنش ها و خیزها الزاما ً به طور کاملا ً تقریبی می باشند ولی نتیجه های به دست آمده برای سقف های مسطح کمتر تحت اثر مقادیر تقریبی هستند که سقف های بتن مسلح به علت وجود دو دلیل ، اول ، محاسبه ها بر قسمت های اضافه بر تعادل قرار دارند و چون شرایط در حالت تعادل معین است خطاهای ناشی از تقریبی برای محاسبه ها نسبتا ً کوچک هستند دوم ، غیر مشخص بودن اثرات ترک خوردگی در خواص مقطع ها به طور زیادی برای سقف های پیش تنیده کاهش می یابد .

وضعیت معمولا ً در دو مرحله نهائی یعنی هنگام انتقال و تحت اثر کل بارهای بهره برداری و بار کامل زنده صورت می گیرد در هنگام انتقال بار اضافی بر بار تعادل ( به طرف بالا ) تقاوت بین بار معادل ناشی از پیش تنیده اولیه و وزن خود سازه به علاوه  هر بار دیگری که قبل از کشیدن کابل داده شده است امکان انحنای به طرف بالای بیش از قابل قبول و ترک خوردگی در مناطق ممان های حداکثر باید مورد کنترل قرار گیرد بعد از این که تمام اتلاف های پیش تنیده صورت گرفته باشد و بار کامل زنده اثر کند بار اضافه بر بار به تعادل درآورنده ( به طرف پائین ) تفاوت بین بار مرده کل به علاوه بار زنده و بار معادل نایش از نیروی مؤثر پیش تنیده است خیز و ترک خوردگی باید در این حالت هم کنترل شود .

ترک خوردگی

برای کنترل احتمال ترک خوردگی سقف در هنگام انتقال و یا تحت اثر بارهای بهره برداری کامل حداکثر ممان باید محاسبه شده و با ممان ترک خوردگی مقایسه شود یعنی ممان خمشی ناشی از وزن خود سازه به علاوه بر بارهای وارده در نظر گرفته شده و برآیند تنش تارنهائی ناشی از ترکیب اثرات این بارها به علاوه نیروی پیش تنیده باید مساوی با مقاومت کششی خمشی بتنی شود که برابر   می باشد .

برای سقف های دو طرفه که بر روی تیره و یا دیوارها قرار گرفته باشند ممان ناشی از بارهای اضافه برتعادل را می توان به وسیله ضرایب ممان خمشی که از آنالیز ارتجاعی به دست آمده تعیین نمود برای سقف های مسطح ، ممان های ناشی از بارهای اضافی بر تعادل را می توان به وسیله روش ساده شده محاسبه نمود حداکثر ممان نوار ستونی با ممان ترک خوردگی مقایسه شده و احتمال ترک خوردگی مشخص شود .

آنالیز تعیین مقاومت نهائی

مقاومت خمشی

ظرفیت ممان خمشی سقف های پیش تنیده با استفاده از ممان های محاسبه شده در مقطع های بحرانی که به وسیله آنالیز ارتجاعی انجام شده است و با بکار بردن ضرایب معمول برای بارهای وارد و ضریب کاهش مقاومت صورت می گیرد وزن خود سقف بارهای مرده و زنده باید در محاسبه ممان های نهائی طراحی شده بکار برده شوند زیرا روش اصل بر هم نهی مانند تعادل بارها ، در مرحله بیشتر از مرحله ارتجاعی قابل اجرا نمی باشد نسبت فولاد مصرفی در سقف ها معمولا ً زیاد نمی باشد و بنابراین یک گسیختگی با خاصیت شکل پذیر انجام شده و ممان های ثانوی در محاسبه مقاومت را می توان در نظر نگرفت اگر مقاومت خمشی در مقطع های بحرانی کافی نباشد ممان اضافی برای تأمین ظرفیت ممان کافی را به وسیله استفاده از آرماتورهای غیر پیش تنیده مانند میل گرد می توان تأمین کرد .

مقاومت برشی

دو نوع گسیختگی ناشی از برش در سقف های قابل تمایز است اول به نام گسیختگی " تیر عریض " خوانده می شود که شامل ترک های قطری که در سرتاسر عرض سقف امتداد دارد است که این نوع گسیختگی را به وسیله در نظر گرفتن یک نوار به عرض 1 متر از سقف را به عنوان تیر و با استفاده از دستورالعمل در فصل قبل کنترل می شود برش " تیر عریض " خیلی به ندرت برای سقف ها بحرانی می باشد .

نوع دوم گسیختگی ناشی از برش در مورد سقف های مسطح با سر ستون و بدون سر ستون است و به نام " برش سوراخ کننده " نامیده می شود در این نوع گسیختگی ترک های قطری مورب از محل برخورد ستون و سقف شروع شده و در سر تا سر دور چهار طرف آن امتداد دارد هرم وارونه که به این وسیله تشکیل می شود از قسمت های دیگر سقف جدا شده و سوراخی در میان سقف ایجاد می کند برای سقف های مسطح با مصالح بتنی مسلح ، سطح های مورب هرم زاویه  با سطح بالائی سقف می سازند برای سقف های پیش تنیده ، اثر پیش تنیدگی طولی تمایل به کاهش این زاویه دارد و یک هرم مسطح تر به وجود می آورند .

برای هدف های طراحی ، مقاومت برش سوارخ کننده یک سقف پیش تنیده بتنی مانند روشی است که در مورد سقف های بتن مسلح بکار می رود در صورتی که ممانی بین دو دهانه منتقل نشود مقاومت برشی سقف به وسیله عبارت زیر به دست می آید :

(10)                                                                                            

d ، عمق مؤثر تا فولاد کششی و u محیط منطقه بحرانی برش است که اساساً موازی با سطح دور ستون بوده  و در فاصله   از ستون قرار گرفته باشد  تنش نهائی برش است که برای سقف های پیش تنیده از معادله زیر بدست می آید :

(11)                                                                                                               

در این معادله ،   مقاومت برشی اسمی در مورد سقف های بتن مسلح است و   حد متوسط شدت پیش تنیدگی مؤثر در بتن می باشد .

عبارت دوم در معادله (11) برای مزیت پیش تنیدگی بر روی مقاومت برشی است غیر از اضافه کردن این عبارت ، طراحی سقف های پیش تنیده برای برش با در نظر گرفتن اثرات انتقال ممان و یا بدون آن مانند طراحی در مورد سقف های بتن مسلح می باشد .

طراحی گام به گام سقف های پیش تنیده

(1)              انتخاب ضخامت سقف : اگر طراحی بر اساس تعادل بارها صورت گیرد خیز سقف به وسیله نیروی پیش تنیده کنترل می شود و ضخامت سقف معمولا ً بر اساس نسبت دهانه به ضخامت که بر پایه تجزیه قبلی است صورت می گیرد افزایش ضخامت ممکن است در اطراف ستون جهت مقاومت در مقابل برش " سوراخ شدگی " مورد احتیاج باشد که این به وسیله سر ستون انجام می شود .

اگر ضخامت سقف بیش از اندازه کم باشد ممکن است مسائل مربوط به نوسان به وجود آید پیشنهاد شده است که برای سقف های سطح توپرکه بر روی دو دهانه یا بیشتر قرار گرفته اند نسبت دهانه به ضخامت کل سقف نباید بیشتر از 42 برای طبقات و 48 برای سقف پشت بام باشد نسبت های مشابه آن می تواند برای سقف های دو طرفه بکار برده شود نسبت دهانه به ضخامت سقف برای دهانه های بزرگتر در مورد سقف های مسطح و برای دهانه های کوچکتر برای سقف های دو طرفه بکار برده می شود .

(2)              تعیین اندازه باری که  باید به تعادل برسد : معمولا ً باری که برای تعادل انتخاب می شود بار دائمی است یعنی وزن خود سقف و سر بار آن به علاوه بار مرده اضافی مانند پارتیشن ها ، پیشنهاد شده است که برای سقف هایی که پارتیشن سبک بر روی آنها قرار دارد و سربارهایی بین KPa2 و KPa3 بر روی آن هستند بار انتخابی برای تعادل را می توان برابر وزن سقف به علاوه 0.5KPa  گرفت و اگر سقف دارای پارتیشن های آجری باشد که وزن آن نزدیک 2 KPa  باشد وزن سقف به علاوه 3/2 وزن پارتیشن را می توان برای برقراری تعادل بکار برد .

(3)              تعیین حداکثر انحنای قابل دسترسی در کابل : پوشش بتن بر روی تاندون ها در سطح پائین سقف به وسیله پوشش لازم برای مقاومت در برابر آتش سوزی تعیین می شود و از mm 20 برای 30 دقیقه مقاومت در مقابل آتش سوزی تا mm 45 برای 4 ساعت تغییر می کند پوشش بتن در سطح بالای سقف به وسیله قوانین مقاومت در مقابل خورندگی تعیین می شود که از mm 20 تا mm 50 است و بستگی به طبقه بندی محیط اطراف دارد وقتی که ضخامت سقف و پوشش لازم تعیین شد حداکثر انحنای کابل قابل دسترسی h به دست می آید .

(4)              نیروی پیش تنیده مورد احتیاج : نیروی پیش تنیده مورد نیاز در هر جهت به وسیله فرمول تعادل بارها محاسبه می شود در این مرحله باید اندازه متوسط نیروی پیش تنیده در هر جهت کنترل شود اگر سطح نیرو پائین باشد در این صورت ممکن است که برای جلوگیری از ترک خوردگی ناشی از تغییرات دما ف انقباض بتن و غیره کافی نباشد اگر بیش از اندازه زیاد باشد ممکن است سبب کوتاه شدن طولی که ناشی از تغییر شکل ارتجاعی و خزش باشد شود معمولا ً سطح پیش تنیدگی باید بین MPa1 و MPa4 بوده که اغلب از مقدار 2 تا MPa5/2 استفاده می شود .

(5)              مقاومت در مقابل برش سوراخ شدگی : ظرفیت برش سوراخ شدگی سقف باید کنترل شده اگر کافی نباشد با افزایش سر ستون ظرفیت کافی فراهم شود بکار بردن آرماتورهای برشی برای مقاومت در مقابل برش در سقف ها انتخاب عملی نمی باشد و مسائل مربوط به کار گذاشتن میل گردها و غیره سبب شده است که از سر ستون که هزینه کمتری هم دارد استفاده شود .

(6)              وضعیت بهره برداری در هنگام وارد شدن بارهای اضافی بر بار تعادل : برای قابلیت بهره برداری خیز و ترک خوردگی هم در هنگام انتقال وقتی که نیروی پیش تنیده مقدار اولیه خود را دارد و هم بعد از انجام گرفتن اتلاف های نیرو و وارد شدن بار زنده کامل باید کنترل گردد مسائل مربوط به خیز و ترک خوردگی ممکن است سبب تغییر دادن مجددا ً سطح نیروی پیش تنیده شود .

(7)              جزئیات قرار گرفتن و فاصله تاندون ها : ترتیب قرار گرفتن تاندون ها به صورت های مختلف امکان پذیر است هم در هنگام تعادل بارها و هم در مرحله بارهای اضافی بر تعادل که شامل حالت بارهای گسیختگی نیز می شود توزیع تاندون ها به طریقی که 75 درصد آن در نوار ستونی قرار گرفته باشد و 25 درصد در نوار وسط پیشنهاد می شود همچنین در قسمت های ممان منفی روی تکیه گاهها 25 درصد سطح مقطع فولاد باید بر روی ستون و یا در فاصله D  از سطح جانبی آن قرار گرفته شود .

(8)              مقاومت خمشی : ظرفیت ممان در مقطع های بحرانی باید کنترل شده و ممان ها باید به ضرایب مربوطه به کار برده شوند برای سقف های مسطح این کنترل می تواند بر اساس ممان هر دهانه که بر مقطع عرض دهانه وارد می شود قرار گیرد و یا باید نوارهای ستونی  و وسطی را به طور جداگانه در نظر گرفت .

(9)              آرماتورهای منطقه انتهائی گیره ها : برای بررسی وضعیت گیره های انتهائی از روش فصل 8 باید استفاده نمود و باید امکان ترک خوردگی در دو جهت طولی در نظر گرفته شود .

شکل (12-11 – الف ) لبه یک سقف مسطح با عمق D  را که گیره ها در وسط عمق و با فاصله S از یکدیگر قرار دارند را نشان می دهد گیره ها فرض شده است که دارای ورق فولادی با عرض  و عمق  می باشند .

انتقال نیرو از یک تنش فشاری طولی متمرکز در گیره ها به تنش های یکنواخت گسترده با اندازه    در داخل سقف ها باعث ایجاد تنش های کششی عرضی عمودی و ترک های افقی در پشت گیره ها به طوری که در شکل (11- ب) آمده است می شود حداکثر تنش کششی عرضی در طول S به وسیله عبارت زیر تعیین می شود .

(12)                                                                                                           

و حداکثر تنش های کششی عمودی از رابطه زیر بدست می آید :

(13)                                                                           

و نیروی کششی عمودی کل رابطه با هر یک از گیره ها برابر است با :

(14)                                                                                 

برای اجرای آرماتورهای لازم باید خاموت های بسته در هر دو طرف گیره ها همان طوری که در شکل (11- پ ) نشان داده شده است استفاده نمود .

همان طوری که پخش عمودی تنش گیره های انتهایی سبب تنش های کششی عمودی و در نتیجه ترک های افقی می شود پخش افقی تنش های فشاری طولی باعث ایجاد تنش های کششی افقی و ترک های عمودی در منطقه انتهائی می شود شکل (11-ث) حداکثر تنش کششی را می توان از رابطه زیر به دست آورد :

(15)                                                                            

باید توجه داشت که در سقف هایی که در هر دو جهت فشرده می شوند این تنش های کشش به وسیله تنش های فشاری   کاهش یافته و ممکن است از بین بروند .

برای کنترل ترک های عمودی از آرماتورهای طراحی به صورت میلگرد می توان استفاده کرد این آرماتورها در سطح بالائی و پائینی سقف بکار برده می شوند فاصله ای که در آن تنش های کششی افقی وجود دارند از سطح ورق فلزی گیره ها به فاصله 0.2S تا S قرار دارد .

شکل 11- ترک های منطقه انتهائی گیره ها

مثال 1 – طراحی دال های مسطح پیش تنیده

طراحی دال مسطحی برای سقف طبقات با ابعاد هر دهانه برابر m 9*9 که هر دو طرف آن دارای کنسولی به طول m 2.5 است و در شکل آمده است مورد نظر می باشد ارتفاع طبقات m4 و ابعداد تمام ستون ها mm 40*400 است از کتیبه سر ستون می توان استفاده نمود این سقف یک ساختمان صنعتی است که می تواند برای استفاده انبار مورد نظر قرار گیرد بار زنده برابر kpa 5 و بار پارتیشن kpa 75/0 می باشد ضریب های بارهای زنده برای بهره برداری  است .

مشخصات بتن :

ضخامت  دال : D=200m آزمایش کنید .

وزن دال :

وزن کل بار مرده : 5+0.75=5.75 KPa

شکل 12- پلان سقف

تعادل بارها : به طور کلی برابر بار KPa 5 تعادل بارها در نظر گرفته می شود ولی در سطح کنسول برای جلوگیری از احتمال خیز نامطلوب بار KPa 6 برای تعادل انتخاب
می شود .

تاندون ها وانحنای قابل دسترسی کابل :

از کابل هائی که هر کدام دارای 4 تار سیم به قطر mm 12.5 تشکیل شده است برای دال استفاده می شود که هر کابل در مجرایی به ابعاد mm19*75 قرار گرفته است .

حداکثر انحنای کابل قابل دسترسی بستگی به پوشش مورد احتیاج برای بتن روی کابل ها دارد به علاوه ضخامت پوشش بتن خارج از مجرای به عرض mm75 باید برای استقامت سقف به اندازه کافی باشد .

پوشش سطح بالا : برای محافظت در مقابل خوردگی با مراجعه به جدول و طبقه بندی محیط اطراف پوشش mm40 برای تاندون ها مورد احتیاج می باشد که در این صورت فاصله برابر mm33 بتن بالای مجرا باقی می ماند که کافی است عمق مؤثر d از سطح بالای دال تا مرکز تاندون ها برابر mm46 است .

پوشش سطح پائین : برای 2 ساعت مقاومت در مقابل آتش سوزی طبق جدول پوشش mm25 تا تاندون ها مورد نیاز است که در این صورت mm18 بتن در زیر برای عرض mm75 باقی می ماند که کافی نمی باشد که در این صورت پوشش برابر mm25 تا مجرای کابل در نظر گرفته می شود که فاصله سطح پائین دال تا مرکز تاندون ها برابر 25+19-6=38 mm  می شود و عمق مؤثر از سطح بالا تا مرکز تاندون برابر است با 200-36=162 mm 

و حداکثر انحنای قابل دسترسی کابل در دهانه های داخلی سقف برابر است با :

h = 162-46=116 mm

انحنای مورد احتیاج کابل در دهانه کنسول AB برای تعادل 6 KPa برابر است با :

نیروی پیش تنیده مؤثر مورد احتیاج در دهانه CD در هر متر عرض دال ، با استفاده از انحنای کابل mm116 برابر است با :

در ابتدا فرض می شود که اتلاف نیروی پیش تنیده ناشی از اصطکاک بین F و A12 درصد باشد که در این صورت نیروی مؤثر پیش تنیده در A  برابر است با :

اگر برای محاسبه تعادل بارها فرض شود که  نیروی مؤثر پیش تنیده در کنسول AB باشد انحنای کابل مورد نیاز برابر است با :

اتلاف ناشی از اصطکاک به وسیله معادله به دست می آید مقادیر ضریب های اصطکاک از جدول مربوط برابر است با  بنابراین با استفاده از معادله

شکل 13 – مسیر آزمایش کابل برای محاسبه اصطکاک

D	F	C	E	B	A	نقاط
.52-.52	0	.50-0.52	.002	.30	0	شیب  رادیان
.408.512	.356	.202.304	.154	-.046	0	مجموع زوایا
.460	16.0	.253		.030		در تکیه گاه
25.5	.885	11.5	7.0	.103	0
.854		.916	.984	.068	1.0
				2.5
				.979

کابل ها در هر دو جهت کشیده می شوند .

نیروی پیش تنیده مورد احتیاج برای هر دهانه

بارهای به تعادل رسیده برای عرض دهانه AB :

برای BC  و CD :

دهانه CD :                                                                 

 مورد احتیاج

بنابراین در A:                                                      

دهانه BC :                                                                                    

بنابراین در A :                                                               

دهانه BC قابل قبول است کابل های پیش تنیده باید نیروی مؤثر پیش تنیده برابر KN4450 در A فراهم نمایند .

10 کابل برای عرض هر دهانه که هر کدام دارای 4 تار سیم به قطر mm12.5 هستند انتخاب می شود .

برای هر کابل :                                                      مساحت              

شکل 14 – توزیع کابل های پیش تنیده

در A :

نیروی پیش تنیده مؤثر در مقطع های مختلف درعرض دهانه برابرند با :

D           F         C         E         B        A                         مقطع    

3800    3938    4076    4219    4357   4450     برای هر دهانه   

شدت پیش تنیدگی در دال در نقطه E برابر است با :

توزیع کابل های پیش تنیده درهر یک از دهانه های سقف در شکل (14) آمده است .

برش سوراخ شدگی

محیط بحرانی برش ، u و در دور ستون های مربع به وسیله مربعی که در دور ستون قرار گرفته و فاصله هر ضلع آن تا سطح ستون  است تعریف می شود :

با d=200-46=154mm محیط بحرانی برش برابر است با :

بارهای وارده با ضریب های مربوطه

نیروی برشی بر روی محیط بحرانی برابر است با :

با استفاده از معادله های (12-10) و (12-11) مقاومت مؤثر در مقابل برش برابر است با :

چون  عمق mm200 مقاومت کافی برای مقابله با برش سوراخ شدگی ایجاد نمی کند بنابراین ضخامت دال را در اطراف ستون با قرار دادن سر ستون افزایش می دهیم با افزایش آزمایشی mm125 به زیر سقف خواهیم داشت :

سطح متوسط پیش تنیدگی در منطقه ای که کتیبه سر ستون قرار دارد :

کتیبه سر ستون به ابعاد  زیر هر ستون قرار داده می شود .

آنالیز

برای تعیین ممان های ایجاد شده به وسیله بارهای اضافه بر بار تعادل و ممان های ثانوی ناشی از پیش تنیدگی و ممانی که برای کنترل ظرفیت ممان خمشی مقطع بکار برده می شود آنالیز بر روی مقطع انجام می شود .

شکل 15- شکل مورد استفاده در آنالیز

مشخصات مقطع

مشخصات مقطع تیر معادل بکار رفته برای آنالیز با استفاده از نوار برابر عرض دهانه یعنی به عرض m9 همان طوری که در شکل 16 آمده است انجام شده است مقطع تیر در طول آن تغییر کرده و ممان اینرسی مختلفی را دارا می باشد ممان اینرسی برای مقطع دال 200 * 9000 را با  و در داخل کتیبه سر ستون را  و در داخل محل برخورد ستون  نشان می دهند .

برای تنها دال                                                     

برال دال و کتیبه سر ستون : مقطع در شکل زیر نشان داده شده است :

شکل 16- مقطع با کتیبه سر ستون

مشخصات این مقطع عبارت است از :

عمق تا مرکز ثقل :                                                                         128 mm

ممان اینرسی :                                                                          

در محل برخورد دال و ستون : افزایش سختی دال در محل برخورد آن با ستون در نظر گرفته می شود :

شکل 17- تغییرات ممان اینرسی

مقطع دال – تیری که برای آنالیز ممان بکار برده  شده در شکل 18 آمده است مشخصات سختی این عضو ، برای آنالیز به وسیله روش پخش ممان ها ، به وسیله کامپیوتر انجام شده است .

ضریب سختی  ، ضریب انتقال 0.61 ممان دو سر گیر دار برای بار یکنواخت گسترده 7.69 wKNm w  است .

ستون ها :

ممان اینرس ستون در داخل ستون – دال برابر بی نهایت گرفته می شود سختی ستون ها به وسیله آنالیز کامپیوتری تعیین شده است .

بالای سقف :                                                             

پائین سقف :                                                                                    

که سختی معادل را برابر است با

ضریب پخش برای استفاده در آنالیز پخش ممان ها را می توان محاسبه نمود که مقادیر آن در شکل 19 آمده است .

شکل 18 – ضرایب سختی برای پخش ممان ها

محاسبه ممان های ناشی از پیش تنیدگی

(الف ) ممان ناشی از انحنای کابل

بارهای معادل : کنسول                                                         

دهانه داخلی                                                                                        

ممان کنسول                                                                                       

ممان های گیرداری                                                                          

ممان های ناشی از بارهای معادل کابل در شکل 19 – الف  محاسبه شده و در شکل 19- ب آمده است .

(ب) ممان ناشی از خروج از مرکز در کتیبه های سر ستون

تمام گیره های کابل ها در وسط عمق دال قرار دارند یعنی 100mm از سطح بالای آن

در مکانی که مقطع دال دارای کتیبه سرستون است عمق تا مرکز ثقل برابر mm 128 می شود بنابراین نیروی افقی پیش تنیده که در گیره ها وارد می شوند خروج از مرکزی برابر 28mm است و ممانی برابر  در این مقطع ها اثر می کنند .

اگر حد وسط مقدار  برابر 4000 KN باشد برای ساده تر بودن ، ممان های وارد در هر دو طرف کتیبه سر ستون برابر خواهد بود با :

4000 * 0.028 = 12 KNm

شکل 19- ممان ناشی از انحنای تاندون پیش تنیده

شکل 20- ممان ناشی از خروج از مرکز در کتیبه سرستون

نسبت ممان اینرسی مقطع سر ستون شکل 17 به ممان اینرسی مقطع دال برابر است با :

ممان گیرداری  ایجاد شده به وسیله ممان 112KNm که در لبه هر کتیبه سر ستون اثر می کند را می توان با استفاده از تئوری ممان – مساحت محاسبه کرد نمودارهای ممان خمشی و  در شکل 21 آمده است .

شکل 21- ممان های ناشی از کتیبه سرستون

با استفاده از تقارن ، شیب  در وسط عضو برابرصفر است بنابراین سطح کل نمودار انحنا یا  در نصف دهانه باید صفر باشد :

ممان های ناشی از خروج از مرکز کتیبه های سر ستون را محاسبه کرده و در شکل 22 نشان داده شده است مقدار کل ممان ناشی از نیروی پیش تنیده به وسیله اضافه کردن این ممان ها به ممان های ایجاد شده از انحنای کابل ( شکل 22) به دست می آید و در شکل (23) نشان داده شده است .

ممان های ثانوی به وسیله به دست آوردن تفاوت ممان های کل و ممان اولیه  به دست می آید و در جدول زیر تعیین شده است :

شکل 22- ممان های ناشی از خروج از مرکز کتیبه سرستون

شکل 23- ممان های کل ناشی از پیش تنیدگی

شکل 24- ممان های ثانوی

کنترل مقاومت خمشی

بارگذاری نهائی طراحی شده 14.7 KPa  که برابر عرض هر دهانه 9 متر برابر 132.3 KN/m است ممان های خمشی برابر هر دهانه برابر است با :

کنسول :

ممان های گیرداری هر دهانه

از آنالیز هر دهانه ممان های ایجاد شده در جدول زیر آمده است :

ممان خمشی در عرض دهانه m9		مقطع
در مقطع بحرانی برای ممان منفی	در خط مرکز
-368 -558	BA-413 BC-665	B
-1078 -1025	CB-1171 C-1113	C
-876	-959	D
	+422	E
	+304	F

حداکثر ممان منفی ( در C ) برابر 1078KNm 

ممان نوار ستونی

در نوار ستونی تعداد 7 کابل پیش تنیده که هر کدام دارای 4 تار سیم به قطر mm12.5 و سطح مقطع  می باشد قرار گرفته است  

آنالیز برای تعیین

شکل 25- مقطع نوار ستونی با کتیبه سرستون

ممان نوار وسطی

نوار وسطی دارای 3 کابل است  ممان نهائی محاسبه شده برابر 330KNm که ظرفیت ممان مؤثر برابر  می باشد که خیلی نزدیک مقدار مورد احتیاج 270 KNm است .

برای ظرفیت ممان خمشی در نقاط دارای ممان مثبت کافی بودن آنرا نشان می دهد .

قابلیت بهره برداری

ترک خوردگی

بارهای کامل بهره برداری برابر است با :                         

بارهای اضافی بر بار تعادل در هر دهانه برابر است با :

کنسول :                                                                       

دهانه :                                                                         

باید توجه داشت که در تعادل بارها ، دال نه تنها تحت تأثیر انقباض طولی  است بلکه تحت اثر ممان های ناشی از خروج از مرکزکتیبه سر ستون هم می باشد این ممان ها علاوه بر ممان های ایجاد شده از بارهای اضافی بر تعادل باید در نظر گرفته شود .

ممان های ناشی از بارهای اضافه بر بار تعادل عبارت است از :

ممان گیردار دو انتهای دهانه :                                           

این ممان ها در شکل 26 نشان داده شده است .

در ابتدا مقطع دارای حداکثر ممان منفی که در C است برای امکان ترک خوردگی کنترل می شود در مقطع بحرانی ، اندازه ممان برابر -432 KNm است ممان ناشی از خروج از مرکز کتیبه سر ستون شکل 22 90 KNm است برآیند ممان در این مقطع تحت اثر بارهای کامل بهره برداری برابر است با :

شکل 26 – ممان های اضافه بر تعادل ناشی از بارهای کامل سرویس

در نوار ستونی : ممان                                                   

نیروی پیش تنیده                                                            

تنش کششی در تار بالا برابر است با :

تنش خمشی ترک خوردگی برابر  است که می توان نتیجه گرفت که ترک خوردگی ناشی از ممان منفی وجود ندارد .

حداکثر ممان مثبت ( در E ) برابر 170 KNm  است .

ممان ناشی از خروج از مرکز در کتیبه سر ستون -16 KNm 

برآیند ممان 154 KNm  است .

ممان نوار ستونی برابر   است که بر مقطع مستطیل به ابعاد  وارد می شود .                                

برای این مقطع                                        

تنش کششی در تار پائین                               

بنابراین تحت اثر بارهای بهره برداری کامل دال بدون ترک خواهد بود .

تخمین خیز

خیز در مرکز دهانه کناری با استفاده از روش تیر عریض ، برای بارهای کامل بهره برداری محاسبه می شود خیز به طرف بالا ناشی از خروج از مرکز نیروی پیش تنیده در کتیبه سر ستون در نظر گرفته نخواهد شد .

در ابتدا خیز در جهت محورx   در نظر گرفته می شود .

حد وسط ممان اینرسی نوار ستون برابر است با حد وسط  در تکیه گاهها  و در وسط دهانه

برای نوار ستون :                                                                    

برای نوار وسط :                                                                         

بنابراین حد متوسط ممان اینرسی تیر عریض برابر است با :

 

شکل 28 – بارگذاری برای محاسبه

خیز نواری با استفاده از نسبت

نوار ستون :                                                               

نوار وسط :                                                          

خیز نوار ستون و نواروسط در جهت محور y  به همین طریق محاسبه می شود .

بنابراین خیز کوتاه مدت در وسط دهانه :

3+2.3=5.3mm

خیز دراز مدت

قسمت دائمی بار اضافه بر تعادل برابر است با :

خیز کوتاه مدت در وسط دهانه ناشی از بار دائمی برابر است با :

اگر ضریب خزش  برابر   2 باشد خیز خزش بتن :

اگر  باشد انحنای انقباض و خیز آن برابر است با :

مقدار کل خیز تخمین که تقریبا ً برابر  و قابل قبول است .

فولاد مصرفی در قطعه انتهائی

منطقه بحرانی برای ترک خوردگی در قطعه انتهائی پشت گیره ها در نوار ستون است گیره های دارای ورق فولادی به عمق 80 mm  در عرض 225 mm است .

ترک افقی

منشور متقارن معادل با عرض 400 mm  در نظر گرفته می شود

اگر فرض شود که اتلاف زمانی نیروی پیش تنیده 20 درصد باشد نیروی پیش تنیده اولیه برای هر کابل

با استفاده از معادله (12-13) حداکثر تنش کششی عمودی

فولاد مورد احتیاج برای مقاومت در مقابل کل نیروی کششی ( معادله 14)

سطح مقطع فولاد مورد احتیاج دو خاموت یا میل گرد 10 در دو طرف گیره

ترک عمودی

بااستفاده از معادله 15 تنش کششی حداکثر برابر است با :

تنش فشاری نیروی پیش تنیده در جهت عمودی

برآیند تنش بنابراین فشاری است و ترک عمودی در پشت گیره نخواهد بود

مغزه گیری

مغزه گیری

مقدمه :

در بسیاری از موارد نیاز داریم که مقاومت بتنی را به صورت واقعی بسنجیم . مثلا در ساختمانی ، به مقاومت بتن شک می کنیم ، لذا باید قسمتی از بتن آن را انتخاب کرده و آزمایش مخرب را بر روی آن انجام دهیم. پس باید به نحوی قسمتی از بتن را از کل بتن خارج کنیم. برای این کار از دستگاه مغزه گیر استفاده می کنیم. این مغزه ها به صورت استوانه می باشند که ارتفاع آنها حداقل دو برابر قطر آنها می باشد.

هدف از انجام آزمایش :

تهیه مغزه و اندازه گیری مقاومت آن

وسایل مورد نیاز :

دستگاه مغزه گیر ، وسایل کلاهک گذاری ، کولیس

شرح آزمایش :

دستگاه مغزه گیر را در محل مورد نظر قرار میدهیم و آن را روشن می کنیم. باید توجه کنیم به علت سرعت زیاد دستگاه ، باید همواره سطح مته ها را با آب خیس کنیم تا الماس های سر مته ها نسوزند. بعد از اتمام کار دستگاه ، به وسیله ی یک تیغه ، ضربه ای به مغزه می زنیم تا از ته بشکند. مغزه را خارج می کنیم و نگاهی به ظاهر آن می اندازیم ، به این وسیله می توان شخیص داد که آیا بتن ریزی خوب انجام شده است یا نه .

برای انجام آزمایش فشاری باید سطوح استوانه را صاف کنیم. برای این منظور از کلاهک گذاری استفاده می کنیم. روش کار بدین ترتیب است که مقداری ملات سیمان تهیه کرده و به صورت کاملا عمود بر سطوح فوقانی و تحتانی استوانه با ضخامت اندک می ریزیم. بعد از اینکه مقاومت ملات سیمان به حد کافی رسید ، آن را زیر جک قرار داده و مقاومت آن را مشخص می کنیم.  

نتایج آزمایش :

ابعاد و مقاومت نمونه بدین شرح می باشند :

طرح های توسعه شهری

3 دوره سوم – دوره طرح های جامع و تفصیلی (1345-1380 )

طرح های شهری که هم اکنون در کشور متداول است در ابتدای برنامه سوم (1342-1346 ) شکل گرفت . در طی برنامه های نیمساله سوم ، اقدامات مربوط به تهیه 17 طرح جامع شهری به عمل آمد . برخی از آنها عبارتند از تهران ، تبریز ، رشت ، اصفهان ، کرج ، قزوین ، بندر انزلی ، چالوس ، نوشهر  ، سربندر ، بابل ، بابلسر ، بندر عباس و بندر لنگه . اولین طرح جامع شهری که توسط شورای عالی شهر سازی به تصویب رسید طرح جامع بندر لنگه در سال 1345 بود .

قانون ( اصلاح پاره ای از مواد و الحاق چند ماده به قانون شهرداری ) در اسفند ماه 1345 از تصویب گذشت اقدامات عمده ای که در جهت تحقق بخشیدن به اهداف برنامه ریزی شهری در ایران انجام شده است. در این سال می باشد که ضمن مواد 97تا 101 الحاقی به قانون مذکور مقررات لازم در مورد تهیه طرحهای شهری و تدوین ضوابط مربوط به آنها تاسیس شورای عالی شهرسازی تعیین حریم یا محدوده نظارت بر فعالیت ها و ساخت و سازها در شهرها ، صدور پروانه نظارت ساختمانی برای  هرگونه عملیات ساختمانی در محدوده خدماتی و حریم شهرها و انطباق نقشه های تفکیکی با ضوابط برنامه ریزی شهری و طرح های توسعه شهری ، برقرار گردیده است قانون نوسازی و عمران شهری در سال 1347 تصویب و طی آن مقرراتی در مورد ضوابط نوسازی شهرها برقرار گردید .

هدف این قانون نوسازی و عمران و اصلاحات اساسی شهرها ذکر شده است تهیه برنامه های پنج ساله عمرانی و اصلاحات شهرها ، ایجاد تاسیسات شهری و توسعه و اصلاح معابر ، کیفیت کلی ارزیابی و پرداخت غرامت و دریافت حق مرغوبیت به کسانی که ملک آنها تصرف می شود . مواردی از قانون فوق الذکر می باشد . قانون تاسیس شورای عالی شهرسازی و معماری ایران در اسفند ماه 1351 از تصویب گذشت و با تصویب این قانون مواد 97و 98 الحاقی به قانون شهرداری ملغی گردید . (پرنیان 1376 )

با ابلاغ قرارداد تیپ 12 از جانب سازمان برنامه و بودجه ، تهیه طرح های شهری ( جامع و تفصیلی ) دارای قرارداد و شرح خدمات همسان می شود اگر چه این قرار داد بیشتر برای شهرهایی با جمعیت حدود 000/100 الی 000/250 نفر تنظیم شده بود ، اما در عمل به منظور تهیه طرح های شهری غالب شهرهای

مراکز شهرستانهای کشور به کار گرفته شد .

در سال 1353 با تصویب قانون در تغییر نام وزارت آبادانی و مسکن به وزارت مسکن و شهرسازی ، طرح های شهری در ایران سه طرح جامع تفصیلی و هادی را شامل شد که هر یک از طرح های یاد شده دارای تعاریف مشخص قانونی شدند .

طبق وظایفی که قانون تغییر نام به عهده وزارت مسکن و شهرسازی قرار داد . نهاد مذکور عهده دار تهیه طرح های جامع شهری گشت . در خصوص طرح تفصیلی با آنکه شهر داری ها طبق تبصره 1 ماده 23 قانون نوسازی و عمران شهری ( مصوب 1347 ) مکلف به تهیه این طرح ها بودند ، اما در عمل به دلایل مختلف وزارت مسکن و شهرسازی که از حق نظارت بر اجرای طرح های تفصیلی شهری برخوردار بود ، خود عهده دار تهیه این طرح ها نیز شد .

طرح های هادی شهر در قانون تغییر نام به منظور حل مشکلات حاد و فوری شهر و ارائه راه حل های کوتاه مدت برای شهرهایی که دارای طرح جامع نمی باشند تعریف شده بودند که با تنظیم قرارداد تیپ از سال 1353 مستقیما توسط وزارت کشور تهیه شدند .

به این ترتیب در برنامه عمرانی پنجم دستگاه های دولتی به طور کامل عهده دار تهیه طرح های شهری بر اساس شرح خدمات همسان و تصویب متمرکز آن شدند و در نتیجه طرح های شهرسازی کتملا به صورت شهرسازی آمرانه به مرحله اجرا در آمد ( مهندسان مشاور فرنهاد ، 1379 )

بعد از انقلاب اسلامی در شرح خدمات همسان تهیه طرح های جامع ، اسلاحات و تغییراتی اگر چه نه در محتوا بلکه در روش و مراحل تهیه و تصویب آن به عمل آمد ، و با عنوان طرح های توسعه ، عمران ، حوزه نفوذ و تفصیلی شهرها در سال 1363 صورت قانونی و اجرایی پیدا کرد . به علاوه تهیه و اجرای طرح های آماده سازی ، احداث شهرهای جدید و اقماری در پیرامون شهرهای بزرگ از جمله اقداماتی هستند که در این زمینه بعد از پیروزی انقلاب اسلامی انجام شده است .

8-1-4 دوره چهارم – تغییر پارادایم در مدیریت و برنامه ریزی شهری ( 1380 به بعد )

در این دوره با تصویب قانون شوراها و انجام انتخابات شوراها ، عنصر شهروندان دوباره وارد معادلات برنامه

ریزی و شهرسازی گردید در شروع این دوره از 726 شهر ، تعداد 697 شهر دارای سرح توسعه شهری بودند . تعداد 211 شهر دارای طرح جامع و تفصیلی مصوب یا در دست تهیه ، تعداد 468 شهر دارای طرح هادی مصوب یا در دست تهیه و فقط تعداد 47 شهر فاقد طرح بودند .

این تعداد طرح های توسعه شهری ، در مجموع از موفقیت نسبی کمتری برخوردار بودند و نتوانستند توسعه موزون شهرها را هدایت و زندگی شهروندان را ارتقا دهند . بنابراین با زیر سوال رفتن این نوع طرح ها و نیز شیوه مدیریت شهری که متناسب با این طرح های متمرکز و از بالا به پایین بود .

در چند سال اخیر جستجو در جهت آرایه گزینه ها شروع شده و حتی راه حل هایی نیز پیشنهاد و تصویب شده اند از جمله تصویبی طرح های ساختاری و طرح مجموعه شهری تهران و مبادرت به انجام برنامه ریزی استراتژیک تهران 80 و برخی اقدامات پراکنده شهرسازی مشارکتی .

طراحی پله ها

طراحی پله ها:

اجزای پله بتن مسلح شامل قسمتهای زیر است:

1-        دال شمشیری راه پله

2-        پاخور(s)

3-       پیشانی(a)

ضخامت متوسط جان پله را می توان از رابطة زیر محاسبه کرد:

در این ساختمان دارای دو تیپ پله هستیم این پله ها از نوع دو خم بوده, که یکی پله های طبقة همکف با بالاروی 3.9 متر و بار زندة 3.5 کیلونیوتن بر مترمربع و دیگری پله های طبقات زیرزمین و دیگر طبقات با بالاروی 2.95 متر و بار زندة 3.5 کیلونیوتن بر مترمربع که هر یک را طراحی می کنیم:

(روی پله ها 5 سانتیمتر نازک کاری فرض می شود.)

طراحی پله های طبقة همکف:

ارتفاع بالاروی پله : h=3.9 m

ارتفاع بالاروی هر شمشیری پله : h/2=1.95 m

با فرض ارتفاع پیشانی : a=19.5 cm

تعداد پله در هر شمشیری : n=h/2a=10

با توجه به اینکه عرض چشمة پله برابر با 510 سانتیمتر است,

10×s+2×L=510

با فرض پاخور : s=29 cm

عرض پاگرد : L=110 cm

با فرض فاصلة 20 سانتیمتر بین دو شمشیری راه پله, عرض هر شمشیری برابر با 2.45 متر می باشد.(b=2.45)

شیب راه پله : tan α = ارتفاع بالاروی/(تعداد پله×طول پاخور)=1.95×100/29/10=0.6724 à cos α = 0.83

با فرض ضخامت 20 سانتیمتر برای دال شمشیری(t) داریم:

 وزن شمشیری : 2.45×0.281×24=16.517 KN/m

وزن پاگرد : 2.45×0.2×24=11.76 KN/m

50 میلیمتر نازک کاری : 2.45×0.05×22=2.695 KN/m

بار مردة کل شمشیری در امتداد شیب : 16.517+2.695=19.212 KN/m

بار مردة کل شمشیری در امتداد افق : 19.212/cos α =24.558 KN/m

بار مردة پاگرد : 11.76+2.695=14.455 KN/m

بار زنده : 2.45×3.5=8.575 KN/m

شمشیری qu=1.25×24.558+1.5×8.575=43.56 KN/m

پاگرد qu=1.25×14.455+1.5×8.575=30.931 KN/m

در اثر بارگذاری فوق برشها و لنگرهای زیر وارد می شوند:

Vmax=0.5×(30.931×5.1+12.629×2.9)=97.2 KN

Vc=0.2Фc√fcbd=0.2×0.6×5×195×2450×10-3=286.65 KN > 97.2  O.K.

Mmax=97.2×2.55-30.931×2.552/2-12.629×1.452/2=134.02 KN.m

As=(134.02×106)/(0.85×400×0.85×195)=2378.1 mm2

12Ф16 , As=12×201.06=2412.7 mm2

بنابراین در پله های طبقة همکف از 12Ф16 برای فولاد گذاری پله استفاده می شود.

طراحی پله های طبقات زیرزمین و طبقات دیگر:

ارتفاع بالاروی پله : h=2.95 m

ارتفاع بالاروی هر شمشیری پله : h/2=1.475 m

با فرض ارتفاع پیشانی : a=16.39 cm

تعداد پله در هر شمشیری : n=h/2a=9

با توجه به اینکه عرض چشمة پله برابر با 510 سانتیمتر است,

9×s+2×L=510

با فرض پاخور : s=29 cm

عرض پاگرد : L=124.5 cm

با فرض فاصلة 20 سانتیمتر بین دو شمشیری راه پله, عرض هر شمشیری برابر با 2.45 متر می باشد.(b=2.45)

شیب راه پله : tan α = ارتفاع بالاروی/(تعداد پله×طول پاخور)=1.475×100/29/9=0.565 à cos α = 0.87

با فرض ضخامت 20 سانتیمتر برای دال شمشیری(t) داریم:

 وزن شمشیری : 2.45×0.271×24=15.955 KN/m

وزن پاگرد : 2.45×0.2×24=11.76 KN/m

50 میلیمتر نازک کاری : 2.45×0.05×22=2.695 KN/m

بار مردة کل شمشیری در امتداد شیب : 15.955+2.695=18.650 KN/m

بار مردة کل شمشیری در امتداد افق : 15.955/cos α =22.084 KN/m

بار مردة پاگرد : 11.76+2.695=14.455 KN/m

بار زنده : 2.45×3.5=8.575 KN/m

شمشیری qu=1.25×22.084+1.5×8.575=40.467 KN/m

پاگرد qu=1.25×14.455+1.5×8.575=30.931 KN/m

در اثر بارگذاری فوق برشها و لنگرهای زیر وارد می شوند:

Vmax=0.5×(30.931×5.1+9.536×2.61)=91.3 KN

Vc=0.2Фc√fcbd=0.2×0.6×5×163.9×2450×10-3=240.933 KN > 91.3  O.K.

Mmax=91.3×2.55-30.931×2.552/2-9.536×1.3052/2=124.13 KN.m

As=(124.13×106)/(0.85×400×0.85×163.9)=2620.6 mm2

14Ф16 , As=14×201.06=2814.87 mm2

بنابراین در پله های طبقات از 14Ф16 برای فولاد گذاری پله استفاده می شود.

آرماتورگذاری پله ها در طبقات و همکف در نقشه های اجرایی پروژه آورده شده است.

خلاصة بارگذاری پله ها در جداول صفحات بعد مشخص شده است.

گزارش کارآموزی مهندسی عمران 1

پلان پی کنی

برای تهیه نقشه یا پلان پی کنی ، بسته به نوع فونداسیون (تکی ، نواری ، گسترده) و نوع قالب بندی و ارتفاع گود برداری این نقشه تهیه می شود برای هرنوع قالب بندی یک فضای مناسب در پشت فونداسیون لازم می باشد مثلاً برای قالب آجری حداقل cm35 که 10 تا 20 سانتی متر قالب آجری و حداقل 25-15 سانتی متر تلرانس گودبرداری در نظر گرفته می شود برای قالب فلزی و چوبی این فضا بزرگتر و حداقل 70 الی 60 سانتی متر لازم می باشد. پس از خاکبرداری نوبت به ریگلاژ کف می رسد اگر خاک کف ، خاک خوبی نباشد می توان تا 50 سانتی متر آن خاک را بیرون بوده و مخلوط راهسازی جایگزین آن شود.

2- گود برداری

بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری می نمایند گودبرداری برای آن قسمت از ساختمان انجام می شود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی زمین ساخته می شود مانند موتورخانه ها و انبارها و پارکینگ ها و غیره.

در موقع گودبرداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ نباشد از وسائل معمولی مانند بیل و کلنگ و فرقون (چرخ دستی) استفاده می گردد برای این کار تا عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل به بالا امکان پذیر است (مثلاً 2 متر ) عمل گودبرداری را ادامه می  دهند و بعد از آن پله ای ایجاد نموده و خاک حاصله از عمق پایین تر از پله را روی پله ایجاد شده ریخته و از روی پله دوباره به خارج منتقل می نمایند.

برای گودبرداریهای بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و غیره استفاده شود در اینگونه مواد برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن بخارج کارگاه معمولاً از سطح شیبدار استفاده می گردد بدین طریق که در ضمن گودبرداری سطح شیبداری در کنار گود برای عبور کامیون و غیره ایجاد می گردد که بعد از اتمام کار، این قسمت وسیله کارگر برداشته می شود.

3- تا کجا باید گودبرداری کرد

ظاهراً حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می باشد بعلاوه چند سانتیمتر بیشتر برای فرش کف و عبور لوله ها (در حدود 20 سانتیمتر که 6 سانتیمتر برای فرش کف و 14 سانتیمتر برای عبور لوله می باشد) .

که در این صورت می باید محل پی های نقطه ای یا پی های نواری و شناژها را با دست خاک برداری نمود ولی بهتر است که گودبرداری را تا زیر سطح پی ها ادامه بدهیم زیرا در این صورت اولاً برای قالب بندی پی ها آزادی عمل بیشتری داریم در نتیجه پی های ما تمیزتر و درست تر خواهد بود و در ثانی می توانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخاله های ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پی ها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون بصرفه می باشد زیرا معمولاً در موقع گودبرداری کار با ماشین صورت می گیرد در صورتیکه برای خارج نمودن نخاله ها و خاک حاصل از چاه فاضلاب از محیط کارگاه می باید از وسایل دستی استفاده نمائیم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین می باشد.

البته در مورد پی های نواری این کار عملی نیست زیرا معمولاً پی سازی در پی های نواری با شفته آهک می باشد که بدون قالب بندی بوده و شفته در محل پی های حفر شده ریخته می شود در این صورت ناچار هستیم در ساختمانهائی که با پی نواری ساخته می شود اگر به گودبرداری نیاز داشتیم گودبرداری را تا روی پی ادامه دهیم.

4- خروج آب از محل گودبرداری

چنانچه در موقع گودبرداری در زمینهایی که آبهای تحت الارضی در سطح های بالا قرار دارد در محل گودبرداری آب جمع شود بهتر است که حوضچه کوچکی در وسط گود حفر نموده و آبهای حاصله را باین حوضچه هدایت نمائیم و بعداً آبهای جمع شده را با توجه به سرعت جمع شدن بوسیله سطل و یا پمپ بخارج منتقل کنیم.

5- بتن

بتن سنگی است مصنوعی که از مواعذ سنگی (شن و ماسه ) ، آب و سیمان تشکیل شده و به علت روانی قالب خود را پر کرده و بشکل قالب خود در می آید.

6- مصرف آب در بتون از نظر کیفیت

با توجه به اینکه در اغلب کارگاههای کوچک و حتی در بعضی از کارگاههای تقریباً بزرگ امکان تجزیه آب از لحاظ شیمیائی موجود نیست لذا بطور کلی می توان گفت که تقریباً آبی که فاقد بو و مزه بوده و ظاهراً قابل آشامیدن باشد در بتن قابل مصرف می باشد . البته این موضوع دلیل آن نیست که همه آب های غیر آشامیدنی برای بتن مضر است.

در مواردی که آب آشامیدنی برای مصرف در بتون در دسترس نیست می باید مقاومت مکعب 28 روزه بتن حداقل 90 درصد مقاومت مکعبی را که با آب آشامیدنی ساخته شده است دارا باشد در این صورت می توان مطمئن شد که ناخالصیهای آب برای بتن مضر نیست.

آب دریا که دارای املاح زیاد است (در حدود 3 تا 4 درصد ) برای ساختن بتن مسلح خوب نیست زیرا این املاح اغلب باعث خورندگی فولاد می گردد در مواقعی که ناچارا می باید از آب دریا استفاده کنیم بهتر است پوشش روی میله گرد را زیادتر نموده (در حدود 5 تا 6 سانتیمتر) و حتی المقدور قطعه ساخته شده را از نفوذ آب مصون نگاه داریم و در این مواقع باید از سیمان بیشتری در بتن استفاده نمائیم و همچنین بهتر است از سیمانهای ضد سولفات و یا مخلوط سیمان پرتلند و سیمان طبیعی استفاده شود.

7- اثر ناخالصیهای آب به روی بتن

نمکهای سدیم و پتاسیم و منیزیم محلول در آب در فعل و انفعالات شیمیائی سیمان موجود در بتن شرکت کرده و در اثر انبساط حجمی موجب خرد شدن الیاف قطعه بتنی می گردند این خرابی در قطعاتی که در جریان آب سولفاته قرار دارند بیشتر می باشد اثر این نمکها به روی بتن ادامه به صورت شوره ظاهر گشته و بعد از مدتی موجب خرد شدن قطعه می شود در این نوع قطعات که در جریان متوالی یا متناوب آب های سولفاته قرار دارند حتماً می باید ازسیمان ضد سولفات که در ایران به سیمان نوع 5 معروف است استفاده نمود.

آبهای اسیددار نیز مقاومت بتن را کاهش داده و موجب خرابی قطعه می گردند کانالهای هدایت فاضلابهای کارخانجات و همچنین کانالهای هدایت فاضلاب آزمایشگاهها در مقابل چنین خطری قرار دارند.

اصولاً در مواقعی که قطعه بتن در معرض جریان آبهای سولفاته یا اسیدی می باشد بهتر است قطعه را متراکم تر ساخته و حتی المقدور از نفوذ آب به داخل قطعه جلوگیری نمائیم و درمورد آبهای اسیدی بهتر است قطعه را بوسیله قیر ایزوله کنیم.

دیگر از مواد مخلوط در آب مضر برای بتن مواد روغنی و نفتی می باشد و همچنین انواع ذرات گیاهی مانند جلبک موجود در آب و قطعات ریز چوب و غیره اگر چه ممکن است این مواد در فعل و انفعالات شیمیائی سیمان شرکت نکند ولی این ذرات در بتون باقی مانده و در آن حفره هائی ایجاد کرده که این خود موجب ضعف قطعه بتونی می گردد.

مواد روغنی و نفتی نیز در اثر تماس با دانه ها و فولاد موجود در بتون سطح آنها را چرب نموده و مانع چسبیدن دوغاب سیمان به  دانه و در نتیجه مانع چسبیدن دانه ها بیکدیگر می گردند.

8- نسبت های مخلوط کردن اجزاء بتن

منظور از نسبت مخلوط کردن اجزاء بتن آنست که نسبت مناسبی برای اختلاط شن و ماسه به دست بیاوریم تا دانه های ریزتر فضای بین دانه های درشت تر را پر کرده و جسم توپر بدون فضای خالی و با حداکثر وزن مخصوص بدست آید و همچنین تعیین مقدار لازم آب بطوریکه بتن به راحتی قابل حمل و نقل بوده و در قالب خود جا گرفته و دور میله گردها را احاطه نموده و کلیه فضای خالی قالب را پر نماید و در مجاورت آن فعل و انفعالات شیمیائی سیمان شروع شده و تا مرحله سخت شدن ادامه یابد و بالاخره تعیین مقدار سیمان مورد لزوم برای بدست آوردن بتن با مقاومت کافی که بتواند به راحتی بارهای وارده ساختمان را تحمل نماید مقاومت بتن با افزایش سیمان بالا می رود حداکثر سیمانی که آئین نامه های مختلف برای بتن مجاز دانسته اند 400 کیلوگرم بیشتر باشد قطعات سیمانی خواهیم داشت و در نتیجه باعث ضعف قطعه بتونی می گردد البته مقدار سیمان به ریزی و درشتی دانه های مصرفی بستگی دارد هر قدر دانه های مصرفی ریزتر باشد و در نتیجه سطح مخصوص دانه ها زیادتر باشد به سیمان بیشتری نیاز داریم زیرا فرض بر این است که دوغاب سیمان مانند فیلم نازکی دور تمام دانه ها را آغشته کرده و آنها را بیکدیگر می چسباند منحنی زیر مقاومت بتن را بر حسب زیاد کردن سیمان نشان می دهد بعضی آئین نامه ها حداکثر سیمان مصرفی در بتون را 350 کیلوگرم در یک متر شن و ماسه پیشنهاد می نمایند.

رایج ترین نسبت اختلاط اجزاء بتن در ایران نسبت حجمی برای شن و ماسه و نسبت وزنی برای سیمان می باشد و حتی نام گذاری و طبقه بندی بتن نیز بر حسب کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه انجام  می گیرد مثلاً وقتی که می گویند بتن 300 یعنی بتنی که در هر متر مکعب شن و ماسه آن 300 کیلوگرم سیمان مصرف شده باشد با توجه به اینکه سیمان عرضه شده به بازار در ایران اغلب در پاکتهای 50 کیلوئی می باشد این اختلاط به راحتی انجام  می گیرد در مواردی که در کارگاه از سیمان فله استفاده می شود باید قبلاً پیمانه ای که مقدار 50 کیلو سیمان را تعیین نماید ساخته و در اختیار گروه بتن ساز قرار گیرد برای تعیین نسبت شن و ماسه و آب همانطوریکه قبلاً توضیح داده شد جداول و راهنماهائی موجود است ولی از آنجا که همیشه و در همه کارگاهها وسائل تعیین دانه بندی انبار شن و ماسه در دست نیست بهتر است به نتایج آزمایشگاهی بیشتر تکیه می شود و آن بدینگونه است که با سیمان ثابت (همان مقداری که در دستور کار پرلوژه نوشته شده است ) و تغییر دادن نسبت های شن و ماسه مکعبهائی از بتن ساخته و مقاومت 28 روزه هر مکعب را تعیین نموده و بهترین نسبت اختلاط را بدینگونه تعیین می نمایند التبه باید توجه داشت که تهیه این مکعبها با دستور آزمایشگاه و طبق روش تعیین شده وسیله آزمایشگاه باشد مقدار سیمان نیز توسط مهندس محاسب هر پروژه تعیین می گردد البته این مقدار با توجه به بارهای وارده به قطعه بتونی می باشد در اغلب پروژه های بزرگ نسبت اختلاط شن و ماسه توسط مهندس محاسب در روی نقشه قید شده است و در این موارد حتماً باید معادن شن و ماسه نزدیک به کارگاه وسیله مهندس محاسب بازدید گردد معمولاً این نسبت بر مبنای ماسه خشک می باشد از طرفی ازدیاد حجم ماسه مرطوب نسبت به ماسه خشک قابل چشم پوشی نبوده و گاهی به 25 درصد می رسد لذا قبل از شروع کار می باید این تفاوت حجم را محاسبه و در میزان مخلوط نمودن ماسه منظور نمود.

گاهی نیز نسبت اختلاط به نسبتهای وزنی انجام می شود که در این طریق کار با دقت بیشتری همراه می باشد دستگاههای بتن سازی کلیه این نسبت ها برنامه ریزی شده و بطور اتوماتیک اجزاء مختلف طبق برنامه به دیگ گردان ایستگاه بتن ساز منتقل می گردد.

معمولاً در روی نقشه ها نسبت شن و ماسه و آب را به نسبت یک واحد سیمان معین می نمایند و آنرا بصورت S-G-W نمایش می دهند و این بدان معنی است که بازاء یک واحد سیمان s واحد ماسه و G واحد شن و W واحد آب مصرف شود مثلاً وقتی که نسبت را به 1-4-2-1 نمایش می دهند یعنی یک واحد سیمان و 2 واحد ماسه و 4 واحد شن و یک واحد آب باید مصرف شود در مخلوط کردن آب در بتون باید حتماً آب موجود در ماسه نیز مورد نظر قرار بگیرد.

زیرا همانطوریکه قبلاً توضیح داده شده است یک ماسه مرطوب می تواند 150 لیتر در متر مکعب آب همراه داشته باشد باید توجه داشت که آب موجود در شن زیاد نبوده و قابل صرف نظر کردن می باشد در تمام طول بتن سازی باید دقت شود که مقدار اجزاء تشکیل دهنده بتن یکنواخت باشد زیرا اگر با ثابت بودن سه جزء یکی از اجزاء را تغییر بدهیم به مقدار چشم گیری مقاومت بتن افت خواهد نمود و از طرفی قطعه ریخته شده یکنواخت نبوده و این خود باعث ضعف قطعه می باشد.

9- بتن سازی

در کارگاههای کوچک پس از تعیین نسبت اختلاط شن و ماسه باید از پیمانه هائی چوبی مطابق شکل استفاده نمود.

ابعاد این پیمانه ها را باید طوری در نظر گرفت که اولاً از لحاظ وزن قابل حمل و نقل برای کارگر باشد ثانیاً حجم آن طوری باشد که به تعداد صحیح یک متر مکعب شن و یا ماسه را پیمانه نماید مثلاً اگر ابعاد آنرا 50*50 به ارتفاع 25 سانتیمتر بسازیم با 16 پیمانه آن یک متر مکعب شن و ماسه خواهیم داشت این پیمانه معمولاً با چهار تخته که سطوح جانبی آن را می پوشاند اسخته می شود و کف برای آن نمی سازند و کار با آن بدینگونه است که آنرا روی زمین گذشته و با بیل آنرا پی می کنند آنگاه دو نفر کارگر دسته ها یا آنرا گرفته و آنرا بلند می کنند و با توجه به اینکه این پیمانه فقط دارای سطوح جانبی می باشد و ته ندارد محتویات آن روی زمین خالی می شود و با کناره های همین قالب سطح فوقانی دانه های ریخته شده روی زمین را که تقریباً مخروطی شکل است قدری صاف کرده و پیمانه را روی آن گذاشته و مجدداً آنرا پر می نمایند و آنقدر این کار را ادامه می دهند تا دانه بندی طبق نظر مهندس کارگاه تکمیل بشود آنگاه مقدار سیمان لازم را روی آن ریخته این توده شن و ماسه آماده برای اختلاط می باشد این پیمانه ها در مواقعی بکار می رود که بتن ریزی به مقدار کم بوده و مخلوط کردن دانه ها با دست انجام بگیرد و یا اینکه از بتونیر بدون پیمانه استفاده شود برای پیمانه کردن شن و ماسه هرگز نباید از بیل استفاده نمود زیرا تقریباً هیچ وقت بیل پر شده دو نفر از لحاظ حجم و یا وزن با هم مساوی نیست و حتی بیل پر شده یک نفر در ساعات مختلف کار با هم متفاوت می باشد.

حتی المقدور برای ساختن بتن حتی به مقدار کم باید از ماشین های بتن سازی (بتونیر) استفاده نمود چنانچه به بتونیر دسترسی نباشد باید دو نفر کارگر با بیل در دو طرف توده شن و ماسه پیمان شده ایستاده و آهسته آهسته از زیر توده را مخلوط نمایند پس از آنکه یک بار تمام توده را جابجا نمودند بار دیگر نیز آنرا مخلوط نمایند زیرا دانه ها روی مخروط تشکیل شده غلطیده و بخوبی مخلوط خواهد شد آنگاه از یک کنار آنرا با آب مخلوط نموده و پس از بدست آوردن بتن کاملاً مخلوط شده و همگن بلافاصله آنرا مصرف نمایند در مورد ساختن بتن باید جدا از مخلوط کردن کلیه توده با آب خودداری نموده و باصطلاح در مورد بتن نباید آخوره (آبخوره) درست کرد زیرا در این صورت آب به مقدار وسیعی سیمان موجود در لایه های بالائی را شسته و به قسمتهای زیرین شن و ماسه می برد که در این صورت سیمان به نسبت مساوی بین قسمتهای مختلف بتن تقسیم نشده و مخلوط همگن بدست نمی دهد همانطوریکه گفته شد در موقع بتن سازی باید حتماً از ماشینهای بتن ساز استفاده نمود.

بتونیرها دارای دیگ گردندهای هستند که به آهستگی حول محوری مایل نسبت به افق می گردد و بوسیله تیغه هائی که در داخل آن تعبیه شده محتویات خود را مخلوط می نماید نوع بزرگتر آن دارای پیمانه می باشد که این پیمانه جهت شن و ماسه است و گنجایش آن برحسب لیتر روی آن قید شده است این پیمانه بوسیله کارگران از شن و یا ماسه پر شده آنگاه به وسیله اهرمی محتویات آن به داخل دیگ خالی می گردد.

باید دقت شود زمان مخلوط کردن کلیه دفعات بتن سازی مساوی باشد و تقریباً هر بار 5/1 دقیقه بعد از اضافه نمودن آخرین جزء بتن به دستگاه فرصت داده شود تا شن و ماسه را مخلوط نماید قبل از بارگیری مجدد دستگاه باید دقت شود که کلیه محتویات دفعه قبل تخلیه گردد در شروع کار همیشه مقداری سیمان و ماسه به بدنه دیگ مخلوط کننده می چسبد بدین لحاظ مشخصات اولین قسمت بتن با سایر دفعات متفاوت خواهد بود برای جلوگیری از این موضوع بهتر است قبل از شروع کار قدری سیمان و ماسه را در دیگ بتونیر چرخانیده و تخلیه نمایند آنگاه مخلوط اصلی را بارگیری کنند بدین ترتیب مشخصات کلیه قسمتهای بتن یکسان خواهد بود بهتر است تمام محتویات دیگ بوسیله دمپرو یا وسائل دیگر به محل بتن ریزی برده شود و حتی المقدور از ریختن بتن داخل دیگ به رویزمین و بارگیری مجدد و حمل آن به وسیله فرقون خودداری شود زیرا این جابجائی ها ممکن است اجزاء متشکله بتن را از همدیگر جدا نموده و کیفیت کار را پائین بیاورد بطور خلاصه با هر وسیله که بتن جابجا می شود اعم از پمپاژ یا دمپر یا باگتهای حمل بتن می باید توجه شود که اجزاء متشکله بتن از همدیگر تفکیک نشود بعضی از ماشینهای بتن سازی دارای ظرف آبی می باشد که پس از تنظیم ، آب لازم را به داخل دیگ خواهد ریخت باید توجه داشت که همیشه باندازه کافی آب داخل این منبع موجود باشد اگر چنین دستگاهی رویبتونیر نصب نباشد جهت آب ریختن در مخلوط می باید از سطلهائی که قبلاً ظرفیت آن را معلوم کرده ایم استفاده نمود و مقدار آّ ریخته شده داخل دیگ دقیقاً مشخص بوده و در دفعات مختلف بتن سازی به یک مقدار آب مصرف نمود.

بتن باید بحدی روان باشد که دانه های آن بخوبی روی یکدیگر غلطیده و کاملاً آرماتورها را احاطه نموده و گوشه های قالب خود را کاملاً پر نموده و کلیه هوای موجود در قالب از آن خارج شود و باید حداقل آب ممکنه را که برای انجام کارهای فوق لازم است مصرف نمود زیرا همانطوریکه که قبلاً توضیح داده شد آب بیشتر از اندازه تبخیر شده و جای آن بصورت لوله های موئین باقی مانده و سبب پوکی قطعه بتونی می گردد پس از اتمام کار دیگ بتونیر می باید بوسیله آب و قدری ماسه ، تمیز شده و برای روز بعد آماده باشد قبل از شروع کار می باید تیغه های داخل دیگ معاینه شده و از سالم بودن آن مطمئن شویم همچنین وسایل توزین و منابع آب بتونیر باید کنترل شده مخصوصاً عقربه های توزین مصالح باید به وسیله چند کیسه سیمان که وزن آنها معلوم است کنترل شود.

روز قبل از بتن ریزی باید کلیه مصالح و ابزار کار از قبیل شن و ماسه – سیمان – آب گازوئیل روغن – فیلتر گازوئیل – بیل – فرقون و غیره در پای کار(مرکز بتن سازی ) حاضر بوده و بوسیله سرپرست بتن ریزی بازدید شود مخصوصاً کار بتونیر و سیم های بکسل – تسمه های نقاله از روز قبل آزمایش شود.

مشخص نمودن آکس ستونها

پس از اجرای بتن مگر ، نقشه بردار ، از روی میخ دفرنس ، آکس ستونها را روی بتن اگر پیاده نموده و با استفاده از ریسمان رنگی یا نخ گچی ، امتدادها را در محل آکس ستون مشخص کرده که از برخورد هر امتداد نقطه آکس مشخص می گردد که در این نقطه میخ فولادی روی بتن مگر کوبیده می شود پس از آن با ریسمان کشش ابعاد فوندانسیون از روی میخهای آکس جدا شده و با چاک لاین روی بتن مگر مشخص می گردد ( داخل این چاک لاین گل اخدا وجود دارد که پاک نمی شود)

اجرای فونداسیون

همانطور که قبلاً گفته شد پس از اجرای بتن مگر توسط ریسمان رنگی آکس ستونها زده می شود و پس از آن ابعاد ستونها و دیوارهای برش (در صورت وجود ) پیاده می شود پس از پایان عملیات نقشه برداری آرماتوربندی شبکه پائینی را اجرا می نمایند در بستن میلگردهای پائینی باید دقت شود که اگر طول آرماتورهای تحتانی از 12 متر بیشتر است دو کنترل صورت گیرد اول اینکه همپوشانی در زیر ستونها واقع نشود و اگر هم به اشتباه این هم پوشانی در زیر ستون واقع شد می توان با آرماتوری با قطر مناسب در حدود 2 متر این ضعف را برطرف نمود ولی این همپوشانی باید در 3/1 میانی دهانه صورت گیرد و دوم آنکه محلی همپوشانی میلگردهای همجوار در یک ناحیه واقع نشود بعبارتی محل همپوشانی سر و ته شود.

در زیرآرماتورها با توجه به پوشش بتن لقمه بتنی گذاشته می شود لقمه بتنی باید دارای ابعاد حداقل 10×10 سانتی متر یا قطر 10 سانتی متر داشته باشد.

نحوه درست نمودن لقمه های بتنی بدین است که از لوله های پولیکا با قطر مناسب که برای فاضلاب خانگی است استفاده نمود و آنها را با ارتفاع مناسب بریده و داخل آن را از بتن مگر پر نموده و یک سیم آرماتور را به صورت ضربدری در داخل آن قرار می دهیم و در نهایت بعد سفت شدن و گرفتن لقمه ها ، قابل استفاده هستند (شکل 2-2) و لازم به ذکر است که برای فونداسیون اکثراً ؟ بتنی استفاده می شود.

شمع کوبی :

در زمینهائی که خیلی سست بوده و به هیچ وجه قدرت تحمل بار ساختمان را نداشته باشند مانند خاکهای دستی و یا زمینهای ماسه ای و یا در محلهای که زمین بکر در عمق های زیاد قرار داشته و برداشتن کلیه خاکهای سطحی مقرون به صرفه نباشد از طریق شمع کوبی بار ساختمان را بزمین بکر منتقل می نمایند بدین طریق که در امتداد پی های ساختمان یعنی در طول دیوارهای اصلی که باربر می باشند با فاصله های معین (در حدود 2 یا 5/2 متر ) مانند شکل چاه حفر می نمایند و در ساختمانهای فلزی و بتونی که باید پی نقطه ای اجراء کنیم زیر هر ستون چاه حفر می نمایند و این حفاری را تا زمین بکر و محکم ادامه می دهند و کف چاه ها را مطابق شکل زیر خزینه نموده تا سطح اتکاء آن با زمین بیشتر باشد.

بعد این چاهها را با بتن و یا شفته پر می کنند در موقع پر کردن این چاهها با بتون باید سعی نمود از ایجاد حفره های خالی مخصوصاً در کناره های خزینه جلوگیری شود.

برای این کار می توان با پرتاب سنگهای کوچک و بزرگ بتن را به تمام گوشه های چاه هدایت نمود و از ایجاد این نوع حفره ها جلوگیری کرد مقدار این سنگها حتی می تواند تا 30 درصد حجم بتن باشد و یا می توان ضمن بتن ریزی آنرا با چوبهای بلند کوبید.

البته این کار در صورتی ممکن است که عمق چاهها زیاد نباشد بعد از پر کردن این چاهها روی آنرا بوسیله طاقهای آجری و یا سنگی و یا تیرهای بتونی بهم مربوط نموده و بعد روی آن را دیوار چینی می نمائیم و یا با نصب صفحه های فلزی روی آن اسکلت فلزی بنا می کنیم خاصیت این چاهها بدین طریق می باشد که شفته یا بتن پس از خودگیری مانند ستونی است که در زیرزمین بنا شده و طاق و یا تیر بتنی روی آن مانند کلافی این پایه ها را به یکدیگر متصل می کند و در نتیجه بار ساختمان را مستقیماً بزمین بکر و محکم منتقل می نماید و قسمتی از بار ساختمان نیز بوسیله اصطکاک ایجاد شده بین این ستون بتونی و خاک اطراف حتی اگر خاک دستی هم باشد تحمل می شود بدیهی است که در موقع بتن ریزی شیره بتون به داخل خاک اطراف نفوذ کرده و به آن چنگ می اندازد که این خود موجب اصطکاک بیشتر می گردد با وجود بر اینکه چنین فرض می شود که کلیه بارهای وارده بر این شمع کوبی محوری می باشد ولی برای تحمل ممانهای احتمالی بهتر است در هر چاه 8 تا 10 عدد میله گرد آجدار که قطر آن بوسیله محاسبه بدست می آید و نباید از میله گرد نمره 10 کمتر باشد قرار می دهند و آنها را به وسیله میله گردهای عرضی مارپیچی شده بیکدیگر متصل می نمایند این نوع شمع کوبی که در محل ریخته می شود ساده ترین نوع شمع کوبی می باشد ممکن است بجای حفر چاه و بتن ریزی تیرهای بتونی یا فولادی را که در خارج تهیه شده است به محل کارگاه حمل نموده و در زمین محل پی بوسیله چکشهای مکانیکی کوبید و بعد روی آنرا مانند طریقه فوق بهم متصل نموده و ساختمان را ادامه داد در بعضی مواقع بعلت سستی فوق العاده زمین و ریزشی بودن آن حفر چاه خالی از اشکال نیست و دارای خطرات جانی برای مقنی می باشد برای جلوگیری از ریزش اینگونه چاهها معمولاً از حلقه های بتنی و یا سفالی که بآن کول یا کور می گویند استفاده می شود کولهای بتنی یک تکه و یا دو تکه و کول های سفالی دو تکه هستند قطر این استوانه های بتونی در حدود 80 الی 100 سانتی متر بوده و ارتفاع آنها در حدود 10 سانتی متر است این استوانه ها کاملاً گرد نیستند طرز استفاده از کول بدین طریق است که ابتدا در حدود 30 الی 40 سانتیمتر از محل چاه را حفر نموده و اولین کول را روی زمین حفر شده قرار می دهند و بعد زیر آن را خالی کرده تا کول پایین تر برود آنگاه کول دوم را روی آن قرار می دهند و همینطور کار را ادامه می دهند.

چنانچه کولهای قبلی در اثر ریزش بدنه چاه تنگ افتاده باشد و در نتیجه پایین تر نرود در این موقع از کول های دو تکه استفاده می نمایند بدین طریق که ابتدا زیر کول قبلی را خالی کرد و یکی از تکه های کول جدید را نصب کرده و بعد تکه دوم را در محل خود قرار می دهند باید توجه داشت که در موقع نصب کولهای دو تکه آنها را طوری نصب نمود که درز آنها مقابل هم قرار نگیرد.

خدک گذاری روی شبکه پائینی

پس از بستن شبکه پائینی خدک گذاری جهت بستن شبکه بالایی انجام می گیرد قطر میلگرد خدکها بستگی کامل به نوع و وزن میلگردهای بالایی دارد و معمولاً خدکها قطری مابین 16  الی 22  دارند لازم به ذکر است که ارتفاع خدک بسیار مهم است و در زیر جاهایی که خدک می افتد لقمه اضافی قرار می دهیم.

فاصله خدکها نیز بستگی به قطر میلگرد خدک و بار وارده از شبکه بالایی دارد هر چه بار وارده بیشتر باشد فواصل خدکها نزدیک تر است فاصله خدکها معمولاً معادل 20/1 الی 80/1 متر می باشد در هر صورت خدکها و فواصلشان باید به گونه ای باشد که در شبکه بالایی ایجاد قوس نکند.

نحوه اجرای شبکه فوقانی

برای بستن خدکها و ایجاد پایداری بین آنها به جهت بستن شبکه بالایی یکی از میلگردهای بالایی به عنوان میلگرد باربر خدکها را به هم متصل نموده و پس از خط کردن شبکه عرضی روی میلگرد باربر شبکه عرضی ریخته می شود و سپس شبکه طولی هم جهت با میلگرد باربر ریخته می شود.

نکته : آنکه قبل از ریختن شبکه بالایی و یا حتی خدک گذاری روی شبکه پائینی حتماً باید آرماتورهای تقویتی شبکه پائین بسته شود پس از اجرای شبکه عرضی نیز باید تقویت های عرضی بسته شود سپس شبکه طولی اجرا گردد درهر صورت می توان اینگونه بیان نمود که با اجرای آرماتورهای طولی و عرضی حتماً تقویتی ها نیز همزمان اجرا گردد.

اجرای ریشه ستونها

قبل از اجرای تقویتی های بالایی ریشه ستونها بسته می شود ریشه ستونها باید روی شبکه پائینی قرار بگیرد موقع اجرای ریشه ستونها باید دقت نمود که خاموت حداقل به اندازه 30 سانتی متر به داخل فونداسیون نفوذ بکند.

برای اجرای بهتر بتن ریزی فونداسیون و جلوگیری از در رفتن ریشه ستونها بهتر است انتهای ریشه ستونها یک خاموت بسته شود تا فواصل آرماتورها حفظ شود.

بسته به توانایی کارگاه جهت بتن ریزی که آن هم بستگی کامل به پچینگ (شکل 5-1) داخل کارگاه و شرکتهای بتن آماده داخل منطقه دارد حجم بتن ریزی در یک روز برآورد می گردد.

شکل 5-1

11- بتن ریزی در هوای سرد و گرم

اگر در هوای گرم بتون ریزی می نمائیم باید سعی کنیم که حداقل تا چند روز بعد از ریختن بتون آنرا مرطوب نگاهداریم زیرا در غیر اینصورت آب بتون بفوریت تبخیر شده و بتون سخت نمی گردد و به بتونی که در اثر نرسیدن آب سخت نشده است بتون سوخته می گویند و نشانه آن این است که این بتون حتی با فشار دست خرد می شود در صورت مشاهده چنین وضعی قطعه ریخته شده باید جمع آوری شده و مجدداً ریخته شود برای مرطوب نگاه داشتن بتن بهتر است با پاکت های سیمانی روی آنرا پوشانیده و کاغذ را مرطوب نمائیم و یا از گونی مرطوب استفاده کنیم در مناطق خیلی گرم بهتر است برای بتون ریزی از سیمان نوع 4 که در موقع سخت شدن کمترین حرارت را تولید می نماید استفاده نمائیم.

بتون ریزی در هوای سرد بسیار مشکل بوده و کار دقیقی می باشد زیرا اگر آب بتون یخ بزند سیمان فاسد شده و دیگر بتون سخت نخواهد شد بهتر است در هوای سرد حتی المقدور از ریختن بتون خودداری نمائیم و در روزهای زمستان اگر ناچار به بتون ریزی باشیم باید در روزهائی که زیاد سرد نیست بتون ریزی را از ساعت یا 10 صبح شروع کرده و حداکثر تا 3 بعد از هر کار را تعطیل نمائیم و در روزهای یخ بندان باید کار بتون ریزی تعطیل شود در صورتیکه ناچاراً باید در فصل سرما بتون ریزی نمائیم باید قالبها و آرماتورها از دانه های یخ پاک شود و کارگاه طوری مجهز باشد که بتون از خطر یخ زدگی محفوظ بماند باید توجه داشت که زمان سخت شدن بتون در فصل سرما حتی تا 10 برابر بیشتر از زمان سخت شدن بتون در فصل گرم می باشد در هوای سرد می باید اولاً با وسائلی آب و دانه های سنگی را گرم نمود آب تا 60 درجه سانتیگراد باید گرم شود و از 350 تا 400 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه استفاده شود و بعد از بتون ریزی باید آنرا با وسائلی مانند لوله های بخار و غیره گرم نگاهداشت و اگر استفاده از لوله بخار ممکن نباشد باید روی بتن را با قشری به ضخامت 7-8 سانتی متر از ماسه خشک پوشانید و به بتون موادی که گرفتن سیمان را تسریع می نماید اضافه نمود و یا از ضد یخ های دیگر استفاده کرد ولی باید توجه داشت هر گونه مواد خارجی که داخل مصالح اصلی بتون بشود موجب ضعف قطعه بتونی خواهد شد اگر در حین بتون ریزی و یا زمان سخت شدن بتون خطر نزول حرارت به پائین تر از صفر درجه سانتیگراد وجود داشته باشد بهتر است بتون ریزی متوقف گردد اگر بعد از بتون ریزی درجه هوا به زیر صفر درجه برود بهتر است مدتی که درجه هوا زیر صفر است به زمانی که بتون باید زیر قالب بندی بماند اضافه شود.

12- قالب بندی

همانطوریکه قبلاً توضیح داده شد در کارگاههای ساختمانهای بتونی سه کارگاه وجود دارد که هم زمان به کار خود ادامه می دهند این سه کارگاه عبارتند از کارگاههای بتن سازی – آرماتوربندی و قالب بندی از آنجا که بتن قبل از سخت شدن روان می باشد لذا برای شکل دادن به آن احتیاج به قالب داریم قالبهائی که برای بتن ساخته می شود اغلب چوبی می باشد برای کارهای سری سازی از قالبهای فلزی نیز استفاده می شود.

قالبها و داربستهای زیر آن علاوه بر شکل دادن به بتن وزن آنرا نیز تا زمان سخت شدن تحمل می نمایند بدین لحاظ اگر در اجرای آن دقت کافی نشود ممکن است در موقع بتن ریزی واژگون شده موجب خسارت شود در ساختمانهای بزرگ برای قالب بندی نیز باید محاسبه انجام گرفته و نقشه اجرائی تهیه گردد ولی در ساختمانهای کوچک بعلت کمی حجم بتن احتیاج به محاسبه و تهیه نقشه برای قالب بندی و داربست آن ندارد.

شکل قطعات بتونی با اندازه آنها که باید ریخته شود باید بوسیله قالب تهیه شود تخته و چوبی که برای قالب بندی مصرف می شود باید کاملاً خشک بوده و در برابر رطوبت تغییر شکل ندهد زیرا تغییر شکل قالب موجب تغییر شکل بتن گشته و در شکل تیرها و ستونها و همچنین ممانهای وارده بر آنها مؤثر می باشد در ایران معمولاً از تخته ای که به نام چوب روسی معروف می باشد برای قالب بندی استفاده می نمایند.

این تخته ها باید باندازه کافی نرم باشد تا در موقع نجاری دچار اشکال نشویم و از طرفی باید آنچنان محکم باشد که بتواند وزن بتون و آرماتورها و کارگران بتن ریزی و وسائل بتن ریزی از قبیل چرخ دستی – ویبراتور و غیره را بخوبی تحمل نماید.

تخته هائی که برای قالب بندی مصرف می شوند باید از نوع چوبهای صمغدار (کاج و صنوبر) یا جنگلی و یا مشابه باشد و مصرف چوب سفید جز برای قالب شالوده و یا قالب بتون های بدون آرماتور مجاز نیست و داربست باید باندازه کافی انعطاف ناپذیر باشد بطوریکه بعد از ریختن بتن تغییر شکل ندهد ضخامت تخته های مورد مصرف در مورد ستونها و کف تیرها حداقل 3 سانتی متر و ضخامت تخته های گونه تیرها و قالب دالها حداقل 2 سانتی متر می باشد و پهنای تخته ها متناسب با ابعاد قطعه ای می باشد که قالب برای آن ساخته می شود مثلاً برای تیری به پهنای 30 سانتی متر باید از دو عدد تخته به پهنای 15 سانتیمتر استفاده نمود ولی معمولاً در قالب بندی از تخته هائی به پهنای 15 تا 20 سانتیمتر و طول 4 متر استفاده می نمایند معمولاً سطح تماس بتون و تخته قالب بندی را بوسیله روغن های معدنی خنثی شده (بدون اسید و قلیا) چرب می نمایند در هر حال باید از روغنی استفاده نمود که در واکنشهای شیمیائی سیمان دخالت نداشته باشد.

مالیدن روغن به روی قالب بدان علت است که اولاً تخته که در ابتدا کاملاً خشک است آب بتون مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتون نشود و در ثانی در موقع باز کردن قالب تخته ها به راحتی از بتن جدا شوند و در صورت مناسب بودن برای قالب بندی بعدی مورد استفاده قرار گیرند زیرا از یک قطعه تخته برای چندین بار قالب بندی می توان استفاده نمود در برآورد هزینه ساختمان معمولاً 3/1 قیمت تخته را برای هر بار قالب بندی منظور می نمایند ولی عملاً از یک تخته بیش از 5 الی 6 بار نیز می توان استفاده کرد در موقع مالیدن روغن باید کاملاً دقت نمود که آرماتورها به روغن آغشته نشود زیرا در این صورت روغن مانع چسبیدن بتن به دور میله گرد گردیده و جسم یکپارچه تشکیل نداده و بتن و آرماتور هر یک به تنهائی کار می کنند و موجب ضعف در همگن بودن فولاد و بتن می گردد زیرا فرض بر این است که فولاد و بتون یکپارچه بوده و تنشها و کرنشهای آنها مساوی است برای بهم بستن تخته ها به همدیگر از چوبهایی که در اصطلاح قالب بندی به آنها چهار تراش می گویند استفاده می شود کوچکترین بعد مقطع این چهار تراشها که به آن پشت بند هم می گویند نباید از 8 سانتیمتر کمتر باشد.

در گاهی اوقات برای پائین آوردن هزینه در بتن ریزی از پداستار استفاده می شود اگر ضخامت جواب نداد ( کنترل برش یکطرفه و برش منگنه ای ) احتیاج به ضخامت بیشتری داریم و برای اینکه از هزینه اضافی جلوگیری شود می توان از پداستار استفاده نمود که باید 10 تا 20 سانتیمتر از d/2 ضخامت را بیشتر کرد و اگر سازه فلزی بود پس پلیت را روی آن قرار می دهیم ( شکل 6-1) البته اگر اختلاف ارتفاع بین دو پی وجود داشته باشد می توان از آن استفاده نمود و سپس با شناژ به هم می دوزیم.

شکل 6-1

آرماتورگذاری روی ریشه ستونها و بستن ستونها

پس از اجرای فونداسیون و ریشه ستونها ، اطراف ریشه ستونها را کاملاً تمیز نموده و نقشه بردار خط بیرونی ابعاد ستون را در دو وجه اطراف ستون چاک لاین می زند و در ضمن به خاطر عرض تسمه  پانچ شده ستون معمولاً لبه بیرونی تسمه پانچ شده نیز چاک لاین زده می شود تا در هنگام قرارگیری قالب ستون در محل خود بتوان آن را تنظیم کرد.(شکل7-1)

پس از زدن چاک لاین ستونها ، ستونهای بافته شده از قبل در محل خودشان روی ریشه ستونها قرار می گیرند معمولاً برای محور شدن ریشه ستونها با آرماتور طولی ستونها، آرماتور ستونها را در قسمت پائین خم کوتاه (شکل 8-1) با شیب 1 به 6 می زنیم که به این خم کوتاه اصطلاحاً بچه خم می گویند.

در ستونهای گرد می توان بچه خم را اجرا ننمود و همانند شکل 9-1 آرماتور ستونها را در کنار یکدیگر قرار داد چون وقتی خم می زنیم ستون در یک نقطه کمرش باریک می شود در ستونهای مربعی نمی توان این کار را انجام داد.

خاموت گذاری ستونها در 1/6 ارتفاع همانند شکل (10-1) باید حداکثر 15 سانتی متر از یکدیگر قرار گیرند و در فاصله 2h/6 میانی این فاصله حداکثر 30 سانتی متر می باشد.

پس از قرارگیری آرماتور ستونها در محل خود و تأیید دستگاه نظارت ، قالب ستونها که از قبل روغن زده شده است و روغن آن تثبیت شده است ( منظور این است که روغن از داخل قالب به داخل ستون نمی چکد ) در محل خودش قرار می گیرد این قالب توسط 3 الی 4 جک که به صورت شیبدار در طرفین ستون قرار می گیرد شاقول می گردد.

قالب بندی ستون

اغلب ستونا بصورت چهار ضلعی (مربع یا مستطیل ) می باشد گاهی نیز ممکن است ارشیتکت ساختمان از نظر زیبائی مقاطع دیگری را از جمله دایره – بیضی و غیره پیشنهاد نماید برای قالب بندی ستونها ابتدا ابعاد ستون را از روی نقشه تعیین نموده و دو ضلع قالب را بهمان میزان از تخته های مناسب بریده و به چوبهای چهارتراش که به آن پشت بند می گویند میخ می نمایند با توجه به اینکه در قالب ستونها دو ضلع مقابل داخل دو ضلع دیگر قرار می گیرند در نتیجه پهنای دو ضلع دیگر قالب باید باندازه کلفتی تخته از ابعاد قید شده در نقشه بیشتر باشد تا از داخل ابعاد مورد نظر را بما بدهد.

باید توجه نمود که پشت بندهای اضلاع مقابل اولاً در حدود 10 الی 15 سانتی متر از پهنای قالب بیشتر باشد در ثانی پشت بندهای اضلاع مقابل درست مقابل همدیگر قرار بگیرد تا در موقع اتصال چهار ضلع ستون بیکدیگر با بستن سیم نجاری به این زایده ها امکان اتصال آنها بیکدیگر به سهولت انجام پذیر باشد حداکثر فاصله این پشت بندها از همدیگر نباید از 80 سانتیمتر تجاوز نماید این پشت بندها باید بوسیله میله گرد و مهره یا سیم نجاری بهم اتصال پیدا کند.

در مورد ستونها معمولاً به محض آنکه بتن حالت روانی خود را از دست بدهد و بتواند شکل هندسی خود را حفظ کند قالب آنرا باز می کنند و این در حدود 48 ساعت بعد از بتون ریزی می باشد در موقع باز کردن قالب باید توجه شود که قالب را با احتیاط طوری جدا نمایند که گوشه های تیز ستون خراب نشود برای جلوگیری از اینکار بهتر است در گوشه های قالب فتیله هائی مثلثی شکل نصب نمایند تا در داخل قالب پخی هائی ایجاد گردد تا بتون ریخته شوده در قالب تیز گوشه نبوده و در نتیجه شکننده نباشد قالب ستون باید حتماً بعد از 48 ساعت باز شود زیرا در غیر این صورت آب دادن به بتون به راحتی میسر نیست و ممکن است بتون خشک شده  و بسوزد.

باید توجه نمود که در موقع نصب ، قالب ستونها باید کاملاً شاقولی نصب شود زیرا اگر ستون کاملاً شاقول نباشد بارهای وارده محوری نبوده و ممانهای محاسبه نشده در آن بوجود آمده و موجب تخریب ساختمان می گردد صفحات 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 ستونها 3 سانتیمتر می باشد باید در پای هر ستون سوراخی به ابعاد 10×10 سانتیمتر تعبیه گردد 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 بوسیله تیرهای چوبی که در چهار جهت در پای ستون روی کف قرار داده شده انجام گیرد و ریختن بتن به ابعاد ستون برای تثبیت موقعیت آن بهیچوجه مجاز نیست قالب بندی هر ستون باید مستقیماً دارای ایستایی کافی باشد و تکیه دادن قالب بندی یا داربست آن به ستونهای مجاور مجاز نیست .

قبل از قرار دادن قالب ستون در محلخود ابتدا پای ستونها را مکافلزی زده می شود رامکا فلزی به ابعاد ستون بریده می شود و در صورت موافقت دستگاه نظارت موازی با خط ستون به آرماتور ستون بر آرماتور ستونها در فاصله 10 سانتی متر از کف جوش داده می شود در صورت عدم اجازه دستگاه نظارت می بایست در موقع اجرای فونداسیون داخل ستون 4 عدد آرماتور اضافی دو به دو در دو وجه متقابل هم جهت جوش دادن رامکاها ، داخل بتن قرار داد.

رامکا فلزی است بهتر است به آرماتور ستون جوش نشود چون زنگ زدگی از رامکا شروع می شود تا به میلگرد ستون می رسد یا اینکه آن را می توان به وسیله سیم مفتول قوی به آرماتور ستونها طوری بست که جابه جا نشده و محکم بماند پس از قرار دادن رامکا فلزی فاصله نگهدار پلاستیکی خورشیدی را در نقاط مختلف ستون زده تا فاصله آرماتور از قالب را حفظ نماید سپس قالب ستون را در محل خود قرار داده و به رامکا در پائین می چسبانیم و مطابق شکل 12-1 قالب را شاقول می نمائیم.

معمولاً در بتن ریزی ستونها به اندازه 1 الی 5/1 سانتی متر به داخل تیر برده می شود برای این کار نقشه بردار اندازه لبه بالایی قالب ستون تا سطح بتن را به سرپرست بتن ریزی می دهد چون اگر این عمل انجام نشود بین بتن قدیم و جدید یک درز به وجود می آید که از نظر ظاهر زیبا نمی باشد به خصوص اگر ستون مربوط درون نما باشد.

شکل 13-1

قبل از بتن ریزی ستون دو تمهید باید در نظر گرفته شود تمهید اول آنکه پای قالب جهت جلوگیری از خروج شیره سیمان می بایست گچ زده شود و دوم آنکه : قبل از شروع بتن ریزی یک سطل دوغاب سیمان به صورت پرسیمان آماده نمود و درست در لحظه ریختن اولین پاکت بتن داخل ستون ابتدا سطل دوغاب را داخل ستون تخلیه می نمائیم تا این باعث شود محل اتصال سرد بین قدیم و جدید تقویت کرد در ضمن این دوغاب به همراه بتن از سطح قالب بالا آمده و سطح بتن را صیقلی می نماید.

قالب بندی تیر

بعد از بتن ریزی پی قفسه آرماتورهای  ستون را که از قبل بافته و آماده شده است به آرماتورهای ریشه متصل می نمایند این کار باید حداقل 3-4 روز بعد از بتون ریزی پی انجام شود زیرا در غیر اینصورت با توجه به اینکه بتون پی هنوز سخت نشده است در اثر لنگر آرماتورهای ستون میله گردهای ریشه از جای خود تکان خورده و پی متلاشی می شود بعد از بستن آرماتورهای ستون برای ثثبیت موقعیت هر ستون ابعاد آنرا بوسیله تیرهای چوبی در پای ستون مشخص می نمایند باید توجه داشت که هیچوقت نباید برای تثبیت ابعاد ستون با ریختن بتون در پای آن اقدام نمود.

آنگاه قالب های فلزی یا چوبی را که از قبل آماده نموده اند در اطراف ستون قرار داده و آنرا بوسیله سیم نجاری و میخ و یا میله گردهای مخصوصی بهم دیگر متصل می نمایند آنگاه آنرا شاقول کرده و بوسیله چهار عدد تیر چوبی در جای خود مستحکم می نمایند بهتر است تیرهای چوبی از بالا بوسیله میخ به قالب متصل کرده و پای آنرا در روی زمین بوسیله گچ محکوم بنمایند هیچگاه نباید برای تکیه گاه این تیرهای چوبی از ستونهای بتونی دیگر که تازه ریخته شده است استفاده نمود بعد از تثبیت کامل موقعیت ستون محور آنرا با ستونهای مجاور از بالای ستون و پائین ستون اندازه می گیرند در صورت درست بودن اقدام به بتون ریزی می نمایند اگر ارتفاع ستون زیاد باشد پرتاب بتون از بالا و سقوط آن به ته قالب موجب جدا شدن دانه ها از یکدیگر می شود که این خود موجب ضعف قطعه بتونی می باشد در این موارد بهتر است به طرق مختلف از سقوط بتون از ارتفاع زیاد جلوگیری بعمل آید مثلاً می توان یکی از اضلاع قالب ستون را تا نیمه کار گذاشته بعد از بتن ریزی تا آن سطح قالب را تکمیل نمایند و یا بوسیله قیف و لوله سطح شیب دار ایجاد نموده و بتون را به ته قالب هدایت نمایند در کارگاههای کوچک که بتون ستونها دستی ریخته می شود بهتر است بتون مخصوص ستون را قدری رقیق تر تهیه نمایند تا بخوبی قالب خود را پر نماید البته باید توجه نمود که برای تهیه بتن رقیق می باید از عیار سیمان بیشتر استفاده نمود مثلاً بهتر است بتن ستون با عیار 400 تا 450 کیلو سیمان در متر مکعب شن و ماسه ساخته شود به تدریج که قالب را پر می نمایند باید دقت نمود که بتون تمام زوایای قالب و میله گردها را پر نماید تا بعد از قالب برداری بتن ریخته شده کرمو نباشد برای این کار می توان با نواختن ضربه های ملایم و یکنواخت به بدنه قالب تون را جابجا نمود با توجه به اینکه قسمت فوقانی آرماتورهای ستون آزاد می باشد در موقع بتن ریزی ستونها باید توجه نمود که قفسه آرماتورها درست در وسط قالب بوده و کلیه آرماتورهای طولی در بتن غرق باشد و یا بعبارت دیگر ورقه نازکی از بتن روی تمام آرماتورها را به طور یکنواخت بپوشاند اگر برای جابجا کردن بتن از به نوسان درآوردن آرماتورها استفاده می شود باید این نوسان شدید نباشد که میله گردها در خاتمه بتن ریزی از شاقولی بودن خارج شود مقطع اغلب ستونها در ساختمانهای معمولی مربع یا مربع مستطیل می باشد گاهی نیز دایره یا چند ضلعی می باشد البته طبق نظر مهندس ارشیتکت و مهندس محاسب مقاطع دیگر نیز وجود دارد که باید دقیقاً طبق نقشه قالب بندی شود ولی در هر حال عرض مقطع ستون نباید از 20 سانتی متر کمتر باشد و همچنین سطح مقطع آن نباید از 600 سانتی متر مربع کمتر باشد.

آرماتورهای طولی و عرضی ستونها باید طوری بهم بافته باشد که در موقع حمل و نقل و کار گذاشتن و بتن ریزی خطر جابجا شدن آرماتورها و دور و نزدیک شدن آنها از همدیگر وجود نداشته باشد حداقل قطر آرماتورهای طولی 14 میلیمتر می باشد حداقل تعداد آرماتورهای طولی در مقاطع مربع و مربع مستطیل 4 عدد و در مقطع دایره 6 عدد و در مقاطع چند ضلعی به تعداد اضلاع می باشد.

حداکثر فاصله آرماتورهای طولی از همدیگر 35 سانتیمتر و حداقل فاصله آنها از همدیگر 5 سانتیمر است.

حداقل سطح مقطع آرماتورهای طولی 8/0 درصد و حداکثر آن 4 درصد سطح مقطع بتون می باشد در موارد استثنایی اگر از نظر جا دادن و متراکم کردن بتون اشکالی موجود نباشد می توان سطح مقطع فولاد را تا 6 درصد هم بالا برد توزیع آرماتور در مقطع باید حتی المقدور به صورت متقارن انجام شود تا امکان اشتباه در اجراء به حداقل برسد ، آرماتورهای طولی ستونها باید طوری انتخاب شود که در ارتفاع یک طبقه احتیاج به وصله نداشته باشد ادامه دادن آرماتورهای طولی در دو طبقه بشرطی مجاز می باشد که از تکان خوردن آن پس از ریختن بتون و صدمه دیدن بتون تازه و از بین رفتن پیوستگی بتون و فولاد کاملاً جلوگیری بعمل آید در قطعات تحت بار محوری بمنظور احتراز از تجمع و تمرکز تنشهای فشاری باید از تعبیه قلاب در انتهای آرماتور صرف نظر گردد.

اگر در ساختمانهای چند طبقه ابعاد ستون فوقانی کاهش می یابد آرماتورها باید خم شده و بصورت مایل به ستون بالائی متصل گردد محل خم کردن آرماتور باید 5/7 سانتی متر بالاتر از محل تلاقی سطح زیرین دال یا تیر یا ستون شروع شده و 5/7 سانتیمتر پایین تر از سطح فوقانی دال با تیر ختم می شود در هر حال شیب قسمت مایل نباید از 1 به 6 تجاوز نماید در صورتی که نتوان این شیب را رعایت  نمود باید آرماتورهای ستون پایین را در تیر بتونی یا دال مهار نموده و برای ستون بالائی آرماتورهای دیگری پیش بینی نمود.

برای اینکه آرماتورهای عرضی کلیه آرماتورهای طولی را در بر گرفته و از هر گونه حرکت و کمانه کردن آن جلوگیری نماید باید در ستونهای با مقطع مربع و یا مربع مستطیل آرماتورهای طولی حداقل یک در میان در گوشه یک تنگ که زاویه داخلی آن از 135 درجه بیشتر نباشد قرار گیرد و یا به وسیله قلاب و یا رکابی هائی که بهمین منظور پیش بینی شده اند نگهداری شوند اگر فاصله آرماتورهای طولی از همدیگر بیش از 15 سانتیمتر باشد باید تعداد و شکل آرماتورهای عرضی طوری باشد که هر یک از آرماتورهای طولی در گوشه یک آرماتور عرضی قرار گیرد.

انتهای کلیه تنگها باید به قلاب غیر 90 درجه ختم شود و این خم باید در هسته مرکزی ستون قرار گیرد و برای قرار گرفتن در هسته مرکزی باید از قسمت فشاری بتون عبور نماید در مقاطع ستونهای دایره و یا چند ضلعی می توان آرماتورهای عرضی را بصورت مارپیچ قرار داد ولی این مارپیچ باید منظم بوده و گام آن یکسان باشد فاصله تنگها و یا گام مارپیچ باید از هیچیک از مقادیر زیر تجاوز نکند.

1-15 برابر قطر کوچکترین آرماتور طولی

2-48 برابر قطر تنگ

3- کوچکترین بعد ستون

4- 35 سانتیمتر

این فواصل در نزدیکیهای دال و یا تیر و همچنین در طول ضخامت دال و یا تیر به 3/2 مقادیر فوق تقلیل پیدا می کند منظوراز نزدیکیهای دال و یا تیر 6/1 بالا و پائین طول آزاد هر ستون می باشد.

در بازدیدی که از مناطق زلزله زده بعمل آمد مشاهده گردید ستونها و تیرهائی که تعداد خاموت آنها در نزدیکی گره بیشتر است در مقابل زلزله بهتر مقاومت کرده اند.

حداقل قطر تنگ 6 میلیمتر می باشد و اگر از فولاد با مقاومت زیاد استفاده شود 5 میلیمتر است ولی در هر حال نباید از 4/1 قطر قطورترین آرماتور طولی کمتر باشد حداقل ضخامت بتون روی آرماتور طولی 5/2 سانتی متر می باشد در مورد ستونها با آرماتور عرضی دور پیچ شده آئین نامه های موجود می باشد.

بعد از بتون ریزی و تشکیل شکل هندسی ستون در مدتی که در فصول گذشته ذکر گردید می توان اقدام به قالب برداری از ستون نمود باید توجه داشت که قالب برداری به آهستگی و گام به گام صورت گیرد بطوریکه از صدمه زدن به بتون تازه ریخته شده جلوگیری شود برای قالب برداری باید ابتدا تیرهای ثابت نگهدارنده قالب برداشته شده و سیمهای مهاری بریده شده و میخ ها دانه به دانه کشیده شده و بعد اقدام به قالب برداری شود باید جدا از ضربه زدن به قالب برای جدا کردن آن از ستون جلوگیری بعمل آید بعد از باز کردن قالب و قبل از بستن آن برای ستون جدید باید کلیه قسمتهای قالب کاملاً بازدید شود و قطعات اضافی بتون و تراشه های چوب که به بدنه آن چسبیده است کاملاً پاک شده و در صورت احتیاج سطح آنرا رنده نموده و آنگاه آنرا روغن مالی نموده و مجدداً مورد استفاده قرار گیرد.

نحوه اجرای تیر

همانند شکل 14-1 در ابتدا قالب تیر بسته و شمعهای در فواصل مورد نیاز گذاشته می شود همانطور که مشاهده می شود آرماتورگذاری تیر انجام شده و کمی بالاتر از سطح مورد نظر قرار دارد سپس آرماتورهای تیر بدست پائین آورده می شود و خاموت ستون داخل خاموت تیر قرار داده می شود و خاموت ستون را به صورت دو عدد U شکل اجرا می شود لازم به ذکر است که خاموت در ستون حرف اول را می زند که باید برش را تحمل کند در ستون ها جلوی کمانش را بگیرد و در ضمن هسته بتن را در بر بگیرد.

شکل 14-1

قالب بندی تیر

در اغلب موارد بتون تیرهای اصلی و سقف یکپارچه ریخته می شود و آرماتورهای سقف و تیرهای اصلی بیکدیگر متصل می باشد اگر ضخامت تیرهای اصلی از سقف بیشتر باشد اغلب این تفاوت ضخامت را از پائین منظور نموده و آنگاه آنرا با سقف کاذب اصلاح می نمایند و گاهی نیز این تفاوت ضخامت را از بالا منظور نموده برای هم سطح کردن کف و فرش نمودن اطاقها این اختلاف ارتفاع را با بتن سبک پر می نمایند.

در مورد اول تیرهای اصلی از دو قسمت تشکیل می شود که این دو قسمت عبارتند از کف و گونه های چپ و راست ولی اگر ضخامت تیرهای اصلی و سقف مساوی باشد و یا اختلاف ضخامت در بالا منظور شود در نتیجه تیرهای اصلی فقط احتیاج به کف دارد و ساختن قالب آن بدین طریق است که پایه هائی با کلاهک مطابق شکل به تعداد لازم بین دو ستون قرار داده و کف تیر اصلی را به پهنای تعیین شده در نقشه که از قبل ساخته شده است روی این پایه ها نصب می نمایند و به آن میخ می کنند تعداد این پایه ها باید آنقدر باشد که بخوبی بتواند وزن آرماتور وبتن و کارگران و وسائل بتن ریزی را تحمل نماید معمولاً هر قدر تخته قالب بندی نازکتر باشد باید فاصله پایه ها کمتر باشد تا بتواند بارهای وارده را تحمل نماید در مورد ایستایی قالب و باربری آن بهتر است در هر مورد از نظرات مهندس محاسب و مهندس ناظر کارگاه استفاده شود در هر حال فاصله این پایه ها نباید از 80 سانتیمتر تجاوز نماید باید کاملاً دقت شود که کلیه قسمتهای تیر در یک تراز باشد در ساختمانهای مهم و کارگاههای بزرگ برای تراز کردن تیرها از دوربین نقشه برداری استفاده می نمایند و در هر مورد ابتدا و انتها و نقاط مختلف وسط تیر را بوسیله دوربین قرائت نموده و اختلافات را اصلاح می نمایند ولی در ساختمانهای کوچک که به دوربین دسترسی نیست بوسیله شیلنگ تراز ارتفاع معنی را روی تمام ستونها علامت گذاری نموده و کلیه ارتفاعات ابتدا و انتهای تیر را با این علامت مشخص نموده و بقیه نقاط را بوسیله ریسمان و یا تراز بنائی در یک سطح قرار می دهند.

در قالب بندی تیرهائی که دهانه آنها بیش از 4 متر است بازاء هر متر طول دهانه 3 میلیمتر بطرف بالا در وسط دهانه خیز داده می شود از دهانه ده متر به بالا مقدار خیز طبق نقشه اجرائی باید انجام شود حداقل ضخامت تخته کف تیرها 3 سانتیمتر و حداقل ضخامت تخته دالها و گونه ها 2 سانتیمتر است.

18- قالب بندی سقف

در مورد سقف ساختمانهای بتونی آنچه که در ایران معمول است اغلب تیرچه بلوک می باشد گاهی نیز از دال بتونی پیش شاخته و یا بتون ریخته شده در محل استفاده می نمایند د رمورد دال بتونی پیش ساخته احتیاج به 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 جرثقیل در محل روی تیرهای اصلی که قبلاً ریخته شده و کاملاً سخت گردیده است قرار می دهند ولی در مورد سقف های بتونی ریخته شده در محل و سقفهای تیرچه بلوک برای هر کدام احتیاج به قالب بندی مخصوصی می باشد برای سقفهای بتونی که احتیاج به قالب بندی مفصل تر و محکم تر دارد معمولاً از بهم میخ کردن تخته ها و تشکیل صفحه ای به ابعاد مورد نیاز استفاده می کنند که این تخته ها را روی داربست های چوبی قرار داده آنگاه شبکه های فلزی (آرماتوربندی) را روی آن قرار می دهند و بتن ریزی می نمایند در مورد داربست سقف و تیرهای اصلی در طبقه هم کف که پایه های چوبی روی زمین قرار می گیرد و حتی ممکن است که این پایه ها روی خاک دستی واقع شود در اثر وزن بتن که به پایه ها منتقل می شود این پایه ها نشست کرده و تیر بتونی و سا سقف از جای خود حرکت نموده و از تراز خارج شده و در نتیجه شکم بر می دارد برای جلوگیری از این مطلب باید حتماً زیر این پایه ها تخته هائی به ضخامت 4 یا 5 سانتیمتر و بعرض حدود 20 سانتیمتر و به طول حدود 4 متر قرار داد تا فشار وارده از تیر یا سقف در اثر وزن بتن نقطه ای نبوده و به سطح منتقل شده و خطر نشست پایه ها را کمتر بنماید به این تخته ها تخته زیر سری می گویند برای تنظیم قالب بندی و سهولت در قالب برداری از گوه استفاده می نمایند بدین طریق که دو عدد گوه زیر هر پایه قرار می دهند و بوسیله چکش آنرا در جای خود محکم نموده و آنگاه آنرا بوسیله گچ در محل خود ثابت می نمایند تا خطر هر گونه جابجائی پایه بحداقل برسد بوسیله همین گوه ها تراز تیر و یا سقف را نیز تکمیل می نمایند زیرا هر قدر گوه به داخل برود پایه ها در سطح بالاتری قرار می گیرد گوه باید از چوب سخت مانند بلوط یا گردو باشد و بوسیله یک عدد میخ 5/7 سانتیمتری تثبیت شود حداکثر شیب گوه یک به چهار می باشد و حداقل ضخامت انتهای باریک آن یک سانتیمتر است و حداقل عرض آن مساوی تیری است که روی آن قرار می گیرد گذاشتن پایه روی آجر خشکه مجاز نیست.

گوه قطعه چوب کلفت با سطح شیب دار است که در قالب بندی ساختمان های بتونی زیر تیرهای چوبی قرار می دهند.

برای پایه ها ی داربست بعضی مواقع از لوله های فلزی استفاده می کنند که بوسیله اهرمی بالا و پایین می رود و به آن اصطلاحاً جک می گویند در ساختمانهای سری سازی برای سقف ها از قالب فلزی استفاده می نمایند و آن بصورت میزی است که بلندی پایه های آن باندازه ارتفاع هر طبقه می باشد و بعد از ریختن ستونها میزها را در محل خود قرار داده و به آرماتوربندی و بتون ریزی اقدام می نمایند.

در مورد سقفهای تیرچه بلوک احتیاج به بستن تمام سقف یا تخته نیست فقط باید کمر تیرچه ها به فاصله های به حدود 5/1 تا 2 متر بسته شود تا از شکم دادن آنها جلوگیری شود برای داربست سقفهای تیرچه بلوک نیز باید همان مطالبی که در مورد سقفهای بتونی گفته شد رعایت گردد در قسمت سقف تیرچه بلوک در این مورد توضیح داده خواهد شد.

19- باز کردن قالب

اصولاً قالب برداری از ساختمان بتونی وقتی باید انجام شود که اجزاء بتونی بتوانند وزن خود را تحمل نمایند برای ستونها و گونه تیرها همینقدر که شکل هندسی آنها تشکیل گردید می توانند قالب را باز کنند ولی باید دقت شود که در مورد قالب برداری به گوشه آنها آسیب نرسد زیرا بعلت سست بودن بتون در اثر کوچکترین ضربه گوشه آنها خواهد ریخت ولی در مورد تیرها و سقفها حداقل 2 الی 4 هفته بعد از بتن ریزی باید قالب برداشته شود در این مدت هر قدر هوا سردتر باشد قالبها باید دیرتر برداشته شود زیرا همانطوریکه گفته شد در هوای سرد بتن دیرتر سخت می شود برای اینکه از سخت شدن بتون و باربر بودن آن مطمئن شویم بهتر است در موقع بتون ریزی چند نمونه از بتون را برداشته و در همان شرایط قطعه مورد نظر قرار دهیم و قبل از قالب برداری مقاومت نمونه ها را آزمایش کرده و در صورت رضایت بخش بودن اقدام به قالب برداری بنمائیم در این مورد هرگز نباید به مشاهدات چشمی اطمینان نمود در موقع قالب برداری باید از برداشتن کلیه پایه ها در یک مرحله خودداری نمود بهتر است قالب ها را در مرحله اول یک در میان برداشته و در مراحل بعد نیز بتدریج به قالب برداری ادامه دهیم.

طبق نظر مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران مدت زمانی که باید از اجزاء مختلف ساختمان بتونی قالب برداری شود بقرار زیر می باشد.

قالب گونه تیرها – دیوار و ستون (قالب عمودی)                  2 روز

قالب دالهای دو طرفه                                                     8 روز

قالب دالهای یک طرفه و کف تیر و دالهای قارچی و تخت      16 روز

قالب کف تیرهای بزرگ و شاه تیرهای بزرگ                    21 روز

پایه های اطمینان پس از برداشتن قالب                             14 روز

زمانهای مذکور در فوق برای هوای مناسب که درجه حرارت آن از 5 درجه سانتیگراد کمتر نباشد تعیین شده چنانچه پس از ریختن بتون یخبندان شود باید مدت نگهداری قالب را حداقل باندازه مدت یخبندان اضافه کرد.

قالب برداری باید جزء جزء با کشیدن میخ ها انجام شود و ضربه زدن به قالب و برداشتن ناگهانی آن مجاز نیست.

21- سقف

همانطوریکه در قسمتهای قبل توضیح داده شد سقف ساختمانهای بتونی یا تیرچه بلوک است یا دال بتونی ریخته شده در محل و یا دال بتونی پیش ساخته.

22- سقفهای تیرچه بلوک

1- تیرچه

2- بلوک

3- میله گرد ممان منفی

4- میله گرد حرارتی

5-  کلاف عرضی

6- قلاب اتصال

7- بتون

23- تیر

تیرها قسمتی از ساختمان بتونی می باشند که بار سقف را به ستون منتقل نموده و ستون به پی و بالاخره پی به زمین منتقل می نماید بعد از اتمام بتون ریزی کلیه ستونها و قالب برداری از آنها اقدام به قالب بندی تیرهای اصلی می نمایند در ساختمانهائی که سقف آن تیرچه بلوک بوده و یا دال بتونی ریخته شده در محل می باشد معمولاً سقف و تیر را یک پارچه بتون ریزی می نمایند ولی در ساختمان هائی که از سقف پیش ساخته استفاده می نمایند ابتدا تیرهای اصلی را آرماتور بندی نموده و بتون ریزی می نمایند آنگاه سقف را روی آن قرار می دهند.

تیرهای بتنی اغلب با مقطع مربع و یا مستطیل می باشد در ساختمانهای بتونی از تیر T شکل نیز استفاده می نمایند مقطع تیرها در ساختمانهای بتونی معمولی در تمام طول تیر تغییر نمی کند ولی گاهی برای صرفه جوئی مقطع تیر را در طول تیر تغییر می دهند و یا بصورت ماهیچه در نزدیکی تکیه گاه سطح مقطع را اضافه می نمایند ولی در هر حال تغییر سطح مقطع باید بصورت تدریجی بوده و نسبت افزایش ارتفاع و یا عرض در طول تیر از 1 به 3 تجاوز ننماید.

گذاشتن یک ردیف آرماتور طولی در بالا و یک ردیف آرماتور طولی در پائین اجباری بوده و حداقل قطر این آرماتورها 10 میلیمتر می باشد و این آرماتورها باید وسیله تنگ به یکدیگر بسته شوند حداقل سطح مقطع آرماتور کششی در تیرها نباید از 25/0 درصد سطح مقطع بتون کمتر باشد و حداکثر آن با توجه به نوع فولاد و بتون مصرفی تعیین می شود ولی حداکثر فولاد کششی به 3 درصد مقطع بتون محدود می گردد.

حداقل فاصله آرماتورها از همدیگر 3 سانتیمتر می باشد اگر قراردادن کلیه آرماتورها در تیر ممکن نباشد می توان جان تیر را بصورت پاشنه دار اجرا نمود ولی نباید بیش از 3/1 سطح مقطع آرماتور کششی در پاشنه قرار گیرد حداقل پوشش بتون روی تنگها 5/1 سانتیمتر می باشد این مقدار در صورتی است که تیر در معرض عوامل مخرب و عوامل جوی قرار نداشته باشد.

باید کلیه قفسه میله گردهای تیر از سطح قالب چند سانتیمتر بالاتر قرار گیرد تا کلیه میله گردها در بتون غرق شود برای اینکار باید قطعات ریز سنگ و یا بتون زیر قفسه آرماتور تیر قرار داد و همچنین می توان قطعه ای میله گرد به کلفتی ضخامت بتون پوشش روی تیر در زیر تنگ یا خاموت قرار داد که با قرار گرفتن این میله گرد به روی سطح قالب کلیه قفسه آرماتوربندی باندازه ضخامت این میله گرد از سطح قالب بلندتر قرار می گیرد.

فاصله این میله گردها باید بر حسب قطر آرماتور تیر طوری باشد که کلیه قفسه میله گرد در یک سطح قرار گیرد این فاصله در حدود 80 الی 90 سانتیمتر کافی است.

تمام آرماتورهای طولی باید در محل تلاقی به آرماتورهای عرضی بسته شوند آزاد بودن آرماتور طولی در هیچ شرایطی مجاز نیست.

آرماتورهای عرضی بصورت های فوق می باشند استفاده از قلاب فقط در تیرهائی که عرض 10 سانتیمتر مجاز می باشد.

استفاده از رکابی بشرطی مجاز می باشد که آرماتورهای دال از قسمت بالای تیر عبور کرده و انتهای رکابی در بتون محصور بین این آرماتورها بخوبی مهار شده باشد.

استفاده از تنگ در تمام شرایط مجاز است و باید انتهای آن به خم غیر نود درجه ختم شده و حتی المقدور در منطقه فشاری بتون مهار گردد.

اگر برای پوشش تیر با سقفی در ساختمانی از سقف کاذب استفاده می شود باید در موقع آرماتوربندی و قبل از بتون ریزی میله گردهائی در آرماتوربندی پیش بینی نموده تا بعداً سقف کاذب را به آنها متصل نمائیم زخمی کردن بتون روی تیر و یا تیرچه برای جوش دادن میله گردهای سقف کاذب بهیچ وجه مجاز نمی باشد اگر عرض تیر از 35 سانتیمتر تجاوز نکرده و یا تعداد آرماتورهای طولی در منطقه کشش از 6 عدد بیشتر نباشد می توان از رکابی و یا تنگ ساده استفاده نمود ولی اگر عرض تیر و تعداد میله گردها از مقادیر فوق تجاوز نماید باید از آرماتورهای عرضی سه شاخه و چهار شاخه استفاده نمود حداقل قطر آرماتور عرض 6 میلیمتر می باشد و اگر ارتفاع تیر از 60 سانتیمتر تجاوز کند حداقل قطر آرماتور عرضی 10 میلیمتر می باشد و در هر حال نباید قطر آرماتور عرضی از 4/1 قطر بزرگترین آرماتور طولی کمتر باشد سطح مقطع کل آرماتورهای عرضی نباید از d.s15/0 کمتر اختیار شود که در آن d عرض تیر و S فاصله تنگها می باشد.

فاصله اولین تنگ از بر تکیه گاه نباید از 5 سانتیمتر کمتر و از 2/0 s بیشتر باشد.

در موقع بتون ریزی تیرها باید توجه نمود که مخصوصاً بتون در زیر شبکه میله گرد رفته و کلیه آهن های طولی و مخصوصاً آهنهای عرضی در بتون غرق شده و حداقل بتون 5/1 تا 2 سانتیمتر روی آهنها را بپوشاند این کار با ویبره کردن بتون و کوبیدن آن به راحتی میسر است چنانچه بعد از قالب برداری مشاهده نمودیم که بعضی از نقاط میله گردهای طولی و عرضی بوسیله بتون پوشیده نشده باشد باید این نقاط را بوسیله ملات ماسه سیمان بپوشانیم از پوشانیدن نقاط مذکور بوسیله گچ و خاک و یا گچ باید خودداری شود پوشانیدن نقاط مذکور بوسیله ملات ماسه سیمان حتماً باید قبل از گچ کاری انجام شود.

قبل از بستن صفحه قالب زیر تیرهای اصلی باید ارتفاعات کلیه ستونها اندازه گرفته شود و با خط تراز گردانیده شده از قبل مقایسه شده و در یک سطح واقع شود اگر اتفاقاً یک یا چند ستون بلند تر باشد باید این بلندی اصلاح شده بعد بتون ریزی اصلی شروع شود زیرا در غیر این صورت این چند سانتی متر بلندی در داخل تیر واقع شده و از یکپارچه بودن بتون تیر جلوگیری کرده موجب ضعف تیر خواهد شد.

24- کلاف عرضی

از دهانه 2/4 متر به بالا در وسط دهانه بین بلوک ها( عمود بر جهت تیرچه ) فاصله در حدود حداقل ده سانتیمتر قرار می دهند و زیر این فاصله را تخته ای قرار داده و درون این فاصله حداقل 2 میله گرد به قطر 10 میلیمتر یکی بالا و یکی پائین قرار می دهند میله گرد بالا را به میله گردهای بالایی تیرچه می بندند و میله گرد پائین را هم به آهنهای مارپیچ تیرچه متصل می نمایند و این فضا بعد از آنکه بوسیله بتون پر شد مانند تیری عمود بر تیرچه ها قرار گرفته و در مقابل ممانهای وسط تیرچه مقاومت خواهد نمود و برای دهانه های بیش از 6 متر دو عدد کلاف عرضی با فاصله های مساوی در نظر می گیریم.

برای اطمینان بیشتر بهتر است کلاف عرضی را از دهانه 5/2 متر به بالا ایجاد نمائیم.

25- قلاب اتصال

درساختمانهایی که اسکلت آن فلزی است میله گردهای تیرچه روی نیمی از بال پل قرار می گیرند که پهنای آن در حدود 2 تا 3 سانتیمتر می باشد.

بخش دوم

سخت کننده ها (‌استیفنر )

 برای جلوگیری از کمانش موضعی صفحات زیر ستون از سفت کننده ها در پای ستون استفاده می شود در مرحله اول طراح باید مقاطع بحرانی خمشی را در صفحات زیر ستون مشخص کند و سپس شروع به طراحی سخت کننده‌ها کند که طراحی آن محصوص به خود را دارا می باشد که خارج از بحث این پروژه می باشد .

در شکل 1-2 نوعی از سفت کننده ها در پای ستون نشان داده شده است که در هر بعد ستون چهار عدد سخت کننده به فاصله 20 سانتی متر و به ضخامت 16 میلیمتر مشاهده می شود و یک ورق سفت کننده دور تا دور صفحه زیر ستون را در برگرفته است که به طور کامل از کمانش موضعی ورق جلوگیری ‌می کند .

شکل 1-2

 طویل نمودن ستونها

 به دلیل اینکه این پروژه ارتفاع زیادی دارد و جزء سازه های مرتفع به حساب می آید ستونهای آن حتماً باید طویل شود که در اینجا به بحث درباره طویل نمودن ستونها پرداخته می شود.

ستونهای این پروژه به صورت تیر و ورق (Box) ساخته شده بود و فاصله این طویل نمودن ستونها از کف تمام شده طبقات برابر 5/1 متر می باشد . و همانطور که در شکل2-2 مشخص شده است برروی ستون پایینی یک صفحه ستون با ابعاد (‌که توسط مهندسین طراح پروژه ) مشخص قرار داده شده است که انی صفحه به وسیله 4 عدد لچکی به ستون پایین جوش داده شده است . و ستون طبقات بالاتر در پای کار برروی الوارهایی از چوب قرار داده شده است و یک صفحه دیگر به انتهای ستون جوش می وشد و مانند قبل این اتصال توسط لچکی انجام می شود . سپس جرثقیل ستون را بلند کرده و طوری آن را حرکت داده تا دو عدد صفحه برروی یکدیگر قرار گیرند و لازم به ذکر است که در این صفحات قبلاً سوراخهایی ایجاد شده است که دو عدد صفحه را توسط پیچ و مهره با ابعاد مشخص به یکدیگر متصل می سازد و سپس دور تا دور دو صفحه جوش می شود.

شکل 2-2

نحوه اجرابادبند

در اکثر نقاط این سازه بادبند به صورت ضربدری ایجاد شده است و نحوه اجرایی آن تقریباً همانند نحوه اجرا ستونها می باشد به این صورت که در حدود 50 الی 70 سانتی متر دوبل ناودانی به ورق کششی متصل می شود و یک عدد صفحه به آن جوش می شود . که این اتصال توسط لچکی انجام می شود .

به دو انتهای قسمت میانی بادبند در پای کار دو صفحه جوش می شود و سپس قسمت میانی توسط جرثقیل به محل مورد نظر  حمل می شود و سپس این قطعه توسط جرثقیل طوری هدایت می شود صفحات مورد نظر برروی یکدیگر قرار گیرند . برروی این صفحات قبلاً سوراخهایی ایجاد شده که توسط آنها دو صفحه به یکدیگر پیچ و مهره می شود و سپس دور تا دور صفحات جوش می شود و بادبند دومی هم به همین نحوه اجرا می شود . و تنها فرق آن این است که درقسمت میانی احتیاج به یک ورق اتصال دارد که باید دارای ابعاد مناسب باشد ( شکل 3-2)

شکل 3-2

در شکل 4-2 نحوه اجراء بادبند به صورت V شکل نشان داده شده است و طریقه اجرای آن همانند بادبند ضربدری است و تنها فرق آن این است که دیگر در وسط احتیاجی به ورق اتصال ندارد .

شکل 4-2

در همین پروژه سازه های تقریباً ضعیفی وجود داشت که نحوه اتصال بادبندهای آن کاملاً‌متفاوت بود و همانطور که در شکل 5-2 دیده می شود این بادبندها به صورت دوبل ناودانی و یک تیکه به ورق اتصال جوش شده است و در نقاطی هم به وسیله پیچ و مهره اتصال انجام شده است .

شکل 5-2

نحوه نصب کوره های سیمان پزی

 ورق های مورد نیاز برای ساخت کوره ها از خارج کارگاه آورده می شود و در داخل کارگاه و پای کار به صورت پیش ساخته درست می شود ( شکل 6-2) ابتدا باید توجه داشت که برای ساخت این کوره ها احتیاج به نیروی انسانی ماهر (‌جوشکار)‌است .

شکل 6-2

و سپس این کوره ها توسط جرثقیل بلند می شود طریقه بلند کردن آنها همانطور که در شکل 7-2 مشخص شده است یک قطعه سوارخ شده را درصد وجه داخلی کوره جوش می دهند و سیم بکسلها را از داخل آن عبور می دهند و سیمها را داخل قلاب جرثقیل قرار می دهند و جرثقیل کوره را به محل مناسب هدایت می کند.

شکل 7-2

پس از نصب این کوره ها و اتصال آن توسط جوشکار ماهر به دلیل آنکه کوره های سیمان پزی دارای حرارت بسیار زیادی برای پخت سیمان است باید داخل آن عایق حرارتی ایجاد شود .

نحوه کار به این صورت است که در ابتدا یک لایه عایق حرارتی دور تا دور داخلی کوره را فرا می گیرد سپس با استفاده از آجرهای نسوز که در شکل 8-2 مشاهده می شود دور تا دور عایق های حرارتی را می پوشانیم . همانطور که در شکل 9-2 دیده می شود در چیدن آجرهای نسوز از هیچ ملاتی استفاده نمی شود . بلکه این آجرها به صورت نر و مادگی در یکدیگر فرو رفته و تا پایان کار به همین صورت ادامه داده می شود و در نهایت به وسیله بستهای مخصوص بسته می شود . خاصیت این آجرها به صورتی است که وقتی حرارت می بینند در آنها انبساط به وجود آمده و باعث می شود که عمل اتصال آجرهای نسوز به یکدیگر قوی تر شود .

و در ضمن لازم به ذکر است که این آجرها دارای مقاومت مشخصی مقابل حرارت دارند و دارای انواع مختلفی از نظر مقاومت می باشند که برای هر قسمت از کوره های سیمان پزی می توان آجرهای نسوز با مقاومت خاص مربوط به آن نقطه استفاده نمود .

شکل 8-2

شکل 9-2

بخش سوم

مقدمه :

در مرحله‌ای از کارآموزی در پروژه مورد نظر به اکیپی برخورد نموده‌ایم که مشغول به کرگیری بودند که به نوبه خود بسیار جالب و هیجان انگیز بود که در ادامه پروژه نحوه کارکردن و نصب این دستگاه ها به طور کامل توضیح داده می شود .

در ابتدا باید بدانیم که از این دستگاه ها به چه منظور استفاده می شود ؟ از این دستگاه ها برای نمونه برداری از بتن پس از سخت شدن استفاده می شود بدین صورت که دستگاه نظارت از هر نقطه از بتن ریزی اعم از فونداسیون ، پی و .. به نمونه احتیاج داشته باشد . به وسیله دستگاه کرگیری نمونه شکل 1-3 را در اندازه و سایز دلخواه می توان در اختیار دستگاه نظارت قرار داد و سپس نمونه کد گذاری می شود و به آزمایش برده و آزمایشات مورد نظر برروی آن انجام می شود و اگر نمونه مورد نظر در آزمایشات جواب نداد ، بتن مورد نظر باید تخریب شود که آن هم برای خود روشهای مخصوصی دارد که در ادامه پروژه به بحث درباره آن پرداخته شده است .

البته به منظورهای دیگری هم از این دستگاه ها استفاده می شود که عبارتند از : در مکانهایی که بعد از بتن ریزی به هر دلیلی پلان معماری ساختمان تغییر نموده است به عبارتی دیگر محل ستونها تغییر نموده در حالی که بتن فونداسیون ریخته شده باشد در این صورت از دستگاه های کرگیری برای نمونه برداری استفاده نمی کنیم بلکه برای سوراخ نمودن بتن برای قرار گیری بلت ( سازه های فولادی ) یا ریشد ( سازه های بتنی ) استفاده می شود . البته با این کار می‌توان سازه های مورد نظر را تقویت نمود به عبارتی ترکیب سازه بتنی و بادبند فلزی به جای دیوار برشی که در اغلب پروژه ها انجام شده است که در شکل 2-3- نمونه‌ی از این کار دیده می شود .

شکل 2-3

شکل 3-3 چهار عدد ستون دیدن می شود که نحوه اجرا آن به صورت زیر می باشد .

پس از اینکه تیم نقشه برداری محل دقیق سوراخها یا همان محل قرار گیری بلت ها را نشان داد اقدام به نصب دستگاه می کنیم و شروع به کار می کنیم و به قطر و عمق مناسب بتن را سوراخ می کنیم و با کمک بلت ها به صورت فیزیکی یا شیمیایی صفحه ستون ( بیس پلیت ) را برروی فونداسیون مستقر می کنیم و بعد از تراز نمودن صفحه ستون می توان ستون را برروی آن نصب نمود و نحوه نصب آن به این صورت است که ابتدا دو عدد نبشی عمود بر هم در بال و جان ستون جوش می دهد و ستون را هب وسیله جرثقیل بلند کرده که نحوه بلند کردن آن به وسیله سوراخی است که در انتهای ستون ایجاد شده است .و برروی جوشکاری در پای ستون می کنند و اگر احتیاجی به ورق سخت کننده نیز باشد آن را هم اجرا می کنند .

شکل 3-3

 نحوه نصب و کار دستگاه کرگیری

همانطور که در شکل 1-3 دیده می شود این دستگاه از دو قسمت تشکیل شده است که عبارتند از : 1- پایه ، 2- موتور که قابل تفکیک و جدا شدن از هم می باشد در قسمت پایین پایه یک شیاری وجود دارد که به دستگاه اجازه بازی می دهد که فاصله آن از ابتدای شیار تا آکسمتر 32 و از انتهای شیار تا آکسمتر 44 می باشد .همانطور که در شکل 4-2 مشاهده می شود در ابتدا فاصله‌ای را که باید سوراخ شود تا شیار پایه با متر اندازه گرفته شود که این فاصله باید رنجی بین اعداد بالاباشد.

شکل 4-3

سپس به وسیله دریل ضربه‌ای با کاتر مناسب که HKD مطابقت داشته باشد محل مورد نظر را به اندازه عمق HKD کمی بیشتر سوراخ می کنیم . البته قابل ذکر است که درهنگام سوراخ کردن با دریل بسیار باید مراقب بود زیرا هر لحظه امکان قلاب کردن متر است که خطراتی به دنبال دارد به خصوص وقتی به آرماتور برخورد می کند .

شکل 5-2

پس از انجام سوراخ اقدام به HKD می کنیم بدین صورت که HKD را در داخل سوراخ  مورد نظر قرار داده و با چند ضربه آهسته به طوری که رزوه های سر آن خراب نشود به داخل بتن هدایت می کنیم و سپس سمبه را داخل HKD قرار داده و چند ضربه محکم می‌زنیم تا آن داخل بتن بترکد (‌شکل 6-3) سپس یک راد تمام رزوه به HKD  بسته می شود و سپس شیار پایه داخل راد قرار گرفته می شود و به وسیله پیچ و مهره محکم می شود (شکل 7-3)

شکل 6-3

شکل 7-3

پس از نصب پایه برروی بتن نوبت به نصب دستگاه برروی پایه می باشد که براحتی توسط یک خار انجام می شود و پس از انجام تمام این مراحل شروع به کارگیری می کنیم.

شکل 8-3

 البته باید توجه نمود که این دستگاه با آب کار می کند که به کاربردن آب در این دستگاه دو دلیل دارد که عبارتند از :

1)     وقتی مته شروع به کار می کند و با بتن درگیر می شود مخصوصاً وقتی به آرماتور می رسد به شدت داغ می کند و اگر آب نباشد متد مورد نظر خواهد سوخت .

2)     وقتی متد در حال کار است ایجاد گرد و غبار می کند این غبارها در داخل مته رفته و بین مته و کر را پر می کنند و بیرون آوردن کر از مته مشکل می شود .

شکل 9-3

نحوه کاشتن بلت در بتن

 در ابتدا تیم نقشه برداری محل دقیق سوراخها را برای اکیپ کرگیری مشخص می‌کنند و بعد از نصب دستگاه و سوراخ کردن محل مورد نظر که در قسمت قبل توضیح داده شد نوبت به نصب بلت می رسد که به ترتیب زیر عمل می کنیم .

بلت ها به دو صورت در بتن کارگذاشته می شوند که عبارتند از :

1-   شیمیایی

2-   فیزیکی

شیمیایی چون در کاشتن این بلتها از مواد شیمیایی ( چسبهای بتن ) استفاده می شود باید توجه داشت که درون سوراخها عاری از هرگونه گردوغبار باشد زیرا گردوغبار باعث می شود که عمل چسبندگی به خوبی انجام شود که باعث بروز مشکلاتی می شود . برای خالی نمودن گردوغبار از درون سوراخها می توان از سشوارهای صنعتی استفاده نمود . البته در ضمن این نکته را باید یادآوری نمود چون این دستگاه ها با آب کار میکنند حتماً باید برای چسبکاری این سوراخهارا خشک نموده و چسب درون گان ( تفنگ ) قرار می گیرد و درون سوراخها تزریق می شود ( شکل 10-3)

شکل 10-3

فیزیکی

بلتهای فیزیکی مشکلات بلتهای شیمیایی را ندارند چون به صورت فیزیکی اجرا می شود و نحوه اجرای آن به صورت زیر می باشد .

بعد از اینکه سوراخها ایجاد شد صفحه ستون به وسیله جرثقیل در محل مورد نظر نگه داشته می شود و چهار عدد بلت در سوراخهای گوشه صفحه قرار داده به طوری که درون سوراخهای بتن قرار گیرد و سپس سایر بلت ها را در محل مورد نظر قرار می دهیم و بلت ها را با ضربه چکش به داخل سوراخها هدایت می کنیم و سپس با آچارهای مخصوص سفت می کنیم و پس از سفت کردن بلتها در داخل بتن باز می شود و مانع از بیرون آمدن می شود ( شکل 11-3)

شکل 11-3

نحوه تخریب بتن

 یک مورد که دراین پروژه با آن برخورد نموده‌ایم نحوه تخریب سقف و پودرها بود که به بحث درباره آن می پردازیم . نحوه تخریب سقف به این صورت بود که برای اینکه به سازه‌های مجاور ضربه وارد نشود در ابتدا همانند شکل 12-3با کارتر بریده می شود البته برای راحتی کار دو خط بریده می شود .

شکل 12-3

حال همانند شکل 13-3می توان با پیکور بتون را تخریب کرد و به صورت یک نوار تخریب شده درآورد .

شکل 13-3

حال سقف مورد نظر آماده برداشتن است و به این صورت عمل می کنیم که در ابتدا سقف را به تکه های کوچک تقسیم می کنیم و سپس به وسیله تاور ( جرثقیل برجی ) سقف مورد نظر را مهار می کنیم و بعد یک جوشکار ماهر آرماتورهای شبکه پایین را می برد و پس بریدن کامل آرماتورها قطعه مورد نظر آزاد شده و آن را در خارج از محل کارگاه توسط تاور قرار داده می شود . ( شکل 14-3)

شکل 14-3

نحوه تخریب پودرها ( شکل 15-3) به این صورت است که دستگاه کرگیر ارتفاع پودر را به اندازه 4 اینچ پشت سر هم سوراخ کرده و 20 سانتی متر بالای پودر توسط پیکور تخریب می شود و قطعه پودر مورد نظر جدا خواهد شد و توسط تاور به خارج از کارگاه هدایت می شود البته نحوه دیگری از تخریب کردن آن است که از الکتراگ استفاده نمود که در محلهای خاص و مورد نظر خود استفاده می شود .

شکل 15-3

به مورد جالبی که دراین پروژه برخورد نموده‌ایم تفنگهای هیلتی بود که مصارف مختلفی دارد که به چند نمونه از آن پرداخته می شود .

در ابتدا نحوه استفاده از این دستگاه گفته می شود که به چه صورت عمل می کند . این دستگاه ها دقیقاً همانند تفنگ عمل می‌کنند به این صورت که در قسمت پایین خشاب دارد و چاشنی های مخصوصی در این قسمت قرار داده می شود و میخهای پیچ هم در قسمت جلوی تفنگ قرار می گیرد و حال تفنگ آماده شلیک است . باید توجه داشت که قدرت این تفنگها بسیار زیاد است به صورتی که ورق پلیت 1 سانتی متری را محکم به بتن می‌دوزد و باید توجه داشت که در هنگام شلیک دست را در مقابل لوله تفنگ قرار نداد

‌شکل 16-3

برای چه منظورهایی از این دستگاه استفاده می شود ؟

 یک نمونه از آن برای کمک به تیم نقشه برداری است زیرا ، در این پروژه ها مدت زمان زیادی لازم است تا پروژه به اتمام برسد امکان دارد که خط ترازهای هر طبقه در اثر برخورد اجسام از بین برود اما با قراردادن این صفحات می توان مشکل را برطرف نمود .

نمونه دیگر از استفاده آن برای مهار تأسیسات است مثلاً‌لوله های برق را می توان توسط بلتهای مخصوص و استفاده از این دستگاه به بتن متصل کرد .

بررسی نور و کاربرد آن در معماری

بررسی نور و کاربرد آن در معماری

نور

زیبایی که به چشم ما می آید از پرتو نور و روشنایی است و گرنه در تاریکی زیبایی مفهومی ندارد. زیبایی حقیقی با نور معرفت درک می گردد و زیبایی ظاهری با عزیزترین حس ما که بینایی است دیده می شود نور و روشنایی چه ظاهری و چه عرفانی باعث می شود که زیبایی به چشم آید و رنگ و سایر زیبایی های شئ جلوه کند. بنابر این بحث پرداختن به نور می تواند در مباحث زیبایی شناسی و هنر جایگاه ویژه ای داشته باشد. (شریفی، 1389)

نور است که تنها راه مشاهده اشیا، می باشد و مفهوم روشنایی، تاریکی، رنگ و زیبایی و زشتیِ بصری را شکل داده است.

نور نشانه ی حرکت و تلاش است چرا که خداوند متعال در قرآن کریم می فرماید:

«فَالِقُ الإصبَاحِ و جَعَلَ الَّیلَ سَکَنا و الشَّمسَ و القَمَرَ حُسبَانا ذَلِکَ تَقدِیرُ العَزِیزِ العَلِیمِ»

ترجمه: او شکافنده صبح است و شب را مایه آرامش و خورشید و ماه را وسیله حساب قرار داده است، این اندازه گیری خداوند توانای دانا است.

رنگ، معجزه طبیعت است. زیرا قادر است واقعیات را در پرده ای از خیال قرار دهد. فردی که در اتاقی کوچک و سرد قرار گرفته است واقعیت کوچک و سرد بودن را می فهمد اما اگر از رنگی مناسب در اتاق استفاده شود، توهم بزرگ و گرم بودن اتاق به وی القا می شود و او اتاق را بزرگ تر و گرم تر از پیش می بیند. اما رنگ مولود نور است.

رنگ ها از تجزیه رنگ سفید به وجود می آید و بدون نور نیز دیده نمی شود. اصولاً بدون نور چیزی به عنوان رنگ واقعیت ندارد، پس قدرت اعجاز رنگ به میزان و کیفیت نور وابسته است. هر چه نور بیشتر و طبیعی تر باشد ما نیاز کمتری به نورهای مصنوعی و رنگ های گرم داریم. بـرای استفاده از نور طبیعی، قوانـین عمومی وجود دارد که با مراجعه بدان، می توان از نور بهترین استفاده را کرد. (سایت اطلاع رسانی پارس معمار)

«نور خورشید نمی دانست چه خبر است تا اینکه به دیواری برخورد کرد.» لوئی کان (سرهادی،1386)

نور طبیعی چندان در کنترل ما نیست، نور طبیعی برای روشن و تاریک کردن حدی دارد و ما تنها قادریم از حداکثر توانایی آن استفاده کنیم نه اینکه بر توانایی او بیفزاییم. (سایت اطلاع رسانی پارس معمار)

لوئی کان اغلب از فرم، نور و روشنایی و از فضاهایی که عملکردی بر آنان متربت است، صحبت می داشت . درباره نور و روشنایی نوشته است که: نور و روشنایی حضور همه چیز را باعث می‌شود. اجسام از نور مشتق می شوند یا به تعبیری دیگر، هر گاه نور مصرف شود جسم حاصل می آید. اجسام همان‌ها هستند که به سبب وجودشان سایه به وجود می آید و سایه به نور تعلق دارد. نور به جانب جسم حرکت می‌کند و جسم به جانب نور و این امر محیط و جو سازندگی را به وجود می آورد. (لامپونیانی، ویتوریو مانیاگو، ۱۳۸۲، ترجمه ضیاءالدین جاوید، تهران)

شدت نور

شدت نور یکی از چهار عامل مهم ادراک بینایی است. قدرت تطابق چشم با شدت های مختلف نور تعجب انگیز است: چشم انسان هم با نور بسیار کم- مانند نور ماه که ما آن را در مقیاس کلی تاریکی می دانیم- قدرت دید دارد و هم با نور بسیار زیاد یعنی با نوری که تقریباً 250 هزار برابر نور ماه باشد. اما اصولاً منابع نور را به دو نوع طبیعی یعنی خورشید و ساختگی مانند آتش یا چراغ بخش بندی می کنیم. اما نور هایی که از این دو منبع می تابند تنها نور هایی نیستند که به وسیله آنها ما قادر به دیدن اشیاء هستیم چرا که به موازات نور های مستقیم، ما به وسیله نور های غیر مستقیم- که از اجسام روشن شده می تابنـد- می توانیم اشیاء را ببنیم. همین نور باز تابیده شده نوعی روشنـایی به وجود می آورد که باعث می شود ما اجسامی را که مستقیماً در معرض تابش نور قرار ندارند را ببینیم. پس برای روشنایی که ما احساس می کنیم دو عامل اهمیت دارد: شدت نور یا به عبارت دیگر مقدار نوری که بر جسم می تابد و توان بازتـابی جسم.

هر منبع نوری دارای طیف رنـگی خود و یا طول موج هایی می باشد و رنگ طیف نور طبیعی در طی مدت روز تغییر می نماید. بشر تمام انواع نورها را می شناسد، از رنگ صورتی مایل به نارنجی طلوع و غروب، تا رنگ زرد نور خورشید، سفید یا آبی آسمانی، که در واقع آنها را تماماً به رنگ های طبیعی قبول نموده ایم. بر اساس نظریه کرویتف (kruithof) چنانچه منبـع روشنایی با شدت کم و رنگ گرم، و یا با شدت زیاد و رنگ سرد باشد، اشیاء به صورت طبیعی مشاهده می شوند. (نور روز در معماری، بنجامین اچ.اونز، صفحه 52)

ادراک ما از روشنایی یک جسم هم نسبی است و هم مرتبط با آن جسم است. یک جسم در یک محیط تاریک به نظر ما بزرگتر می آید تا در یک محیط روشن، یا به عبارت دیگر روشنایی در ادراک ما تأثیر می گذارد. عوامل روانی اجتماعی در ادراک ما نقشی مؤثر دارند. (وب سایت تخصصی معماری)

نور و طبیعت:

نور طبیعی که حامل انرژی حیـات بخش درونی است به عنوان یکی از منابع وجود حیـات بر روی زمیـن مـحسوب می گردد. علاوه بر آن نور می تواند با رنگ ها و جلوه های متفـاوت خود باعث تـغییر چهره یک مکان شود زیرا نـور در هر یک از فصول سال در آب و هواهای متـفاوت و یا در هر زمانی از طول روز دارای چهره ای مخصوص به خود می باشد. ضمناً هر مکانی دارای نور خاصی است که تنها به آنجا تعلق دارد برای مثال در صحرای یک منطقه استوایی تابش به قدری شدید و سایه ها آنقدر کوتاه است که اشیا به چشم بیننده مرتعش و در حال ذوب شدن به نظر می آیند.

به همین ترتیب نور موجود در مناطق کوهستانی جنگلی و یا سواحلی نیز دارای ویژگی های مکانی مخصوص به خود و متمایز از سایر مناطق است. زمانی که نور را به داخل فضای ساخته شده هدایت می کنیم در اصل نوعی ارتباط بین ساختمان و محیط خارج از آن ایجاد کرده ایم. بدین وسیله می توان جلوه های متفاوتی از فضای داخلی را که هر یک دارای ماهیت خاص خود از لحاظ ادراک فضایی می باشند ایجاد کرد .

نور و بشر

نور نماد عقل الهی و منشأ تمام پاکی ها و نیکی ها است و خارج شدن انسان از تاریکی جهل و تابیده شدن نور معرفت در وجودش همواره یک هدف نهایی می باشد. در اثر تابیده شدن نور الهی به درون کالبد مادی، یعنی جایگاه نفس آدمی است که انسان به رشد و تکامل معنوی می رسد در نتیجه برای نمایش این تمثیل در معماری اغلب بناهای مذهبی، نور به عنوان عنصری بارز و مستقل از سایر عناصر و مفاهیم به کار رفته در ساختمان کار برد دارد به گونه ای که شعاع های آن به طور واضح در داخل کالبد مادی و تاریک حجم قابل مشاهده است. فضاهای عمیق و تاریک کلیساهای قرون وسطی و یا مساجد اسلامی که با عنصر نور مزین شده اند به خوبی قادر به انتقال یک حس روحانی و معنوی می باشند. انسان در چنین فضاهایی که با نوری ضعیف روشن می شوند با مشاهده سایه های مبهم از اشیاء و احجام در ذهن خود به کامل کردن تصاویر پرداخته و با این عمل به نوعی خلسه فرو می رود که نتیجه آن یک حس نزدیکی به منبع وجود و هستی در درونش بیدار می شود.

دانستن روند بهره گیری از نور خورشید به اندازه روند شکل گیری مصالح و یا شکل های مختلف زیربنائی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم می باشد. (اهمیت نور در معماری، سایت علمی نخبگان جوان) که در فصل دوم به تفصیل به آن اشاره شده است.

فوتون

در نور یک ذراتی به نام فوتون وجود دارد که وقتی از راه چشم به مغز می رسند باعث رویت نور می شوند. به عبارت دیگر لایه های امواج نور که دارای حرکت هستند روی مغز تأثیر گذاشته و نور را برای انسان قابل رویت می کنند. در قسمت پایین مغز رشته های عصبی قرار گرفته اند که نسبت به طول موج شیء آن را تشخیص می دهند. یعنی وقتی نور به اشیاء می تابد، اشیاء‌ نسبت طول موجشان تشخیص داده می شوند.

رشته های عصبی با تـوجه به طول موج نورهای رسیده می تواند بـافت، شکل، انـدازه، رنگ، سردی و گرمی شیء مورد مشاهده را تشخیص دهد. تشخیص حرکت، موقعیت، رنگ، از شکل و بافت نشأت گرفته است. (سایت اطلاع رسانی پارس معمار)

نور و معماری

نور، اولین شرط برای هر نوع ادراک بینایی است. در تاریکی مطلق، ما نه فضا را می توانیم ببینیم و نه فرم و رنگ را. اما نور تنها یک ضرورت فیزیکی نیست. بلکه ارزش روانشناختی آن یکی از مهمترین عوامل زندگی انسانی در همة زمینه هاست. موریس لاپیدوس (Morris Lapidus) می گوید «انسانها مانند پشه هستند. هر کجا نوری باشد به سمت آن هجوم می برند بدون اینکه بدانند چرا. چه بخواهیم و چه نخواهیم به سمت روشنایی می رویم. نور، ما را به خود جذب می کند». نور همیشه علاوه بر استفادة کاربردی دارای ارزش نمادین نیز بوده است. نور جزیی از ذات زندگی بوده و در بـسیاری از فرهنگ ها نور، یا خورشید، به عنوان منبع نور، عنصری خدایی محسـوب می شده و آن را ارج می نهاده اند. (اهمیت نور در معماری، سایت علمی نخبگان جوان)

نور می تواند یک پـویایی خاص به طرح و فرم معماری بدهد و در هر ساعت از شبـانه روز جلوه ای خاص به آن ببخشد و بدین ترتیب با ترکیب مناسب سایه روشن ها و با خلق تـضادی ایده آل بـین صفحات و همچنین تـعریف یک سری بـافت برای مجسمه های سنگی و سطوح آجری می توان یـک سری تـغییرات بیرونی را اعمال نمود. (مجله معماری و ساختمان، صفحه 44)

نور، احساس، معماری

چرا کاندینسکی صدای فلوت را به رنگ خاکستری درخشان نسبت می دهد؟ خیابان در تاریک روشن سحر چه احساسهائی را می تواند بر انگیزد؟ و چطور این احساس ها در حضور هزاران هزار نـوری که از پائـین ساختمان به نوک آن می تابند و فضای دهشتناک یک جنگل سنگی را پدید می آورند تغییر می کنند؟ چرا مشاهدة سوسوی چراغ کلبه ای در دور دست ها امید می آفریند؟ یا چگونه لبخندی انعکاس تلالؤ نور بر سطح آب را تداعی میکند؟ و مثالی ساده تر، چگونه چهره مان تغییر می کند هنگامی که در پرتو نور مشعلی قرار می گیرد؟

نور شفافترین، نرمترین، آسانترین و ارزانترین مواد ساختاری موجود در تولید کیفیت ها و اشیای مورد نیاز محیط انسانی است. چیزی است که امکان شخصیت سازی و حیات بخشیدن به فعالیتهای روزمره و باز نمائی زندگی در تصورات و حالات روانی متغیر را فراهم می سازد. نور می تواند در فضائی خشن و بی روح همچون مبلی راحتی از ما استقبال کند. به همین دلیل نور مناسب ترین مادة ساختاری است که می تواند به فعالیتهای روزمره ما شکل، زیبائی، لذت و راحتی ببخشد.

نور می تواند امکان خلق سیستمهای محیطی هوشمند و سازگار را در بازسازی محیط مصنوع در اختیار ما بگذارد. کلیسای تادائو آندو نمونه مناسبی برای نشان دادن این سیستم هاست.

استفادة بیانی از نور به شکلی نمادین، فراگیر، خشنودکننده، ساده و غریزی و در عین حال ابهام آمیز برای گشودن پنجرة دنیای خیالهای بشری، بزرگترین وظیفة نور پردازی در عصر ماست.

در سالهای اخیر نور پردازی بیرونی هویت جالب تری ارائه کرده است، از تازگی در خور توجه دکوراسیون شهری، خصوصاً در مراکز مشهور تاریخی یا تجاری و فرهنگی، تا بازگشت به نقش ایجاد احساس امنیت در شهرها، همان حس قدیمی و آشنائی که آتش اولین بار به جامعه انسانی بخشید.

هنوز هم مؤثرترین واسطه درک ما نسبت به هستی و تجربیات زندگی روشنائی باز هم روشنائی است. امواج گرم و مهربان نور سپیده دم همچون ترنم نی لبکی است که نرم نرمک فضا را از هارمونی لطیـف طیفی نقره فام می آکند و با نوازش پوست خفتـة زندگی نوید شروع دیگر و شوری دیگر را می دهد. (اهمیت نور در معماری، سایت علمی نخبگان جوان)

نور مصنوعی

نور خورشید منبع انرژی زمین است. انرژی که می‌تواند توسط گیاهان جذب شود و موجب واکنشهای فتوسنتز آنها شود، یا بوسیله اقیانوسها جذب شود و سبب شود که آب بخار شده و باعث باران شود و نیز توسط صفحات خورشیدی و فتوسلها جذب شده و تولید برق کند.

زمانیکه نور وارد چشم می‌شود و بر روی پرده شبکیه می‌افتد، یک سری فرآیندهای عصبی و فتوشیمیایی رخ می‌دهند که در نتیجه آنها پدیده «دیدن» رخ می‌دهد. امواج رادیو، تلویزیون، میکروویو، نور ماورای بنفش، اشعه مجهول، همگی همانند نور جزء امواج الکترومغناطیس هستند اما با طول موجهای متفاوت و همانطور که گذشت، چشم انسان توانایی دریافت همگی این امواج را نداشته اما وسایل و تجهیزاتی هستند که قادر به ایجاد، دریافت و شناسایی آنها هستند.

می توان به وسیله رنگ ها، نور طبیعی را روشن تر جلوه داد اما قطعا رنگ، یک مکمل است و در جایی که تاریکی زیادی وجود دارد، بحث رنگ بی فایده است. اما نور مصنوعی خود یک اصل است. بی نیاز از نور طبیعی است و گاهی این نور مصنوعی است که محور روشنایی قرار می گیرد نه نور طبیعی. نور مصنوعی علی رغم صرف انرژی، تنوع مختلفی را در رنگ ها ایجاد می کند. به گونه ای که می توان در روز بر روی دیوار، رنگی متفاوت از شبش داشت. نور مصنوعی علی رغم فوایدش، ضررهایی هم دارد. اگر از نورهای نامناسب استفاده شود انسان را دچار ناراحتی های بدنی و تأثیرات روحی از قبیل سردرد و ناراحتی چشمی می کند.

توماس ادیسون در سال 1879 موفق به اختراع لامپ الکتریکی شد (لامپ التهابی) . او همچنان گرامافون، تصویر متحرک، ماشین تکثیر، میکروفون و بسیاری چیزهای دیگر را اختراع کرد. لامپ ادیسون از یک فلامنت (رشته) کربن در خلأ استفاده می‌کرد. امروزه ما از سیمهای تنگستن که در یک حباب پر شده با گاز بی‌اثر آرگون قرار دارد استفاده می‌کنیم.

لامپ ادیسون کمتر از 1% انرژی برق را به نور تبدیل می‌کرد. امروزه لامپهای خانگی 6 تا 7% انرژی برق را به نور تبدیل می‌کنند و بقیه را تلف می‌کنند. لامپهای فلورسنت تا 50 برابر موثرتر از لامپ ادیسون عمل می‌کنند. (سایت گروه آموزشی معماری استان فارس)

ابزار و وسایل روشنائی

بعد از به پایان رسیدن روشنائی روز، انسان در تاریکی شب نیز نیازمند نور بوده است. لذا پس از استقرار دائم و تشکیل شهرها و ساخت خانه های مسکونی وجود یک وسیله به عنوان عامل نور مصنوعی که بتوان آن را از جایی به جایی حمل کرده و یا اینکه بتوان از آن در هر جایی از ساختمان استفاده کرد حس شد. بنابراین از این زمان تأمین نور مصنوعی با وسایلی که عوامل نوری نامیده می شوند آغاز شد و بشر به ساخت وسایل گوناگونی در این زمینه روی آورد.
این وسایل که در مجموع وسایل روشنائی نامیده می شوند جهت تأمین نور مصنوعی برای روشنائی بخشیدن محیط اطراف در هنگام تاریکی شب بودند. این وسایل عبارت بودند از: پیه سوزها، شمعدان ها، چراغ دان ها، پایه چراغ ها، قندیل ها، فانوس ها، مشعل ها، شمع ها و چراغ های روغنی. (سایت میهن دانلود)

نور در معماری شبانه

یکی از نـقائص معـماری و شهرسـازی مـا در ایـن است کـه همه طراحی‌ها با احتساب نور خورشید انجام می‌شود، به عبـارتی با تاریکی هوا تمامی‌خلاقیت‌ها و هنرهایی که برای آن کوشش شده، یکباره در تاریکی شب محو می‌شود.

زندگی شهری و بالطبع الزامات اقتصادی مرتبط با آن ایجاب می‌کند که دامنه فعالیت‌های انسانی از طول روز گذشته و تا پاسی از شب ادامه یابد. به این ترتیب کار و فعالیت شبانه به مرور به قسمتی از زندگی شهری تبدیل شده است.

تقریبا همه فعالیت‌های شهری که قبلاً در روشنایی روز امکان پذیر بوده، اینک در شب و به کمک نور مصنوعی قابل اجرا  است. به عبارتی الزامات شهرنشینی، شب را برای انسان تبدیل به روز کرده است و فضاهای شهری در این پدیده جایگاه خاصی را به خود اختصاص داده‌اند.

شب هنگام فضاهای شهری مانند خیابان‌ها، میادین، پارک‌ها و... بطور فزاینده‌ای به عنوان فضاهای زنده، متنوع و مملو از عبور و مرور مورد استفاده قرار می‌گیرند. تغییرات بنیادینی که فعالیت‌های شبانه موجب آن شده‌اند، تدریجاً سیمای خاصی را به محیط تحمیل می‌کند که در صورت هدایت آگاهانه کیفیت زندگی شهری را بهبود می‌بخشد.

فعالیت‌های شبانه هنری و تفریحی نظیر سینما، کنسرت، تئاتر، رستوران‌ها و همچنین پارک‌ها و گردشگاه‌ها بیشتر مدیون استفاده از نور مصنوعی هستند. از دیگر فعالیت‌های شبانه می‌توان به کارگاه‌ها و کارخانه‌ها و شیفت کار شبانه آنها اشاره کرد که در پرتو نور مصنوعی ممکن شده است. تاثیرات عمیق حاصله از این تحولات، معماران را بر آن داشت تا به ارزیابی مجدد از کار برد نور مصنوعی جهت تاثیر بر ادراک انسان و القای بهتر و دلنشین‌تر هنر معماری به بیننده بپردازند. تجربیات سال‌های اخیر محققان به کمک دستاوردهای علمی‌، پزشکی و تکنولوژیکی، موجب شد، ضمن ارتقای این زمینه پژوهشی، از حالت ابتدایی و اولیه آن که روشنایی تیر چراغ برق خیابان‌ها است خارج و حضور هوشمندانه آن در معماری و شهرسازی گسترش یابد.

تا به حال سیمای شهری و هر آنچه در ارتباط با آن است با احتساب روشنایی روز و در محدوده زمانی تابش نور خورشید حضور خود را عیان می‌کرده است، به عبارتی نور خورشید مانند ظرفی است که محتوای درون خود را شکل و شخصیت می‌بخشد. اما باید اذعان کرد که سیمای شهر در شب نیز روی دیگر سکه است که تا به حال به آن توجهی که در خور آن است، نشده است.

جدیدترین و معتبرترین تئوری‌هایی که درباره نور و کاربرد آن در معماری و شهرسازی انجام گرفته، توسط دو نفر متخصص به نام ریچارد کلی و ویلیام لام است. این دو نفر در تلاشند ثابت کنند کاربرد نور مصنوعی و فواید آن برای  انسان به مراتب بیش از آن است که از این پدیده فقط برای روشنایی خیابان‌ها استفاده شود.

ریچارد کلی جنبه‌های مختلف عملکرد نور را به عنوان ابزار هادی اطلاعات بررسی می‌کند در حالی‌که ویلیام لام ادراک انسان را به عنوان بستری جهت مدل‌سازی و حل مسائل طراحی نور مصنوعی مورد توجه قرار می‌دهد. بر اساس تجربیات علمی‌ به دست آمده از این گونه مطالعات و سایر بررسی‌های علمی‌ و اجرایی بیشماری که انجام گرفته است، نور مصنوعی در معماری، شهرسازی و طراحی شهری، جایگاه ویژه‌ای را به خود اختصاص داده است.

نماد، نشانه، گره، جداره، ساختمان‌های ارزشمند، سیلوئت و ... هر آنچه در طراحی شهری بر آن تاکید شده و پس از غروب آفتاب و با فرا رسیدن تاریکی، ممکن است در عملکرد آن اختلال به وجود آید، به کمک مدل‌سازی نور مصنوعی کارایی خود را در طول شب نیز حفظ خواهد کرد. در شهرسازی نیز کاربرد نور مصنوعی در زمینه‌های مختلف از جمله شناساندن، لبه‌ها و مرز مناطق، نواحی، محلات و افزایش بار هویتی مراکز آنها، میراث طبیعی و رود دره‌ها، فضاهای شهری (پیاده‌ راه‌ها، میادین، مراکز خرید و...) ، بافت‌های کالبدی ارزشمند و ... در هنگام شب ممکن است.

موارد ذکر شده فوق در یک مثال عملی توضیح داده می‌شود، مساجد، جایگاه ویژه‌ای را در طرح‌های تفصیلی تهران به خود اختصاص داده‌اند، تفکری که شهردار تهران درسخنان اخیر خود به آن اشاره داشته و محله محوری را از برنامه‌های اصلی شهرداری تهران دانسته‌اند. به این ترتیب مسجد به عنوان مرکز ثقل محله، کلیه خدمات سطوح محله‌ای را حول خود متمرکز خواهد کرد.

از طرفی فعالیت‌های چندگانه مسجد به لحاظ انجام  فرائض روزانه مذهبی و سایر مناسبت‌های مذهبی ـ اجتماعی به گونه‌ای است که این مکان معمولاً تا پاسی از شب محل مراجعه و رفت و آمد اهالی است. بنابراین مسجد پس از غروب آفتاب بایستی هویت خود را به عنوان یک مرکز مهم مذهبی ـ اجتماعی تاکید نموده، بدنه آن به عنوان نماد شهری به عابران معرفی شود و گلدسته‌ها به عنوان نشانه، رهگذران را از فاصله دور راهنمایی کند.

این فرایند، با تاباندن چند نورافکن به ساختمان مسجد آن‌طور که فعلاً رسم است میسر نیست، بلکه کلیه اقداماتی که برای مسجد در چارچوب طراحی شهری در نظر گرفته شده،  بایستی قابلیت‌های آن در تاریکی شب نیز حفظ شود. این کار بایستی از بدو طراحی ساختمان به صورت طراحی توأمان معماری و مدل‌سازی نور که دیگر جزء‌ مصالح مسجد محسوب می‌شود، مورد توجه قرار گیرد. نمـایش خاص ساختمان، زوایا و گوشه‌هـا، تاکیـد بر قسمت‌هـای مختلف نمـا، چگونـگی نمـایش خاص گلدسته‌ها برای فـواصل دور و... از جمله مـواردی هستند که مـدل‌ سازی نـور در ارائه آن موثر و دخیـل هستند. (همشهری آنـلاین/ بهزاد گروگان)

آئینه و انعکاس دهنده های براق

تفاوت اصلی بین انعکاس نور از طریق آئینه ها و انعکاس آن از طریق سطوح منعکس کننده نیمه شفاف، در شدت و بازتاب مستقیم نور است. آئینه درصد بالایی از نور را که به آن می تابد انعکاس داده و در نتیجه هر شیئی، سطح یا شخصی که در مقابل آن واقع گردد، در معرض مستقیم خورشید یا آسمان قرار گرفته است.

بنا بر این در کاربرد آئینه به صورت یک منبع باید مشابه تابش مستقیم خورشید و آسمان عمل کرد. نوری که به وسیله آئینه انعکاس یافته اگر به صورت صحیح استفاده نگردد ممکن است سبب درخشش بیش از حد بر سطوح شود. تماس چشمی با انعکاس خورشید و یا حتی آسمان صاف یا ابری از طریق آئینه، ممکن است ایجاد مشکلات درخشش در داخل ساختمان بنماید. (نور روز در معماری، بنجامین اچ.اونز، صفحه 115)

فصل دوم

(نور در معماری ایران و جهان )

تاریخچه بهره گیری از نور طبیعی در معماری ایران

دانستن روند بهره گیری از نور خورشید به اندازه ی روند شکل گیری مصالح و یا شکل های مختلف زیربنائی ساختمان جهت طراحی بسیار لازم می باشد. اولین تاریخی که ما از آن اطلاع داریم سده ی سوم هزاره چهارم ق.م می باشدکه در آن زمان جهت کسب نور و سایه از ایجاد اختلاف سطح در دیواره های خارجی استفاده می‌کردند. در شهر سوخته از هزاره های سوم و دوم ق.م از روی آثار خانه هایی که دیوار آن ها تا زیر سقف باقی مانده بود می توان استنباط کرد که هر اطاق از طریق یک در به خارج ارتباط داشته و فاقد پنجره بوده اند، در دوره ی عیلام در حدود 1300 و 1400 ق.م نیز نمونه ای از پنجره های شیشه ای به دست آمده که شامل لوله هایی از خمیر شیشه می باشد که در کنار هم و در داخل یک قاب جای می گرفته و به طور حتم جهت روشن کردن داخل بنا مورد استفاده بود. از جمله کهن ترین مدارک و نمونه‌های در و پنجره در معماری ایران را شاید بتوان در نقش قلعه های مادی در آثار دوره ی شاروکین یافت.

از روی نقش برجسته آشوری می توان روزنه هایی را که بر روی برج ها ساخته شده‌اند تشخیص داد. در دوره ی هخامنشی در تخت‌ جمشید وضع درها به خوبی روشن و پاشنه گرد آن ها اغلب به جای مانده است، همچنین در این کاخ ها بالای درها و حتی بام ها، روزن ها و جام خانه هایی داشته است.

در اصل از خصوصیات سبک ایرانی، تعبیه سایبان و آفتابگیر منطقی و ضروری برای ساختمان ها ست. در این دوره از اصل اختلاف سطح، جهت جذب نور به داخل استفاده می شد. بر اساس تحقیقات پروفسور ولفانگ معلوم شده که انحراف زوایای بناهای تخت جمشید بر اساسی بنیاد گذاشته شده که به وسیله ی ایجاد سایه روشن های گوناگون تعیین روز اول سال و فصول مختلف میسر شده و این انحراف به معمار ایرانی اجازه می داده مکان های مورد نیاز برای زیستن را به صورتی بسازد که در فصول مختلف سال هر خانه به مقدار لازم از آفتاب و روشنایی استفاده نماید. از نورگیری بناهای اشکانی اطلاع چندانی در دست نیست ولی سر پرسی سایکس در مورد کاخ هاترا می گوید: تالارهای این مجموعه تماماً دارای سقف چوبی بوده اند. ارتفاع آنها مختلف و نیز روشنائی آنها از دهنه ی و هلال هایی بوده که به سمت مشرق باز می‌شدند. از روی تصویر بازسازی شده نسا که نورگیری بنا را توسط سقف خرپا نشان می دهد این احتمال را ممکن می‌سازد که اشکانیان از این روش برای نورگیری بنا استفاده می کردند.

ساسانیان تمایل به نشان دادن تضاد بین سایه و روشنائی داشته اند و این امر در تمام بناهای آن ها مشهود است. نوک گنبدهای بناهای چهار طاقی آن ها به صورت روزنه در آمده زیرا برای افروختن آتش به آن احتیاج داشته اند. ایوان کرخه در خوزستان، طرز نور گرفتن از اطاق را برای اولین بار نشان می دهد، البته در بناهایی که طاق ضربی داشته اند معمولاً تأمین نور از آن قسمت هایی بوده که سقف مسطح داشته اند.

روش استـفاده از طاق گهواره ای که از انـواع طاق سازی های عصر ساسانی است به معمار اجـازه می داد که در فاصله ی میان دو قوس پنجره تعبیه نماید و روشنایی بنا را تأمین کند.

طریقه ی نورگیری از جامخانه نیز همان طور که گفته شد بعد از هخامنشیان تا مدت های بسیار به عنوان یک سنت طرح گردیده و مورد استفاده قرار گرفت و در دوره ی ساسانی که استفاده از گنبد به شکل پذیرفته وسیعی معمول شده و جزء ویژگی های این معماری می شود در روی گنبد روزنه هایی با حفره هایی تعبیه می کردند که احتمالاً برای پوشش آن ها از شیشه استفاده می کردند، تا زمانیکه ساسانیان از دیـوارهای حمال جهت تحمل بار گنبد استفاده میکردند نور ساختمان از روزن وسط گنبد یا از روزنه های تعبیه شده بر روی آن تأمین می شد. اما پس از آن که بار سقف گنبدی را توسط قوسها روی جرزها انتقال دادند توانستند در قسمتهایی از بدنه گنبدها نورگیرهایی را به صورت هلال تعبیه کنند. (فصلنامه علمی، فنی، هنری اثر،318)

نور و فضاهای شهری در معماری ایران

نـور در ساعات متفاوت روز جلـوه‌های گوناگونی بـه فضاهای شهری می‌دهد. در گذشته عنصر نـور برای ایجاد تـنوع در فضاهای شهری کاربرد فراوان داشت. برای مثال از آنجا که رنگ سفید، نور آسمان را در خود منعکس کرده و هاله‌ای از رنگ آن را در برمی‌گیرد، برخی از بنـاهای بزرگ شهری و یا بافت کلی یک روستا را سفید رنگ می‌ساختند تا بدین ترتیب با توجه به رنگ آسمان که از طلوع آفتاب تا غروب، رنگ‌های متنوعی از جمله زرد ملایم، آبی روشن، نارنجی و ... را به خود می‌گیرد بافت شهر یا روستا نیز دستخوش تغییر و تحول شده و جلوه‌های ملایم رنگی متنوعی را در برگیرد.

روش دیگر این بود که با سرپوشیده کردن بخش‌هایی از کوچه و مسیرهای شهری نوعی بازی پیوسته نور و سایه در آنها بوجود می‌آوردند و بدین وسیله برای رهگذران به گونه‌ای تنوع در مسیر ایجاد کرده و حس طولانی و کسل‌کننده بودن راه را در فرد از بین می‌بردند.

در برخی از بخش‌های شهر نیز با ساختن رواق و ایجاد یک هارمونی تاریک و روشن توسط سایه و نور در فضای تحت پوشش آن نوعی تنوع در فضا پدید می‌آوردند. در بازارهای ایران نورگیرهای سقفی، مسیر حرکت را در فضای تنگ‌ و تاریک راسته بازار مشخص می‌کنند ضمن آنکه دالانهای مستقیم که از یک سمت به راسته بازار متصل بوده و ازسمت دیگر به فضای باز خارجی منتهی می‌شوند در تاریکی مسیر بازار توسط شعاعهای تابیده شده نور به درون دالان افراد را به سمت مسیر خروج از راسته بازار هدایت می‌کنند.

کاربرد نور در معماری ایرانی

نور به عنوان عنصری مهم در معماری ساختمان های کوچک و بزرگ همیشه یکی از عوامل تأثر گذار بر معماری و عمران ساختمانها و حتی شهر داشته است.

نور به عنوان عنصری مهم در معـماری ساختمـانهای کوچک و بزرگ همیشه یـکی از عوامل تأثیـرگـذار بر معـماری و عمران ساختمانها و حتی شهر داشته است. در معماری سنتی ایرانی، معماری معاصر، معماری مدرن و بسیاری از معماری ایرانی نیز از نور به عنوان عنصری کاربردی در تمام دوره های خود بهره جسته و نور چه طبیعی و چه مصنوعی توسط عناصر کنترل کننده نور همچون رواق، تابش بند، سایه بان، ساباط، جامخانه، روزن، روشندان، شباک و ... مورد استفاده قرار می‌گرفته‌اند.

کاربرد هشتی‌ها در معماری ایرانی و بهره گیری از نور طبیعی و مصنوعی در معماری غربی نیز دلالت بر کاربرد نور به عنوان عنصری تأثیر گذارنده بر تکامل فضای ساختمانی از نظر بصری و روانی دارد.

از جمله علوم و هنرهایی که می توان به نقش نور در آن اشـاره داشت، هنر معمـاری است که بحث مفصلی را در زمـینه ی روند بهره گیری از نور طبیعی به خود اختصاص می دهد.

در هنر معماری نور یکی از اجزایی است که کنار عناصر و مفاهیم دیگر از قبیل ساختار، نظم فضایی، مصالح، رنگ و ... مطرح می شود و در طراحی به عنوان یک عنصر مجزا باید نقش خود را ایفا کند. یکی از مهم ترین مشخصه های نور طبیعی، توالی و دگرگونی آن در طول روز است که باعث حرکت و تغییر حالت در ساعات مختلف می شود.

در تاریخ نقاشی تـوجه به نور در دوره امپـرسیـونیست ها دیده می شود. هنگامی که نقاشان آتـلیه های خود را ترک می کردند و در زیر نور خورشید با نور طبیعی مشغول نقاشی شدند. از مشخصات این سبک توجه به رنگ و نور در ساعات مختلف روز و انعکاس رنگ های اشیاء مختلف در یکدیگر و تأثیر رنگ های پیرامونی و به کار بردن رنگ های خاص و ناب می شد.

مسجد شیخ لطف الله اصفهان

این  مسجد از شاهکارهای معماری در دوره ی صفویه است. در این مسجد ورود نور از راه روزنه هایی است کوچک، بر فراز گنبد خانه که حالت های متغیر و گوناگونی را در طول روز ایجاد می کند. از آن جا که ـ به علت گردش نور خورشید ـ تابش نـور در طول روز فقط بر تعدادی از این روزنه ها صورت می گیرد، فضای داخلی مسجد در هر ساعت روز حال و هوایی متفاوت و مخصوص به خود (به همان زمان) پیدا می کند.

مسجد شیخ لطف الله نیز به علت ورودی خاص آن، که از طریق عبور از فضاها و راهروهای نیمه تاریک به فضای اصلی صورت می گیرد، نور فضای داخلی مسجد حالتی استثنائی به آن می دهد.

بازار کاشان

در این بازار نور به اعتبار منبع دریافت به دو دسته منبع مستقیم و غیر مستقیم تقسیم می شود. فضاهای باز بازار خود منبع مستقیم نور محسوب می شوند و فضاهای پیرامون به برکت همین منبع از نور مستقیم برخوردار هستند. این فضاها شامل کاروانسراها، سراها، حیاط مساجد و مدارس و امامزاده ها، کوچه و خیابان می شود.

وقتی در راسته نسبتاً یکنواخت بازار حرکت می کنیم جابه جا برای جلوگیری از خستگی ذهن و چشم در چپ و راست و مقابل به ارزشهـای نوری متفاوت و جدیدی بر می خوریم که نوعی انبساط و تنوع ایجاد می کند. این تفاوت که معمولاً کالبدی است مثل گسستگی و انحنای بازار یا اختـلاف سطح کف و سقف و گشادگی فضا در بسیاری موارد با تفاوت نور همراه است. همچنین اکثر کوچه هایی که از بازار منشعب می شود نیز به همین دلیل در آغاز سر پوشیده اند و سپس به کوچه رو باز معمولی تبدیل می شوند. (کنگره تاریخ و معماری و شهر سازی، جلد1)

عناصر نورگیری در معماری سنتی

این عناصر در معماری سنتی ایران از دو جهت مورد مطالعه قرار می گیرند، گروه اول به عنوان کنترل کننده های نور مانند انواع سایه بان ها و دسته دوم نورگیرها.

گروه اول نقش تنظیم نور وارد شده به داخل بنا را به عهده دارند و به دو دسته تقسیم می شوند:

دسته ی اول آن هایی که جزو بنا هستند مانند رواق و دسته ی دوم آن هایی که به بنا افزوده شده و گاهی حالت تزئینی دارند، مثل پرده.

عناصری که به عنوان نورگیـرها مطرح می شوند نام های مختلفی دارند ولی همه نورگیر هستند و عبارتند از: روزن، شباک، در و پنجره ی مشبک، جام خانه، هورنو، ارسی، روشندان، فریز و خوون، گل جام، پالکانه، فنزر، پاچنگ و تهرانی.

در مقابل عناصری مانند رواق، پرده، تابش بند، سایه بان ها، سرادق و ساباط قرار دارد که نقش کنترل کننده ی نور و تنظیم آن برای ورود به داخل بنا را به عهده دارند.

کنترل کننده های نور

رواق

فضایی است مشتمل بر سقف و ستون که حداقل در یک طرف مسدود باشد و انسان را از تماس با بارش و تابش نور آفتاب مصون می دارد و در مناطقی که شدت نور و حرارت خورشید زیاد باشد نور مناسب و ملایمی را به داخل عبور می‌دهد و در این صورت روشنائی از طریق غیرمستقیم یا باواسطه خواهیم داشت.

تابش بند

تابش بند یا تاووش بند یا آفتاب شکن تیغه هایی به عرض 6 الی 18 سانتی متر است که گاهی ارتفاعی تا حدود 5 متر دارد و با کمک گچ و نی آن ها را می ساختند. معمولاً در بالای در و پنجره کلافی می کشیدند که در واقع تابش بند افقی بوده و اصطلاحاً به آن سرسایه می گفتند و توسط آن ورود آفتاب به درون فضا را کنترل می کردند.

سایه بان ها

ایجاد سایه بر روی پنجره ها از تابش مستقیم آفتاب به سطح پنجره جلوگیری کرده و در نتیجه حرارت ایجاد شده ناشی از تابش آفتاب در فضای پشت آن به مقدار قابل ملاحظه ‌ای کاهش می یابد. سایه بان ها ممکن است اثرات گوناگونی از قبیل کنترل تابش مستقیم آفتاب به داخل، کنترل نور و تهویه ی طبیعی داشته باشند.کارایی سایه‌بان‌ها متفاوت بوده و به رنگ و محل نصب آن ها نسبت به پنجره و هم چنین شرایط تهویه ی طبیعی در ساختمان بستگی دارد. سایه بان ها به انواع ثابت، متحرک و همچنین سایه بان های طبیعی مثل درختان تقسیم می شوند.

سرادق

سایه بنا بر سرا که پرده ی آن بر خرپاهایی که بر بالای سرا نشانیده بودند کشیده می شد و بدین ترتیب مانع تابش خورشید به درون سرا می شد.

ساباط

کوچه ای سر پوشیده که هم در شهرهای گرمسیری و هم سرد سیری به چشم می خورد. در شهرهای گرمسیری مجبور بودند کوچه را تنگ و دیوار را بلند بگیرند و برای ایجاد سایه ساباط می گذاشتند.

پرده

استفاده از پرده های ضخیم برای جلوگیری و تنظیم نور خورشید برای ورود به ساختمان از دوره ی صفویه معمول بوده و هم چنین در دوره ی قاجار نیز از آن استفاده می شد. این پرده ها معمولاً از جنس کرباس و یا ابریشم بوده و به صورت یک لا و دولا استفاده می شدند و به طور معمول در جلو ایوان ها و یا پنجره ها و ارسی ها نصب می‌شد.

بالا کشیدن این پرده ها توسط قرقره و بندهایی بوده که به طور هماهنگ تمام قسمت های آن ها را یکنواخت جمع می کرده است چون این پرده ها معمولاً ضخیم و سنگین بوده و غیر از این نمی شد آن ها را بالا کشید.

 انواع نورگیرها

شباک

هوای متغیر ایران، آفتاب تند و روشن، باد و باران، توفان و گردباد و عقاید خاص ملی و مذهبی ایجاب می کرده که ساختمان علاوه بر در و پنجره، پرده‌ای یا شباکی برای حفاظت درون بنا داشته باشد. درون ساختمان با روزن ها و پنجره های چوبی یا گچی و پرده محفوظ می شد و بیرون آن را با شبـکه های سفالی یا کاشی می پوشاندند، این شبکه ها شدت نور را گرفته و نور ضعیف تری از لا به لای آن ایجاد می شود. انحراف پرتوهای نور در اثر برخورد با کنارهای منقوش شبکه سبب پخش نور شده و به یکنواختی و پخش روشنایی کمک می کرد. ضمناً علی رغم آنکه تمام فضای بیرون از داخل به راحتی قابل رﺅیت بود از بیرون هیچ گونه دیدی در طول روز به داخل نداشت.

در و پنجره های مشبک

 پنجره معمولاً برای دادن نور، جریان هوا و رویت مناظر بیرون بدون بر هم زدن خلوت اهل خانه است. در مناطقی که نور خورشید شدید است، پنجره باید متناسب با شدت نور ساخته شود. پنجره های مشبک تعادلی بین نور خارج و داخل ایجاد می کند، تعادلی که وقتی از داخل نگاه کرده شود جلوی نور شدید آفتاب را می‌گیرد و مانع خسته شدن چشم در مقابل نور شدید خارج می شود.

طرح هایی که در ساختن پنجره های مشبک به کار برده می شود اغلب به گونه ای است که نور داخل اتاق را تنظیم می کند. پنجره های مشبک نور شدید خارج را پخش کرده و آن را تعدیل می کنند و وقتی نور بیـرون شدید نیست همه ی آن را به داخل اتاق عبور می دهند.

گاهی برای در و پنجره های مشبک شیشه نیز به کار برده می شود. (به درهای مشبک، در و پنجره گفته می شود). در و پنجره و روزن های مشبک چوبی، سفالین و گچین در زمستان با کاغذ روغن زده مسدود و در تابستان ها باز می شد.

روزن

 روزن و پنجره را نمی توان از هم تفکیک کرد. در واقع روزن را می توان یک پنجره کوچک دانست که معمولاً در بالای در و گاهی در دو سوی آن برای گرفتن روشنایی و تأمین هوای آزاد برای فضاهای بسته به کار می رفته است. به عبارت دیگر روزن به سوراخ هائی اطلاق می گردید که در کلاله و یا شانه طاق ها تعبیه می شده است. روزن گاهی با چوب و گاه با گچ و سفال ساخته می شده و اغلب ثابت بوده است. در بناهایی که دارای بافت مرکزی و درون گرا بودند و از سقف هشتی یا از نقطه ای دیگر نور کافی برای هشتی تأمین می شد، در بالای در ورودی روزن قرار میدادند.

ارسی

 ارسی پنجره مشبکی است که به جای گشتن روی پاشنه گرد، بالا می رود و در محفظه ای که در نظر گرفته شده جای می گیرد. ارسی معمولاً در اشکوب کوشک ها و پیشخان و رواق ساختمان های سردسیری دیده می شود. نقش شبکه ای ارسی، معمولاً مانند پنجره و روزن های چوبی است.

جام خانه

در کلاله گنبدها و کلمبه های گرمابه ها و غلام خانه ی رباط ها و رسته ها و بازارها هنوز هم روزن هایی وجود دارد که با چند حلقه ی سفالین به صورت قبه یا کپه ی برجسته ای در آمده اند. در این قسمت حلقه های سفالین را در کنار هم چیده اند و در زمستان ها جام های گرد شیشه‌ای مانند ته قرابه در میان حلقه ها کار می گذارند و تابستان ها یک یا کلیه آن ها را بر می دارند، امروزه هم برای روشنایی سرپوشیده هایی که به مناسبت فصل باید گاهی سرد و گاهی گرم باشد مناسب ترین وسیله است و بر فراز بام گرمابه ها جای خود را حفظ کرده است.

هورنو

 به نورگیری بالای سقف گفته می شود. چون در نزدیکی های تیزه گنبد امکان اجرا به صورت بقیه‌ی قسمت ها میسر نیست، لذا در نزدیکی های تیزه، سوراخ را پر نمی کنند تا در بالای طاق کار نور‌رسانی را انجام دهد. مثلاً در پوشش بازارها اکثراً سوراخ هورنو باز است تا عمل روشنایی و تهویه صورت پذیرد.

روشندان

در بناهایی که استفاده از پنجره در دیوارها ممکن نبوده مثل بازارها و سایر بناهای عمومی، معماران در قسمت «خورشیدی کاربندی» روزن هایی ایجاد کرده اند که عبور مناسب و تهویه را به بهترین وجه میسر می ساخته است و به آن روشندان می گویند. روشندان ها معمولاً به شکل یک کلاه فرنگی بوده و عمود بر قسمت خورشیدی کاربندی ساخته می شوند و برخی از آن ها دارای شیشه بوده، بعضی از آن ها زمینه ی چند ضلعی دارد، مثل روشندان حوضخانه کاخ هشت بهشت اصفهان.

فریز و خوون

خوون یک نقش تزئینی است که با تکه های آجر تراشیده و موزائیک آن را پدید آورده اند، آنگاه روی آن را با خاک و سریشم و رنگ هایی که در آب حل کرده اند به رنگ های گوناگون رنگرزی می کنند و در پیشانی ساختمان، میانه ستـون‌ها و «فریز در» چیده می شود. بـرای ورود روشنـایی و هوا بـه اتـاق ها لوله های گلچیـن را سوراخ کرده و نقش هایی پدید آورده و آن لوله ها را در بالای درها و پنجره ها می نشانیدند. (مجله اثر، صفحه 320)

کاربندی و مقرنس

در فضاهایی که نورگیری و در نتیجه روشنائی فضا از طریق سقف انجام می شود، نور به طور مستقیم وارد فضا شده و فقط بخشی از آن را روشن می نماید. کاربندی و مقرنس به غیر از زیبائی برای بهره گیری هر چه بیشتر از نور خورشید نیز استفاده می شود. به این ترتیب که موجب می شود در جهات مختلف از مسیر خود منحرف شده و آن را به صورت پخش شده به داخل راه می دهد، در این صورت در داخل بنا روشنائی یکنواخت و غیرمتمرکزی خواهیم داشت، که حجم بیشتری را در بر میگیرد.

نقش هشتی در نور رسانی به بنا

بعد از ورود به ساختمان به علت شدید بودن نور در بیرون می بایست نور شکسته شود، تا داخل ساختمان حالت نامطلوبی از نظر وارد شونده نداشته باشد. یکی از عوامل مهم معماری در تقسیم و شکست شدت نور، هشتی های ورودی هستند که گرد و یا چند ضلعی ساخته می شدند. در بالای هشتی معمولاً نورگیری وجود دارد که نور متمرکز ملایمی را در ساعات مختلف روز به داخل انتقال می دهد، به کار بردن این شیوه برای تنظیم و متعادل کردن نور و حرارت از ویژگی-های معماری سنتی، به ویژه در حاشیه کویر است.

نقش انواع طاق در نور رسانی

انواع طاق ها، قوس ها و فیلپوش ها نیز در چگونگی نورگیری در داخل بنا سهم به سزایی دارند. وجود فیلپوش منجر به ایجاد سه منطقه متمایز ساختمانی در قسمت گنبدها شده است.

منطقه ی سوم همان گنبد اصلی است که گاهی در محورهای آن پنجره های کوچکی باز می شد و به نورگیری بنا کمک می کرد. ابداع شیوه ی طاق و تویزه باعث شد تا بار سقف مستقیماً بر روی جرزها عمل کند و دیوارها و طاق ها سبک شده و آن ها را شکافته و پنجره در آن قرار دهند و به این طریق نور فراوان و غیرمستقیم حاصل می شود.

طاق های آهنگ نیز یا دارای پنجره های جانبی است و یا در بالای آن ها گنبدهای کوچکی با پنجره تعبیه شده است. در طاق چهار بخش نیز که از تقاطع دو طاق آهنگ هم ارتفاع و هم‌عرض حاصل می شود نیز می توان روزنه های وسیعی ایجاد کرد. طاق گهواره ی نیز به معمار اجازه می دهد که در فاصله میان دو قوس پنجره تعبیه کرده و روشنایی طبیعی داخل بنا را ایجاد کند. عمل نورگیری در بناهای مختلف به اشکال گوناگونی صورت می گرفت.

نوع اقلیم و تأثیر آن بر نور

هر چند که نور خورشید همیشه برای ایجاد روشنایی طبیعی در یک ساختمان مورد نیاز است اما از آن جا که این نور سرانجام به حرارت تبدیل می شود باید میزان تابش نور مورد نیاز برای هر ساختمان با توجه به نوع ساختمان و شرایط اقلیمی آن تأمین شود. چون اهمیت تابش آفتاب به نوع اقلیم منطقه و فصول مختلف سال بستگی دارد.

در شرایط سرد حداکثر انرژی خورشیدی مورد نیاز بوده و ساختمان باید در جهتی قرار گیرد که بیشترین تابش آفتاب را دریافت نماید، بر عکس وقتی هوا گرم است جهت ساختمان باید به نحوی باشد که شدت آفتاب در دیوارهای آن به حداقل رسیده و نیز امکان نفوذ مستقیم اشعه ی خورشید به فضاهای داخلی وجود نداشته باشد، به همین دلیل نحوه ی نورپردازی بنا در اقلیم‌های مختلف مثل گرم و خشک و حاشیه کویر و اقلیم گرم و مرطوب و سردسیر با هم متفاوت است و هر کدام در این مناطق بر حسب اقلیم خاص خود نحوه ی نورگیری و نور پردازی خاصی را می طلبد.

تاریخچه ی بهره گیری از نور طبیعی در معماری دیگر نقاط جهان

در مصر باستان نور اهمیتی ویژه داشت. بنا به موقعیت سرزمین مصر، شدت نور و در نتیجه تضاد میان سایه و روشن بسیار زیاد می باشد. فرم های صریح و هندسی که در معماری مصر از آن استفاده می شده است با گوشه های تیز و دقیق در زیر نور شدید اثری خاص داشته است. لوکوربوزیه در این ارتباط می گوید: «معماری بازی هنرمندانه دقیق و خیره کننده مجموعه ای از اجسام ساخته شده در زیر نور است. چشم های ما برای این آفریـده شده اند که فرم ها را زیر نور ببینیم: این سایه و روشن ها هستند که فرم ها را در مقابل ما برهنه می سازند. مکعب، مخروط، کره، استوانه و هرم اولین فرم هایی هستند که نور آن ها را به ما عرضه می کند. تصاویر آن ها ناب، ملموس و صریح هستند.»
اما در معماری مصر بازی نور و سایه تنها محدود به فرم های بزرگ اولیه نـیست. سطوح این احـجام از نـقوش برجسته ای پوشیده شده اند که با کمال ظرافت نقش پردازی و بر سنگ تراشیده شده اند و به این ترتیب پدیده ی سایه ـ روشن در این جا در مقیاسی کوچکتر نیز تکرار شده است.

برای مصریان وجود ذات خداوند برای بشر غیر قابل دسترس و نامرئی بوده است پس به ناچار بایستی در تاریکی باشد. راه رسیدن به این خداوند که بایستی از روشنایی به تاریکی ختم شود با کمک چنین پدیده های نوری کمی واضح تر می شده است. ژان لوئی دو کانیوال «Jean-louis do canival» روشنائی مجسمه های معبد خفرن را به این ترتیب توصیف می کند: «نور از پنجره های کوچک بین دیوار و سقف به داخل و به تک تک مجسمه ها می تابید و به وسیله ی سنگ های کف که مرمر سفید صیقلی بودند به ترتیبی منعکس می شد که نوری کاملاً محو و فاقد جهت، فضا را روشن می کرد و ستون ها و دیوارها که از گرانیت سرخ بودند در تاریکی باقی می ماندند.

 در مورد معابد یونانی هم می توان گفت که بیشتر این معابد مجسمه وار بودند و اثر آن ها می بایستی بیشتر بر فضای پیرامون معبد باشد. تنها وظیفه ی داخلی معبد نگاهداری مجسمه های مذهبی بوده است. در بسیاری از معابد یونانی با استفاده از یک آب نما که در فاصله ی بین مجسمه و در ورودی ساخته می شد نورپردازی مجسمه را اصلاح می‌کردند. نوری که به داخل می تابید با برخورد به سطح آب منعکس می شد و مجسمه را روشن می‌ساخت.

در فضاهایی که احتیاج به نور بیشتری داشتند، یونانیان از نور سقف استفاده می کردند، بخشی از سقف را با ارتفاع بیشتر ساخته و از فضایی که به این ترتیب به وجود می آمد برای تاباندن نور به داخل استفاده می کردند. در معماری آغاز مسیحیت و نیز در معماری بیزانس همواره تلاش می شده است هر چه بیشتر به فضای داخلی جنبه ی روحانی داده شود و فضایی رﺅیایی بیافرینند و روشن است که نورپردازی در این راه نقشی عمده داشته است.

نمازخانه سارین

نمازخانه سارین در MITیک نمونه عالی از کاربرد دراماتیک نور روز است . نمازخانه که بوسیله نور روز روشن شده توجه را به محراب و زمینه مجسمه آن معطوف میدارد ، که بصورت دراماتیکی توسط نور گیر سقفی بزرگی از بالا روشن شده است . انوار مواج نور از آبنمای اطراف دیوارهای مدوربازتاب میابند. چشم از گذر ورودی محصور شده با دیوارهای نیمه شفاف خود را از محیط خارج با محیط ملایم داخل تطبیق میدهد.

در این نمازخانه فضای ورودی تطابق چشم را از محیط روشن خارج به محیط ملایم داخل فراهم میکند.

کلیسای کریستال

کلیسای کریستال شاید یکی از برجسته ترین و عجیب ترین ساختمانهای قرن می باشد. پوسته کلسیا شامل پانلهای شیشه ای 6 تا 9 میلیمتری میباشد که با نقره روکش شده است. روکش فوق انتقال نور را 82 درصد و اشعه حرارتی را 80 درصد کاهش میدهد، ولی شفاف بوده و امکان دید واضح را به خارج و نیز ارتباط حیاتی با طبیعت فراهم میسازد. اسکلت نگهدارنده به رنگ سفید است که با دقت به شکل مشبک طراحی شده که بطور موثر نور روز را یکنواخت کرده و از درخشش آن جلوگیری میکند.

نور روز از بالای ساختمان و همچنین از قسمتهای پایین آن وارد شده از کف و سایر سطوح بازتاب میشود. این ساختمان طوری قرار گرفته که نور خورشید اکثراً از پشت سر جمعیت نشسته وارد میشود و بنابراین خیرگی که مانع دید خوب است کاهش میدهد. خنک کردن فضا بوسیله جریان طبیعی هوا از طریق پانلهای شیشه ای و درها انجام میگیرد. بطوری که از وسایل مکانیکی خنک کننده استفاده نمیشود. در زمستان حرارت خورشیدی به سیستم گرمایش کمک کرده ولی در تابستان به حدی ملایم است که ایجاد گرمای زیاد نمیکند.

موزه هنری کیمبل

لوئی کان به دلیل حساسیتش نـسبت به ارزش نـور در طراحی ساختمان، شاعر نـور پـردازی نـامیده شده است و این موزه ی هنری که توسط او طراحی شده چکیده تمام طراحی های خوب نورپردازی با نور روز می باشد. این ساختمان می بایست در زمره ی کلاسیک های تمام دوران ها قرار گیرد.

از قدیم نور پردازی موزه های هنری با شک و تردید همراه بوده است زیرا اشعه ماوراء بنفش موجود در نور خورشید تاثیر مخرب بر عناصر موجود در آن بخصوص در نقاشیها دارد ، کان برای این کار ملایمترین نور را انتخاب کرد که اولاً تاثیر مخرب نداشته باشد و دوماً در صورت وجود به کمترین مقدار باشد.

او انتظار داشت با نور روز احتیاجات بیولوژیکی را ارضا نماید و ایجاد احساس آرامش از طریق آگاهی به زمان و فراهم نمودن حالت ها و احساس‌های بسیاری دیگر.

این موزه از یک سری طاق های مدور بتونی متصل به یکدیگر تشکیل شده است به طول 30 متر و به عرض 7 متر که یک نور گیر سقفی شفاف در امتداد برآمدگی هر طاق قرار دارد. نور از طریق اتصالات نور طبیعی معلق «natural light fixlure» که زیر نورگیر سقفی است بازگرداننده و تسویه می شود. اتصالات نور روز شامل قابی است که صفحه ای فلزی به آن متصل شده و دارای سوراخهای ریز است که اجازه نفوذ مقداری نور روز را داده تا هر گونه کنتراست شدید ممکن بین قسمتهای تحتانی اتصالات و اطراف آن را تعدیل کند.

فضای ورودی موزه کیمبل که در آن نحوه هرس درختان طوریست که برای انتقال دید از محیط بسیار روشن خارج به محیط داخل به صورت چتر هرس شده اند.

مدرسه ولکام تگزاس

نورگیریهای سقفی وقتی روشنایی الکتریکی هماهنگی خواهند داشت که از آنها به طیق غیر مستقیم همراه با روشنایی الکتریکی استفاده شود نمونهای از ان را می توان در این مدرسه پیدا کرد.

ساختمان تحصیلات نیوگلند

درختان، بوته ها و پیچکها برای تصفیه کردن روشنایی طبیعی نور استفاده میشود که در این میان درختان کاشته شده در محیط خارج روبروی پنجره ها وسیله موثری جهت پیشگیری درخشش بیش از حد نوراند.

مدرسه مونت رز

شرایطی که این مدرسه در آن قرار گرفته است طوری است که در تمام ساعات روز آفتاب می درخشد و چون پوشش گیاهی در این منطقه کم است درخشندگی بیش از حد هم وجود دارد.

نور از طریق نورگیریهای سقفی گنبدی شکل پلاستیکی و پنجره با سایه بان خارجی با قابلیت انتقال 20 درصد وارد کلاس میشود. خیرگی حاصل از پنجره به وسیله حفاظ چوبی و کف پوش ضد بازتاب کنترل میشود.

بانک هنگ کنگ و شانگ های

از دیگر بناهایی که از نور روز به زیبائی هر چه تمام تر در آن بهره گیری شده ساختمان جدید «بانک هنگ کنگ و شانگ های» اثر نورمن فاستر است. در این ساختمان سعی شده تا با استفاده از یک آئینه ی مقعر غول آسا سالن ورودی را که در داخل ساختمان قرار دارد و بیش از سی متر ارتفاع دارد روشن کنند. با استفاده از یک آئینه که در بیرون ساختمان است ابتدا نور به داخل ساختمان منعکس می شود و سپس با استفاده از آئینه ی دوم نور 90 درجه تغییر جهت پیدا کرده و از بالا به داخل سالن ورودی تابانده می شود.

این نوع نور پردازی بخصوص در ساختمان موزه ها هر روزه مورد استفاده بیشتری قرار می گیرند و این به دو دلیل است : یکم اینکه امروزه همه خواستار نور طبیعی هستند به این دلیل که این نور برای شناسائی رنگها به مراتب بهتر از نور ساختگی است . دوم اینکه نور باید درست در جهتی تابانده شود تا نور نتواند چشم بیننده را آزار دهد.

نور در سبک باروک

در سبک باروک فضا پر از تضاد بوده و حواس را می فریبد. در این جا نیز نورپردازی بسیار مهم است، ترتیب دادن متناوب بخش روشن بخش هایی که در سایه هستند، باعث می شود که تصور عمق تقویت گردد. بیننده خیال می کند که فضا تا بی نهایت ادامه دارد. سازه ساختمان با نورپردازی مناسب به صورتی غیرخوانا در می آید و تمامی ساختمان حالتی خیال انگیز به خود می گیرد. در این دوره به خصوص در بناهای آخر دوران باروک استفاده از نور غیرمستقیم نیز رایج بود. اغلب در این ساختمان ها بیننده تقریباً نمی توانست پنجره ها را ببیند و روشنایی فضای داخلی از انعکاس نور روی دیوارها تأمین می شد.

در کلیساهای ساختة پالادیو نـیز نورپردازی یکی از عوامل اصلی در شکل پردازی فضای داخلی است. پنجره ها به گونه ای در نظر گرفته شده اند که درجمع نوری که از پنجره ها به داخل می تابد بر روی سطوح وسیع و سفید رنگ دیوارها منعکس شده و فضای داخل را با نوری تأثیر گذار و شخصیتی ویژه، روشن می سازد. درست در تضاد با کلیساهای اواخر دوران گوتیک که حال و هوائی کاملاً سخت گیرانه دارند کلیساهای پـالادیو در انسان ایجاد راحتی می کنند و گرما می بخشند. پالادیو از نور تنها برای ایجاد حال و هوای خاص استفاده نکرده است بلکه نورپردازی را وسیله ای برای تأکید بر طرح کلی فضائی آن قرار داده است.

استفاده از ترفندهای گوناگون نوری برای تقویت قدرت خیالپردازی از دوران باروک تا امروز معمول بوده است. در معماری مذهبی با استفاده از فرم های خاص و نور پردازی متناسب با آن پدیده هایی بینایی به وجود می آید که از نظر ادراکی دقیقاً قابل تعریف نیستند و جای تعبیر و تفسیر دارند و گذشته از آن حال و هوایی عرفانی به انسان می دهند.

روزنه های عمودی ـدرها و پنجره هاـ می توانند علاوه بر عملکرد به عنوان منبع نور، وسیله ای ارتباطی نیز بین داخل و خارج باشند اما پنجره های سقفی بیشتر جنبه نوری دارند و کمتر وسیله ارتباطی با بیرون هستند. درست به همین علت است که نورپردازی از طریق پنجره سقفی دارای اثری ویژه است. تمامی توجه به چیزی جلب می شود که در این نور قرار گرفته است و از طریق این نور نوعی مرکزیت پیدا کرده است. این یکی ازدلایل استفاده از نور سقف در کلیساها و موزه ها است. یعنی درست مکانهائی که در آنها نه تنها نیازی به ارتباط بینایی بین داخل و خارج نیست که اغلب این ارتباط نامطلوب نیز می باشد.

نورپردازی طبیعی از بالا، کنزو تانگه، جام تعمید در کلیسای جامع توکیو، 1964، ژاپن، تابش نور به درون و نگاه به بیرون به دلایل مختلف امروزه نیز ممکن است این تمایل وجود داشته باشد که روزنه ها به گونه ای طراحی شوند که نور از آنها وارد شود اما امکان دید به ما از بیرون وجود نداشته باشد. در ساختمانی که گوردن بونشافت «Bunshaft Gordon» برای مرکز نگه داری کتب و دست نوشته های ارزشمند وابسته به کتابخانه دانشگاه ییل ساخته است، دیوارهای خارجی از صفحات بزرگ و بسیار نازک مرمر سفید پوشیده شده اند و درست به مقداری نور از آنها می گذرد که داخل سالن روشن باشد اما نور به شدتی که بتواند باعث خسارت به این گونه کتابها بشود، نباشد.

معمار انقلابی فرانسه اتین لوئی بوله یکی از استادان مسلم نورپردازی در معماری به حساب می آید. او در پروژه اش برای یاد بود نیـوتن که با ترکیبی از فرم های اولیه طراحی شده، به وسیله نور حال و هوائی مذهبی به وجود آورده است (1784). در بخش بالای کره سوراخها به ترتیبی در نظر گرفته شده اند که تمامی نوری که از سوراخها به داخل می تابد به وسط کره (یعنی جائی که می بایستی مجسمه یا لوحه یادبود نیوتن قرار گیرد) بتابد. به این ترتیب نیوتن در قسمت روشن وسط قرار دارد و گرداگرد آن تاریکی به عنوان نمادی از مجهولات و بر بالای سر او کهکشان که به وسیله سقف کروی و سوراخهای روشن به جای ستارگان نشان داده شده است.

نمونه دیگر استفاده از آب و آئینه، کلیسائی است که ریچارد نویترا در گاردن گروو Garden Grove در کالیفرنیا ساخته است. یک دیوار طولی بنا از شیشه است و دیوار دیگر از آئینه در کنار دیوار شیشه ای یک آبنما ساخته شده است بطوری که نور بر روی سطح این آب منعکس شده وارد بنا می شود و سپس در آئینه منعکس شده و باز می گردد.

نور در سبک گوتیک

بررسی بهره گیری از نور طبیعی در چند نمونه از بناهای غربی در دوره های مختلف ابتدا به چگونگی بهره گیری از نور طبیعی در کلیسای گوتیک می پردازیم. ایده ی اصلی سبک گوتیک که «ساختن بخشی از آسمان در روی زمین» بود فضایی غیر مادی طلب می کرد. دو عامل در حل این مشکل کمک می کردند.

عامل اول انتقال سازه ی بـاربر ساختمان به بیرون و عامل دوم نورپردازی منـاسب را می توان دانست. ابعاد عناصر سازه ای در درون را تا حد امکان کم کردند و به این ترتیب توانستند که در سطوح آزاد شده پنجره های بسیار بزرگ به کار گیرند. نوری که از بخش بالای دیوارهای ناو میانی به داخل می تابد چنان شدید است که در این بخش هیچ قسمت تاریکی باقی نمی‌ماند. بیننده واقعاً خیال می کند که سقف میانی بالای سر او معلق است. به عکس بخش پائین ناو میانی نیمه ی تاریک است. دو ناو کناری با داشتن ابعاد لازم برای عنـاصر سازه ای در قسمت پائین دیوارهایشان امکان چنیـن نورپـردازی‌ای را نمی دهد. انسان در این قسمت خیال می کند که در فضـای نیمه تاریـک زمینی ایستاده است و وقتی به بالا نگاه می کند آسمان روشنی را که جایگاه هر آنچه که خدائی است می بیند. سقف کلیسا می بایستی«سقف بلند و معلق» آسمان را القا کند. نور پردازی در کلیسای گوتیک بر طرح کلی خدایی تأکید می کند.

 (معماری نیوز، دی ماه 1389)

فصل سوم

(نور و اعتقادات انسانها)

       مفهوم نور در آینه مذاهب

به جرآت می توان گفت نور عام ترین صفت (و وجود او) در تمامی ادیان و مذاهب از مذاهب ابتدایی گرفته تا ادیان پیشرفته و حتی فرهنگ های و نمودن ها است. در مذاهب ابتدایی انسان سعی داشته با استفاده از تجلیات طبیعی نیاز به پرستش و ستایش را پاسخ دهد.

در انـدیشه افلاطون ایـده نیک با هلیوس یا خورشید که نـور جهان مادی تأمین می کند یـکی است. تـضاد میان نـور و تاریکی همان تضاد میان روح و ماده است و نـهایت رستگاری در این جهان همانا پیوستن به نور ازلی است. (بلخاری، 1388،342)

در یهودیت و مسیحیت حظور نور به عنوان تجلی الهی بسیار برجسته است به عنوان مثال در بخش عتیق کتاب مقدس چنین آمده است «خداوند نور من و نجات من است، از که بترسم؟» (مزامیر داوود، 2701)

جایگاه نور و روشنایی در باور ها و اعتقادات مردم ایران

ازقدیم الایام زمان و محدوده فعالیت های انسان در امور روزمره را روشنایی نور آفتاب تعیین می کرده است.

دشواری کار تهیۀ آتش انسانهای پیش از تاریخ را بر آن داشت که در زنده نگاهداشتن آن کوشا باشند. همین مراقبت همیشگی ماهیت آتش و نور، تقدسی برای آن به وجود آورد، و تقدس نور و آتش در این سرزمین حکایتها در بطن تاریخ دارد. این پیشینه تاریخی با آمدن اقوام آریایی به این سرزمین آغاز شده و با رشته های مرئی و نامرئی در اعتقادات، فرهنگها و آثار معماری به جا مانده، تا به امروز رسیده است. (قلی زاده، 1376 ،54)

در نظر این قوم نور و آتش جایگاهی مقدس و والا داشت، پس آتشکده ها در ایران زمین ساخته شد که مرکزی آیینی در ایران کهن بود. عروج اندیشه انسان از زمین خاکی به آسمان، آتش پرستی را به مهرپرستی میرساند و آتش مقدس نماد مهر می شود. مهرپرستی در ایران ریشه در دوران پیدایش کیش زرتشتی و احیاناً پس از مهاجرت قبایل آریایی به ایران دارد. (آیوازیان، 1383،257)

ماهیـت عنصر آتـش در آییـن زرتشت چنـان مورد توجه بـود که آن را عاری از ناپـاکی و پاک کننده تـمام عنـاصر می دانستند. آتش جلوه ای از راستی در آدمی است که علاوه بر پرتو افکنی وجود آدمی را از خس و خاشاک، هوی و هوس نفس و شهوت پاک می سازد و او را به راه راستی رهبری می کند و کسی که به سوی درستی و پاکی روی آورد و پارسایی پیشه کند. جایگاهش سرای روشنایی یعنی بهشت خواهد بود. (شریفی، 1389)

نور در اندیشه های امام محمد غزالی

امام محمد غزالی (450 - 505 هجری) در رساله مشکوه الانوار خود به شرح آیه 35 سورۀ نور پرداخته است. از دیدگاه غزالی «نور حقیقتی منحصر به فرد به خداست و به کار بردن این کلمه در غیر ذات او مجاز نبوده و به هیچ وجه حقیقت ندارد.» از دیدگاه او نور سه معنا دارد: معنایی نزد عوام، معنایی نزد خواص و معنایی نزد خواص خواص. نور به معنای روشن کردن و آشکار شدن است و این معنی نسبت به اشخاص متفاوت است.

از دیدگاه غزالی چشم نیز خود نور است، زیرا به وسیله آن اشیا آشکار می شوند اما بدین دلیل نور چشم یه حواس ظاهری دارای نواقصی جدی هستند در انسان نوری حقیقی وجود دارد که از تمامی نواقص مبری است. و آن را گاهی «عقل»، «روح» و یا «نفس ناطقه» می نامند.

غزالی خود اصطلاح عقل را برای این نور باطن بر می گزیند و با شرح و بسط خود، اثبات می کند آن هفت نعمتی که در چشم ظاهر وجود دارد در عقل هرگز راه ندارد. (شریفی ، 1389، 11)

نور در اندیشه های سهروردی

پس از غزالی مهمترین حکیم نوری شیخ اشراق است که اساس حکمت او بر نور استوار است. او نیز چون حکمای پیش از خود به نسبت ذاتی میان نور و عقل معتقد است. وی با استناد به اندیشه های افلاطون، مبدع کل و همچنین عالم کل را نور می داند، «گفتار صریح افلاطون و اصحاب اوست که نور محض عبارت از عالم عقل بود.»

محوریت نور در اندیشه سهروردی جزء مسلمات و بی نیاز از شرح و تفسیر است.

از دیدگاه سهروردی نور دارای ویژگی هایی است که او با دقت آنها را بیان می کند.

1.       نور عین ظهور و ظهور عین نور است و از آنجا که اشیا با جاری شدن و ساری شدن نور تعیین می یابد، نور ظاهر بالذات و مظهر بالغیر است.

2.       مفهو نور، مفهوم بدیعی است، مفهومی که از جنس و فصل مبدأ و هر ذهنی به معنای آن واقف است.

3.       در نگاه او نور دارای مراتبی است. این سلسله از نور الانوار علت و مبدأتمام موجودات آغاز می شود و با ظلمت یا عدم نور پایان می یابد.

4.       در فلسفه اشراق عالم هستی به صورت دنیای همراه نور و ظلمت ترسیم می شود و هر موجودی دارای مرتبه خاص خود است که به میزان قرب و عرش از نور الانوار آن را به دست آورده است.

5.       انوار درای انواع مختلفی هستند بنا به اعتباری انوار یا قائم باذات اند یا ممکن اند، شیخ دسته اول را نور جوهری یا نور مجرد و دسته دوم را نور عرضی و فقیر نامیده است.

6.       در سلسله انـوار هر نـور زیـرینی نـسبت بـه نـور بـرین خود شوق ذاتـی دارد و هر جزء بـالاتر نـسبت به اجزای پایین تر، رابـطه قهری و تمام اجزا در تکاپو بـرای یـکی شدن با مصدر خویـش یا نور الانـوار هستند. (شریفی، 1389)

نتیجه گیری

هرفضا با نور دو چهره می یابد، روز و شب که با تغییر مقدار نور، ایندو با هم پیوند می یابند.

نور موضوعی است که در هر دوره زمانی، احساس و مفهومی خاص به معماری و زندگی داده است.می توانیم بگوییم آن زمان که آتش در آتشکده ها در عهد زرتشت مقدس بوده بخاطر نور و گرمای آن بوده است، بدین ترتیب نور نیز مورد ستایش قرار می گرفته است. حتی در دوره های بعد، که اعتقاد به خورشید و پرستش آن وجود داشته است، نور بخاطر روشن نمودن عالم ،که مسیر حرکت زندگی را نشان می داده است، مورد توجه بوده است، و یک حس خدایی بودن را القاء می کرده است.

نور می تواند به عناوین مختلفی برای القاء مفهوم و هدفی مورد استفاده قرار گیرد، به عنوان مثال با ایجاد یک روزن و هدایت نور به موضوعی باعث تاکید در آن موضوع شویم، و یا با استفاده از حرکت های ملایم و نرم نور یک حس روحانی را به فضا بدهیم که در هنـگام ورود به چنین فضاهایی یک احساس احترام و سرفرود آوردن به انسان دست می دهد، و انسان خود را در مقابل عظمت بی پایان و نامحدودی می یابد، و حقارت را در خود درمیابد.از تاثیر آن در کلیساها و مساجد بسیار مورد استفاده قرار گرفته است. مثلا با ارتفاع دادن به بنا و نور پردازی هایی بر روی سطوح مورد نظر این کار را انجام می دهند، و یا با استفاده از پنجره های واقع در دالان ها و نور پردازی مخصوص آنها باعث حرکت و یادر هشتی ها باعث مکث شده اند، که این مفهوم را می توان با حرکت انسان در این دنیا و رسیدن به قیامت که محل مکث است در ارتباط دید.

نور، غیر مادی ترین عنصر محسوس طبیـعت، همواره در معماری ایرانی وجود دارد و در واقع نشانه‌ی عالم والا و فضای معنوی است. در دوران معماری سنتی نحوه ی نگاه به نور تحت تأثیر تفکر اسلامی به عالی ترین درجه ی خود می رسد و مظهر تقدس و عالم معنوی شناخته می شود. معماری ایرانی معماری‌ای حقیقت جوست، حقیقت در معماری کمال است و کمال از آن باری تعالی است و هر چه در این معماری حضور دارد، عضوی از آن است که جدا ناپذیر است و روی به سوی حقیقت دارد. نور نشانی از حرکت به سمت حقیقت است که حالت فیزیکی و مادی ندارد و این موضوع در کنار عوامل دیگر مانند اقلیم و موقعیت قرارگیری یک بنا، و نحوه ی استفاده از نور، مطرح می شود. در صورتی که این امر در معماری غرب به شکل دیگری است. اصول حاکم در معماری معاصر چیزی به غیر از حقیقت است، حتی اگر خلاف آن باشد. معماری مدرن روی به سادگی و خلوص دارد که با عناصر شکلی و فرمال به کمال خود می‌رسد و این غیر از خلوص معنوی است. با این نگرش و تفکر نور در معماری حضور مستقیم دارد، در صورتی که در معماری ایرانی نور همیشه تعدیل شده دریافت می شده است و این امر همان طور که قبلاً هم به آن اشاره شد از طریق عناصر تشکیل‌ دهنده‌ی معماری، مانند انواع روزن ها، نورگیرها، گلجام و شیشه های رنگی و ارسی ها تأمین می گردید. ناگفته نماند که گرچه در معماری غرب ساختمان کاملاً در مقابل نور گسترده می شود و یا مزاحمت های مستقیم نوری کاملاً منع می گردد، ولی می توان آن را به طریق نورپردازی های مصنوعی جبران و تأمین کرد که از نظر نگرش آن ها به حضور عینی نور مورد قبول و بسیار جالب توجه است. (معماری نیوز، دی ماه 1389)

منابع و مأخذ:

1.       آیوازیون، سیهون، 1383، حفظ ارزشهای معماری سنتی در معماری معاصر ایران، مجله هنرهای زیبا، شماره2.

2.       بلخاری قوهی، حسین، 1388، مبانی عرفانی هنر، تهران، انتشارات صوره مهر.

3.       پورتال اطلاع رسانی پارس معمار، http://www.asaweb.ws، تاریخ بازدید 24/1/1390.

4.       پایانامه کارشناسی ارشد بررسی مصادیق و مفاهیم نور و رنگ در معاری ایران، شقایق شریفی، تابستان 1389.

5.       پایانامه کارشناسی ارشد شبستان نور در طراحی و برنامه ریـزی موزه انرژی ایران، مهدی سرهادی، تابستان 1389.

6.       سایت انجمن میهن دانلود، انجمن معماری، نور در معماری، تاریخ بازدید 25/1/1390.

7.       سایت خبری- تحلیلی معماری نیوز، کد خبری2757، تاریخ بازدید 24/1/1390.

8.       سایت علمی نخبگان جوان،اهمیت نور در معماری، تاریخ بازدید 25/1/1390.

9.       سایت وزارت آموزش و پـرورش، آموزش و پرورش استان فارس، گروه آموزش معماری استـان فارس، نور در معماری، تاریخ بازدید 23/1/1390.

10.   سایت همشهری آنلاین، بهزاد گروگان، بخش هنری تبیان، تاریخبازدید 23/1/1390.

11.   فصلنامه علمی، فنی، هنری اثر، شماره 35، پیشینه نور در معماری و وسایل روشنایی در هنر اسلامی ایران، تابستان 1382.

12.   قلی زاده طیار، نور در بارورها و اعتقادات ایرانیان، مجله آبادی، شماره 27 و 28، وزارت مسکن و شهرسازی تهران.

13.   کنگره تاریخ و معماری و شهر سازی، جلد1.

14.   لامپونیانی، ویتوریو مانیاگو، دانشنامه معماری قرن بـیستم، ۱۳۸۲، ترجمه ضیاءالدین جاوید، امتداد، تهران، چاپ نخست.

15.   نور روز در معماری، بنجامین اونز، ترجمه شهرام پورد یهیمی- هوری عدل طباطبایی، تهران، نشر نخستین، 1379.

وب سایت تخصصی معماری، www.memary.org، تاریخ

مطالعه و بررسی پس‌ماند مغناطیسی و رسم منحنی هیسترزیس

مطالعه و بررسی پس‌ماند مغناطیسی و رسم منحنی هیسترزیس

مواد بر حسب خاصیت مغناطیسی به سه دسته پارامغناطیس، دیا مغناطیس و فرومغناطیس تقسیم می‌شوند. در مواد فرومغناطیس حوزه‌های ریزی از اتم‌ها وجود دارد که در آن‌ها دو قطبی مغناطیسی اتم‌ها در یک جهت قرار دارد. با قرار گرفتن یک ماده فرومغناطیس در میدان مغناطیسی خارجی حوزه‌های مغناطیسی داخلی مرتب شده و تقریباً همگی در جهت میدان قرار می‌گیرند. این امر باعث می‌شود تا القای مغناطیسی به شدت افزایش یابد. افزایش شدت القای مغناطیسی تا جائی ادامه می‌یابد که تقریباً همه حوزه‌ها در یک جهت قرار گرفته باشند. در چنین حالتی فرومغناطیس را اشباع شده می‌گویند.

اما پس از این اگر میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده کاهش یابد شدت القای مغناطیسی دیگر به نسبت خطی با آن کم نمی‌شود چرا که برخی حوزه‌ها تمایل دارند در همان حالت قبلی خود بمانند. حتی اگر میدان خارجی صفر هم شود بازهم تا زمان کمی خاصیت مغناطیسی در فرومغناطیس ناشی از همان پایداری تغییر جهت دو قطبی‌های حوزه‌ها باقی می‌ماند که به آن پسماند مغناطیسی می‌گویند. مثلاً فولاد که یک فرومغناطیس سخت است تا زمان قابل توجهی پس از قطع میدان خارجی خاصیت مغناطیسی خود را حفظ می‌کند.

شرح آزمایش:

برای مطالعه وضعیت پسماند مغناطیسی در یک فرومغناطیس این ماده را (مثلاً آهن) به عنوان هسته وارد یک چنبره می‌کنیم. اگر در چنبره هسته‌ای نمی‌بود با برقراری جریان میدان مغناطیسی معادل  در آن ایجاد می‌شد. ( گذردهی مغناطیسی خلاء ‌ جریان عبوری و ‌تعداد دورها بر واحد طول است.) اما اگر هسته آهنی وجود داشته باشد میدان ایجاد شده شدید‌تر خواهد بود و معادل  می‌شود. مقدار  با مغناطیس شدگی  نسبت مستقیم دارد.

بنا بر این برای بدست آوردن مقدار مغناطیس شدگی هسته آهنی کافی است میدان مغناطیسی ایجاد شده  را بدست آوریم و با میدان اعمال شده یعنی  مقایسه کنیم تا  به عنوان ضریبی از ‌بدست آید.

برای اندازه‌گیری  هم کافی است تا از قانون القای فارادی کمک بگیریم. برای این منظور از یک سیم‌پیچ ثانویه که به دور چنبره می‌پیچیم کمک می‌گیریم. این سیم‌پیچ را به یک آمپرمتر بسیار حساس (گالوانومتر) متصل می‌کنیم. با تغییر میدان مغناطیسی  جریانی متناسب با  در سیم‌پیچ ثانویه ایجاد می‌شود.

می‌توان فرض کرد که انحراف ایجاد شده در عقربه گالوانومتر (اگر بر حسب زاویه قرائت شود و یا حتی اگر آن را با ولت بخوانیم) با بار  متناسب است. در نتیجه با  متناسب است.  پس برای داشتن معیاری متناسب با خود  باید در هر مرحله انحراف‌ها را با هم جمع کنیم. (تغییرات را تجمعی در نظر بگیریم.)

مرحله اول :   از  a تا b

در این مرحله ابتدا کلیه خاصیت مغناطیسی باقی‌مانده قبلی در هسته آهنی تخلیه می‌شود. سپس هسته با برقراری جریانی تا مقدار بیشینه‌ای (معادل با انحراف گالوانومتر) در معرض میدان مغناطیسی خارجی قرار می‌گیرد. سپس با بازکردن کردن کلیدهای  تا  و اضافه کردن مقاومت به مدار جریان عبوری را کاهش می‌دهیم یعنی عملاً میدان مغناطیسی خارجی را کم می‌کنیم. در هر مرحله با وصل هر کلید انحراف گالوانومتر را به عنوان تابعی از تغییرات میدان مغناطیسی ایجاد شده اندازه می‌گیریم. مشاهده می‌شود که با صفر شدن جریان میدان مغناطیسی صفر نمی‌شود و این به این معناست که هنوز برخی حوزه‌ها جهتشان را در راستای میدان قبلی حفظ کرده‌اند و پسماند داریم.

از داده‌های این مرحله جدول زیر بدست می‌آید :

	انحراف	حساسیت	جریان (آمپر)	کلید
153	7	5	0.62	K7
149	4	5	0.44	K6
145	4	5	0.32	K5
143	2	5	0.26	K4
141	2	5	0.20	K3
140	1	5	0.18	K2
128	12	5	0	K1

مرحله دوم :   از  c تا d

در این مرحله با تغییر وضعیت کلید دو طرفه جهت جریان را معکوس می‌کنیم. سپس با بستن کلیدها از  تا  و در نتیجه حذف مقاومت‌ها شدت جریان معکوس را بیشتر می‌کنیم و انحراف گالوانومتر را به عنوان تابعی از میدان مغناطیسی ثبت می‌کنیم.

 از داده‌های این مرحله جدول زیر بدست می‌آید :

	انحراف	حساسیت	جریان (آمپر)	کلید
-54	54	5	0.18	K1
-60	6	5	0.20	K2
-85	25	5	0.26	K3
-96	11	5	0.32	K4
-112	16	5	0.46	K5
-124	12	5	0.66	K6
-146	22	5	1.68	K7

مرحله سوم :   از  d تا e

در این مرحله بدون تغییر وضعیت کلید دو طرفه، با باز کردن کلیدها همان جریان منفی را کاهش می‌دهیم. در واقع این مرحله تقریباً شبیه مرحله اول است که می‌خواستیم پس‌ماند را بررسی کنیم اما این بار در جهتی معکوس. 

از داده‌های این مرحله جدول زیر بدست می‌آید :

	انحراف	حساسیت	جریان (آمپر)	کلید
-136	10	5	0.66	K7
-130	6	5	0.46	K6
-125	5	5	0.32	K5
-123	2	5	0.26	K4
-120	3	5	0.20	K3
-119	1	5	0.18	K2
-107	12	5	0	K1

مرحله چهارم :   از  f تا a

در این مرحله وضعیت کلید دو طرفه را تغییر می‌دهیم تا جریان مثبت ایجاد شود. سپس با بستن کلیدها جریان مثبت را به مرور در مدار افزایش می‌دهیم و در هر مرحله انحراف گالوانومتر را به عنوان تابعی از میدان مغناطیسی ایجاد شده می‌خوانیم.

از داده‌های این مرحله جدول زیر بدست می‌آید :

	انحراف	حساسیت	جریان (آمپر)	کلید
65	65	5	0.18	K1
69	4	5	0.20	K2
91	22	5	0.26	K3
110	9	5	0.32	K4
125	15	5	0.46	K5
136	11	5	0.66	K6
155	19	5	1.62	K7

 با در نظر گرفتن جهت‌های مثبت و منفی می‌توان داده‌های بالا را در نموداری به شکل زیر منعکس کرد. حلقه ایجاد شده را حلقه اشباع هیسترزیس گویند.

از آنجا که امکان تغییر پیوسته جریان در این آزمایش به خاطر محدودیت مدار وجود نداشت در ربع دوم و چهارم داده‌ای نداریم و نمودار با درون‌یابی رسم شده است.

مسکن از دیرباز مورد توجه و نیاز همه جوامع و انسانهای کره خاکی بوده است

مسکن از دیرباز مورد توجه و نیاز همه جوامع و انسانهای کره خاکی بوده است
با توجه به رشد جمعیت ایران در سالهای گذشته و عدم ساخت و ساز متناسب با این رشد ، هم اکنون با مشکل کمبود مسکن بخصوص ، مسکن ارزان قیمت و مقاوم مواجه هستیم . طبق آخرین آمار جهت تامین مسکن جوانان ازدواج کرده یا در حال ازدواج به 2 میلیون واحد مسکونی نیاز داریم .
همچنین اکثر ساختمانهای موجود کشور به دلیل عدم رعایت اصول فنی ساخت و ساز ویا طول عمر بالا، فرسوده محسوب شده و باید جایگزین گردند .
لذا جهت تامین این مقدار ساختمان باید از روشهای جدیدی که در عین داشتن مقاومت بالا در برابر زلزله و ارزان بودن ، در کمترین زمان ممکن احداث کردند استفاده کرد .در کشورهای پیش رفته اروپایی با استفاده از دیوارهای پیش‌ساخته بتنی این مشکل را حل کرده‌اند . شرکت ‌های مختلف اروپایی با استفاده از روشهای گوناگون ،‌ مثل استفاده از بتن سبک ،‌دیوارهای دو جداره پرشده با فوم پلی استایرن ، دیوارهای کامپوزیت پر شده با بتن و ... ساختمانهای پیش‌ ساخته تولید می‌کنند .
ما ضمن بررسی روش‌های مختلف ، روشی را انتخاب کرده‌ایم که دارای تمامی محاسن ذیل باشد .
1. مقاوم در برابر زلزله تا 2/8 ریشتر
2. سرعت احداث بسیار بالا .
3. عایق در برابر انتقال رطوبت ، انتقال حرارت و انتقال صوت .
4. ارزان قیمت .
5. تنوع در طراحی و معماری
6. استفاده از 100 درصد مواد اولیه داخلی .
با استفاده از روش پانلهای دوتایی بتنی ، ساختمانهایی تا 26 طبقه می‌توان احداث کرد .
این ساختمانها می توانند با کاربری خانه‌های ویلایی ،‌آپارتمانهای مسکونی یا اداری ، مجتمع‌های تجاری و هتل احداث شوند .
با توجه به سبک بودن دیوارهای تولیدی ، امکان حمل و نقل آنها در فواصل تا 150 کیلومتری امکان‌پذیر است و لذا احداث کارخانه در شهرکهای همجوار شهرهای بزرگ هم توجیه اقتصادی خواهد داشت .
در این طرح به دلیل استفاده از دانش فنی مدرن ساخت دیوارهای پیش‌ساخته بیشتر ماشین آلات و تجهیزات واحد اول از آلمان وارد می‌گردد و در طرح توسعه ، درصد قابل توجه‌ای از ماشین آلات در ایران ساخته می‌شود .
2ـ 2 ـ تاریخچه صنایع پیش ساخته ‌سازی ساختمان
در دوران قبل از آثار باستانی گذشته از قبیل اهرام مصر ، معابد روم و یونان و کاخهای ساسانی و هخامنشی بکرات قطعات سنگ قبلاً آماده شده مورد استفاده قرار گرفته‌اند و بنابراین ساختمانهای مزبور را از نظر تعاریف امروزی میتوان تا حدودی پیش‌ساخته نامید . منتهی در گذشته بخاطر عدم وجود وسایل ارتباطی و حمل و نقل اکثراً قطعات را در محل اجرای ساختمان آماده نموده و بکار میبرده‌اند . در سال 1869 میلادی رایموند گوانبه و متعاقب آن مؤسسه کامودر فرانسه موفق به قالب‌گیری بتون و تولید قطعات بتونی سنگین گردیده و بدینوسیله اولین سیستم پرفابریکاسیون سنگین را جهت ساخنمان‌سازی بوجود آوردند .
پس از این تحولات تا پایان آخرین جنگ جهانی سیستم‌های دیگر پیش‌سازی نیز بوجود آمد ، منتهی هیچکدام بخاطر وجود مشکل و موانع مختلف ووفور کارگر و کمبود تجهیزات ساختمانی و حمل و نقل مورد استقبال عمومی واقع نگردید . ولی اکثر مطالعات مفید در باره سیستمهای ساختمانی مربوط به این دوره است . پس از خاتمه جنگ جهانی دوم و ورود آوارگان به کشورها فعالیت‌های شدیدی بمنظور ترمیم خرابیها و سکنا دادن مردم در کشورهای صدمه دیده شروع شد و این احتیاجات باعث ایجاد تحول در صنایع پیش‌سازی ساختمان گردید و صنایع مذکور را به تکامل نزدیک کرد .
در اروپا این ایده در قرن نوزدهم قوام گرفت ، در سال 1948 انجمن شهر " هترفولدشاید " انگلستان کنسرسیوم ساختمانی CLASP را بنیان نهاد که سیستم ساختمان مدارس را با همان نام وشهرت جهانی بوجود آورد و شرکتهای دیگر نیز تاسیس گردیدند و این امر موجب توسعه این سیستم با نامهای SCOLLA و SEAL گردید . و این توسعه تدریجاً به زمینه خانه سازی نیز کشانیده شد . ارقام زیر میزان کار پیش‌سازی را در کشورهای اروپایی نشان میدهد .
آلمان غربی 40% سوئد 60% انگلیس 40%
فرانسه 5/22% سوئیس 20% شوروی سابق 80%

3ـ2 مزایای عمده روشهای پیش‌سازی و استانداردهای مربوط:
در بیست سال اخیر هزینه‌های ساختمانی رشد سریعتری را بیش از سایر هزینه‌های تولیدی در صنایع دیگر داشته‌اند این روند کم و بیش در مورد کلیه کشورهای جهانی بویژه کشورهای رو به رشد وجود دارد . بنابر این استفاده از تکنیک‌های جدید در امور ساختمانی در کاهش هزینه‌های ساختمانی بسیار موثر بوده است . یکی از اقلام مهم هزینه در ساختمانها مخارج نیروی انسانی است . تاکنون روش متداول در احداث ساختمان ایجاب مینموده که اکثر نیروی انسانی مستقیماً در محل احداث حضور داشته باشند و وظایف گوناگون و دشواری را به دوش داشته باشند . دگرگونی و پیشرفتهای سریع در چندین سال اخیر در صنایع ساختمانی امکان ایجاد کارگاههای تولید انبوه ساختمانی را بوجود آورده . با توجه باینکه کلاً قطعات پیش‌ساخته توسط ماشین آلات تهیه میگردد از مزایا و محاسن زیر برخوردارند .

1. امکان تولید بصورت انبوه وجود دارد . 2. کاهش قیمت تمام شده بدلیل تولید انبوه . 3. امکان کنترل کیفی و آزمایشات کیفی در کارخانه در صورتیکه در محل احداث ساختمان در اغلب موارد غیر ممکن است . 4. تغییرات شرایط جوی منجمله سرما و گرما تاثیری در تولید مصالح و قطعات پیش‌ساخته در محل کارخانه تولیدی ندارد . 5. حمل مصالح پیش‌ساخته شده به محل ساختمان نه تنها باعث افزایش هزینه حمل نمی‌گردد بلکه در اغلب موارد اولیه بصورت مجزا بطریقه سنتی نیز ارزانتر تمام میشود . 6. کاهش زمان اجرای کار ساختمان 7. افزایش عمر اقتصادی ساختمان لازم به ذکر است که به دلیل متنوع بودن نوع قطعات استاندارد خاصی در خصوص قطعات پیش‌ساخته بتونی وجود ندارد . تنها منابع استاندارد موجود در ایران آئین نامة شماره 5ـ18 طرح و محاسبه ساختمانهای بتن آرمه و همچنین آئین نامة شماره 519 بارگذاری میباشد که مورد استفاده قرار میگیرد . استاندارد بین‌المللی آن ASTM و RCI میباشند . ضمناً نشریه شماره 130 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن تحت عنوان بتن و اجرای آن که مباحث آن ترجمه کامل نشریه منتشره از طرف انجمن سیمان و بتن انگلستان میباشد نیز منبع استفاده این واحدها میباشد . 4ـ2ـ بررسی قابلیت جذب بازار و قیمت فروش
عوامل متعددی در تعیین قیمت فرآورده‌های مختلف صنعتی و غیره دخیل بوده که تغییرات آنها سه جزء اصلی و شاخص قیمت فروش محصول را متاثر از شرایط حضور خود می‌نماید .

که ذیلاً مهمترین آنه برشمرده میشوند . ـ میزان عرضه و تقاضا ـ معیارهای رقابت نزذ تولیدکنندگان و فروشندگان ـ گسترده کاربرد و نوع کانونهای مصرف‌کنندگان محصول ـ سیاستهای اقتصادی کشور ـ معیارهای کیفی کالا ـ روند رشد صنایع جنبی با توجه به طیف گسترده موارد استفاده و قابلیت تطابق قطعات پیشنهادی با هداف گوناگون در کنار قیمتی مناسب و قابل رقابت با جانشینهای آن تولیدات میتواند از حجم مصرف بسیار مطلوب برخوردار شود . بؤیژه قطعات خاص که موارد مسکونی ، اداری ، بهداشتی صنعتی و کشاورزی را شامل میشود ارائه تولیدات بنحو مطلوب میتواند آینده مصرف بسیار مناسب داشته باشد . جهت روشن شدن اثرات اقتصادی طرح بویژه در مورد قطعات پیشنهادی از سیستم مقایسه‌ای استفاده گردیده که در آن قیمت و زمان تولید خانه‌های با روش پیش‌ساخته با روش معمول مقایسه شده‌اند . در روش‌های پیش‌ساخته هزینه ما بین 50 تا 60 درصد کاهش می‌یاید و لذا اثر چشم‌گیری بر قیمت نهایی ساختمان خواهد گذاشت . صنعت ساختمان و پروژه های عمرانی به گواهی آمار و ارقام، از لحاظ سرمایه و حجم نیروی انسانی درگیر، بزرگترین صنعت در کشور می باشد. رشد سریع جمعیت و افزایش تقاضا، نیاز به کاهش زمان تحویل پروژه های عمرانی و کاهش زمان برگشت سرمایة سرمایه گذاران و عواملی از این قبیل باعث شده اند تا ضرورت ایجاد تحول در شیوه های سنتی صنعت ساختمان روزبه روز بیشتر شود. روش  "سازه های پیش ساخته سبک" که یکی از تکنولوژی های نوپا در عرصه ساخت و ساز­های عمرانی در کشور است موضوع مصاحبة شبکة تحلیلگران تکنولوژی ایران با مهندس احمدی، معاونت اجرایی موسسة سازه های پیش ساختة سبک (SAP) است. در زیر نکات مهم آن ملاحظه می گردد: صنعت ساختمان در جهان در حدود صد تا صدوده سال قدمت دارد و شروع آن به زمانی برمی گردد که اولین تیرهای بتونی به صورت T شکل، تولید صنعتی شده و قطعات بتونی با اشکال مختلف در مقیاس صنعتی تولید شد.
اگر تکنولوژی ساختمان را به معنی وارد شدن صنعت در ساختمان سازی بگیریم، از حدود سال47 تکنولوژی ساختمان وارد ایران شد و اوج آن زمانی بود که ساختمان سازی به صورت شهرک سازی در بعضی از شهرهای بزرگ مثل اصفهان(مجتمع ذوب آهن)، اهواز، تبریز، تهران و برخی دیگر از شهرها شروع شد. این صنعت بیشتر از کشورهای اروپایی مانند آلمان، هلند، انگلیس و فنلاند به ایران وارد شد.
تکنولوژی سازه های پیش ساختة سبک تنوع تکنولوژی های ساختمان بسیار زیاد است و هر کدام ویژگی ها و قاعدتاً محدودیت های خاص خود را دارند. سیستم سازه های پیش ساخته سبک را حدود 34 سال پیش یک آمریکایی ابداع کرد. مرحلة صنعتی شدن آن 5 تا 6 سال به طول انجامید. عمده ترین شرکت هایی که در دنیا این تکنولوژی را به کار می گیرند، شرکت E.V.G اتریش و شرکت های 3D Panel و RAM در آمریکا می باشند. توجه زیاد صنایع اروپایی به تکنولوژی سازه های پیش ساخته سبک به خاطر مشکلاتی بود که در سایر تکنولوژی های پیش ساخته وجود داشت. به طور مثال تکنولوژی Large Panel با وجود سرعت بالا و کارخانه ای بودن آن، با مشکل ضعف اتصالات روبروست و همچنین وزن سنگین ساختمان یک معضل جدی در این تکنولوژی به شمار می رود. حمل ونقل قطعات سنگین بتونی، این فرآیندها را دشوار می کند. در زلزله ای که چند سال پیش در ترکیه اتفاق افتاد، ساختمان های زیادی که در آنها از تکنولوژی Large Panel استفاده شده بود به دلیل ضعف اتصالات تخریب شدند.
در تکنولوژی سازه های پیش ساختة سبک، اتصالات به صورت یکپارچه است (دیوار به دیوار، سقف به دیوار و دیوار به پی). بر خلاف روش Large Panel که اتصالات به صورت کام و زبانه است، در روش سازه های پیش ساخته سبک، اتصالات به صورت جوش نقطه ای است و به جای اینکه ابتدا قطعات سنگین بتن در کارخانه ساخته شده و بعد به هم متصل شوند، ابتدا سازه به صورت شبکه های میلگردی که بین آنها(بین دو شبکه میلگرد) یک لایه فوم پلی استایرن قرار می گیرد ساخته می شود و پانل های سبک در محل احداث ساختمان به فنداسیون جوش داده می شود و همچنین دیوارها و سقف به هم جوش داده می شوند و ساختمان با پانل های سبک برپا می شود. سپس در همان محل دیوارها و سقف و محل، اتصالات به صورت همزمان بتن پاشی می شوند. بتن از طریق پمپ، با فشار هوا به پانل ها پاشیده می شود که اصطلاحاً آن را "شات کریت" گویند.
این روش باعث یکپارچگی در اتصالات شده، استحکام و پایداری ساختمان را در مقابل نیروهای دینامیکی حاصل از زلزله یا طوفان افزایش می دهد.
بنابراین دلیل انتخاب روش سازه های پیش ساخته سبک استفاده از امتیازات برتر آن نسبت به سایر تکنولوژیهای پیش ساخته موجود است که هنوز هم از این مزایا برخوردار است.
البته همانند صنایع دیگر، در این صنعت هم ممکن است نوآوری هایی در دنیا دیده شود. اما با توجه به شرایط اقلیمی، فرهنگی و اجتماعی، روش سازه های پیش ساخته سبک، مناسبترین روش برای ایران تشخیص داده شده است. به طور مثال تکنولوژی های جدید قیمت مسکن را خیلی بالا می برند که این با نیاز اغلب مردم ما به خانه های ارزان قیمت سازگار نیست ولی روش سازه های پیش ساختة سبک قیمت را بالا نمی برد. ویژگی های مهم روش سازه های پیش ساخته سبک الف) مقاومت در برابر زلزله در مناطق زلزله خیز مانند ایران، یکی از پارامترهای مهم در ساختمان سازی کاهش وزن ساختمان است. چرا که نیروهای زلزله با وزن ساختمان نسبت مستقیم دارد. بنابراین تکنولوژی انتخاب شده باید دارای جهت گیری کاهش وزن باشد. بر خلاف شیوة سازه های پیش ساخته سبک در سایر سیستم های پیش ساخته دیگر، اتصالاتشان اکثراً به صورت مفصلی و لولایی است و دارای وزن سنگین هستند. تنها در این روش است که با 8 سانتیمتر بتن می توان نیروهای ساختمان 4 طبقه را در طبقه همکف تحمل کرد. وزن نهایی ساختمان با این روش، نسبت به روش های پیش ساخته دیگر و همچنین ساختمان های بتنی، 25 درصد کاهش می یابد؛ یعنی در هنگام زلزله 25 درصد نیروی کمتر به ساختمان وارد می شود. امروزه سبک سازی ساختمان یکی از شعارهای اصلی در صنعت مسکن است.
ب) انعطاف پذیری در تولید و امکان حفظ جلوه های معماری اسلامی و ایرانی مسأله مهم دیگر در صنعت ساختمان حفظ ملاک های فرهنگی و جلوه های معماری اسلامی و ایرانی در طراحی و نماسازی ساختمان هاست. انحناهای موجود در گنبدهای مساجد، نقش  و نگارهای ایرانی و اسلیمی و سایر موارد از نشانه های معماری اسلامی و ایرانی است که در روش سازه های پیش ساخته سبک می توان آنها را حفظ کرد. چرا که می توان پانل های سبک مورد استفاده را به هر طرح دلخواه درآورد و پس از نصب آنها در محل خود، بتن پاشی روی آنها انجام داد. روش سازه های پیش ساخته سبک، حتی ساخت گنبدهای بزرگ را که به دلیل زیادی وزن، دشوار است آسان تر  می کند چرا که در این روش وزن سازه ها بسیار کاهش می یابد در حالی که مقاومت و استحکام  آنها بالاتر می رود.
ج) ایمنی در ساختمان بحث ایمنی، از مهمترین مسائل صنعت ساختمان است چرا که با سلامتی انسان ها سر و کار دارد. در ساختمانهای سنتی چون ستونها و اسکلت فلزی، قسمت اعظم بار ساختمان را تحمل می کنند. با کنار رفتن یک تیر یا ستون، کل ساختمان به طور ناگهانی فرو می ریزد. در روش سازه های پیش­ساخته سبک چون به جای استفاده از اسکلت فلزی، از شبکه های میلگردی که در تمام سطوح دیوارها توزیع شده اند استفاده می شود، فروریزی ناگهانی پیش نمی آید. چرا که اتصالات و مواضع تحمل بار به صورت یکپارچه در تمام ساختمان وجود دارند.
د) صرفه جویی های ملی و سایر مزایای ناشی از کاربرد روش سازه ها پیش ساختة سبک اگر به صرفه جویی هایی که کوچک به نظر می رسند، در مقیاس ملی نگاه کنیم، به ارقام بالایی تبدیل می شوند که می تواند نقشی حیاتی در رشد و شکوفایی کشور ایفا کند. در زیر به مزایای ناشی از کاربرد تکنولوژی سازه های پیش ساخته سبک در صنعت ساختمان اشاره می شود:
1- کاهش متوسط میزان کاربرد میلگرد فولاد از 38 کیلوگرم در ساختمان هایLarge Panel و ساختمان سنتی به 34 کیلوگرم در روش سازه های پیش ساختة سبک 2- کاهش استفاده از سیمان در هزینه های تمام شده ساختمان 3- ده درصد کاهش در هزینة تمام شدة ساختمان 4- کاهش وزن ساختمان(بطور مثال فقط در بحث استفاده از فولاد 12 کیلوگرم در هر متر مربع زیربنا، کاهش وزن دیده می شود) 5- کاهش زمان برگشت سرمایه از حدود 2 سال در شیوه سنتی به 5 الی 6 ماه در روش سازه های پیش ساختة سبک 6- کاهش ضایعات مواد اولیه و استفاده بهتر از منابع ملی 7- صرفه جویی در مصرف انرژی(به دلیل عایق بودن دیوارها، ناشی از کاربرد پل استایرن در پانل ها) 8- افزایش عمر ساختمان و افزایش استحکام آن 9- ایمنی بیشتر ساختمان در برابر زلزله 10- کاهش میزان آلودگی های صوتی محیط
از محدودیت های روش سازه های پیش ساختة سبک آن است که فعلاً این روش تنها تا 4 طبقه در کشور قابل انجام است. البته در دنیا تا 8 طبقه نیز از آن استفاده شده است.

دیوارهای پیش ساخته بیش از یک قرن است که وارد زندگی بشر مدرن شده لکن استفاده گسترده از این تکنولوژی به بعد از جنگ دوم جهانی برمی گردد. 
صرفه جویی در زمان و هزینه ساخت از عمده ترین دغدغه های بازسازی ویرانه های جنگ دوم جهانی بود که بدین منظور دیوارهای پیش ساخته مورد توجه دست اندرکاران قرار گرفت و امروزه در کشورهای پیشرفته صنعتی تقریبا هیچ بنایی را نمی توان یافت که در پروسه ساخت آن از مصالح پیش ساخته استفاده نشده باشد. سابقه استفاده از دیوارهای پیش ساخته در ایران هرچند به دهه های چهل وپنجاه می رسد، امروزه دیوارهای پیش ساخته به عنوان یکی از مصالح اصلی صنعت ساختمان مورد توجه انبوه سازان می باشد و به جرات می توان گفت کلیه سازنده های حرفه ای در کشور در تولید مسکن از دیوارهای پیش ساخته به عنوان یکی از ارکان اصلی مصالح که هم موجب صرفه جویی در وقت و هم موجب صرفه جویی فاحش در هزینه تمام شده تولید مسکن می شود استفاده می کنند.  تکنولوژی دیوارهای پیش ساخته سایندگان: در تکنولوژی دیوارهای پیش ساخته سایندگان گچ به عنوان ماده اولیه اصلی انتخاب شده است که در کنار آب بیش از 98٪ مواد اولیه این خط تولید را تشکیل می دهد. دلیل این امر عبارت است از: 1- گچ یکی از ارزان ترین و فراوان ترین مواد و مصالح ساختمانی در ایران است که در همه جا به وفور یافت می شود و حتی بحرانهای بوجود آمده در بازار مصالح ساختمانی در سالهای اخیر نیز تاثیری در این ماده نداشته است. 2- وزن مخصوص گچ پائین تر از سیمان و مصالح مشابه بوده وسازنده را به اصول سبک سازی نزدیک تر می کند. 3- خمیر گچ خیلی سریع منجمد شده و در پروسه تولید باعث صرفه جویی زیادی در زمان می شود. 4- به عنوان عایق بسیار خوب و مقاومی در برابر حرارت و برودت و صدا عمل می کند. 5- با توجه به نر و ماده بودن دیوارها نصب آن بدون نیاز به ملات زیاد آسان و هم هزینه می باشد. 6- بدلیل نرمیت ماده گچی نسبت به مواد سیمانی کار روی آن راحت بوده و هزینه برش و تغییر آن بسیار اندک است. کلیه ماشین آلات این تکنولوژی توسط ماشین سازی سایندگان ساخته می شود و بدین جهت قیمت تمام شده خط تولید در مقایسه با مشابه خارجی بسیار پائین است. هم اکنون چندین فقره خط تولید پانل های گچی توسط شرکت سایندگان ساخت و نصب و راه اندازی شده و به بهره برداری رسیده است. با توجه به پائین بودن هزینه این خط تولید سرمایه گذاران متوسط و انبوه سازان از متقاضیان اصلی این خطوط می باشند. ابعاد پنل های گچی تولید شده در این خط تولید پنجاه سانتی متر در شصت و شش سانتی متر و ضخامت آن هشت سانتی متر می باشد. با توجه به روند روز افزون تولید مسکن در کشور و نیاز روز افزون به مصالح ساختمانی ارزان و سبک سرمایه گذاری در خط تولید پانل های گچی یکی از توجیه دارترین فعالیت های اقتصادی در حال حاضر می باشد.

سیستم دیوارهای پیش ساخته سه بعدی 3D Panel

معرفی سیستم:   
  به کارگیری بتن، به عنوان یک ماده اصلی ساختمانی، نیاز به قالب بندی، داربست و اختصاص زمان برای گیرش، عمل‌آوری و مقاوم شدن آن دارد. از این‌رو، از مدت‌ها قبل، ساخت قطعات بتنی پیش‌ساخته مورد توجه قرار گرفت و پیشرفت‌های چشمگیری به لحاظ ارائه انواع سیستم‌های پیش ساخته حاصل شد.    ایراد اصلی استفاده از قطعات پیش‌ساخته بتن مسلح، در درجه اول، نحوه اتصال قطعات است که یک مشکل سازه‌ای است، و در درجه دوم، حمل قطعات از کارخانه به محل نصب است که یک مشکل اقتصادی محسوب می‌شود. مشکل دوم از آنجا ناشی می‌شود که قطعات بزرگ معمولاً سنگین و حجیم هستند، لذا هزینه و زمان حمل آن‌ها قابل ملاحظه است. به همین دلیل، سعی شده است تا حجم یا وزن و یا زمان حمل قطعات تا حد امکان کاهش یابد.   سیستم ساختمانی، که در اینجا مورد بررسی قرار می‌گیرد، در دهه‌ی هشتاد میلادی تحت عنوان «پانل‌های ساندویچی(3D Sandwich Panel) به روش بتن پاشی در پای کار (Shot Crete)» به بازار جهانی معرفی شد و در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار گرفت. لازم به توضیح است اولین نسل این سیستم در سال‌های قبل از انقلاب اسلامی در ایران تولید شد و مورد استفاده قرار گرفت. کشور‌های ارائه کننده این سیستم درابتدا اتریش و ایتالیا بودند. لازم به توضیح است این سیستم، با توجه به ضوابط حاکم در کشورهای نام‌برده، کاربرد چندانی ندارد و محدود به ساخت و ساز معدود ویلایی در خارج از شهرها می‌شود. در سال‌های بعد، ساخت و فروش آن در کشورهایی مانند چین، افغانستان، عراق، ترکیه، برزیل، آرژانتین، کلمبیا و ایران گسترش یافت.   
  در سیستم پانل ساندویچی، صفحات متشکل از پانل عایق حرارتی (پلی استایرن منبسط یا پلی‌یورتان)، همراه با دو شبکه فلزی در طرفین عایق، که به وسیله‌ی مفتول‌های فولادی مورب به یکدیگر متصل شده‌اند، یک شبکه فلزی سه بعدی را تشکیل می‌دهد. این قطعات پس از انتقال به محل احداث ساختمان، به یکدیگر متصل و از دو طرف به آن‌ها بتن پاشیده می‌شود. از تلفیق پانل و بتن، سازه ساختمان حاصل می‌شود.
   
 
  در تولیدات متداول در ایران، لایه عایق حرارتی از ورق‌های پلی استایرن با ضخامت‌های متفاوت تشکیل می‌شود. در ضمن، در برخی محصولات، عایق حرارتی در دو طرف رویه موج‌دار است. بر اساس بررسی‌های انجام شده، قابلیت احداث ساختمان تا دو طبقه، با استفاده از قطعات متداول این سیستم، و با رعایت اصولی وجود دارد.   برای طبقات بیشتر، این قطعات صرفاً می‌توانند نقش جداکننده عمودی داشته باشند، و نقش سازه‌ای نخواهند داشت. در نتیجه، لازم است با استفاده از اسکلت‌های بتنی و فولادی، ایستایی بخش‌های مختلف ساختمان تامین شود. ابعاد قطعات تولید شده متفاوت است، اما معمولاً به ابعاد 1*3 متر تولید می‌شوند. این قطعات بسته به میزان بار پیش‌بینی شده و نحوه استفاده، در انواع متفاوتی توسط کارخانه‌های مختلف تولید می‌شوند. تفاوت مشخصات قطعات تولیدی، غالباً در نوع و قطر فولاد مصرفی برای شبکه‌ها، اندازه‌ چشمه‌های شبکه، ضخامت دیوار و نحوه قرارگیری و اتصال میلگردهای مورب است. سقف‌ها را می‌توان از پانل‌های این سیستم و با استفاده از قطعات خاص سقفی اجرا کرد. لازم به توضیح است اجرای سقف با این سیستم با پیچیدگی‌هایی از جمله سختی پاشیدن بتن به سطح زیرین، زیاد بودن ضایعات بتن و خیز سقف هنگام اجرا، رو به رو است. به همین علت، در بسیاری موارد، سقف‌های ساختمان، به روش‌های دیگری، مانند تیرچه و بلوک، اجرا می‌شود. در این سیستم‌ها کلاف‌بندی مناسب در انتهای فوقانی دیوارها ضروری است. بتن مورد استفاده برای پاشیدن در طرفین قطعات، باید از نوع ریزدانه و با روانی در حد مجاز باشد، تا علاوه بر امکان پاشیده شدن به وسیله پمپ، مقاومت لازم را نیز داشته باشد. ضخامت بتن پاشیده شده در شرایط متعارف، در هر طرف دیوار در حدود پنج سانی‌متر است که حدود دو و نیم سانی‌متر پوشش بر روی شبکه فولادی ایجاد می‌کند. 
   بررسی نقاط قوت و ضعف سیستم صفحات ساندویچی با بتن پاششی (تری دی پانل)  
   
   نقاط قوت سیستم: 
 سهولت شکل‌دهی به پانل‌ها برای انطباق آن با طرح‌های معماری
 ضخامت نسبتاً کمتر دیوارهای خارجی در مقایسه با دیوارهای خارجی متداول. البته در صورتی‌که برای جوابگویی به انتظارات صرفه‌جویی در مصرف انرژی، ضخامت عایق حرارتی افزایش یابد، ضخامت‌ها تقریباً یکسان خواهد بود.
 در حالت سیستم کامل، ایفای نقش جداکننده و عضو سازه‌ای به صورت همزمان
 پیوستگی بین کلیه دیوارها و سقف ساختمان و در نتیجه بازپخش و توزیع مطلوب نیروها در اعضای مختلف سازه
 در حالت سیستم کامل، ایجاد اتصالات خطی در محل تلاقی پانل‌های سقفی به پانل‌های دیواری (به جای اتصالات گروهی)، در نتیجه توزیع یکنواخت‌تر نیروهای اعمال شده در اعضای دیواری، و نظارت بیشتر و بهتر بر حسن اجرای اتصالات
 سهولت و سرعت نصب و آماده سازی پانل‌ها برای بتن پاششی، به دلیل سبکی و محدودیت اقدامات اجرایی
 عدم نیاز به امکانات سنگین نصب
 قابلیت انطباق با شیوه‌های طراحی مدولار
 عدم وجود محدودیت خاص در مورد پرداخت نهایی سطوح و تنوع در نما. البته بهترین توجیه اقتصادی در حالت نمای ساده با رنگ یا خود رنگ است
 سهولت تامین مصالح و تجهیزات مورد نیاز در داخل کشور
 وابستگی اندک به فناوری‌های خارجی
 امکان موازی کردن اقدامات اجرایی، با توجه به عدم نیاز به قالب و قالب‌بندی
 امکان کاربرد قطعات چندکاره و تیپ و محدود بودن مصالح و قطعات مورد نیاز
 هوابندی نسبتاً مناسب دیوارهای خارجی ساختمان
 وجود دانش فنی قابل قبول و ضوابط طراحی (سازه، ایمنی در برابر آتش) در مورد ساختمان‌های کوتاه مرتبه
 عدم وجود محدودیت شعاع حمل و مصرف اقتصادی
 اندک بودن احتمال آسیب دیدگی قطعات در حمل و نقل
  

نقاط ضعف سیستم: 
 در حالت سازه کامل 3D، محدودیت ارتفاع ساختمان و دهانه‌های سقف‌های آن
 دیوار خارجی تمام شده نیز، برخلاف جداکننده‌های متداول (تیغه گچی یا سفالی) در گروه دیوارهای سنگین قرار می‌گیرد
 ضخامت بالای دیوارهای داخلی در مقایسه با دیگر تیغه‌های متداول
 محدودیت ابعاد بازشوها در حالت سیستم کامل 3D (طبق ضوابط طراحی سقف‌ها و دیوارهای بتن مسلح)
 عدم امکان بازیافت مصالح و استفاده مجدد
 لازمه ارائه آموزش‌های تخصصی لازم برای اجرای بخش‌های مختلف
 نقش تعیین کننده عوامل اجرا در دقت و کیفیت اجرا، به ویژه در مورد بتن پاششی
 تعدد نسبی ابزارهای کمکی اجرا (دستگاه شات کریت، دوخت میلگردها و ...)
 لزوم فراوری مواد و مصالح در کارگاه
 سختی و در بسیاری از موارد (در در شرایط اقلیمی حاد) عدم امکان کنترل رواداری‌ها و شرایط عمل‌آوری لایه های بتن پاشیده شده
 وجود محدودیت‌های جدی فصلی در اجرا
 سختی کنترل کیفیت، خصوصاً در مورد تعیین ضخامت پوشش‌های بتن روی میلگردها
  لازمه انجام بازدیدهای ادواری برای حصول اطمینان از عدم وجود مشکلات خوردگی در پوشش خارجی دیوار
 سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان ایجاد تغییرات در زمان ساخت و در دوره بهره‌برداری
 سختی و در بعضی موارد عدم وجود امکان دسترسی به تاسیسات مکانیکی و برقی در حالت اجرای توکار مدارها
 عدم امکان تعمیر یا جایگزینی قطعات
 لزوم در نظرگرفتن تمهیدات اضافی برای جواب‌گویی به انتظارات در زمینه صدابندی
 لزوم در نظر گرفتن تمهیدات اضافی برای جوابگویی به انتظارات در زمینه صرفه‌جویی در مصرف انرژی
 عدم وجود امکان حذف پل‌های حرارتی به دلیل عملی نبودن پیوستگی لایه عایق حرارتی
 وجود خطر جذب آب و یخ‌بندان لایه بتنی خارجی (در مناطق سردسیر)
 عملکرد ضعیف در محیط‌های مهاجم و خورنده
 عملکرد ضعیف در مناطقی که تغییرات دمای روزانه و فصلی قابل ملاحظه است، به خصوص زمانی که ضخامت لایه بتنی خارجی اندک است
 میزان بالای اتلاف و ضایعات بتن (خصوصاً در حالت پاشش تحت فشار با دستگاه در زیر سقف)

آزمایش به وسیله چکش برجهندگی ( چکش اشمیت )

آزمایش به وسیله چکش برجهندگی ( چکش اشمیت )

مقدمه :

این آزمایش نیز از آزمایش های غیر مخرب می باشد. در این روش از مقاومت مواد در برابر ضربه استفاده می شود. بدین صورت که گلوله را از ارتفاع مشخص بر روی نمونه پرتاب می کنند ، مقدار بازگشت گلوله همان سختی ماده می باشد. در دستگاه های جدید ، این کار توسط یک چکش مکانیکی ، الکترونیکی انجام می پذیرد.

بدین صورت که بر هر طرف نمونه 10 ضربه را وارد می کنیم. و مقدار اعداد خوانده شده از دستگاه را یادداشت می کنیم . در دستگاه های جدید ، خود دستگاه مقدار مقاومت را خواهد داد.

هدف آزمایش :

بدست آوردن مقاومت بتن با استفاده از چکش اشمیت

وسایل مورد نیاز :

دستگاه چکش اشمیت ، ترازو ، جک فشاری

شرح آزمایش :

نمونه هایی را که می خواهیم آزمایش را بر روی آنها انجام دهیم انتخاب می کنیم. سپس نمونه ها را در زیر جک قرار می دهیم و مقداری فشار به آنها وارد می کنیم  تا محکم در جای خود قرار گیرند. سپس با استفاده از چکش به هر طرف نمونه تعداد 5 ضربه را به صورت عمود وارد می کنیم. اعداد را از روی دستگاه خوانده و نتایج را یادداشت می کنیم.

نتایج آزمایش:

آزمایش بر روی نمونه اول :

مقدار مقاومت واقعی ( زیر جک )

آزمایش بر روی نمونه دوم :

مقدار مقاومت واقعی ( زیر جک )

طراحی نهایی ستونها و تعیین مقادیر فولادهای مقاطع در طبقات مختلف و طراحی نقاط هم پوشانی

طراحی نهایی ستونها و تعیین مقادیر فولادهای مقاطع در طبقات مختلف و طراحی نقاط هم پوشانی.

برای طراحی ستونها, در هر طبقه سه تیپ ستون مشخص شده است, که عبارتند از ستونهای گوشه, ستونها کناری در جهت قاب خمشی(x), ستونهای کناری در جهت دیوار برشی(y) و ستونهای وسط. فولادگذاری و سایر مشخصات ستونهای طبقات زیرزمین, همکف و اول مشابه هم و ستونهای طبقات دوم, سوم و چهارم مشابه هم می باشند.(بجز خاموتهای ستونها در طبقة همکف که بدلیل طول بلندتر ستونها در این طبقه بطور مجزا طراحی شده است.) ستونهای اطراف خرپشته نیز مشابه ستونها گوشة طبقات دوم, سوم و چهارم طراحی شده اند. انواع تیپ ستونها در شکل صفحات بعدی مشخص شده است.

مقادیر بارهای نهایی ستونها با استفاده از جداول حاصله در مرحلة 9 برای حالت بحرانی و با توجه به نمودار اندرکنش نیروی محوری و لنگرخمشی ستون تعیین شده اند. و در موارد لازم تشدید لنگر برای ستونهای لاغر اعمال شده است. طراحی بر مبنای آیین نامة بتن ایران انجام گرفته  است.

بعلت اثر همزمان نیروی محوری و لنگر خمشی در حول هر دو محور x و y ستونها در حالت خمش دو محوره(Biaxial Bending) می باشند. در این حالت چون امکان طرح مستقیم سطح مقطع میلگردها وجود ندارد, لذا آرایش و سطح مقطع میلگردها برای یک لنگر تک محورة معادل(Mequ) طراحی شده و سپس برای ترکیبات مختلف خمش دو محوره کنترل شده است. برای این چنین ستونهایی میلگردها بطور یکنواخت در محیط مقطع توزیع شده اند و در هر مقطع ستون کلاً 12 میلگرد در نظر گرفته شده است.

بعنوان مثال برای طراحی ستونهای میانی واقع در طبقة دوم گامهای زیر را طی می کنیم:

گام اول:

با توجه به جداول بارهای نهایی ستونها ترکیبات بار بحرانی بترتیب زیر محاسبه شده اند.

NU=1451.36 KN

MUx=157.949 KN.m

MUy=31.203 KN.m

گام دوم:

کنترل لاغری در جهت x

چون ستونهای وسط با بالا و پایین خود به تیرهایی با مقطع تقریباً هم اتفاع با مقطع ستون و در دو طرف, بصورت صلب متصل هستند, پس شرایط دو انتهای آنها تقریباً گیردار است.(شرایط انتهایی 1)

در جهت x (جهت قاب خمشی) بعلت نبود بادبند یا دیوار برشی ستونها مهاربندی نشده می باشند پس K=1.2 خواهد شد. در این طبقه طول ستونها برابر با 2.95 m است و با توجه به ارتفاع تیر(=500 mm), طول آزاد(یا خالص) مهار نشدة ستون برابر با lu=2.95-0.5=2.45 m خواهد شد.

شعاع ژیراسیون حداقل برای مقطع مستطیلی مساوی 0.3b است بنابراین برای این ستونها r=0.3b=0.3×450=135 mm می باشد. و ضریب لاغری در جهت x(λx) برابر خواهد بود با:

چون سیستم مهاربندی نشده می باشد, و 22>λx پس می توان اثر لاغری را در طراحی ستون نادیده گرفت و MUx=157.949 KN.m خواهد بود.

کنترل لاغری در جهت y

چون ستونهای وسط با بالا و پایین خود به تیرهایی با مقطع تقریباً هم اتفاع با مقطع ستون و در دو طرف, بصورت صلب متصل هستند, پس شرایط دو انتهای آنها تقریباً گیردار است.(شرایط انتهایی 1)

در جهت y (جهت دیوار برشی) بعلت وجود دیوار برشی, ستونها مهاربندی شده می باشند پس K=0.75 خواهد شد. در این طبقه طول ستونها برابر با 2.95 m است و با توجه به ارتفاع تیر(=500 mm), طول آزاد(یا خالص) مهار نشدة ستون برابر با lu=2.95-0.5=2.45 m خواهد شد.

شعاع ژیراسیون حداقل برای مقطع مستطیلی مساوی 0.3b است بنابراین برای این ستونها r=0.3b=0.3×450=135 mm می باشد. و ضریب لاغری در جهت y(λy) برابر خواهد بود با:

چون سیستم مهاربندی شده می باشد,

(لنگر کوچکتر در اثر بارهای قائم)M1b=-4.97 KN.m

(لنگر بزرگتر در اثر بارهای قائم)M2b=14.48 KN.m

با توجه به علامت مخالف هم لنگرهای فوق ستون دارای انحنای ساده خواهد بود و چونλy<34-24M1b/M2b=25.76 می باشد, پس در جهت y نیز نیازی به در نظر گرفتن اثر لاغری نخواهد بود و MUy=31.203 KN.m می باشد.

گام سوم:

طراحی میلگرد طولی

با توجه به بحث های فوق تلاشهای نهایی طراحی برای این ستون مساوی زیر خواهد شد:

NU=1451.36 KN

MUx=157.949 KN.m

MUy=31.203 KN.m

پس طراحی را برای لنگر MUeqx=175.11 KN.m انجام می دهیم.

با توجه به ملایم بودن شرایط مقدار پوشش برابر با 40 میلیمتر در نظر گرفته شده است و چون بعد ستون برابر 450 میلیمتر است پس,

با توجه به مقادیر فوق و نمودارهای اندرکنش طراحی برای ستونها, mρ=0.11 می باشد در نتیجه ρ=0.4%, ولی با توجه به شرایط لازم برای شکل پذیری بالا ρmin=1%, پس ρ=1% انتخاب می شود و :

Ast=ρ×Ag=0.01×450×450=2025 mm2

با در نظر گرفتن 12 آرماتور در مقطع ستون,

12Ф16 à Ast=2413 mm2

کنترل Nrmax

Nrmax=0.8[0.85Фcfcbh+Ast(Фsfy-0.85Фcfc)]=0.8×[0.85×0.6×25×450×450+2413×(0.85×400-0.85×0.6×25)]=2697.16 KN > 1451.36 KN             O.K.

در نتیجه ابعاد مقطع برای برای تحمل بار محوری 1451.36 KN کفایت می کند.

گام چهارم:

کنترل آرماتور طولی طراحی شده برای خمش دومحوره,

در نتیجه با استفاده از نمودارهای طراحی داریم:

و چون NU>0.1Фcfcbh=0.1×0.6×25×450×450=303.75 KN پس طبق نتایج برسلر خمش دو محوره روی سطح شکست S2 کنترل می شود:

دیده می شود که مقطع رضایت بخش می باشد, در نتیجه برای این ستونها میلگردهای طولی 12Ф16 کفایت می کند.

با توجه به پوشش 40 میلیمتر فرض شده, فاصلة میلگردهای طولی برابر با 118 میلیمتر محاسبه می شود که قابل قبول است.(<150 م.م.)

طبق آئین نامة بتن ایران بخاطر مسائل اجرایی و حفظ فاصلة حداقل بین میلگردهای طولی حد بالای 8% باید برای نسبت سطح مقطع میلگردهای طولی به سطح مقطع کل ستون رعایت شود:

ρg=1.19% < 8%

و همچنین تعداد میلگردهای طولی در هر ستون برابر با 12 می باشد, که در نتیجه تعداد حداقل میلگرد طولی(=4) در ستونهای مستطیلی رعایت شده است.

گام پنجم: طراحی خاموتها

بعلت مربعی بودن سطح مقطع ستون, از خاموتهای موازی استفاده می شود که نقش آنها نگه داشتن میلگردهای طولی ستونها در جای خود و تامین تکیه گاه جانبی به منظور کوتاه کردن طول آزاد این میلگردها بکار گرفته می شوند. این خاومتها هیچگونه مشارکتی در مقاومت نهایی یک مقطع ندارند و وظیفة آنها فقط تامین پایداری میلگردهای طولی می باشد.

مطابق مقررات آئین نامة بتن ایران, قطر حداقل خاموتها 3/1قطر برای میلگردهای طولی نمره 30 و کمتر و قطر حداقل 10 میلیمتر برای میلگردهای طولی نمره بالاتر, می باشد. قطر خاموتها در هر حال نباید از 6 میلیمتر کمتر باشد.

و همچنین آئین نامة بتن ایران مقرر می دارد که فاصلة بین خاموتها نباید از 16 برابر قطر کوچکترین میلگرد طولی, 48 برابر قطر خاموت, ضلع کوچکترین مقطع ستون و 300 میلیمتر بزرگتر باشد,  پس:

db=max(1/3×16, 6)=6 mm

s=min(16×16,48×6,450,300)=256 mm

خاموتها باید طوری آرایش یابند که در هر گوشه آنها یک میلگرد قرار گیرد و بعلاوه میلگردهای طولی نیز یک در میان در گوشة خاموت قرار گیرند, بطوریکه زاویة گوشة خاموت از 135 درجه تجاوز نکند.

علاوه بر دستورات فوق توصیه شده است که فاصلة خاموتها در دو انتهای ستون در طولی مساوی 6/1 طول ستون یا بزرگترین مقطع ستون و یا 500 میلیمتر(هر کدام که بزرگترند), از نصف مقادیر مقرر شده توسط آیین نامه تجاوز نکند پس,

طول از دو انتهای ستون=max(1/6×2950,450,500)=500 mm

فاصلة خاموتها در فاصلة فوق=256/2=128 mm

پس در طولهایی برابر با 500 میلیمتر از دو انتهای ستون, فاصلة خاموتها برابر با 128 میلیمتر در نظر گرفته می شود.

گام ششم: تغییر در ابعاد ستون و طراحی نقاط هم پوشانی

بین طبقات اول و دوم بعد ستونهای وسط از 550 میلیمتر به 450 میلیمتر کاهش می یابد, با توجه به اینکه ارتفاع تیر برابر با 500 میلیمتر است, شیب قسمت شیبدار از 1 افقی به 6 قائم تجاوز نمی کند و در نتیجه می توان از تبدیل شیبدار برای این تغییر استفاده کرد, یعنی در محل تغییر ابعاد ستون, از 75 میلیمتر بالاتر از سطح زیرین تیر یا دال, میلگردهای طولی ستون خم شده و بصورت شیبدار تا 75 میلیمتر به سطح فوقانی دال مانده ادامه یافته و در آنجا مجدداً در جهت عکس خم شده و بصورت قائم و به عنوان میلگردهای انتظار در داخل ستون فوقانی ادامه می یابند, که این تبدیل در نقشه های اجرائی پروژه رسم شده است.

در محلهای هم پوشانی میلگردهای طولی باید به اندازة طول پوششی ادامه داشته باشند, که این طول پوششی برابر با حداکثر مقدار 1.3 برابر طول گیرایی میلگرد طولی با قطر بزرگتر یا 300 میلیمتر یا 0.07fydb  در نتیجه:

طول گیرایی میلگرد طولی با قطر بزرگتر,

db=16 mm < 25 mm à fbd=fbm=0.65√fc=0.65×5=3.25 N/mm2

بعلت دورگیری کامل میلگردهای طولی در طول گیرایی توسط خاموتها, λ1=1.0 , و چون فاصلة مرکز به مرکز میلگردها(=118 م.م.)  کمتر از 5 برابر قطر میلگرد طولی(=80 م.م.) و فاصلة میلگرد انتهایی از لبة قطعه(=40 م.م.) بزرگتر از 2.5 برابر قطر میلگرد طولی(=40 م.م.) نمی باشد, و همچنین قطر خاموتها از 12 میلیمتر کمتر است, در نتیجه λ2=1.0 می باشد.

fb=min(λ1λ2fbd , fbm)=min(1.0×1.0×3.25,3.25)=3.25

چون بیش از 300 میلیمتر بتن تازه زیر میلگردهای فوقانی وجود دارد, K1=1.3 , و بدلیل عدم استفاده از اپوکسی برای پوشش میلگردها K2=1.2 و چون سازه با شکل پذیری زیاد است K3=1.0 در نتیجه:

ld=K1K2K3ldb=1.3×1.2×1.0×492.3=767.99 mm à 1.3ld=1.3×767.99=998.4 mm

طول پوششی=max(1.3ld;300; 0.07fydb  )=max(998.44;300;448)=998 mm

در نتیجه برای این ستون به اندازة 1 متر طول پوششی منظور می شود.

بدین ترتیب نتایج طراحی نهایی ستونها و مقادیر فولادهای مقاطع در طبقات مختلف و نقاط هم پوشانی در جداول صفحات بعدی آورده شده است.

همچنین آرایش میلگردها و خاموتها در مقاطع ستونهای مختلف در طبقات و اتصال و تبدیل ستونها با ابعاد مختلف و خاموت گذاری ستونها در طول ستون و نقاط بحرانی در نقشه های اجرائی پروژه آورده شده است.

طراحی با ETABS2000 :

در مرحلة بعدی بمنظور کنترل محاسبة دستی, از نرم افزار ETABS برای طراحی ستونها استفاده شده است. برای طراحی این سازه از آیین نامة ACI 318-99 و روش طراحی ویژه(Sway Special) استفاده شده است و پس از طراحی و کنترل سازه(Design/Check) میلگردهای طولی(Longitudinal Reinforcing) مورد نیاز و همچنین مقدار خاموت گذاری(Shear Reinforcing) با واحد mm2/mm محاسبه شده است.

مقدار آرماتور و خاموت طراحی شده توسط ETABS در ادامه آورده شده است. بعنوان مثال برای کنترل  ستونهای میانی واقع در طبقة دوم که قبلاً بصورت تشریحی محاسبه شد, ملاحظه می شود که مقدار آرماتور طولی برابر با 2 2025 mm  توسط نرم افزار طراحی شده است که برابر با مقادیر طراحی شدة دستی است.(دستی: 2 2025 mm) و بقیة موارد نیز صحت طراحی دستی را تایید می کنند.

(توجه شود که واحدها در نتایج طراحی کامپیوتری KN , mm می باشند.)

تحقیق معماری معاصر

1-      پایه گذار مکتب هنرنوچه کسی بود؟

آرت نوو نهضتی بسیار زودگذر، اما فراگیر در اروپا بود که ابتدا در هنرهای تزئینی مانند طراحی پارچه، تولید کتاب و مبلمان از دهه ۱۸۸۰ آغاز گردید.آرت نو در حقیقت نام مغازه ای بود که طراحی داخلی آن توسط معمار بلژیکی، وان دوولد ، انجام شده بود که درا ین مغازه اشیاء مدرن و نو ظهور فروخته می شد. نام این مغازه به سبکی تعلق گرفت که به جای تقلید از گذشته، در پی ابداع احجام و فرمهای جدید بود. در مقاله حاضر سعی بر قرار دادن هنر نو در بطن تاریخ و بررسی ریشه های اجتماعی هنری،پدید آمدن این سبک، آثار هنرمندان و حیطۀ گسترش این هنر هستیم.

2-جنبش هنر نو چه ویژگی هایی داشت؟

● در هنر نو نه خط صاف وجود دارد نه زاویه قائم بلکه فقط خطی نرم و سطحی

- خطوط سینوسی و پرانحنای نامتقارن به تقلید از نقوش پرپیچ و تاب گیاهی و پیچک وار

- ساختار دینامیکی تصاویر چون ارگانیسم های زنده.

- نگرش به طبیعت که تأثیراتی از هنر سایر ملل،خصوصا هنر و صنایع دستی ظریف ژاپن.

- تاثیر سبک نقاشی تاریخ گرای Historismus فرانسه و سبک پست امپرسیونیم .

3- اندیشه های معماران هنر نو چیست؟

۱) انتقاد شدید از اشیاء و مکتبهای تقلیدی

۲) جدایی از گذشته

۳) ابداع فرمهای جدید

۴) هنر مناسب زمان

۵) استفاده از تولیدات مدرن(فلز) برای اسکلت ساختمان

۶) استفاده از تزئینات و فرمهای طبیعی و رمانتیک.

4- انحنای منحنی وار آهنی و شیشه ای در نهضت هنر نو را توصیف کنید؟

آجر و سنگ که مصالح سنتی معماری و نیز در ساختمان های بلژیک معمول بودند در ساختمانها نیز به کار گرفته شدند، اما معماران از به کارگیری آهن و تلفیق آن با شیشه نیز امتناعی نداشته و مهم تر، ترکیب این مصالح با یکدیگر چنان با دقت صورت گرفته که انگار معمار هر ماده را برای ماده دیگر تراشیده است. همچنان که در خارج بنا به تکنیک ساختمان اهمیت داده شده و با معماری پیوند خورده و به دیده آمده است، در درون بنا نیز اسکلت آةنی در تمام حجم های اصلی ساختمان- دفاتر کار، سالن نمایش و سالن های اجتماعات- آشکار و در معرض دید است و این موجب احساس روانی و سیالی درون ساختمان است.

از جمله این ساختمان ها خانة خلق است که اورتا آن را برای حزب کارگر بلژیک ساخت. چند نکته در این خانه نظر ما را جلب می کند:

1- طرح خانه آزاد است و انحنای پلان به ملاحظة انحنای خیابان که ساختمان در آن واقع است در زمان خود جسورانه بود.

2- آجر و سنگ که مصالح سنتی معماری و نیز در ساختمان های بلژیک معمول بودند در این ساختمان نیز به کار گرفته شدند، اما معمار از به کارگیری آهن و تلفیق آن با شیشه نیز امتناعی نداشته و مهم تر، ترکیب این مصالح با یکدیگر چنان با دقت صورت گرفته که انگار معمار هر ماده را برای ماده دیگر تراشیده است.

3- همچنان که در خارج بنا به تکنیک ساختمان اهمیت داده شده و با معماری پیوند خورده و به دیده آمده است، در درون بنا نیز اسکلت آةنی در تمام حجم های اصلی ساختمان- دفاتر کار، سالن نمایش و سالن های اجتماعات- آشکار و در معرض دید است و این موجب احساس روانی و سیالی درون ساختمان است.

5- اتوواکنر معمار اتریشی چه تاثیراتی در مکتب هنرنوداشت؟

توجه به عصری تازه که در آن صنعت و تکنولوژی نقش مهمی داشتند و گرایش به نوعی معماری با تاثیرگیری از ویژگی های این عصر، در اتریش پیش از همه در آثار اتو واگنر پدیدار شد. گرایش های جدید در اندیشه و کار واگنر وقتی به منصه ظهور (بروز) رسید که وی به سال 1894 به استادی آکادی وین برگزیده شد. در کتاب معماری مدرن نوشته اتو واگنر، وی نشان داد که او راه جدیدی را برای خود برگزیده است. اثری از واگنر که به بهترین صورتی گرایش جدید او را نشان می دهد، ساختمانی است که برای یک بانک در وین ساخته است.

6- نهضت هنر نو چه تاثیراتی بر میس وندرروهه داشته؟

میس وندروهه بین سالهای 1930 تا 1933 رئیس مدرسه باوهاوس می شود و در سال 1932 به اتفاق فیلیپ جانسون نمایشگاهی در نیویورک ترتیب می دهند و نام نمایشگاه را سبک بین المللی گذاشته و در آن کارهای میس وندروهه را به نمایش می گذارند . از عناصر اصلی کارهای او : صفحات شیشه ای ، بتن مصلح و اندکی بعد مرمر اساس طرح های او می شود . سبک بین المللی:

اهمیت کاربرد فولاد با آهن و بتن ، دیوارهای بیرونی به صورت غلافی شیشه ای ، فلزی یا سنگی که نقش محصور کننده دارد نه نگهدارنده ی طبقات بالا ، داشتن نظمی چهارگوش که باعث قرینه سازی محور معماری کلاسیک نشود

 میس وندروهه گفته است : " همواره معتقدم که هیچ رابطه ای بین معماری و ابداع فرمهاغی تازه وجود ندارد . همچنین معماری هیچ ارتباطی با ذوق و سلیقه شخصی ندارد ، زیرا به واقع معماری موضوعی است که مطابق با روح عنصر و دوره ای که در آن زندگی می کنیم ، نظام می گیرد .
او همواره به دنبال تلفیق کار فکری و کار یدی بود " انذیشه هایم دستانم را هدایت می کنند و دستانم نیز درستی اندیشه هایم را مشخص می کنند . "

7- معماری صنعتی چیست؟

تعریفی که برای معماری صنعتی میشود گوناگون و متنوع میباشد. ولی تعریف بسیار ساده ای میتوان برای آن بیان نمود استفاده از تکنولوژی های نوین و پیشرفته در ساخت و ساز به نوعی که معماری تر تبدیل به معماری خشک شود به مانند ماشین که از مونتاژ قطعات آن شکل میگیرد.   از محاسن:

1-      شکل گیری صنایع وابسته به موازات ساخت و ساز ها از مهمترین محاسن معماری صنعتی میباشد که باعث رونق اقتصادی و اشتغال زایی فراوان میگردد.

2-      سبک شدن ساختمانها

3-      استفاده از تکنولوژی کنترل بیشتری به معمار جهت استفاده از انرژیهای تجدید پذیر میدهد.

4-      کنترل بیشتر اجرا همانند کنترل پروسه خط تولید یک کارخانه.

شاید بتوان برج ایفل پاریس را اولین نماد این سبک معماری دانست چرا که برج ایفل با ۳۳۰ متر ارتفاع و اسکلت فلزی نمایان، نمادی از دستاوردهای تکنولوژی در عصر مدرن است.

معماری هایتک ۱/ بینش پوزیتیویسم و خوشبینی به علم و پیشرفت علمی و تکنیکی؛

۲/ نمایش تکنولوژی به عنوان عصاره و دستاورد عصر جدید؛

۳/ نمایش پروسه ساخت؛

۴/ شفاف نمودن، لایه لایه کردن و نمایش حرکت در ساختمان؛

معماری اکوتک

8- نظریه انشتین در مورد انقلاب صنعتی؟

اینشتین خود را یک صلح‌طلب  و بشردوست قلمداد می‌کرد، و خود را در سال‌های بعدی، یک سوسیال دموکرات متعهد قلمداد می‌کرد. در سالهای ابتدایی جنگ جهانی، فیزیکدان مجارستانی، لئو زیلارد (Leó Szilárd)، پس از اطلاع از پیشرفتهای دانشمندان آلمانی در ایجاد واکنش زنجیره ای هسته ای، نامه ای برای روزولت تهیه کرد و از اینشتین خواست که نامه را امضا کند. زیلارد نسبتاً گمنام بود، اما اینشتین به واسطه نظریه های نسبیت و جایزه نوبل، شخص مشهوری به شمار می رفت. این نامه نقطه شروع پروژه مانهاتان برای ساخت بمب اتمی به شمار می رود؛ اما به واسطه فعالیتهای صلح جویانه سابق اینشتین، گرایشهای چپگرانه وی، و همچنین گزارشهای مغرضانه و بی پایه ای که اف بی آی در مورد ارتباط اینشتین با شوروی دریافت کرده بود، از شرکت او در پروژه مانهتان جلوگیری شد.

9- در چه زمانی آرشیتکت معنی خود را از دست داد؟

سمبولیسم یا نماد گرایی جنبشی بود که از 1885 تا 1911 بر هنر اروپا سایه افکند. در این شیوه هنرمند واقعیت ها را نه به طور مستقیم بلکه به صورت نمادها یا سمبولهایی تأثیر گذار ارائه می کرد. این نمادها متضمن چیزی جز شناخت ذهنی هنرمند از واقعیت ها نبوده اند. «ذهنیت» در کار سمبولیست ها شکل افراطی به خود گرفت به همین دلیل نمادها و مضامین هنر سمبولیک، مضامینی بغرنج و معما گونه اند. « نمادهای هنری تا زمانی ماندگار باقی می مانند که آنچه بدان ارتباط داده می شود معنا دار باقی بماند. وقتی این معانی ناپدید شود و یا اهمیت خود را از دست دهد آن شکل نیز یا ناپدید می شود یا اینکه معنای جدید کسب می کند. هنرمند همواره سعی می کند تا جایی که محدودیت های هنری اجازه می دهد ذهنیت خود از زیبایی ها را بر روی اثر خود پیاده کند. هرچه بیشتر بتواند این زیبایی را از درون خود به بیرون انتقال دهد اثر هنری او دارای اصالت بیشتری خواهد بود. هنرمندان سمبولیست آثار خود را با الهام از آثار هنری اوایل رنسانس و نیز آثار هنر شرقی به وجود آوردند لذا شیوه نمایش اشیاء در آنها با شیوه واقع گرایانه سنتی مغایرت داشت.

سایر مطالب:

ایران و کشورهای عربی

لازم به ذکر است ریشه های هنـــــر نو را می توان در هنر ایرانی هم جستجو کرد.جدا از مبادلاتی هنری و فرهنگی که در زمان ساسانیان میان ایران و روم چه از طریق تجارت و چه از طریق جنگها و فتوحات سرزمین های دیگــر انجام می شد،هنر معماری ایران زمین پس از ساسانیان از طریق اعراب مسلمان که هنرمندان و معمـــــاران ایرانی را برای برپایی مساجد و کاخهای خود به خدمت گرفته بودند از خاورمیانه به اسپانیا و اروپا راه یافت و باعث خلق آثار بدیعی شد که هنوز برخی از آنها باقی اند.در میان نقوش و تزئینات معماری و صنایع دستی به خصوص نقوش گیاهی که نگاره های غالب تزئینات فرش و معماری ساسانی بودند از جایگاه ویژه ای برخوردار بودند.

نتیجه گـــــیری:

نهضت هنر نو ما حصل یک دگرگونی در ساختار اجتماعی، رویکرد های زیبایی شناسی، تاثیر پذیری از هنرهای غیر اروپایی و پاسخی مناسب به زمانه خود است. این هنر در نقطه حساسی از چرخش به سوی مدرنیسم به عنوان نقطه اتصالی میان سبک های قدیمی و هنر مدرن قرن بیستم، یک لحظه گذار به شمار می رود.

تغییر در ذائقه زیبایی شناسی، افزایش درک معنای مواد و مصالح، تحول در سازمان ترکیب بندی و تجارب افراد این مکتب با رنگ تاثیرات هنری این مکتب بر دوره های پس از خود بود. . ویژگی های این هنر موجب فراگیری آن و گذار به مدرنیسم و تحریک کننده رویکرد عمومی به آن بود در حالی که ستیز آن با روح زمان که ریشه در نهضت هنر و صنایع دستی داشت؛ موجب کوتاهی عمر این دوره گردید

● بلژیک

بروکسل را می توان پایتخت هنر نو نامید. در آنجا معماری به نام ویکتور هورتا بسیاری از شاهکارهای هنری این دوره را آفریده است. جنبه ی انقلابی کار هورتا این بود که نمودارهای معماری جدید را که ناشی از بسط استفاده از آهن در معماری بود؛ در خانه های شخصی به کار برد. مهم ترین کارهای او در این زمان پلکان چدنی خانه ی شماره۱۲ در خیابان تورن بود. که نقطه ی اوجی در هنر نو به حساب می آید. خانه خلق او در ۱۸۷۹ شاهکار معماری نوو در بلژیک به شمار میرود و نمای منحنی شیشه ای آن یکی از شجاعانه ترین کارهای آن زمان محسوب می گردید

بانیان نهضت هنر نوکوشیدند با طرح های خود، بی آنکه رام کردن صنعت را در زمان های دور جستجو کنند، راه های تازه ای برای طرح های معماری و طرح های لوازم و اثاثیه بیابند.

قهرمان نهضت هنر نو هانری وان ده ولده بود

سرعت گسترش و فراگیر شدن آرت نو بیش از همه در تصویرگری (ایلوستراسیون) مجلات جلوه گر می شود. مجلات زیر بیش از سایر مجلات از گرافیک ها و تصویرسازی های سبک آرنوو بهره بردند:

۱) The studio چاپ لندن ۱۸۹۳

۲) Revue Blanche چاپ پاریس از ۱۸۹۱ تا ۱۹۰۳

۳) Pan چاپ برلین از ۱۸۹۵ تا ۱۹۰۰

۴) Simplicissimus که از سال ۱۸۹۶ به بعد در مونیخ انتشار یافت

۵) Deutche Knust و Dekoration چاپ دارم اشتات از ۱۸۹۷ تا ۱۹۳۴

در فرانسه، شورش امپر سیونیست ها بر ضد آکادمی مقدمه ای برای هنر نو بود.

در ابتدا سطوح خطی و نقوش آبستره گیاهی تزئین گرا، بر اساس الگوها و نقوش تزئینی ژاپن، در تمامی هنرهای این سبک نمود یافت و هنر ژاپنی بر زوایای مختلف این هنر تأثیر عمیق گذاشت. برای مثال هنری وان دولده Henry van de Velde (هنرمند بلژیکی) به نقوش آبستره گیاهی در معماری داخلی و خارجی توجه کرد و این نقوش را در هنر کتاب آرایی و پیکر آرائی نیز دنبال کرد.

شاید جسارت و خلاقیت هنرمندان هنر نو در همین امر نهفته باشد که بر خلاف تمام سبک های رایج قرن نوزدهم همچون نئوکلاسیک و رمانتیک که تقلید محض از گذشته را سرلوحه کار خود قرار
داده بودند، این سبک از نظام های یونان، سبک گوتیک، نماهای رومی، تقارن رنسانس، یا تعادل
و توازن و قواعد خشک سبک کلاسیک هیچ اثری دیده نمی شود.

تصور برخی افراد از معماری صنعتی، استفاده از تکنولوژی‌های نوین و مصالح ساختمانی جدید در ساخت و سازهاست. آیا شما با این نظر موافقید؟

خیر. از دیدگاه من چنین تصوری کاملا اشتباه است. این تعریف از معماری صنعتی درواقع به معنای روش ساخت صنعتی است. درحالی‌که معماری صنعتی مثلا جایگاهی در بخش مسکونی ندارد. چنین تعریفی از معماری صنعتی مربوط به چهار یا پنج دهه گذشته است که در آن زمان به اشتباه، معماری صنعتی به پیش‌ساختگی گفته می‌شد و مقوله معماری صنعتی به عنوان نیازی عمده و ضروری مطرح نبود. در آن دوره، صرف­نظر از معدود پروژه‌های اجرا شده توسط معماران برجسته ایرانی، کارخانه‌های بزرگ توسط کارشناسان خارجی یا زیرنظر آن­ها احداث می‌شد. معماری صنعتی با معنای متداول امروزی در کشور، پس از وقوع انقلاب گسترش یافت و شکل گرفت.

حداقل 4 اصل عمده در کارهای میس وندروهه می توان یافت :
1- وضوح ساختمان به همراه طراحی شهری بیش از معماری از طریق حذف وزن غیر ضروری پدیدار گشته . میس وندروهه اظهار داشت : تمام وزن غیر ضروری را از بین بردم تا حد امکان آنرا روشن سازیم .
2- مصالح به طریق صنعتی تولید شدند و شیوه ای که از آنها استفاده می شود . ماهیت خاص هر کدام از آنها رابیان می دارد و
3- سیستمهای ساختاری به کارگیری شده بنا بر مقتضیات و شرایط کاربردها و اجزای این سیستمها به طوری داخلی و خارجی آشکار می شود .
4- جهت تکمیل روشنایی ساختاری ، جداره های بیرونی احاطه کننده و تیغه های فضای داخلی جداگانه از بخشهای پر فشار جدا می شوند . شکی باقی نمی ماند که کدامیک ساختاری اند و کدام نمی باشند .

تشریح دخالت های مرمتی در عمارت چهل ستون قزوین

تشریح دخالت های مرمتی در عمارت چهل ستون قزوین

کاخ چهل ستون قزوین از این جهت که تنها کاخ باقی مانده از مجموعه کاخ های سلطنتی این شهر در زمان شکوفایی و رونق دوره صفویه است، همواره مورد توجه محققین تاریخ هنر و معماری و مردم این شهر بوده است. و با رشد آهنگ توجه به سوی آثار تاریخی در مملکت، عملیات ویژه تعمیراتی در این بنای ارزشمند به اجرا در آمد و استمرار یافت. گرچه پیش از این نیز در زمان قاجار در دست حکام و فرمانداران شهر مورد بهره برداری مستمر بود. در این گزارش سعی شده، تا با توجه به مدارک موجود، سلسله تعمیرات و دخالت هایی که به منظور حفظ این عمارت به انجام رسیده، با در نظر گیری اهداف و سیاست های مورد نظر و با اشاره به انجام دهندگان آن، به صورت نسبتاً مفصلی شرح داده شود.

نخستین گزارش مکتوبی که از تعمیرات بناهای سلطنتی قزوین در دست داریم، مطالبی است که ناصرالدین شاه قاجار در سفر اولش به فرنگ به رشته تحریر درآورده است. او که در مسیرش از قزوین گذشته، می نویسد: بناها بسیار خراب شده بود. به باقرخان (سعدالسلطنه) دستور دادیم تا آنجا را تعمیر کلی کند. سپس در سفر سوم، هنگام بازگشت از فرنگ، در خاطراتش می خوانیم که از تعمیرات خوب سعدالسلطنه تعریف و تمجید می کند. اگر زمان حکومت سعدالسلطنه و سفر ناصرالدین شاه را در نظر بگیریم، این تعمیرات باید در حدود سال های 12-1306 هـ.ق باشد. که همزمان با ساخت و سازهای نسبتاً وسیع و تعمیرات دیگر قاجاری در قزوین است. نوشته فرهادمیرزا معتمدالدوله در کتاب هدایت السبیل و کفایه الدلیل نیز اشاره به تعمیر عمارت در سال 1312 هـ.ق دارد. (رکنی)

علاوه بر این عمارت، یکی دیگر از بناها موسوم به حیات نادری- از بناهای دوره صفوی- مرمت گردید و در ایوان شمالی مسجد جامع عقیق تعمیراتی توسط سعدالسلطنه به عمل آمد. این عمارت پس از نوسازی‌ای که به کیفیت آن اشاره خواهد شد، به عنوان فرمانداری مورد بهره برداری قرار گرفت. در واقع اساسی ترین دخالت در عمارت زمانی به وقوع پیوست که سه قرن و نیم از حیات آن می گذشت.

نوع دخالت تعمیراتی این زمان را در واقع باید تعمیر، تغییر و نوسازی بدانیم که شامل:

- افزوده شدن رواق ستوندار آجری دور بنا در طبقه هم کف که نمی دانیم جایگزین ستونهایی شده که پیش از این وجود داشته، یا اینکه به عنوان تعمیرات به طرح ساختمان افزوده شده اند.

- تعویض پوشش شیروانی با نقاشی های زیر آن بر روی چوب در تراس دور تا دور طبقه بالا که قاعدتاً آسیب دیدگی زیادی داشته است.

- نقاشی های دوران صفوی (بویژه لایه های دوم) تیشه‌ای شد و روی آن با نقاشی‌های گل و مرغ به سبک دوران قاجار تزئین گردید و هم چنین تابلوهایی به سبک فرنگ در بدنه دیوارها و طاقچه ها نقاشی گردید و افزون بر آن چند تصویر چهره (پرتره) رنگ روغنی نیز ترسیم شد. (مجابی 495)

- تالار فوقانی و مقرنس های سقف تالار هم کف گچ کاری شد.

- درگاه های فضای هم کف را به دلیل عدم اطمینان از استحکام آنها، تنگ‌تر یا کوتاه تر نمودند.

- حوض آبی نیز در جبهه جنوبی عمارت احداث گردید که در واقع در پی تغییر جهت مسیر آبی بوده که از بیرون به داخل عمارت جریان داشته است. حوض میان تالار هم کف نیز بلا استفاده ماند و کور گردید.

* مرحوم گلریز در کتاب مینو‌در آورده اند، از سال 1300 خورشیدی به بعد عمارت مذبور در دست فرمانداران بوده و برخی تغییرات در آن داده اند که یکی تغییر راهروی طبقه بالاست و دیگری آنکه دو اطاق کوچک از تالار را جدا کرده به دفتر اختصاص داده اند.

علاوه بر اینها، برای احداث پله جدید، ایوان شمالی را به طور کامل بسته و پله خانه اصلی را کور کردند. و در ضمن سه ایوان دیگر را بسته، به صورت اتاق در آوردند. در عکس های قدیمی پیش از مرمت سال 1347 از بخش های گفته شده، به خوبی پیداست که افزوده ها مربوط به اوایل حکومت پهلوی است.

* از سال 1334 خورشیدی طبقه تحتانی عمارت به موزه هنرهای زیبای قزوین اختصاص یافت. به قول مرحوم گلریز، اشکوب زیرین را در این سال خواستند تعمیر کنند که به دلیل ناآگاهی افراد در هنگام تراشیدن اندودهای گچ، به نقاشی صفوی لایه زیرین ضربه وارد کردند، به طوری که غالب صورت ها عیب کردند. (گلریز ص609)

(البته معلوم نیست که واقعاً این عیب کردن نقاشی ها در این زمان صورت گرفته باشد. چون در لایه برداری هایی که سال های بعد توسط متخصصین مرمت آثار انجام شد، معلوم گردید که در زمان قاجار برای اندود مالی دیواره ها، بدنه ها را تیشه ای کرده اند تا اندود بهتر بر دیوار بنشیند.

* با تاسیس سازمان حفاظت آثار باستانی ایران به سال 1344، آنطور که از شواهد پراکنده و اظهارات شفاهی پیداست، عمارت چهل ستون در سال 1347 توسط دفتر فنی این سازمان در قزوین، به کارشناسی آقای مهندس علی اکبر سعیدی مرمت شد. در مقاله خانم محبوبه امیر غیاثوند درباره کاخ های سعادت آباد می خوانیم: «در سال 1347 کف طبقه دوم بنای ارسی خانه (عمارت کلاه فرنگی) به منظور استحکام بخشی و مرمت خاک برداری شد. پس از خاک برداری، گنبدهایی با خیز کم آشکار شد. تیرریزی سقف روی این گنبدها و دیوار جانبی صورت گرفته است. (البته وجود تیرهای چوبی درست بین گنبدها در بالاست.) تصویری نیز از کف باز شده طبقه بالا ارائه شده است.

در تعمیرات این سال، پله هایی که در حدود 45 سال پیش در ایوان شمالی افزوده شده بود، حذف گردید و پله اصلی بنا در گوشه شمال شرقی که کور شده بود، باز شد.

گزارش هایی از تعمیرات بنای چهل ستون قزوین از سال 1353 تا 73 در آرشیو مرکز اسناد سازمان میراث فرهنگی موجود است که در این بخش از آنها بهره گیری شده است.

* نخستین گزارش رسمی نوشته کارگاهی که از عمارت چهل ستون وجود دارد، مربوط به فعالیت های دفتر فنی قزوین در سال 1353 است که به قلم آقای ترکمان در 97 صفحه مصور همراه با نقشه در تاریخ 10/4/1354 تنظیم شده است. که به واقع باید مفصل ترین و دقیق ترین گزارش از روند تعمیرات این بنا دانست. فعالیت عمده این سال در دو بخش مرمت معماری و مرمت تزئینات به انجام رسید.

در ابتدای گزارش، درباره سیاست کلی مرمت می خوانیم: «در تعمیرات اساسی می‌بایستی به این نکته توجه شود که این تعمیرات براساس نقشه اولیه بنا بوده و تغییرات بعدی، بنا به وضعیت های مختلفی که دارند به فرم اصلی تبدیل شوند». و در مورد طبقه هم کف توضیح می دهد که: «ابعاد اصلی سالن 5 گز در 8 گز می باشد که قسمت های پر و خالی آن بر روی یک خط کش بلند چوبی اندازه گیری و عیناً بر روی دیوارها جهت مشخص نمودن دهانه ها منتقل گردیده است.»

تعمیرات انجام یافته چنین تشریح می شود: «در اطراف سالن مرکزی (دیوار چهار جبهه سالن یعنی بین سالن مرکزی و اطاق های اطراف) کلاف های چوبی در دو ردیف در ارتفاع پشت کتیبه ها کشیده شده بود که به علت پوسیدگی و عدم عملکرد به تدریج با وقت زیاد، بدون دخالت در نقاشیهای دیوارها، از محل های مختلف خارج گردید. در ضلع شرقی سالن به جهت باز بودن دهانه های بالای کتیبه، تیرهای چوبی از کف دهانه خارج شد. بازوی کلاف چوبی ضلع غربی نیز به همان طریق خارج شد.»

«به طور کلی خارج ساختن تیرهای چوبی، به جهت وجود لایه های مختلف نقاشی در اطراف محل هایی که تیرها در آنها جای داشت و اغلب این نقاشی ها هنوز مورد مرمت اساسی قرار نگرفته است، با اشکالات متعددی مواجه بود و اغلب برای بیرون آوردن قسمتی از یک تیر، اجباراً تیر در داخل دیوار کم کم خرد شده و خارج می شد تا هیچ گونه ضربه و فشاری به دیوار وارد نشده و باعث صدمات بیش از آنچه تا کنون به بنا وارد گردیده نشود. پس از خارج ساختن کلیه تیرهای چوبی، برای جوش دادن کلاف های آهن، در قسمت های زیر و بالای محل تقاطع آنها، لازم بود سونداژهایی بشود تا جوش دادن آنها امکان پذیر باشد. در اینجا نیز این عمل در قسمت های مختلف و مناسب بنا انجام و اطراف سالن در دو ردیف کلاف کشی آهن گردید. این کلاف‌ها با کلاف کشی اطاق جنوب غربی E که در سال قبل (1352) انجام شده بود مربوط و به وضع اطمینان بخشی به یکدیگر متصل گردیدند. بعد از کلاف کشی آهن، کلیه محل های سونداژ بسته و در تمام قسمت های کلاف ها و محل های سونداژ شده و بستر تیرهای چوبی، ملات مناسبی از گچ و ماسه تزریق گردید.

کلیه این تیرها بوسیله تسمه های محکم فلزی از بالای دهانه ها به یکدیگر جوش داده شده و متصل گردیده است. علت انتخاب ملات گچ برای تزریق به جای بتن، وجود ضد زنگ روی تیرهای آهن بود که به صورت قشری مانع در هم گرفتن تیرها به وسیله سیمان می شد و از طرفی ملات گچ برای هماهنگی با مصالح قبلی و اصلی بنا و هم چنین عجین شدن کامل آنها مناسب تر به نظر می رسید. به این ترتیب کلاف کشی آهن در اطراف سالن مرکزی در دو ردیف انجام و این سالن که بار سقف آن نیز در سال های قبل برداشته شده و فشار آن مستقیماً بر روی پایه ها وارد می شود، در حال حاضر به وضع اطمینان بخشی در آمده است».

«از تغییرات اساسی ساختمان به جز بسیاری از دهانه ها که قبلاً باز بوده و بعد مسدود گردیده است، یکی نیز تغییر شکل یکی از دهانه ها می باشد که در اصل کوچک‌تر بوده و در دوره‌های بعد قوس جناغی بازتر گردیده است (دوره دوم صفوی) دهانه اولیه دنباله انحنای قسمتی بوده که در حال حاضر بالای قوس جناغی فعلی قرار دارد. یعنی قوس جناغی اولیه که خیلی تندتر از جناغی فعلی است و در بالای قوس جناغی دوم کاملاً نمایان است، از طرفین ادامه پیدا می کرده و تا کف اصلی به صورت دهانه بین اطاق ها در می آمده است. لیکن بعداً این دهانه بازتر شده و یک قوس جناغی کندتر (هفت و پنج دوم) در زیر آن زده اند و چون طرفین آن مانند قوس قبلی به شکل دهانه تا کف ادامه پیدا می‌کرده است، طبیعتاً دهانه از شکل اولیه تغییر کرده و با زیر شده است و در زیر این قوس نیز در دوره سوم بنا (دوره قاجار)قوس دیگری زده شده است.

بنابارین یکی از مسایل مهم، بازسازی فرم اولیه دهانه ها بود که برای این منظور، پس از مقداری پی کنی در حد لازم و برداشتن رگه های اولیه آجر دهانه ها، مطابق اندازه هایی که از وضعیت اولیه دهانه ها در دست است، رگه های بعدی چیده شده و حد زیر کلاف کشی آهن رسانده شد.

در چیدن دیوارهای دهانه سعی کامل شد که دیوار چینی با استفاده از اندازه های داده شده و براساس مدارک و شواهد موجود بنا باشد. باین ترتیب که نقاشی های اصلی به صورت راهنمای چیدن رگه های جدید مورد استفاده قرار گرفته و به عنوان معیار و ضابطه‌ای دقیق و صحیح برای این کار از آنها بهره برداری گردید».

در ادامه گزارش به تثبیت و تمیز کردن و لایه برداری نقاشیها پرداخته شده که از آوردن آن در اینجا به دلیل طولانی شدن مطلب خودداری می شود.

* از سال 1354 چندین گزارش تعمیرات و هم چنین برنامه ای در دست است فعالیت چشمگیری که از دو یا سه سال پیش آغاز شده بود، همچنان ادامه دارد.

در این سال برنامه تعمیراتی برای بنا در دو قسمت مربوط به معماری ساختمان و نقاشی تهیه شده که امضای غلامرضا محمودی، مسئول دفتر فنی سازمان حفاظت در قزوین را دارد. برنامه تعمیرات شامل: 1- احیای پله های رابط به طبقه دوم در ضلع شمال شرقی به صورت اصلی آن.

2- برداشتن و آزاد کردن لایه های نقاشی شده در دوره های مختلف و رسیدن به قشر مطلوب و نگهداری آن، می باشد. مجموع اعتبار در نظر گرفته شده 000/500/1 ریال است. چهار قطعه عکس نیز ضمیمه این برنامه مرمتی است.

(لازم به توضیح است ، برنامه هایی که در هر سال نوشته شده اند، اجرای آن مربوط به نیم سال دوم یا سال آینده بوده است).

در همین سال به گزارشی از آقای ترکمان به عنوان سرپرست کارگاه تعمیراتی چهلستون قزوین بر می خوریم که مربوط به فعالیت های صورت گرفته در سه ماهه اول سال 1354 است. وی با اشاره به اینکه ادامه کار لایه برداری در اطاق گوشواره شمال غربی (اتاق ها) شروع گردیده، بقایای مواد الحاقی باقی مانده روی لایه قاجاری این اتاق برداشته شد.

در حین انجام لایه برداری در اطاق G کار ]برداشتن مواد ریز الحاقی روی نقاشی‌ها[ در دیوان شمالی (H) نیز شروع گردید در حالی که سه ایوان دیگر در این زمان هنوز بسته ‌اند. این ایوان را از الحاقات آزاد کرده اند. لایه برداری جبهه های خارجی بنا تا رسیدن به نقاشی و رسیدن به آجر برای احیای نمای اصلی، از جبهه جنوبی شروع شده است.

از آقای نعمت الهی متخصص تعمیرات نقاشی بناهای تاریخی نیز گزارش از فعالیت تعمیراتی شش ماهه اول سال 54 وجود  دارد، که در واقع تکرار همان گزارش های اشاره شده پیشین است.

* در حالی که کار تعمیر بنا در حال انجام بوده، برنامه‌ای برای ادامه مرمت موزه قزوین نوشته شده که مربوط به سال 1355 (2535 شاهنشاهی) می‌باشد. در این برنامه ابتدا اشاره شده که تعمیرات اساسی آن انجام یافته وتعمیر نقاشی ها نیز در حال اجرا می‌باشد. و اما برنامه های پیشنهادی از این قرار است:

1- برداشتن دیوارالحاقی سمت شرق و مرمت نقاشی ها و گچبری در این ایوان.

2- ادامه تعمیرات نقاشی.

3- ترمیم قسمتی از شیروانی و قاب های طبقه دوم.

مجموعاً 000/500/1 ریال برای آن هزینه برآورد شده است. که قاعدتاً باید در سال 56 برنامه مذبور به اجرا در آمده باشد. اما گزارشی در این زمینه بدست نیامد.

* در سال 1357 یک صفحه گزارش شامل دو بخش صدمات وارده و برنامه تعمیراتی برای عمارت چهل ستون وجود دارد که در ذیل آن یادداشتی دستی با امضاء و بدون نام ذکر شده: « در مورد چهل ستون که باید فکر اساسی کرد و یک برنامه جامع برایش تهیه دید و به اجراء در آورد، تا بحال شوخی کرده ایم». در ابتدا می‌خوانیم:

الف- صدمات

1- متلاشی شدن پایه های باربر اصلی  

2- وجود الحاقات و دخل و تصرفاتی که هیئت کلی بنا را تغییر داده است

3- وجود گرد و خاک و غبار توام با چربی روی لایه های گچی

ب- عملیات مرمتی

1- برداشتن دیوارهای الحاقی بین درگاه های طبقه هم کف

2- انجام شمع بندی های ضروری

3- تمیز نمودن پی ها و دنبال کردن گرده اصلی بنای صفوی

4- چیدن پایه ها به شیوه اصلی و تقویت جرزهای متلاشی شده

5- تمیز کردن لایه های گچی در گوشه شمال غربی

* در سال 1358 به دو گزارش که اولی برنامه پیشنهادی مرمت و دومی تصویب برنامه و در نظر گیری 000/000/10 ریال بودجه برای اجرای طرح به امضای مهندس باقر آیت الله زاده شیرازی است. گزارش اول که به قلم آقای مهندس مجابی می باشد، حاوی نکات جالبی است که به چهار بخش تقسیم می شود:

1- تشریح وضیعت بنا و آسیب ها

2- برنامه مرمت پیشنهادی

3- هزینه ها

4- پیشنهاد کاربری مناسب

در بخش اول آمده است: «در محوطه باغ جعفرآباد که با نقشه ای شطرنجی شکل به باغات کوچک تر تقسیم شده بود، عمارات متعددی وجود داشته که در واقع یک محله سلطنتی را تشکیل می داده، از جمله این عمارات از هشت بهشت قزوین یاد می‌شود. با توجه به تشابه زیاد بنای موزه فعلی با عمارت هشت بهشت اصفهان، شاید یکی از اسامی آشنا و مقرون به حقیقت برای این بنا همان هشت بهشت باشد.»

«نقاشی های باقی مانده در این بنا شامل سه دوره اصلی و چند دوره فرعی است. دوره‌های اصلی را می توان چنین نام گذاری کرد: صفویه اولیه،  صفویه متاخر و قاجاری، دوره ها فرعی هم در زمان صفویه و هم در زمان قاجاریه در بعضی نقاط بنا به چشم می خورد.»

«بنا در دو طبقه احداث شده ولی طبقه دوم آن با وضع فعلی تفاوت زیادی داشته است. بنا از یک تالار مرکزی و اطاق ها و ایوان‌های چهار گانه اطراف تشکیل شده و بر روی جرزهای قطوری احداث گردیده که در ارتفاع نعل درگاه ها با چند ردیف کلاف چوبی عمود بر هم به یکدیگر بسته شده اند.»

«وضع پی سازی بنا خوب است و فقط رطوبت زیاد باغ، نشست هایی را در بعضی نقاط موجب شده است. زلزله و دخل و تصرفات متوالی به این عمارت لطمات زیادی وارد آورد، ولی با تعمیراتی که بر روی آن انجام گرفته به طور اساسی رفع خطر شده است.»

برنامه عملیات استحکامی بدین شرح است:

- اتمام کلاف کشی های افقی و عمودی

- ترمیم طاق ها و طاق بندهای اطاق های چهار گانه اطراف

- ترمیمات موضعی پی ها و دفع رطوبت از آنها

- ترمیم نعل درگاه ها

- تکمیل جرزهای آجری

- ترمیم فرش کف

- ترمیم نماهای خارجی و قوس ایوان ها

- مرمت نازک کاریهای داخل

- تکمیل و مرمت تزئینات

و پیش بینی شده که برنامه فوق طی دو فصل تعمیراتی (دو سال) قابل اتمام است. برای هر فصل 000/000/5 ریال هزینه برآورد می شود.

اما در بند چهارم می خوانیم: «این بنا از لحاظ اهمیت مطالعاتی که دارد و همچنین تقدمی که با سایر آثار صفوی دارا می باشد، می تواند یکی از مراکز مطالعات هنری دوره صفویه در نظر گرفته شود. بطوری که محققینی که در این موضوع کار می کنند به این مرکز مراجعه کنند و ضمن بازدید از خود بنا و تزئینات آن، مدارک دیگری که در این محل جمع آوری گردیده در اختیار آنها قرار داده شود.

مخصوصاً لازم به یادآوری است به علت ظرافت و آسیب پذیری بیش از حدی که این بنا دارا می باشد، نباید عملکردهایی از قبیل نمایشگاه، موزه و غیره به آن تحمیل نمود. به عکس، با وجود نقاشی های دوره های مختلف می توان پذیرفت که خود بنا عملاً موزه ای از نقاشی دوره صفوی و قاجاریست.»

* ادامه فعالیت تعمیراتی، همچنان در سال 1359 در حال انجام بوده است. یک برگ برنامه مرمت در سربرگ سازمان ملی حفاظت آثار باستانی ایران و یک گزارش مصور نسبتاً مفصل که توسط آقای سیامک کشاورز، باستان شناس دفتر فنی قزوین نوشته شده، امضای آقای مهندس مجابی به عنوان تنظیم کننده طرح را در پای خود دارد.

برنامه مرمت چهل ستون با پیش بینی 000/000/2 ریال اعتبار شامل این موارد است:

1- اتمام کانال کشی بنا

2- مرمت طاق اطاق های جنوب غربی و شمال شرقی

3- مرمت پوشش شیروانی طبقه دوم و ترمیم کارهای چوبی

4- مرمت قوس های چهارگانه ایوان ها

5- تکمیل اندود گچ نماهای داخلی

6- برداشتن الحاقات مضر

7- احیای تناسبات نماهای داخلی و خارجی مطابق وضع اصلی

8- تثبیت و ترمیم نمای داخل و خارج بنا

9- احیای فرش کف

و در گزارش نوبت عملیات مرمتی که آقای کشاورز تهیه نمودند، دستاوردها و مشاهدات پس از لایه برداری بدین شرح بیان شده که: «نقاشی های بدنه خارجی عمارت چهل ستون نیاز به پاک کردن، تزریق و تثبیت دارد. این تزئینات کلاً شامل مینیاتورها و نقش های اسلامی و خطاطی است که مینیاتورهای اصیل دوره اول صفوی به نظر می رسد. آثاری از تزئینات جاسازی شده نیز در گوشه جنوب غربی موجود است که احیاناً به صورت قبه های طلایی بوده، موجود است.

یک ازاره تزئینی به ارتفاع تقریبی یک متر، نمای بیرونی و را دور می زده است و این ازاره از ایوان های چهار گانه عبور کرده است. باین لحاظ می توان فضای تزئینی داخل ایوان ها را نیز جزو نمای خارجی عمارت به حساب آورد.

این تزئینات بوسیله سایبان های عمیق چوبی از برف و باران محفوظ نگه داشته می‌شده است. این ازاره در حال حاضر در دست تعمیرات است و در گوشه هایی که کلاف عمودی عبور می کند، قسمتی از اسلیمی ها برداشته و سپس در جای خود نصب می‌شود.»

سایر کارهای انجام یافته در بخش حفاظت از تزئینات عبارتند از:

1- لایه برداری از نقاشی های داخل عمارت

2- گونی بونیکس کردن ترک های ستون ها و سقف عمارت

3- الگو برداری از روی مینیاتورهای موجود جهت مطالعه دقیق در عناصر و شیوه این نقاشی‌ها. در شرح عوامل تزئینی و نوع آنها، به نقاشی های دیواری و مینیاتوری که دارای مضامینی از طبیعت و انسان است، بوسیله رنگ های زیبا و آب طلا تزئین شده، اشاره شده است. همچنین بنا درب های خاتم کاری و اروسی‌های زیبایی داشته که اکنون موجود نیست و در سال 1334 از تزئینات این بنا لایه برداری شده و آثار نقاشی دوره های مختلف نمایان گردید.»

در بخش دیگری که به اظهار نظر رئیس دفتر فنی اختصاص دارد، توضیحات قابل ذکری درباره ویژگی و آسیب های سازه‌ای به همراه چاره اندیشی در این باره، آمده است که در اینجا ذکر می شود: «بنای چهل ستون در دوره های مختلف دستخوش تغییرات عمده ای شده است که چه در دوره صفویه و چه بعد از آن پادشاهان و امرای وقت هر یک به دلخواه خود دخل و تصرفاتی در بنا به عمل آورده اند، روی این اصل این بنا استحکام خود را تا حدودی از دست داده است که مخصوصاً پوسیدن کلاف‌های چوبی سرتاسری افقی که هر طبقه را مهار می کرد، مزید بر علت شده است.

لیکن غیر از دخل و تصرفات انسانی و پوسیدگی کلاف ها عامل مهم دیگری موجب خرابی نبوده است. زیرا جنس زمین زیر پی سازی و نوع مصالح و ملات و اسلوب اسکلت بنا به اندازه لازم مقاوم و مطلوب است. در حال حاضر برای از بین بردن خطراتی که بنا را تهدید می کند، بایستی به عوامل زیر توجه داشت:

1- جبران پوسیدگی کلاف های افقی در هر طبقه

2- جلوگیری از نفوذ آب های جاری باغ به زیر پی

3- احیای جرزهایی که در گذشته تراشیده شده اند

4- دوخت و دوز طاق ها و تویزه ها و قوس ها

5- ایجاد یک سیستم کلاف عمودی

6- و بالاخره مرمت اساسی طبقه فوقانی.

* برنامه مفصل مرمت بنای چهل ستون در سال 1360 که همراه با توضیحاتی درباره آسیب شناسی است، عکس های آن همان گزارش تعمیرات سال پیش است. این برنامه را که آقای مهندس مجابی در دفتر فنی سازمان در زنجان و قزوین تهیه کرده، به طور کلی به همراه شرح لازم، شامل موارد زیر است. و در ضمن 000/500 ریال اعتبار جهت خرید مصالح پیش بینی شده است.

به منظور کم کردن رطوبت قشر رسی زیر بنای چهل ستون و همچنین دفع آبهای جاری زیر زمین که به زیر پی ها از شمال به جنوب نفوذ می کند، احداث:

1- کانال زه کشی دور تا دور بنا ضروری است. 30% از این کانال در جبهه شمالی احداث خواهد شد.

2- مرمت تویزه ایوان های چهار گانه به علت شکستن قوس ها، در برنامه قرار دارد. در حال حاضر سه دهنه از این قوس ها از زیر با دیوارهای الحاقی گرفته شده است که پس از دوخت و دوز ترک های تویزه و تقویت آنها بوسیله قوس کمکی از پشت دیوارهای الحاقی برداشته خواهد شد. در سال جاری این عملیات در مورد یک دهنه انجام خواهد یافت.

3- شیروانی طبقه دوم به علت شکستن بعضی از اضلاع چوبی و همچنین پوسیدگی ورق ها احتیاج به مرمت دارد.

4- بنای چهل ستون در طول زمان دچار دخل و تصرفات متعدد و زیان آوری بوسیله پادشاهان و حاکمان شده است که در نتیجه اسکلت آجری بنا از هم گسسته است؛ ناچاراً عناصر الحاقی چندی نیز به آن افزوده شده، اینک برای احیای معماری اصیل آن و برداشتن الحاقات ضرورت دارد که در درجه اول یک پارچگی بنا و پیوند   عناصر اسکلت اصلی آن تامین گردد و به همین منظور دو رشته کلاف افقی در سطح طبقه بالا و نیم طبقه زیر نصب شده که با کلاف های عمودی در کنج به هم پیوسته شده اند. در سال جاری یک رشته کلاف افقی نیز در سطح فوندانسیون در برنامه قرار دارد و 30% آن همراه کانال زه کشی اجرا خواهد شد. این کلاف بتن آرمه خواهد بود. همچنین سه رشته کلاف عمودی باقی مانده است که آنها نیز تکمیل خواهد شد.

5- مرمت نقاشی های داخلی 90% به پایان رسیده است و مابقی احتیاج به تزریق موضعی و پاک کردن در سطوح کوچکی دارد. لذا ایجاد زمینه ساده و خنثی (از نظر رنگ) به عنوان متن تمام نقاشی های موجود محسوب می شود، در برنامه قرار دارد. و از ایوان غربی شروع و به میزان 30% کار تمام خواهد شد.

6- دیوارهای الحاقی و هم چنین پنجره های الحاقی که در زیر تویزه های چهارگانه قرار دارند، بایست برداشته شوند. در سال جاری یک دهنه از این دیوارها آزاد خواهد شد.

7- نماهای خارجی در حال حاضر دارای نقاشی و چند قاب مینیاتور می باشد که این نقاشی ها و مینیاتورها بایست مرمت و حفظ شوند در حالی که خطوط آجری نما نیز احیا می گردد. عملیاتی که در این زمینه انجام خواهد شد، مرمت نقاشی های بدنه شرقی همراه با تزئینات هزاره بنا خواهد بود.

8- دو قاب مینیاتور شمالی در سال جاری تثبیت خواهند شد.

9- به منظور مرمت و تقویت  پی سازی آجری بنا و هم چنین دفع رطوبت از کف در اطاق مرکزی تا روی سنگ چین پی، خاک برداری و پس از اجرای عملیات تقویتی و مطالعات، کف آجرفرش می شود.

10- نقاشی های داخل ایوان شمالی در سال جاری تمیز و تثبیت خواهند شد.

در گزارش ماهیانه فعالیت تعمیراتی که به تاریخ مهرماه 1360 می خوانیم:

1- کلاف کشی عمودی به طول 10 متر

2- گچ کاری نمای خارجی 4 مترمربع

3- تمیز کردن نقاشی های نمای خارجی 1 مترمربع

4- نصب نقاشی های نمای خارجی 1 مترمربع

* اوایل سال های دهه 60 را باید اوج کارهای مرمتی و بخصوص استحکام بخشی در موزه چهل ستون دانست. که در حال مرور آن هستیم. برنامه سال 1361 نیز تقریباً مانند سال قبل نسبتاً مفصل و در شش بند به شرح زیر است:

1- ایوان های شرقی و غربی و جنوبی با یک تیغه آجری و نصب ارسی های قدیمی که در حدود بیست سال پیش مسدود شده اند، پس از مرمت کارهای گچی و نقاشی داخل ایوان ها، جا دارد که این تیغه های الحاقی برداشته شوند و قوس جلوی ایوان که اکنون شکسته است، احیا و برای حفاظت ایوان از باران و باد و…  از پرده استفاده شود. 30% کار در سال آینده اجرا خواهد شد.

2- کانال زه کشی در قسمت شمالی احداث شده که پس از پوشش و کامل کردن کلاف عمودی و افقی به طرف جبهه جنوبی ادامه می یابد. 20% کار در سال آینده اجرا می شود.

3- ایوان شمالی به طور کلی احتیاج به مرمت کارهای گچی از قبیل پاک کردن و تحکیم لایه‌ها و تزریق و لایه برداری و غیره دارد. 35% کار در سال آینده اجرا می‌شود.

4- در ایوان غربی نمونه ایجاد یک زمینه ساده برای قطعات باقی مانده از گچ کاری و نقاشی های باقی مانده قدیمی اجرا شده است که طبق این نمونه در سایر قسمت ها عمل خواهد شد. 20% کل کار در سال آینده اجرا می شود.

5- خرپای چوبی پوشش طبقه فوقانی پوسیدگی هایی دارد که باید تعویض و مرمت شود و همچنین توفال کوبی زیر و پوشش شیروانی نیز نیاز به مرمت اساسی دارد. در سال جاری مرمت های موضعی خیلی ضروری انجام خواهد شد.

6- تالار طبقه هم کف و ایوان های چهارگانه پس از پی بندی آماده فرش خواهد شد. در سال جاری 40% کل کار اجرا خواهد شد.

* آقای مهندس مجابی برنامه ای را در سال 1362 برای بنای چهل ستون تهیه کردند که از نظر کمیته بررسی کلاً تایید شد و با اعتبار 000/500 ریال به اجرا در آمد. در این برنامه، تصاویری از فعالیت های سال پیش ارائه شده است.

توضیح برنامه بدین شرح است:

1- کانال زه کشی تا میزان 90% به اتمام رسیده است و 10% بقیه در سال جاری به اتمام خواهد رسید.

2- یک پارچگی پی آجری بنا بوسیله یک کلاف بتنی که با کلاف های فلزی قائم کاملاً گیردار شده است، تامین شده و 10% آن باقیست که در سال جاری به اتمام می‌رسد.

3- لوله کشی سیستم حرارت مرکزی نیاز به اصلاحاتی دارد که در سال  جاری توسط اداره کل موزه ها با همکاری دفتر فنی قرار است به پایان برسد.

4- ایجاد یک زمینه ساده برای نقاشی های تعمیر شده ضرورت دارد که با استفاده از استاد کاران متخصص اصفهان، در سال جاری 50% آن به پایان خواهد رسید.

5- کف موزه بوسیله قطعات پیش ساخته سبک بتنی، کف سازی می شود.

به طوری که آثار بدست آمده در زیر کف کاملاً محفوظ و هوای بین کف قدیم و کف سازی جدید بوسیله کانال زه کشی تهیه گردد، از قطعات بتنی پیش ساخته دیگری که در حاشیه دیوارها بدون ملات نصب می شوند به عنوان پا طاق استفاده می شود. این کف سازی به نحوی پیش بینی می شود که در صورت لزوم کلاً جمع آوری گردد. روی این کف کاشی اخرایی فرش خواهد شد.

در گزارش نوبت تعمیرات این بنا، سال 1362 می خوانیم که کلیه موارد پیش بینی شده در برنامه پیشنهادی به انجام رسیده که و در واقع در پایان این فصل کاری، تقریباً کلیه عملیات مرمت استحکام سازه‌ای، جلوگیری از رطوبت صعودی و تاسیسات بنا به اتمام رسیده و بقیه موارد و احتیاجات باید پی گیری شود.

* برنامه مرمت سال 1363 به دو مورد اشاره دارد:

1- ادامه مرمت زمینه نقاشی های داخلی                2- ادامه کف سازی

در ادامه به صورت تفصیلی تر توضیح داده شده که:

1- در بخش هایی از نما که نقاشی ها و زیرسازی آن به کلی فرو ریخته است و همچنین در قسمت های احیا شده بافت آجری بنا، ایجاد زمینه خنثی با گچ به ترتیبی که نمونه آن در سال های گذشته اجرا شده، ضروری است. در این زمینه فقط خطوط اصلی تقسیم بندی نما و قاب سازی ها نشان داده می شود؛ لیکن زمینه با رویه زبری که پیدا خواهد کرد و همچنین با رنگ خنثی خاکی خود مشخص خواهد شد.

2- کف‌بنا همانطور که ازسال گذشته تصویب‌شد، با شن پرشده و بوسیله کاشی‌های بدون لعاب اخرایی مفروش خواهد شد.

* در برنامه پیشنهادی سال 1365 که توسط آقای مهندس مجابی تهیه شده، و کمیته بررسی نیز آن را تایید نموده، چنین می خوانیم:

* 1- زمینه خنثی گچی به عنوان متن تزئینات نقاشی مرمت شده در سال جاری با استفاده از گچ کاران با تجربه سایر دفاتر فنی ادامه پیدا می کند. در صورتی که از همکاری کارگران سایر دفاتر به صورت مامور استفاده گردد، تالار پایین آماده بهر‌برداری می شود.

2- ایوان های چهارگانه بوسیله چادر برزنت از نفوذ عوامل مخرب جوی محفوظ می گردد.

3- شیروانی عمارت موزه کاملاً فرسوده و خطرناک است که به دلیل نبودن اعتبار کافی، هر ساله بطور موضعی تعمیراتی در آن انجام می شود.

1- مرمت قاب های چوبی در قسمت غربی طبقه فوقانی زیر شیروانی، 2- مرمت و تعمیر کف تالارها، 3- ایجاد زمینه ساده گچی، از فعالیت های مرمتی سال 1366 در موزه چهل ستون است.

* سال 1367، در جریان فرآیند نسبتاً طولانی هر ساله مرمت عمارت چهل ستون، برای نخستین بار، دامنه کار مرمت از بنا به محوطه (باغ) کشیده می شود که پس از آن نیز ادامه می یابد. ضمن اینکه مرمت بنا هم چنان در حال پیشرفت است. در گزارش مصور این سال که برخلاف گزارش های پیش بدون توضیحات است، اشاره به این موارد دارد:

1- ادامه مرمت و تعمیر کف  تالارها و ایجاد زمینه ساده گچی

2- برداشتن الحاقات طبقه هم کف تالار

3- شروع عملیات دیوار چینی شامل: هره چینی و اندود سیمان و بند کشی ضلع‌های شمالی و شرقی

4- عملیات تراشیدن سنگ برای محوطه سازی

* کارهای اساسی ساماندهی و مرمت محوطه اطراف عمارت در واقع از سال 1368 به طور جدی آغاز و به انجام می رسد. در گزارش نوبت تعمیراتی که آقای مهندس مجابی در این سال تهیه کرده اند، به این موارد بر می خوریم:

1- انجام عملیات خاک برداری جهت کف سازی ضلع شرقی باغ موزه

2- انجام عملیات خاک برداری قسمتی از ضلع جنوب‌غربی جهت احداث انباری‌موزه

3- تعمیر و احیای جوی آب محویطه باغ موزه

4- مرمت ایوان ها و تالار هم کف و ایجاد زمینه ساده گچی

5- ساختن دیوار سنگی به ارتفاع یک متر جهت کف سازی فرش ضلع شرقی و شمالی باغ موزه

6- انجام عملیات سنگ فرش ضلع شرقی باغ موزه

7- فرش کاشی دستشویی حیاط باغ

* با نگاه به گزارش تعمیرات سال 1369 در می یابیم که مراحل نهایی کار در محوطه در حال انجام بوده و مرمت یا بازسازی بدنه داخلی بنا نیز در حال انجام است که تشریح عملیات بدین شرح است:

1- انجام کف سازی و سنگ فرش محوطه باغ موزه در ضلع شمال غربی آن

2- گودبرداری و خاک برداری ضلع جنوبی باغ موزه جهت ایجاد گنجینه اموال فرهنگی

3- نصب داربست فلزی در فضای داخلی تالار هم کف جهت تعمیرات ضروری و بازسازی طبقه هم کف

4- اندود ساده گچ و ترک های سقف، رنگ آمیزی روی اندود گچ پایه های ضلع شرقی و گرفتن ترک های پشت نقاشی ستون های ضلع غربی تالار هم کف موزه

5- تمیز نمودن تابلو دوره قاجار و فیکس بستن زیر تابلو، خط کشی گل میخ های تالار هم کف موزه

6- دیوار چینی در محل گود برداری ضلع شرقی محل احداث گنجینه اموال فرهنگی

* همانطور که می دانیم، در سال 1369 زلزله سختی در منطقه رودبار و منجیل وارد آمد که خسارات زیادی را به بار آورد و دامنه آن به شهرهای اطراف از جمله قزوین نیز کشیده شد. به طوری که بناهای تاریخی این شهر از تبعات زلزله در امان نماندند. سردر عالی قاپو دچار شکست نسبتاً عمیقی شد، به طوری که پس از آن عملیات تعمیراتی و استحکام بخشی اساسی در مورد آن به اجرا در آمد. (که در فصل مربوط به سردر عالی قاپو در همین پروژه به آن اشاره شده است) اما با نگاه به محتویات گزارش‌های مرمت سال 1370 و سال های پس از آن، هیچ نشانه و اشاره‌ای از تغییر در ساختمان عمارت چهل ستون بر اثر زلزله مشاهده نمی شود و این نشان می دهد که عملیات استحکام بخشی سازه ای در این بنا موفقیت آمیز بوده است.

1- ادامه عملیات دیوار چینی گنجینه اموال فرهنگی در ضلع جنوبی باغ موزه

2- ادامه فیکس و بستن زیر تابلو تالار هم کف موزه

3- مرمت و احیای حوض آب قسمت جنوبی بنا

4- ساخت قسمتی از سنگ فرش محوطه

مجموع کارهایی بود که در نیمه اول سال به انجام رسید و در نیمه دوم سال، با ادامه عملیات یاد شده بالا، بخشی از سنگ فرش محوطه نیز ساخته شد.

* در شش ماهه اول سال 1371، کار در دو بخش شیروانی و نقاشی قسمت داخلی به قرار زیر ادامه یافت:

1- برداشتن ورق های پوسیده و زیر سازی جهت مرمت قسمتی از شیروانی بنا

2- مرمت شیروانی قسمت مذکور

3- انجام ضد زنگ کل شیروانی

4- فیکس و مرمت قسمتی از تالار هم کف

5- مرمت تابلوی نقاشی ناصرالدین شاه قاجار.

* در شش ماهه دوم سال کار شیروانی استمرار داشته، ضمن اینکه بخش دیگری از دیوار ضلع شرقی گنجینه اموال فرهنگی ساخته. قسمت دیگری از نقاشی های طبقه هم کف نیز فیکس شده گزارش اول به امضای آقای مهندس مجابی و گزارش دوم به امضای محمد مهدی رضاپور می باشد.

* مراحل پایانی مرمت عمارت چهل ستون عمدتاً به ساماندهی محوطه در سال 1372 اختصاص دارد. که به طور کلی عبارتند از:

1- انجام جدول بندی و ساخت سنگ فرش پیاده روهای باغ چهل ستون

2- مرمت و بازسازی قاب های چوبی سقف راهروی بیرونی طبقه دوم

* آخرین مرحله کار مرمت کاخ چهل ستون قزوین در این دوره، در سال 1373 با اعتباری بالغ بر 000/850/2 ریال، مانند سال های پیش، زیر نظر آقای مهندس مجابی به انجام رسید که شامل:

1- ساخت و نصب درب بزرگ چوبی نمای شمالی، جنوبی، شرقی و غربی طبقه هم کف.

2- ادامه استحکام بخشی و تثبیت لایه های نقاشی شده طبقه هم کف بوده است.

ساختمان عمارت دیگر برای بهره برداری از آن به عنوان موزه آماده شده و مشکل استحکام سازه ای و کالبد‌ی ندارد. اما مرمت و تثبیت تزئینات نقاشی قاعدتاً، باید ادامه یافته باشد زیرا کار زمان بر و ظریفی است.

روش ها و نوع مداخلات مرمتی در عمارت کاخ چهل ستون قزوین

1- تغییر کارکرد

الف- بنا/  در نظر گرفتن کاربری موزه هنرهای زیبای قزوین، برای عمارت که بعد عملاً به موزه اشیاء تاریخی تبدیل شد.

ب- محوطه/  تبدیل محوطه اطراف بنا به باغ تفریحی عمومی برای شهر.

2- مرمت کالبدی

الف- استحکام بخشی سازه ای/  با کلاف کشی های فلزی عمودی و افقی و گیردار کردن آن به فندانسیون بتنی افقی در پی، برای کمک به حفظ سازه ساختمان و جلوگیری از درهم رفتگی پایه ها در اثر فرسودگی مصالح، عمل مقاوم سازی در برابر زلزله و عوامل دیگر به انجام رسید. دوخت و دوز ترک های تویزه های اصلی بنا.

ب- جلوگیری از عوامل آسیب رسان/  ایجاد کانال های زه کشی در اطراف پی برای پیش گیری از رطوبت بالا رونده، ترمیم و بازسازی شیروانی و ناودان ها به این خاطر که برف و باران به داخل بنا نفوذ پیدا نکنند.

ج- تکمیل یا تعویض بخش‌های فرسوده/  مانند تعویض بخش عمده‌ای از شیروانی، تخته کوبی زیر سقف یا تکمیل برخی پایه های طبقه هم کف.

د- حذف و افزودن/  حذف الحاقات بی ارزش زمان قاجار و پهلوی مثل الحاقاتی در ایوان ها، تالار هم کف یا پله ارتباطی. حذف برخی از عناصر برای رسیدن به طرح اصلی بنا در دوره صفویه بوده است.

ر- مرمت و تثبیت تزئینات و بدنه/  لایه برداری از روی نقاشی های صفوی یا قاجاری و تثبیت آنها، برداشتن برخی نقاشی ها در حین مرمت استحکامی و نصب مجدد آنها. برداشتن برخی نقاشی های زمان قاجار که مینیاتورهای ارزشمند صفوی در زیر این لایه قرار داشته اند.

3- ساماندهی

الف- محوطه/  طراحی و محوطه‌سازی و باغچه‌بندی و ایجاد پیاده روها و محل‌های نشستن و راه های آب و دیوارسازی. ترمیم و بازسازی عناصر قدیمی مثل حوض و آب نما.

ب- شهری/  سر و سامان بخشی سبزه میدان روبروی عمارت چهل ستون، تبدیل خیابان سواره شمالی به پیاده به منظور حفظ و تعریف هویت و کارکرد شهری عمارت به عنوان عنصری تاثیر گذار.

چشم انداز کلی به مرمت عمارت چهل ستون قزوین

از سال 1334-1373 خورشیدی

1334- اختصاص کاربری موزه هنرهای زیبای قزوین به طبقه هم کف عمارت- لایه برداری اولیه برای تعمیرات موضعی بدنه و نصب برخی پنجره ها.

1347- بازکردن کف طبقه دوم برای استحکام بخشی و آزاد کردن بار سقف طبقه زیر- حذف پله های ساخته شده پس از سال 1300 در ایوان شمالی و برخی افزوده‌های آن زمان.

1352- کلاف کشی آهنی در اطاق گوشواره جنوب غربی- انتقال باز سقف به روی پایه ها در سالن مرکزی طبقه هم کف (؟).

1353- استحکام بخشی سازه ای در تالار مرکزی طبقه هم کف با جایگزین نمودن کلاف فلزی به جای کلاف چوبی پوسیده اصلی- باز گرداندن بعضی دهانه ها به وضعیت اولیه- تثبیت و لایه برداری و تمیز نمودن نقاشی ها.

1354- لایه برداری از روی نقاشی های اتاق گوشواره شمال غربی، ایوان شمالی و جبهه های خارجی.

1355- احیای پله اصلی بنا در ضلع شمال شرقی- لایه برداری از نقاشی ها.

1356- برداشتن دیوار الحاقی ایوان شرقی هم کف- ترمیم موضعی قسمتی از شیروانی- ادامه تعمیرات نقاشی.

1357-

1358- برداشتن دیوارهای الحاقی بین درگاه های طبقه هم کف و چیدن پایه ها به شکل اصلی و تقویت جرزها- تمیز کردن لایه های گچی در گوشه شمال غربی.

1359- کلاف کشی عمودی و افقی- کانال کشی برای دفع رطوبت- شروع ترمیم فرش کف- ادامه لایه برداری و مرمت نقاشی ها و نازک کاری داخل.

1360- شروع مرمت قوس های اصلی ایوان ها- کانال کشی برای دفع رطوبت- ادامه فرش کف- ادامه لایه برداری و مرمت تزئینات و اندود نما.

1361- مرمت تویزه یکی از ایوان ها- ایجاد کلاف بتن آرمه در زیر پی و کلاف عمودی- کانال کشی در جبهه شمالی ترمیم اضلاع چوبی شیروانی- احیای نمای خارجی بنا- تثبیت نقاشی ایوان شمالی- ایجاد زمینه خنثی گچی برای نقاشی ها.

1362- آزاد کردن ایوان های شرقی و غربی از الحاقات و ترمیم شکستگی قوس- ادامه کانال کشی در جهت جنوبی- ترمیم پوسیدگی خرپای چوبی طبقه دوم.

1363- اتمام کلاف کشی بتنی افقی و اتصال به کف قائم- اتمام کانال زه کشی- تعمیر سیستم حرارت مرکزی- کف سازی- ایجاد زمینه گچی- (اتمام مرمت اساسی و استحکام بخشی سازه‌ای بنا).

1364- ادامه کف سازی- ایجاد زمینه خنثی گچی.

1365- حفاظت از ایوان ها با نصب چادر برزنت- ایجاد زمینه خنثی گچی به عنوان متن تزئینات.

1366- مرمت کف تالارها- مرمت قاب های چوبی طبقه فوقانی- ایجاد زمینه گچی.

1367- ادامه مرمت کف تالارها- برداشتن نهایی الحاقات طبقه هم کف- ایجاد زمینه گچی- دیوار چینی دور باغ.

1368- مرمت نهایی ایوان ها و تالار هم کف- ایجاد زمینه گچی- ادامه ساخت دیوار محوطه- تعمیر جوی آب محوطه- سنگ فرش ضلع شرق باغ- خاک برداری در ضلع جنوب غربی باغ برای ساخت گنجینه اموال فرهنگی- ساخت دستشویی در حیاط.

1369- اندود و رنگ آمیزی بدنه - گرفتن ترک های پشت ستونهای ضلع غربی تالار هم کف- تمیز نمودن تابلوهای قاجاری- کف سازی سنگ فرش ضلع شمال غربی باغ- دیوار چینی در گنجینه اموال فرهنگی.

1370- فیکس کردن تابلوها در تالار هم کف- ادامه سنگ فرش محوطه- ادامه دیوار چینی در گنجینه اموال فرهنگی- مرمت حوض جنوبی بنا.

1371- مرمت اساسی شیروانی- فیکس نقاشی در تالار هم کف- مرمت تابلوی ناصرالدین شاه.

1372- مرمت قاب های چوبی سقف راهروی بیرونی طبقه بالا- انجام جدول بندی و ساخت سنگ فرش پیاده روهای باغ.

1373- ساخت و نصب درب بزرگ چوبی برای دهانه های ایوان های چهار طرف هم کف- ادامه استحکام بخشی و تثبیت نقاشی طبقه هم کف.

اگر بخواهیم نظری کلی به مجموع عملیات مرمتی انجام شده در عمارت کاخ چهل ستون بیافکنیم، مقاطع زمانی خاصی وجود دارد که اهداف و روش هایی تا رسیدن به مرمت نهایی عمارت دنبال شده است. که با توجه به تغییر مدیریت ها و افراد یا اعتبارات و برنامه های پیش بینی شده قابل طرح می باشند.

* از سال 1334 تا 36، عمارت به صورت سردستی برای موزه شدن، آماده شد. و در سال 1347 عملیات گسترده‌تری که به حذف برخی الحاقات مضر و باربرداری و استحکام بخشی انجامید، به اجرا در آمد.

* سال 1352 و 53 به صورت جدی به استحکام بخشی سازه ای در تالار مرکزی توجه شد و فعالیت ارزشمندی در مورد لایه برداری و آشکار نمودن نقاشی ها و تمیز نمودن آنها در طبقه هم کف صورت گرفت.

* اما از سال 54 تا 58، تعمیرات موضعی و حذف برخی الحاقات در برنامه کاری قرار داشت. ضمن اینکه لایه برداری از روی نقاشی ها و تثبیت تابلوها انجام می شد.

جدی ترین برنامه عملیات استحکام بخشی سازه ای، با ایجاد کلاف های فلزی و بتنی و ترمیم و دوخت و دوز عناصر سازه‌ای از سال 59 تا63 به طوری جدی پی‌گیری و به اتمام رسیده ضمن اینکه رطوبت زدایی و برداشتن الحاقات نیز در جریان بود. طی این سال‌ها، همچنان کار لایه برداری و تثبیت نقاشی ها و پژوهش معماری و تزئینات ادامه می‌یافت.

* با اطمینان از استحکام اسکلت بنا در سال های پیش، از سال 64 تا 66، کف سازی‌ها، تثبیت نقاشی ها و تکمیل اندودهای بدنه و نیز تعمیرات موضعی در حال انجام بود.

* مراحل نهایی کار مرمت، تکمیلی از سال 67 تا 73، با ساماندهی محوطه، دیوارسازی و باغچه بندی و ساخت پیاده رو در باغ به مورد اجرا گذاشته شد. این در حالی بود که کماکان هنوز تعمیرات ساختمان با کف سازی های داخلی، تکمیل بدنه‌ها و مهم تر از همه مرمت و تعویض شیروانی در حال انجام بود. با اتمام کار مرمت، عمارت به طور کامل تحویل موزه شد.

الزامات بلوک های دیواری ساخته شده با بتن سبک گازی

الزامات بلوک های دیواری ساخته شده با بتن سبک گازی

-1 بلوک های هوادار اتوکلاوشده با بتن سبک گازی، قابلیت استفاده در دیوارهای غیر باربر داخلی و خارجی را دارند. شایان ذکر است که محدودیتهای کاربری این بتن ها، با توجه به رده مقاومتی آ نها تعیین می شود.

-2 بتن های گازی از نظر رده مقاومتی به سه دسته با مقاومت های مگاپاسکال 2 /5 ،5/00 ، 7 /5 تقسیم می شوند. هم چنین از نظر جرم حجمی خشک، این بتن میتواند دارای جرم حجمی اسمی  400 تا 800 کیلوگرم بر متر مکعب باشد

-3 بلوکهای بتن گازی باید دارای ویژگیهای استاندارد ملی ایران به شماره 8593 باشند.

-4 جهت جلوگیری از تغییر شکل های نسبی در دیوار و اندود و در نهایت ، کاهش احتمال ترک خوردگی، باید  جمع شدگی ناشی از تغییرات رطوبت به حداکثر /020  درصد محدود شود

-5 ملات های به کار گرفته شده جهت اجرای دیوار با بلوک های بتن سبک گازی می بایستی دارای مشخصات فنی مطابق استانداردهای شماره  706-1‌ و‌ 706-2 موسسه استانداردهای ملی ایران باشد.

 -6 تمهیدات لازم جهت عدم مشارکت دیوارهای حاصل از بلوک های بتن سبک گازی، در‌رفتار‌لرزه ای سازه ضروری است.

-7 تأمین الزامات مربوط به نفوذپذیری، دوام، سیکل های ذوب شدگی و یخ زدگی و تشعشات ماوراء بنفش جهت دیوارهای خارجی ضروری است.

-8 با توجه به جذب آب نسبتاً زیاد این محصول، رعایت ضوابط به محافظت دیوارها از تماس مستقیم با آب و یا چرخه های تر و خشک شدن الزامی می باشد.

-9 رعایت استانداردهای مربوط به الزامات زیست محیطی و بهداشتی الزامی است.

-10 ضخامت حداقل دیوار و یا ضخامت عایق حرارتی تکمیلی باید به گونه ای باشد که الزامات مبحث‌19 ‌مقررات ملی ساختمان جهت صرفه جویی در مصرف انرژی برای دیوار‌خارجی‌را تأمین نماید.

-11 رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان و مسکن‌ در‌خصوص‌حفاظت ساختمان ها در مقابل حریق و هم چنین الزامات نشریه شماره 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با در نظر گرفتن ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی عنصر ساختمانی الزامی است.

-12 صدابندی هوابرد جداکننده های بین واحدهای مستقل و پوسته خارجی ساختمان می بایستی مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان تأمین گردد.

-13 اخذ گواهینامه فنی برای محصول تولیدی، پس از راه اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

آزمایش اندازه گیری نیروی محرکه القایی تولید شده در سیم لوله با میدان متغیر

تئوری آزمایش

ولتاژ و جریانی که در اثر تغییرات میدان مغناطیسی حاصل می­شود نیروی محرکه و جریان القایی نامیده می­شود و پدیده­ای که منجر به تولید این کمیت­ها می­باشد القای الکترومغناطیسی نامیده می­شود. اگر حلقه رسانایی درون میدان مغناطیسی B قرار گیرد شار مغناطیسی که از درون این حلقه می­گذرد عبارت است از:

(1)

که در این رابطه A مساحت حلقه است. در اینجا فرض شده است که سطح حلقه بر میدان مغناطیسی عمود است.

اگر میدان B ثابت بماند شار  ثابت می­ماند. وقتی که میدان مغناطیسی و در نتیجه شار گذرنده از درون سیم­پیچ با زمان تغییر کند، نیروی محرکه و در اثر آن جریان القایی در سیم­پیچ ایجاد می­شود. بزرگی و جهت آن بر اساس قانون فارادی عبارت است از:

(2)

هر گاه سیم­پیچ از N1 حلقه تشکیل شده باشد آنگاه خواهیم داشت:

(3)

 و به این ترتیب در می­یابیم که می­توان با تغییر میدان مغناطیسی جریان القایی تولید کرد.

وقتی که جریان I در سیم­پیچ بزرگ بر قرار باشد میدان مغناطیسی حاصل از عبور جریان I که در درون سیم­پیچ بزرگ ایجاد می­شود عبارت است از:

(4)

در این رابطه N2 تعداد دورهای سیم لوله بزرگ و L طول آن است و  ضریب نفوذ پذیری میدان مغناطیسی است.

در این آزمایش از سیم­پیچ بزرگ به عنوان مولد میدان مغناطیسی اولیه استفاده می­شود که با عبور جریان متغیر با زمان I(t)، در درون آن می­توان یک میدان متغیری ایجاد کرد. جریان متغیر در این آزمایش توسط یک منبع تغذیه که می­تواند یک تابع موج مثلثی ایجاد کند تأمین می­شود و می­توان خروجی آن را کنترل کرد. این دستگاه می­تواند در بازه 2/0 تا 2/2 آمپر بر ثانیه کار کند.

نیروی محرکه U القا شده هر یک از این سیم­پیچ­ها از رابطه زیر به دست می­آید.

(5)

بنابراین نیروی محرکه القایی با آهنگ تغییر جریان  متناسب است.

شرح آزمایش

آزمایش اول: نیروی محرکه القایی بر حسب تابعی از سطح مقطع

خروجی منبع نزدیک 3 آمپر و آهنگ تغییر جریان روی 1 آمپر بر ثانیه قرار داده شد. سپس دکمه ON/OFF فعال شد و به کمک نرم افزار Cassy تغییرات جریان در سیم­پیچ اولیه و نمودار تغییرات ولتاژ در سیم­پیچ ثانویه استخراج شدند و در بازه­های مناسب رسم گردیدند.

نتایج زیر برای هر یک از سیم­پیچ­ها در جدول زیر ثبت گردیدند.

جدول1

	U (V)	Imax	سطح مقطع سیم­پیچ
008/1	297/0	901/2	50×50
009/1	1555/0	919/2	50×30
006/1	1125/0	9085/2	50×20

آزمایش دوم: ولتاژ القایی به صورت تابعی از تعداد حلقه­ها

در این آزمایش از سیم­پیچی با مقطع 50×50 میلیمتر که دو دسته با سیم­پیچ با دورهای 100 دور و 200 دور دارد استفاده شد. در هر مرحله یکی از آنها مورد استفاده قرار گرفتند. در این حالت جریان خروجی مولد نزدیک 3 آمپر و  بر روی 1 آمپر بر ثانیه قرار داده شد.

نتایج در جدول2 آورده شده­اند.

جدول2

	U	Imax	تعداد دور سیم­پیچ
008/1	097/0	892/2	100
005/1	197/0	913/2	200
008/1	297/0	901/2	300

آزمایش سوم: ولتاژ القایی به صورت تابعی از فرکانس تغییرات میدان

از آنجایی که میدان مغناطیسی توسط جریان گذرنده از سیم­پیچ بزرگ تأمین می­شود و این جریان از منبع موج مثلثی به دست می­آید با تغییر میدان می­توان نیروی محرکه القا شده در سیم­پیچ ثانویه را تغییر داد. در این حالت از سیم­پیچ با مقطع 50×50 میلیمتر با 300 دور استفاده شد. آزمایش با فرکانس­های مختلف تکرار شد و نتایج در جدول 3 ثبت شدند.

جدول3

U	Imax
22/0	9145/2	8/0
29/0	901/2	1
34/0	892/2	2/1
47/0	8905/2	6/1

رسم نمودار ولتاژ بر حسب سطح مقطع (داده­های جدول 1):

رسم نمودار ولتاژ بر حسب تغییرات تعداد دور سیم­پیچ ثانویه (داده­های جدول 2):

رسم نمودار ولتاژ بر حسب  (داده­های جدول3):

به دست آوردن رابطه 5:

آیا از استفاده آرماتورهای زنگ زده در بتن باید اجتناب نمود ؟

آیا از استفاده آرماتورهای زنگ زده  در بتن باید اجتناب نمود ؟

میزان مجاز زنگ زدگی میلگرد جهت استفاده در بتن چقدر است؟

بر خلاف تصور عامه (و قشر عظیمی از مهندسین ما) زنگ زدگی آرماتورها به هیچ عنوان باعث کاهش چسبندگی بتن با فولاد نمی شود.

آیین نامه بتن ایران (آبا) در مورد زنگ زدگی می نویسد:

4-8-1 میلگردهای فولادی را باید در محلهای تمیز و عاری از رطوبت انبار کرد تا از زنگ زدگی و کثیف شدن سطح آنها جلوگیری گردد.

4-8-2 میلگردهایی که تا حد پوسته شدن زنگ زده باشند بویژه میلگردهایی که بطور موضعی و عمیق دچار خوردگی شده اند، بدون انجام آزمایش و حصول اطمینان از انطباق مشخصه های آنها با مشخصه های مورد نظر و در نظر گرفتن کاهش احتمالی سطح مقطع ، قابل استفاده در بتن آرمه نمی باشند.

بنابراین مطابق آیین نامه بتن ایران در صورتی که زنگ زدگی منجر به پوسته شدن و یا خوردگی عمیق نشده باشند مصرف آرماتور در بتن بلامانع است.

دراین دومورد ممنوعیت نیز بحث بر سر آن است که آیا میزان کاهش سطح مقطع منجر به کمتر شدن میزان سطح مقطع مورد نیاز در طراحی شده است یا خیر؟

بسیاری از اعمال نظر های سلیقه ای مربوط به بند اول میشود که در آن تاکید شده باید از زنگ زدگی میلگرد جلوگیری  نمود.  اما همانگونه که مشاهده میشود ،حکم ممنوعیت مصرف تنها برای میلگردهای پوسیده صادر میگردد.

این آیین نامه در فصل هشتم خود میگوید:

8-1-4-4 : میلگردها نباید در معرض هیچگونه آلودگی با اثر زیان آور بر چسبندگی آنها از قبیل گل، روغن و سایر پوششهای غیر فلزی مضر قرار گیرند.

این بند در خصوص زنگ زدگی صحبت نمیکند لیکن به عنوان یک قاعده کلی میگوید: میلگرد"نباید در معرض هیچ نوع آلودگی با اثر زیان آور بر چسبندگی" قرار گیرد. اما آیا زنگ زدگی کامل قشر رویه آرماتور موجب کاهش چسبندگی می گردد . در ظاهر بله اما به نظر میرسد که آزمایشات صورت گرفته بر روی آرماتور های زنگ زده خلاف این نظر را دارند. که در ادامه به بررسی و بازگوی پاره ای از این آزمایشات خواهیم پرداخت.

آیین نامه بتن ایران "آبا" در فصل هشتم آورده است:

8-1-4-5 : میلگردها نباید در معرض خوردگی ، به میزانی که به کاهش سطح آنها منجر شود قرار گیرد.

در این بند آیین نامه به صراحت معیاری برای "نباید" خود بیان کرده است.

مشکل اینجاست که مرسوم شده با مشاهده آرماتورهایی که سطح رویه آنها دچار زنگ زدگی گردیده از برس کشی و در مواردی که زنگ منجر به پوسیدگی شده باشد سند پلاست را لازم میدانند . گرچه مورد دوم مطابق مقررات و الزامی است لیکن برای آرماتور زنگ زده ، برس نزدن بهتر از برس زدن است.

دومین مرجع تصمیم گیری در خصوص بتن، مبحث نهم مقررات ملی ساختمان میباشد.

در زیر بررسی میکنیم که آیا این مبحث استفاده از آرماتور زنگ زده را ممنوع ساخته است؟

فصل چهارم این مبحث نهم می نویسد:

9-4-13-1 : میلگردهای فولادی را باید در محلهای تمیز و عاری از رطوبت و گل وخاک و سایر آلودگی ها نگهداری کرد تا از زنگ زدگی و کثیف شدن سطح آنها جلوگیری شود.

همانگونه که مشاهده میشود این بند تکرار تلفیق دو بند 4-8-1 و 8-1-4-4 آیین نامه آبا می باشد. و مطلب تازه ای ندارد.

9-4-13-3: میلگردهای پوسته شده باید ماسه پاشی و پس از برآوردن ضوابط مذکور در بندهای 9-4-7 و 9-4-8 مصرف شود ، رفع پوسته ها با استفاده از برس سیمی و سایر روشهای مشابه مجاز نیست.

9-4-8-2 : در مورد میلگرد هایی که تا حد پوسته شدن زنگ زده باشد به ویژه میلگرد هایی که به طور موضعی و عمیق دچار خوردگی شده باشند باید پس از ماسه پاشی آزمایشات (الف) و (ب) بر روی نمونه های آنها انجام شود.

الف)آزمایش و کنترل مجدد موارد مذکور در بندهای 1 تا 5 فوق.(بند های 1 تا 5 مربوط به مشخصات مکانیکی میلگردها می باشد.

ب)اندازه گیری مجدد قطر اسمی میلگردها و مطابقت آن با رواداریهای مذکور در استاندارد 3132 ملی ایران.

همانگونه که مشاهده می شود مبحث نهم نیز ممنوعیتی برای استفاده از آرماتورهایی که به طور سطحی زنگ زده اند قایل نشده است.

اما چرا آیین نامه استفاده از آرماتورهای زنگ رده را ممنوع نکرده است؟

توضیح زیر از کتاب "دستنامه اجرای بتن" ¹   جهت روشن کردن مطلب انتخاب شده است:

" 3-5 حمل و انبار کردن آرماتورها

آرماتورها باید به روشی حمل و انبار شوند که دچار خمیدگی در خارج از صفحه شکل داده شده نگردند. آنها نباید مستقیما روی زمین انبار شوند.انبار کردن آرماتورهای فولادی در فضای باز باعث زنگ زدگی آنها در بیشتر موارد میشود. مناسب بودن آرماتورهای زنگ زده موضوع بحث برانگیزی طی سالهای گذشته بوده است.

مطالعات انجام شده تا سال 1920 نشان می دادند که یک لایه نازک زنگ یا پوسته اکسیدی محکم به جای اثرات زیان آور بر روی چسبندگی بین فولاد و بتن ، عملا باعث بهبود خواص چسبندگی  فولاد می گردد.

پس از جنگ جهانی دو سری مطالعات اساسی نتیجه مذکور را مورد تایید قرار داد.B.R.C.A  آمریکا مجموعه وسیعی از آزمایشات انجام داده و به این نتیجه دست یافت که حمل ونقل معمولی به خودی خود تمهید کافی برای آرماتور با سطح زنگ زده است و عملیاتی چون ماسه پاشی ، برس زدن آرماتور یا تمیز کردن توسط کرباس باعث ایجاد سطح چسبندگی بهتر نخواهد شد.

آزمایشات انجام شده در دانشگاه ویرجینیای غربی نیز تایید نمود که زنگ آرماتورها اثر معکوس بر روی چسبندگی ندارد.

هنگامی که آرماتور به نحو بسیار بدی زنگ زده باشند، سطح مقطع عرضی ممکن است به میزانی کاهش یافته باشد که آرماتورها جهت استفاده مناسب نباشند. این امر را میتوان با تمیز کردن و وزن نمودن یک قطعه از آرماتور جهت اطمینان از براورده شدن مشخصات کنترل نمود.

آزمایش بتن به وسیله پالس اولتراسونیک

آزمایش بتن به وسیله پالس اولتراسونیک

آزمایش بتن به وسیله پالس اولتراسونیک :

یکی از آزمایشات غیر مخرب برای بتن می باشد. اساس این آزمایش بر مبنای سرعت حرکت موج درون مواد می باشد که هرچقدر مواد سخت تر باشند سرعت حرکت موج در آنها بیشتر است.

با انجام این آزمایش نتایج زیادی را در مورد بتن خواهیم گرفت ، از آن جمله :

-        مدول دینامیکی الاسیسیته و ضریب پواسون بتن

-        مقاومت فشاری بتن

-        همگن بودن بتن

-        تغییرات خواص بتن حاصل از گذشت زمان

-        نقایص بتن

هدف آزمایش :

تعیین مقاومت یک نمونه بتن بوسیله پالس اولترا سونیک

وسایل مورد نیاز :

ترازو ، کولیس ، دستگاه اولتراسونیک ، گریس ، جک فشاری

شرح آزمایش :

نمونه هایی از بتن را که قبلا تهیه کرده بودیم را برای انجام این آزمایش انتخاب می کنیم. این نمونه ها مکعب های با ابعاد 15 سانتی متر می باشند. دستگاه اولترا سونیک را روشن می کنیم و طول نمونه ها را به آن می دهیم. و همچنین نتایجی را که از آزمایش چکش اشمیت به دست آورده ایم به آن می دهیم. دو طرف مقابل نمونه را با مقداری گریس آغشته می کنیم و مولد های پالس را در دو طرف آن قرار می دهیم. دکمه شروع را می زنیم ، دستگاه سرعت موج و مقدار مقاومت را نشان می دهد. در ابتدا مقداری نوسان دارد ولی پس از گذشت مقداری زمان ، به سرعت ثابتی می رسد. نتایج را از دستگاه قرائت می کنیم.  

نتایج آزمایش :

آزمایش بر روی نمونه 1 :

مقدار واقعی مقاومت ( زیر جک )

آزمایش بر روی نمونه 2 :

مقدار واقعی مقاومت ( زیر جک )

طراحی نهایی تیرها, تعیین مقادیر فولاد در مقاطع بحرانی و تعیین نقاط قطع فولاد.

طراحی نهایی تیرها, تعیین مقادیر فولاد در مقاطع بحرانی و تعیین نقاط قطع فولاد.

بنظور تسهیل در امر طراحی و ساخت و آرماتورگذاری تیرها, فولادگذاری تیرها برای 4 تیپ در هر طبقه طراحی شده است. با توجه شکل صفحة بعدی, این تیپ ها عبارتند از: تیپ 1 تیرهای محور 1 و 4 هستند و تیپ 2 تیرهای محور 2 و 3 ,تیپ 3 تیرهای محورهای A و H و تیپ 4 تیرهای محورهای B, C, D ,E, F, G  هستند. با استفاده از منحنیهای پوش تیرها مقادیر نهایی حداکثر برش, لنگر پیچشی,لنگر مثبت وسط دهانه و لنگر منفی تکیه گاهی برای هر یک از تیپ های فوق بدست آمده است و طراحی براساس آنها صورت گرفته است.

طراحی بر مبنای حالت حدی نهایی براساس آیین نامة بتن ایران انجام گرفته است. همانطور که در ادامه ملاحظه خواهد شد بعلت ابعاد بزرگ تیر, در هیچ مقطعی نیازی به آرماتور فشاری نخواهد بود مگر برای تحمل لنگر پیچشی وارد بر مقطع. ولی در هر مقطع 2Ф12  آرماتور فشاری غیرمحاسباتی بمنظور کاهش تغییرشکلهای بلند مدت و ایجاد تکیه گاهی برای خاموتها استفاده شده است.

اغلب تیرهای بتن مسلح در مناطقی که نیروی برشی زیاد می باشد, توسط خاموتهای قائم U شکل یا میلگردهای طولی مایل(اوتگا) یا ترکیبی از هر دو مسلح می شوند. آرماتورهای برشی نه تنها مقاومت برشی را از طریق انتقال مستقیم نیروی برشی افزایش می بخشند, بلکه با بهبود عمل قفل و بست بین دانه ای و عمل شاخه ای فولادهای طولی اصل, باعث ازدیاد مقاومت برشی می شوند. بعلاوه این گونه میلگردها سبب یکپارچگی ناحیة فشاری بتن و همچنین بهبود شکل پذیری تیر بوسیلة جلوگیری از گسترش ترکهای قطری می گردند. در نتیجه از خرابیهای ناگهانی جلوگیری کرده و ایجاد آگاهی قبل از خرابی می نمایند. طبق آئین نامة بتن ایران, کلیة مقاطعی که در فاصله ای کمتر از d از بر داخلی تکیه گاه قرار دارند, می توان برای تلاش برشی Vu که در مقطعی بفصلة d وجود دارد, طراحی کرد. درطراحی خاموتها برای جذب نیروی برشی از خاموتهای قائم استفاده شده و از میلگردهای مایل بعنوان یک عامل اطمینان استفاده شده است.

در هر تیر فاصلة اولین خاموت از لبة تکیه گاه برابر با 50 میلیمتر است, و تا 1 متر از بر تکیه گاه(بدون در نظر گرفتن خاموت اول) بمنظور رعایت ضوابط شکل پذیری بالا در تیرها از 8 خاموت(خاموت ویژه) به فاصلة 115 میلیمتر , و در بقیة طول تیر خاموت بفاصلة 230 میلیمتر استفاده شده است. و حداقل قطر تمامی این خاموتهای ویژه 8 میلیمتر است.

برای رعایت ضوابط شکل پذیری بالا از آرماتورهای طولی بقطر حداقل 12 میلیمتر استفاده شده است و در تمام طول آنها از تنگ استفاده شده است. همچنین در نقاط قطع میلگردها خاموتهای اضافی بقطر 10 میلیمتر بفاصلة 115  میلیمتر در طول 345 میلیمتری نقاط قطع بکار برده می شود.

بمنطور ایجاد فضای لازم بین میلگردها برای عبور بتن و جلوگیری از ایجاد حفرات هوا در زیر آنها, حداقل فاصلة بین میلگردها برابر با 148 میلیمتر می باشد و در میلگردهای چند لایه, فاصلة آزاد بین لایه ها 30 میلیمتر اختیار شده است و میلگردهای لایة فوقانی درست روی میلگردهای لایة تحتانی قرار گرفته اند.

در مواردی که تلاش پیچش قابل ملاحظه ای بر مقطع اثر می کند, از خاموتها پیچشی به همراه خاموتهای برشی استفاده شده است. بمنظور مقابله با این پیچش آرماتورها طولی که بطور یکنواخت حول محیط مقطع توزیع شده اند, علاوه بر میلگردهای خمشی در نظر گرفته می شوند.

بعنوان مثال برای طراحی تیرهای تیپ 2 واقع در طبقة همکف داریم:

این تیپ شامل 14 تیر است که در امتداد محورهای  2 و 3 قرار گرفته اند. برای طراحی گامهای زیر را انجام می دهیم,

گام اول:تعیین تلاشهای نهایی حداکثر:

با توجه به منحنیهای پوش تیرها داریم

(لنگر مثبت وسط دهانه)MU+=95.567 KN.m

(لنگر منفی تکیه گاهی)M U- =-166.086 KN.m

(نیروی برشی نهایی در تکیه گاه)VU=199.25 KN

(لنگر پیچشی نهایی در تکیه گاه)TU=0.976 KN.m

گام دوم:طراحی آرماتورهای طولی خمشی وسط دهانه:

  محاسبة ظرفیت خمشی مقطع

با توجه به ملایم بودن شرایط, مقدار 40 میلیمتر بعنوان پوشش در نظر می گیریم که در نتیجه d=500-40=460mm خواهد بود.

ملاحظه می شود که Mr>Mu پس به فولاد فشاری نیاز نمی باشد. پس فولاد کششی را طراحی می کنیم.

کنترل درصد فولاد حداقل و حداکثر

ملاحظه می شود که مقدار درصد فولاد قابل قبول بوده و As=640.8 mm2 بعنوان میلگرد طولی مثبت در نظر گرفته می شود.

گام سوم:طراحی برشی و پیچشی:

مقادیر VU و TU در مقاطع بحرانی که همان بفاصلة d=460mm از بر ستون یا برستون برای تیرهای کناری محاسبه می شوند. چون مقدار نیروی محوری در تیرها خیلی ناچیز است مقدار آن برابر صفر فرض شده و از اثر کاهشی آن بر مقاومت برشی بتن صرفنظر شده است.بنابراین داریم:

چون VU>Vc , پس احتیاج به آرماتور برشی محاسباتی خواهیم داشت,

Vs=Vu-Vc=199.25-110.4=88.85 KN

ملاحظه می شود که Vs<4Vc=441.6 KN است, پس ابعاد مقطع کفایت می کند. با داشتن Vs می توان سطح مقطع خاموتهای قائم را از رابطة زیر محاسبه کرد:

(توجه شود که تنگها از نوع فولاد آجدار با fy=300 MPa هستند.)

با توجه به اینکه Vs<0.4Фc√fcbwd=220.8KN می باشد, smax=min(600,d/2)=min(600,230)=230mm

کنترل فولاد برشی حداقل

ملاحظه می شود که فولاد برشی محاسباتی از مقدار حداقل آن بیشتر است.

چون TU<0.25Tcr , پس طراحی برای پیچش ضرورتی ندارد. در نتیجه مقدار خاموت لازم با فرض s=200mm برابر خواهد بود با:

یعنی می بایست از خاموت Ф10 بفواصل 200 میلیمتر در مقاطع بحرانی این تیر استفاده کرد.

گام چهارم:تعیین فولاد طولی نهایی وسط دهانه:

بدلیل عدم نیاز به آرماتور طولی برای مقابله با پیچش, استفاده از 2×Ф22  بعنوان میلگرد کششی در سفرة تحتانی تیر پیشنهاد می شود.

2×Ф22àAs=760.3mm2 > 640.8mm2

گام پنجم:طراحی آرماتورهای منفی تکیه گاهی:

بعلت برعکس شدن جهت لنگر روی تکیه گاه, در این قسمت تار فوقانی به کشش می افتد و باید توسط آرماتورهای سفرة فوقانی تقویت شود,

 محاسبة ظرفیت خمشی مقطع

با توجه به ملایم بودن شرایط, مقدار 40 میلیمتر بعنوان پوشش در نظر می گیریم که در نتیجه d=500-40=460mm خواهد بود.

ملاحظه می شود که Mr>Mu پس به فولاد فشاری نیاز نمی باشد. پس فولاد کششی را طراحی می کنیم.

کنترل درصد فولاد حداقل و حداکثر

ملاحظه می شود که مقدار درصد فولاد قابل قبول بوده و As=1159.3 mm2 بعنوان میلگرد طولی مثبت در نظر گرفته می شود. بدین ترتیب می توان از 4×Ф20 در سفرة فوقانی روی تکیه گاه استفاده کرد.

4×Ф20àAs=1256.6mm2 > 1159.3mm2

بدین ترتیب طراحی نهایی فولادهای  طولی تیرها و مقادیر خاموتها در مقاطع بحرانی در جداول صفحات بعدی آورده شده است. برای محاسبة نقاط قطع فولادها از روش ساده شده استفاده شده است که در نقشه ها اجرائی پروژه آورده شده است.

طراحی با ETABS2000 :

در مرحلة بعدی بمنظور کنترل این محاسبة دستی, از نرم افزار ETABS برای طراحی تیرها استفاده شده است. برای طراحی این سازه از آیین نامة ACI 318-99 و روش طراحی ویژه(Sway Special) استفاده شده است و پس از طراحی و کنترل سازه(Design/Check) میلگردهای طولی(Longitudinal Reinforcing) مورد نیاز و همچنین مقدار خاموت گذاری(Shear Reinforcing) با واحد mm2/mm محاسبه شده است.

مقدار آرماتور و خاموت طراحی شده توسط ETABS در ادامه آورده شده است. بعنوان مثال برای کنترل تیپ 2 طبقة همکف که قبلاً بصورت تشریحی محاسبه شد, ملاحظه می شود که مقدار آرماتور مثبت برابر با 1183.9 mm2 و آرماتور منفی برابر 646.8 mm2 توسط نرم افزار طراحی شده است که نزدیک به مقادیر طراحی شدة دستی هستند.(دستی:1159.3 و 640.8) و بقیة موارد نیز صحت طراحی دستی را تایید می کنند.

(توجه شود که واحدها در نتایج طراحی کامپیوتری KN , mm می باشند.)

الزامات تخته های سیمانی الیافی

الزامات تخته های سیمانی الیافی

بر اساس اسناد و مدارک ارائه شده، رعایت ضوابط زیر برای تخت ههای سیمانی الیافی الزامی است

-1 این محصول قابلیت استفاده برای احداث دیوارهای داخلی و خارجی غیر سازه ای، نما و ورق پوشش بام شیبدار را دارا است.  

-2 رعایت الزامات زیست محیطی در مواد و مصالح به کار برده شده در این محصول الزامی است

-3 رعایت استانداردهای زیر در ساخت تخته های سیمانی الیافی الزامی است.                         ویژگی ها، آزمون های فیزیکی )مشخصات شکل و ابعاد، دانسیته، مقاومت در برابر نفوذ آب(، آزمون های مکانیکی )مقاومت خمشی (، دوام)چرخه یخ زدن- ذوب شدن، چرخه حرارت - بارش، مقاومت در برابر آب گرم، چرخه تر و خشک شدن(و عملکرد در برابر آتش، بر اساس استاندارد 12467 EN

تعیین گردد.

- آزمون مقاومت ضربه برای تخت ههای سیمان مطابق با استاندارد EN 15057 تعیین گردد

- آزمون عبور بخار آب بر اساس استاندارد EN 12572 صورت گیرد.

- تعیین ضریب هدایت حرارتی بر اساس استاندارد  EN 12664 مورد آزمون قرار گیرد.

- تعیین ضریب انبساط حرارتی بر اساس استاندارد EN ISO 10545 صورت گیرد.

- آزمون رفتار محصول در برابر حریق بر اساس استاندارد   EN 13501 انجام شود.

- تعیین مقاومت در برابر صوت بر اساس استاندارد  EN 13986 انجام شود.

- تعیین پایداری بیولوژیکی بر اساس استاندارد EN 3353 صورت گیرد.

4-در اجرای دیوار یا نما، رعایت کلیه تمهیدات از نظر عایقکاری حرارتی و صوتی ضروری است.

-5 در نصب تخته های سیمانی، اجرای زیرسازی مناسب الزامی است.

-6 ضخامت تخته های سیمانی، متناسب با نوع کاربرد و زیرسازی باید تعیین گردد.

-7 در اجرای کلیه اتصالات شامل زیرسازی، نصب تخته های سیمانی به زیرسازی، و نصب زیرسازی به ساختمان باید از پیچ یا پرچ مطابق ضوابط موجود در مقررات ملی ساختمان استفاده شود.

-8 در مجاورت کلیه بازشوها، اجرای پروفیل های زیرسازی افقی و عمودی الزامی است.

-9 درز انبساط بین تخته سیمانی در فواصل مشخص و به میزان معین ، بر مبنای تغییر شکل های ناشی از تنشهای حرارتی، بایستی به نحو صحیح تعبیه گردد.

-10 درز بین تخته های سیمانی باید با مواد و مصالح مناسب)مانند ورق های لاستیکی یا آلومینیومی یا(…   پوشانده شود و بر روی پیچ ها یا پرچ ها باید پس از پوشش دادن با ملات مناسب ، سنباده کاری و رنگ آمیزی گردد.

 -11درز بین نمای اجرا شده با این محصول و ساختم ان در لبه تحتانی طبقه زیرین و لبه فوقانی طبقه آخر باید برای عبور جریان هوا باز باشد.

-12 اتخاذ تدابیر لازم در نصب دیوار و نما به سازه اصلی برای عدم مشارکت در سختی جانبی الزامی است.

 -13رنگ آمیزی تخته های سیمانی نما در هر دو وجه الزامی است، رنگ های مورد استفاده باید مقاوم در برابر شرایط جوی و محیطهای قلیایی باشد.

-14در کلیه مراحل حمل و نقل و نگهداری باید تخته های سیمانی بر روی پالت های چوبی به صورت افقی قرار گرفته و روی آ نها با لایه های نفوذناپذیر مانند نایلون پوشانده شود.

-15 اخذ گواهی نامه فنی برای محصول تولیدی پس از راه اندازی خط تولید کارخانه ، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.

معرفی رشته مهندسی عمران

معرفی رشته

مهندسی عمران

1-  مقدمه :

مجموعه مهندسی عمران یا رشته عمران یکی از رشته­های پر اهمیت و جذاب در مجموعه رشته­های آزمون سراسری است که داوطلب در گروه آزمایشی علوم ریاضی و فنی می­تواند آن را انتخاب کند. پیشرفت سریع جوامع و نیازهای روز افزون آنها به انجام طرحهای مختلف عمرانی از یک طرف و رشد و توسعه علوم مختلف از طرف دیگر، ایجاب می­نماید تا با یک برنامه ریزی صحیح و همه جانبه و پرورش استعدادهای جوان و نیز استفاده بهینه از ابزار و امکانات موجود در جامعه ، گامی بلند  در جهت ترقی و تعالی جامعه برداشته شود.

 2-  اهمیت و ضرورت:

سرپناه از نیازهای اساسی و اولیه نوع بشر است که در دوره­های مختلف زندگی او بصورتهای مختلفی به این نیاز پاسخ داده شده است. انسانهای اولیه از غارها که بصورت طبیعی ساخته پدیده­های زمین شناسی بودند استفاده
می­کردند. ولی آیا انسان بلند پرواز که همواره سعی در بدست آوردن و رام کردن طبیعت دارد، می­توانست به این مکانهای محدود و بی روح بسنده کند؟

انسانها با بکارگیری ابزارهای دست ساز خود و استفاده از منابعی که طبیعت در اختیار آنها قرار می­داد، اقدام به ساخت محلی برای زندگی خود کردند. با پیدایش اولین سرپناه دست ساز بشر پایه و اساس مهندسی عمران بوجود آمد. با بزرگتر شدن جوامع و نیاز آنها به سرپناههای بزرگتر، و تلاش بشر در جهت مهار و رام کردن طبیعت در جهت رفع نیازهای خود همانند ساختن سدها و پلها و ... رفته رفته نقش مهندسی عمران در زندگی بشر پررنگ و پررنگتر شد.

پیشرفتهای بزرگی که امروزه شاهد آن هستیم در سایه آرامش و ایمنی ایجاد شده توسط مهندسی عمران حاصل گردیده­است. مهار قهر طبیعت همانند سیل و زلزله و طوفانهای وحشتناک، هدیه­هایی هستند که مهندسی عمران به جامعه امروزی عطا کرده است. از طرف دیگر راههای ارتباطی که همچون شریانهای حیاتی جامعه هستند، سدهای عظیمی که برق را به ارمغان می­آورند، تونلهایی که دل کوهها را می­شکافند و ... همگی شواهدی بر اهمیت این رشته مهندسی دارند.

در زبان انگلیسی به مهندسی عمران Civil Engineering اطلاق میشود که Civil به معنی تمدن و از همان ریشه کلمه Civilization است. پس میتوان نتیجه گرفت همانطور که از اسم این رشته پیداست، مهندسی عمران یعنی مهندسی تمدن! و تقریبا بیش از سایر رشته­های مهندسی به جامعه نزدیکتر است.

 3-  تفاوت مدرک و شغل مهندس عمران:

ذکر این نکته ضروری است که مهندسی عمران، یک مدرک تحصیلی است که به فرد پس از تحصیل در دانشگاه اعطا میشود، ولی به عنوان شغل به حساب نمی­آید. بلکه بدلیل گسترده بودن حوضه فعالیت دانش آموختگان این رشته، شغلهایی که یک مهندسی عمران میتواند داشته باشد بصورتهای مختلفی طبقه­بندی می­شوند. یک مهندس عمران می­تواند در حوضه پیمانکاری، مشاوره، نظارت و یا اگر دقیقتر به موضوع بنگریم در قسمتهای ساختمان سازی، سدسازی، راه سازی، پالایشگاه و سازههای صنعتی، مدیریت ساخت، سازه­های دریایی و ... فعالیت داشته باشد که سعی خواهم کرد در ادامه مطلب توضیحات بیشتری را در این مورد ارائه نمایم.

رشته عمران در کشور ایران در مقاطع کاردانی، کارشناسی، کارشناسی ارشد و دکترا تدریس می­شود و امکان گرفتن مدرک در هرکدام از مقاطع برای دانشجویان ایرانی وجود دارد. با بالارفتن سطح تحصیلی، بدلیل گسترده بودن زیر مجموعه­ها، زمینه فعالیت محدود و بصورت تخصصی درمی­آید، برای مثال یک دانشجو در دوره کارشناسی عمران، بصورت ضمنی تمام دروس زیر مجموعه­های مختلف را مطالعه میکند و تقریبا با تمام زیر مجموعه­ها بصورت محدودی آشنا می­شود ولی در دوره­های بالاتر فقط یکی از زمینه­ها مورد مطالعه دقیقتر قرار میگیرد. برای مثال درس "اصول مهندسی زلزله" یکی از دروس دوره کارشناسی است که طی آن دانشجویان با اساس زلزله و طراحی در برابر زلزله آشنا می­شوند. اما در دوره کارشناسی ارشد مهندسی زلزله، دانشجویان فقط بصورت تخصصی به مطالعه دقیق زلزله می­پردازند.

در این مطلب بیشتر به معرفی رشته مهندسی عمران یعنی دوره کارشناسی عمران پرداخته می­شود و گرایشهای مختلف آن توضیح داده می­شود.

4-  معرفی اختصاری گرایشهای مختلف مهندسی عمران

4-1- مهندسی عمران – عمران

این رشته قبلا به مهندسی راه و ساختمان موسوم بوده و به منظور تربیت مهندسان طراح ، محاسبه و اجرای پروژه‌های ساختمانی، صنعتی ، راه‌سازی و تاسیسات آبی و نظارت بر حسن اجرای طرحهای عمرانی در زمینه‌های فوق و همچنین همکاری با مهندسان مشاور یا محاسبه در زمینه‌های یاد شده ، به وجود آمده است. قسمت عمده دروس این رشته را مجموعه متنوعی از دروس نظری و پروژه‌های طراحی تشکیل می‌دهد و کنار آنها تعدادی دروس آزمایشگاهی و کارگاهی و نیز دو دوره کارآموزی در طی دو تابستان پیش‌بینی شده است. با توجه به سیاستهای عمرانی و سرمایه‌گذاریهای دولت برای ایجاد ساختمانها، راهها، پلها، سدها، نیروگاههای هسته‌ای و حرارتی ، رفع نیازهای عمرانی در زمینه مسکن و تاسیسات آبی جهت تامین آب آشامیدنی شهرها و روستاها همچنین بازسازی مناطق جنگ‌زده اهمیت این رشته مشخص می‌شود. فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در وزارتخانه‌ها (نظیر وزارتخانه‌های راه‌ و ترابری مسکن و شهرسازی و نیرو) و شرکتهای دولتی و شرکتهای خصوصی و مهندسان مشاور به کارهای طراحی ، محاسبه و اجرا بپردازند. در شرایط حاضر فارغ‌التحصیلان این رشته می‌توانند در دوره‌های مختلف کارشناسی ارشد سازه (آنالیز و طرح سازه‌ها) ، خاک و پی (مطالعه مسائل مربوط به رفتار خاکها و محاسبات پی‌ها) ، راه و ترابری (طرح راهها و شبکه ترابری) ، سازه‌های آبی (طراحی سازه‌های هیدرولیکی و مسائل آبی دیگر در ارتباط با سدها) در داخل کشور ادامه تحصیل دهند.

امکان ادامه تحصیل در دوره دکتری در داخل و در خارج از کشور وجود دارد. دارا بودن دانش قوی ریاضی و فیزیک و توانایی جسمانی از ضروریات این رشته است. حدود 10 درصد از دروس این دوره عملی است و از دروس تخصصی آن می‌توان طراحی سازه‌های فولاد و بتن ، پی‌سازی، مکانیک خاک، مکانیک سیالات، هیدرولیک و تحلیل سازه‌ها را نام برد.

 4-2-  مهندسی عمران – نقشه‌برداری

طرح و اجرای برنامه‌های عمران و مطالعات مربوط به زمین مستلزم وجود اطلاع دقیق مهندسی (مسطحاتی، ارتفاعی، چگونگی) به هنگام به صورت نقشه‌های گوناگون (ترسیمی ، رقمی، تصویری) از منطقه مورد نظر است. مجموعه نقشه‌برداری پاسخگوی این نیازها به گونه‌ای هماهنگ با دیگر رشته‌های عمران است و هدفش تربیت افرادی است که آگاهی علمی کافی و مهارت فنی لازم را در زمینه نقشه‌برداری داشته باشند. داوطلبان ورود به این رشته باید در ریاضیات (هندسه، مثلثات) و فیزیک دوره دبیرستان قوی بوده علاقه‌مندی و آمادگی جسمی (برای کارهای صحرایی و ...) لازم را دارا باشند. بعضی دروس تخصصی این رشته عبارتند از : راه سازی ، تئوری خطاها، جغرافیای ایران ، نقشه‌برداری، ژئودزی (جهت تعیین شکل زمین) فتوگرامتری زمینی و هوایی (عکسهای هوایی) کارتوگرافی، هیدروگرافی (نقشه‌برداری از بستر دریا) ، پروژه و کارآموزی از جمله دروس این دوره است. بعضی تواناییهای فارغ‌التصیلان این رشته عبارتند از:

مدیریت گروههای اجرایی در عملیات نقشه‌برداری ، طرح و برنامه‌های سیستم نقشه، محاسبات و برنامه‌ریزی در زمینه‌های مختلف فنی نقشه‌برداری، تدریس و آموزش در دوره کاردانی (پس از طی دوره مربوط به تعلیم و تربیت).

امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد کارشناسی ارشد در داخل و در سطوح بالاتر در خارج از کشور موجود است. سازمان نقشه‌برداری وزارت برنامه و بودجه ، وزارت راه و ترابری ،‌ وزارت نفت ، سازمان آب ، سازمان بنادر و کشتیرانی،‌ اداره جغرافیایی ارتش و سپاه و بخش خصوصی و ... از جمله محلهای جذب فارغ‌التحصیلان این رشته است.

نظر دانشجویان: این رشته از لحاظ آموزشی با نارسایی‌هایی نظیر کمبود استاد و لوازم کار مواجه است. زیربنای کلیه کارهای عمرانی نقشه برداری است و با توجه به لزوم انجام دادن کارهای عمرانی، فارغ‌التحصیلان آن سریعا جذب بازار کار می‌شوند. داوطلبان باید به سختی کار در بیابان و کوهستان و شرایط سخت نقشه‌برداری توجه داشته باشند.

 4-3- مهندسی عمران – آب

این دوره به منظور تربیت متخصصانی تدوین شده است که بتوانند در زمینه‌های شناخت منابع آب و کنترل و بهسازی کیفیت منابع آب اطلاعات لازم را به دست آورند تا بتوانند در مراحل مختلف طراحی ، نظارت و مدیریت پروژه‌های آب کار کنند. با توجه به اینکه توسعه کشور در زمینه‌های کشاورزی، صنعتی ، عمران و ... بستگی به میزان آب قابل استفاده دارد می‌توان صنعت آب را در ایران در زمره صنایع مادر به حساب آورد. داوطلبان ورود به این دوره باید در دروس ریاضی، فیزیک و شیمی دبیرستان قوی بوده، علاقه‌مندی و استعداد لازم (خصوصا در زمینه طراحی ) را داشته باشند. دروس این دوره به صورت عمومی، پایه ، اصلی ، تخصصی، انتخابی و کارآموزی (کارآموزی صحرایی پروژه تخصصی و کارآموزی تخصصی) است. بعضی دروس اصلی و تخصصی این رشته عبارتند از : مکانیک خاک ، هواشناسی ، هیدرولیک ، آبهای زیرزمینی ، سدهای کوتاه ، پی‌سازی و ...

فارغ‌التحصیلان این دوره تواناییهای لازم را در زمینه‌های مربوط به کارشناسی مطالعه منابع آب ، تاسیسات آبی و سازه‌های هیدرولیکی، کارشناسی آب و فاضلاب و نظارت بر حسن اجرای طرحهای آبی را خواهند داشت. امکان ادامه تحصیل در این رشته تا حد کارشناسی ارشد و بالاتر در داخل و خارج از کشور وجود دارد. سازمان آب، وزارت جهاد کشاورزی ،‌ وزارت نیرو و بخش خصوصی و ... از جمله مراکز جذب فارغ‌التحصیلان این دوره است.

نظر دانشجویان : یکی از امتیازات این گرایش آن است که علاوه بر محاسبات سازه‌ای، وارد محاسبات هیدرولوژی و هیدرولیک نیز شده و بر وسعت کار می‌افزاید.

 بدلیل اهمیت گرایش مهندسی عمران – عمران و اینکه امروزه اطلاق مهندسی عمران بیشتر تداعی کننده این گرایش است، به توضیح جزئیات بیشتری از این گرایش می­پردازیم:

 5-  توضیح کامل گرایش مهندسی عمران – عمران

 5-1- تعریف و هدف

عمران یکی از گرایشهای مجموعه مهندسی عمران است که در مقطع کارشناسی در بسیاری از دانشگاههای معتبر کشور ارائه می گردد.

هدف از این رشته تربیت نیروهای متخصصی است که بتوانند در پروژه های مختلف عمرانی در زمینه های ساختمانی ، راه سازی،پل سازی، سازه ها و بناهای آبی ، جمع آوری  و دفع فاضلاب و … مسوولیت طرح، محاسبه اجرا و نظارت بر اجرا را بر عهده گیرند.

5-2- اهمیت و جایگاه در جامعه

کمتر جایی از یک جامعه و کمتر محلی  از یک منطقه است که فعالیتهای عمرانی به عنوان اولین واساسی ترین نیازهای آن طرح نشود. حتی تمام فعالیتهای صنعتی، کشاورزی، و … نیز به طور مستقیم و غیر مستقیم به این رشته و ابسته اند و از آن سود می برند.

علاوه بر رشد و توسعه جوامع، پیشرفت علم و فن آوری نیز ضرورت پرداختن و توجه دقیق و علمی به کارهای عمرانی و تغییر شیوه های گذشته را آشکار می سازد. فعالیتهای مختلف عمرانی در جهت ایجاد ساختمانها، راهها- پلها، سدها، شبکه های آب رسانی شهرها و روستاها، ساختمانهای خاص نظیر نیرو گاههای هسته ای و حرارتی و .. بخش بزرگی از مجموعه فعالیتهای اقتصادی و تولیدی کشور را به خود اختصاص می دهد به گونه ای که سهم عظیمی از سرمایه گذاری های ملی در طرحهای ساختمانی و صنایع وابسته به آن به کار گرفته می شود.

مجموعه مطالب بیان شده و نیز جذب سریع فارغ التحصیلان این مجموعه در وزارت خانه ها و نهادها  و سازمانهای دولتی و همچنین بخشهای خصوصی نظیر : شرکتهای مهندسان مشاور و شرکتهای ساختمانی و راه سازی و … اهمیت قابل ملاحظه و نیاز خاص به متخصص در این رشته را، حتی در مقایسه با سایر رشته های فنی و مهندسی، به وضوح نشان می دهد .

 5-3- تواناییهای لازم برای داوطلبان این رشته و ادامه تحصیل در آن

برای ادامه تحصیل در این رشته – با توجه به کمیت و کیفیت درسهایی که در این دوره تدریس می گردد – داوطلب باید از توان و دانش برتر در زمینه های ریاضی . فیزیک برخوردار باشد، همچنین توان جسمی، قدرت تجزیه و تحلیل، قدرت تجسم و دقت کافی در مسائل را داشته باشد. شایان ذکر است که بسیاری از کارها و طرحهای عمرانی در خارج از محیطهای شهری بوده و فعالیت نسبتا" زیادی را می طلبد.

5-4- تواناییهای فارغ التحصیلان

همان گونه که اشاره شد، فارغ التحصیلان این رشته می توانند پس از پایان تحصیلات، مسوولیتهای متفاوتی نظیر طراحی، محاسبه ، اجرا و نظارت بر اجرای طرحهای مختلف عمرانی را به عهده گیرند. از جمله می توان به موارد زیر اشاره نمود :

     1- محاسبه، ساخت و اجرا و تا حدودی طراحی ساختمانهای مختلف مسکونی ، اداری و صنعتی اعم از آجری، بتنی وفولادی، نظیر ساختمانهای مسکونی ویلایی ، چند طبقه، آپارتمانها و برجهای بلند و همچنین کارهای ساختمانی اداره ها، مدرسه ها، بیمارستانها، کارخانه ها و مراکز صنعتی، ساختمانها و مراکز ورزشی، تالارهای اجتماعات و …

2 - طراحی، محاسبه و اجرای راهها و جاده های مختلف ارتباطی داخل و خارج شهرها و و روستاها اعم از : راههای شوسه، راههای آسفالته، بزرگ راهها و نیز راه آهن ( شامل مسیریابی، پیاده کردن مسیر، زیر سازی و روسازی).

3-  ساخت و اجرا و در مواردی طراحی و محاسبه انواع پلهای بتنی وفلزی و با دهانه ها و ابعاد و شکلهای متفاوت نظیر : پلهای داخل شهری و روگذرها، پلهای خارج شهری و جاده ها.

4- اجرای سدهای مختلف خاکی و بتنی و نیز بندهای انحرافی و سایر تاسیسات وایسته نظیر تونل یا کانال انحراف آب رودخانه ( جهت اجرای عملیات کارگاهی در ضمن ساخت سد) ، تاسیسات آبگیری از سد و کنترل ارتفاع آب در پشت سد و ...)

5 - اجرای کارهای مربوط به ساماندهی رودخانه ها.

6- طراحی، محاسبه و ساخت خطوط انتقال آب اعم از انواع کانالهای تحت فشار و یا کانالهای با سطح آزاد آب که به منظور انتقال آب از سدها و دریاچه ها و .. . برای مصارف کشاورزی، شرب و صنعتی به منطقه های مورد نیاز و نیز جهت انتقال آب از تصفیه خانه های آب به مخازن آب و از آن جا به مناطق مصرف، ساخته می شوند.

7- ساخت تصفیه خانه های آب و فاضلاب شامل : ساختمانها تاسیسات مربوط ، محوطه سازی و ...

8- طراحی، محاسبه وساخت شبکه های آب رسانی به منطقه های شهری و روستایی جهت تامین آب شرب مورد نیاز افراد و تاسیسات مربوط نظیر : مخازن آب،لوله کشی، انشعابات، و ...

9- طراحی ، محاسبه ساخت شبکه های جمع آوریو دفع آبهای سطحی ناشی از نزولات جوی در خیابانها وسایر منطقه های شهرها و شهر کها و همچنین شبکه های جمع آوری و دفع فاضلابهای خانگی و صنعتی و انتقال آنها به خارج از شهر و تصفیه خانه ها.

10- انجام بسیار از کارهای نقشه برداری که برای کارهای ساختمانی مختلف نظیر: سراه سازی، سد سازی، و  کهبه خصوص برای پیاده نمودن و اجرای دقیق نقشه ها مورد نیاز است، و همچنین تا حدودی کارهای نقشه کشی طراحی و معماری .

5-5- موقعیتهای شغلی و محلهای کار

مراکز مختلفی به صورت مستقیم و غیر مستقیم در فعالتیهای عمرانی نقش دارند که هر یک به تناسب نوع فعالیت خود، اقدام به جذب فارغ التحصیلان این رشته می کنند. 

 وزارت خانه های مسکن و شهر سازی، راه و ترابری ، جهاد سازندگی و نیرو بهصورت گسترده تر و سایر وزارت خانه ها ، اداره ها ، سازمانها، مراکز دولتی و خصوصی نظیر : وزارت خانه های آموزش وپرورش ، کشاورزی، فرهنگ و آموزش عالی،بانکها و ... به صورت غیر مستقیم برای کارهای عمرانی خود مثل طرح محاسبه، اجرا و نظارت بر اجرا، نیاز به استخدام مهندسان عمران دارند. علاوه بر آن، شرکتهای مختلف مهندسان مشاور که در کشور به صورت گسترده  وظیفه طراحی ، محاسبه و نظارت براجرای پروژه های ساختمانی را برعهده دارند، همچنین شرکتهای ساختمانی و را ه سازی دولتی و خصوصی که در اجرای این طرحها فعالیت دارند، تعداد کثیری از فارغ التحصیلان رشته عمران را استخدام می کنند.

5-6- واحدهای درسی

بر اساس مصوبه های شورای عالی برنامه ریزی، دانشجو باید در دوره کارشناسی عمران 14 واحد درسی رابگذراند که 20 واحد آن درسهای عمومی ، 25 واحد درسهای پایه، 8 واحد درسهای اصلی و تخصصی الزامی و 15 واحد درسهای اختیاری است.

     1- درسهای عمومی ،درسهایی است که در تمام رشته های تحصیلی دانشگاهی و در دوره های کارشناسی و کارشناسی ارشد پیوسته ب صورت مشترک ارائه می گردد و دانشجو موظف به گذراندن آنهاست، نظیر معارف اسلامی، فارسی و زبان خارجی .

درسهای پایه به درسهای گفته می شود که در غالب رشته های هم گروه ( نظیر گروه فنی و مهندسی ) و بخصوص در گرایشهای مختلف یک رشته، بهصورت مشترک تدریس شده، اساس و پایه درسهای اصلی و تخصصی را تشکیل می دهد نظیر ریاضی عمومی ،معادلات دیفرانسیل وفیزیک.

درسهای اصلی و تخصصی الزامی عبارت از درسهایی است که دانشجو را در زمینه تخصصی مربوط آموزش داده،او را برای انجام وظایف خاص در زمینه کارهای خویش در جامعه آماده می­سازد ، نظیر " رسم فنی و نقشه کشی ساختمان " ، " سازه های بتن آرامه " و " سازه های فولاد " . گذراندن این درسهای تخصصی الزامی است.

درسهای اختیاری ، عبارت است از : مجموعه درسهایی که اگر چه تخصصی است، اما دانشجو می تواند با توجه به علاقه شخصی و برنامه ای که برای اینده خود دارد و همچنین نظر استاد راهنما در گروه و با هماهنگی شورای آموزشی گروه، تعدادی از آنها را انتخاب نماید : نظیر : " ماشین الات ساختمان " ، اصول مهندسی ترافیک " و بناهای آبی " .

الف ) درسهای پایه

13 واحد از درسهای پایه در زمینه ریاضی است، شامل " ریاضی عمومی " ، " معادلات دیفرانسیل " ، " محاسبات عددی و آمار " و " احتمال مهندسی " که پایه درسهای تخصصی در مهندسی عمران را تشکیل می دهد ومکمل ریاضیاتی است که در دوران دبیرستان و در رشته ریاضی – فیزیک خوانده می شود. برای موفقیت در این درسها، دانشجو باید تلاشهای فکری و علمی قابل ملاحظه ای انجام دهد.

همچنین درسهای " فیزیک در زمینه های حرارت " ، " مکانیک " و الکتریسته " و " مغناطیس " و یز درس " برنامه نویسی رایانه" – که در آن دانشجو با رایانه و زبانهای برنامه نویسی رایانه آشنا می شود وبه برنامه نویسی به زبان فرترن تسلط پیدا می کند – از جمله درسهای پایه هستند.

ب ) درسهای اصلی و تخصصی الزامی

این درسها که بسیاری از آنها به یک دیگر وابسته اند و بعضی پیش نیاز درس دیگر است، دانشجو در طول نیم سالهای مختلف تحصیلی آنها را انتخاب ومی گذراند. دراین جا خلاصه ای از مطالب مطرح شده در بعضی از درسهای تخصصی الزامی را ارائه می کنیم .

رسم فنی و نقشه کشی ساختمان : در درس " رسم فنی و نقشه کشی ساختمان " ، دانشجو با اصول کلی رسم فنی و نمایش قطعه ها به صورت تصویری آشنا شده، پس  از شناخت علائم قرار دادی در نقشه های ساختمان و نقشه های تاسیسات برقی و مکانیکی، چگونگی رسم نقشه های مختلف و خواندن نقشه های ساختمانی  را فرامی گیرد.

اصول مبانی معماری و شهر سازی : در این درس که پس از درس فنی و نقشه کشی گذراندنه می شود، دانشجویان با نظریه های معماری ونقش مهندسان معماری در جامعه آشنا شده، چگونگی ارتباط بین فضاهای مختلف در انواع ساختمانها نظیر ساختمانهای مسکونی ، کودکستان، مدرسه ، کتابخانه ، بناهای صنعتی و درمانگاه وبیمارستان را فرا می گیرند.  همچنین مطالبیدر مورد مفاهیم اولیه شهر سازی و جوامع روستایی و شناخت طرحهای هادی و تفصیلی و منطقه ای در مورد فعالیتهای عمرانی شهری، در این درس ارائه می گردد.

استاتیک، مقاومت مصالح ،تحلیل سازه ها : در این درسها که به ترتیب در نیم سالهای مختلف ارائه می گردد، تعادل سازه های مختلف دراثر بارها ونیروهای وارده بر آنها مورد مطالعه قرار گرفته، چگونگی محاسبه سازه هایی همچون خرپاها بیان می شود. سپس به بررسی نیروهای داخلی به وجود آمده دراثر بارهای خارجی وروشهای تعیین آنها در قسمتهای مختلف سازه پرداخته ، ضمن تعیین مشخصه های هندسی قطعه های مختلف، مقاومت آنها را در مقابل نیروهای محوری و برشی همچنین خمش و پیچش مورد بررسی و تجزیه وتحلیل قرار می دهد.

همچنین در درس" تحلیل سازه ها " ، روشهای محاسبه تغییر مکان سازه ها و تحلیل سازه های پیچیده تر نظیر : " تیرهای سراسری " " قابهای" وساختمانهای بلند ( برج)، به دانشجو آموزش داده می شود.

اصول مهندسی زلزله : شناخت علتهای وقوع زلزله ، چگونگی سنجش قدرت زلزله، چگونگی تخریب و راههای کاهش پیامدهای آن، و روشهای تحلیل سازه های مختلف در برابر زلزله جهت مقاوم سازی آنها  به خصوص برای منطقه های زلزله خیز ایران از اهمیت  خاصی برخوردار است کهدر درس " اصول مهندسی زلزله " مورد بحث قرار می گیرد.

سازه های بتن آرمه و پروژه : بسیاری از ساختمانها وسازه ها نظیر ساختمانهای چند طبقه ،پلها و .. با بتن و بتن مسلح ساخته می شود و در موارد دیگر نیز حداقل برای ساخت قسمتهایی از سازه نظیر پی و فوندانسیون ( شالوده ) و..  از بتن استفاده می گردد. در درس " سازه های بتن آرامه " با استفاده ازاصول فراگرفته شده در تحلیل سازه ها، واکنش قطعات بتنی نظیر تیرها، ستونها، قابها، و صفحات ساخته شده از بتن مسلح تحت تاثیر انواع مختلف بارگذاری وترکیبات آنها مورد بررسی قرار گرفته، با توجه به خواص مکانیکی بتن و فولاد و ایین نامههای مختلف ،ابعاد قطعه ومیزان فولاد لازم در هر قسمت ، معین و طراحی می گردد.

در نهایت ،دانشجو از طریق انجام طرح، کلیه مرحاه های بارگذاری، آنالیز، و طراحی یک سازه بتنی را به پایان رسانیده، گزارش کاملی از طی مراحل و نحوه محاسبات ونتیجه آنها ارائه می کند.

سازه های فولادی وپروژه : دراین درسها،دانشجو ضمن آشنا شدن با انواع فولادهای ساختمانی ، واکنش و مقاومت آنها، به چگ.نگی عملکرد اعضای مختلف یک سازه فولادی تحت اثر بارهای مختلف تسلط یافته، نحوه محاسبه قطعه های مختلف نظیر تیرها، ستونها، قابها، بادبندها واتصالهای مختلف آنها را فرا می گیرد، همچنین برای طراحی و تعیین مشخصه ها و ابعاد این قطعه ها، حداقل با یک ایین نامه معتبر بین المللی و نیز با ایین نامه ساختمانهای فولادی ایران آشنایی کامل پیدا می کند.

در پایان درس نظری ، دانشجو طرح کامل یک سازه فولادی را از ابتدا تا انتها به همراه گزارش مبسوط آن – به عنوان پروژه – ارائه می کند.

مکانیک خاک و پی سازی : بارهای وارد شده بر سازه ها از طریق پی یا فوندانسیون ( شالوده ) به خاک منتقل می شود. بدین جهت، شناخت چگونگی واکنش انواع خاکها و پی ها از ضروریات است. با این تعبیر ، هدف از این دو درس ، اشنایی دانشجو با مبانی و مفاهیم مقدماتی واکنش خاکها با تکیه بر خواص فیزیکی – مکانیکی آنها و با توجه به زمینه های کاربردی در مسائل مهندسی نظیر تنشها ومقاومت خاک و بررسی پایداری در خاکها و اصول و قانونهای حاکم بر آنها وهمچنین شناسایی انواع پی ها، ظرفیت باربری و محاسبه آنهاست .

مکانیک سیالات ، هیدرولیک و هیدرولوژی مهندسی : بررسی خواص فیزیکی سیالات و از جمله آب، قانونهای حاکم بر آنها در حالت سکون و حرکت، نیروهای وارد ده بر اجسام و ساختمانها تاسیسات مختلف ناشی از وجود سیال، تجزیه وتحلیل ومحاسبه جریان درمسیرهای تحت فشار و نیز بررسی حرکت وواکنش آب در شرایط و حالتهای مختلف در کانالهای با سطح آزاد و قانونهای هیدرولیکی حاکم بر آنها، از جمله هدفهای درسهای مکانیک سیالات و هیدرولیک است. همچنین در درس هیدرولوژی مهندسی، دانشجو با انواع بارندگیها، تبخیر و تعرق ، نفوذ آب در خاک، آبها سطحی ، آبهای زیر زمینی و روشهای تخمین و مطالعه آنها آشنا می شود.

مهندسی آب وفاضلاب و پروژه : برای تامین آب مورد نیاز جوامع روستایی ،شهری ومراکز صنعتی لازم است تا با انواع و میزان مصرف آب،چگونگی تامین آب، خطوط انتقال و نحوه محاسبه آنها، تصفیه خانه ها، مخزنهای ذخیره، شبکه  توزیع آب و محدودیتهای فنی مربوط، آشنایی کامل وجود داشته باشد، همچنین چگونگی جمع آوری ، دفع و تصفیه فاضلابهای سطحی ، خانگی وصنعتی و آشنایی با مجموعه تاسیسات مرتبط از مسائلی است که یک مهندس عمران باید با آنها آشنایی داشته باشد. این موارد از جمله هدفهای درس " مهندسی آب و فاضلاب و پروژه " است که در نهایت به انجام یک پروژه برای محاسبه و طراحی کامل شبکه توزیع آب، جمع آوری و دفع فاضلاب و آبهای سطحی یک شهر یا شهرک منجر می شود.

بناهای آبی : در این درس ، دانشجو با طراحی و محاسبه برخی از شیوه های انتقال  آب و سازه های آب نظیر : کانالهای خاکی  و پوشش دار، کانالهای تحت فشار ، ایستگاههای پمپاژ، آبشارها یا شیب شکنها، زیر گذرها، حوضچه های آرامش و چگونگی آبگیری از سدها، دریاچه ها، کانالها و رودخانه ها و تاسیسات مربوطه آشنا می شود.

نقشه برداری و عملیات : کاردان با دوربینهای مختلف نقشه برداری از طریق اندازه گیری مستقیم و موقعیت نقاط زمینی شناخت انواع و استاندارد نقشه و کاربرد آنها در مهندسی عمران، روشهای اندازگیری طول، زاویه تعیین امتداد وترازیابی و ... از نیازهای ضروری مهندسی عمران است که در درسهای یاد شده به عنوان یکی از درسهای جذاب بیان می گردد.

راه سازی، روسازی راه و مهندسی ترابری : از جمله تخصصهای مهم یک مهندس عمران، شناخت طرح و محاسبه زیر سازی و روسازی راههاست. بدین منظور درسهای یاد شده جهت فراگیری مطلبی نظیر : طراحی و اجرای راها شامل : مسیریابی، عملیات خاکی، مشخصه ها و طرح هندسی راها در مسیرهای افقی و قائم، مشخصه های فنی انواع مصالح راه و لایه های مختلف روسازی آن ، همچنین روشهای طرح و اجرای روسازیهای شنی و آسفالتی و نیز شبکه هاب حمل و نقل زمینی، دریایی و هوایی و برنامه ریزیها و مدیریتهای حمل و نقل ارائه می گردند.

در درس پروژه راه سازی که پس از درسهای راه سازی و مهندسی ترابری ارائه می شود، کاربرد اصول را هسازی در طرح کامل یک راه، از ابتدا تا انتها به همراه رسم نقشه ها و محاسبه های مربوط مورد توجه قرار می گیرد .

ج ) سایر درسها

علاوه بر موارد یاد شده که اهم درسهای دانشگاهی در رشته مهندسی عمران – عمران می باشد، درسهای دیگری نظیر : " مصالح ساختمانی و آزمایشگاه " ، " تکنولوژی بتن و آزمایشگاه " ، " آزمایشگاه مکانیک خاک " ، " آزمایشگاه هیدرولیک " و " آزمایشگاه مقاومت مصالح " ارائه می گردد که در درسهای آزمایشگاهی، دانشجو بعضی مطالب خوانده شده در درسهای نظری را در عمل آزمایشگاهی آزمایش می کند.

درسهای نظیر " راه آهن " ، و " اصول مهندسی ترافیک " هم که از جمله درسهای مهم این دوره هستند در بسیاری از دانشگاههای معتبر به عنوان درسهای اجباری تدریس می شوند.

درسهای دیگری به عنوان درسهای اختیاری در دانشگاههای مختلف باعنوانهای متفاوت ارائه می گردند. از جمله مهمترین آنها می توان به درسهای : " بارگذاری " ، " اصول مهندسیسد" ، " طراحی ومعماری " و " اصول مهندسی پل " اشاره کرد.

 5-7-  ادامه تحصیلات

ادامه تحصیلات در دوره بعد از کارشناسی را تحصیلات تکمیلی می نامند که شامل : کارشناسی ارشد ( فوق لیسانس یا دکترای حرفه ای ) و دکترای تخصصی است. در دوره کارشناسی ارشد ناپیوسته ، دانشجو حدود 32 واحد آموزشی تخصصی را که به تناسب رشته ، تعدادی از واحدهای آن را پایان نامه ( یا رساله ) تشکیل می دهد، می گذراند و معلومات خود را در یک زمینه خاص از رشته، گسترده تر از مقطع کارشناسی افزایش می دهد .

در دوره کارشناس تخصصی که پس از پایان تحصیلات در مقطع کارشناسی ارشد شروع می شود، بسته به رشته تحصیلی ، حدود 45 واحد درس اختصاصی ارائه می گردد که اغلب در حدود نصف این تعداد واحد به پایان نامه دکتری اختصاص می یابد. دانشجو با تدوین این رساله ، کار تحقیقاتی نسبتا" گسترده ای را در یک زمینه تخصصی خاص به انجام می رساند و سعی می کند در گسترش مرزهای دانش سهیم باشد.

 5-8-  گرایشهای مختلف کارشناسی ارشد و دکتری در رشته عمران

فارغالتحصیلان مقطع کارشناسی عمران- عمران، می تواند در مقطع کارشناسی ارشد در گرایشهای مختلف : سازه، سازه های هیدرولیکی ،مهندسی زلزله ، راه وترابری، مکانیک خاک وپی ، مهندسی آب، سازه های دریایی ،مهندسی مدیریت ساخت، مهندسی برنامه ریزی حمل و نقل ،مهندسی نقشه برداری ( ژئودزی)، فتوگرامتری و مهندسی محیط زیست به تحصیل ادامه دهد و  در هر یک از گرایشهای یاد شده زیر شاخه های تخصصی تری وجود دارد که در مقطع دکترای تخصصی و به خصوص در ضمن انجام رساله دکتری به آن پرداخته می شود.

امکان ادامه تحصیل در تمام گرایشهای یاد شده درمقطع کارشناسی ارشد و در بعضی از زمینه های یاد شده در مقطع دکتری در داخل کشور وجود دارد، ولی ادامه تحصیل در پاره ای از گرایشهای دیگر، در حال حاضر فقط در خارج از کشور میسر است. 

 5-9-  تواناییهای فارغ التحصیلان مقطعهای کارشناسی ارشد و دکتری

در دوره های تحصیلات تکمیلی ( کارشناسی ارشد و دکتری ) بیشتر به جنبه های نظری و پژوهشی پرداخته می شود. بدین جهت فارغ التحصیلان این دوره ها در هر یک از گرایشهای یاد شده، بیشتر تواناییهای علمی و محاسباتی و به طور کلی نظری خود را افزایش می دهد، اگر چه این افزایش توانایی ، در کارهای اجرایی علمی نیز از نظر صحت اجرا می تواند نقش مهمی داشته باشد.

در مقطع دکتری دانشجو ضمن اففزایش مراتب علمی خود، در یک زمینه تخصصی تر ، قدرت و توان خود را برای انجام کارهای تحقیقاتی و توسعه مرزهای دانش و رفع معضلات علمی و اجرایی از طریق پژوهش بالا برده، تحقیقاتی را در یک مورد خاص، انجام می دهد.

5-10- جذب فارغ التحصیلان تحصیلات تکمیلی در محیطهای کار

از آن جا که این فارغ التحصیلان علاوه بر تواناییهای یک کارشناس عمران، از نظر علمی و نظری وپژوهشی در یک زمینه خاص، معلومات بیشتری دارند، بدین جهت کارایی بیشتری نیز دارند واز مطالب فراگرفته شده می توانند در زمینه های طراحی و محاسباتی دقیق و تخصصی تر و همچنین پژوهشی ، استفاده نمایند. این گونه فارغ التحصیلان ضمن آن که می توانند در تمام محلیهای جذب فارغ التحصیلان کارشناسی مشغول به کار گردند، مسوولیتهای بالاتر و سنگین تر علمی،پژهشی و اجرایی را به عهده می گیرند. پس از پپایان دوره دکترای تخصصی ، امکان همکاری در دانشگاهها و سایر مراکز علمی و پژوهشی به عنوان عضو هیات علمی برایشان میسر می گردد.

 6- آینده شغلی ، بازارکار، درآمد:

مراکز مختلفی به صورت مستقیم و غیرمستقیم در فعالیتهای عمرانی نقش دارند که هر یک به تناسب نوع فعالیت خود، اقدام به جذب فارغ‌التحصیلان این رشته می‌کنند.

وزارت‌خانه‌های مسکن و شهرسازی، راه و ترابری، جهاد سازندگی و نیرو به صورت گسترده‌تر و سایر وزارت‌خانه‌ها، اداره‌ها ، سازمانها ، مراکز دولتی و خصوصی نظیر : وزارت‌خانه‌های آموزش و پرورش ، کشاورزی ، فرهنگ و آموزش عالی، بانکها و ... به صورت مستقیم برای کارهای عمرانی خود مثل طرح و محاسبه، اجرا و نظارت بر اجرا، نیاز به استخدام مهندسان عمران دارند. علاوه بر آن ، شرکتهای مختلف مهندسان مشاور که در کشور به صورت گسترده وظیفه طراحی ، محاسبه و نظارت بر اجرای پروژه‌های ساختمانی را بر عهده دارند؛ همچنین شرکتهای ساختمانی و راه‌سازی دولتی و خصوصی که در اجرای این طرحها فعالیت دارند، تعداد کثیری از فارغ‌التحصیلان رشته عمران را استخدام می‌کنند.

«اصولا مهندس عمران شانس کاری زیادی دارد چون در طراحی و ساخت بسیاری از کارهای عمرانی مانند راهها ، پل‌ها ، سدها ، سازه‌های دریایی برای سکوهای نفتی، آشیانه‌های هواپیما و خانه‌های مسکونی مقاوم در مقابل زلزله‌، مهندسین عمران حضوری فعال دارند. متخصصانی که یا در دفترهای مشاوره به طراحی پروژه‌های فوق می‌پردازند و یا مجری کارهای عمرانی مذکور بوده و به کیفیت اجرای آنها نظارت دارند.»

«البته باید توجه داشت که هر دانشجوی مهندسی عمران نمی‌تواند فرصت‌های شغلی خوبی داشته باشد. بلکه باید در دوران تحصیل به دنبال پژوهش ، تحقیق و یادگرفتن باشد نه این که تنها واحدهای دانشگاهی را پاس کند و یا حتی به فکر یک معدل خوب دانشگاهی باشد. چون شرکتهای عمرانی خصوصی و دولتی به دنبال یک نیروی کارآمد هستند نه یک شاگر اول دانشگاه »

7- توانایی‌های مورد نیاز و قابل توصیه :

یک مهندس عمران باید بسیار اجتماعی و دارای توان ایجاد ارتباط با جمله سایرین باشد چون رشته مهندسی عمران یک رشته گروهی است. یعنی متخصص عمران در محیط کار خود با اقشار مختلف جامعه از جامعه کارگران، تکنسین‌ها و مهندسان رشته‌های دیگر سروکار دارد و باید با همه این افراد ارتباط خوبی برقرار کند تا بتواند شاهد پیشرفت و موفقیت کارش باشد.

با توجه به کمیت و کیفیت درسهایی که در این رشته ارایه می‌گردد، داوطلب باید از توان و دانش برتر در زمینه‌های ریاضی و فیزیک برخوردار باشد. همچنین توان جسمی ، قدرت تجزیه و تحلیل ، قدرت تجسم و دقت کافی در بسیاری از مسایل را داشته باشد.

«رشته مهندسی عمران دارای دو بعد اجرایی و نظری و آزمایشگاهی است. در این میان عده‌ای از مهندسین جذب کارهای اجرایی می‌شوند که در این صورت باید آمادگی کار در کارگاههای داخل و خارج شهر را داشته باشند یعنی برای برنامه‌ریزی و سروکار داشتن با اقشار مختلف مردم آماده باشند و عده‌ای نیز جذب بعد نظری و آزمایشگاهی مهندسی می‌شوند که این عده نیز باید آمادگی کارهای محاسباتی ، دفتری و آزمایشگاهی را داشته باشند. کارهایی که به ریاضیات قوی و صبر و حوصله بسیار نیاز دارد.»

شایان ذکر است که بسیاری از کارها و طرحهای عمرانی در خارج از محیطهای شهری بوده و فعالیت نسبتا زیادی را می‌طلبد لذا داوطلب این رشته باید علاقمند به کارهای عمرانی بوده و توانایی کار در محیطهای پرجمعیت را داشته باشد.

 8- وضعیت نیاز کشور به این رشته در حال حاضر :

وقتی کسی صحبت از سازندگی می‌کند اولین چیزی که به ذهن هر کس می‌رسد پل، سد، کارخانه و کارگاه است که ساخت بنای همه اینها بر عهده مهندسین عمران است و به همین دلیل فرصت‌های شغلی این رشته در همه جای دنیا بسیار زیاد است. در همه کشور ما نیز که فعالیت‌های عمرانی 30 تا 40 درصد کل بودجه کشور را به خود اختصاص می‌دهد، بازار کار یک مهندس عمران از مهندسین رشته‌های دیگر بیشتر است. بویژه این که کشور ما بعد از انقلاب در زمینه مهندسی عمران رشد زیادی داشته است.»

با توجه به روند رو به رشد ساخت و ساز بناهای شهری در ایران و احتیاج به مسکن و ساختمان به نظر می‌رسد بازار کار این رشته همچنان پویا و پرتحرک باشد.

 9- پیش‌بینی وضعیت اینده رشته در ایران :

«چندسال پیش که برای مترو کارشناسان ژاپنی آمده بودند، یکی از آنها گفته بود تهران ده بزرگی است چرا که خیلی از سیستم‌های شهری را ندارد. این نشان می‌دهد که برای پیشرفت و توسعه، ما به کارهای زیربنایی مثل راه، مترو و تاسیسات شهری بسیار نیازمندیم. برای مثال امکان ندارد که کشوری پیشرفت کند اما سیستم ترابری و حمل و نقل آن به طور کامل درست نشده باشد؛ کاری که بخش اصلی آن بر عهده مهندسین عمران است.»

 

تعیین سلامت سیمان و همچنین تعیین مقاومت خمشی و

:                       تعیین سلامت سیمان و

                         همچنین تعیین مقاومت خمشی و کششی سیمان

مقدمه:

          از جمله خواصی که یک ملات سیمان یا بتن باید داشته باشد ، ثبات حجمی است و منظور از سیمان سالم ، سیمانی است که در آن عواملی نباشد که پس از سفت شدن خمیر،باعث تغییر حجم و در نتیجه ایجاد ترک و گسیختگی در سیمان گردد.به طور کلی عواملی که باعث ناسالم بودن سیمان می شوند،عبارتند از :

1-مقدار بیش از حد مجاز سنگ گچ 

2-مقدار نا مناسب و بیش از حد مجاز سنگ های قلیایی و برخی از سنگ های سیلیسی

هر یک از عوامل بالا در اثر ترکیب با آب ،تا چند برابر حجم اولیه تغییر حجم می دهد و ثبات حجمی سیمان را از بین می برد  . بدین منظور و جهت کنترل این عوامل ، در استاندارد های مختلف آزمایش هایی ارائه شده است .در استاندارد DIN  آلمان براساس تغییر شکل نمونه ای از خمیر سیمان در آب جوش به مدت 2 ساعت سلامت سیمان ارزیابی می شود.

روش های اولیه در استاندارد ASTM  با قرار دادن خمیر سیمان در آب جوش صورت می گرفت اما بعدا دریافتند که این روش انبساط حاصل از وجود بلور های اکسید منیزیم را نشان نمی دهد برای رفع این مشکل آزمایش سلامت به وسیله اتوکلاو ابداع شد.در روش اتوکلاو نمونه هایی از ملات منشوری سیمان در درجه حرارت و فشار معینی قرار می گیرد و سپس افزایش طول نمونه ها بر حسب درصد مصرف درصد انبساط اتوکلاو می باشد. در این آزمایشگاه به دلیل کمبود وقت از روش انبرک لوشاتلیه استفاده می شود.انبرک لوشاتلیه عبارت است از یک استوانه شکافدار از جنس برنج یا فلز مناسب دیگر که ضخامت آن mm  0.5 می باشد. قطر داخلی و ارتفاع این استوانه نیز هر کدام mm  30 است.هنگام آزمایش،قسمت داخلی استوانه باید با لایه ای از روغن پوشیده شود . در قسمت شکاف استوانه ، دو سوزن نوک تیز قرار دارندکه طول آنها mm  150 می باشد.

 

 

روش انجام آزمایش:

برای تعیین سلامت سیمان ابتدا ملات سیمان را باید بسازیم برای این کار gr  300 سیمان را با cc  75 آب مخلوط کرده و در میکسر قرار داده تا خوب مخلوط کند خمیر بدست آمده در مخروط ناقصی که یک طرف آن بسته است در سه لایه که هر بار با 25 ضربه آن را متراکم می کنیم می ریزیم حال مخروط ناقص را خارج می کنیم واز خمیر مخروط ناقص شکل نمونه مورد نظر خود را با استوانه انبرک برمی داریم این کار را با دو انبرک انجام می دهیم و سپس هر دو طرف آن را صاف می کنیم وبر روی هر دو طرف آن شیشه ای قرار می دهیم تا از انبساط حجمی آن از سطوح بالا و پایین جلوگیری شود و تمام انبساط آن جانبی باشد.حال سیستم را در درون آبی با درجه حرارت 20 درجه سیلسیوس به مدت 24 ساعت قرار می دهیم .آنگاه استوانه را بیرون آورده ، فاصله بین نوک انبرک ها را اندازه می گیریم کهcm  1.4 وcm  1.3 شد .مجددا سیستم را داخل آب گذاشته، در مدت 25 الی 30دقیقه آن را به جوش می رسانیم ویک ساعت سیستم را در همان وضعیت نگه می داریم . حالا دستگاه را از آب بیرون آورده وپس از سرد شدن ، فاصله بین انبرک ها را دوباره اندازه می گیریم که افزایش این فاصله نباید ٪10 افزایش حجم قبلی بیشتر باشد.اندازه گیری ما برای اولی cm 2.1 و دومی cm 2 بود که افزایش طول هر دو mm  7 شد .

تعیین مقاومت کششی و خمشی سیمان:     

نمونه هایی که از هفته قبل در آب قرار داده بودیم را از آب بر داشته و وزن و ابعادآن را اندازه می گیریم که به صورت جدول زیر است:

 

 

نوع نمونه	وزن(gr)	طول(cm)	عرض(cm)	ضخامت(cm)
نمونه کششی	138.4	7.590	2.800	......................
نمونه خمشی	552.8	16.012	3.926	4.012

آزمایش کششی:

در این آزمایش نمونه را در دستگاه قرار می دهیم و آن را تحت کشش قرار می دهیم  باری که نمونه تحمل می کند را اندازه می گیریم نمونه ما بار KN 1.5 را تحمل کرد حالا ابعاد سطح شکستگی را اندازه می گیریم تا مقاومت کششی را بدست بیاوریم ابعاد آن 3.1*2.7 (cm)شد در نتیجه مقاومت کششی KN/cm² 0.179 شد.

آزمایش خمشی:

در این آزمایش نمونه را در دستگاه قرار می دهیم به طوری که طول تکیه گاه cm  10 شود حال باری را که تحمل می کند را اندازه می گیریم که N 1840 شد حال طبق فرمول زیر مقاومت خمشی سیمان را بدست می آوریم:

                                                                     R=3pl/2bd²

که در آن  1840 P= و10 L= و 3.926b= و4.012d= است پس در نتیجه مقاومت خمشی N/cm² 436.754 شد. 

چگونه رزومه بنویسیم

چگونه رزومه بنویسیم

 اگر چه هر کسی با توجه به سلیقه و هدفی که از نگارش رزومه دارد ، شیوه خاصی را انتخاب می کند اما به طور  کلی چهار چوب و اصول اولیه نگارش رزومه به شرح زیر است:

1-     جزئیات شخصی(Personal Details)  

نام و نام خانوادگی کامل ، تاریخ تولد، شماره تلفن ،پست الکترونیک و آدرس شخص با این بخش آغاز می شوند .

  2- پروفایل شخصی(Personal Profile)      

آن چه در پروفایل به نگارش در می آید ، تصویری کلی و گویا از شخص است که به طور جزئی تر در سایر بخش های رزومه ذکر می شود بنا بر این وارد کردن پروفایل در رزومه امری سلیقه ای است و ضروری محسوب نمی شود .

 3- تحصیلات و توانایی های علمی(Education and Qualifications)  

این بخش شامل تمام سوابق تحصیلی و علمی شما ، از دیپلم دبیرستان و نام دبیرستان گرفته تا آخرین مدرک تحصیلی ، رشته ها و گرایش ها و زمان بندی هر دوره ی تحصیلی خواهد بود. به یاد داشته باشید که حتماً ذکر کنید در حال حاضر مشغول گذراندن چه دوره ای هستید . سایر دوره های علمی - کابردی که در کنار تحصیل آکادمیک گذرانده اید را هم حتماً بنویسید.

4- سوابق شغلی  (Skills and Work Experiences)   

در این بخش باید کل سوابق شغلی شما ، اعم از تمام وقت یا پاره وقت ، با ذکر نام و تلفن یا آدرس محل کار ، به اضافه تاریخ و دوره اشتغال فهرست شود.

  5- انتشارات و مقالات(Publications)     

فهرست کتب و مقالاتی که منتشر کرده و یا در کنفرانس ها ارائه نموده اید به اضافه زمان انتشار را در این بخش بیاورید. اگر خلاصه مقالات را به رزومه ضمیمه نمایید بهتر است.

  6- سایر اطلاعات(Additional Information)   

نگارش این قسمت ضروری نیست ، اما چنان چه لازم دانستید توضیحی جانبی روی سوابق تحصیلی و شغلی خود بنویسید ، می توانید این بخش را اضافه نمایید.

7 - علائق(Interests)  

زمینه های فوق برنامه از جمله  ورزش یا هنر  یا سوابق حرفه ای مربوطه را در این بخش بنویسید .

 8 - معرف ها(References)   

اطلاعات مربوط به معرفین خود ( که معمولا اساتید شما هستند ) از جمله نام ، رتبه ، درجه تحصیلی ، آدرس یا تلفن را در این بخش بیاورید . این معرف ها معمولا همان معرفینی هستند که توصیه نامه های دانشجویان را تکمیل می نمایند.

 *** توصیه ها ی لازم

- از زیاد نوشتن و  بزرگنمایی پرهیز کنید ، بهترین حجم رزومه  دو  روی یک کاغذ A4  است !

- سوابق تحصیلی و شغلی خود را کامل نوشته و نسخ آن را نزد خود نگه دارید .

استاندارد میزان و مقدار استفاده از میکروسیلیس در بتن

استاندارد میزان و مقدار استفاده از میکروسیلیس در بتن

عمران,مقالات,

حداکثر میزان مصرف میکروسیلیس در بتن که منجر به افزایش مقاومت فشاری آن میگردد چه میزان است؟

برای دریافت این مطلب ،یک سری اطلاعات فشرده را در سه بخش مقالات داخلی ، مقالات خارجی و چند نمونه از آزمایشات انجام گرفته بیان خواهم نمود.

در این نوشتار سعی بر آن است تا خلاصه ای از مقالات مختلف ،در نتیجه گیری از میزان مناسب مصرف میکرو سیلیس در اختیار شما قرار داده شود. البته گاهی نکات دیگری هم که میتوانست در ارایه یک طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا مورد استفاده قرار گیرد در لابلای این نوشتار بیان گردیده است.

به سبب اینکه هر طرح اختلاط بتن حتی با اندکی تغییر ، ترکیبی یکتا و انحصاری تشکیل می دهد و حال اینکه شرایط آزمایش و حتی نوع و عیار بتن مصرفی در مقالاتی که در زیر به آنها رجوع خواهیم نمود با دیگری تفاوت بسیار دارد از هرگونه نتیجه گیری در باره حداکثر میزان مصرف میکرو سیلیس ، درپایان مبحث اجتناب نموده ام.

به خاطر داشته باشید هنگامی که در مقالات از میزان بهینه مصرف میکرو سیلیس در بتن نام برده می شود،این الزاما به معنای حداکثر میزانی که منجر به افزایش مقاومت فشاری بتن می گردد نیست . گرچه عمده مقالات میزان بهینه را درصدی از میکرو سیلیس که استفاده بیشتر از آن موجب کاهش مقاومت بتن می شود در نظر گرفته اند.

الف) مقالات ایرانی:

1)     دکتر خالو در مقالۀ « نقش میکروسیلیس در افزایش دوام بتن» می نویسد:مقدار بهینۀ آن بین 6 تا 10 درصد وزن سیمان می باشد.

2- در جزوۀ "طرح اختلاط بتن مقاومت بالا " نوشته فرامرز صارمی نکات زیر به چشم می خورد:

- مصرف 10 تا 15 درصد میکروسیلیکا برای کلیۀ نسبت های آب به سیمان بیشترین تأثیر را در افزایش مقاومت بتن خواهد داشت.

-در نسبت های پایین آب به مواد سیمان w(ctm) مخلوط های حاوی میکروسیلیسها در مقایسه با مخلوط های سادۀ خمیر سیمان پرتلند به روان ساز ممتاز کمتری نیاز دارند.

3- در مقالۀ«ارائۀ روشی جهت طرح اختلاط بتن با مقاومت بالا» داوود مستوفی نژاد-مجید نزهتی با نگاهی به جداول این میزان متغیر میان 10 تا 15 درصد بدست می آمد و نشان داده شده که با مصرف میزان  20 درصد مقاومت کاهش می یابد.

4- در مقاله ای با عنوان «تأثیر بتن و ماسۀ سیلیسی و میکروسیلیس بر مقاومت فشاری،زمان گیرش اولیه،درصد انبساط حجمی و مقاومت الکتریکی بتن»که توسط چنگیز دهقانیان،دانشیار دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه صنعتی اصفهان، و مریم حیدری در ششمین کنگره ملی مهندسی شیمی ارائه شده است.

نتایج به شرح زیر ارائه شده است:

الف)تا 5 درصد میکروسیلیس نسبت به نمونۀ شاهد مقاومت فشاری تغییری نکرده و اضافه کردن میکروسیلیس باعث افزایش زمان گیرش در مقایسه با بتن شاهد می شود.

ج)با افزایش میکروسیلیس مقاومت الکتریکی بتن افزایش یافته و شدت نفوذ یونها به داخل آن کاهش می یابد.

-میزان (sio2) در میکروسیلیس ایرانی بین 91 تا 92 درصد اندازه گیری شده است.

در یک پایان نامه که از دانشگاه مشهد ارسال شد آمده است:

-با افزایش میکروسیلیس مقدار هیدروکسید کلسیم در بتن کم می شود و با اضافه کردن 20 درصد میکروسیلیس تقریباً همۀ ca(OH)2 خمیر سیمان از بین می رود.

در صورتی که نسبت آب به سیمان بیش از 50 درصد باشد مصرف میکروسیلیس به عنوان مادۀ مضاف مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد اما در صورت مصرف به عنوان پزولان مقاومت کوتاه مدت بتن را کاهش می دهد.

5-در یک پایان نامه که از دانشگاه مشهد برایم ارسال شد چنین آمده است:

-با افزایش میکروسیلیس مقدار هیدروکسید کلسیم در بتن کم می شود و با اضافه کردن 20 درصد میکروسیلیس تقریباً همۀ ca(OH)2 خمیر سیمان از بین می رود.

در صورتی که نسبت آب به سیمان بیش از 50 درصد باشد مصرف میکروسیلیس به عنوان مادۀ مضاف مقاومت فشاری بتن را افزایش می دهد اما در صورت مصرف به عنوان پزولان مقاومت کوتاه مدت بتن را کاهش می دهد.

6 -در مقالۀ «دست یابی به مقاومت زیاد در بتن سبک با استفاده از میکروسیلیس»دکتر هرمز فامیلی-مهندس جهانفر که گردآوری و قیاس کار سه دانشمند اروپایی است اساساً در هیچ کجا میکروسیلیس به میزان بیش از 20 درصد مصرف نمی گردد.

ب)نوشته های خارجی:

1- در کتاب« دستنامۀ اجرای بتن» تألیف وادل دوبرووسکی-پس از مصرف 20 درصدی میکروسیلیس (دورۀ سیلیسی)میزان هیروکسید کلسیوم از3/. به07/. کاهش یافته است و در نهایت به جهت مقاومت فشاری بتن می گوید: «داشتن بتن با مقاومت بالا و دوام زیاد با استفاده از دورۀ سیلیسی به میزان 10 تا 20 درصد وزنی سیمان امکان پذیر است.»

2- نشریه اداره کل بزرگراههای آمریکا میزان نرمال مصرف 7 تا 10 درصد ، عنوان میکند .

و مصرف بیش از 15 درصد را در بتن شکننده با مقاومت بسیار بالا می داند ( ترجمه این مطلب در آینده روی همین وبلاگ قرار خواهد گرفت)

3- در سایت concrete network  حداکثر میزان مصرف 10 تا 15 درصد وزنی سیمان عنوان شده است.

4- در طرح اختلاط بتن با مقاومت زیاد (ارائه شده در 1984- کتاب تکنولوژی بتن پیشرفته) میزان دورۀ سیلیسی مصرفی 20 درصد می باشد.

-طبق تمامی تحقیقاتی که من مشاهده کرده ام میزان میکروسیلیس از بالای 20 درصد مقاومت بتن را کاهش می دهد.

معمولاً کسی حاضر به تست درصد های بالای 20 درصد میکروسیلیس با سیمان نیست.

درصد های بهینه معمولاً 7،10و15 درصد گزارش می شوند و بالای 15 یا 20 درصد باعث کاهش مقاومت بتن می شود.

و اما 3 نکته:

ج) چند طرح اختلاط آزمایشگاهی:

1) بالاترین مقاومتی را که با لیکای ایرانی مشاهده کرده ام مربوط به تیم مسابقاتی دانشگاه صنعتی اصفهان- که موفق به کسب مقام اول مسابقات کشوری سال 84 شدند- بود؛در طرح اختلاط آنها میزان 17.5 درصد میکروسیلیس استفاده شده بود.(به پاس قدر دانی از سرگروه این تیم در آینده این طرح اختلاط را با ریز جزییات در روی همین وبلاگ منتشر خواهم نمود)

2(دوستانمان در دانشگاه ساری نیز میزان میکروسیلیس را بالای 20 درصد مصرف می کردند (و توانستند به مقام نایب قهرمانی مسابقات قاب محافظ دست یابند.)

3) طی یک اشتباه که در یکی از طرح اختلاط های بتن سبک تیم ما((NORTHصورت گرفت میزان میکروسیلیس به 40 درصد افزایش یافت اما با کمال تعجب دیده شد بر خلاف اینکه استفاده از 20 و 30 درصد میکروسیلیس باعث کاهش مقاومت فشاری بتن می گردید در 40 درصد مقاومت بتن افزایش یافت و این باعث ان شد که ما در نهایت تا 60 درصد میزان آن را افزایش دادیم که نتایج جالبی در بر داشت و البته تغییرات مقاومتی غیر قابل پیش بینی به خصوص در سنین مختلف ما را از ادامۀ آزمایشات بر روی درصد های بالاتر از 40 درصد باز داشت.

تا زمانی که تیم ما از لیکا به عنوان سبک دانه استفاده می کرد  ما بالا ترین مقاومت را از میزان  40 درصدی مصرف میکروسیلیس بدست آوردیم.

منبع: http://concrete.blogfa.com/

اندازه گیری حباب هوای بتن

اندازه گیری حباب هوای بتن

مقدمه :

وجود هوای محبوس شده در بتن باعث کاهش مقاومت بتن و افزایش نفوذپذیری آن می گردد. هر یک درصد از هوای موجود ، در حدود 5.5 % از مقاومت بتن می کاهد. همچنین با افزایش نفوذپإیری ، آب به داخل بتن نفوذ می کند و در اثر یخ زدن افزایش حجم می دهد و باعث تخریب بتن می گردد. چرخه های یخ زدن و آب شدن یکی از عوامل مهم در تخریب بتن و کاهش دوام آن است.

از طرفی آزمایشات نشان داده است که ایجاد عمدی حباب های ریز و غیر پیوسته در بتن باعث کاهش خسارت ناشی از چرخه های یخ زدن و آب شدن می گردد. از آ«جا که اثر مخرب یخ زدن و آب شدن به دلیل انبساط آب در هنگام یخ زدن می باشد ، منطقی است فرض شود که اگر آب اضافی بتواند به آسانی به منافض پر از هوای اضافی مجاور خود انتقال یابد ، خسارتی به بتن وارد نخواهد شد. از سرفی فشار حاصل از افزایش حجم آب می تواند توسط حباب های هوا تعدیل گردد. این امر پایه و اساس ایجاد حباب هوا  در بتن را تشکیل می دهد.

برای آنکه بتن بتواند در برابر یخ زدن و آب شدن مقاوم گردد ، نسبت آب به سیمان آن نباید از 0.5 بیشتر باشد و در مورد مقاطع نازک شامل دال پل ها و جداول کنار خیابان ها این نسبت به 0.45 محدود می شود.

در بتن با حباب هوا ، اندازه حباب ها در حدود 50 میکرومتر می باشد.  انواع عمده مواد هوازا عبارتند از :

1-    نمک اسیدهای چرب مشتق از چربی های حیوانی و گیاهی و روغن ها ( پیه گاو مثالی از این گروه است.)

2-    نمک های قلیایی صمغ های چوب

3-    نمک های قلیایی ترکیبات آلی سولفاته و یا سولفوناته

الزامات اساسی یک ماده افزودنی هواساز آن است که بتواند به سرعت مجموعه ای از کف با ذرات بسیار ریز و با ثبات را تشکیل دهد و حباب های آن به یکدیگر نچسبند.  این کف نباید اثر شیمیایی زیان باری بر سیمان داشته باشد.

این ماده معمولا به صورت مایع مستقیما درون مخلوط بتن ریخته می شود.

سنجش میزان هوای بتن :

سه روش کلی برای اندازه گیری کل هوای بتن تازه وجود دارد. روش وزنی قدیمی ترین روش است و بر اساس وزن مخصوص بتن متراکم شده به وزن مخصوص محاسبه شده بتن بدون حباب هوا می باشد . از رابطه زیر مقدار هوا محاسبه می شود :

در روش حجمی اختلاف بین حجم های یک نمونه متراکم شده بتن ، قبل و بعد از اینکه هوای آن به خارج رانده شود ، تعیین می گردد.

متداول ترین و مناسب ترین روش برای استفاده در کارگاه ، روش فشاری است که بر اساس رابطه بین حجم هوا و فشار اعمال شده ( در یک دمای ثابت ) که توسط قانون بویل ماریوت داده می شود ، قرار دارد.

هواسنج :

دستگاهی است که میزان هوای بتن را بر حسب درصد بیان می کند.

هدف از انجام آزمایش :

اندازه گیری مقدار هوای موجود در بتن

وسایل مورد نیاز :

دستگاه اندازه گیری مقدار حباب هوا ، میله تراکم ، ماله ، پارچه ، چکش  ، ترازو

شرح آزمایش :

ابتدا بتن را با نسبت های داده شده تهیه می کنیم. مقادیر مواد مختلف عباتند از :

سپس بتن را در سه لایه درون کاسه اندازه گیری ریخته و در هر لایه با 25 ضربه آن را متراکم می کنیم.  پس از متراکم کردن بتن ، باید سطح رویی آن به وسیله میله صاف کننده با حرکت اره ای کاملا صاف شود. برداشت سه میلیمتر از روی بتن در موقع صاف کردن سطح آن مقدار بهینه می باشد.

درپوش دستگاه را گذاشته و از دریچه مخصوص ، آب را درون آن پر می کنیم . سپس با استفاده از تلمبه ، هوا را به درون ظرف پمپ می کنیم. و شیر تخلیه را باز می کنیم. عقربه دستگاه بر روی هر عددی که ایستاد ، درصد هوای بتن را می دهد.

در این آزمایش این مقدار برابر 2.6 درصد می باشد.

ضمنا مقدار اسلامپ آزمایش برابر 85 میلیمتر می باشد.

مقاومت فشاری نمونه ها :

بعد از انجام آزمایش فشاری برای بدست آوردن مقدار هوا ، دو نمونه مکعبی را از بتن می سازیم و مقاومت فشاری آنها را اندازه گیری می کنیم . نتایج به این شرح می باشند :

ترسیم پوش نهایی با استفاده از پوش های بدست آمده

ترسیم پوش نهایی با استفاده از پوش های بدست آمده از ردیفهای 5 و 8 برای تیرها و جدولبندی ترکیبات مختلف لنگر, نیروی محوری و برش در ستونها در طبقات مختلف.

پس از تحلیل و رسم پوش مربوطه در مراحل 5 و 8 , در این مرحله ترکیب بار ENVELOPT که شامل 18 نوع ترکیب بار زیر است:

1.0D

1.25D+1.5L

D+1.2L+1.2EPX

D+1.2L+1.2EPY

D+1.2L+1.2ENX

D+1.2L+1.2ENY

D+1.2L -1.2EPX

D+1.2L -1.2EPY

D+1.2L -1.2ENX

D+1.2L -1.2ENY

0.85D+1.2EPX

0.85D+1.2EPY

0.85D+1.2ENX

0.85D+1.2ENY

0.85D -1.2EPX

0.85D -1.2EPY

0.85D -1.2ENX

0.85D -1.2ENY

معرفی شده است و پوش نهایی برای تیرهای قابهای مختلف رسم شده است.

جدول ترکیبات مختلف لنگر, نیروی محوری و برش  نیز بدلیل وجود تقارن در پلان ساختمان فقط برای ترکیبات زیر در ستونهای مختلف طبقات آورده شده است.(توجه شود که واحد این جداول kgf و kgf.m است.)

1.25D+1.5L (=DLLL)

D+1.2L+1.2EPX (=LAT1)

D+1.2L+1.2EPY (=LAT2)

0.85D+1.2EPX (=LAT9)

0.85D+1.2EPY (=LAT10)

ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با قاب هاى ساده مرکب فولادى -بتنى به همراه دیوار برشى بتن آرمه

ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با قاب هاى ساده مرکب فولادى -بتنى به همراه دیوار برشى بتن آرمه

ساختمان هاى نیمه پیش ساخته متشکل از قاب هاى ساده مرکب و دیوار بتن مسلح، نوعى سیستم سازه ای است که در آن قاب ساختمانى ساده متشکل از ستون هاى مرکب بتنى – فولادى ، تیرهاى گرم نورد شده و دیوارهاى برشى بتن مسلح است. در این سیستم، قاب هاى ساختمانى ساده، وظیفه باربرى ثقلى و دیوارهاى برشى بتن مسلح نقش باربرى جانبى را به عهده دارند. ستون ها داراى مقطع لوله ای شکل است و با خم کارى ورق هاى فولادى و جوش کارى مختص ورق هاى سرد نورد شده ساخته مى شوند. داخل ستون هاى لولهای شکل، با بتن پر شده و مقطع مرکب فولادى -بتنى حاصل خواهد شد.

تمامى اتصالات در این سیستم از نوع اتصالات ساده پیچى است. در گره اتصال پاى ستون و اتصالات تیر- ستون طبقات، لازم است با تقویت جداره ورق فولادى ستون، تمهیدات لازم جهت جلوگیرى از لهیدگى یا چروکیدگى ورق ستون در این ناحیه به عمل آید. سقف هاى این سیستم سازه ای، نوعى سقف مرکب بتنى - فولادى مشتمل بر تیرچه هاى فلزى کرمیت، بلوک پلى ا ستایرن منبسط شونده و دال بتن مسلح است. در تمام تیرهاى سقف، با تعبیه برش گیرهاى فولاد از نیم رخ نبشى شکل بر روى بال فوقانى و در فواصل مناسب، پیوستگى لازم براى پکپارچگى دال مرکب بتنى - فولادى و انتقال نیروى برشى زلزله از طریق دیافراگم صلب سقف به سیستم قائم باربر جانبى) دیوار برشى بتن مسلح( تامین خواهد شد. اتصال تیرچه هاى کرمیت به تیرهاى پیرامونى به صورت پیچى است. آرماتورگذارى دال بتن مسلح مطابق با ضوابط مربوط به سقف هاى تیرچه – بلوک طراحى مى شوند.

دیوارهاى برشى بتن مسلح، با توجه به شکل پذیرى مورد انتظار، طراحى شده و در صورت لزوم، نوارهاى مرزى نیز باید در دیوار طراحى و اجرا شود. این سیستم در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات سیستم ساختمان هاى نیمه پیش ساخته با قاب هاى ساده مرکب فولادى-بتنى

به همراه دیوار برشى بتن آرمه

-1 اجراى این نوع سیستم به عنوان قاب ساختمانى ساده به همراه دیوار برشى بتن مسلح براى ساختمان هاى مسکونى، در همه انواع زمین ها و کلیه پهنه هاى لرزه خیزى ایران بر اساس آخرین ویرایش استاندارد 2800 ایران بلامانع است.

-2 بارگذارى ثقلى و لرزهای سیستم به ترتیب بر اساس آخرین ویرایش هاى مبحث ششم مقررات ملى ساختمان و استاندارد 2800 ایران صورت گیرد.

-3 طراحى کلیه اجزاء و اتصالات فلزى و کلیه اعضاء مرکب بتنى - فولادى براساس آیین نامه AISC2005   و طراحى کلیه اجزا بتن آرمه براساس آ یین نامه ACI 318-05 الزامى است.

-4 رعایت ضوابط فصل 21 آیین نامه ACI 318-05و ویرایش هاى پس از آن براى طراحى دیوارهاى برشى بتن مسلح الزامى است.

-5 رعایت مشخصات فولاد سردنوردشده براساس استاندارد ASTM الزامى است

 -5 رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکارى اعضاى سرد نوردشده مطابق استاندارد AISIو آیین نامه هاىAISCو AWS الزامی است.

-6 رعایت تمهیدات لازم جهت عملکرد کامل مقطع مرکب در ستون هاى بتنى - فولادى و در محل پاى ستون ها با توجه به تعبیه میلگرد انتظار، الزامى است.

-7 تأمین ضوابط دیافراگم صلب و رعایت تمهیدات لازم جهت انتقال برش از سقف به اعضا مقاوم باربر براى کلیه سقف ها الزامى است.

-8 کلیه اتصالات اعم از نوع مکانیکى، جوشى و یا به واسطه پیوستگى بتن و فولاد، مى باید به گونه ای طراحى و اجرا شوند تا ضمن رعایت کلیه ضوابط طراحى مطابق آیین نامه هاى فوق ا لذکر، تأمین کننده یکپارچگى اعضا و سیستم باربر ساختمانى باشند.

-9 رعایت تمهیدات لازم جهت عدم مشارکت پانل هاى غیرباربر و جداکننده ها در سختى جانبى سازه الزامى است.

-10 رعایت تمهیدات لازم متناسب با شرایط مختلف اقلیمى و محیط هاى خورنده ایران الزامى است.

-11 رعایت تمهیدات لازم براى عمل آورى بتن در ستون هاى مرکب بتنى - فولادى الزامى است.

-12 کلیه مصالح و اجزاء در این سیستم از حیث دوام، خوردگى و زیست محیطى، باید بر مبناى مقررات ملى ساختمان و یا آئین نامه هاى ملى یا معتبر بین ا لمللى شناخته شده و مورد تأیید به کار گرفته شود، در غیر این صورت اخذ تأییدیه فنى در این خصوص از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

-13 تمهیدات لازم براى مقاومت در برابر حریق باید در طراحى و اجرا در نظر گرفته شود.

-14 اخذ گواهى نامه فنى براى محصول تولیدى، پس از راه اندازى خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

قابلیت کشش در تیرهای مقاوم سازی شده بتن مسلح با استفاده از نوارها و پارچه های (CFRP )

قابلیت کشش در تیرهای مقاوم سازی شده بتن مسلح با استفاده از نوارها و پارچه های (CFRP )

این تحقیق علمی به بررسی رفتارهای خمشی تیرهای کربنی در مقاومت تیرها پرداخته است، زمانی که باعث بهبود وضعیت لنگرگاه می شود.

فعالیتها و تحقیقات علمی شامل تست کردن خطاهای هشت تکیه گاه ساده در بخش گوشه اتصال می باشد که دو تا از آنها کنترل کننده تیرها می باشند، چهار تا از آنها مقاوم سازی توسط نوارهای کربنی شده اند و دو تای دیگر بعد از اتصال بر روی تیرها می باشند که توسط فیبرهای کربنی پیچیده شده اند. نتایج آزمایش نشان داد که دو تا از نمونه های مقاوم سازی اثر قابل توجهی بر روی نمونه های اجرایی ساختمان، افزایش بار، تعدیل رفتارها و اتصالات ساختمانی ( سختی و کشش) و درصد تغییرات دارند.

نتیجتاً دو تا از تیرهای مقاومت یافته توسط رشته ها و نوارهای پارچه ای یک تفاوت ساختاری را نسبت به تیرهای مقاومت یافته توسط نوارهای تنها نشان می دهد. ا زاین رو این دو تیر یک رفتار کششی را ایجاد می کنند.

با این حال شکست و گسستگی بار و کرنش آن در طول اولین مرحله بارگذاری کاملاً شبیه 2 نمونه مقاومت یافته می باشد.

مقدمه:

استفاده از مواد کامپوزیتی برای بدست‌ آوردن استحکام در ساختار بتن آرمه
(مخصوصاً پلیمرهای غنی شده از فیبرهای کربنی) به جای روشها و سبک های قدیمی همچون اتصال صفحه های فولادی بیشتر تریج داده می شود که این خود ناشی از دلایلی است. دارا بودن خواص و مزایای مکانیکی ( رابطه بهتر بین مقاومت و وزن، و سختی و وزن) مقاومت بهتر در برابر خوردگی و زنگ زدگی و سادگی و سرعت بالای جایگزینی آن بعد از دهة 80 تحقیقات زیادی پیرامون ویژگی ها و کاربرد این مواد جدید انجام شد تا جایی که نهایتاً توانستند با استفاده از فیبرهای کربن در ساختار بتن های مسلح نقش آن در بهبود و افزایش استحکام پی ببرند. نمونه های مقاومت یافته با این سیستم کاهش کشش را نشان می دهد از سویی باید بدانیم که افزایش در کمیت و مقدار تقویت کننده ها بدون افزایش در ظرفیت بار در منطقه متراکم منجر به ایجاد عمق ( خیز) در محل محورهای خنثی شد و به دنبال آن باعث ایجاد مقاومت کمتری در محل گسستگی بار می شود ازطرف دیگرفیبرهای کربنی که نقش ارتجاعی-پلاستیکی رادر هنگامشکست ایفا میکنند فاقد هرگونه خاصیت پلاستیکی میباشند. به یاد داشته باشیم که متلاشی شدن تیرهای مقاومت یافته ناشی از شکست خمشی و انعطاف نمی باشد بلکه ناشی ازکمبود استفاده از مواد کامپوزیتی و تقویت کننده های FRP دربتون می باشد.

فعالیت ها وتحقیقات آزمایشگاهی

هدف از این تحقیق بررسی رفتارهای تیرهای مقاومت یافته دربتون های مسلح میباشد که در آنهاترکیبی ازپلیمرهای غنی شده از فیبرهای کربنی به کار رفته است .8نوع تیر تکیه گاه و2 نوع از تقویت کننده های انعطاف پذیر نوع a وb با یک بازده مقاومتی 500MPA برای این قعالیت طرح ریزی شده اند یک بتن استاندارد مخلوط به کار رفته با حداکثر تراکم 12mm شامل سیمان 375کیلوگرم بر متر مربع و یک W/C ازنوع 4/0 تراکم مقاومتی بتن در روز آزمایش در جدول شماره 2 آمده است.

تیرهای مقاومت یافته با یک رشته کربن که قابلیت ارتجاعی-پلاستیکی را نشان می دهد بعد از اتصال نوار هر به تیر های کشسان انتهای آنها به  وسیله تیرهای کربنی گیر داده می شود.خاصیت مکانیکی در جدول 1 آمده است.

 یک اتصال بتن ومواد مقاومت دار در سطح قابل جابجایی کافی بودتا تراکم و توده نمایان شود بعد از آن برای چسباندن وپیوستگی نوار ها وفیبر ها بایستسی تیر ها توسط یک حلال پاک شود .که جزئیات خواص درجدول 1 آمده تیرهایی که براساس سیستم ها مقاومتی طراحی شده بودند در جدول شماره 2 آمده اند. تیرهای A-C و B-C به عنوان کنترل کننده های دیگر تیرها به شمار می روند .(بدون دخالت هیچ تقویت کننده خارجی)

تیر های A-S1 و2 A-S و1 B-S و2 B-S حاوی یک نوار فیبری کربنی کشسان می باشند،نهایتاً تیرهایF A-S و B-SF در انتها ی یک تیر متصل شده بودند.(البته به وسیله رشته های فیبری)در قسمت انتهایی تیرها از پارچه های فیبری کربنی تشکیل شده بودند که به 2 تیر پیچیده شده بود.میانگین ظرفیت کرنش توسط 2 دستگاه نیرو سنج خطی با حرکت 100میلی متر انجام شد و برای اندازه گیری بار، از یک پیل الکتریکی متراکم استفاده شد(شکل2). تمامی سنسورها بایک سیستم اطلاعاتی خودکار برای نمایش،بررسی خوانده ها در ارتباط بودند.

آزمایش ونتایج و بحث

تیرهای تحت کنترل که استحکام نداشتند(A-C و B-C) از انعطاف پذیری برخوردار نبودندو نهایتاً شکستند، که این نتیجه از قبل انتظار می رفت ولی از سوی دیگر تیرهای مقاومت یافته اثرات مفیدتر ومستحکم تری بر روی قسمت های : افزایش ظرفیت بار،تعدیل رفتارهای ساختاری و درصد تغییرات داشتند(شکل3و4)

ظرفیت بار:گسیختگی بار در همه تیرهای آزمایش شده بالاتر از گسیختگی بار در تیر های کنترل شده بود. همه تیرهاظرفیت بار مشابهی را بدون هیچ تفاوتی بین تیرهای مقاومت یافته به وسیله نوارها و تیرهای مقاومت یافته به وسیله نئارها ئپارچه ها نشان می دهد.

این افزایش در سطح ظرفیت بین%35055 و %45041 درتیرهایA (A-S1 وA-S2 وA-SF )ودد تیرهای B بین%16093 و%26056 میباشد(B-S1 وB-S2 وB-SF )بااین حال همه تیرهای مقاومت یافته،افزایش سطح مقاومت مشابهی را نشان دادند،الباقی فعالیت های علمی نتایج متفاوتی را نشان داد.برای مثال در بررسی گریس و بن کاردینو تیرهای استقامت یافته از لحاظ ظرفیت باری رشد یافتند وازلحاظ کشش کم شدند.درست در زمانیکه تنها از رشته های فیبری استفاده شده بود. باید بدانیم که نظم در جایگیری مواد در همه موارد یکی نیست. دربررسی بالا،رشته ها،احتمالاً با هدف افزایش سطح تماس بین بتن و مواد مقاومت زا،قبل از نوار ها به کار رفته اند.

رفتارهای ساختاری و درصد های خطا

ساختارهای اجرایی مشابهی توسط تست های  همگانی برای تیر های مقاومت یافته توسط فیبرهای کربنی مشاهده شدند( A-S1 و A-S2 و B-S1 و B-S2 )همچنین یک حرکت خطی تا نقطه گسیختگی به وسیله یک شکست ناشی از جدا شدن الیاف در انتهای ساختمان مشاهده می شود(شکل5)همه تیرها یک شکافی را ناشی از یک کمیت نارسا نشان می دهند.

این نمونه از تیرهای A-SF وB-SF در جائیکه شرایط نوارها بهتر شود، رفلارهای متفاوتی دارند،که این خود منجر به نگه داشتن چندین فازو مرحله به تنهایی می شود که به دنبال آن در طول فاز 1 حرکت خطی ومشابه به آن در4 تیرقبلی مشاهده می شود.

حتی شکنندگیهای زودرس در تیرها ناشی از گسستگی می باشد، تقریباً ظرفیت بار گسیخته شده باید رسیده باشد چون نشانه های واضح از گسست و شکست انعطافی مشاهده می شود.شکستگی بتن در منطقه متراکم و شکاف در منطقه تحت فشار . این شکاف های مشاهده شده به وسیله ماشین برش نیامده بلکه به خاطر منعطف پذیری به وجود آمده است.

بنابرین پارچه های فیبر کربنی از دو طریق باعث بهبود ساختارهای اجرایی می شوند:

1- به عنوان تقویت کننده در محل شکاف وبرش

2- بهبود شرایط محیطی برای نوارها

بااین حال،درصد شکست در دو تیر امتحان شد،که نوارها در انتهای لنگرگاه بسته شدند، یک بار بین بتن ونوارهای تخریب شده مقاومت ایجاد شد و یک بار توسط فیبرهای پارچه ای(شکل7) برای رسیدن به سطح بالای مقاومت بار در تیرها وکشش آنها (شکل3و4).

یکی دیگر از جنبه های مهم قابل بحث در مورد تیرهای مقاومت یافته با تیرهای کنترل شده در بهبود سختی است. بررسی منحنی های شیب دار در مورد کرنش بار در شکل 3 و 4 نشان داده شده که منجر به تعدیل در درجات بار شده است و در تمام ساختارهای اجرایی برای تمام تیرها مشابه است.

با این حال برای درجات بالاتر بار در همه تیرهای مقاومت یافته کاهش کرنش مشاهده شده است بنابر افزایش سختی در بیشتر تیرهای کنترل کننده در یک میانگین % 30 درصدی این مقدار نزدیک است به %36 که یک اندازه گیری تئوری محسوب می شود.

قابلیت کشش:

هیچ نوع اطلاعات تجربی پیرامون ارزیابی مقدار انحنای تیر در بیشترین سطح برش در دسترس نمی باشد، نتیجتاً توسط محققان دیگر در فعالیتهای علمی دیگر انجام شده است تا بتوانند به بررسی آنالیزی و تحلیلی کشش بپردازند. بعضی از شاخصهای کشش در فصل مشخصه های ساختاری تعریف شده اند؛ همچون میانگین کشش خمیدگی و نمودارهای مناطق تحت فشار شکست باشد. ( به عنوان یک معیار برای جذب انرژی)

این شاخصها اینگونه تعریف شده اند:

                           کرنش کششی                                          

                            انرژی کششی                                            

جائیکه  برابر است با: میانگین کرنش با حداکثر بار

جایی که برابر است با: میانگین در فلزها و ورقه های تحت فشار

tu= منطقه تحت نمودار و منحنی شکست بار با وجود حداکثر بار ty و منطقه ای در زیر نمودار شکست بار با خاصیت ارتجاعی فلز محاسبه شاخص های کشش و نسبت های کششی تیرهای مقاومت یافته نسبت به تیرهای کنترل کننده در جدول شماره 3 بررسی شده است محاسبه مقاومت صفحه های فولادی در تیرهای فاقد فیبرهای کربنی مقاومت بسیار ساده است که شبیه خاصیت شبه ارتجاعی فیبرهای کربنی تا حد گسیختگی می باشد که نتایج حاصل از اطلاعات مختصر در جدول شماره 3، نشان می دهد که همه تیرهای مقاومت یافته توسط تیرهای کربنی قابلیت کشش کمتری دارند.

چگونگی کیفیت و کمیت بین شکستگی و انرژی منوط به مقداری مشخص  در حدود 3/1 یا نیمی از آن در تیرهای کنترل کننده به دست می آید.

به هر جهت رفتارهای سیم ها (A-SF, B-SF) بسیار متفاوت است در قیاسبا شاخص های کششی به طور کلی برای افزایش سطح تعدیل باید افزایش سطح مقاومت تیرها را بالا برد،این مهم ترین نکته برای مقاوم سازی به شمار می رود.

با توجه به نتایج قطعی می توان یافت بعضی تحقیقات افزایش را در میزان کشش بررسی می کنند درست در حضور شرایط متغییر با احتمالاً ناشی از تفاوت بین کیفیت بتن ها،مقدار مواد مقاومت زای خارجی، وجود سطح بین بتن ها ورشته ها یا نظم بین دو ماده مقاومت زا(نوارها،فیبرها،پارچه ها)که در تیر ها به کار رفته اند می باشند با این حال هنوز نیاز به تحقیقات فراوانی است تا عامل های مؤثر کاملاً مشخص شوند.

نتایج

نتایج حاصله از این بررسی به این قرار است .

a) تیرهای مقاوم شده با فیبرها ونوارهای کربنی وتیرهای مقاوم شده با فیبرها و ورقه های مقاوم کننده کربنی، افزایش قابل توجهی در سختی ظرفیت بار نشان می دهند.

b) نقش مشخص نوارها وفیبرها در بخش انتهایی لنگرگاه بر روی کشش تیرها کاملاً واضح است، که این خود باعث ایجاد یک حرکت ورفتار کششی در قیاس با تیرها ی مقاوم نیافته میشود.

c) نظم در جایگیری هر یک از مواد مقاومت زا (نوارها وورقه های پارچه ای می توان بر روی رفتارهای ساختاری مؤثر باشد، در حقیقت وابسته به تطابق آنها با یکدیگر و شرایط می باشد به طوری که می توان بالاترین میزان مقاومت وکمترین میزان کشش را به دنبال داشته باشد.

تقدیروتشکر

نویسندگان خرسندانه تقدیر خود را از سیکا والنسیا(اسپانیا) و دامینگایز اس،ال برای ارائه مواد کامپوزیتی و نمونه های متصل شده آنها بیان می کنند همکاری ما با ام،کالا بایگ،آر،کالا بایگ و جی ماریتز باعث فخر ومباهات است.

تعیین ابعاد ومقاومت خمشی موزائیک ومقاومت کششی میلگردها

مقدمه:

 موزائیک:

                  موزائیک کف پوشی است که معمولا با روش فشاری یا ویبره تولید می شود وچهار گوش است. اشکال دیگری از موزائیک مانند شش گوش و هشت گوش نیز ساخته   

موزائیکها معمولا دارای دو قشر هستند:

1. قشر رویهموزائیک که از دانه ها یا تکه های سنگی الوان، پودر سنگ و سیمان خاکستری یا رنگی ساخته می شوند وسطح خارجی آن صیقلی می گردد.

2. قشر زیری که از مخلوط ماسه دانه بندی شده و سیمان تهیه می شود.

استاندارد های مختلف،خواص وآزمایش های متفاوتی را برای موزائیکها پیشنهاد کرده اند از جمله این استانداردها عبارتند از :

NORMIS FRANCAISES P61-302

BRITISH STANDARD 4131-1973

BRITISH STANDARD 368-1971

INDIAN STANDARD 1237-1959

موسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران نیز با استفاده از استانداردهای فوق و بر اساس کاربرد های ویژه این مصالح در کشورمان استانداردی بدین منظور در سال 1351 ارائه کرده است . آزمایشهای پیشنهادی برای موزائیکها شامل آزمایشهای مقدماتی ، تعیین تاب گسیختگی،میزان سایش و مقدار جذب آب است.

 اندازه گیری ابعاد :

جهت اندازه گیری ابعاد موزائیکها از کولیس استفاده می شود .پس از اندازه گیری ها میانگین اعداد حاصل را برای هر مقطع در نظر می گیرند.ما در این قسمت از آزمایش 5 موزائیک در اختیار داشتیم که ابعاد بدست آمده به قرار زیر بود :

---------------	طول(mm)	عرض(mm)	ضخامت(mm)
موزائیک 1	306.24	299.62	26.72
موزائیک 2	302.00	300.60	26.00
موزائیک 3	301.22	300.22	25.72
موزائیک 4	301.36	300.88	26.30
موزائیک 5	300.96	300.40	25.42
میانگین	302.356	300.344	26.032

تعیین تاب گسیختگی:

       جهت تعیین میزان تاب گسیختگی ،از دستگاه مخصوص اعمال نیروی خمشی استفاده می شود . نمونه باید به گونه ای در دستگاه قرار داده شود که محور اعمال بار بر محور تقارن نمونه منطبق باشد . همچنین با در نظر گرفتن ابعاد نمونه فاصله تکیه گاه ها  از لبه نمونه باید یک سانتی متر باشد .با قرائت بیشینه مقدار نیرو از نشانگر دستگاه و استفاده از فرمول ذیل تاب گسیختگی هر نمونه محاسبه می شود. این آزمایش بر روی دو نمونه موزائیک یکی از رو ودیگری از پشت  انجام می پذیرد .تاب خمشی هرنمونه به صورت منفرد ، حداقل Kg/cm2 40 می باشد.بعد از انجام آزمایش ضخامت دو لایه موزائیک را اندازه می گیریم .همه نتایج آزمایش در جدول زیر آمده است:

R=3pl/2bd²                                                                         

رو/پشت	P	L	b	d	R
رو	4100	30.624	29.962	2.672	880.4
پشت	2850	30.200	30.060	2.6	635.3

فولاد:

    مهمترین فلزی که در کار های ساختمانی به کار می رود انواع مختلف فولادهاست. آئین نامه های مختلف بر اساس خواص مکانیکی ، ترکیبات شیمیایی ویا هر دوی آنها فولادها را طبقه بندی کرده اند.در زیر طبقه بندی فولاد ایران ،شوروی و استانداردA.S.T.M  آمده است.کارخانه ذوب آهن اصفهان برای آرماتورها طبقه بندی زیر را ارائه کرده است که تا حدود زیادی با طبقه بندی شوروی مطابقت دارد:

ازدیاد نسبی طول	حد جاری شدن Kg/mm²	مقاومت نهایی کششی Kg/mm²	typeنوع	گروهclass
25	24	38	میلگرد ساده	A-I
19	30	50	میلگرد عاج دار	A-II
14	40	60	میلگردعاج دار	A-III

 

 

تعیین مقاومت کششی میلگردA3 :

برای انجام این آزمایش ابتدا باید سطح مقطع میلگرد را تعیین کنیم برای این منظور میلگردA3 به طول cm 40 انتخاب کرده  وآن را وزن می کنیم .وزن آن در حدود       gr 626 بود حال با در دست داشتن وزن مخصوص فولاد می توان سطح مقطع آن را با استفاده از فرمول زیر بدست آورد:

A=W/Lρg=.626/(40*7.58)=.002cm²

حال بر روی میلگرد 40 سانتی متری از طر فین 5 سانتی متر فاصله گرفته علامت        می زنیم و بین این دو علامت را 10 سانت 10 سانت علامت می زنیم تا بتوانیم تغییر طول ایجاد شده در 20 سانتی متر را بدست بیاوریم حال آزمایش کشش را انجام می دهیم در این آزمایش لحظه ای را که عقربه لحظه ای می ایستد بار معادل آن زمان بار لحظه جاری شدن است که معادل KN  82.5 شد بار لحظه ای که میلگرد گسیخته می شود بار گسیختگی است که در آزمایش KN 130 شد.با توجه به علامت هایی که قبل از آزماطش زده بودیم طول 20 سانتی متری به طول 22.42 سانتی متری تبدیل شده بود در نتیجه در صد تغییر طول در 20 سانتی متر12.1 درصد شد باتوجه به سطح مقطع که قبلا بدست آوردیم حد جاری شدن معادلKN/cm²  41250 و مقاومت نهایی کششی                  KN/cm² 65000  شد.

P=F/A

طراحی ساختمان محیط زیست

طراحی ساختمان محیط زیست:
پایدار طراحی ساختمان مورد مطالعه:
مرکز فرهنگی ژان ماری Tjibaou کالدونیای جدید
رنزو پیانو کارگاه ساختمان
Rizalyn Corciega
"بازگشت به سنت افسانه است ... هیچ تا به حال به دست آورد که. جستجو برای هویت، برای یک مدل، به اعتقاد من آن را قبل از ما نهفته است ... هویت ما این است که قبل از ما. "1 ژان ماری Tjibaou، رهبر جنبش طرفدار استقلال در قلمرو فرانسه کالدونیای جدید در سال 1980، این بیانیه در رابطه با مردم های بومی Melanesian در جنوب اقیانوس آرام، شناخته شده به عنوان Kanak ساخته شده است. Tjibaou در سال 1989 ترور شد، با این حال چشم انداز خود را برای آینده از او مردم را در حفظ قدرت خود است. Tjibaou خواست مردم خود را به تبدیل شدن به شرکت کنندگان فعال در جهان مدرن، با این حال او برای ترک سنت در پذیرش مدرن تماس بگیرید. به جای یکپارچه سازی تعادل بین فرهنگ سنتی و مدرن مورد نظر بود و ژان ماری Tjibaou مرکز فرهنگی، در سال 1989 ساخته شده و طراحی شده توسط رنزو پیانو، معمار ایتالیایی، میوه و درد و رنج خود را نماد آرمان های خود شد. در مستند "سبز" ساختمان، جنبه های مردمی از این پروژه خواهد شد از طریق مجموعه ای از فلسفه، پیشینه تاریخی و ساختمان تجزیه و تحلیل ساخت و ساز ارزیابی شده است. به عنوان ساختمان نزدیک به رهبر را به آنها نشان میدهد افتخارات نام، اصول Tjibaou را نیز نزدیک می شود که از اصول ساختمان به موازات. تاریخ و سنت توان با دقت در نوآوری معماری نشان داده؟ دکترین پیانو از فرایند طراحی که به طور مداوم به ساختار مورد نیاز یک رابطه است که حساس به عرصه های زیست محیطی و جامعه شناختی کالدونیای جدید. معماران دیگر ممکن است از موفقیت ها و ضعف های مراکز یادگیری، اتخاذ اصول قابل قبول برای جلوگیری از ساخت و ساز معماری نامطلوب پیوندی.
از پیانو شروع بر اهمیت زمینه به عنوان یک منبع انکار ناپذیر است. رقابت های بین المللی دعوت شده برای طراحی از ساختمان اختصاص داده شده به فرهنگ Kanak به نتیجه یک درخواست توسط خبرگزاری د بود

Developpement د لا فرهنگ Kanak (ADCK) به دولت فرانسه کالدونیای جدید. ADCK معمار رنزو پیانو را با افتخار بالا اعطا می شود. پیانو است تئوری خود را به عنوان به همین دلیل طراحی خود را برنده مسابقه:
"هنگامی که ما می گویند" فرهنگ "ما معمولا خود ما معنی: سوپ خوب مخلوط از لئوناردو داوینچی و فروید، کانت و داروین، لویی چهاردهم و دن کیشوت است. در اقیانوس آرام، آن دستور را که متفاوت است اما از مواد تشکیل دهنده نیز نمی باشد. ما می توانیم سوپ خود را با کناره گیری رویکرد، آوردن کارد و چنگال خود ما است. یا ما می توانیم سعی کنید بفهمید که چگونه از آن متولد شد، چه فلسفه ای از زندگی آن را به شکل ... من کارد و چنگال خود را. من به ارمغان آورد، مهارت های من و کسانی که از کارگاه ساختمان عبارتند از: تکنیک های مورد نیاز برای ایجاد فضاها و ساختمان »(2)
تصمیم به تفسیر این ساختمان از منابع متنی خود را بخشی از باور پیانو که اختراع معماری می توانید تاریخ و سنت را نادیده بگیرد. این عناصر اساس، شکل که در آن برای ساخت، استفاده از مهارت های اساسی یک معمار به ترجمه تاریخ، جغرافیا، زمین شناسی و آب و هوا را به نوآوری های معماری.
پیانو به رویکرد این پروژه با حساسیت شدید به عرصه های اجتماعی و زیست محیطی مورد نیاز شد. بیان حافظه مورد نیاز یک رابطه هماهنگ با آینده، و اجتناب از به نمایندگی از فرهنگ عنوان stagnant3 را. با این وجود اختراع که به طبیعت از قبل موجود خواهد بود اهانت به مردم به دنبال آزادی از استعمار و فرهنگ پیوندی است. آگاهی از این پیانو چالش احساس "... ترس از افتادن به دام تقلید عامه، از ضلالت به عرصه kitsch و زیبا ..." 4 بنابراین از پیانو فرهنگ اقیانوس آرام در زمان ایده های خوشه روستا و کلبه آجدار صورت گرفت، ایجاد یک صریح ارتباط بصری از ساختمان ها در بومی، به ساختار منحنی کلبه های انتزاعی در درون مرکز فرهنگی (شکل 1 و 3). این کلبه ساخت و ساز از دو منظوره هستند، آنها در خدمت به لینک معماری جدید با سنت و تعادل بین طبیعت و ساختمان را تشکیل می دهند.
زبان از ساخت و ساز، مادیت، و نفوذ فضایی را در رابطه با سایت از جنبه های برجسته بررسی در design5 ساختمان. مرکز در یک پرتگاه در شبه جزیره تینا باریک، 10km از شهر پایتخت نومئا واقع شده است. کل این مجموعه به طول 230 متر و محصور در یک محیط از زیبایی طبیعی است. مجموعه از ساختمان ده کلبه مخروطی، ساخته شده از تیرچه های چوبی و دنده تشکیل شده است. این کلبه در سه گروه، و یا خوشه های روستا، در کنار حجم مستطیل پایین تر قرار می گیرد، و یا مسیر، که سفر در امتداد محور تقلید منحنی ملایم از شبه جزیره مرتب شده اند. کلبه های بلند خانه فضاهای جمعی از ساختمان و در اصل دایره ای در

طرح.دایره همپوشانی فضا راهرو طولانی اتصال، اجازه می دهد هر کلبه یک اتصال به حجم مستطیل شکل building6 این ها. اطلاعات فراوان یا شایع بودن ساخت و ساز، مواد و اجازه می دهد پیچیدگی غنی به تسلط. محصولات مشخص شده عبارتند از: چوب و روکش چوب طبیعی، بتن، مرجان، ریخته گری آلومینیوم، پانل های شیشه ای، پوست درخت و فولاد ضد زنگ است. کلبه در تماس مستقیم با باد می وزد و دریا طوفانی اقیانوس آرام هستند، در حالی که طرف دیگر آن چهره آرام تالاب (شکل 2).staves منحنی از روبرو خارجی در فاصله و عرض به ایجاد برداشت های خاطره انگیز از از زیستگاه Kanak سنتی و درختان کاج بلند نومئا متفاوت است. به عنوان نمادهای سنتی از قدرت و قدرت، این اشاره به درختان کاج "تقویت میل با پوشش گیاهی هم زده شده توسط باد است." 7
شکل 1 شکل 2 شکل 3
کلبه های سنتی از نظر Kanak هوایی سایت کلبه Tjibaou مرکز فرهنگی،
رابطه بین ساخت و ساز ساختمان و محیط Kanak سنتی در مرکز فرهنگی در عرصه زیبایی باقی نمی ماند. دکترین همیشگی پیانو از سازه های مدرن در آشتی با طبیعت و محیط زیست ثابت از جنبه های اساسی این پروژه است. پیانو توصیف کلبه عنوان "ظروف یک ظاهر قدیمی که فضای داخلی با تمام امکانات از تکنولوژی مدرن مجهز شده است." 8 این همجوشی با ترکیبی از چوب چند لایه و سقف دو پوست انجام شد، که در آن تهویه غیر فعال می باشد اجازه

تنظیم جریان هوا. انتخاب Iroko چوب، چوب در غرب آفریقا، به قدرت باور نکردنی ساختار و مقاومت به موریانه و هوا، در حالی که نیز ظاهر می شود شبیه به بومی سبزی. دهانه های بیرونی مواجه مقابله با دریا، و قادر به دستکاری نسیم که در آب و هوای اقیانوس آرام (شکل 4) غالب هستند. slats افقی سایه و حسی و لوازم اندازه گیری که در پاسخ به باز و بسته به جهت باد و شدت عمل است. شروع با تعبیه هواکش هایی در پایه دیوار، هوا را تشویق به از طریق فضای جریان، در حالی که حفره بین توابع درونی و بیرونی پوست به عنوان یک پشته در هوای گرم، اخراج هوا از طریق پشت بام skylights9 (شکل 5 و 6). این سیستم گردش هوا با استفاده از کامپیوتر و مدل مورد آزمایش قرار گرفتند برای اطمینان از سازگاری بدون درز بین نسیم خفیف باد قدرت طوفان شد. در طراحی پیانو مرکز فرهنگی ایجاد کرده است چارچوب برای ادامه و برقراری مجدد هویت Kanak است. پیانو استفاده از فرصت به مشورت با مردم Kanak در تلاش برای درک و با دقت منعکس کننده فرهنگ های سنتی است. این پرس و جو کنجکاو برای کشف چه Tjibaou خود را طراحی پیانو فکر می کنم اگر او امروز زنده بود می باشد. Tjibaou دانشجوی دکترا در دانشگاه سوربن در پاریس بود و با بیانیه ای به نقل از: "هر چند من می توانم با چه غیر Kanak من فرهنگ فرانسوی را دارا هستند، برای او غیر ممکن است برای به اشتراک گذاشتن عنصر جهانی در فرهنگ من به اشتراک گذاری 10، با موفقیت و تحسین در سراسر جهان که ساختمان پیانو در متون، مطبوعات و بررسی های معماری، آن را می توان نتیجه گرفت که با طراحی قابل توجه پیانو او در واقع به انجام غیر ممکن است. ارتفاع پویا رقص کلبه در برابر آسمان اجازه می دهد تا جهان را به زیبایی کالدونیای جدید به اشتراک بگذارند، و به دست آوردن بینش به فرهنگ که قبلا مبهم مردم Kanak را. اگر چه کلبه پیانو آثار انتزاعی، آگاهی خود را از نقش نمادین آن را بازی میکند با سیستم آب و هوایی متعادل کارآمد تاکید کرد

"من به تن پایین شباهت کلبه 'من با کاهش طول عناصر عمودی و دادن پوسته صورت باز تصمیم گرفت ... staves دیگر ملاقات در بالا، در ابتدا برنامه ریزی شده بود. تونل باد نشان داد که این اثر بیشتر از تهویه پویا. هنوز آنها را تشدید عمیق تر، برخی تحت اللفظی: باد فزاینده از طریق slats کاراپاس بیرونی باز به کلبه صدای ... است که از روستاهای Kanak و جنگل "11. تصویر شاعرانه است که این بیانیه را ایجاد بزرگترین پیانو موفقیت، فرهنگ گنجانده شده در درون یک ساختار است که با بهره گیری از بادهای تجاری در حال حاضر برای ایجاد یک محیط متعادل است. در میان هزاران تحسین معماری سخت است برای درک هر گونه مشکلات را با این پروژه، با این حال ناهنجاریهای وجود دارد. به عنوان ساختمان است که به عنوان اولین قطعه از معماری نشان دهنده فرهنگ و اقیانوسیه مورد ستایش قرار داد، آن را تقریبا به یک تناقض است که همکاری معمار و مشتری ایتالیایی و فرانسوی به ترتیب است. استفاده از نوع شناسی بومی حرکت بدون عارضه بود، با این حال انتزاع می تواند مشکوک در نظر گرفته شود. کلبه های سنتی در ساختمان پیانو باز پشت بام آسمان و در انجام این کار حذف پست مرکز، که به یک عنصر به طور معمول با رهبر در جوامع اقیانوس آرام شناخته شده، Tjibaou حتی به عنوان: "brother'12 بزرگتر است. در پیانو نوشته های خود باقی می ماند سکوت در رابطه با از دست دادن رهبر Kanak "... که زندگی به پایان دراماتیک در سال 1989 بود." 13 جدا از پیانو، ساختمان به سیاست های مستقل جنبش Kanak به نظر می رسید به بزرگواری توسط رسانه های خار است. به یک معنا می تواند ساختمان خود را به عنوان محصول استثمار فرانسه تصور، استفاده از فرهنگ Kanak و معماری مردمی به عنوان دلیلی برای جذب توریسم، و یا ادامه روابط استعماری است. چوب Iroko گسترده ای در این پروژه استفاده می شود نیز یک چیز عجیب و غریب است. علی رغم اینکه یک عنصر طبیعی، این محصول از آفریقا وارد شد و ساختار در فرانسه پیش ساخته شد، در مخالفتش با احساس معماری محلی است که از مصالح محلی ساخته شده است. اما در برابر همه این ناهنجاری ارتباط مهیج ساختمان بین دریا و زمین، قدرت و سلطه از درختان، و قدرت و صلابت از باد (شکل 7). ظاهر معماری گردیده، یک ساختار که متعلق به زمین جدید Caledonian، و طراحی است که احترام به خواسته مردم Kanak، این جنبه غالب معماری است که به دست اورد ساختمان تحسین بسیار است. حساسیت فرهنگی مودب که مشخصه مرکز فرهنگی Tjibaou به تجسم ارتباط بین فرانسه و Kanak. همانطور که ماری کلود Tjibaou، بیوه ای از ژان ماری Tjibaou و رهبر فعلی ADCK، به گفته است:

"ما، Kanaks، آن را ببینید به عنوان نقطه اوج مبارزه طولانی برای شناخت هویت ما، در بخش دولت فرانسه از آن است که حرکت قدرتمند از جبران." 14 این مرکز است فقط خانه ذخیره سازی و یا کپسول زمان از Kanak نیستفرهنگ است. این یک ساختمان در حال رشد است، قادر به حرکت به جلو بدون فراموش کردن گذشته.برنامه ساختمان این مفهوم در سازمان صریح و روشن آن را می خواند. در سه روستا مستقر نمایشگاه، مدیریت، و فضاهای استودیو. فضاهای باز ناتمام، به نظر می رسد و آمفی تئاتر غرق در پشت و محوطه باز برای فعالیت های خلاق در پایان از راه ساختمان، ساختمان اجازه دهد به باز کردن به تغییر آینده، اضافات و تکامل (شکل 8).
شکل 7 شکل 8
ارتفاع تداعی رابطه غنی بین طبیعت و ساختمان بخش ساختمان delineates به فضای موجود برای رشد آینده
فلسفه پیانو را که 15 جهانشمولی واقعی در معماری می تواند توان تنها از طریق ارتباط با ریشه، قدردانی گذشته، و احترام به جایگاه نابغه است. به دست آمده "این عبارت گسترده را تعریف نظر است که به راحتی می توانید می شود به تمام پروژه ها در سراسر جهان معماری جذب شده است.چشم انداز سایت در کالدونیای جدید قادر به حفظ زیبایی اصلی آن بود، است و بیشتر ساختار مرکز فرهنگی تاکید کرد. تعادل و هماهنگی، ادغام و میانجی گری، حساسیت های فرهنگی و زیست محیطی، تم ها از یک زبان معماری است که می تواند نوآوری را بدون نادیده گرفتن زمینه تولید است. ماری کلود Tjibaou توصیف نقش میانجیگری ساختمان: "امروز، هر کس که در حال آمدن است به معماری. کم کم، ما را از مردم بپرسید: "چرا این کمان؟ چرا این vaults؟ آنها خواهد بود ابزاری در کمک به Kanaks رسیدن به جاه طلبی شوهرش از گفتن "جهان است که ما نه فراری از

ماقبل تاریخ و نه باستان شناسی باقی مانده است، اما مردان از گوشت و خون. "16 این توانایی برای برقراری ارتباط و هدایت تمایلات از یک فرهنگ از طریق تداوم معماری مهارت مطلوب است. موفقیت در معماری می تواند با معیارهای زیبایی به تنهایی نمی توان توجیه است. پیاده سازی از جهانی بودن در رابطه با روابط متنی با احترام و قدردانی تاریخ و محل اندازه واقعی موفقیت است. اصول Tjibaou نگرانی مرکز فرهنگی تقدم ساخت و ساز، ارزش مادیت، نفوذ فضایی، و حساسیت های زیست محیطی. جنبه های اجتماعی نیز وجود دارد این پروژه که عناصر جدایی ناپذیر از قبیل هماهنگی فرهنگی، پذیرش جهانی، و اعاده سیاسی بودند. اختلاف مبهم موفقیت کلی از معماری، نه تنها در رسانه محبوبیت بلکه به غرور محلی را تحت الشعاع قرار. مردم Kanak در نهایت یک محل دائمی از هویت است. یک مدل است که قوی، پر جنب و جوش، و رو به جلو در حال حرکت است. فرایند طراحی پیانو است که بر چهار چوب به عنوان پایه ای برای معماری یک زبان موفق است که دارای امکانات متعدد جهانی است. این تعادل بین تاریخ و فن آوری های جدید در مرکز فرهنگی Tjibaou به تجسم، آن را به عنوان به دنبال پاسخ به آنچه غیر ممکن است در نظر گرفته شد، جهان شمولی زبان معماری مدرن برای به اشتراک گذاشتن با ابهام و سنت از مردم Kanak است. موفقیت پیانو انجام شده با زیبایی و فضل انتزاعی کلبه بومی، چرا که آنها به دنبال جنبه های بیشتری از قلمرو زیبایی. تهویه منفعل نشان دهنده وقف طبیعی بادهای تجاری غالب در آب و هوای اقیانوس آرام است. مرکز فرهنگی ژان ماری Tjibaou ساختمان "سبز" نامیده است، با این حال این توضیحات می تواند به عنوان ترجمه ای از تاریخ، جغرافیا، زمین شناسی و آب و هوا را در نوآوری معماری طبقه. تصویری از رقص کلبه در برابر یک خط درخت اقیانوس آرام، این زبان تسلط داشته، و بر این جزیره افتخار می ایستد. بیان معماری منتقل نگرش مردم Kanak را، که هویت خود را که آینده هنوز آنها گذشته خود را نادیده بگیرد.

، شیلا.مرکز فرهنگی ژان ماری Tjibaou. http://www.archiweb.cz/builds/kultura/kaledon.htm
2 پیانو، رنزو. "رنزو پیانو سفرنامه." نیویورک: Monacelli مطبوعات شرکت 1997. p.174-183.
3 فرث، Melitta. میان به یاد و فراموشی است. http://artwrite.cofa.unsw.edu.au/9918/firth.html
4 پیانو. p.174
5 Blaser، ورنر. "رنزو پیانو مرکز Kanak." بوستون: Birkhauser، 2001.
6 McInstry.
7 پیانو، رنزو. مرکز فرهنگی ژان ماری Tjibaou. http://www.rpwf.org/works/project38/intro.htm
8 پیانو. intro.htm
9 جزئیات. اکتبر نوامبر 1998. "مرکز فرهنگی Tjibaou. p.1201
10 McInstry.
11 McInstry.
12 آستین، مایک.مرکز فرهنگی Tjibaou. http://www.thepander.co.nz/architecture/maustin8.php # note3
13 پیانو. p.174
14 فرث.
15 پیانو. p.174
16 McInstry.

بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن

بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن

هدف از انجام آزمایش :

بررسی تاثیر عمل آوری بر مقاومت فشاری بتن و تعیین اسلامپ و ضریب تراکم یک نمونه بتن

مقدمه :

منظور از عمل آوری ، روشی است که در پی آن هیدراتاسیون سیمان انجام می گیرد و در آن دما ، رطوبت و .. کنترل می شود.

مثلا می توان بتن را درون آب سرد قرار داد ، با آب گرم آن را عمل آورد و یا روش های پیشرفته تر توسط بخار آب گرم به عمل آوردن آن کمک کرد. در کل هدف از عمل آوری رساندن آب به خمیر سیمان برای انجام هیدراتاسیون کامل می باشد.

وقتی که رطوبت نسبی در داخل منافذ به کمتر از 80 درصد کاهش یابد ، هیدراتاسیون به مقدار قابل توجهی کاهش می یابد. پس بهتر است مقدار رطوبت در بتن ، در حد 80 درصد حفظ گردد.

عمل آوری به دو صورت مصنوعی و طبیعی انجام می گیرد. عمل آوری طبیعی توسط آب خود مخلوط بتن انجام می گیرد. ولی عمل آوری مصنوعی ، ایجاد محیطی مناسب برای عمل آمدن بهتر بتن است. بهتر است که رطوبت افت نکند ، زیرا هم بر مقاومت اثر می گذارد و هم باعث ایجاد ترک در مخلوط بتن می شود.

در بتن معمولا ، فقط سطح خارجی در معرض رطوبت قرار می گیرد و درون آن از رطوبت به دور است. بتن واقع شده در یک تیر مسلح نیاز به عمل آوری دارد و لیکن به علت ضخامت پوشش بتن این عمل اتفاق نمی افتد. به همین دلیل در مورد سازه های نازک دوری از رطوبت خیلی نگران کننده نیست و با عمل آوری ، تمام قسمت های آن به خوبی به عمل می آیند.

گرچه نفوذ ناپذیری قسمت های خارجی بتن ، تاثیر زیادی بر عدم خوردگی فولاد ها در بتن مسلح دارد.

البته هیدراتاسیون کامل برای کسب مقاومت نهایی بتن مورد نیاز نیست. و در عمل هم ، چنین حالتی به سختی پیش می آید. مهم این است که تا حد امکان هیدراتاسیون را زیاد کنیم.

روش های عمل آوری :

انواع عمل آوری به دو دسته ، عمل آوری مرطوب و عمل آوری غشایی تقسیم می شوند.

در روش مرطوب ، هدف تامین آبی است که می تواند توسط بتن جذب گردد. در این روش سطح بتن باید دائما از رمانی که برای بتن مشکل ایجاد نمی کند در معرض آب قرار گیرد. برای این منظور می توان مرتبا سطح بتن را آبپاشی کرد و یا بتن را زیر لایه ای از آب یاخاک مرطوب قرار داد. روش های دیگر ، قرار دادن گونی خیس یا استفاده از لوله های آب است که به طور مداوم سطح بتن را مرطوب نگه دارند.

باید به این نکته توجه کرد که آبی که روی بتن می ریزیم حاوی موادی نباشد که به بتن صدمه بزند. همچنین دمای آب طبق پیشنهاد ACI ، 11 درجه سانتی گراد می باشد.

در روش دوم ، یا همان عمل آوری غشایی بر مبنای جلوگیری از افت رطوبت از سطح بتن قرار دارد.

بدون اینکه امکان نفوذ آب از خارج به داخل بتن وجود داشته باشد. برای این منظور از ورقه های پلی اتیلن یا کاغذهای تقویتی استفاده می کنیم.

از عوامل مهم در عمل آوری ، زمان عمل آوری می باشد . بسته به عوامل محیطی نظیر ، یخ زدگی ، مواد شیمیایی خورنده و ... زمان های متفاوتی پیشنهاد شده است. در استانداردهای متفاوت زمان های گوناگون پیش بینی و توصیه شده است. نکته قابل توجه این است که این زمان ها از آزمایشاتی که بر روی نمونه ها با عمل آوری های متفاوت انجام می گیرد بدست خواهد آمد.

نکته قابل توجه دیگر این است که اجرای عمل آوری بسیار مهم است . چراکه معمولا عمل آوری خوبی پیشنهاد می شود ولی در اجرا به مشکلات بر می خورد و معمولا چنانچه شاید و باید اجرا نمی شود.

آزمایش اسلامپ :

یکی از متداول ترین آزمایشاتی که در کارگاه بر روی بتن انجام می گیرد ، آزمایش اسلامپ است. برای این آزمایش از یک قالب مخروطی به ارتفاع 30 سانتی متر استفاده می شود. قالب را بر روی صفحه فلزی صافی قرار می دهیم و در سه لایه و هر لایه با 25 ضربه بتن را درون آن می ریزیم. ضربه ها با میله فولادی به قطر 1.6 سانتی متر زده می شود. کاهش ارتفاع سطح بتن را اندازه می گیریم.

نکات مهم در انجام آزمایش این است که سطح داخلی قالب و صفحه را در ابتدای آزمایش مرطوب کنیم تا از اصطکاک بتن با قالب جلوگیری شود. همچنین بعد از ریختن بتن در مخروط باید ذراتی از بتن را که اطراف قالب ریخته اند تمیز کنیم. اگر قالب به نحو زیر نشت کند می گویند اسلامپ برشی رخ داده است و باید بار دیگر آزمایش را تکرار کرد. اگر در دفعه بعد نیز همین اتفاق افتاد ، بتن فاقد چسبندگی است.

با انجام آزمایش اسلامپ ، می توان رطوبت بتن را در مخلوط بتن کنترل کرد.

آزمایش ضریب تراکم :

در این آزمایش مقدار کارایی بتن توسط کار مشخصی که بر روی بتن انجام می گیرد ، اندازه گیری می شود.

درجه تراکم که از روی همین آزمایش بدست می آید ، نسبت چگالی واقعی به دست آمده در آزمایش به چگالی بتنی که کاملا متراکم شده است به دست می آید.

دستگاه آزمایش از دو ظرف تخلیه که هر کدام به شکل مخروط ناقص می باشد و نیز یک ظرف استوانه ای تشکیل شده است. این 3 ظرف در بالای یکدیگر قرار گرفته اند. در زیر مخروط ها درب هایی جهت تخلیه بتن در نظر گرفته شده است.

ظرف تخلیه فوقانی را از بتن پر می کنند و این عمل به آرامی صورت می پذیرد که در این مرحله کاری روی بتن انجام نشود. سپس درب زیر ظرف را باز می کنند تا بتن در ظرف دوم بریزد . سپس درب ظرف دوم را باز می کنند تا بتن درون استوانه بریزد. سطح استوانه را صاف کرده و آن را دوزن می کنیم و چگالی بتن را در این قسمت بدست می آوریم. سپس استوانه را از همان بتن پر کرده و بر روی میز لرزاننده قرار می دهیم تا خوب متراکم شود و چگالی را در این حالت نیز بدست می آوریم.

طریقه انجام آزمایش :

برای انجام آزمایش در ابتدا باید بتن را آماده کنیم. نسبت های بتن بدین ترتیب داده شده اند : 2.5 : 2 : 1 و 0.48 . پس ابتدا مقدار مواد را تعیین می کنیم. ( برای 20 کیلوگرم بتن )

مخلوط کن را تمیز و آماده کار می کنیم. نحوه ی میکس به طریقه زیر است : ابتدا درشت دانه ها و سپس ریزدانه ها را می ریزیم و 3/2 آب را داخل مخروط می ریزیم و به مدت 2 دقیقه آن را مخلوط می کنیم. سپس سیمان و باقی آب را اضافه می کنیم و 3 دقیقه مخلوط می کنیم. پس از مخلوط شدن ، 3 دقیقه دستگاه را خاموش می کنیم و با دست مصالحی که به کناره های ظرف چسبیده اند را مخلوط می کنیم. سپس مجددا میکسر را به مدت 3 دقیقه روشن می کنیم. هم اکنون بتن آماده انجام آزمایشات بعدی است.

انجام آزمایش اسلامپ :

نتیجه بدست آمده از آزمایش اسلامپ بدین شرح است  :

مقدار اسلامپ = 2.25 = 2.5 سانتی متر

آزمایش ضریب تراکم :

آزمایش های فشاری :

دو نمونه مکعبی تهیه می کنیم . یکی در حوضچه و دیگری در هوای آزاد قرار می دهیم. برای اینکه بفهمیم عمل آوری چه تاثیری بر مقاومت خواهد داشت !

نمونه در آب :

نمونه در هوا :

سئوالات :

1-    عوامل موثر بر مقاومت فشاری را بنویسید .

-        جنس سنگدانه ها ، مقاومت سنگدانه ها ، مقاومت خمیر سیمان ، تخلخل سیمان ، نسبت آب به سیمان ، تراکم ، نحوه ی عمل آوری ، هیدراتاسیون ، مواد افزودنی ، آزمایش بارگذاری ، نوع نمونه ، عمر نمونه ، نوع آزمایش ( مرطوب ، خشک ) ، ابعاد نمونه ، سرعت بارگذاری

2-    در خصوص سرعت بارگذاری و تاثیر آن در مقاومت توضیح دهید.

-        با توجه به وجود پدیده ای به نام خزش ، هرچه سرعت بارگذاری کمتر باشد ، مقاومت کمتری از نمونه را مشاهده می کنیم و هرچه سرعت بالاتر رود ، مقاومت بیشتر خواهد شد. البته خزش مربوط به عمری تا حدود 5 سال است و بعد از آن سرعت تاثیر خیلی زیادی بر مقاومت نمونه ندارد. خزش بدین صورت تعریف می شود : " افزایش تغییر شکل بتن تحت اثر فشار ثابت وارد بر آن و در طول زمان " .

3-    انتظاری که از نمونه ها در هوا و آب داریم چیست ؟

-        مطمئنا انتظار داریم که نمونه ای که در آب عمل آوری شده به علت هیدراتاسیون بیشتر مقاومت بیشتری از خود نشان می دهد . و این به خاطر چسبندگی سیمان به سنگدانه ها بر اثر هیدراتاسیون می باشد.

4-    انتظار شما از خطوط ترک در نمونه ها چگونه است ؟

-        به علت تخلخل نمونه های بتنی ، بر اثر اعمال بار نمونه ها ترک می خورند.

ترک ها معمولا با زوایای حدود 20 الی 30 درجه اتفاق می افتد . انتظار داریم ترک ها بدین صورت در نمونه ها ایجاد شوند . اگر اصطکاک رکاب بارگذاری با نمونه ها زیاد باشد ، ترک ها بیشتر بر روی سطح بتن خواهند بود و نواحی بالا و پایین کمتر ترک بخورند.

آنالیز قابها تحت تاثیر ترکیبات مختلف بار قائم بعلاوة بار جانبی و ترسیم پوش مربوطه.

آنالیز قابها تحت تاثیر ترکیبات مختلف بار قائم بعلاوة بار جانبی و ترسیم پوش مربوطه.

در مورد بارگذاری جانبی با توجه به اینکه ساختمان مورد نظر منظم می باشد, طبق بند 2-3-1 آیین نامة 2800 از روش استاتیکی معادل می توان  برای برآورد نیروهای زلزله مؤثر بر آن استفاده کرد. حال با توجه به اینکه برنامة ETABS برآورد و توزیع نیروی زلزله بین طبقات با این روش را بطور خودکار انجام می دهد لذا کافیست ضرایب زلزله در دو جهت محاسبه و به برنامه داده شوند.

طبق بند 2-4-11 آیین نامة 2800 در نظر گرفتن پیچش نیز در هنگام اعمال نیروی زلزله الزامی است. از آنجا که در پروژه حاضر مدلسازی سه بعدی انجام شده خروج از مرکزیت مرکز سختی و مرکز جرم بطور خودکار  توسط برنامه در نظر گرفته می شود ولی اثر پیچش تصادفی را باید مدنظر قرار دهیم. خوشبختانه برنامة ETABS قابلیت ویژه ای برای در نظر گرفتن پیچش تصادفی دارد. در هنگام معرفی حالات بار زلزله می توان مقدار خروج از مرکزیت تصادفی را برای هر حالت بار زلزله معرفی کرد. از آنجا که برای هر حالت بار زلزله خروج از مرکزیت تصادفی در دو جهت متفاوت ممکنست اتفاق بیافتد لذا هر حالت بار زلزله به دو حالت بار مستقل تبدیل خواهد شد و در مجموع چهار حالت مستقل بارگذاری زلزله خواهیم داشت. که عبارتند از:

EPX : برای حالت بار زلزله در جهت X با خروج از مرکزیت در جهت مثبت Y

ENX : برای حالت بار زلزله در جهت X با خروج از مرکزیت در جهت منفی Y

EPY : برای حالت بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت در جهت مثبت X

ENY : برای حالت بار زلزله در جهت Y با خروج از مرکزیت در جهت منفی X

کلاً 16 نوع ترکیب مختلف بار برای بار قائم بعلاوة بار جانبی در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

D+1.2L+1.2EPX

D+1.2L+1.2EPY

D+1.2L+1.2ENX

D+1.2L+1.2ENY

D+1.2L -1.2EPX

D+1.2L -1.2EPY

D+1.2L -1.2ENX

D+1.2L -1.2ENY

0.85D+1.2EPX

0.85D+1.2EPY

0.85D+1.2ENX

0.85D+1.2ENY

0.85D -1.2EPX

0.85D -1.2EPY

0.85D -1.2ENX

0.85D -1.2ENY

ساختمان حاضر برای هر 16 نوع ترکیب فوق تحلیل شده است. ترکیب بار ENVELOPH که در بر گیرندة همه ترکیبات فوق است برای ترسیم پوش منحنی لنگر خمشی و نیروی برشی معرفی شده است.

وزن واحد حجم مصالح

وزن واحد حجم مصالح

آزمایش شماره 8

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       مصالح سنگی

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       کولیس

                   ü       ظرف استوانه ای

E از آنجا که معمولا %75 بتن را مصالح سنگی تشکیل می دهند و نقش مهمی در خواص بتن مخصوصا مقاومت آن دارند محاسبه  وزن حجمی آنها دارای اهمیت ویژه ای می باشد. دانستن خواص فیزیکی و شیمیایی سیمان برای ساخت بتن اهمیت پیدا می کند.

مقدمه: وزن مخصوص مصالح به دو صورت وزن مخصوص متراکم و وزن مخصوص غیرمتراکم تعریف می کنند. ولی از آنجاکه در بتن دوغاب (خمیرساخته) شده از سیمان فضاهای بین دانه های سنگی را پر می کند همواره از وزن مخصوص غیرمتراکم مصالح استفاده می کنیم و وزن مخصوص متراکم مصالح در عمل به کار نمی آید.پس آزمایش برای اندازه گیری وزن واحد حجم غیر متراکم مصالح انجام خواهد شد.

نحوه آزمایش : ابتدا ظرف استوانه ایی متناسب با مقدار مصالح مورد آزمایش انتخاب می کنیم  و ابعاد آن را (عمق و قطر داخلی ظرف) بوسیله کولیس اندازه می گیریم. سپس ظرف را بوسیله ترازو وزن می کنیم و مصالح مورد آزمایش را در ظرف تا اندازه ای می ریزیم که تا لبه ظرف کاملاً از مصالح پر شود و ظرف حاوی مصالح را دوباره وزن می کنیم و با تفاضل وزن مجموعه و وزن ظرف، وزن مصالح را به دست می آوریم و از آنجا که حجم حجم غیر متراکم مصالح  برابر با حجم ظرف می باشدحجم ظرف را بدست می آوریم .

 وزن حجمی غیر متراکم مصالح مورد آزمایش از طریق فرمول زیر محاسبه  خواهد شد :

وزن مصالح

گنجایش ظرف

                                                                                                                                                                        : وزن واحد حجم غیر متراکم         

وزن واحد حجم مصالح

 ادامه آزمایش شماره 8

نتایج بدست آمده از این آزمایش به شرح زیر می باشد:

نوع مصالح	شن نخودی	شن بادامی	ماسه 0.6
قطرداخلی ظرف(D)	15.12 cm	15.12 cm
عمق ظرف(h)	15.16 cm	15.16 cm
حجم ظرف=حجم مصالح(v)	2722 cm3	2722 cm3
وزن ظرف(a)	1047 gr	1047 gr
(وزن مصالح + وزن ظرف)(b)	4109 gr	5181 gr
وزن مصالح(b-a)	3062 gr	4134 gr
وزن واحد حجم مصالح	1.125 gr/cm3	1.519 gr/cm3

درصد نرمی ذرات سیمان

آزمایش شماره 9

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       برس سیمی

                   ü       الک شماره 200، سرالک و ته الک

                   ü       سیمان

نحوه  آزمایش: هدف از این آزمایش بدست آوردن ریزی ذرات سیمان مورد استفاده در ساخت بتن می باشد.

ابتدا الک شماره 200 (No.200) و سر الک و ته الک مورد استفاده در آزمایش را کاملا تمیز می کنیم و سپس هریک را جداگانه بوسیله ترازو وزن می نماییم (این توزین از آن جهت  در ابتدا انجام       می شود که سرالک و ته الک تمیز بوده و خطای آزمایش نسبت به حالتی که ذرات گرد سیمان به ظرف چسبیده اند کمتر می باشد). سپس  50 گرم از سیمانی که از 24 ساعت قبل  در دستگاه OVEN  ودر دمای  110±5°C قرارداده بودیم تا کاملا خشک شود را در داخل الک می ریزیم (بهتر است الک شماره 200 و ته الک را بر روی ترازو قرار دهیم و وزن آنها را حساب کرده و 50 گرم وزنه اضافی بر روی ترازو قرار دهیم. سپس انقدر در داخل الک سیمان بریزیم تا ترازو عقربه ترازو بر روی صفر قرار گیرد). و پس از آن سرالک را روی مجموعه الک و ته الک می گذاریم و سیمان نمونه را به مدت 3 تا 5 دقیقه با تکان دادن دست الک می کنیم. (باید توجه داشت سیمان مورد استفاده در الک کردن کاملاً پودر شده باشد و دانه های کلوخه شده در آن دیده نشوند.) پس از پایان الک اولیه ته الک را به آرامی خارج می کنیم و بوسیله برس سیمی یک مرتبه به آرامی ته الک شماره 200 را تمیز می کنیم.حال ته الک را دوباره نصب می کنیم و مانند دفعه قبل سیمان را دوباره الک  می کنیم (این بار  به مدت 5 تا 10 دقیقه) پس از پایان الک کردن مجموعه الک را مایل در دست   می گیریم و در 6 جهت (با فاصله 60 درجه نسبت به هم و پشت سر هم) به آن 25 ضربه وارد می کنیم که در مجموع 150 ضربه به مجموعه وارد می شود. و پس از آن ته الک را باز می کنیم  و بوسیله برس سیمی دوباره کف آنرا تمیز می کنیم.

درصد نرمی ذرات سیمان

 ادامه آزمایش شماره 9

پس از آن الک شماره 200 را که حاوی سیمان باقی مانده بر روی آن می باشد را دوباره وزن می کنیم و با کم کردن وزن اولیه الک از آن وزن سیمان باقی مانده بر روی الک را بدست می آوریم. حال بوسیله فرمول زیر      می توانیم درصد نرمی ذرات سیمان را بدست آوریم:

100×

وزن سیمان عبوری از الک شماره 200

وزن اولیه سیمان

نتایج بدست آمده در این آزمایش به شرح زیر می باشند:

وزن اولیه سیمان	49.7
وزن سیمان باقی مانده روی الک شماره 200	19.7
وزن سیمان عبوری از الک شماره 200	30
درصد نرمی سیمان	30/49.7*100=60%

محاسبه درصد نرمی ماسه

آزمایش شماره 10

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       لوله آزمایش (استوانه مدرج)

                   ü       الک شماره  4  ( No.4 )

                   ü       سیمان

                   ü       سنبه

نحوه  آزمایش: ابتدا مصالح را به وسیله  الک شماره 4 الک می کنیم تا شن از ماسه جدا شود و بر روی الک بماند (ماسه از الک عبور می کند). سپس به میزان 110 گرم از مصالح الک شده را داخل یک لوله آزمایش که بر حسب inch  درجه بندی شده می ریزیم سپس تا ارتفاع چهار اینچی لوله از مایع استوکس* پر می کنیم.

سپس با نگاه داشتن دست بر روی دهانه لوله، لوله را در یک سیکل افقی به مدت 30 ثانیه تکان می دهیم تا مصالح کاملاً با مایع استوکس مخلوط شوند.

سپس لوله را به مدت 10 دقیقه به صورت عمودی ساکن قرار می دهیم تا ذرات موجود در مایع ته نشین شوند(ممکن است در این مرحله ذرات ریز دانه در زیر ذرات درشت دانه محبوس شوند و ذرات درشت دانه مانع صعود آنه شوند)پس از پایان مدت 10 دقیقه حجم محتویات درون لوله را به وسیله مایع استوکس به 15 اینچ می رسانیم تا با این عمل ذرات ریزدانه محبوس شده در زیر، بالا بیایند و سپس لوله را مجدداً به مدت 20 دقیقه بصورت عمودی ساکن قرار می دهیم.

سپس ارتفاع مجموع ارتفاع ماسه و ذرات ریزدانه (h1  ) را که به راحتی بر روی لوله قابل تشخیص است را قرائت       می کنیم و ارتفاع h2 که ارتفاع ماسه می باشد به علت عدم وجود مرزی معین بین ذرات  لای و ماسه به راحتی قابل تشخیص نمی باشد. به همین علت از سنبه که از 2 صفحه مدور که به وسیله یک میله به هم متصل شده اند و فاصله بین آنها 10.2 اینچ می باشد تشکیل شده است استفاده می کنیم به این ترتیب که صفحه پایینی بر روی ماسه قرار می گیرد و ارتفاع صفح دوم را قرائت می کنیم و از تفاضل این عدد از10.2  مقدار h2 بدست می آید.

محاسبه درصد نرمی ماسه

 ادامه آزمایش شماره 10

 اکنون ارزش ماسه از فرمول زیر قابل محاسبه است :

h2

h1

                                                                                                100×               S.E=                          

 کلیه نتایج و محاسبات در جدول زیر آمده است :

h1:4.7 cm

چشمی:h2:13.3 cm

h3:13.3 cm

بوسیله سنبه:h2= h2-10.2=13.3-10.2=3.1 cm

S.E.=4.7/3.1*100=65.95%

*مایع استوکس از ترکیبات کربنات کلسیم ، فرمالین ، گلیسیرین و آب مقطر تشکیل شده است که دارای بویی نامطبوع و رنگی شفاف می باشد. این ماده جهت تسریع در عمل ته نشین شدن ذرات بکار می رود. لازم به ذکر است که به علت کمبود میزان ذرات ریز دانه می توانستیم از آب مقطر بجای مایع استوکس استفاده کنیم.

سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن آرمه با بتن سبک سازه اى

سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن آرمه با بتن سبک سازه اى

سیستم  large panel یا سیستم box type  در دسته بندی سیستم های پیش ساخته بتنی           tilt up قرار مى گیرد. در این سیستم، پانل های دیوارى، علاوه بر تحمل بارهاى ثقلى، بارهاى جانبی را نیز به صورت دیوار برشى تحمل می کند، در نتیجه این نوع سیستم در دسته بندى سازه ای، یک سیستم دیوار باربر با دیوار برشى است.

بارهای مرده و زنده از طریق دال های بتن مسلح کف که ازطریق اتصالات مفصلى یا غلطکى به دیوارها متصل می باشند، انتقال یافته و دیوارها نیروهای ناشی از بارهای وارده را به شالوده منتقل می کنند.

سیستم باربرجانبی سیستم پیش ساخته فوق شامل دیوارهاى پیش ساخته بتن مسلح است که به صورت دیوار برشی عمل مى کند و در برابر نیروهاى برشى ناشى از بارهاى جانبى مقاومت می کند. در این سیستم به دلیل استفاده از پانل هاى دیوارى براى باربرى ثقلى و اتصالات مفصل مابین کف ها و دیوارها امکان استفاده از سیستم باربرى جانبى از نوع قاب خمشى نیست و تنها سیستم مقاوم دربرابر بارهاى جانبى پانل هاى دیوارى است که به صورت دیوار برشى در برابر نیروى جانبى مقاومت مى کند.

ازآن جا که این سیستم، سیستم، large panel  با به کارگیرى بتن سبک سازه ای و لایه عایق حرارتى در کارخانه است، لذا به نظر مى رسد ضمن کاهش وزن دیوارها، رفتار مطلوب ترى در مقابل انبساط و انقباض را تأمین کند.

مصالح اصلی مصرفی در این سیستم سیمان، میل گرد، پوکه صنعتی) پوکه لیکا( ، پلى ا ستایرن و گاز طبیعی برای عمل آوری بتن است. کلیه مصالح در داخل کشور قابل تامین است.

عایق حرارتى دیوارها از طریق استفاده از یک لایه ملات سیمان و پلى ا ستایرن تأمین مى شود که در کارخانه به هنگام ساخت دیوارها بر روى لایه بیرونى دیوار خارجى اجرا مى شود. از آن جا که ضریب انتقال حرارت بتن سبک نیز از بتن معمولى کمتر است، لذا به نظر مى رسد که عایق حرارتى این سیستم توسط لایه عایق حرارتى سیمان و پلى ا ستایرن به همراه بتن سبک تأمین مى شود. این سیستم در طبقه بندی صرفه جویى زیاد در مصرف انرژى قرار داشته و در تمام مناطق ایران قابل استفاده است. مصالح به کار گرفته شده در این نوع از ساختمان از مقاومت خوبی در برابر آتش سوزی برخوردار هستند.

این سیستم هم چنین جواب گوى نیاز صدابندى بر اساس مقررات ملى ساختمان است.

این سیستم در زمینه هاى انرژى، حریق، آکوستیک و سازه، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات سیستم ساختمان هاى پیش ساخته با دیوار باربر متشکل از سقف و دیواره هاى بتن

آرمه با بتن سبک سازه ای

-1طراحى لرزه ای و سازه ای به ترتیب براساس آئین نامه هاى IBC 2003 ACI 318-05 و ویرایش هاى ، بعد آن ها انجام گیرد.

  -2 بار زنده در محدوده 250- 400 کیلوگرم بر متر مربع مجاز است.

-3 حداکثر طول دهانه قابل اجرا 5 متر است.

-4 کاربرد سیستم در ساختمان هاى مسکونى است.

-5 رعایت ضوابط کلى شکل پذیرى ویژه بر اساس فصل21 آئین نامه  ACI 318-05  و ویرایش هاى بعد از آن الزامى است.

-6 منظم بودن ساختمان در پلان و ارتفاع الزامى است.

-7 رعایت حداقل و حداکثر مقاومت فشارى به ترتیب 21 و 35 مگا پاسکال براساس ACI 213R-03 و ویرایش هاى بعد از آن براى ساخت بتن سبک الزامى است.

-8 طبقات مجاز قابل اجرا حداکثر سه طبقه مسکونى روى پیلوت یا 12 متر از تراز پایه سازه است.

-9 رعایت تنش تسلیم فولاد به مقدار 300 و 400 مگاپاسکال در اعضاى سازه ای و حداقل 400

مگاپاسکال در اتصالات غلافى الزامى است.

-10 رعایت تمهیدات لازم براى عدم مشارکت دیوارهاى غیر سازهای و تیغه ها(جداگرهاى میان قابى) در سختى سازه الزامى است.

-11 رعایت تمهیدات لازم متناسب با شرایط اقلیمى مختلف کشور الزامى است.

-12 عایقکارى حرارتى جداره هاى خارجى ساختمان مطابق الزامات مبحث 19 مقررات ملى

ساختمان الزامى است.

-13 رعایت مبحث سوم مقررات ملى ساختمان درخصوص حفاظت ساختمان ها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه شماره 444 مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با درنظر گرفتن تعداد طبقات، ابعاد ساختمان، کاربرى و وظیفه عملکردى عنصر ساختمانى ضرورى است.

 -14 صدابندى هوابرد جداکننده هاى بین واحدهاى مستقل و پوسته خارجى ساختمان و صدابندى سقف بین طبقات مى بایست مطابق مبحث هجدهم مقررات ملى ساختمان تامین گردد.

-15 اخذ گواهینامه فنى براى محصول تولیدى، پس از راه اندازى خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامى است.

انواع ساختمان

 2-1) انواع ساختمان

اصولاً ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می توان به دو دسته تقسیم نمود .

2-1-1) ساختمانهای بتنی

ساختمان بتنی ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه ( سیمان ، شن ، ماسه و فولاد بصورت میل گرد ساده و یا آجدار ) استفاده شده باشد در ساختمانهای بتنی سقفها به وسیله تاوه ( دال های ) بتنی پوشیده می شود و یا از سقفهای تیرچه و بلوک و یا سایر سقفهای پیش ساخته استفاده می گردد و برای دیوارهای جدا کننده ( پارتیشن ها ) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه ای ، آجر ماشینی سوراخ دار ، آجر معمولی کوره ای و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شده و ممکن است از دیوار بتن آرمه هم استفاده شود .

در هر حال در این نوع ساختمانها شاه تیرها و ستونها از بتن آرمه ( بتن مسلح ) ساخته
می شود .

2-1-2) ساختمانهای فلزی

در این نوع ساختمانها برای ساختن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده می شود در ایران معمولاً ستونها را از تیرآهنهای I دوبل و یا بال پهن های تکی ( آهنهای H ) استفاده می نمایند و همچنین برای اتصالات از نبشی – تسمه و برای زیرستونها از صفحه فولادی استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به همدیگر متصل می نمایند سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیرآهن و طاق ضربی باشد و یا از انواع سقفهای دیگر از قبیل کامپوزیت، تیرچه بلوک و غیره استفاده گردد .

برای پارتیشنها می توان مانند ساختمانهای بتنی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب یا سفالهای تیغه ای استفاده نمود .

در هر حال جدا کننده ها می باید از مصالح سبک انتخاب شوند .

2-1-3) ساختمانهای آجری

در ساختمانهای کوچک که از چهار طبقه تجاوز نمی نمایند می توان از این نوع ساختمان استفاده نمود اسکلت اصلی این نوع ساختمانها آجری بوده و برای ساختن سقف ها در ایران معمولاً از پروفیلهای فولادی I ( تیرآهن I) و آجر بصورت طاق ضربی استفاده
می گردد و یا ازسقف تیرچه و بلوک استفاده می شود در این نوع ساختمانها برای مقابله با نیروهای جانبی مانند زلزله باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقفها استفاده شود ( در مورد شناژ بالا و پائین در فصل ساختمانهای آجری توضیح داده خواهد شد ) در ساختمانهای آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می گیرند و اغلب پارتیشنها نیز همین دیوارهای حمال می باشند حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از 35 سانتی متر کمتر باشد .

2-1-4)  ساختمانهای خشتی و گلی

این نوع ساختمانها در شهرها بعلت گرانی زمین کمتر ساخته می شود و بیشتر در روستاهای دور که دسترسی به مصالح ساختمانی مشکل تر است مورد استفاده قرار می گیرد .

اسکلت اصلی این نوع ساختمانها از خشت خام و گل می باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی کند ودر مقابل نیروهای جانبی مخصوصاً زلزله به هیچ وجه مقاومت
نمی نمایند باید از ساختن این نوع ساختمانها مخصوصاً در مملکت ما که از مناطق زلزله خیز دنیا می باشد جداً جلوگیری بعمل می آید .

بجز انواع فوق ساختمانهای دیگری نیز وجود دارد مانند ساختمانهای چوبی که بیشتر در نواحی مرطوب که دارای جنگلهای فراوان بوده و در نتیجه چوب به قیمت ارزان در دسترس قرار می گیرد ساخته می شود مانند شهرهای جنوبی اطریش و یا بعضی از ایالات آمریکا .

ساختمانهای چوبی در ایران بعلت کم بودن جنگل کمتر ساخته می شود و همچنین ساختمانهای سنگی که بیشتر در مناطق کوهستانی مورد استفاده قرار می گیرد ممکن است ساختمانی مرکب از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمانهای فلزی و بتنی و یا فلزی و آجری و غیره .

ساختمانها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمانهای مسکونی ، اداری ، بیمارستانها ، انبارها ، مدارس و مکانهای عمومی مانند باشگاهها و ورزشگاهها و غیره تقسیم می شود که مطالعه در این زمینه بیشتر بعهده مهندسین معمار می باشد .

2-2) پی کنی

2-2-1) اصولاً پی کنی بدو دلیل انجام می شود .

1- دسترسی به زمین بکر

با توجه به اینکه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستون ها به زمین منتقل می شود 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 می باشیم .

2- برای محافظت پایه ساختمان

برای محافظت پایه ساختمان و جلوگیری از تأثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی نمائیم در این صورت حتی در بهترین زمینها نیز باید حداقل پی هائی به عمق 40 تا 50 سانتی متر حفر کنیم .

2-2-2) تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان

بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می شوند .

الف – زمینهای خاکریزی شده ( زمینهای خاک دستی ) مانند بعضی از اراضی شمال تهران و خندق های پر شده که همه بوسیله خاک دستی پر شده اند مقاومت این زمینها بسیار کم بوده و قدرت مجاز آنها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می باشد این زمینها بدون پی سازی ویژه مانند شمع کوبی و غیره به هیچ وجه برای ساختمان مناسب نیستند .

ب – زمینهای ماسه ای مانند زمینهای سواحل دریا این زمینها برای ساختمانهای سبک مناسب هستند و در حدود 1 تا 2/1 کیلوگرم بر هر سانتی متر مربع بار تحمل می نمایند و در بعضی از انواع زمینهای سواحل دریا که ماسه ای بوده و بکلی فاقد خاکهای چسبنده
می باشد ( خاک رس ) بیش از 500 گرم بار تحمل نمی کنند در این گونه زمینها نیز باید برای ساختمانهای سبک طبق شرایط محلی پی سازی ویژه صورت بگیرد و برای ساختمانهای بزرگ ابعاد پی باید با توجه به مطالعات مکانیک خاک و بر طبق محاسبه ساخته می شود .

ج – زمینهای شنی اگر این زمینها دارای دانه بندی خوب باشند بطوریکه دانه های ریز فضای خالی بین دانه ها درشت تر را پر نموده و تولید جسم توپر و متراکمی کرده باشد و این دانه بندی بوسیله ماده چسبنده بهم متصل باشد ( خاک رس به اندازه لازم ) برای ساختمان بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلوگرم بر سانتی متر مربع می باشد به این گونه زمینها زمین دج گفته می شود .

د- زمینهای رسی – این زمینها بدو دسته تقسیم می شوند .

1- زمینهای رس خشک که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل
می نمایند مانند زمینهای جنوب تهران .

2- زمینهای رس تر ( آبدار ) – این زمینها بواسطه وجود آب فراوان داخل خاک دارای سستی های زیاد بوده و قدرت مجاز آن بر حسب درصد آب موجود در آن متفاوت است باید توجه نمود که اعداد داده شده در فوق برای مقاومت مجاز زمین در خاکهای مختلف کاملاً تقریبی بوده زیرا تعیین مقاومت مجاز خاک به عوامل دیگر از قبیل آب های تحت الارضی و درصد خاکهای چسبنده و غیره نیز بستگی دارد .

شکل 2-1 پی نواری

2-3) ساختمانهای آجری

نخستین مرحله در ساختمانهای آجری مانند سایر ساختمانها پی سازی می باشد که این کار بعد از گود برداری و پی کنی باید صورت بگیرد معمولاً برای ساختمانهای آجری که دیوارهای اصلی حمال می باشد از پی های نواری استفاده می شود پی های نواری را در امتداد دیوارهای حمال و تیغه ها با عمق و عرض معین حفر می نمایند .

2-3-1) عمق پی های نواری:

در زمینهای خوب حداق عمق پی های نواری در حدود 50 سانتی متر می باشد و اگر در این عمق به زمینی بکر دسترسی نباشد باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داده .

2-3-2) عرض پی :

معمولاً عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن ساخته می شود زیرا اولاً همیشه فشار وارده و سطح تحت فشار با هم نسبت معکوس دارند در ثانی فرض بر این است که بار وارده وسیله دیوار یا ستون به پی با زاویه 45 درجه منتقل می شود بدین جهت عرض پی را بزرگتر از عرض دیوار می گیرند و چنانچه پی از مصالح گران قیمت ساخته شوند مانند بتن و یا سنگ چین از ساختن کنارهای پی خودداری نموده و آنرا بصورت پله و یا شیب دار می سازند .

2-3-3) لایه های پی های نواری :

لایه های پی سازی در پی های نواری به ترتیب از پایین به بالا عبارتند از :

1-               شفته ریزی

2-               کرسی چینی

3-               شناژ

4-               ملات ماسه سیمان برای زیرایزولاسیون رطوبتی

5-               قیر و گونی برای ایزولاسیون رطوبتی

6-               ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیرگونی

7-               دیوار چینی اصلی

1- شفته ریزی :

پی های نواری در ساختمانهای آجری دو یا سه طبقه معمولاً با شفته پر می شوند شفته مخلوطی است از خاک مناسب و آهک شکفته و آب

2- کرسی چینی

معمولاً در طبقه هم کف ساختمانها سطح اطاقها را چند سانتی متری از کف حیاط یا کوچه بلندتر می سازند به این اختلاف ارتفاع کرسی چینی می گویند معمولاً کرسی چینی به سه علت انجام می شود اول آنکه از قدیم الایام بشر تمایل داشت قدری بلندتر از کف زمین سکونت کند و بدین ترتیب احساس امنیت بیشتری می نمود دوم آنکه ارتفاع طبقه هم کف با سطح زمین مانع ورود برف و باران و برگ و خاشاک و غیره بداخل اطاقها می گردد سوم آنکه چون اغلب زمینهائی که ما برای ساختمان انتخاب می کنیم کاملاً مسطح نبوده و دارای شیب می باشند 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 می نمایند .

عرض دیوارهای کرسی چینی بستگی به ارتفاع آن دارد هر قدر این ارتفاع بیشتر باشد به علت وجود خاکی که در پشت آن قرار می گیرد باید پهنای آن بیشتر شود تا بتوانند در مقابل فشارهای جانبی کاملاً مقاومت نماید این مسئله در دیوارهای اطراف ساختمان که فشارهای خاک از یک طرف می باشد باید بیشتر رعابت گردد در هر حال 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 سانتی متر باشد می تواند پهنای آن مساوی دیوار روی آن باشد باید برای کلیه دیوارها اعم از دیوارهای حمال و یا تیغه ها و پارتیشنها پی سازی و کرسی چینی انجام شود .

3- شناژ

شن به زبان فرانسه به معنای زنجیر و شناژ به معنی زنجیر کردن می باشد این قسمت از ساختمان که روی کرسی چینی و معمولاً در یک تراز ساخته می شود برای متصل کردن کلیه پی ها به همدیگر ایجاد می گردد در اثر وجود شناژ کلیه قسمتهای ساختمان بطور یکپارچه عمل نموده و کلیه نشستها یکنواخت بوده و نیروهای وارده اتفاقی ( مانند زمین لرزه و باد ) به یک نقطه ساختمان به تمام قسمتهای ساختمان منتقل گشته ودر نتیجه از شدت نیروی وارده در یک نقطه کاسته شده و مانع خرابی ساختمان می گردد همانطوریکه در بالا گفته شد معمولاً شناژهای افقی را روی کرسی چینی در طبقه همکف اجراء
می نمایند ولی گاهی اوقات نیز در طبقات زیر هر سقف روی کلیه دیوارها شناژ اجرا می گردد و این شناژهای افقی که در پایین و بالای دیوار ساخته می شود بوسیله شناژهای عمودی در چند نقطه به یکدیگر متصل می گردد اجراء شناژ افقی و عمودی در ناحیه های زلزله خیز مانند ایران الزامی می باشد زیرا این شناژها به نسبت قابل ملاحظه ای از شدت خرابیهای وارده می کاهد .

4- قشر ماسه سیمان زیر و روی قیر و گونی

زیر قیرو گونی را بدو دلیل با یک قشر ماسه و سیمان اندود می نمایند .

1- برای ایجاد یک سطح صاف و مناسب جهت اندود قیرگونی زیرا چنانچه بخواهیم بلافاصله بعد از کرسی  چینی اقدام به قیر و گونی بنمائیم سطح آجر کرسی چینی بعلت ناهمواری برای قیرگونی مناسب نیست و اصولاً قیر و گونی به علت شکننده بودن از زیر و رو باید بین دو پوشش محافظ قرار گیرد .

2- چنانچه ملات عمومی که برای ساختمان مصرف می شود دارای آهک باشد یعنی برای ساختمان از ملات ماسه آهک و یا ماسه سیمان و آهک استفاده شود برای دور نگهداشتن قیرو گونی ازآهک اقدام به ایجاد یک لایه ماسه سیمان روی آجر می نمایند زیرا در غیر این صورت به سبب ترکیب قیر با آهک بعد از مدتی قیر و گونی فاسد گشته و درآن سوراخهایی ایجاد می گردد که باعث نفوذ رطوبت به سطحهای بالاتر گشته و خاصیت قیر و گونی از بین می رود چنانچه ایزولاسیون روی شناژ بتنی اجراء شود اگر سطح بالائی بتن را بوسیله تخته ماله بخوبی صاف نمایند احتیاج به قشر ماسه سیمان نیست اگر ملات عمومی ساختمان دارای  آهک باشد باید روی قیروگونی هم با پوسته ای از ملات ماسه سیمان پوشانیده شود بطوریکه قیر و گونی به هیچ وجه با آهک در تماس نباشد .

5- ایزولاسیون ( عایق رطوبتی )

ایزولاسیون و یا عایق کاری به معنای جدا کردن یا جدا سازی بکار می رود ایزولاسیون انواع مختلف دارد مانند ایزولاسیون های حرارتی که در آن از پشم شیشه استفاده می کنند و یا ایزولاسیون های صوتی که در آن از انواع مانع های صوتی استفاده می گردد و یا ایزولاسیون در مقابل اشعه X  در بیمارستانها برای اطاقهای رادیوگرافی که از ورقه های سرب استفاده می شود و یا ایزولاسیون های رطوبتی که انواع مختلف داد و متداول ترین آن در ایران قیر و گونی است .

6- ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیرو گونی

برای محفوظ نگهداشتن قیرو گونی از آسیب ، مخصوصاً در ساختمانهایی که از ملات آهک استفاده می شود و می باید روی قشر قیرو گونی با ملات ماسه سیمان پوشانیده شود در جاهایی که دیوار چینی نمی شود مانند محل دریاها و یا مکانهایی که بعد از چند روز دیوار چینی می شود این قشر ماسه سیمان مانع از آسیب دیدن لایه قیر و گونی در اثر رفت و آمد خواهد گردید .

2-3-4) یک رگی کردن ساختمان

بعد از پی سازی و ایزولاسیون در ساختمانهای آجری معمولاً روی پی را طبق نقشه یک رگ آجر می چینند و باصطلاح ساختمان را یک رگی می نمایند در موقع یک رگی کردن ساختمان باید دقت کافی بعمل آید که اندازه ها کاملاً مطابق نقشه باشد بعد از یک رگی کردن ساختمان مجدداً ابعاد اطاقها و راهروها و سرویسها را کنترل نموده و مخصوصاً از گونیا بودن تمام قسمتها بوسیله چپ و راست گرفتن که قبلاً در این مورد توضیح داده شد مطمئن می شویم در این مرحله عرض دیوارها کاملاً باید مطابق نقشه باشد سپس اقدام به دیوار چینی می نمایند .

2-3-5) لایه های مختلف دیوار چینی

1-               آجر چینی به پهنای مختلف

2-               ملات

1- آجر

قدمت آجر ( خشت پخته شده ) همزمان با پیدایش آتش می باشد آجر را می توان به طور خلاصه سنگ مصنوعی که از خشت پخته شده بدست می آید تعریف نمود .

خشت تشکیل شده است از خاک رس و دانه های ریز سنگ و آب دانه های خاک رس را با آب ورز می دهند تا تمام آنها در مجاورت آب قرار گرفته و تر ( آب اندود ) شود گل آجر باید دارای استخوان بندی ماسه ای متراکم باشد بدین ترتیب که گل رس دوردانه های ماسه را پوشانیده و آنها را به یکدیگر چسبانیده و فضای خالی بین آنها را پر نمایند چنانچه ماسه مخلوط در گل آجر زیادتر از حد لازم باشد در موقع خشک شدن ترک برداشته و در کوره تغییر شکل می دهد .

2-3-6) دیوار

با توجه به اینکه ابعاد آجر 5/5 ×11×22 می باشد در ساختمان دیوارهای آجری را به عرض 22 سانتی متر ( یک آجر ) و یا 35 سانتی متر (5/1 آجر ) و یا 45 سانتی متر ( 2 آجر ) و یا 55 سانتی متر (5/2 آجر ) می چینند.

در ساختمانها دیوار به دو منظور ساخته می شود .

الف – برای جداسازی قسمتهای مختلف ساختمان

به این نوع دیوارها پارتیشن یا جدا کننده و یا تیغه می گویند تیغه دیواری است به پهنای 5 یا 10 و یا 20 سانتی متر . تیغه های بلند و طویل را نمی توان به پهنای 5 یا 10 سانتی متر ساخت زیرا تیغه های 5 یا 10 سانتی متری با ابعاد زیاد ایستا نخواهد بود چنانچه بخواهیم تیغه های 5 سانتی متری را با طول و یا ارتفاع زیاد بسازیم باید بین دیوار به فاصله های 5/1 تا 2 متر نبشی کشی نمائیم در غیر این صورت این دیوار ها با کوچکترین تکانهای جانبی فرو خواهد ریخت و در مقابل زلزله کوچکترین مقاومتی از خود نشان نمی دهد ملات تیغه های 5 سانتی متری معمولاً گچ و خاک است در بعضی از ساختمانها تیغه ها را با بلوکهای گچی پیش ساخته به ضخامت 10 سانتی متر نیز می سازند این نوع پارتیشنها بیشتر در ساختمانهای فلزی و بتنی به کار می رود .

ب – دیوارهای حمال

این نوع دیوارها که دیوارهای اصلی ساختمانهای آجری می باشند برای انتقال بار ساختمان به زمین ساخته می شوند و فقط در ساختمانهای تمام آجری مورد استعمال دارند حداقل ضخامت این نوع دیوارها 35 سانتی متر است ( 5/1 آجر ) این دیوارها علاوه بر حمال بودن عهده دار جداسازی بین قسمتهای مختلف ساختمان نیز می باشند .

3- ملات

ملات ماده چسبنده ای است که بین دو قشر از مصالح ساختمانی قرار گرفته و آن دو قشر را به خود می چسباند ملات یکی از مهمترین مصالح مصرفی در ساختمان است که در همه جای ساختمان به شکلهای مختلف مصرف می شود بهمین دلیل باید در انتخاب ملات و عیار مواد تشکیل دهنده آن دقت کافی نمود .

خواص ملات

1-   ملات باید دارای خاصیت چسبندگی باشد .

2-   از نظر تحمل بار قدرت ملات باید حداقل مساوی مصالحی باشد که در بین آنها قرار می گیرد زیرا در غیر این صورت ارزش مقاومت مصالح مصرفی را پایین می آورد .

3-   ملات باید به صورت ارزان و فراوان در دسترس باشد .

4-   ملات باید خاصیت شکل پذیری داشته و بخوبی روی دیوار پهن شده و سطح صافی ایجاد نماید .

2-3-7) انواع ملات

ملاتهایی که بیشتر در ایران مصرف دارند عبارتند از :

الف – ملات گل آهک

ب – ملات ماسه آهک

ج – ملات ماسه سیمان

د – ملات ماسه سیمان – آهک

ه – ملات گچ

و – ملات گچ و خاک

الف – ملات گل آهک

ملات گل آهک ارزانترین و ضعیفترین ملات بوده و همانطوری که از اسم آن معلوم است ماده چسبنده در آن آهک شکفته می باشد این ملات که برای آن استانداردی تهیه نشده سابقاً در ایران بیشتر مصرف می شد ولی به تدریج با شناخته شدن سیمان و ماسه و شناخته شدن خواص آن و همچنین با توجه به افزایش تولید سیمان در مملکت از مصرف این ملات کاسته شده و امروزه تقریباً به کلی مصرف آن در شهرها منسوخ گردیده است .

ب- ملات ماسه آهک

ماسه مصرفی برای این نوع ملات باید ماسه خاکی باشد یعنی ماسه ای که درصد خاک آن بیشتر باشد این نوع ماسه که به آن ماسه کفی هم می گویند از بستر رودخانه ها بدست
می آید آهک مورد نیاز در این نوع ملات در حدود 300 الی 400 کیلوگرم آهک در متر مکعب ماسه است این ملات بیشتر برای آجر چینی استفاده می شود .

ج – ملات ماسه سیمان

این ملات که مرغوب ترین نوع ملات در ساختمان می باشد باید با ماسه شکسته و یا ماسه رودخانه ای کاملاً شسته تهیه شود مقدار سیمان مصرفی در این نوع ملات بین 300 الی 600 کیلوگرم در متر مکعب می باشد نظریه اینکه سطح مخصوص ماسه به علت ریزی دانه از سطح مخصوص شن و ماسه بیشتر است و از طرفی سیمان باید مانند فیلم نازکی دور تمام دانه ها قرار گرفته و باعث چسبیدن آنها به یکدیگر بشود مقدار سیمان مصرفی در ملات بیشتر از مقدار سیمان مصرفی در بتن می باشد از این ملات می توان در تمام قسمتهای ساختمان استفاده نمود مانند آجر کاری – کاشی کاری – سیمانکاری – فرش کف – سنگ کاری و غیره .

د – ملات ماسه سیمان آهک

به این ملات که ملات با تارد و یا ملات حرامزاده می گویند از ملاتهای خوب و ارزان و محکم ساختمان می باشد ماسه این نوع ملات می تواند ماسه رودخانه ای بوده و چند درصدی هم خاک داشته باشد برای ساختن این ملات باید در حدود 100 الی 150 کیلوگرم سیمان و 150 الی 200 کیلوگرم آهک در مترمکعب ماسه مصرف نمود این ملات بیشتر در دیوار سازی و آجرکاری مصرف می شود .

این ملات و سایر ملاتهای آهکی را نمی توان برای مکانهایی که با قیر در تماس می باشد مصرف نمود زیرا آهک قیر را فاسد می نماید .

بعد از مصرف ملاتهایی که در آن سیمان به کار رفته باید تا چند روز حداقل 3 الی 4 بار دیوارهای ساخته شده را آبپاشی نمود زیرا در غیر این صورت بسرعت آب ملات خشک شده و در نتیجه فعل و انفعالات شیمیایی سیمان جهت سخت شدن ملات متوقف می گردد و ملات به صورت جمسی جدا از هم در می آید که به آن ملات سوخته می گویند .

هیچ یک از ملاتها مخصوصاً ملاتهای سیمانی نباید در حرارتهای کمتر از صفر درجه مصرف شود زیرا در این صورت آب موجود در ملات یخ بسته و فعل و انفعالات شیمیایی در سیمان انجام نمی شود و در نتیجه ملات سخت نمی شود و بعد از ذوب شدن یخ به علت فاسد شدن سیمان ملات سخت نخواهد شد .

ه – ملات گچ و گچ خاک

این ملاتها بیشتر در موقع ساختن طاق ضربی و دیوارهای تیغه ای 5 سانتی متری به کار
می رود درصد خاک و گچ بستگی به سرعت گیرایی گچ دارد و معمولاً حدود 50 درصد گچ و 50 درصد خاک رس مصرف می شود علت اضافه نمودن خاک رس در گچ این است که اولاً گچ و خاک ملاتی دیر گیرتر از ملات گچ خالص است و در ثانی وجود خاک در گچ آن را پلاستیک تر می کند ( خاصیت شکل پذیری ملات را بیشتر می کند ) ملات گچ و خاک و گچ از ملاتهای زود گیر می باشد .

2-3-8) سقف

طاق ضربی معمولاً در بین تیرآهنهای پوشش سقف انجام می شود در بعضی از شهرستانهای ایران مانند یزد طاق ضربی را با خیز بلند در حدود نیم دایره روی دهانه های تا حدود 6 متر هم اجرا می کنند برای اجرا طاق ضربی بدین طریق عمل می کنند که روی دهانه های اطاق را با فاصله های تقریباً یک متر به یک متر تیرآهن مناسب که نمره آن با توجه به دهانه اطاق به وسیله محاسبه تعیین شده است قرار می دهند و آنگاه بین آن را به وسیله آجرهای فشاری با ملات گچ و خاک پر می نمایند باید توجه نمود که آجر طاق ضربی نباید کاملاً زنجاب شده باشد ( قبل از مصرف مدتی در آب قرار گرفته باشد ) فقط باید آجر آب ندیده را بلافاصله قبل از مصرف در سطل آب فرو کرده و بعد در محل مناسب نصب نمود برای اطمینان از مقاومت طاق بعد از اتمام کار روی آن را به وسیله دوغابی از گچ می پوشانند تا کلیه منافذ طاق را که احتمالاً خالی مانده است پر نموده و جسم توپر و یکپارچه ای ایجاد نماید .

2-4) ساختمان فلزی

منظور از ساختمان فلزی ساختمانی است که ستونها و تیرهای اصلی آن از پروفیل های مختلف فلزی بوده و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها ( پارتیشنها ) بوسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل گردد .

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

1-   اجرا این نوع ساختمانها خیلی سریع پیشرفت می نماید در صورتی که برای ساختن ساختمانهای بتنی یا آجری زمان بیشتری لازم است .

2-   ستونها و قطعات باربر ساختمانهای فلزی فضای کمتری را اشغال می نماید و این خود باعث بوجود آمدن سطح مفید زیادتر در ساختمانهای فلزی می گردد در صورتی که برای ساختمانهای بتنی مرتفع ناچار به ایجاد ستونها و دیوارهای قطور می باشیم .

3-   ساخت قطعات ساختمانهای فلزی در خارج از محوطه کارگاه ( مثلاً در کارخانه های فلز کاری ) ممکن بوده و این خود از لحاظ دقت کار و کیفیت بهتر قطعات و همچنین از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد .

4-   ساختن ساختمانهای فلزی ( البته در قسمت فلزکاری ) کمتر تابع آب و هوا و عوامل جوی می باشد در صورتی که ادامه کار ساختمانهای بتنی در هوای زیر صفر ممکن نیست بعضی از آئین نامه ها جوشکاری و چکش کاری را در هوای خیلی سرد اجازه نمی دهند .

5-   امکان تقویت ساختمان بعد از اتمام کار و بالاخره نزدیک بودن فرضیات با عمل در ساختمانهای فلزی از مزایای آن می باشد زیرا بعضی از فرضیاتی که در ساختمانهای بتنی می کنیم به سختی با عمل وفق می دهد از جمله همگن بودن بتن و فولاد و مساوی بودن تنش و کرنش این دو ماده که عملاً این دو ماده همگن نیستند ولی در ساختمانهای فلزی چون از یک ماده استفاده می نمائیم ( فولاد ) فرضیات به عمل نزدیکتر است .

شکل 2-2 ساختمان فلزی

اینها از مزایای ساختمانهای فلزی است و در عوض این نوع ساختمانها در مقابل آتش سوزی بسیار ضعیف بوده و با کوچکترین حریقی که در کنار ستونها ایجاد شود فوری فولاد گداخته شده و در مقابل بار وارده کمانش نموده و به سرعت ممانهای موجود در قطعات افزایش یافته و ساختمان خراب می شود به همین علت است که در بعضی از کشورها سازندگان ساختمانهای فلزی مجبور هستند برای ساختمان خود پله های بتنی ایجاد نمائید تا در موقع آتش سوزی ساکنان ساختمان بتوانند خود را نجات دهند .

ساختمانهای فلزی در مقابل عوامل جوی و خورندگی بسیار ضعیف بوده و به همین علت دارای عمر کوتاهتری می باشند و بالاخره به علت نازکی دیوارها ساختمان فلزی در مقابل حرارت و صوت عایق نیست .

2-4-1) پی سازی در ساختمانهای فلزی

در ساختمانهای فلزی بیشتر نقطه ای استفاده می نمایند و در زمینهای سست و ساختمانهای بسیار سنگین از پی های سراسری ( رادیه ژنرال ) هم استفاده می کنند .

پی های نقطه ای

پی های نقطه ای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز ( نقطه ای ) به زمین منتقل می شود ساخته می گردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتنی

لایه های پی های تکی یا نقطه ای به شرح زیر است :

1-   زمین مناسب

2-   بتن مگر

3-   میل گردهای کف پی

4-   بتن اصلی

5-   صفحه زیر ستون یا میل گردهای ریشه

پی های تکی معمولاً با ابعادی که به وسیله مهندس محاسب با توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بار ستون تعیین می گردد ساخته می شود این گونه پی ها را اغلب با بتن مسلح
می سازند .

بتنی را مسلح می گویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته باشد این قطعات معمولاً میل گرد آجدار و یا ساده می باشد .

1- زمین مناسب

زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمان را داشته باشد در ساختمانهای بزرگ این قدرت مجاز وسیله آزمایشات مکانیک خاک تعیین
می گردد. در هر حال در موقع پی سازی باید سطح زیر پی کاملاً صاف و تقریباً تراز بوده و عاری از خاشاک و یا هر نوع عوامل خارجی باشد وباید پی سازی مستقیماً از روی خاک طبیعی شروع شود .

2- بتن مگر

بتن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان هم می گویند اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای می باشد مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مکعب است در پی های نقطه ای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار می گیرد .

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

2-   برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی

ضخامت بتن  مگر در حدود 10 سانتی متر می باشد و معمولاً قالب بندی(چوبی یا آجری ) از روی بتن مگر شروع می شود .

3- میل گردهای کف پی

اصولاً بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترکهایی در آن ایجاد می شود لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن ، در محل تارهای کششی میل گردهای فولادی قرار می دهند .

فولاد آلیاژی است که از دو عنصر اصلی آهن و کربن و عناصر فرعی دیگری تشکیل گردیده است مقدار کربن این آلیاژ بر حسب نوع فولاد آن از 2/0 الی 3/0 درصد درآهن  متغیر می باشد در بتن فولاد به صورت میل گردهای ساده به علامت  مصرف می شود میل گرد را با قطر آن می خوانند با سیستم متریک میل گرد با قطرهای 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 8 و 10 و 12 و 14 و 16و 50 و ...  وجود دارد .

تارهای کششی در پی های نقطه ای در کف پی بوده و میل گردها را در دو جهت به صورت مشبک ( در حدود 5 سانتی متر بالاتر از کف ) روی بتن مگر قرار می دهند .

این آرماتورهای شبکه ای را که از قبل به اندازه متناسب ( در حدود 5 سانتی متر کوچکتر از ابعاد پی ، 5/2 سانتی متر از هر طرف ) بافته شده است در کف پی قرار داده و زیر آن را با تکه های کوچک شن و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف پی قرار می دهند به طوری که در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً در بتن غرق بشود و یا می توان ابتدا در حدود 5 سانتی متر در کف پی بتن ریخت و بعد این آرماتورها را روی آن قرار داه و بتن ریزی را تا ضخامت تعیین شده در نقشه ادامه داد ولی این کار همیشه ممکن نیست زیرا اغلب مواقع وجود شبکه های شناژ مانع این کار می گردد که محل برخورد آرماتورهای چپ و راست را باید با مفتولهای غیر فنری 3 یا 4 به یکدیگر متصل نمود باید توجه داشت که سرکلیه آرماتورها به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا برگردانیده شود .

ویبراتور موتور برقی یا بنزینی کوچکی است که در بتن تولید ارتعاش نموده و بتن را به تمام گوشه های قالب هدایت  می نماید و در نتیجه مانع ایجاد فضای خالی در داخل بتن می گردد ولی باید توجه داشت که اگر بتنی را بیش از حد لازم ویبره نمائیم دانه های درشت تر آن در زیر قرار گرفته و دانه های ریزتر و همچنین دوغ آب سیمان در رو قرار می گیرد که این خود باعث غیر یکنواختی و ضعف قطعه بتنی می گردد بهتر است در صورت امکان همزمان با بتن ریزی با تکه های میل گرد و یا سر تیر باریکی از جنس چوب بتن کوبیده شود و یا با نواختن ضربه های ملایم به پشت قالب چوبی بتن را ویبره نمائیم .

4- بتن اصلی

بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل می گردد .

بتن از لحاظ سیمان مصرفی به 6 طبقه زیر تقسیم می شود .

بتن طبقه 1 با 350 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 2 با 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 3 با 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 4 با 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 با 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 با 100 کیلوگرم سمیان در متر مکعب شن و ماسه

بتن طبقه 5 و6 را بتن مگر نیز می گویند .

5- صفحه زیر ستون یامیل گردهای ریشه

چنانچه پی ریخته شده جهت ستون بتنی باشد میل گردهائی عمودی که قسمتی از آن خارج از پی قرار گرفته باشد در بتن پی ریزی قرار می دهند و آرماتورهای ستون را با آن
می بندند در این مورد در بخش ساختمانهای بتنی توضیح داده خواهد شد چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی تقسیم شود زیر ستون روی پی صفحه ای فلزی که ابعاد آن ( طول و عرض ضخامت ) با محاسبه تعیین می شود قرار می دهند چون ممکن است به ستون بجز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد شود صفحه زیر ستون را بوسیله میل گردهائی در بتن محکم می کنند برای این منظور بدو طریق می توان عمل نمود .

الف – 4 عدد میل گرد با نمره زیاد مثلاً 20یا 22 یا بیشتر که سر آن بصورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آن را پیچ و مهره کرده اند در بتن قرار می دهند و در صفحه زیر ستون نیز چهار عدد سوراخ درست مقابل این چهار میل گرد ایجاد می نمایند و میل گرد ها را از داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می نمایند این طریق مطمئن تر بوده ولی اجرای آن مشکل تر می باشد باین میل گردها بولت می گویند البته قطر این میل گردها و طول آن بوسیله محاسبه بدست می آید .

ب- طریقه دوم آنستکه قبلاً میل گردی با نمره تعیین شده به زیر صفحه جوش داده و آنرا در موقع بتن ریزی داخل پی قرار می دهند در این طریقه چون بتن بعد از خشک شدن قدری تقلیل حجم پیدا می کند اغلب زیر صفحه خالی می شود برای جلوگیری از این موضوع بهتر است در موقع کار گذاشتن صفحه سوراخی در وسط آن ( محل برخورد اقطار صفحه که برآیند نیروها در آن نقطه صفر است ) ایجاد نموده و آنقدر صفحه را بکوبند تا بتن از این سوراخ بیرون بیاید .

البته باز هم در اثر تقلیل حجم بتن زیر صفحه خالی می شود و با زدن ضربه ای به روی صفحه بخوبی خالی بودن زیر آن محسوس است ولی با ایجاد این سوراخ کمتر زیر صفحه خالی می شود ولی در طریقه قبل می توانیم پس از خشک شدن بتن با باز کردن مهره ها صفحه را خارج نموده و زیر آنرا با یک قشر نازک بتن پر نموده و دوباره صفحه را در محل خود نصب نمائیم .

باید توجه نمود که اگر قبل از سخت شدن کامل بتن اقدام به باز نمودن مهره های روی بولت نمائیم با توجه به اینکه در موقع بتن ریزی آن قسمت از میل گرد بولت که در خارج بتن قرار دارد آغشته به بتن می گردد ممکن است در اثر فشار وارده برای باز کردن مهره و همچنین بعلت تازه بودن بتن پی ساخته بکلی متلاشی می گردد باز کردن مهره نباید زودتر از یک هفته انجام شود .

بهتر است قبل از بتن ریزی روی آن قسمت از بولت و مهره متصل به آن که خارج از بتن قرار دارد وسیله تکیه پلاستیکی بسته شود که ازآغشته شدن آن به بتن جلوگیری گردد تا موقع باز کردن مهره دچار اشکال نشویم .

شناژ

برای آنکه پی های نقطه ای به همدیگر متصل بوده و در موقع نشست ساختمان و یا تکانهای ناگهانی با همدیگر کار کنند پی های نقطه ای را به وسیله شناژ به هم دیگر متصل می نمائیم .

2-4-2) اجزاء تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی

ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم تشکیل می شود .

1-               ستونها

2-               پل یا تیرهای اصلی

3-               تیرچه ها

4-               پروفیلهای اتصال مانند نبشی و تسمه و غیره

ستونها

در ساختمانهای فلزی و ساختمانهای بتنی به آن قسمت از اجزاء که تحت نیروی فشاری واقع هستند ستون می گویند .

ستونها از مهمترین و حساس ترین اجزاء ساختمانهای فلزی می باشند بار سقف ها بوسیله پلها به ستونها منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل می گردد .

قسمتهای مختلف ستون

1-               قسمتهای اصلی ستون

2-               تسمه های اتصال دهنده

3-               صفحه های تقویتی

4-               جوش

5-               اتصال ستون به صفحه زیر ستون

1- قسمت اصلی ستون

قسمت اصلی ستون عبارت از آن پروفیلی است که بارهای فشاری را تحمل می نماید برای ساختن ستونها می توان از پروفیلهای مختلف استفاده نمود مانند دو عدد تیرآهن I معمولی و یا یک عدد آهن بال پهن و یا دو عدد ناودانی و یا یک عدد قوطی چهارگوش و یا چهار عدد نبشی و غیره در ایران برای ساختن ستونها معمولاً از دو عدد تیرآهن I معمولی استفاده می شود و آنها را بوسیله تسمه به یکدیگر متصل می نمایند گاهی نیز آن از آهنهای بال پهن که به آنها H  گفته می شود و یا قوطی چهار گوش استفاده می شود در مواردیکه بار ستون زیاد است می توان از سه عدد تیرآهن I که به شکلهای مختلف به همدیگر متصل می شوند استفاده نمود و در طبقات بالاتر که بار ستونها کاهش می یابد می توان از ادامه یکی از آهنهای I  خودداری کرد .

برای ساختن ستونها از دو یا سه عدد I معمولی و یا سایر پروفیلها باید دقت کافی بعمل آورد تا ستونها کاملاً مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوچکترین انحنای ستون ممکن است بعد از بارگذاری منجر به کمانش ستون گشته و در نتیجه باعث تخریب ساختمان شود در موقع ستون سازی به دو علت ممکن است انحنا در آن ایجاد بشود اول آنکه امکان دارد تیرآهنهای مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد بشود برای جلوگیری از این کار بهتر است بشرح زیر عمل گردد البته اشکالات فوق اشکالات اجرائی می باشد نه محاسباتی زیرا فرض ما بر این است که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده می باشد .

ابتدا تیرآهنها را از لحاظ شماره انتخاب نموده و آنها را به طول معین که در نقشه های محاسباتی قید گردیده برش می دهند آنگاه زیر دو سر و کمر ستون تیرآهنهائی قرار داده و ستون را روی این تیرآهنهای افقی که بصورت تراز روی زمین قرار داده اند می خوابانند قبل از این کار باید از راست بودن تیرآهنهای تکی کاملاً مطمئن بوده و چناچه تیرآهنها کاملاً راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تیرآهنهای مستقیم استفاده نمائید در صورتیکه این کار مقدور نباشد باید تیرآهنها بوسیله پتکهای سنگین که در محلهای دقیق و حساب شده فرود می آید راست بشود لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیرآهن حتی ، جهت برطرف کردن پیچیدگی های موضعی ( راست کردن آن ) و یا در اثر جابجایی و غیره در تیرآهن تنشهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر تنشهای ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جه با این تنشها باشد موجب تخریب سریع تر قطعه می گردد بدین لحاظ هر قدر به تیرآهن قبل از مصرف ضربه کمتری زده شود بهتر است .

آنگاه تیرآهنهای ستونها را با فاصله معین که در نقشه محاسباتی تعیین شده است کنار هم قرار داده و بوسیله تسمه هائی که از قبل بریده شده و آماده می باشد با خال جوش آنها را به یکدیگر متصل می نمایند و آنگاه برای جلوگیری از پیچیدگی نخست ابتدا و انتها و کمر ستونها را به تیرآهنهای زیر سری جوش داده و بعد کلیه ستونها را با خال جوش به یکدیگر متصل می کنیم و آنگاه جوشکاری را تکمیل می نمائیم و بدین ترتیب تا 90 درصد از پیچیدگی ستونها جلوگیری می شود .

2- تسمه های اتصال

همانطوریکه گفته شده ممکن است ستون از دو عدد تیرآهن I و یا دو عدد ناودانی و یا چهار عدد نبشی وغیره تشکیل شده باشد که این پروفیلها می باید به یکدیگر متصل شود معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به هم دیگر متصل می نمایند ابعاد این تسمه ها بوسیله محاسبه تعیین می گردد ولی اغلب برای ساختمانهای معمولی از تسمه هائی به ابعاد تقریبی 10×100 استفاده می گردد طول تسمه معممولاً باندازه پشت تا پشت ستون می باشد
( قدری کمتر برای جوشکاری ) تسمه ها را در ایران معمولاً بطور موازی با یکدیگر جوش می دهند و فاصله آنها از یکدیگر در حدود 40 سانتی متر می باشد ( محور تا محور ) ولی گاهی طبق محاسبه مجبور می شوند تسمه ها را با زاویه 45  و یا 30 درجه جوش بدهند اگر طبق محاسبه برای ساختن ستون می باید از سه عدد تیرآهن استفاده شود که یکی از آنها عمود بر دو تای دیگر باشد ( طبق شکل ) قبل از آنکه تسمه های اتصال دهنده را جوش بدهند باید اول سه عدد تیرآهن را مطابق شکل به همدیگر متصل نموده و جوشکاری آنرا تکمیل نمایند و بعد تسمه های اتصال را جوش بدهند زیرا در غیر این صورت اتصال تیرآهن میانی به دو آهن دیگر مشکل خواهد بود .

3- صفحه های تقویتی

گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده و فقط برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را تحمل می نماید ضعیف باشد در این صورت ممکن است مهندس محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید در این صورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمی گردد .

لازم به یادآوری است که تسمه های اتصال و ورق بست جزو محاسبه نبوده و فقط برای اتصال بکار می روند در موقع جوشکاری ورق های تقویتی باید نکات مذکور در جوشکاری تسمه ها رعایت گردد جوشکاری ورقهای تقویتی باید بطول کافی و با بعد معین باشد تا نقطه ضعفی از این نظر ایجاد نشود .

لچگی یا ورق پشت بند

اگر ممانهای وارده در پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشی ها در محل اتصال ستون با صفحه زیرستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه بصورت لچکی بین دو بال نبشی قرار داده و بخوبی جوش می دهند تا از خم شدن نبشی جلوگیری نمایند از این قطعات لچکی در نبشی های زیر سر پلها که دارای بار زیاد می باشد نیز استفاده می گردد ضخامت این لچکی ها در حدود 10 الی 12 میلی متر می باشد .

4- جوش

متداولترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری می باشد که معمولاً از دستگاههای جوش برقی استفاده می شود این دستگاه ممکن است مستقیماً با برق شهر کار کند و یا خود بوسیله موتوری تولید برق نموده و عمل جوشکاری را انجام دهد به این نوع اخیر دستگاه جوش سیار گفته می شود برای جوشکاری در ساختمانهای فلزی دستگاهی که مستقیماً به برق شهر وصل می شود به هیچ وجه پیشنهاد نمی گردد و بهتر است از دستگاههای جوش سیار استفاده شود به هر حال اسکلت فلزی بهتر است با برق متوالی جوشکاری شود .

شکل 2-3 جوشکاری اسکلت

در بعضی از ساختمانهای فلزی قطعات بوسیله پیچ و مهره و یا میخ پرچ به یکدیگر متصل می گردند قطر پیچها و اندازه مهره ها و همچنین فاصله سوراخها از یکدیگر و تعداد آنها کاملاً بوسیله محاسبه تعیین می گردد و روی نقشه های محاسباتی قید شده است ولی اتصال قطعات به وسیله محاسبه تعیین می گردد و روی نقشه های محاسباتی قید شده است ولی اتصال قطعات به وسیله پیچ  ومهره  و یا پرچ بعلت اشکالات زیاد و سختی کار رفته رفته منسوخ شده و جای خود را به جوش که پیوسته در حال پیشرفت است می دهد همانطوریکه گفته شد در ایران برای اتصال قطعات فلزی بیشتر از جوش الکتریکی استفاده می شود بعد جوش بوسیله محاسبه تعیین می گردد و بستگی به قطر قطعاتی دارد که بوسیله جوش به همدیگر متصل می شوند ولی در هر حال نباید از 6  میلی متر کمتر باشد در موقع انتخاب الکترود جوشکاری باید دقت کافی بعمل آید و الکترودی انتخاب شود که متناسب با جوشکاری بوده و بعد لازم را به راحتی ایجاد نماید همچنین باید توجه نمود تا آمپر دستگاه به نحوی انتخاب گردد که قادر به ذوب نمودن الکترود انتخاب شده باشد حداقل قطر الکترود جوشکاری برای اسکلت فلزی 4 میلی متر پیشنهاد می گردد .

باید دقت شود که جوشکاری در کلیه قسمتها یکنواخت بوده و با بعد مساوی انجام گردد و باصطلاح زنجیره ای باشد .

بهتر است تا آنجا که ممکن است جوشکاری روی زمین بطور افقی روی قطعات انجام شده آنگاه قطعه در محل خود نصب گردد تا امکان جوش معمولی وجود داشته باشد و از جوش سر بالا و یا سرازیر تا آنجا که ممکن است خودداری گردد زیرا برای این نوع جوشکاری ها احتیاج به کارگران ورزیده می باشد که استفاده از وجود آنها در تمام کارگاهها مشکل است.

در ساختمانهای مهم و یا جوشکاریهای حساس مخصوصاً وقتیکه جوشکاری برای آب بندی به کار می رود بعد از اتمام هر قسمت از جوشکاری جوشهای داده شده بوسیله دستگاههای مخصوص با اشعه ایکس عکس برداری شده  و کنترل می گردد .

5- اتصال ستون به صفحه زیر ستون

در مورد پی نقطه ای و نصب صفحه زیرستون قبلاً توضیح داده شده است اکنون طریقه اتصال ستون به صفحه زیرستون شرح داده می شود ابتدا یادآوری می گردد که صفحه زیرستون قبلاً کاملاً تراز و در یک سطح کار گذاشته شده است اکنون متذکر می گردد سطح انتهائی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیر ستون باید کاملاً مستوی بوده بطوریکه در موقع قرار دادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد آنگاه ستون را بلند کرده و در محل خود قرار می دهند لازم به یادآوری است که ستون را اغلب بوسیله جرثقیل بلند می کنند در کارهای کوچک می توان ستون بوسیله دکل و یا تیر فور بلند نمود .

آنگاه ستون رابا دوربین و یا شاقول معمولی بنائی شاقول نموده و دور تا دور آنرا به صفحه زیرستون جوش می دهند آنگاه برای تکمیل کار ستون را بوسیله چهار عدد نبشی 10 یا 12 و یا بزرگتر به صفحه جوش می دهند ابعاد این نبشی ها طبق محاسبه تعیین می گردد .

در موقع جوشکاری پای ستون به صفحه زیر ستون باید توجه نمود چنانچه بعد جوش زیاد باشد مانع چسبیدن نبشی های اتصال به ستون و صفحه زیر ستون خواهد شد با توجه به اینکه تقریباً کلیه ممانهای وارده به پای ستون بوسیله نبشی های اطراف تحمل می گردد باید دقت شود که این جوشکاری فقط درز مابین پای ستون و صفحه زیر ستون را پر نماید و از آن خارج نشود چنانچه این دقت ممکن نباشد بهتر است از این جوشکاری صرف نظر گردد.

در بعضی از ستونها که دارای خارج از محوری شدید می باشد بجای نبشی از صفحات مستطیل شکل که طول آن بیشتر از پشت تا پشت ستون است استفاده می گردد .

و بدین وسیله نبشی های اتصال را با ابعاد بزرگتر بوسیله صفحه در محل می سازد و بوسیله چند عدد صفحه لچگی که بین دو بال نبشی قرار می دهند سیستم قابل اطمینان در مقابل ممانهای وارده ایجاد می نمایند عرض و طول کلی این اتصالات نباید از روی صفحه زیر ستون تجاوز نماید .

2- پل ها یا تیرهای اصلی

پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقف وسیله آنها به ستونها منتقل می گردد و یا به آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد پل و یا تیر اصلی می گویند.

2-4-3) قسمتهای مختلف تیرهای اصلی و سقف

1-               طریقه اتصال پل به ستون

2-               نکاتی در مورد ساختن پل ها

3-               پلهای لانه زنبوری

4-               تیرچه

5-               پروفیلهای اتصال

1- طریقه اتصال پل به ستون

حالت اول پل از کنار ستون عبور نماید .

ساده ترین شکل اتصال پل به ستون آن است که پل در جهت بال تیرآهن ستون امتداد پیدا کند در این حالت معمولاً از پلهای سر تا سری استفاده می نماید این پلها بوسیله یک عدد ورق بست که در محل عبور پل به ستون جوش می شود و همچنین یک عدد نبشی 10 یا 12 که روی ورق بست جوش می گردد به ستون متصل می شود ( ابعاد نبشی طبق محاسبه تعیین می گردد ) بعضی از مهندسین محاسب برای آنکه تکیه گاهی تقریباً گیردار بوجود بیاورند یک عدد نبشی نیز روی پل قرار می دهند برای ایجاد تکیه گاهی که کاملاً گیردار باشد باید از صفحه های ممان گیر استفاده نمود صفحه ممان گیر صفحه ای است به شکل ذوزنقه یا مستطیل که روی پل قرار گرفته و آنرا به ستون متصل می نماید ولی بعض ها از قرار دادن این نبشی اخیر صرف نظر نموده و تکیه گاه را ساده در نظر می گیرند در ایران اغلب مهندسین محاسب به همین طریق عمل می نمایند یعنی پل را از کنار ستون عبور داده و در این حالت پل را ممتد محاسبه می نمایند و مخصوصاً در ستونهای میانی اسکلت از دو طرف ستون پلهای ممتد را عبور داده و باصطلاح از گره خور چینی استفاده می نمایند .

بعقیده اغلب زلزله شناسان این نوع اتصال در مقابل زلزله از مقاومت خوبی برخوردار نیست چنانچه بار پل در محل اتصال ستون زیاد باشد و امکان خم نمودن نبشی تکیه گاه وجود داشته باشد بهتر است یک عدد صفحه مثلثی شکل بین دو بال نبشی جوش داده تا از خم شدن آن جلوگیری شود به این صفحه لچگی می گویند .

حالت دوم آن است که پل از وسط ستون عبور نماید .

در این حالت باید دقت شود تا در موقع ساختن ستون فاصله لب به لب دو عدد تیرآهن که در شکل با حرف d نشان داده شده است حداقل نیم سانتی متر از بال پلی که می خواهد از داخل آن عبور کند بیشتر باشد تا امکان عبور پل فراهم گردد بدیهی است  چنانچه برای ستونها از آهن H  استفاده شود اجراء این طریقه ممکن نیست .

اصولاً امکان عبور پل های سراسری در این نوع اتصال قدری مشکل می باشد زیرا اگر دو طرف ساختمان احداثی باز نباشد بسختی می توان یک عدد پل سراسری را ازبین ستونها عبور داد بدین لحاظ در این نوع مواقع پل را به قطعات کوچک بریده و در جای خود قرار داده و بعد دوباره آنرا جوش می دهند این عمل چنانچه اتصالات بخوبی انجام شود اشکال نداشته و این پل مانند پل سراسری یکپارچه عمل خواهد کرد .

بهتر است محل برش در 5/1 دهانه بین دو ستون واقع شود .

زیرافرض بر این است که در فاصله 5/1 نیروهای وارده به پل حداقل می باشد در این حالت چنانچه بخواهیم از نبشی فوقانی نیز استفاده نمائیم باید ورق بست دو تکه باشد .

حالت سوم موقعی است که پل به جان ستون خم می شود .

در این حالت امکان ایجاد پلهای سراسری ممکن نیست زیرا اگر بخواهیم پل سراسری اجراء نمائیم مجبور هستیم سوراخی در جان تیر ایجاد کنیم که این خود باعث ضعف ستون می شود بدین لحاظ بهتر است پل را در این حالت قطعه قطعه سوار کنیم البته باید توجه داشت چنانچه در نقشه های محاسباتی از پلهای سراسری داده شده باشد مجبور به اجرای آن هستیم .

2- نکاتی در مورد ساختن پلها

گاهی ممکن است برای دهانه ای پلها را با دو یا یک عدد تسمه که به بال تیر جوش
می شود تقویت نمائیم این تسمه ها معمولاً درتیرهای ساده در وسط پل و در تیرهای ممتد در نزدیکی تکیه گاه جوش می شود .

چنانچه برای تقویت پل از یک عدد تسمه استفاده نمائیم بهتر است که این تسمه از بالا جوش شود زیرا در صورتیکه از پائین جوش شود در موقع سفید کاری مزاحمت ایجاد کرده و مجبور هستیم ضخامت گچ و خاک را در کلیه سطح سقف باندازه ضخامت تسمه تقویتی افزایش دهیم .

اگر پهنای تسمه تقویتی از بال تیرآهن کمتر باشد اشکالی ایجاد نمی شود زیرا به راحتی
می توان تسمه را روی پل قرار داده و جوشکاری نمائیم ولی اگر پهنای تسمه از بال پل پهن تر باشد بهتر است تیرآهن پل را قبل از نصب در محل برگردانیده و محل تسمه را دقیقاً معلوم کرده و آنرا از بالا جوش بدهیم .

باید دقت شود که طول جوش مطابق نقشه و به اندازه کافی باشد چنانچه طول جوش در نقشه قید نشده باشد طول آن در هر طرف نصف طول تسمه می باشد ( در دو طرف مساوی طول تسمه )

3- تیرهای لانه زنبوری

همانطوریکه می دانیم ممان اینرسی هر نقطه مادی نسبت به هر محور مساوی است با جرم آن نقطه ضرب در مجذور فاصله آن نقطه تا آن محور به همین دلیل در موقع طرح نیم رخ تیر آهن برای آنکه ممان اینرسی مقطع هر قدر ممکن است بیشتر باشد قسمت اعظم وزن تیرآهن را در بالها که در دو طرف جان آن واقع شده است قرار داده اند تا هر قدر ممکن است از محور خنثی دورتر بوده و ممان اینرسی آن بالاتر برود .

اینک چنانچه در محوری فرض شود که نیروی برشی وجود ندارد برای بدست آوردن ممان اینرسی باز هم بیشتر سعی می کنند که بالها را از محور خنثی دورتر نمایند بدین لحاظ جان تیرآهن را مطابق شکل بریده و مطابق شکل آنرا دوباره جوش می دهند بدین طریق فاصله بالها از یکدیگر زیادتر شده و مقطع دارای ممان اینرسی بزرگتری می شود .

4- تیرچه

اگر برای پوشش سقف از طاق ضربی استفاده می نمائیم ناچارا باید همانطوریکه در ساختمانهای آجری توضیح داده شد تیرآهنهائی با شماره محاسبه شده روی پلها کشیده و بین این آهنها را طاق ضربی بزنیم این تیرچه ها ممکن است سرتاسری بوده و از روی پلها عبور نماید در این صورت باید محل برخورد تیرچه و پل جوشکاری شود بدیهی است در این حالت کلفتی پل از زیر دیده می شود که باید بوسیله سقف کاذب پوشانیده شود و یا طبق نظر مهندس معمار اقدام گردد و یا تیر آهنها توی دل پلها کار گذاشته می شود که در این صورت باید حتماً هر دو سر آن از یک طرف بوسیله یک عدد نبشی نمره 5 یا 6 به پل متصل گردد و تیرچه باید حتماً از یک طرف زبانه بشود و در غیر این صورت باندازه ضخامت بال پل از زیر اختلاف سطح بوجود می آید که باید بوسیله گچ و خاک و سفیدکاری پر شود و سقف بار بیشتری را تحمل نماید .

چنانچه برای پل و تیرچه از یک شماره تیرآهن استفاده شود در این صورت تیرچه می باید از دو طرف زبانه شود .

5- پروفیلهای اتصال ومیل مهار

در سقفهای طاق ضربی با توجه به خیز طاق که در حدود 2 الی 3 سانتی متر می باشد طاق نیروئی در جهت افق به تیرآهنهای جانبی خود وارد می نماید که این نیرو در طاقهای میانی بوسیله طاق پهلوئی خنثی می شود ولی در آخرین دهانه این نیرو باعث می شود که تیرآهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد برای جلوگیری از اینکار آخرین تیرآهن را حداقل در دو نقطه به تیرآهن ماقبل آخر می بندند و این کار معمولاً وسیله میل گردهایی به قطر 10 الی 12 میلی متر انجام می شود به این میل گردها میل مهار گفته می شود البته از میل گرد در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده می شود .

از نبشی برای تکیه گاه پلها وهمچنین برای اتصال تیرچه ها به پلها و اتصال ستون به صفحه زیرستون استفاده می شود محل استفاده صفحه برای ورق بست و وصله نمودن دو تیر آهن و غیره می باشد .

2-4-4) باد بند

در بازدیدهائی که از مناطق زلزله زده بعمل آمد مشاهده گردید ساختمانهائی فلزی چند طبقه که بادبندی شده اند در مقابل نیروی زلزله مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند متداول ترین بادبندها نیم رخهائی از فولاد هستند که بصورت ضرب در بین دو ستون قرارمی گیرند مانند نبشی – ناودانی – تیرآهن و غیره .

برای آنکه سطح جوش در بادبندها باندازه کافی باشد در محل اتصال بادبند به گره ها و یا محل برخورد دو پروفیل بادبند به همدیگر صفحه هائی جوش می دهند طول و عرض و ضخامت این صفحه ها طبق محاسبه تعیین می گردد ولی ابعاد تقریبی آن در حدود 35×35 سانتی متر به ضخامت 10 میلی متر می باشد .

شکل 2-4 مهار بندی اسکلت

اگر دهانه ای از ساختمان بادبندی شود بهتر است حتماً قسمتهای پائین همین دهانه تا روی فونداسیون بادبندی ادامه پیدا کند .

این بادبندها باعث می شوند نیروئی که در اثر باد و یا زلزله به بالای ستون وارد می شود به سرعت به زمین منتقل گردد .

2-5) مزایای ساختمانهای بتنی

ساختمانهای بتنی بعلل زیر مورد توجه مهندسین و شهرسازان قرار گرفته و روز به روز به توسعه است .

1-               ماده اصلی بتن که شن و ماسه می باشد تقریباً در تمام نقاط کره زمین بحد وفور یافت می شود روی این اصل امکان ساختن ساختمانهای بتنی را میسر می سازد .

2-               ساختمانهای بتنی در مقابل عوامل جوی از ساختمانهای فلزی مقاوم تر بوده و در نتیجه نسبت به ساختمانهای فلزی دارای عمر طولانی تر می باشند .

3-               در مقابل آتش سوزی ساختمانهای بتنی نسبت به ساختمانهای فلزی مقاوم تر
می باشند .

4-               بعلت شکل پذیری بتن که می تواند بهر شکلی که قالب آن تهیه می شود ساخته شود ساختن ستون و پل به اشکال مختلف را میسر می سازد به همین علت مهندسین معمار به این نوع ساختمانها توجه بیشتری می نمایند .

2-5-1) قسمتهای مختلف ساختمانهای بتنی

اجزاء تشکیل دهنده یک ساختمان بتنی به شرح زیر می باشد .

1-               پی

2-               ستون

3-               تیرهای اصلی

4-               سقف

5-               دیوار

برای اجزاء ساختمانهای بتنی به کارگاههای زیر نیاز داریم .

1-               کارگاه قالب بندی یا کارگاه نجاری

2-               کارگاه آرماتور بندی

3-               کارگاه تهیه بتن

4-               کارگاه تهیه شن و ماسه

2-5-2) بتن

بتن سنگی است مصنوعی که از مواد سنگی ( شن و ماسه ) ،آب و سیمان تشکیل شده و به علت روانی قالب خود را پر کرده و بشکل قالب خود در می آید .

1- مصالح سنگی

مصالح سنگی که در بتن مصرف می شود شن و ماسه می باشد که در حدود 80 درصد حجم بتن را تشکیل می دهد .

دانه های سنگی تا بزرگی 5 میلی متر را ماسه و از 5 میلی متر بزگتر را شن می  گویند قسمت اعظم مقاومت بتن سنگی به مقاومت شن و ماسه مصرفی دارد در نتیجه باید در انتخاب معادن شن و ماسه جهت بتن ریزی های بزرگ نهایت دقت را بعمل آورده و بوسیله آزمایشگاه باید مقاومت دانه ها و درصد بزرگی آن تأیید گردد همچنین شی و ماسه مصرفی در بتن باید در مقابل عوامل جوی مقاوم بوده و به مرور زمان خورندگی در آنها ایجاد نشود.

2- آب

آب در بتن دارای سه نقش اساسی می باشد

1- سیمان در مجاورت آب شروع به فعل و انفعالات شیمیائی نموده و تشکیل سیلیکات ها و آلومیناتهای کلسیم متبلور می دهد که اساس گرفتن و سخت شدن بتن می باشد این مقدار آب در حدود 20 الی 25 درصد وزن سیمان است .

2- آب سطح دانه های سنگی را تر نموده و باعث لغزش این عناصر به روی یک دیگر می گردد بدیهی است هر قدر سطح دانه ها بیشتر باشد یعنی هر قدر دانه ریزتر باشد آب بیشتری در این قسمت مصرف می شود به همین علت مقدار این آب متفاوت بوده و در حدود 25 درصد وزن سیمان می باشد .

3- آب باعث روان شدن بتن می گردد تا بهتر بتوان بتن را حمل نموده و در قالب ریخته و آنرا بشکل قالب در آورد .

3- سیمان

سیمان واژه لاتینی که از کلمه caementun  و یا Caedimentum  گرفته شده و معنی آن خرده سنگ می باشد .

سیمان ماده چسبنده است به رنگ خاکستری که در مجاورت آب و در مجاورت هوا و بعضی از انواع آن بدون مجاورت در اثر فعل و انفعالات پیچیده شیمیائی سخت گشته و قطعات خرده سنگ مجاور خود را به یکدیگر می چسباند تاریخچه کشف و مصرف سیمان از بحث این کتاب خارج می باشد و فقط به این اکتفا می شود که برای اولین بار سیمان پرتلند وسیله شخصی در انگلستان کشف گردید و چون رنگ آن بعد از خشک شدن به رنگ سنگهای ساحلی جزیره پرتلند بود بنام سیمان پرتلند معروف گردید سیمان پرتلند رایج ترین نوع سیمان مصرفی در دنیا است .

2-5-3) بتن ریزی

قبل از بتن ریزی باید کلیه آرماتورها با نقشه کنترل شود مخصوصاً دقت شود که آرماتورها به همدیگر با سیم آرماتوربندی بسته شده باشد و اگر جائی فراموش شده باشد مجدداً بسته شود فاصله آرماتورها یکنواخت باشد زیرا اغلب اتفاق می افتد که در تیرهای اصلی که آرماتورها نزدیک همدیگر بسته می شود فاصله بین آرماتورها یکنواخت نیست بعضی از آنها بهم چسبیده و بعضی با فاصله از همدیگر قرار می گیرند این موضوع باعث می شود که بتن نتواند کلیه میل گردها را احاطه نموده و قطعه همگن و توپری به وجود بیاورد باید محل بتن ریزی عاری از خاک و مواد زائد باشد اگر بین اتمام کار آرماتوربندی و بتن ریزی چند روز فاصله باشد حتماً می باید محل کار با دقت بیشتری بازدید شود .

کلیه قسمتهای قالب بندی باید با دقت بازدید شود از استحکام تیرها و دستک ها و قالب ها باید مطمئن بشویم زیرا همانطوریکه می دانیم تا چند روز کلیه وزن بتن و آرماتورهای آنرا همین قالب تحمل خواهد نمود واگر نقطه ضعفی در آن باشد که نتواند بتن را تحمل نماید و در موقع بتن ریزی شکسته و فرو ریزد ضرر مالی بزرگی به کار وارد خواهد شد زیرا در روز بتن ریزی که رفت و آمد روی قالب زیاد بوده و هر کس به کاری مشغول می باشد مشکل بتوان اقدام به تعمیر کفراژ نمود در تمام روز بتن ریزی حتماً باید یک نفر کارگر با تجربه مدام قالب ها را کنترل نموده و اثرات اضافه شدن وزن را روی آنها در نظر داشته باشد و در موقع بروز خطر فوری افراد دیگر را مطلع نماید .

وقتیکه قالب بندی چوبی است و رویه فلزی ندارد باید قبل از بتن ریزی از روغن کاری کلیه قسمتهای قالب مطمئن شویم این روغنکاری اولاً باعث می شود که در موقع باز کردن قالب براحتی از بتن جدا شود در ثانی قالب روغن کاری شده آب بتن را نمی توان بمکد و باعث فساد بتن نمی گردد .

در موقع بتن ریزی باید از رفت و آمد زیاد روی آرماتورها جلوگیری نمود زیرا در این صورت در اثر وزن کارگران در آرماتورها انحنای موضوعی بوجود خواهد آمد بهتر است از قسمت جلو ( آنطرف که به مرکز تهیه بتن نزدیک تر می باشد ) شروع به بتن ریزی نمود زیرا در این صورت رفت و آمد کارگران از روی آرماتورها به حداقل خواهد رسید در این صورت برای آنکه پای کارگران در بتن تازه ریخته شده فرو نرود باید در مسیر عبور و مرور کارگران از تخته های زیرپا استفاده شود باید کاملاً مطمئن شویم که بتن تمام گوشه های قالب را پر نموده و کرمو نمی باشد در مورد ستونها با نواختن ضربه های یکنواخت به بدنه قالب و کوبیدن بتن باید در آن ارتعاش ایجاد نمود تا بتن در قالب بخوبی جابجا شود و در دالها و تیرها و سقفها باید با کوبیدن مداوم بتن آنرا به تمام گوشه های آنرا در لایه های 30 سانتی متری ریخته و هر لایه را بخوبی کوبیده و بعد لایه بعدی را بریزیم در بتن ریزی سقف باید سطح آنرا کاملاً ماله کشی نموده و در موقع ماله کشی باید توجه داشت که کلیه میل گردها و تنگها داخل بتن قرار گرفته و حداقل 5/2 سانتی متر روی آن با بتن پوشیده شود این مقدار معمولاً در نقشه های اجرایی قید شده است .

در موقع بتن ریزی های با ارتفاع زیاد مانند دیوارها و سدها چنانچه آب اضافی بتن بالا بیاید باید بتن بعدی را قدری خشک تر ریخت تا این آب جمع شود باید حمل بتن بصورتی انجام گیرد تا اجزاء آن از همدیگر جدا نشود در مواقعی که بتن باید به راههای دور حمل گردد باید حتماً از ماشینهائی که دارای منبع گردان می باشند استفاده نمود در مواقعی که مشاهده کنیم اجزاء بتن در اثر حمل و نقل از یکدیگر جدا شده است باید آنرا اصلاح نموده و یا از مصرف آن خودداری نمائیم .

تا آنجا که ممکن است بهتر است که بتن ریزی بدون وقفه انجام گیرد بطوریکه در موقع سخت شدن یکپارچه باشد ولی نظر باینکه این کار همیشه ممکن نیست و گاهی مجبور هستیم که بتن ریزی را تعطیل نموده و کار را در روز بعد شروع کنیم و در چنین مواقعی می باید محل قطع بتن حتماً با نظر مهندس کارگاه انجام شود زیرا محل قطع بتن باید در جایی باشد که نیروهای وارده صفر بوده و یا حداقل باشد در مواقع قطع بتن ریزی باید چند عدد فولاد کمکی در مقطع گذاشته شود بطوریکه نصف طول این میل گردها در بتن روز بعد قرار گیرد روز بعد باید سطح قطع شده کاملاً با آب شسته شده و از گرد و خاک و مواد اضافی پاک گردد آنگاه باید با قدری دوغاب سیمان خالص محل را اندود نموده آنگاه بتن ریزی را شروع نمود و بهتر است حتی المقدور از مصرف چسب و هر گونه مواد دیگر در بتن خودداری گردد .

حتی المقدور باید بتن به یکبار در محل نهائی ریخته شود و از جابجائی و تکرار حمل آن خودداری گردد اگر تراکم آرماتور در گودی قابل ملاحظه و زیاد باشد باید ناودان و یا قیفهائی پیش بینی شود که بتن را به ته قالب برساند و فرو ریختن بتن از لابلای آرماتورها مجاز نیست زیرا ممکن است باعث جدا شدن مواد متشکله بتن گردد اگر تراکم آرماتور در کف قالب باشد باید در آن قسمت از بتن با مصالح ریز دانه تری استفاده شود و یا اگر ممکن باشد اول چند سانتی متر ( طبق نقشه ) در کف قالب بتن بریزیم آنگاه شبکه آرماتورها را در جای خود قرار دهیم ولی این کار در اغلب مواقع امکان ندارد .

2-5-4) انواع بتن

بتن مگر : که به آن بتن لاغر هم می گویند بتنی است که سیمان آن نسبت به سایر بتنها کم بوده و در حدود 100 الی 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه می باشد از این بتن برای زیر پی های اصلی استفاده می نمایند و به دو دلیل این بتن زیر پی مورد استفاده قرار می گیرد اول آنکه حد فاصلی بین بتن اصلی و خاک باشد دوم آنکه سطح پی را با این بتن رگلاژ می نمایند تا بتن اصلی پی روی سطح صافی قرار گیرد .

بتن سبک : بتنی است از سیمان و دانه های سبک مانند پوکه های معدنی و غیره که وزن مخصوص آن از دانه های سنگی کمتر می باشد تشکیل شده این بتن باربر نبوده فقط برای پر کردن فضاهای خالی که باری به آن وارد نمی شود مورد استفاده قرار می گیرد مانند شیب بندی بام – پر کردن اختلاف سطح بین تیرهای اصلی و فرعی در سقفها .

بتن سبک را با خرده آجر با پوکه مصنوعی یا پرلیت که نوعی سنگ آتش فشان است نیز می سازد وزن مخصوص بتن سبک بر حسب دانه مصرفی بین 350 تا 1500 کیلوگرم بر متر مکعب است .

بتن معمولی : این نوع بتن که پر مصرف ترین نوع بتن می باشد و اغلب سازه های بتنی با این نوع بتن ساخته می شود از مصالح سنگی معمولی استفاده می شود و وزن مخصوص آن در حدود 2 تا 5/2 تن در متر مکعب می باشد .

بتن سنگین : وزن مخصوص این بتن بر حسب جنس دانه های سنگی که در آن مصرف
می شود تا 5/4 تن بر متر مکعب هم می رسد دانه های سنگی این بتن می تواند از سنگهای آهن و یا باریت باشد از بتن سنگین برای ساختن پناهگاه ها – ساختمان راکتورهای اتمی استفاده می نمایند .

بتن هوازده : هر قدر بتن خوب متراکم شود باز هم مقداری فضای خالی که بوسیله حباب هوا اشغال شده است در آن موجود می باشد این فضاها اگر در مجاورت آب قرار بگیرند
( که حتماً هم در مجاورت آب قرار می گیرند ) از آب پر می شود باتوجه به اینکه فضاهای خالی ریز بهم دیگر مربوط می باشد اگر در مقابل سرما قرار بگیرند آب درون آنها یخ زده و در اثر ازدیاد حجم بتن را متلاشی می نماید برای جلوگیری از این موضوع بوسیله مواد اضافی مانند نمکهای قلیائی و اسیدهای چربی و غیره در بتن ایجاد حباب هوای مصنوعی می نمایند قطر این حبابها در حدود 3/0 میلی متر بوده و به هم دیگر راه نداشته  و موجب بیرون کردن حباب هوای گفته شده در بالا گردیده خود مانند دانه های ریز ماسه در بتن عمل می نماید و در نتیجه به مقدار قابل ملاحظه ای از یخ زدن بتن جلوگیری می نماید اضافه کردن این مواد باعث می شود که مصرف آب بتن قدری پائین تر بیاید بتن هوازده بهتر در قالب خود جا گرفته و متراکم تر می شود ولی در حدود سه درصد از مقاومت بتن کاسته می شود .

ویبره کردن بتن : معمولاً در تیرها و دالها بتن را با دستگاه ویبراتور متراکم تر می نمایند ویبراتور دستگاهی است که به شیلنگ بلندی ختم شده و این شیلنگ بوسیله موتور برقی و یا بنزینی مرتعش می شود که با قرار دادن این شیلنگ در داخل بتن آنرا مرتعش نموده و باعث هدایت آن به تمام گوشه های قالب می شوند با توجه به اینکه ویبره کردن بتن مخصوصاً در دالها و تیرهای اصلی لازم می باشد ولی باید متوجه بود که ویبره کردن بتن بیش از اندازه باعث می شود که دانه های زیرتر و دوغاب سیمان بالا آمده و دانه های درشت تر به ته قالب هدایت بشود که این خود باعث مجزا شدن اجزاء بتن گردیده و موجب ضعف قطعه ریخته شده خواهد شد بهتر است که در ضمن ویبره کردن بتن بوسیله ضربه زدن به بدنه قالب و کوبیدن خود بتن آنرا بخوبی متراکم نموده و نقاط تجمع هوا و فضاهای خالی را بخوبی پر نمائیم .

در موقع ویبره کردن بتن شیلنگ ویبراتور باید حتی المقدور در وضع قائم نگاهداشته شود و در امتداد محورش جابجا گردیده و خیلی آرام در حال کار کردن از بتن بیرون کشیده شود اگر بتن را ویبره می نمائیم باید زمانی که شیلنگ ویبراتور داخل بتن قرار می گیرد به دفعات بوده و هر بار از یک دقیقه تجاوز نکند و بعد از یک دقیقه باید آنرا در بتن جابجا نمائیم .

2-5-5) بتن ریزی در هوای سرد و گرم

اگر در هوای گرم بتن ریزی می نمائیم باید سعی کنیم که حداقل تا چند روز بعد از ریختن بتن آنرا مرطوب نگاهداریم زیرا در غیر این صورت آب بتن بفوریت تبخیر شده و بتن سخت نمی گردد به بتنی که در اثر نرسیدن آب سخت نشده است بتن سوخته می گویند ونشانه آن اینست که این بتن حتی با فشار دست خرد می شود در صورت مشاهده چنین وضعی قطعه ریخته شده باید جمع آوری شده و مجدداً ریخته شود برای مرطوب نگاهداشتن بتن بهتر است با پاکت های سیمانی روی آنرا پوشانیده و کاغذ را مرطوب نمائیم و یا از گونی مرطوب استفاده کنیم در مناطق خیلی گرم بهتر است برای بتن ریزی از سیمان نوع 4 که در موقع سخت شدن کمترین حرارت را تولید می نمایند استفاده نمائیم .

بتن ریزی در هوای سرد بسیار مشکل بوده و کار دقیقی می باشد زیرا اگر آب بتن یخ بزند سیمان فاسد شده و دیگر بتن سخت نخواهد شد بهتر است در هوای سرد حتی المقدور از ریختن بتن خودداری نمائیم و در روزهای زمستان اگر ناچار به به بتن ریزی باشیم باید در روزهائی که زیاد سرد نیست بتن ریزی را از ساعت 9 یا 10 صبح شروع کرده و حداکثر تا 3 بعد از ظهر کار را تعطیل نمائیم و در روزهای یخ بندان باید کار بتن ریزی تعطیل شود در صورتیکه ناچاراً باید در فصل سرما بتن ریزی نمائیم باید قالبها و آرماتورها از دانه های یخ پاک شود و کارگاه طوری مجهز باشد که بتن از خطر یخ زدگی محفوظ بماند باید توجه داشت که زمان سخت شدن بتن در فصل سرما حتی تا 10 برابر بیشتر از زمان سخت شدن بتن در فصل گرم می باشد در هوای سرد می باید اولاً با وسائلی آب و دانه های سنگی را گرم نمود آب تا 60 درجه سانتی گراد باید گرم شود و از 350 تا 400 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه استفاده شود و بعد از بتن ریزی باید آنرا با وسائلی مانند لوله های بخار و غیره گرم نگاهداشت و اگر استفاده از لوله بخار ممکن نباشد باید روی بتن را با قشری به ضخامت 7-8 سانتی متر از ماسه خشک پوشانید و به بتن موادی که گرفتن سیمان را تسریع می نماید اضافه نمود و یا از ضد یخ های دیگر استفاده کرد ولی باید توجه داشت هر گونه مواد خارجی که داخل مصالح اصلی بتن بشود موجب ضعف قطعه بتنی خواهد شد اگر در حین بتن ریزی و یا زمان سخت شدن بتن خطر نزول حرارت به پائین تر از صفر درجه سانتی گراد وجود داشته باشد بهتر است بتن ریزی متوقف گردد اگر بعد از بتن ریزی درجه هوا به زیر صفر درجه برود بهتر است مدتی که درجه هوا زیر صفر است به زمانی که بتن باید زیر قالب بندی بماند اضافه شود .

2-5-6) قالب بندی

همانطوریکه قبلاً توضیح داده شد در کارگاههای ساختمانهای بتنی سه کارگاه وجود دارد که هم زمان به کار خود ادامه می دهند این سه کارگاه عبارتند از کارگاههای بتن سازی – آرماتوربندی و قالب بندی از آنجا که بتن قبل از سخت شدن روان می باشد لذا برای شکل دادن به آن احتیاج به قالب داریم قالبهائی که برای بتن ساخته می شود اغلب چوبی
می باشد برای کارهای سری سازی از قالبهای فلزی نیز استفاده می شود .

قالبها و داربستهای زیر آن علاوه بر شکل دادن به بتن وزن آنرا نیز تا زمان سخت شدن تحمل می نمایند بدین لحاظ اگر در اجرای آن دقت کافی نشود ممکن است در موقع بتن ریزی واژگون شده و موجب خسارت شود در ساختمانهای بزرگ برای قالب بندی نیز باید محاسبه انجام گرفته و نقشه اجرائی تهیه گردد ولی در ساختمانهای کوچک بعلت کمی حجم بتن احتیاج به محاسبه و تهیه نقشه برای قالب بندی و داربست آن ندارد .

شکل قطعات بتنی با اندازه آنها که باید ریخته شود باید بوسیله قالب تهیه شود تخته و چوبی که برای قالب بندی مصرف می شود باید کاملاً خشک بوده و در برابر رطوبت تغییر شکل ندهد زیرا تغییر شکل قالب موجب تغییر شکل بتن گشته و در شکل تیرها و ستونها و همچنین ممانهای وارده بر آنها مؤثر می باشد در ایران معمولاً از تخته ای که به نام چوب روسی معروف می باشد برای قالب بندی استفاده می نمایند .

این تخته ها باید به اندازه کافی نرم باشد تا در موقع نجاری دچار اشکال نشویم و از طرفی باید آنچنان محکم باشد که بتواند وزن بتن و آرماتورها و کارگران بتن ریزی و وسائل بتن ریزی از قبیل چرخ دستی – ویبراتور و غیره را بخوبی تحمل نماید .

تخته هائی که برای قالب بندی مصرف می شوند باید از نوع چوبهائی صمغدار ( کاج و صنوبر ) یا جنگلی و یا مشابه باشد و مصرف چوب سفید جز برای قالب شالوده و یا قالب بتن های بدون آرماتور مجاز نیست و داربست باید باندازه کافی انعطاف ناپذیر باشد بطوریکه بعد از ریختن بتن تغییر شکل ندهد ضخامت تخته های مورد مصرف در مورد ستونها و کف تیرها حداقل سه سانتی متر و ضخامت تخته های گونه تیرها و قالب دالها حداقل 2 سانتی متر می باشد و پهنای تخته ها متناسب با ابعاد قطعه ای می باشد که قالب برای آن ساخته می شود مثلاً برای تیری به پهنای 30 سانتی متر باید از دو عدد تخته به پهنای 15 سانتی متر استفاده نمود ولی معمولاً در قالب بندی از تخته هائی به پهنای 15 تا 20 سانتی متر و طول 4 متر استفاده می نمایند معمولاً سطح تماس بتن و تخته قالب بندی را بوسیله روغن های معدنی خنثی شده ( بدون اسید و قلیا ) چرب می نمایند در هر حال باید از روغنی استفاده نمود که در واکنشهای شیمیائی سیمان دخالت نداشته باشد .

مالیدن روغن به روی قالب بدان علت است که اولاً تخته که در ابتدا کاملاً خشک است آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود و در ثانی در موقع باز کردن قالب تخته ها به راحتی از بتن جدا شوند و در صورت مناسب بودن برای قالب بندی بعدی مورد استفاده قرار گیرند زیرا از یک قطعه تخته برای چندین بار قالب بندی می توان استفاده نمود در برآورد هزینه ساختمان معمولاً 3/1 قیمت تخته را برای هر بار قالب بندی منظور
می نمایند ولی عملاً از یک تخته بیش از 5 الی 6 بار نیز می توان استفاده کرد در موقع مالیدن روغن باید کاملاً دقت نمود که آرماتورها به روغن آغشته نشود زیرا در این صورت روغن مانع چسبیدن بتن به دور میل گرد گردیده و جسم یکپارچه تشکیل نداده و بتن و آرماتور هر یک به تنهائی کار می کنند و موجب ضعف در همگن بودن فولاد و بتن
می گردد زیرا فرض بر این است که فولاد و بتن یکپارچه بوده و تنشها و کرنشهای آنها مساوی است برای بهم بستن تخته ها به همدیگر از چوبهائی که در اصطلاح قالب بندی به آن چهار تراش می گویند استفاده می شود کوچکترین بعد مقطع این چهار تراشها که به آن پشت بند هم می گویند نباید از 8 سانتی متر کمتر باشد .

2-5-7) آرماتوربندی

آرماتوربندی از حساس ترین و با دقت ترین قسمتهای ساختمانی بتنی می باشد زیرا همان طوریکه قبلاً گفته شد کلیه نیروهای کششی در ساختمان بوسیله میل گردها تحمل می شود بدین لحاظ در اجرأ آرماتوربندی ساختمانهای بتنی باید نهایت دقت بعمل آید برای تعیین قطر و تعداد میل گردهای هر قطعه بتنی دو منبع تعیین کننده وجود دارد اول محاسبه – دوم آئین نامه در مورد اول مهندس محاسب با توجه به مشخصات قطعه بتنی قطر میل گرد را تعیین نموده و در نقشه های مربوطه مشخص می نماید آنچه که در این کتاب در مورد آرماتور توضیح داده خواهد شد فقط مربوط به آئین نامه هائی می باشد که توسط مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتی ایران پیشنهاد شده است کارگاه آرماتوربندی باید در قسمتی جدا از کارگاه اصلی تشکیل گردد در کارگاههای کوچک آرماتورها را با دست ( آچار گوساله و کارگاه ) خم می نمایند ولی در کارگاههای بزرگ خم کردن آرماتور بوسیله ماشین انجام می شود و مسئول کارگاه آرماتوربندی باید از روی نقشه تعداد و شکل هر آرماتور را تعیین نموده و به کارگران مربوطه داده و خم کردن هر سری را دقیقاً زیر نظر داشته باشد تا طول آرماتور و محل خم کردن و زاویه خم کردن و طول قلابها طبق نقشه انجام شود میل گردها باید از نوع ذکر شده در نقشه باشد ( آجدار یا ساده )

در کارگاههای بزرگ باید حد روانی تاب کشش و ازدیاد طول نسبی گسیختگی و غیره میل گردها بوسیله آزمایشگاه تعیین و به اطلاع مهندس محاسب و مهندس کارگاه برسد ولی در کارگاههای کوچک که مصرف کل آرماتور آن از 50 تن بیشتر نیست این کار لازم نمی باشد اگر میل گرد خمیدگی موضعی داشت می باید این خمیدگی ها قبلاً صاف گردیده بعد اقدام به شکل دادن آرماتور بشود برای صاف کردن میل گردها چکش کاری مجاز نیست آرماتورها باید تمیز بوده و در موقع کار فاقد گل و مواد روغنی و مواد رنگی باشد میل گردهای نمره پائین مثلاً نمره 8 و 10 که گاهی بصورت کلاف به کارگاه آورده می شود این میل گردها را باید قبلاً بطول های مناسب بریده و بوسیله کشیدن صاف نموده و آنگاه مصرف نمائیم .

آرماتورها باید طوری بهم بسته شود تا در موقع بتن ریزی ا زجای خود تکان نخورده و جابجا نشود و فاصله آنها از یکدیگر باید طوری باشد که بزرگترین دانه بتن براحتی از بین آنها رد شده و در جای خود قرار گیرد .

2-5-8) خم کردن آرماتور

آرماتورهای تا قطر 12 میلی متر را می توان با دست خم نمود ولی آرماتورهای بزرگتر از 12 میلی متر بهتر است با دستگاه مکانیکی مجهز به فلکه خم شود قطر فلکه خم متناسب با قطر آرماتور بوده و باید بوسیله مهندس محاسب و مهندس کارگاه تعیین گردد .

کلیه آرماتورها ساده باید به قلاب ختم شود ولی آرماتورهای آجدار را می توان به صورت گونیا خم نمود سرعت خم کردن باید متناسب با درجه حرارت محیط باشد و باید با نظر مهندس کارگاه بطور تجربی تعیین شود باید از خم کردن آرماتورها در حرارت کمتر از 5 درجه سانتی گراد خودداری نمود حتی المقدور باید از باز کردن خم های آرماتورهای شکل داده شده و مصرف آن در محل دیگر خودداری نموده و در مواقع ضروری باید باز کردن خم ها با نظر مهندس ناظر باشد .

2-5-9)ستون

بعد از بتن ریزی پی قفسه آرماتورهای ستون را که از قبل بافته و آماده شده است به آرماتورهای ریشه متصل می نمایند این کار باید حداقل 3-4 روز بعد از بتن ریزی پی انجام شود زیرا در غیر این صورت با توجه به اینکه بتن پی هنوز سخت نشده است در اثر لنگر آرماتورهای ستون میل گردهای ریشه از جای خود تکان خورده و پی متلاشی می شود بعد از بستن آرماتورهای ستون برای تثبیت موقعیت هر ستون ابعاد آنرا بوسیله تیرهای چوبی در پای ستون مشخص می نمایند باید توجه داشت که هیچ وقت نباید برای تثبیت ابعاد ستون با ریختن بتن در پای آن اقدام نمود .

2-5-10) تیر

تیرها 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 نماید بعد از اتمام بتن ریزی کلیه ستونها و قالب برداری از آنها اقدام به قالب بندی تیرهای اصلی می نمایند در ساختمانهائی که سقف آن تیرچه بلوک بوده و یا دال بتنی ریخته شده در محل می باشد معمولاً سقف و تیر را یک پارچه بتن ریزی می نمایند ولی در ساختمانهائی که از سقف پیش ساخته استفاده می نمایند ابتدا تیرهای اصلی را آرماتوربندی نموده و بتن ریزی می نمایند آنگاه سقف را روی آن قرار
می دهند .

تیرهای بتنی اغلب با مقطع مربع و یا مستطیل می باشد در ساختمانهای بتنی از تیر T  شکل نیز استفاده می نمایند مقطع تیرها در ساختمانهای بتنی معمولی در تمام طول تیر تغییر
نمی کند ولی گاهی برای صرفه جوئی مقطع تیر را در طول تیر تغییر می دهند و یا بصورت ماهیچه در نزدیکی تکیه گاه سطح مقطع را اضافه می نمایند ولی در هر حال تغییر سطح مقطع باید بصورت تدریجی بوده و نسبت افزایش ارتفاع و یا عرض در طول تیر از 1 به 3 تجاوز ننماید.

2-5-11) سقف

همانطوریکه در قسمتهای قبل توضیح داده شد سقف ساختمانهای بتنی با تیرچه بلوک است یا دال بتنی ریخته شده در محل و یا دال بتنی پیش ساخته .

اجزاء تشکیل دهنده سقف تیرچه بلوک

1-               تیرچه

2-               بلوک

3-               میل گرد ممان منفی

4-               میل گرد حرارتی

5-               کلاف عرضی

6-               قلاب اتصال

7-               بتن

1- تیرچه

متداول ترین نوع تیرچه در ایران تیرچه های بتنی می باشد که با قالب سفالی و یا بدون قالب سفالی تهیه و عرضه می گردد .

تیرچه های معمولی با خرپا مسلح می باشند خرپا از سه قسمت تشکیل می شود .

1-   میل گردهای کف خرپا می باشد که تعداد و قطر آن طبق محاسبه بدست
می آید و باید از لحاظ طول و تعداد و نوع میل گرد ( ساده یا آجدار ) کاملاً مطابق نقشه باشد کلیه ممانهای مثبت تیرچه وسیله همین میل گردها تحمل
می شود با توجه به اینکه اغلب مهندسین محاسب برای صرفه جویی طول یک یا چند میل گرد را کوتاه تر تعیین می نمایند این میل گردها باید درست در وسط طول تیرچه ( محل ممان مثبت بحرانی ) قرار گیرد برای اینکه این میل گردها در موقع بتن ریزی جابجا نشود بهتر است آنها را بوسیله یک یا چند میل گرد عرضی به هم دیگر جوش بدهیم .

2-   میل گرد فوقانی خرپا که از میل گرد 8 یا 10 و یا 12 آجدار بوده و داخل بتن سقف و میل گردهای حرارتی قرار می گیرد .

3-   آنگاه میل گرد مارپیچ یا میل گرد مهاری خرپا است که میل گرد کف را به میل گرد فوقانی متصل می نماید خرپای بعضی از تیرچه ها از ورق و یا توأماً از ورق و میل گرد می باشد ولی متداول ترین نوع خرپا از میل گرد ساخته
می شود .

2- بلوک

بلوکهای مورد استفاده در سقف های تیرچه بلوک معمولاً بتنی یا سفالی است و هیچ گونه باری را تحمل نمی نماید و فقط بعنوان قالب مورد استفاده قرار می گیرد بلوک های سفالی از لحاظ وزن سبک تر بوده و بار کمتری را به ساختمان وارد می نماید عرض بلوکها معمولاً 40 سانتی متر بوده گاهی نیز آنها را تا 60 سانتی متر هم می سازند و ارتفاع آن تابع ضخامت سقف و بار سقف بوده و بین 20 تا 25 سانتی متر است بلوک باید طوری طرح شود که به راحتی قبل حمل  و نقل بوده و روی تیرچه قرار بگیرد .

بلوک ها دارای لبه ای هستند که بوسیله آن بروی تیرچه قرار می گیرند اگر از تیرچه با قالب سفالی استفاده می شود بهتر است از بلوک سفالی نیز استفاده گردد زیرا به علت هم رنگ بودن مصالح بعد از سفید کاری روی سقف ایجاد سایه نمی نماید .

3- میل گردهای ممان منفی

با فرض اینکه تکیه گاه تیرچه ها گیردار فرض می شود در محل تکیه گاه ممانی ایجاد
می گردد که می باید بوسیله میل گردی تحمل شود به این لحاظ اگر دو عدد تیرچه به یک تیر خم شود میل گرد فوقانی تیرچه ها را بوسیله قطعه میل گردی به طول 2 تا 5/2 متر به همدیگر متصل می نمایند قطر این میل گرد بوسیله محاسبه تعیین می گردد و معمولاً از میل گردی به قطر 8 یا 10 یا 12 استفاده می گردد .

4- میل گرد حرارتی

بعد از اتمام سقف و گذاشتن کلیه آهنها یک سری میل گرد در جهت عمود بر میل گردهای بالای تیرچه به فاصله تقریبی 25 الی 40 سانتی متر قرار می دهند قطراین میل گردها به وسیله محاسبه تعیین می شود و معمولاً میل گردی با قطر 6 یا 8 یا 10 میلی متر می باشد به این آهن ها میل گرد حرارتی می گویند این میل گردها باید به کلیه آهنهای تیرچه با سیم آرماتوربندی بسته شود .

5- کلاف عرضی

از دهانه 2/4 متر به بالا در وسط دهانه بین بلوک ها ( عمود بر جهت تیرچه ) فاصله در حدود حداقل ده سانتی متر قرار می دهند و زیر این فاصله را تخته ای قرار داده و درون این فاصله حداقل 2 میل گرد به قطر 10 میلی متر یکی بالا و یکی پائین قرار می دهند میل گرد بالا را به میل گردهای بالایی تیرچه می بندند و میل گرد پائین را هم به آهنهای مارپیچ تیرچه متصل می نمایند و این فضا بعد از آنکه بوسیله بتن پر شد مانند تیری عمود بر تیرچه ها قرار گرفته  و در مقابل ممانهای وسط تیرچه مقاومت خواهند نمود و برای دهانه های بیش از 6 متر دو عدد کلاف عرضی با فاصله های مساوی در نظر می گیریم .

برای اطمینان بیشتر بهتر است کلاف عرضی را از دهانه 5/2 متر به بالا ایجاد نمائیم .

6- قلاب اتصال

در ساختمانهائی که اسکلت آن فلزی است میل گردهای تیرچه روی نیمی از بال پل قرار می گیرند که پهنای آن در حدود 2 تا 3 سانتی متر می باشد .

در شرایط عادی این تکیه گاه کافی است ولی اگر سقف در اثر نیروی زلزله جابجا شود تیرچه از تکیه گاه خود خارج شده و سقف سقوط خواهد کرد .

برای جلوگیری از این عیب میل گردهائی را که قطر آن بوسیله محاسبه تعیین می شود و معمولاً از میل گردهائی به قطر 12 یا 14 میلی متر استفاده می شود به شکل زیر خم
می کنند و بوسیله آن تیرچه و آهن پل را به همدیگر متصل می نمایند .

در شکل بالا طول d باید مساوی عرض جان پلی باشد که تیرچه به آن ختم می شود زاویه های a و B  باید 45 درجه باشد و طول d با توجه به طول دهانه بوسیله محاسبه تعیین
می گردد و در حدود 40 الی 50 سانتی متر است و باید به میل گردهای هفت و هشت تیرچه بسته شود گذاشتن این قلابها برای ساختمانهایی که اسکلت آن فلزی است الزامی
می باشد و بهتر است برای ساختمانهای بتنی نیز گذاشته شود .

7- بتن ریزی

پس از چیدن تیرچه و بلوک و بستن آرماتورهای تیرها  و بستن میل گردهای ممان منفی و میل گردهای حرارتی و گذاشتن قلابهای اتصال اقدام به بتن ریزی می نمائیم قبل از بتن ریزی باید یک بار دیگر کلیه آرماتورهای سقف کنترل شده و مخصوصاً فاصله آنها از یکدیگر و اتصال آنها به همدیگر بازدید شود و در صورت بی عیب بودن کار اقدام به بتن ریزی می نمائیم .

بهتر است برنامه ریزی طوری انجام شود که کلیه بتن سقف در یک روز ریخته شود اگر بعللی این کار ممکن نشد باید محل قطع بتن با نظر مهندس محاسب باشد محل قطع بتن بهتر است روی بلوک ها باشد نه روی تیرها و شاه تیرها .

در موقع بتن ریزی تیرهای اصلی و فرعی باید حتماً از ویبراتور استفاده شود باید دقت شود که فاصله بین بلوک ها که تیرچه قرار دارد از بتن کاملاً پر شود کلفتی بتن روی سقف باید کاملاً یکنواخت بوده و باید در ضمن بتن ریزی و قبل از آنکه بتن کاملاً سخت شود روی آن بوسیله ماله کشی تخت گردد حداقل ضخامت بتن روی بلوک 5 سانتی متر است برای سهولت کار در حین ماله کشی این ضخامت را بوسیله یک قطعه آجر که معمولاً کلفتی آن 5 سانتی متر است کنترل می نمایند .

2-5-12) مراحل مختلف اجزاء

بعد از ایجاد تکیه گاههای موقت تیرچه ها را روی تیرهای اصلی ( فلزی – بتنی دیوار آجری ) قرار می دهند قبل از نصب تیرچه روی تیرهای اصلی باید دقت نمود که ترک خوردگی و یا شکستگی در تیرچه موجود نباشد کمر تیرچه را به فاصله های حداکثر تا 5/1 متر بوسیله تیرهای چوبی نگاه می دارند تا از شکم دادن آن جلوگیری بعمل آورند بهتر است تیرهای چوبی را طوری قرار دهند تا وسط تیرچه در حدود 2 یا 3 سانتی متر بلندتر از سطح تراز قرار گیرد .

این خیز بستگی به دهانه سقف داشته و بوسیله مهندس محاسب تعیین می گردد تیرچه ها به فاصله تقریبی 40 سانتی متر از همدیگر قرار می گیرند و بعد از گذاشتن هر تیرچه فاصله آنرا تا تیرچه بعدی بوسیله گذاشتن یک عدد بلوک در ابتدا و یک عدد در انتهای آن تنظیم می نمایند از دهانه 20/4 به بالا کار گذاشتن میل گردهای کلاف عرضی اجباری است این میل گردها که به صورت تیری عمود بر تیرچه ها بوده و در وسط دهانه قرار می گیرند و مطابق آنچه که قبلاً گفته شد برای دهانه های بیش از 6 متر دو کلاف عرضی باید پیش بینی گردد که با دهانه های مساوی قرار می گیرند .

حداقل عرض این کلاف 10 سانتی متر و حداقل باید به 2 عدد میل گرد 10 یکی در بالا و یکی در پائین مجهز باشد بهتر است این میل گردها به میل گردی که بالای تیرچه و میل گرد هفت و هشت تیرچه ها بسته شود .

در محل اتصال تیرچه به تیر اصلی یا دیوار باید میل گردهای تیرچه لخت شده و در حدود 15 سانتی متر روی دیوار یا داخل آرماتورهای تیر اصلی قرار گیرد که بعداً این قسمت به وسیله بتن سقف پوشیده می شود اگر پلهای اصلی فلزی می باشد نباید میل گردهای تیرچه را به آن جوش داد اگر تیرچه روی دیوار آجری قرار می گیرد بهتر است روی دیوار شناژ بالا طبق آنچه که قبلاً گفته شد اجرا گردد و میل گرد تیرچه داخل شبکه شناژ قرار گیرد .

برای عبور کانالهای تأسیساتی ( کانال کولر – کانال تهویه مطبوع – کانالهای فاضل آب و غیره ) باید حتی الامکان سعی شود که عرض کانالها از یک بلوک تجاوز نکند ولی چنانچه به عرض بیشتری احتیاج پیدا کردیم باید با قطع تیرچه در آنها محل و مهار کردن میل گردهای تیرچه در آرماتورهای عرضی محل عبور کانال را فراهم نمود طبق شکل با توجه به اینکه بار تیرچه قطع شده را تیرچه های اطراف تحمل می نمایند میل گردهای آرماتورهای عرضی باید دقیقاً محاسبه شده و طبق نقشه اجراء گردد .

بعد از بلوک چینی باید میل گردهای ممان منفی گذاشته شده و این میل گردها که دو تیرچه مقابل را به همدیگر متصل می نمایند باید به میل گرد فوقانی تیرچه ها بسته شود حداقل طول این میل گردها طبق محاسبه بدست می آید .

باید دقت نمود که تیرچه های دو طرف یک پل حتماً مقابل همدیگر قرار گیرند تا بستن میل گردهای ممان منفی به سهولت امکان پذیر باشد .

چنانچه اجباراً تیرچه ها مقابل یکدیگر واقع نشدند باید برای هر تیرچه میل گرد ممان منفی جداگانه در نظر گرفت بطوریکه نیمی از این میل گرد روی تیرچه و نیم دیگر آن داخل بتن سقف قرار گیرد برای آنکه برای عبور لوله های تأسیسات مخصوصاً لوله های فاضل آب دچار اشکال نشویم بهتر است تیرچه ها در طبقات مختلف درست مقابل همدیگر قرار گیرند برای اینکار بهتر است حتماً در تمام طبقات تیرچه چینی از یک سمت شروع شود .

در مواردی که احتیاج به طره ( کنسول) می باشد بهتر است که طول کنسول بیش از 4/1 دهانه سقف مجاور آن نباشد و بار آن و قطر میل گرد ممان منفی حتماً بوسیله محاسبه تعیین شود زیرا کلیه بار این قسمت از سقف وسیله همین میل گردهای ممان منفی تأمین می گردد.

بعد از کار گذاشتن میل گردهای ممان منفی می باید میل گردهای حرارتی کار گذاشته شود این میل گردها معمولاً در جهت عمود بر تیرچه به فاصله حدود 30 سانتی متر از همدیگر کار گذاشته شود میل گردهای حرارتی برای توزیع بار و جلوگیری از ترک خوردن بتن سقف در اثر تغییر حجم بتن ناشی از تغییر درجه حرارت مورد استفاده می باشد این میل گردها که معمولاً از میل گرد 6 یا 8 یا 10 استفاده می شود باید صاف و بدون انحنای موضعی باشد .

بعد از گذاشتن میل گردهای حرارتی می باید دور سقف بوسیله تخت بسته شده و اقدام به بتن ریزی نمایند حداقل قطر بتن روی بلوک 5 سانتی متر می باشد قبل از بتن ریزی روی بلوک ها را آب پاشی می نمایند تا سیراب شده ( زنجاب گردد ) و آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود .

فصل سوم:

3-1) معرفی مشروح پروژه و پیمان

3-1-1) معرفی پروژه

این پروژه در زمینی به عرض 15 متر و طول 33 متر قرار دارد. ساختمان بر خیابان اصلی است 2 طبقه دارد ، 1 طبقه آن همکف است و پارکینگ و سونا در آن قرار دارد.ورودی کل ساختمان از طرف خیابان اصلی ساختمان است

این پروژه اسکلت فلزی بوده و از سیستم قاب مهاربندی شده در دو جهت استفاده شده است. سیستم مهاربندی شامل بادبند است. سقف ها هم همگی کامپوزیت می باشد.

3-1-2) مشکلات معماری پروژه

- از جمله دیگر مشکلات معماری این پروژه می توان به موارد زیر اشاره کرد :

1- کوچک در نظر گرفتن جعبه پله که منجر به افزایش بیش از حد خیز پله شده

2- نقشه پارکینگ از کیفیت مطلوبی برخوردار نیست و رانندگان برای ورود و خروج دچار مشکل می شوند.

  3-کافی نبودن فضای پارکینگ در مقایسه با زیر بنای کل ساختمان که نظر کارفرما بود.

  4-تعبیه 4 اتاق خواب در طبقه همکف در مساحتی حدود 200 متر مربع که از فضاهای مفید مانند آشپزخانه و هال کاسته است.

  5-در نظر نگرفتن فضای کافی جهت نورگیر که در طبقه همکف مشکلات زیادی را از لحاظ نور پدید آورده بود.

3-1-3) مشکلات سازه ای پروژه

1- برای پای شمشیری راه پله در فونداسیون هیچ

(Base plate) صفحه ستونی طراحی نشده و محل آن مشخص نمی باشد.

2-خاک زیادی به علت شیب زیاد زمین میبایست در زمین ریخته میشد که خاک مرغوب نبود و همچنین به خوبی کوبیده نشده بود

3-کرسی چینی روی شناژها صورت نگرفته بود و فقط روی خاکها از شفته استفاده شد.

4- نقص نقشه های اجرائی ، از جمله عدم ارائه دیتایل اتصال تیر به ستون و تقویت تیرهای رابط بادبندهای هفتی (V) و هشتی (8)

5-استفاده از تیرآهنهای زنبوری دوبل که معمولا در ساختمانهای با سقف کامپوزیت این نوع تیرآهنها توصیه نمیشود.

3-1-4) مشکلات و نقصهای اجرایی

1- همچنان که کار پیشرفت می کند بعضی از نواقص خود را نشان می دهند ، از جمله مشکلاتی که در زمان دیوارچینی خود را نشان داد ، ناهماهنگی در میزان جلوآمدگی بالکنها بود.

بالکن ها می بایست طبق نقشه ، 1 متر و 20 سانتیمتر طول داشته باشند که در بعضی موارد به این مقدار نمی رسیدند. و برای رفع این مشکل و شاقول شدن و در یک راستا قرار گرفتن همه دیوارهای طبقات ، راه حل هایی توسط مجری پیشنهاد می شود.

به پیشنهاد مجری نبشی و یا میلگرد به تیر بالکن جوش می شد تا اینکه دیوار نما روی آن قرار گیرد.

به نظر اینجانب ، چون دیوارهای جانبی 20 سانتیمتری می باشند و معمولاً در نما ، از سنگ نیز استفاده می شود. درنتیجه وزن آنها قابل توجه می باشد و استفاده از میلگرد و نبشی در درازمدت مشکلاتی را به وجود می آورد.

و بهتر بود علاوه بر تقویت دستک ها و طره ها ، از تیر لانه زنبوری برای اصلاح این امر استفاده می شد.

2- با توجه به آئین نامه 2800 ایران ، درز انقطاع می بایست رعایت گردد. ولی متأسفانه ساختمان مجاور از کل زمین خود برای ساخت استفاده کرده و درز انقطاع را رعایت نکرده بود. و مجری مجبور شد که کل درز انقطاع را که 30 سانتی متر بود رعایت کند. و به جای 15 سانتی متر فاصله از بر زمین ، 30 سانتی متر فاصله بگیرد. که این امر ، نارضایتی کارفرما را به دنبال داشت.

3-سوراخ کردن سقف پس از بتن ریزی جهت کانالهای کولر،که پس از این کار نقشه عوض شد و مجبور شدند که دوباره بتن دستی تهیه کنند و سوراخها را پر کنند.

4-استفاده از شمعهای بسیار ضعیف جهت شمع بندی سقف،که در چند مورد هنگام بتن ریزی موجب در رفتن شمع و خیز برداشتن تیر ها شد.

5-استفاده از ورقهای فلزی نا مناسب جهت سقف کامپوزیت که بطور کامل سقفها را پوشش نمیداد و مجبور بودند از کارتن برای پوشیدن درزها استفاده کنند که بعد از باز کردن قالبها نمای بدی داشت.

6-بد اجرا شدن پشت بندهاکه در یک مورد موجب در رفتن قالب شد و بتن روی سقف طبقه پایین ریخت.

7-یکنواخت ریخته نشدن بتن سقف که موجب بوجود آمدن ترکهای اجرایی میشد،هم چنین بتن ریزی در هوای گرم که چاره یی نداشت و ترکهای سطحی در بتن بوجود
می آمد.

8-تیرآهنهای زنبوری استفاده شده در سقف،به علت اینکه تیرآهنهای زنبوری به آن میزانی که ممان را تحمل می کنند در مقابل برش ضعیف هستند و اصولا استفاده از زنبوری در این سقف ها توصیه نمیشود.

3-1-5) مشخصات مهاربندها

بخش سازه ای این پروژه اسکلت فلزی بوده و تیرها و ستونها همگی فولادی می باشند. سازه در دو جهت مهار جانبی داشته و سیستم مهاربندی بادبند است . در جهت طولی و عرضی زمین ، دهانه کافی و مناسب جهت استقرار مهارهای جانبی وجود دارد به صورتی که مهندس محاسب هیچ محدودیتی برای تعداد بادبندهای مورد نیاز ندارد. در این راستا فقط از بادبند استفاده شده است. بادبندها همگی از نوع تیرآهن ناودانی دوبل استفاده شده است.

3-1-6) مشخصات تیرها و ستونها

چنانچه گفته شد ، سازه اسکلت فلزی بود و به دلیل وجود سیستم مهاربندی در دو جهت تیرها و ستونها مقاطع سنگینی نبودند. تیرها از IPE،CPE  ساخته شده بود. و ستونها نیز هنگی از مقاطع IPE  بودند. تیرهای سقف همگی تقویت شده،معمولا تقویت تیر ها سبب کاهش شماره IPE میشود.

3-1-7) مشخصات سقف ها

- سقف ها همگی کامپوزیت بوده و از بتن و شبکه مش بندی برای اجرای آنها استفاده
می شد.

از مزایای سقف های کامپوزیت می توان به موارد زیر اشاره کرد.

1- اجرای سریع و عدم نیاز به نصب جک های فلزی

2- شبکه آرماتوربندی آماده در دسترس و فاصله های استاندارد میلگردها

 3- پلاستیکی که در زیر بتن قرار داده می شود مانع از خروج آب بتن شده و استحکام بیشتر بتن را به دنبال دارد و نیز از چسبیدن قالبهای چوبی به بتن جلوگیری کرده و قالب ها سریع جدا شده و نیز خراب نمی شوند.

4- ضخامت کم سقف و در دسترس قرار دادن فضای کافی جهت اجرای لوله های تأسیساتی

- در سقف کامپوزیت ضخامت بتن 10 سانتی متر می باشد. شبکه های مش بندی آماده می بایست اورلپ کافی را نیز داشته باشند ( 18) به همین منظور آنها را به طول 30 سانتی متر روی هم کاور می کردند.

 قالب ها بعد از 7 روز باز می شد و برای قالب بندی به طبقه بعدی منتقل می گردید. با توجه به زمان قالب بندی ، بتن ریزی و قالب برداری ، اجرای هر سقف تقریباً 7 روز به طول می انجامید. البته ناگفته نماند که از نظر هزینه سقف کامپوزیت کمی گران تر از سقف تیرچه و بلوک است.

5- توزیع یکنواخت بار به علت یک دست بودن و یکنواخت ریخته شدن بتن،هم چنین ضخامت سقف که در همه جا یکسان است.سقف کامپوزیت این امکان را به مهندس معمار میدهد تا طبق نظر کارفرما نقشه را طراحی کند و درآینده نیزتغییراتی را در صورت لزوم بدهد.

شکل 3-1 قالب بندی سقف کامپوزیت

شکل 3-2 بتن ریزی سقف

3-1-8) مشخصات فونداسیون

فونداسیون از نوع نواری بوده که امروزه در اغلب ساختمان ها مورد استفاده قرار می گیرد.از محاسن این نوع پی ها یکنواخت پخش شدن بار ساختمان به خاک است.

3-1-9) مشخصات دیوارها

به علت شیب زیاد زمین و خاک زیادی که جهت پر کردن روی فنداسیون استفاده شده است،دیوارهای دور طبقه همکف تا سقف طبقه اول 35 سانتی متری چیده شده است.

مابقی دیوارهای دور ساختمان و تیغه ها 10 سانتی متری چیده میشود.از مزایای سقف کامپوزیت توزیع یکنواخت بار است که موجب میشود تیغه ها را به هر صورتی که نقشه ایجاب میکند چید.

این حسن سبب میشود که وزن ساختمان کم شده و در شماره IPE تغییر ایجاد شود.

کلیه دیوارها از  بلوک سفالی میباشد که سرعت دیوار چینی را افزایش میدهد.البته کرسی چینی با آجر گری می باشد.         

کلیه باد بندها در وسط دارای لقمه می باشد،به خاطر اینکه دیوار بین بادبندها با ناودانی ها یکپارچه شود.

برای دیوار های دور جان پناه،در فواصل معین سپری جوش میدهند تا دیوارها دارای تکیه گاه باشد.

در یکی از دهنه های با طول زیاد،یک تیر آهن 10 به صورت عمودی  به پلها جوش داده شد تا دیوار تکیه گاه داشته باشد.

3-2) بررسی وظایف رشته عمران در واحد صنعتی

- با توجه به اقدامات انجام شده و برنامه های آینده در این پروژه می توان تا حدی جایگاه رشته عمران را در این واحد صنعتی بررسی کرد.

می توان گفت که این رشته از حساسیت خاصی برخوردار است و یک مهندس عمران علاوه بر داشتن اطلاعات تخصصی در رابطه با این رشته باید دارای دقت و ظرافت خاصی باشد. چرا که لحظه ای سهل انگاری پیامدهای جبران ناپذیری را به دنبال دارد

- می دانیم که کاربری این پروژه مسکونی است. لذا تعداد زیادی خانوار در این مکان زندگی خواهند کرد. در اینجا مسئولیت مهندس محاسب آشکار می شود احساس مسئولیت و دقت و نکته سنجی و در نظر گرفتن موارد خواص در محاسبه از وظایف لازم الاجرای مهندس محاسب است و حتی اندکی خطا جایز نیست.

- بدست آوردن نیروی اعضاء سازه ، و در نظر گرفتن حالات مختلف بارگزاری و استخراج مقاطع لازم تنها به وسیله استفاده از نرم افزارهای کامپیوتری مجاز نیست و حتماً باید صحیح بودن آنها توسط دست کنترل شود. لذا مهندس محاسب باید صبور و با حوصله بوده و از انجام یک سری عملیات تکراری خسته نشود و اشتباه نکند.

- نقش مهندس عمران تنها به مسئله محاسبه محدود نمی شود. بلکه هماهنگی محاسبه با نقشه های معماری و آشنایی با اصول اولیه معماری و نیز اجرای سازه محاسبه شده و هماهنگی لازم بین محاسبه و اجرا و نیز نقشه های معماری و اجرا از وظایف یک مهندس عمران است.

- اجرا : اجرای پروژه خود به اندازه محاسبه آن از حساسیت زیادی برخوردار است. چرا که اگر در اجرا دقت لازم اعمال نشود و سازه به صورتی که محاسبه شده اجرا نگردد از مقاومت لازم برخوردار نبوده و جان عده زیادی به مخاطره خواهد افتاد.

آشنایی مهندس عمران به رشته های مرتبط با اجرای پروژه نیز از وظایف این رشته است. مثلاً اگر مهندسی به جوشکاری مسلط نباشد و نحوه صحیح جوشکاری را نداند ، چگونه می تواند تشخیص دهد که یک جوشکار کار خود را صحیح انجام می دهد یا خیر؟!!

از جمله دیگر رشته های مرتبط با اجرا می توان موارد زیر را نام برد:

بنایی و آجرچینی و شیب بندی-جوشکاری-سفیدکاری و نحوه صحیح پوشش بادبندها و ستونها با گچ-آرماتوربندی و قالب بندی و . . .

البته این منظور نیست که مهندس عمران باید بتواند به تنهایی خود همه این کارها را انجام دهد ، بلکه با توجه به حساسیت باید از هر کدام آشنایی خاصی داشته باشد.

که بتواند بر عملکرد دستگاههای اجرایی و اکیپ های فنی به طور صحیح نظارت کند.

- لزوم آشنایی مهندس عمران به اصول اولیه معماری در این است که مهندس معمار و مهندس عمران حرف یکدیگر را بفهمند و مهندس عمران در اجرا اصول معماری را رعایت کند و نیز مهندس معمار در هنگام ترسیم نقشه معماری ، مسائل محاسباتی و اجرایی را نیز در نظر بگیرد.

مثلاً حداکثر دهانه های قاب ها و لزوم تعداد حداقل ستونها و مهاربندها از مسائلی است که معمار باید در ترسیم نقشه مدنظر داشته باشد.

- از دیگر مسائلی که لزوم تسلط مهندس عمران را بر مسائل اجرائی آشکار می سازد این است که ، مهندس عمران در یک کارگاه صنعتی جایگاه خاصی دارد و تقریباً همه کادر فنی روی حرف او حساب می کنند و پیشنهادات و توصیه های او را لازم الاجرا می دانند. خلاصه اینکه کارگران و سایر افراد کم سوادی که جزء قشر سطح پائین و کم فرهنگ جامعه هستند نباید از مهندس عمران نقطه ضعفی ببینند. و اشتباهی نباید از مهندس عمران سر بزند. زیرا کارگران این مسئله را بهانه کرده و به مرور مهندس عمران جذبه خود را از دست داده و از لحاظ مدیریتی کارگاه دچار اختلالاتی می شود.

3-3) فعالیتهای در حال اجرا و انجام

از جمله فعالیتهای در حال انجام دیوار چینی طبق نقشه معماری و خرده کاری جوشکاری و سفت کاری می باشد.

فعالیتهای انجام شده نیز شامل اتمام قالب بندی و بتن ریزی سقف های کامپوزیت ، اتمام جوشکاری ستونها و تیرها به صورت کلی اجرای کامل پی سازه و نصب صفحه ستونها در محل های مشخص شده.

سیم کشی موقت و نصب روشنایی در طبقات ،ساخت اتاقک نگهبانی و یک اتاق جهت انبار کردن وسایلی مانند بیل و کلنگ و...

3-4) برنامه های آینده

در زیر به ذکر چند مورد از برنامه هایی که مشخص شده بود و قرار بود که در آینده انجام پذیرد می پردازیم :

3-4-1) پوشش سقف ها :

از آنجایی که سقف ها همگی کامپوزیت بود برای زیبائی بیشتر باید برای آنها پوششی در نظر گرفته می شد. چرا که تیرهای لانه زنبوری ای که در سقف های کامپوزیت به کار رفته بود منظره نه چندان مناسبی را به وجود آورده بود.

پوششی که برای سقف سالن های پذیرایی و اتاق خوابها استفاده می شد با سقف حمام و دستشوئی متفاوت بود

- دو نمونه پوشش برای سقف اتاق خوابها و پذیرایی وجود دارد. یک نمونه به این صورت است که ، بعد از رابیتزبندی ( رابیتز : توری فلزی نرم و انعطاف پذیر با سوراخهای ریز ) روی آن را با گچ می پوشانند.

نمونه دیگر ، پانل های گچی بزرگ و به عرض تقریباً 1 متر که به صورت آماده در محل نصب می گردد. که سرعت کار به این صورت خیلی بیشتر از حالت اول می باشد. البته از لحاظ هزینه کمی گران تر تمام می شود.

- برای سقف حمام دستشویی از پوششهای فایبرگلاس و پلاستیکی و یا آلومینیومی استفاده می شود. چرا که باید در برابر رطوبت مقاوم باشند. دامپا ، نوعی سقف کاذب قابل استفاده در محیط مرطوب می باشد.

3-4-2) لوله کشی آب

لوله هایی که به منظور لوله کشی آب به کار می رود بسیار متنوع است. ولی در کل می توان آنها را به 2 نوع اصلی تقسیم بندی کرد.

لوله های فلزی- لوله های سبز

در این پروژه قرار بر این بود که از لوله های سبز استفاده گردد و صحبتهایی هم با شرکت آک شده بود که لوله های این پروژه را تأمین کند.

3-4-3) نمای ساختمان

با توجه به انتظارات کارفرما و پیشنهاداتی که معمار پروژه جناب آقای مهندس جاودانی داده بود. قرار بر این شد که نمای پروژه از جنس سنگ تراورتن کرم و قهوه ای استفاده شود.

3-4-4) دکوراسیون داخلی :

برنامه ای هم برای دکوراسیون اتاق خوابها و سالن های پذیرایی مشخص شده بود که انتظارات کارفرما را برآورده می کرد.

در طرح های تهیه شده اشیاء با توجه به موقعیت مکانی ای که داشتند زیبایی شگفت انگیزی به محیط می دادند. ولی متأسفانه طرح ها با واقعیت همخوانی نداشت و شکل پنجره ها و محل قرارگیری آنها بسیار متفاوت بود.

حتی ابعاد اتاق ها و محل قرارگیری درها با طرح متفاوت بود. پس مطمئناً طرح اجرا شده نمی توانست به زیبایی طرح اولیه باشد.

3-5) فعالیتهای انجام شده توسط دانشجو

3-5-1) فعالیت های طراحی

   در مورد تعداد اتاق خوابهای طبقه همکف که 4 عدد بود،علی رغم مخالفت پیمانکار و طبق نظر کارفرما با پیشنهاد من تعداد اتاقها به 3 اتاق کاهش یافت،که در نهایت خود پیمانکار هم راضی شد.

3-5-2) فعالیتهای نظارتی

از جمله این فعالیتها می توان به موارد زیر اشاره کرد.

- نظارت بر بتن ریزی سقف و نحوه صحیح ویبره کردن

- نظارت بر مش گزاری سقف های کامپوزیت و رعایت اورلپ میلگردها

- نظارت بر جوشکاری و سفت کاری و نحوه صحیح جوش و استفاده از ورقهای اتصال مرغوب

- نظارت و یادآوری آبدهی به بتن ، یک هفته پس از بتن ریزی ، بهترین زمان آبدهی بعد از ظهر و بعد از غروب آفتاب می باشد که آب بتن تبخیر نگردد.

- نظارت بر ایمنی کارگاه و تذکر دادن به جوشکارها برای استفاده از ماسک و عینک جوشکاری و کمربند ایمنی به منظور بالا رفتن از ستونها

- استفاده از کلاه ایمنی در محیط کارگاه

3-5-3) فعالیتهای مطالعاتی

- مطالعه مجدد طرح اختلاط بتن و محاسبه میزان مصالح لازم جهت تهیه بتن 350

- مطالعه مقدار صحیح و اورلپ میلگردها در آل ماتوربندی

- مطالعه جوش صحیح گوشه و نحوه صحیح حرکت دست در جوشکاری

3-5-4) فعالیتهای مدیریتی

- حضور در کارگاه قبل از کارگران و در بعضی موارد قبل از مجری و تنظیم برنامه کاری برخی کارگران روزمزد

- با توجه به مشخص بودن برنامه کاری روز آینده ، تهیه مصالح مورد نیاز و جلوگیری از بیکار شدن پیمانکاران به دلیل نبودن مصالح مورد نیاز و ابزارهای لازم ،‌ مثلاً الکترود برای جوشکارر ، سیم نرم برای آر ماتوربند ، ماسه صفر شش برای بناها و آجرچین ها و سیم خشک جهت قالب بندی و تهیه آجر و ماسه شسته و شن جهت آجرچینی و بتن ریزی

- تذکر دادن به پیمانکاران و یادآوری آنها در صورتی که قسمتهایی از نقشه تغییر
می کرد ، مثلاً تغییر در محل برخی از دیوارها

- لزوم رعایت تذکرات داده شده به کارگران و پیمانکاران از قبیل استفاده از آجرهای مرطوب در آجرچینی.

3-6) آموخته های عملی

- در زیر به ذکر چند مورد از آموخته های عملی که دانشجو در آن شرکت داشته می پردازم.

 3-6-1) اجرایی

1- استفاده صحیح از شاقول و شاقول کردن دیوار و شمشه گزاری ، به صورتی که دیوار کاملاً قائم و بدون انحراف باشد.

2- گونیا کردن دیوار به و پیاده کردن زاویه 90 درجه در گوشه ها- به این صورت که این عمل را انجام می دهیم که روی یک ضلع گوشه به اندازه 60 سانتی متر و روی ضلع دیگر 80 سانتی متر جدا می کنیم حال اگر کوتاهترین فاصله این دو نقطه 1 متر باشد آنگاه زاویه بین دو ضلع 90 درجه است.

3- جوشکاری و حرکت صحیح دست در هنگام اجرای جوش گوشه رو به بالا و تشخیص جوش مناسب و خوب از جوش نامناسب و ضعیف.

4- ایجاد سطحی صاف و سیمانکاری کف با ریسمان کشی و استفاده از کمچه و شلنگ تراز

3-6-2) مدیریتی

 نحوه برخورد با کارگران و چگونگی پرداخت دستمزد به آنها.

2- برنامه ریزی کارهای آینده و تقسیم بندی کارها بین کارگران

3- دقت و هوشیاری در محیط کارگاه و توجه به تغییرات انجام شده در کارگاه

3-6-3) نظارتی

1- با توجه به فعالیتهای عملی آموخته شده نظارت بر کار آجرچینی-جوشکاری- آر ماتوربندی-قالب بندی

2- کنترل مصالح و ابزارهای موجود در کارگاه و کنترل رفت و آمد کارگران و حضور در کارگاه

3- مطابقت مصالح تحویل شده به کارگاه با بارنامه های موجود.

3-6-4) محاسباتی

1- مقدار سیمان مصرفی و تعداد پاکتهای سیمان در هر بتن ریزی. با توجه به مقدار مصالح لازم برای تهیه بتن 350 به 7 پاکت سیمان برای هر متر مکعب بتن ریزی احتیاج است.

حجم بتن ریزی را با تقریبی نزدیک به یقین می توان با ضرب کردن طول در عرض در ارتفاع محل بتن ریزی محاسبه کرد.

2- مقدار فولاد مصرفی در هر متر مربع زیربنا در اسکلت فلزی نیز قابل محاسبه می باشد. مثلاً در پروژه مذکور وزن آهن آلات خریداری شده 50 تن می باشد که با توجه به زیربنای 800 متری وزن آهن آلات مصرفی در هر متر مربع 62.5 کیلوگرم است.

3- محاسبه حجم کار انجام شده توسط قالب بند ،‌آر ماتوربند ، دیوارچین ، بتن ریز و . ..  و محاسبه دستمزد آنها.

مثلاً حجم کار انجام شده توسط آر ماتوربند ، بر حسب مقدار وزن میلگردهای کار گذاشته شده ، طبق جداول وزن میلگردها محاسبه می گردد. البته در قرارداد چگونگی محاسبه اورلپ ها نیز باید ذکر گردد.

3-7) نتیجه گیری ، توصیه و پیشنهاد

- با توجه به فعالیتهای در حال انجام در محیط کارگاه و انتظاراتی که از یک مهندس عمران می رود بهتر است آموخته ای دانشگاه بیشتر جنبه عملی به خود بگیرد و به درسهایی همچون روشهای اجرایی همانند درس فولاد و بتن اهمیت داده شده و از استادان مجرب استفاده گردد.

همانطور که می دانیم در رشته کاردانی عمران فعالیتهای عملی بیشتر می باشد و یک فارق التحصیل کاردانی از جنبه عملی بیشتر از یک فارق التحصیل کارشناسی تجربه عملی در زمینه های مختلف نظیر جوشکاری ، تراشکاری ، سیم کشی و لوله کشی دارد.

پیشنهاد می کنم که این درس نیز به درسهای کارشناسی اضافه گردد. زیرا بهتر است که دانشجو این فعالیتها را به صورت بنیادی و علمی در محیط دانشگاه یاد بگیرد و چرا که یاد گرفتن آنها به صورت تجربی در دوره کارآموزی چندان مفید نخواهد بود و در بعضی موارد آموخته های اشتباه دردسرساز خواهند شد.

همانطور که سر رشته داشتن از رشته معماری برای مهندسین عمران مفید خواهد بود ، سررشته داشتن از فعالیتهای کارگاهی نیز بسیار سودمند می باشد.

چکش اشمیت

چکش اشمیت :

1-1-هدف :

بدست آوردن مقاومت بتن با استفاده از چکش اشمیت

1-2- مقدمه:

این آزمایش از آزمایش های غیر مخرب می باشد. در این روش از مقاومت مواد در برابر ضربه استفاده می شود. بدین صورت که گلوله را از ارتفاع مشخص بر روی نمونه پرتاب می کنند ، مقدار بازگشت گلوله همان سختی ماده می باشد. در دستگاه های جدید ، این کار توسط یک چکش مکانیکی ، الکترونیکی انجام می پذیرد.

بدین صورت که بر هر طرف نمونه 10 ضربه را وارد می کنیم. و مقدار اعداد خوانده شده از دستگاه را یادداشت می کنیم . در دستگاه های جدید ، خود دستگاه مقدار مقاومت را خواهد داد.

1-3-وسایل مورد نیاز :

·        دستگاه چکش اشمیت

·        ترازو

·        جک فشاری

1-4-روش آزمایش در آزمایشگاه :

نمونه هایی را که می خواهیم آزمایش را بر روی آنها انجام دهیم انتخاب می کنیم. سپس نمونه ها را در زیر جک قرار می دهیم و مقداری فشار به آنها وارد می کنیم  تا محکم در جای خود قرار گیرند. سپس با استفاده از چکش به هر طرف نمونه تعداد 5 ضربه را به صورت عمود وارد می کنیم. اعداد را از روی دستگاه خوانده و نتایج را یادداشت می کنیم.

1-5-نتایج آزمایش :

بعلت خرابی دستگاه فقط یک عدد 23 بعنوان عدد برجهندگی بدست آمد که مقاومت متناظر آن حدود 200 است.

 R=23     مقاومت=200 MPa

6-1- سوالات:

1-عوامل موثر بر کاهش یا افزایش ضریب برجهندگی چیست؟

2-طبق استاندارد BSدر چه سطحی از نمونه باید آزمایش انجام شود؟

3-برای کنترل توسعه مقاومت درمنطقه سردسیرچه آزمایشی پیشنهادمیکنید؟چرا؟

2-پالس اولتراسونیک:

2-1-هدف :

بدست آوردن تراکم نسبی ماسه

2-2-تئوری آزمایش :

یکی از آزمایشات غیر مخرب برای بتن می باشد. اساس این آزمایش بر مبنای سرعت حرکت موج درون مواد می باشد که هرچقدر مواد سخت تر باشند سرعت حرکت موج در آنها بیشتر است.

با انجام این آزمایش نتایج زیادی را در مورد بتن خواهیم گرفت ، از آن جمله :

-        مدول دینامیکی الاسیسیته و ضریب پواسون بتن

-        مقاومت فشاری بتن

-        همگن بودن بتن

-        تغییرات خواص بتن حاصل از گذشت زمان

-        نقایص بتن

2-3- وسایل مورد نیاز :

·        ترازو

·        کولیس

·        دستگاه اولتراسونیک

·        گریس

2-4-روش انجام آزمایش :

نمونه هایی از بتن را که قبلا تهیه کرده بودیم را برای انجام این آزمایش انتخاب می کنیم. این نمونه ها مکعب های با ابعاد 15 سانتی متر می باشند. دستگاه اولترا سونیک را روشن می کنیم و طول نمونه ها را به آن می دهیم. و همچنین نتایجی را که از آزمایش چکش اشمیت به دست آورده ایم به آن می دهیم. دو طرف مقابل نمونه را با مقداری گریس آغشته می کنیم و مولد های پالس را در دو طرف آن قرار می دهیم. دکمه شروع را می زنیم ، دستگاه سرعت موج و مقدار مقاومت را نشان می دهد. در ابتدا مقداری نوسان دارد ولی پس از گذشت مقداری زمان ، به سرعت ثابتی می رسد. نتایج را از دستگاه قرائت می کنیم. 

2-5-نتایج آزمایش :

مقدار واقعی مقاومت ( زیر جک )

2-6-سوالات:

1-موادکوپل کننده چیست وچراازآنها استفاده میشود؟

2-عوامل موثربرسرعت پالس رانام برید:

3-چه پارامترهای دیگری در این آزمایش قابل اندازه گیری است؟

تعیین مقاومت فشاری وخمشی 7 روزه سیمان

مقدمه:

            سیمان به معنی چسباننده و هر چیز که اشیا را به هم می‌چسباند مهمترین مصالح ساختمانی است که بشر از ابتدای ساختمان سازی با آن روبرو بوده است.گل اولین سیمانی بوده است که بشر از آن استفاده کرده است اما چون گل در برابر رطوبت مقاوم نیست نیاز به سیمان‌های دیگری که ضد آب باشند پیدا شد. بعد از مطالعات بسیار در سال 1854 مهندس انگلیسی به نام Johnstone موفق به کشف سیمان پرتلند به صورت امروزی شد..به طور کلی سیمان پرتلند را بدین صورت بدست می‌آورند که سنگ آهک و خاک رس را در کوره تا دمایی حدود 1400 درجه حرارت می‌دهند و کلینکر بدست آمده را سرد می‌کنند سپس آنرا با 3 تا 4 درصد وزنی سنگ گچ آسیاب می‌کنند .

شرح آزمایش:

تعیین مقاومت کششی و خمشی سیمان:

       از آنجا که در استفاده از ملات سیمان خالص مشکل جمع شدگی وجود دارد همواره از ملات ماسه سیمان استفاده می‌شود.ماسه‌های استفاده شده در ملات‌های مورد آزمایش ماسه‌های استانداردی است که دارای دانه بندی مشخص و خصوصیات ویژه می‌باشد و در استاندارد‌های مختلف بدانها اشاره شده است . مقاومت این ملات‌ها نیز به عوامل گوناگونی شامل چسبندگی ذرات سیمان به یکدیگر ،چسبندگی بین ذرات سیمان و سنگدانه‌ها و مقاومت خود سنگدانه‌ها بستگی دارد.معمولترین ماسه‌ای که در آزمایشگاه مورد استفاده قرار می‌گیرد،ماسه اتاوا است که از سیلیس طبیعی است ودارای دانه بندی مشخص است. ولی در آزمایشگاه ماسه سیلیسی داخل ایران با همین دانه بندی استفاده می‌گردد.

نحوه تهیه ملات سیمان:

          در ملات مورد نیاز برای آزمایش تعیین مقاومت کششی سیمان نسبت وزنی ماسه استاندارد به سیمان، 3 به 1 است و میزان آب مورد نیاز بر حسب آب متعارف می‌باشد که ما در آزمایشی که انجام دادیم مقدار آب متعارف را 11 درصد وزنی سیمان و ماسه در نظر گرفتیم در این آزمایش ما برای تهیه ملات 150 گرم سیمان و 450گرم ماسه و در نتیجه 66سی سی آب را به کمک استوانه مدرج وترازو با دقت 0.1 گرم آماده کردیم.

جهت تهیه ملات آزمون مقاومت خمشی ،نسبت سیمان به ماسه استاندارد را 1 به 2.75 و منحصرا برای سیمان پرتلند ، نسبت آب  به سیمان را0.485 در نظر می‌گیرند.(این اعداد همان نسبت‌های ملات مقاومت فشاری سیمان می‌باشند.).در این آزمایش ما برای تهیه نمونه خمشی 400 گرم سیمان و 1100 گرم ماسه را به کمک ترازو با دقت 0.1 را وزن کردیم و همچنین 194 سی سی آب را با استوانه مدرج انتخاب نمودیم.

طریقه مخلوط کردن ملات:

   پس از آماده کردن دستگاه میکسر و سوار کردن تیغه بر روی آن ، مقدار آب لازم را در ظرف مخصوص ریخته و زمان دستگاه را به صورتی که یک دقیقه کار کند و 30 ثانیه کار نکند و دوباره یک دقیقه کار کند تنظیم می‌کنیم سپس ظرف را در جای مخصوص آن قرار می‌دهیم و با دکمه on  دستگاه را به کار می‌اندازیم.در 30 ثانیه اول سیمان را به آب اضافه می‌کنیم ودر 30 ثانیه دوم ماسه را اضافه می‌کنیم و در 30 ثانیه سوم که دستگاه کار نمی کند تیغه آن را تمیز می‌کنیم ودر یک دقیقه آخر می‌گذاریم تا دستگاه مخلوط را خوب مخلوط کند.

پس از عمل میکس کردن که ملات را آماده می‌کند باید ملات را در قالب‌های مخصوص بریزیم.ملات مخصوص آزمایش مقاومت کششی سیمان را در سه قالب مخصوص که در شکل زیصفحه بعد آمده است می‌ریزیم.

ملات مخصوص آزمایش تعیین مقاومت خمشی را در دو قالب مستطیلی به ابعاد     mm3  40*40*16 می‌ریزیم.

 قالب‌ها را پس از هفت روز باز کرده و آزمایشهای کششی و خمشی را روی آنها انجام خواهیم داد.

رطوبت در ساختمان (تاثیرات و رفع خرابی)

رطوبت در ساختمان (تاثیرات و رفع خرابی)

از گذشته ها تاکنون دیوارهای بتونی و سنگی و شالوده های ساختمان می بایست دارای جدار ضد آب باشند تا از نفوذ آب به داخل آن تاحد امکان بتوان جلوگیری کرد چراکه همانطور که می دانیم نم و رطوبت می تواند خسارات جبران ناپذیری را به ساختمان وارد کند.
رطوبت شالوده دیوارها ممکن است در اثر ایجاد میعان در فضای داخلی ساختمان و یا نفوذ آب از بیرون ساختمان به درون دیوارها پدید آمده باشد. برای اینکه مطمئن شوید این رطوبت نتیجه میعان در داخل ساختمان نیست بهترین راه این است که یک ورقه آلومینیومی مربع شکل طوری بر روی دیوار قرار داده و بچسبانید که هوا از هیچ یک از اضلاع آن وارد نشود. بگذارید 2 روز ورقه آلومینیومی به همین شکل باقی بماند. پس از 2 روز آن را بردارید اگر قسمت بیرونی نوار آلومینیومی نمناک است مشکل از میعان داخل ساختمان می باشد. این مشکل را می توان از طریق نصب یک دستگاه رطوبت زا و یا یک دستگاهتهویه در زیر زمین حل کرد. اگر بخشی ا ورقه آلومینیومی که با دیوار در تماس بوده است نمناک شد، مشکل از بیرون ساختمان است.
چگونگی تعمیر و لکه گیری نقاطی که از آنها آب به دیوار نفوذ می کند: 1- دیوارها را به درستی بررسی کنید و محل نشتی آب و نقاطی که دارای درز و شکاف هستند را شناسایی کنید. این نقاط می توانند طرفین بالایی سقف که بهناودانی منتهی می شوند و یا زیر تاق بالکن باشد. در صورت امکان نگذارید مسیر آب به سمت دیوارها باشد. 2- شکاف های بزرگ و سوراخ ها می بایست قبل از جدار بندی و رنگ کردن تعمیر شوند. برای این منظور می توانید از سیمان آبی استفاده کنید.
جداربندی  برای استفاده از جدار بتونی مقاوم آماده ساختن دیوار پیش از جداربندی بسیار مهم است. 1- اگر سطح دیوار نو است آن را با برس سیمی بسایید و سپس با آب بشویید. اگر دیوار از ابتدا صاف و هموار بود مثلا دیوار از ابتدا بتونی بود آن را با محلول 20% تا 50% اسید هیدروکلریک شسته و سپس با آب شستشو دهید و یا اینکه بتون غنی شده با آکریلیک را به مخلوط اضافه کنید(در شماره 4 به آن خواهیم پرداخت) 2- اگر سطح دیوار کهنه است و یا اینکه بوسیله رنگ یا دیگر پوشش ها پوشانده شده باید تمام پوشش ها قبل از استفاده از این جدارها از سطح دیوار پاک شوند. با یک برس سیمی رنگ، گل و آهک و کثیفی ها و هر آنچه به دیوار چسبیده را جدا کنید. در نهایت می بایست 75% دیوار اولیه باقی مانده و باقی ساییده شود. همچنین مواد زائد روی دیوار را می توان بوسیله انواع زدایشگر های آسفالت از بین برد و سپس دیوار را با آب شستشو داد. 3- بتون مقاوم ضد آب در کیسه های بزرگ و سترده است که باید برای استفاده آن را با آب سرد و تمیز مخلوط کرد. بطور تقریبی برای هر کیسه 18 کیلو گرمی از این بتون 8/3-6/4 لیتر آب لازم است و همچنین می توان گفت برای هر سطل 9 کیلویی از بتون معمولی ضد آب 8/3-6/4 لیتر آب لازم است.  4- اگر دیواری را که می خواهید جدار بندی کنید یک دیوار صاف و بدون شکاف است در مایع شستشو از مایع بتون آکریلیک دار مقاوم کننده استفاده کنید. به جای استفاده از 2 لیتر آب در بتون مقاوم ضدآب و یا بتون استاندارد از 2 لیتر مایع بتون آکریلیک دار استفاده کنید. 5- این مخلوط به تدریج رقیق تر می شود، بنابراین بیسشتر از اندازه ای که ذکر شد بدان آب نیافزایید. به اندازه کافی از این مخلوط درست کنید چون تا حداکثر 2 ساعت پس از درست کردن مخلوط می توان از آن استفاده کرد. 6- اجازه دهید این مخلوط 20 دقیقه قبل از مصرف همین طور باقی بماند. درست قبل از شروع کردن به کار آن را هم بزنید و این کار بطور مداوم در طول مدت کار انجام دهید. 7- دیوارهای دارای درز و نفوذ پذیر را قبل از شروع به کار کمی مرطوب کنید. اما اگر دیوار صاف و بدون درز است از این کار خودداری کنید. 8- در هنگام استفاده از این مخلوط از یک برس الیافی با عرض 15 سانتی متر برای کشیدن بر روی دیوار استفاده کنید و آن را به صورت مدور بر روی دیوار بکشید. 9- اگر هوا گرم و خشک است چندین بار با اسپری بر روی دیوار آب بپاشید. 10- از 2 لایه جدار استفاده کنید. لایه دوم 12 تا 48 ساعت پس از لایه اول بر روی دیوار کشیده می شود. قبل از مرحله دوم جداربندی با اسپری بر روی دیوار آب بپاشید. پس از انجام مرحله دوم جداربندی دوباره بر روی دیوار جداربندی نکنید و از نمناک کردن دیوار بپرهیزید.
سیمان هیدرولیک ضد آب چیست؟ این نوع سیمان در دیوارهای بتونی و یا سنگی کاربرد دارد و از نفوذ آب جلوگیری می کند. فرمول این نوع سیمان طوری است که خیلی سریع سفت می شود و در مقابل نفوذ آب بسیار مقاوم و مستحکم است. سیمان هیدرولیک ضد آب، مشکلنشتی آب را در مناطقی که آبهای جاری از زیر و یا بالای سطوح بتونی و یا سنگی عبور می کند را حل می کند.  از این نوع سیمان می توان در اطراف لوله های بتونی که آب از آنها عبور می کند نیز استفاده کرد. بطور کل موارد استفاه از این سیمان به شرح زیر می باشد: -- دیوارهای باربر و دیوارهای پشت بند -- دودکش ها -- استخر های شنا، حوضچه های فواره دار، مخازن آبی زیر زمینی مواد تشکیل دهنده: این سیمان مخلوطی از سیمان پورتلندی و سیمان آلومینات کلسیم، دانه های سیلیکا و دیگر افزودنی های مخصوص می باشد. رنگ این محصول بطور معمول خاکستری می باشد اما انواع خاص آن که سفید رنگ استهم تهیه شده است. دیواری را که می خواهید بر روی آن از این سیمان استفاده کنید می بایست عاری از گرد و غبار و جلبک زدگی و کپک زدگی باشد. از ایجاد شکاف های V شکلممانعت کنید. به ازای وزن هر 4-5/4 بخش از این سیمان از 1 بخش آب استفادهکنید. آب و سیمان باید طوری با هم مخلوط شوند که یک بتونه یکنواخت به دستآید. به اندازه ای از این مخلوط استفاده کنید که در عرض 2-3 دقیقه مصرف شود. برای هر بار استفاده 113 تا 170 گرم از پودر سیمان تجویز می شود.  اخطار: حرارت بالا زمان سفت شدن سیمان را افزایش می دهد. این محصول میبایست در دمای پایین تر 50 درجه فارنهایت و با استفاده از آب نیمه گرم تهیه شود.
بتن ضد آّب چیست؟ شرکت "کویکرت" (QUIKRETE) توانسته است محصولاتی را در این زمینه تولید کند که شامل بتون مقاوم ضد آب "کویکرت"، بتون معمولی ضد آب، بتون و مصالحی که دارای رنگ ثابت در برابر آب هستند، می باشد. تمامی این محصولات قابل مصرف در بخش های داخلی و خارجی دیوارهای منزل می باشد. البته این مصالح در کف سازی سطوح کاربرد ندارد.  استحکام بتون مقاوم ضد آب "کویکرت" و بتون معمولی ضد آب بوسیله موادمعدنی افزایش می یابد و در برابر آب نفوذ پذیری کمتر و در نتیجه دام بیشتری خواهد داشت.

رطوبت معمولا از 3طریق به ساختمان نفوذ می کند :
- از سقف ( پشت بام و طبقات که بدلیل استفاده نادرست از عایق و ایزولاسیونمناسب و در برخی موارد استفاده نکردن از آن ، آبهای جمع شده نفوذ کرده و .... ) 
- از زمین و پی دیوار ( بالا آمدن آبهای زیرزمینی و جاری شدن در سطح زیرین ساختمان )
- از دیوار ها ( بدلیل خاصیت موئینگی میان مصالح دیوار ، آب از کف جذب شدهو سرتاسر دیوار را تخریب میکند و دیوار های خارجی که بدلیل ارتباط مستقیم با آب باران و ... مقاومت نداشته و آب به تدریج نفوذ می کند)

جلوگیری از نفوذ رطوبت به دیوار : 1 . کم کردن رطوبت اطراف ساختمان (زهکشی) پائین بردن سطح آبهای زیرزمینی و جلوگیری از نفوذ آنها به ساختمان - قلوه چینی ( بلوکاژ ) 2 . استفاده از مصالحی که جاذب رطوبت نباشند  علت جذب رطوبت مصالح ساختمانی به میزان تخلخل و وجود حفره های آوندگونه و همچنین تماس مستقیم مصالح با آب و یا مصالح مرطوب می باشد که باید میانمصالح و اجزا ساختمانی صفحه ای قرار داد تا مانع از عبور رطوبت گردند به این دسته از مصالحی که مانع عبور آب و رطوبت می شوند عایق رطوبتی گویند
خواص این مصالح (2) : - غیرقابل ترکیب بودن با سایر مواد موجود در محیط ( آب ، هوا ، مصالح مجاور ) - دوام و مقاومت کافی در برابر نیروهای محیطی و مکانیکی - قابلیت انعطاف و شکل پذیری - دارا بودن خصوصیت مثبت کاربری (حمل و نقل آسان - قیمت مناسب - نگهداری آسان )
مثال مناسب برای این مصالح : انواع ورق های فلزی ( روی اندود - گالوانیزه - سرب و مس) انواع سنگهای ساختمانی متراکم بتن متراکم و ضد آب  مواد نفتی (قیر .....)

آزمایش مقاومت فشاری و کششی بتن

آزمایش مقاومت فشاری و کششی بتن

مقدمه :

به علت اهمیت مقاومت فشاری بتن ، این آزمایش از متداول ترین آزمایش هایی است که بر روی بتن انجام می گیرد. نتایج این آزمایش به شدت تحت تاثیر عوامل متعددی هستند.  عمری که برای انجام آزمایش در نظر گرفته شده است و مورد تائید استانداردهای متفاوت است ، عمر 28 روزه است.

ولی دراین آزمایش از نمونه های با عمر 7 روز استفاده شده.

دو نمونه متدوال برای انجام آزمایش فشاری ، نمونه های مکعبی و استوانه ای می باشند.  در استاندارد ایران نمونه استوانه ای مورد استفاده قرار می گیرد.

مقایسه مقاومت های نمونه های مکعبی و استوانه ای :

اثر مهاری سطوح رکاب های دستگاه آزمایش در تمام ارتفاع نمونه مکعبی ادامه پیدا می کند ولیکن قسمتی از نمونه استوانه ای مورد آزمایش تحت تاثیر این اثر واقع نمی شوند. لذا مقاومت های این دو نمونه با هم متفاوت است. بر طبق استاندارد ، مقاومت نمونه مکعبی برابر 0.8 مقاومت نمونه مکعبی می باشد.

گفته می شود که مقاومت های نمونه های استوانه ای معمولا پراکندگی کمتری دارند.

آزمایش نمونه مکعبی :

برای ریختن بتن در قالب ، ابتدا باید قالب را تمیز کرد و سپس سطوح داخلی آن را با روغن آغشته کرد و نیز درزهای آن را پوشاند. برای ریختن بتن در قالب ، باید قالب ها را بر روی میز ویبره قرار داد و یا توسط ویبره دستی ، در سه مرحله بتن را درون قالب ریخت.  بعد از پر شدن قالب ، سطح آن را کاملا صاف     می کنیم. بعد از 24 ساعت نمونه ها را از قالب در آورده و درون حوضچه پر از آب با دمای در حدود 20 درجه قرار می دهیم.

بار باید با روند ثابت بر روی نمونه ها در زیر جک ، وارد شود. عدم این پیوستگی باعث کم شدن مقاومت نمونه ها می شود.

آزمایش نمونه استوانه ای  :

ارتفاع این نمونه ها باید دو برابر قطر آنها باشد. نحوه ی بتن ریزی و روغن کاری قالب همانند قالب های مکعبی است.

تنها تفاوت آن در کلاهک گذاری است که در ادامه پیرامون آن توضیح می دهیم.

کلاهک گذاری :

سطوحی که در زیر جک قرار می گیرند و بار بر روی آنها وارد می شود ، باید کاملا مسطح بوده تا عدد مقاومت ، عدد دقیقی باشد. وقتی با ماله بر روی نمونه های استوانه ای را پرداخت می کنیم ، سطح فوقانی به طور کاملا صاف در نمی آید. برای اینکه بتوان از این نمونه ها برای انجام آزمایش استفاده کرد نمونه ها را بعد از 2 تا 4 ساعت از ریختن درون قالب ، با یک لایه نازک از خمیر سیمان می پوشانیم و روی آن را یک صفحه شیشه ای قرار می دهیم تا سطحی کاملا صاف بدست دهد. ضخامت این لایه ، تا آنجا که امکان دارد باید کم باشد.

به عمل آوردن نمونه ها :

بعد از ریختن درون قالب ، و پس از گذشت در حدود 20 تا 48 ساعت ، باید نمونه ها را از دورن قالب خارج کنیم.  و درون آب قرار دهیم. البته باید آب را با آهک اشباع کرد.

آزمایش مقاومت کششی به روش ترکاندن :

برای بدست آوردن مقاومت کششی بتن ، از روشی غیر مستقیم استفاده می کنند. بدین صورت که نمونه استوانه ای را به صورت خوابیده در زیر جک دستگاه قرار می دهند. تنش فشاری در این حالت برابر       و تنش کششی برابر     می باشد.

هدف از انجام آزمایش :

تعیین مقاومت فشاری نمونه مکعبی و استوانه ای و بررسی تاثیر شکل نمونه بر مقاومت بتن و همچنین تعیین مقاومت کششی ترکاندن یک نمونه

وسایل مورد نیاز :

مخلوط کن بتن ، وسایل آزمایش اسلامپ ، متر ، کمچه ، ترازو ، میز ویبره ، قالب مکعبی و استوانه ای ، جک فشاری

روش مخلوط کردن بتن :

با نسبت های داده شده مقادیر مواد مختلف عبارتند از :

نتایج آزمایش :

نتیجه آزمایش اسلامپ برابر است با :  85 میلیمتر

مقاومت فشاری بتن در نمونه مکعبی و استوانه ای به شرح زیر است:

مقاومت کششی بتن در نمونه استوانه ای به شرح زیر است :

سئوالات :

1-    روش های تعیین مقاومت کششی بتن را با روابط ذکر کنید.

-        سه نوع آزمایش برای بدست آوردن مقاومت کششی وجود دارد: کشش ساده ، خمش و             به وسیله ی ترکاندن.

در آزمایش کشش مستقیم با تقسیم نیرو بر سطح مقطع می توان مقاومت را بدست آورد.در آزمایش خمش نیز ، نمونه ای را از دو طرف بر روی تکیه گاه ساده ای قرار می دهندو در وسط دهانه ، نیروی متمرکزی را وارد می کنند . در این حالت مقاومت برابر است با :

در آزمایش کشش به وسیله ی ترکاندن ، استوانه ای را به صورت خوابیده در زیر جک دستگاه قرار می دهند. تنش فشاری در این حالت برابر       و تنش کششی برابر     می باشد.

2-    رابطه بین مقاومت فشاری و کششی بتن را با مثال توضیح دهید.

-        در محدوده ی خاصی از مقاومت ، مقاومت فشاری و کششی با هم رابطه ی نزدیکی دارند. اما در محدوده ی های بالاتر و پایین تر ، نمی توان رابطه ی دقیقی بین آن دو بیان کرد. اما به طور میانگین ، مقاومت فشاری در حدود 10 برابر مقاومت کششی است.

3-    رابطه مقاومت فشاری بتن در شکل استوانه و مکعب چیست و علت تفاوت چه می باشد ؟

- اثر مهاری سطوح رکاب های دستگاه آزمایش در تمام ارتفاع نمونه مکعبی ادامه پیدا می کند ولیکن قسمتی از نمونه استوانه ای مورد آزمایش تحت تاثیر این اثر واقع نمی شوند. لذا مقاومت های این دو نمونه با هم متفاوت است. بر طبق استاندارد ، مقاومت نمونه مکعبی برابر 0.8 مقاومت نمونه مکعبی می باشد.

گفته می شود که مقاومت های نمونه های استوانه ای معمولا پراکندگی کمتری دارند.

4-    کلاهک گذاری چیست ؟

-        سطوحی که در زیر جک قرار می گیرند و بار بر روی آنها وارد می شود ، باید کاملا مسطح بوده تا عدد مقاومت ، عدد دقیقی باشد. وقتی با ماله بر روی نمونه های استوانه ای را پرداخت می کنیم ، سطح فوقانی به طور کاملا صاف در نمی آید. برای اینکه بتوان از این نمونه ها برای انجام آزمایش استفاده کرد نمونه ها را بعد از 2 تا 4 ساعت از ریختن درون قالب ، با یک لایه نازک از خمیر سیمان می پوشانیم و روی آن را یک صفحه شیشه ای قرار می دهیم تا سطحی کاملا صاف بدست دهد. ضخامت این لایه ، تا آنجا که امکان دارد باید کم باشد.

تعیین مقدار نیروی طراحی جانبی به قاب ساختمانی و دیوار برشی در طبقات مختلف

تعیین مقدار نیروی طراحی جانبی به قاب ساختمانی و دیوار برشی در طبقات مختلف:

چون تحلیل این سازه بصورت سه بعدی توسط نرم افزار Etabs 2000 انجام می شود, نیازی به توزیع دستی نیروی طراحی جانبی بین اعضاء باربر جانبی نیست. با توجه به اینکه ساختمان مورد نظر  منظم  می باشد, طبق بند 3-2-1 آیین نامة 2800 از روش استاتیکی معادل می توان برای برآورد نیروهای زلزله مؤثر بر آن استفاده کرد. با توجه به اینکه برنامة Etabs برآورد و توزیع نیروی زلزله را بین طبقات بطور خودکار انجام می دهد لذا کافیست ضرایب زلزله در دو جهت محاسبه شوند.

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

 آزمایش شماره 7

مواد و ابزار مورد نیاز:

                   ü       دستگاه دونگان

                   ü       مصالح سنگی (ماسه،شن)

                   ü       ترازو با دقت 1/0 گرم

                   ü       کاغذ خشک کن یا حوله

                   ü       گرمخانه Oven

                   ü       سینی

نحوه  آزمایش:روش دونگان اساس کار برپایه قانون ارشمیدس  پایه گذاری شدخ است. میدانیم که قانون ارشمیدس به این شکل است که به قسمت غوطه ور هر جسم درون سیال نیرویی برابر با وزن سیال جابجا شده هم حجم آن  در جهت کاهش وزن جسم وارد می شود. در این آزمایش سیال مورد استفاده ما آب است که چگالی آن برابر با واحد در نظر گرفته می شود و نتیجتاً جرم و حجم آن از نظر عددی یکسان می باشد. با در نظر گرفتن نکات فوق که اساس آزمایش روش دونگان در تعیین حجم ظاهری مصالح می باشند آزمایش را  انجام می دهیم :

مقداری  از مصالح که درشت دانه ( شن نخودی ) انتخاب می کنیم و به مدت حداقل 24 ساعت در آب غوطه ور می کنیم.پس از پایان یافتن مدت زمان غوطه وری، مصالح را از آب خارج کرده وسطح دانه های را بوسیله یک پارچه یا حوله آنقدر خشک می کنیم که سطح سنگدانه براق شود و پس از اینکه این عمل را برای تمامی مصالح انجام دادیم آنها را بلافاصله توزین نموده و 300 گرم از این مصالح را جدا می کنیم. .پس از توزین نمونه ها نمونه مورد نظر را درون دستگاه دونگان قرار می دهیم .به این صورت که کفه ای که در آب فرو می رود حاوی مصالح مورد آزمایش باشد و در کفه دیگر آنقدر وزنه می گذاریم تا دو کفه به حالت تعادل در بیایند.اکنون با توجه به این نکته که جرم حجمی آب برابر با واحد در نظر گرفته شده است می توان اختلاف وزن وزنه ها با وزن واقعی مصالح را  معادل با حجم مصالح مورد آزمایش در نظر گرفت .

حال به وسیله این آزمایش که شرح داده شد و با استفاده از فرمول های زیر می توان وزن مخصوص ظاهری ، وزن مخصوص توده ای و وزن مخصوص توده ای در حالت اشباع با سطح خشک را محاسبه نمود :

تعیین وزن مخصوص ظاهری به روش دونگان

ادامه آزمایش شماره 7

                             A : وزن نمونه خشک شده در  OVEN

                             B : وزن نمونه اشباع با سطح خشک

                             C : وزن نمونه اشباع در آب

A

B - C

1 - وزن مخصوص توده ای :                                          

A

A - C

2 - وزن مخصوص ظاهری :                                           

B

         

B - C

3 - وزن مخصوص توده ای در حالت اشباع با سطح خشک  : 

کلیه نتایج در جدول زیر درج شده است  :

نوع مصالح	شن نخودی	شن بادامی	ماسه 0.6
وزن مصالح ( gr )	100	100	200
A	98.9	99.2	196.80
B	100	100	200
C	62	62.3	126
حجم  ( B-C)	38	37.7	74
وزن مخصوص توده ای	2.60	2.63	2.66
وزن مخصوص ظاهری	2.68	2.71	2.78
وزن مخصوص توده ای اشباع با سطح خشک	2.63	2.65	2.70

کاربرد الیاف در آسفالت

کاربرد  الیاف در آسفالت

مقدمه:

امروزه پژوهشکده ها و دانشگاه ها مختلف در مورد مقاوم سازی و بهینه سازی آسفالت و … فعالیتهای زیادی داشته و دارند و به موفقیتهای زیادی دست یافته اند .

ترکهای موجود در آسفالت از عوامل بسیار مهم و از مشکلاتی است که طراحان و مجریان با آن مواجه هستند و راههای بسیاری برای مقابله با آن پیشنهاد شده است که یکی از آن راهکارها استفاده از الیاف می باشد .

مهمترین فواید الیاف در آسفالت:

1)کاهش قیمت  2)کم شدن ضخامت لایه های آسفالتی  3)کم شدن مرمت های روزمره و طولانی شدن فواصل بین بهسازی رویه های آسفالتی  4)بالا رفتن فشار مجاز آسفالت  5)بکار گرفتن تولیدات جدید صنعتی و وسایل جدید در تولید و اجراء  6)بکار گرفتن ضایعات صنایع و بهداشت محیط زیست

کاربریهای آسفالت الیافی :

یک باند مناسب برای فرود هواپیما و مقابله با شرایط جوی و اثر ضربه ایجاب مینماید که باند پرواز نرم پر طاقت و ضربه پذیر باشد لذا بکاربری الیاف در رویه باند فرودگاه بسیار مناسب می‌باشد.

در طرح جاده ها و بزرگراهای پر ترافیک جایگزینی الیاف بسیار مقرون به صرفه و اقتصادی خواهد بود زیرا موجب کاهش ضخامت آسفالت ریزی ،کاهش عرض ترکهای ناشی از جمع شدگی و کنترل عرض ترکهای انقباضی و انبساطی می شود .

از پر مصرفترین و بهترین نوع الیاف ،الیاف فولادی است که به  دلیل شکل پذیری ،تأمین گیرداری در جسم آسفالت و مقاومت کششی مطلوب ،نظر اکثر طراحان را به خود جلب کرده است با استفاده از الیاف فولادی می توان ترکهای حاصل از کشش مستقیم را

الیاف فولادی:

شکل الیاف فولادی         ‌‌‌‌‌‌‌

کنترل کرد . زیرا پس از ترک خوردن آسفالت ،سریعا الیاف به عنوان پل ارتباطی بین دو قطعه جدا شده عمل کرده و نیروهای کششی را انتقال می دهند و یکپارچگی قطعه تضمین می گردد . به همین جهت تعداد ترکها  در آسفالت افزایش یافته ولی طول ،عرض و عمق آنها بشدت تقلیل می یابد.

ژئوگرید ها:

ژئوگرید ها موادی شبکه مانند هستند که دارای سوراخهای بزرگ است .فاصله بین سوراخهای در حدود 1 تا 10 سانتی‌متر (فاصله بین الیاف طول و عرض) است .

فواید ژئوگریدها:

1-کاهش ضخامت لایه خاکریز در جاده‌ها

2-باعث افزایش عمر و دوام آسفالت و خاکریز در مقابل عوامل محیطی و بارگذلری می شود

نتیجه گیری:

استفاده از الیاف در آسفالت هزینه اقتصادی کمتری خواهد داشت .این در شرایطی است که الیاف در داخل کشور تولید شود و از صرف هزینه‌های چون حقوق گمرکی ،هزینه حمل ،ارزبری و … کاسته شود.در ضمن استفاده از الیاف در آسفالت باعث افزایش عمر مفید و دوام آسفالت و خاکریز در مقابل عوامل محیطی و بارگذاری می‌شود ،که در زمان طولانی این باعث صرف هزینه کمتری خواهد شد.

ایمنی از حریق در ساختمان

- ایمنی از حریق در ساختمان

1-1.          کلیات

ایمنی از حریق در ساختمان به کمک تحقیق، طراحی و مدیریت می گردد. دامنه مطالعاتی آن بسیار وسیع و شامل علوم مختلف و رشته های گوناگون است. علاوه بر علوم فنی و تجربی در صنعت و ساختمان، از علوم اداری، روان شناسی، جامعه شناسی و دانشهای مشابه نیز استفاده می شود که هر یک به نحوی و اندازه ای در آن سهیم هستند. برای دستیابی به ایمنی از حریق از سه راه می توان اقدام کرد.

-         شناخت علل به وجود آمدن حریق و کوشش برای جلوگیری از بروز آن.

-          شناسایی دلایل رشد و گسترش حریق و کوشش برای مصون و محفوظ ماندن در مقابل آن.

-          یادگیری اداره کردن حریق و کوشش برای کنترل و خاموش نمودن آتش سوزی.

 در عمل، با علم و آگاهی به اینکه حریقها چگونه بروز می کنند، چطور گسترش می یابند و به چه نحو می توان آنها را کنترل و خاموش نمود. از طریق انجام برنامه هایی جداگانه برای فراهم نمودن ایمنی اقدام می شود.

الف) تدوین و اجرای استاندارد ها و آیین نامه های پیشگیری از بروز حریق این گروه برنامه ریزیها شامل تمام ملزومات و اقداماتی است که به نحوی موجبات آتش سوزی و بروز حریق را از میان بردارند. فعالیتهایی مانند کوششهای تحقیقاتی و تعلیماتی پیرامون مسائل جگوناگون آتش گیری و آتش سوزی، تهیه و تنظیم و آموزش توصیه ها و پیشگیرها، توسعه روشهای اداری و خدمات اداری و خدمات ایمنی و به طور کلی تمام اقداماتی که در مجموع به خاطر روبه رو نشدن با آتش سوزی به کار می روند، از این زمره اند. این گروه فعالیتها معمولاً در مراکزی مانند دانشگاهها آزمایشگاههای آتش و حریق شناسی، سازمانهای پژوهشهای علمی و صنعتی، موسسه های تحقیقاتی و تهیه استاندارد و گاهی شرکتهای بیمه آتش سوزی انجام می گیرد. این اقدامات همگی زیز عنوان ممانعت از حریق نام برده می شوند.

ب) تدوین و اجرای استانداردها و آیین ناممه های ساختمانی محافظت در برابر حریق به طور کلی، این کوششها به منظور فراهم نمودن شرایطی از پیش بررسی، تدارک و طرح می شوند تا در صورت وقوع حریق، تلفات و زیانهای جانی و مالی ناشی از آتش سوزی به کمترین مقدار برسد. این طرز عمل که در حقیقت نوعی مواجه شدن با حریق به شکل ساکن و غیر عامل است، در جهت محافظت مواجه شونده ها ( اعم از انسان، ساختمان و غیره) و همچنین کنترل و جلوگیری از رشد، گسترش و ادامه آتش سوزی به کار گرفته می شود. این دور اندیشیها در قلمرو و موضوع فعالیت موسسه های تحقیقاتی ممانعت از حریق نیست و بیشتر در حوزه فعالیت سازمانهایی است که بر صنعت ساختمان و ساخت نظارت دارند. اصطلاح محافظت در برابر حریق[1] در اینجا مترادف با افزایش ایمنی، قابلیت، استعداد، تأثیر پذیری و مقدار مقاومت مواجه شونده در برابر آتش سوزی و گسترش حریق به کار می رود.

پ) ایجاد سازمانهای آتش نشانی و توسعه تدابیر و تعلیمات اطفای حریق، این گروه برنامه ها مواقعی به کار گرفته می شوند که حریق وقوع یافته است و ناچار باید به طور فعال و عامل با آن مبارزه کرد. در واقع، آخرین تلاشهایی هستند که به امید حفظ ایمنی می توان به آنها متوسل شد. هزینه به کارگیری این کوششها نسبتاً زیاد است اما در مواردی که آگاهی دانش و فرهنگ ممانعت و محافظت برای دستیابی به ایمنی کفایت نمی کند ضمن از دست رفتن بخشی از ایمنی[2] الزماً باید در این مسیر گام برداشت. روشن است که تنها با تشکیل گروههای آتش نشان و تدارک دستگاهها و وسایل مبارزه با حریق نمی توان به ایمنی مطلوب دست یافت و لزوماً باید در ایجاد و توسعه فنون مبارزه با حریق و تنظیم و تعلیم عملیات و تدابیر آتش نشانی نیز همت گماشت.

از دیدگاه نظری، کوشش به هر یک از سه طریقی که ذکر شد باید به دستیابی کامل ایمنی منجر شود ولی در عمل برای رسیدن به ایمنی، همواره از تمام روشها به طور جمعی و هماهنگ کمک گرفته می شود الیته میان فعالیتهای ایمنی از آتش سوزی نمی توان حد و مرز کاملاً مشخصی و دقیقی ترسیم کرد و هر چند که مشخصات و ملزومات هر یک از این فعالیتها با دیگری تفاوتهایی مخصوص دارد، معمولاً برای برنامه ریزی اقدامات یک گروه لازم می شود که استاندارد ها و خواسته های گروه دیگر نیز مد نظر قرار گیرد.

لازم است توضیح داده شود که بسیاری از کوششها حالتی مشترک داشته و می توان آنها را جزء همه گروهها منظور نمود. تأمین شبکه آبرسانی شهری برای عملیات اطفای حریق، آموزش همگانی و بالا بردن فرهنگ عمومی در مورد آتش سوزی و آتش نشانی، تدارک وسایل خودکار خاموش کننده و جلوگیری از حریق در ساختمانها ( شبکه آبفشانهای خودکار) و مانند آن از این گونه کوششها هستند. در این گزارش، اصولاً فقط جنبه های مخلتف محافظت در برابر حریق(بند ب) برای ساختمان مورد بحث قرار گرفته است و از کوششهای ممانعت از حریق و تدابیر و ملزومات مبارزه با حریق ( بندهای الف و پ) صحبتی به میان نمی آید.

1-2- اهمیت و ارزش آیین نامه های  محافظت در برابر حریق

با اینکه تدوین آیین نامه های محافظت در برابر حریق و تشویق برای رعایت و به کار بردن دستورها و توصیه های مندرج در آنها، از دیدگاه ایمنی همگانی برای یک جامعه اهمیتی مخصوص دارد و نیز با اینکه برقراری این گونه ضوابط و معیارها برای جلوگیری از گسترش آتش سوزیها و تلفات و ضایعات انسانی و از دست رفتنهای بی دلیل سرمایه و ثروت کمک موثری به شمار می آید. باز هم در بسیاری از کشورها در مقایسه با دیگر ضوابط ساختمای، به این گروه از مقررات آن طور که باید اهمیت داده نمی شود. این سهل انگاری چه به خاطر عدم توجه فرهنگ عمومی باشد یا به خاطر ضعف خود آیین نامه ها که دلیل آن در زیر ذکر می شود، به هر حال برای آن – با توجه به خساراتی که آتش به طور مداوم و به زور به جان و مال افراد جامعه وارد می کند -  هیچ عذر موجهی وجود ندارد.

 دلیل اصلی ناتوان و ضعیف بودن آیین نامه های محافظت در برابر حریق این است که نظریه ها  و دیدگاههای مردم در زمینه تهیه و تنظیم این گونه مقررات، مبهم و نامعلوم می باشد. نداشتن آگاهی به رفتار آتش و ویژگیهای ساختمانی از یک سو، و گوناگونی و مغایرت فاحش حریقها با هم از سوی دیگر، باعث می شود تا هر کس در مورد احتمال وقوع حریق و چگونگی پیش بینیهای مورد نیاز در ساختمان به طور متفاوتی اظهار نظر و داوری کند سلیقه و عقیده مالک طراح، سازنده، بازرش و مسئول ساختمان و دیگران ممکن است هر کدام از آنچه یک متخصص حفاظت از حریق یا یک آیین نامه نویس معتقد است. متفاوت و دیگرگونه باشد، معمولاً مردم به زیبایی و شکل ظاهری ساختمان، مقدار استفاده، جنبه های اقتصادی، بیشترین بهره برداری با کمترین هزینه و مسائلی از این دسته توجه دارند.

برای اینکه مشکل آتش سوزی و دلایل بی اعتنایی به مقررات مربوط به آن بهتر درک شود، آن را با مشکل وزن و جاذبه در ساختمان مقایسه می کنیم. حریق و جاذبه، هر یک  به طور مستقیم ولی به نحوی متفاوت، در انهدام بنا و ایجاد تلفات و خسارات دخالت دارند.

هیجده قرن پیش از میلاد مسیح، در بابل پادشاهی به نام همورابی قوانینی را بنیان نهاد که بخشی از آن به مسائل ایستایی و مقاومت ساختمان در مقابل وزن مربوط می شد، از جمله اینکه معمار یک ساختمان محکوم به مرگ است هر گاه بنایی که می سازد فرو ریزد و موجب مرگ مالک آن شود هر چند قبل از قوانین همورابی نیز عقل سلیم حکم می کرد که ساختمان نباید برسر کسی خراب شود، ولی این قوانین طی گذشت قرون متمادی این فرهنگ را به وجود آورد که ساختمان باید چنان بنا شود که پایدار ماند و بر سر کسی فرو نریزد.

از طی مسئله حریق مانند مسائل ریاضی همواره دارای جوابهای معلوم و یک شکل نیست. مسائل و مشکلات به ظاهر یک شکل در موارد و موقعیتهای مختلف جوابهای متفاوت می دهند و برای حل مسئله حریق و کنترل آتش سوزی باید پیرامون موضوعات بسیار مختلفی ضوابط و مقررات تعیین نمود که خود این تنوع ارتباط  بین عمل معمار و چگونگی تلفات و خسارات ناشی از حریق را لوث می کند. در زمره ضوابط گوناگونی که باید تعیین شود، می توان از ضوابط زیر نام برد:

ضوابط برای اعضای باربر ساختمان و ایستایی بنا در مقابل حریق.

ضوابط برای اجزای داخلی بنا از قبیل، دیوارها، پلکانها، دودکشها، کانالها، سقفهای کاذب، نازک کاریها، تزئینات ساختمان و غیره.

ضوابط برای محدود و مهار کردن آتش، مانند: دور تا دور بستن معابر عمودی حریق، آتش بند کردن منافذ و روزنه ها و نظایر آن.

ضوابط برای تأسیسات مکانکی و برق ساختمان.

ضوابط برای شکل معماری، وسعت ارتفاع ساختمان

ضوابط برای کنترل مواد و اشیای سوختنی داخل ساختمان و بار حریق

ضوابط برای شبکه های تشخیص و اعلام و تسهیلات کشف کننده و آگهی دهنده حریق

ضوابط برای شبکه های خودکار آتش نشانی و تجهیزات و روشها مبارزه با آتش سوزی

ضوابط برای مسیرهای خروج از ساختمان و فرار از حریق

ضوابط برای جلوگیری از سرایت حریق از ساختمانی به ساختمان دیگر، مقررات مربوط به دیوارهای خارجی بنا، بامها و رعایت فاصله بین دو ساختمان

اینها و بسیاری ضوابط دیگر همه برای تدوین آیین نامه های محافظت در برابر حریق با اهمیت، اساسی و الزامی هستند و تنوع و پیچیدگی بیش از حدی که در تنظیم و تدوین آنها موجود است طبعاً تفاوتها و اختلافهایی را در دیدگاهها و نظریه های عمومی به وجود خواهد آورد که نهایتاً باعث بی توجهی به مقررات و آیین نامه های محافظت در برابر حریق می شود.

ارزش آیین نامه های محافظت در برابر حریق همیشه در نحوه پاسخگویی آنها به اهداف اساسی این حفاظت مستتر می باشد و اهداف اساسی محافظت در برابر حریق به تریتب اهمیت از این قرارند:

تأمین سلامت مأموران آتش نشان- ساختمام باید طوری طرح و اجرا شود که در زمان وقوع حریق جان مأموران نجات و آتش نشانها را به مخاطره نیندازد و مانع فعالیتهای موثر آنان در انجام عملیات مبارزه با حریق نباشد.

به حداقل رسانیدن خسارات مالی – ساختمان باید طوری ساخته شود که در صورت بروز حریق در آن، زیان مالی به حداقل ممکن محدود باشد، غیر قابل استفاده نشود و با محدود و محبوس نمودن آتش به داخل خود مانع گسترش و سرایت حریق به ساختمانهای مجاور باشد.

برای تدوین مقررات حفاظت از حریق در یک جامعه، ابتدا باید عملکرد آتش و چگونگی محافظت در برابر آتش سوزی را شناسایی کرد. سپس با جمع آوری مدارک مختلف و بررسی دانسته های موجود با در نظر گرفتن مشخصات اقلیمی، اجتماعی و ساختمانهای متدوال معیارهای کلی تسلط حریق را تعیین نمود. فقط با در نظر گرفتن این معیارها می توان ضوابط و مقررات یکنواخت و همه جانبه ای را طرحریزی کرد و به نیزهای یک جامعه خاص پاسخ داد.

با به کارگیری شیوه های نوین برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل نظامها، به همان گونه که در دیگر خط مشیها نتایج مفید به دست می آید، می توان در جهت شناسایی و تجزیه و تحلیل مفاهیم حفاظت از حریق و نیل به اهداف مورد نظر نیز با اطمینان گام نهاد و اصولاً می توان گفت: آشنایی با عوامل اشتعال و گسترش انواع حریقها در بناهای مختلف( که چگونه این حریقها مشتعل شده و گسترش می یابند) و طبقه بندی آنها و دستیابی به مقدار تأثیر گذاری تغییرات پیشنهادی در مشخصات و ضوابط ( که تا چه حد در محدود نمودن اشتعال، احتراق و گسترش حریقها موثر خواهد بود)، به کمک شیوه های مدرن برنامه ریزی و تجزیه و تحلیل نظامها امکان پذیر است.

از آنچه گفته شد به طور کلی می توان دریافت که هر چند نمی توان مشکل حریق را به طور کامل از میان برداشت یا کنترل نمود، ولی با تهیه و تنظیم یادداشتها و مدارک و تجزیه و تحلیل مسائل و مشکلات می توان در این مسیر گام نهاد، در این راه باید برای بازنگری و اصلاح مستمر مدارک تهیه شده و حتی یافته هایی که با پیشبرد برنامه در آینده پیشنهاد می شوند، اهمیتی مخصوص قائل شد.

1-4- تنظیم مقررا ت مناسب و معمول و کوشش برای پیشبرد آنها

تدوین ضوابط و مقررات نا مناسب و غیر معمول در آیین نامه ها موجب پیدایش ساختمانهایی خواهد شد که با ایمنی عمومی انطباق نخواهند داشت و ضمن تأثیر پذیری و قبول جبران ناپذیر، بسیاری از کوششهای ممانعت و مبارزه با حریق در یک شهر را  نیز به طور تأسف آوری خنثی و بی ثمر خواهد کرد. از طرفی، مقرراتی که استادانه و مطابق نیازها و امکانات روز تدوین شوند حداکثر انتفاع جمعی حاصل از پیشرفت تکنیک ساختمان و مصالح را تضمین خواهند کرد.  

2-      قدرت حریق و مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی

2-1   کلیات

حریق آتشی است ناخواسته و از اختیار خارج شده و معمولاً دارای گازهای سمی و دودهای خطرناک است. بدون قصد به وجود می آید و در برابر آن احتیاطها و کوششهای ممانعت، محافظت و مبارزه به کار گرفته می شود. تهدیدات و خطرناک حریق در تمام موارد لزوماً تابع حجم آتش و شعله ها نیتس. یک حریق کوچک ممکن است از یک آتش سوزی بزرگ تلفات یا خسارات بیشتری به بار آورد. هر چه قدرت حریق و خطرات آن بیشتر باشد لازم است کوششهای حفاظتی و تهاجمی حساب شده تر و دقیق تری در مقابل آن به کار گرفته شود.

مقاومت ساختمان در برابر آتش سوزی به جنس، چگونگی ترکیب و رفتار مصالح مورد مصرف و نیز حریق بستگی دارد. هر عضو از اعضای ساختمان بر این مبنا ارزیابی می شود که تا چه حد و چند ساعت می تواند در برابر آتش مقاومت کند معنی مقاومت حفظ می کند. یا چه مدت می تواند اتش و خطرات آن را محدود کند و در بعضی موارد نیز ترکیب از این هر دو مورد نظر می باشد.

سابقه مقاومت یابی و آزمایش ساختمان در برابر حریق به سالها قبل از 1918 باز می گردد. در اوایل دهه 1890، برای شناسایی مقاومت اجزای ساختمان در برابر حریق، در بسیاری از کشورها آزمایشهایی به طور پراکنده و به روشهای گوناگون صورت گرفت. در سال 1903 یک کنگره بین المللی تحت نظارت یک کمیته انگلیسی مقرراتی تدوین و توصیه کرد که به کمک آن برای اولین بار شیوه های متعدد آزمایش به صورت استاندارد درآمد. این استاندارد قدیمی و در اصل انگلیسی، روشهای آزمایش برای کفها، سقفها و مصالح مورد استفاده در ساختمان را معرفی کرده و تقسیم کننده های داخلی و نرها را شناسایی نمود. بر این اساس اجزا و مصالح مورد مصرف در ساختمان از نظر مقاومت به سه گروه اصلی کاملاً مقاوم نیمه مقاوم و دارای مقاومت موقت دسته بندی می شدند. برای مثال، حد مقاومت موقت در مورد سقفها و یا کفها موقعی به دست می آید که مسقف در حرارت 815 درجه سانتیگراد بدون داشتن بار اضافی بتواند برای مدت یک ساعت مقامت کند و اگر با باری برابر 820  کیلو گرم بر متر مربع در حرارت 980 درجه سانتیگراد دو ساعت دوام می آورد در گروه نیمه مقاوم بود. برای قرار گرفتن در گروه کاملاً مقاوم شرایط سخت تری وجود داشت و آن اینکه با باری برابر 1365 کیوگرم بر متر مربع در حرارت 980 درجه سانتیگراد بتواند چهار ساعت ایستادگی کند. در این استاندارد، برای درها، دیوارها و تیغه های داخلی نیز به همان صورت ضوابطی تعیین شده بود. مدت آزمایش و درجه حرارت مطابق مطابق همان ارقامی بود که در مورد سقفها و کفها به کار می رفت ولی طبیعتاً به کار بردن بار اضافی در مورد آنها لزومی نداشت. اجزای مزبور می بایست به عنوان یک حایل در برابر آتش دوام می آورند.

اما در استاندارد بالا و حتی آنهایی که پس از آن تنظیم شد. هیچ گاه در انجام آزمایش شدت افروختن آتش و ایجاد حرارت و به اصطلاح توجه به ارزیابی تغییرات درجه حرارت نسبت به زمان یا نرخ آتش مطرح نبود. آتش غالباً به وسیله سوزاندن مقداری چوب تولید می شد و شناختی هم نسبت به خصوصیات حریق وجود نداشت.

در دهه 1920، برای جلوگیری از بروز آتش سوزیهایی که به طور مرتب در اماکن تولیدی و تجاری به وقوع  می پیوست و تلفات و خسارات بسیار برجا می گذاشت، پیشنهاد شد که بر اساس اجناس و مواد سوختنی موجود در هر ساختمان، مقررات و ضوابطی به عنوان دوام و مقاومت در برابر حریق، تعیین و اعمال شود، به این معنی که هر چه بار حریق( مقدار مواد سوختنی موجود در ساختمان نسبت به سطح زیر بنا) بیشتر باشد، اعضای ساختمان باید دوام و مقاومت بیشتری در برابر حریق داشته باشند، البته در آن زمان برای مقایسه، ارزیابی و تشخیص مواد سوختنی و مقدار بار حریق معیار و ضابطه ای وجود نداشت.

2-3-1-عوامل به وجود آورنده آتش و راههای مختلف خاموش کردن و جلوگیری از آتش سوزی

آتش از ترکیب سریع اکسیژن با اجسام، مایعات و گازهای سوختنی در درجه حرارتی خاص که درجه اشتعال نامیده می شود، به وجود می آید. پس از اشتعال عمل سوختن یا احتراق ( که خود تولید حرارت می کند) ادامه می یابد تا جسم تماماً سوخته شود. به بیان دیگر می توان گفت که اجسام و مایعات در اثر حرارت به گاز تبدیل شده و گازهای گداخته در اثر ترکیب با اکسیژن تولید شعله می کنند.

اگر از ترکیب اکسیژن و مواد سوختنی ( که سوخت نامیده می شود) جلوگیری کنیم و یا اگر درجه حرارت سوخت را در سطحی پایین تر از درجه اشتعال حفظ کنیم، آتشی به وجود نخواهد آمد و نیز اگر در حالت احتراق به طریقی از فعل و انفعالهای زنجیره ای خودکار احتراق ممانعت کنیم، آتش خاموش خواهد شد. پس به طور کلی با روشهایی که در زیر بدان اشاره می شود، می توان از ادامه آتش سوزی جلوگیری کرد.

کنترل اکسیژن- اگر گاز غیر فعالی جایگزین اکسیژن شود و یا اگر بین اکسیژن و اتش مانعی ایجاد شود، آتش از بین خواهد رفت. به کار بردن برخی گازهای خاموش کننده( مانند گاز کربنیک) کف و بعضی مواد شیمیایی بر اساس این روش متداول شده است.

کنترل سوخت- با نظارت بر مشخصات سوخت، مثلاً جداسازی یا دور از هم و در درجه حرارت پایین نگاه داشتن مواد و در صورت لزوم انتقال آنها، می توان از ادامه آتش سوزی جلوگیری کرد. دقت در نحوه استفاده از مواد سوختنی در ساختمان، خیس کردن مواد سوختنی به کمک آب( قبل از اشتعال و تغییر دادن مشخصات فیزیکی اجسام از جمله روشها ی معمول می باشد.

کنترل حرارت- به کمک آب و یا خاموش کننده های سرمازا( مثلا کپسولهای محتوی اسید و باز)می توان سوخت را سرد نمود و از به وجود آمدن گازهای قابل اشتعال جلوگیری کرد. ترکیب بعضی گازها با اکسیژن موجود در هوا و برخی واکنشهای شیمیایی نیز می تواند جذب حرارت و تولید برودت کند.

ایجاد فعل و انفعالهای زنجیره ای بازدارنده- با به کار بردن انواع مواد بازدارنده مانند هالون می توان اتمها و ملکولهای سوخت و هالون را با اکسیژن موجود در محیط ترکیب کرد و تا زمانی که تمام اکسیژن موجود فعال مصرف نشده، یا سوخت انتقال و تغییر نیافته و یا حرارت هنوز تا درجه لازم پایین نیامده است، عمل را ادامه داد.

2-3-2- عملکرد آتش در یک فضای محدود

آتش، در اثر عمل انتقال حرارت معمولاً با حرکتی عمودی به طرف بالا رانده می شود و با رسیدن به سقف ساختمان به صورت افقی توسعه می یابد. آتش ضمن تولید حرارت و دود، مقدار زیادی گاز نیز آزاد می کند اگر دود و گازها محبوس باشند به شکل قارچ مانندی تمام فضای اطاق را پر می کنند. درجه حرارت بر روی ساقه قارچ و نزدیک به شعله های به سرعت زیاد می شود و از 650 تا 1000 درجه سانتیگراد افزایش می یابدو در بقیه قسمتها، افزایش حرارت تدریجی است و ممکن است تا مدت کوتاهی افراد را تهدید نکند اما اگر عمل تخلیه گاز انجام نگیرد، احتمالاً اشخاص ساکن در اطاق به دلیل مسمومیت ناشی از گاز موفق به فرار نخواهد شد. باید توجه داشت که بیشترین تلفات جانی حریق همیشه به سبب وجود دود و گازهای سمی اتفاق می افتد.

قسمت بالای دیوارها، سقف و همچنین گازهایی که به شکل قارچ تمام قسمت زیر سقف را پر کرده اند همگی به سرعت داغ شده، تولید انرژی تشعشعی کرده و مواد مشتعل نشده در پایین و روی کف را سریعاً گرم می کنند. هر قدر فاصله سقف با آتش کمتر باشد، مقدار انرژی تشعشعی تولید شده بیشتر خواهد بود. واضح است که اگر در نازک کاری سقف و دیوارها مصالح و مواد سوختنی به کار رفته باشد، مراحلی که گفته شد با سرعت و شدت بیشتری طی خواهد شد.

2-3-3- کنترل هوا و مقدار بار سوخت

کنترل هوا و مقدار بار سوخت در واقع عبارت است از در اختیار گرفتن دو عامل به وجود آورنده آتش و این کار در جلوگیری از ازدیاد حجم حریق در یک فضای بسته و محدود اهمیت ویژه ای دارد مقدار بار سوخت در انواع ساختمانها یکسان نبوده و مقدار و چگونگی پخش آن نیز در موارد و مواقع مختلف متفاوت است. این تفاوتها به تناسب، تصمیمگیری و تعیین مقررات محافظت در برابر حریق را بر اساس مقدار بار سوخت و شکل تهویه مشکل خواهد کرد. برای تعیین مقررات محافظت در برابر حریق همیشه باید فرض بر این باشد که کنترل هوا و تهویه به بدترین شکل و مقدار بار سوخت در بدترین حالت و مخربترین وضع خواهد بود.

کنترل سوخت- در مواردی که جریان هوا و تهویه زیاد و مقدار بار سوخت نسبتاً کم باشد- مانند ساختمانهایی که پنجره هایی وسیع دارند و بار حریق در آنها به دلیل نوع تصرف ناچیز است- آتش به وسیله سطحی از سوخت که در زیر شعله قرار گرفته است کنترل می شود. حریقهایی که به این نحو کنترل می شوند زمانی کوتاه داشته و درجه حرارت هوا در داخل محیط به سبب وجود ارتباط با فضای خنک خارج زیاد بالا نخواهد رفت.

اگر ساختمان دارای طبقات متعدد بوده و ارتفاع سقفهای آن کوتاه باشد، شعله احتمالاً از پنجره ها و بازشوهای  خارجی به طبقات بالایی نیز سرایت خواهد کرد. اما اگر سقفها  با ارتفاعی بلند و مشخصاتی مناسب طراحی شوند، به راحتی می توان شعله را در فضای زیر سقف مهار نمود.

 2-3-4- کنترل حرارت و تحمل انسان در مقابل گرما

پذیرش حرارت تولید شده از حریق برای آدمی دشوار است. اشخاص ساکن در بنا فقط مدت کوتاهی می توانند حرارت حاصل از حریق را تحمل کنند. وجود بخار آب در هوا تحمل حرارت را سخت تر می کند. وقتی درجه حرارت محیط به 150 درجه سانتیگراد می رسد( مثلاً در فاصله سه متری از شعله) تحمل آن فقط برای مدتی کمتر از پنج دقیقه، آن هم در هوای خشک، امکانپذیر است. هر چه رطوبت بیشتر باشد به همان نسبت مقدار تحمل انسان نیز کمتر است.

کنترل درجه حرارت محیط باید به کمک تهویه انجام گیرد و قبل از خروج اشخاص از ساختمان نباید برای پایین آوردن درجه حرارت بر روی آتش آب پاشید. تصور حرارت تولید شده از حریق برای اکثر مردم خیلی وحشتناک است در حالی که حرارت آخرین عاملی است که باعث مرگ می شود و معمولاً اشخاص قبل از تأثیر حرارت هلاک می شوند.

2-3-5 راههای انتقال حرارت

حرارت می تواند از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال یافته و باعث سرایت حریق شود. انتقال حرارت به راههای مختلف صورت می گیرد و در هر انتقال بخشی از آن تحلیل می رود. این راهها عبارتند از جابه جایی، هدایت و تشعشع، که در زیر شرح داده می شود.

جابجایی- در اثر جابجا شدن هوا از نقطه ای به نقطه دیگر، حرارت نیز با آن انتقال می یابد. طی مدت احتراق، هوای اطراف شعله ها به سرعت گرم و منبسط می شود و در عین حال که در اثر سبکی به بالا صعود می کند در جهات افقی نیز شروع به حرت نموده با فشار به درها و پنجره ها درچه های کانالهای تأسیساتی و از هر مفرد دگیری که بتواند به خارج نفوذ می کند.

هدایت- هدایت نوعی انتقال حرارت است که از میان جرم اجسام صورت می گیرد. در طول مدت حریق، حرارت به وسیله تیرهای فلزی، لوله های فولادی برق و سیمها، کانالهای فلزی و غیره که همگی به خوبی رسانای حرارت هستند، از محلی به محل دیگر انتقال می یابد. مصالحی مانند چوب، پشم شیشه و نظایرآن که رساناهای ضعیفی هستند، می توانند از انتقال حرارت جلوگیری کنند.

تشعشع- تشعشع نوعی انتقال حرارت است که به وسیله امواج الکترومغناطیسی انجامم می گیرد. سطحی که به هنگام حریق داغ شده اند با تولید انرژی  تشعشعی می توانند دیگر مصالح قابل اشتعال را در فاصله های قابل توجهی مشتعل سازند. مقدار این انرژی زمانی که منبع تشعشع داغتر شود، به سرعت افزایش خواهد یافت.

در انتقال حرارت به طریق جابه جایی و هدایت، جهت حرکت انرژی حرارتی همیشه از کانون حرارت به طرف نقاطی است که درجه حرارت کمتری دارند. در انتقال به طریق تشعشع، اختلاف درجه حرارت موجود بین دو نقطه تأثیری در نحوه انتقال نخواهد داشت. یک منبع تشعشع می تواند انرژی حرارتی را به سمت محیطی گرمتر از خود نیز انتقال دهد. و البته، همواره مقداری انرژی تشعشعی به همیت ترتیب دریافت می کند. هرچه منبع تشعشع دورتر و هوای محیط ناصافتر باشد، مقدار انرژی انتقال یافته کمتر خواهد بود.

2-3-7 سهولت نسبی آتشگیری مواد سوختنی

شناخت درجه حساسیت جسم در برابر انرژی حرارتی و چگونگی آتشگیری آن، در بررسی و تعیین مقدار احتراق پذیری مواد سوختنی اهمیت مخصوص دارد، واکنشی که مواد مختلف در مقابل جذب حرارت و گرم شدن از خود نشان می دهند با یکدیگر متفاوت است به طور مثال، معمولاً حرارت یک گرم آب پس از جذب یک کالری انرژی حرارتی معادل یک درجه سانتیگراد بالا می رود، در حالی که حرارت یک گرم آلومینیوم با جذب همین مقدار انرژی معادل چهار درجه سانتیگراد زیاد می شود و رقم افزایش در مورد مس، ده درجه سانتیگراد است.

2-3-8- مراحل احتراق

مراحل احتراق یا چگونگی سوختن یک ماده همیشه یکسان و یک شکل نیست. سوختهای مختلف نیز هر یک با مشخصاتی خاص بر توسعه حریق اثر می کنند اما وضع درجه حرارت نسبت به زمان همواره به این شکل است که از نقطه اشتعال آغاز می شود، به تدریج تحت شرایطی بالا می رود، با رسیدن به حد نهایی غالباً تا حدودی ثابت می ماند و پس از کم شدن مقدار سوخت، سیر نزولی را طی می کند مهم اینجاست که بالا رفتن درجه حرارت به مقدار سوخت بستگی ندارد و تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی مهم اینجاست که بالا رفتن درجه حرارت به مقدار سوخت بستگی ندارد و تابع شرایط فیزیکی و شیمیایی آن است. البته وضعیت حرارتی محیط فراگیرنده سوخت نیز در شدت و چگونگی احتراق تأثیر می گذارد.

مرحله ای که آتش رشد می یابد مقطعی حساس است و از لحاظ به کار گیری اقدامات موثر مبارزه با حریق اهمیت اساسی دارد. باید بتوان خیلی زود از وجود آتش مطلع شد تا زمان مورد نیاز برای فرار اشخاص و فعالیت مأموران آتش نشان هدر نرود.

مرحله 1 اشتعال اولیه- در این لحظه آتش بروز کرده است.

مرحله 2 رشد آتش- این مرحله از چند دقیقه تا چند ساعت ممکن است متفاوت باشد در این مرحله سوخت معمولاً کند می سوزد و تولید دود و گاز می کند.

 مرحله 3 پیشروی شعله- در این مرحله آتش به اغلب مواد سوختنی سرایت کرده و درجه حرارت سریعاً افزایش می یابد.

مرحله 4 اوج احتراق- آتش به حداکثر شدت خود رسیده و مواد سوختنی به راحتی در حال احتراق هستند.

مرحله 5 پس نشینی شعله- سوخت کاهش یافته و در حال از بین رفتن می باشد. حجم آتش کم کم کاهش می یابد.

مرحله 6 نیمه سوختن و دود کردن- زنجیره واکنشهای خودکار احتراق در حال از هم گسیختن است.

مرحله 7 خاموشی- در این لحظه آتش خاموش شده است.

2-3-13 گازهای سمی حاصل از حریق

گازهایی که از موارد و مصالح در حال احتراق تولید می شوند. با توجه به تراکم و ترکیبات شیمیایی شان، در بسیاری موارد تا حد مرگ خطرناک هستند. حد قابل تحمل تراکم برای گاز کلرور هیدروژن (HC1) که از مواد وینیل یوریتان تولید می شود و گاز مونواکسید کربن  (CO) که از انواع چوب متصاعد می گردد. بر حسب بخش در میلیون در منحینهای 2-18 و 2-19 نشان داده شده است.

آستانه خطری که بر روی منحنی 2-18 مشخص شده است نشان می دهد که فقط سه دقیقه پس از اشتعال تراکم گاز تولید شده از وینیل یوریتان به حد خطرناک رسیده است. ترکم کم این گاز باعث به وجود آمدن عوارضی در چشم و نارسایی دستگاه تنفسی می شود ولی تراکم زیاد آن، صدمات ترسیم ناپذیری به برانشهای فوقانی وارد کرده و موجب خفگی و مرگ می گردد. ضمناً کلرور هیدروژن از سوختن بسیاری از پلاستیکها مانند پولی وینیل کلراید نیز ناشی می شود.

بسیاری گازهای سمی و مهلک دیگر از مصالح در حال احتراق متصاعد می شوند که هر یک به درجه تراکمی متفاوت خطرناک هستند. به طور مثال، می توان سولفور هیدروژن

(H2s) که از سوختن چرم و پشم حاصل می شود، سولفوردی اکسید    (so2) که از سوختن لاستیک و چوب متصاعد می گردد و یا سیانور هیدروژن (HCN) که از سوختن پولی آمیدها و ماداکریلیکها تولید می شود را نام برد.

مقدار الکل موجود در بدن، بیماریهای قلبی و ریوی و عوامل دیگر حساسیت شخص را به گازهای سمی تشدید خواهد کرد.

4-هدفهای اصولی محافظت در برابر حریق

4-1 کلیات

گرد آوری و تدوین مقررات محافظت در برابر حریق، در واقع تدارک بیمه نامه ای است که برای حفظ جان اشخاص و اموال تنظیم می شود. برای اعتبار بخشیدن به این بیمه نامه باید:

یکم- برای حفظ جان افراد، راههای خروج و فرار از حریق مناسب در ساختمان پیش بینی شود.

دوم- برای حفظ ساختمان و اموال و کمک به حفظ جان افراد، ویژگیهای طراحی و معماری در زمینه محدود کردن گسترش حریق و مهار قدرت پیشروی آتش رعایت شود.

آیین نامه های محافظت در برابر حریق از لحاظ عملکرد به مثابه تجویز نسخه و دستورات ایمنی بیمه نامه محسوب می شوند و تدارک راههای خروج و به کارگیری ویژگیهای معماری، کلاً اقدامهای اجرایی پیشگیری از تلفات و خسارات به شمار می آیند.

در مراحل نخست آتش سوزی، ساختمان باید بتواند ساکنان خود را به سرعت و سهولت تخلیه کند و امکان آغاز عملیات مبارزه با حریق را فراهم سازد. بنابراین. مهمترین اقدامی که در این زمینه باید انجام گیرد، رعایت ویژگیها و تدابیری است که ایمنی فضاهای داخل بنا را تضمین می کند. اگر ساختمان به طور مناسبی طرح شود تا کوششهای محافظت و مبارزه با حریق بتواند از همان آغاز در داخل بنا ثمر بخش باشد، خطر گسترش حریق و سرایت آتش به بناهای مجاور از بین خواهد رفت. از دیگر مسائل مهم این است که در برابر هر گونه نتایج و محصولات احتراق ( از قبیل حرارت، دود و گازهای سمی) همواره ایمنی یکسان و متناسبی تضمین شود. بنابراین باید توجه داشت که ضوابط و مقررات حفاظت از حریق همیشه به گونه ای مرتبط با نتایج احتراق و خطرات حریق، به طور متعادل طرح و تنظیم گردد. بهتر آن است که این مقررات، که باید برای تمام تصرفها مناسب باشند، حداقل محدودیت و ضرورت عملی و اجرایی را الزام آور کمند.

به طور کلی، هدف از تدوین و اعمال آیین نامه های حفاظت در برابر حریق را می توان در  چهار عنوان زیر خلاصه کرد:

الف) حفظ جان و ایمنی ساکنان ساختمان.

ب) حفظ جان و ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی.

پ )حفظ بنا و محتویات آن.

ت) حفظ ساختمانها و اموالی که در مجاورت حریق قرار دارند.

4-2 ایمنی ساکنان ساختمان

بیشترین مرگ و میرها همیشه مربوط به تصرفهای مسکونی مخصوصاً واحدهای مسکونی یک یا دو خانواری است. آمارها نشانگر این حقیقت است که نزدیک به 70 درصد از تلفات جانی حریقها اختصاص به این گروه تصرف دارد و از طرفی 70 درصد قربانیان حریق، در فاصله ساعات 8 شب تا 8 صبح جان خود را از دست می دهند، یعنی زمانی که احتمالاً در خواب بوده و پی به بروز گسترش آتش نمی برند.

درجدول 4-1 عوامل موثر در گسترش آتش و دود مربوط به 500 مورد حریقی که تلفات جانی فراوان داشته اند، گرد آوری و تجزیه و تحلیل شده است. 311 مورد از حریقها- یعنی 62 درصد آنها- مربوط به تصرفهای مسکونی یک یا دو خانواری است. بر اساس اطلاعات حاصل از این نوع جداول می توان دریافت که در تدوین مقررات حفاظت از حریق چه نظامهایی باید برای حفظ جان اشخاص همواره مورد توجه باشد.

مطابق اطلاعات و ارقام ارائه شده در این جداول مهمترین عامل مرگ آفرین در حریقها، گسترش سریع و مخفیانه آتش از طریق معابر عمودی حریق مانند پلکانها، بادکشها، نورگیرها و چاههای آسانسور، یعنی به اصطلاح  تنوره های ساختمان می باشد. این گونه فضاها هیمشه به منزله دودکش عمل می کنند و گازها و دودهای گرم را همراه با شعله به طبقات بالای ساختمان انتقال می دهند. از طرف دیگر اگر دلایل اصلی از بین رفتن و یا صدمه دیدن اشخاص در حریقها را بررسی کنیم، آشکار می شود دیگر، اگر دلایل اصلی از بین رفتن و یا صدمه دیدن اشخاص در حریقها را بررسی کنیم، آشکار می شود که معمولاً آسیبها و ضایعات ناشی از شدت حرارت و شعله نیست، بلکه غالباً به دلیل آلوده شدن فضا از دود و گازهای سمی روی می دهد. به طور مثال در 500 نمونه حریق مورد بحث، 1139 نفر از 1828 نفری که جان خود را از دست داده اند ( یعنی 62 درصد) در اثر تنفس دود و گازهای سمی ( که باعث مکش هوای تازه، رسیدن اکسیژن به سوخت در حال احتراق و تغذیه حریق نیز می شود) باید اطراف تمام تنوره های ساختمان را با دیوارهایی از مصالح غیر قابل احتراق و درد های مقاوم در برابر حریق محصور و مسدود کنیم البته با انجام این کار حالت تنوره های از بین نمی رود ولی عملکرد آن محدود می شود. در صورتی که دیوارهای محصور و مسدود کننده تنوره ها از مصالح قابل احتراق ساخته شود برای جلوگیری از پیشروی شعله باید تمام قسمتهای دیوار را از داخل و خارج تنوره آتشبندی کرد معمولا آتشبندی دیوار تنوره ها را نمی توان به طور دقیق و کاملاً بی نقص انجام داد. اما با وجود این چون تنوره ها همواره به شدت باعث انتقال حرارت و گسترش حریق هستند، باید سعی شود که در انجام این عمل ابداً سهل انگاری نشود تا به این طریق بتوان بخشی از خطرات حریق در فضاهای پنهان را کنترل نمود.

به طور کلی، برای تأمین تندرستی ساکنان ساختمان و کاهش خطرات جانی حریق باید

-         تنوره های ساختمان با مصالح غیر قابل احتراق محصور و مسدود شود

-     با توجه به احتراق پذیری و مقدار پیشروی شعله، محدودیتها و ضوابطی ویژه در به کار بردن مصالح نازک کاری و تزیینات داخلی ساختمان ( به ویژه در مسیرهای خروج) تنظیم شود.

-         لااقل اعضای باربر ساختمان توسط مصالح غیر قابل احتراق محافظت شوند که خطر انهدام ساختمان در میان نباشد.

-          سطح زیر بنای ساختمان به کمک دیوارها، کفها و درهای مقاوم در برابر حریق و آتشبندها تقسیم بندی شود.

-     بار حریق و مقدار احتراق پذیری بنا همیشه متناسب با امکاناتی که برای کنترل و خاموش نمودن حریق پیش بینی می گردد محدود شود.

جدول 4-1 عوامل موثر در گسترش آتش و دود که در 500 مورد حریق منجر به تلفات جانی شده است.

عامل موثر	تعداد آتش سوزی	نسبت به کل (%)
توسعه عمودی حریق:
پلکانها و تنوره ها	172
تنوره های با حصار( اما آتشبندی نشده)	62
عوامل دیگر	16
جمع	250	50%
توسعه افقی حریق:
درهای باز	33
سقفهای آتشبندی نشده	29
عوامل دیگر	19
جمع	81	16%
تزیینات ونازک کاریهای داخلی	204	41%

از آنجا که در بعضی از حریقها بیش از یک عامل موثر بوده است، جمع تعداد و نسبتها از 500 و 100 تجاوز می کند

با افزایش حجم آتش و گسترش حریق، به همان نسبت که زمان فرار از دست می رود، خطر مرگ ( چه در  اثر دود و گازهای سمی و چه به دلیل اضطراب و وحشت) نیز افزایش می یابد. بنابراین، به محض آگاه شدن از وقوع حریق باید از ساختمان خارج شد. سرعت تخلیه بستگی به فاصله ای دارد که ساکنان برای رسیدن به خروجیها و محل امن طی می کنند. برای تخلیه به موقع یک ساختمان از ساکنان آن، تعداد و چگونگی قرار گرفتن خروجیها وجود شبکه های کشف و اعلام حریق از اهمیتی ویژه برخوردار است.

در موقع بروز حریق و یا هر موقعیت اضطراری دیگر، نحوه طراحی راههای خروج و فرار مستقیماً بر ایمنی جان ساکنان ساختمان تأثیر خواهد گذارد و مقررات مربوط به مسیرهای خروج همیشه از مهمترین قسمتهای آیین نامه های محافظت در برابر حریق محسوب می شود. تعداد افراد ساکن در  یک سطح و آزادی نسبی که در موقع بروز حریق برای تخلیه اشخاص در نظر گرفته می شود، مشخصه ای است که با توجه به نوع تصرف بنا و توانایی اشخاص می توان به کمک آن تسهیلات خروج و دیگر ویژگیهای حفاظتی را در هر مورد تعیین نمود.

آیین نامه مناسب ایمنی باید حاوی مقرراتی باشد که کفایت خروجیها را در هر تصرف و هر گونه طرح و معماری تضمین کند. عواملی مانند مشخصا نازک کاریها، نحوه به کارگیری شبکه های خاموش- کننده خودکار محل قرار گرفتن ارتباطهای عمودی( پله و آسانسور) و غیره، که همگی مستقیماً در طراحی راههای خروج و فرار موثر هستند، باید در تنظیم ضوابط راههای خروج و فرار دخالت داده شوند.

اگر هدف از تدوین قوانین حفاظت از حریق صرفاً تأمین سلامتی ساکنان فرض شود کافی است که ساختمان از مصالح غیر قابل احتراق بنا شود، محتویات در گروه کم خطر قرار گیرد و راههای خروج و فرار در حدی کافی تدارک شود. مقاومت کفها، سقفها و دیوارهای ساختمان چه یک ساعت باشد، چه دو یا سه ساعت و بیشتر تأثیر چندانی بر ایمنی جان ساکنان و یا کاستن از خطرات چندان اثری ندارد ام می بینیم به خاطر رسیدن به دیگر هدفهای محافظت در برابر حریق ناگزیریم که عوامل دیگری را نیز تجزیه و تحلیل کنیم. مقاومت اعضای ساختمان در برابر حریق مستقیماً برای حفظ ساختمان و محتویات آن و نیز حفظ جان مأموران اهمیت دارد و شناخت ویژگیهای مربوط به دیوارهای خارجی و بامها نیز برای جلوگیری از سرایت آتش به بناها و اموال مجاور ضروری خواهد بود.

4-3 - ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی- حفظ ساختمان و محتویات آن

دومین و سومین هدف محافظت در برابر حریق را می توان با هم مورد بررسی قرار داد. برای رسیدن به این هدفها دو موضوع که به ایمنی مأموران نجات و آتش نشانی  و حفظ ساختمان و محتویات آن ارتباط دارد. باید کنار هم مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد:

یکم- حجم، شدت و قدرت تخریب حریق.

دوم- چگونگی مقاومت و پایداری ساختمان در برابر حریق

اصولاً حجم آتش و شدت حریق به مقدار و نوع سوخت و چگونگی  تهویه ساختمان بستگی دارد، ولی بسیاری عوامل دیگر نیز می تواند در گسترش حریق و افزایش حجم آتش موثر باشد. نحوه دخالت اعضا و اجزای ساختمانی بنا در گسترش حریق در 1000 مورد آتش سوزی زیانبار و پر خسارت در جدول 4-2 آورده شده است. این جدول با اینکه عوامل مربوط به نوع ساخت، ارتفاع و وسعت ساختمان را که همواره در گسترش حریق موثر هستند مورد توجه و ارزیابی قرار نداده است. باز بیانگر نمونه ای با ارزش از اطلاعات و مدارکی است که برای تدوین  مقررات محافظت در برابر حریق همیشه باید به آنها مراجعه شود.

جدول 4-2 عوامل ساختمانی موثر در گسترش حریق در 1000 مورد آتش سوزی زیانبار و پر خسارت

عامل موثر	تعداد آتش سوزی
توسعه افقی:
نبودن دیوارهای حریق و جدا کننده های مقاوم در برابر حریق یا معیوب بودن آنها	438
نبودن و یا غیر موثر بودن درهای مقاوم در برابر حریق	114
جمع	552
توسعه عمودی:
پلکانها و تنوره های بدون حصار	171
دیوارها و سقفهای آتشبندی نشده	126
عوامل دیگر	53
جمع	350
نازک کاریها و تزیینات قابل احتراق:
مصالح مصرف شده در دیوارها و سقفها	165
کفپوشهای مختلف	30
جمع	195
تجهیزات و وسایل تأسیساتی ساختمانی:	27
عوامل مختلف دیگر:	62

برای اطمینان  کامل از پا برجایی ساختمان در هنگام حریق و تأمین سلامت مأموران آتش نشان، نه تنها لازم است که ساخت بنا از نوع غیر قابل احتراق در نظر گرفته شود، بلکه ساختمان باید بتواند متناسب با شدت حریق یا حتی شدتی افزونتر از آنچه از احتراق کامل محتویات ساختمان حاصل می شود، مقاومت نماید. در مواردی که کوششهای حفاظت از حریق از نظر ایستایی و در مقابل بار حریق ناشی از نوع تصرف کفایت نمی کند، مقدار خطرات حریق به شدت افزایش می یابد، در چنین مواردی، اصول ایمنی ایجاب می کند که ازلحاظ ارتفاع و وسعت محدودیتهایی برای ساختمان در نظر گرفته شود. عوامل و موجبات حریقهای بزرگ و گسترده که همزمان ساختمانهای متعددی را ویران می کنند، در بامها و رعایت نکردن فاصله ای مناسب، موجب به وجود آمدن حریقهای بزرگ می شود. با ایجاد محدودیت و وضع ضوابط موثر در مصرف مصالح و الزامی کردن رعایت فاصله میان بناها می توان جلوی گسترش این گونه آتش سوزیها را گرفت. در مواردی که رعایت فاصله مطلوب امکانپذیر نیست، می توان با استقرار دیوارهای خارجی مقاوم و یا دیوارهای حریق از سرایت و گسترش آتش جلوگیری کرد. دیوارهای حریق که مانع رسیدن حرارت و سرایت آتش به ساختمانهای مجاور هستند، از مصالح غیر قابل احتراق بنا می شوند و مقدار سطوح باز در آنها به کمک ضوابطی معین همیشه کنترل می گردد.

5- عوامل موثر در گسترش حریق در فضاهای داخلی

5-1 کلیات

آتش سوزیهای غیر قابل کنترل که به سرعت گسترش می یابند معمولاً نتایج طراحیهای نادرست، رعایت نکردن ویژگیهای لازم معماری، نصب کردن وسایل تشخیص و اعلام حریق، پیش بینی ننمودن تسهیلات مبارزه با آتش سوزی و به طور کلی تشخیص ندادن ضرورتهای اصلی محافظت در برابر حریق هستند. بسیاری از ضوابط و مقررات مندرج در آیین نامه های محافظت در برابر حریق همیشه صرفاً به خاطر مشخص کردن حداقل این نیازها و در جهت کاهش احتمال وقوع حریق، جلوگیری از ایجاد آتش سوزیهای غیر قابل کنترل و محدود مهار کردن این گونه حریقها تنظیم می شوند.

5-2 محافظت تنوره های ساختمان

پلکانها، چاههای آسانسور، شقتها، بادکشها، نورگیرها و به طور کلی معابر عمودی حریق همواره از عوامل اصلی گسترش حریق به شمار می آیند. این گروه از فضاها، دودها و گازهای گرم حاصل از احتراق را از کانون حریق به طرف بالا کشیده و با رساندن هوای تازه و پر اکسیژن باعث شدت یافتن حریق می شوند. این مکش و انتقال حرارت و دود نه تنها موجب شدت گرفتن حریق می شود- به ویژه در ساختمانهای بلند که تنوره ها دقیقاً مانند دودکش عمل می کنند- بلکه باعث پخش گازهای گرم، گسترش آتش به طبقات بالا و مسموم شدن افراد، اعم از ساکنان و مأموران آتش نشان نیز خواهد بود.

5-3 دیوارهای حریق

چنانچه بار حریق ناشی از نوع ساخت و مصرف در حدی معقول باشد و از حدود تعیین شده تجاوز نکند، معمولاً از لحاظ مساحت محدودیت خاصی برای ساختمان مقرر نمی شود. اما مواردی وجود دارد که بسته به نوع تصرف و خطرات حریق باید محدودیتهایی برای مساحتها در نظر گرفت. در این صورت سطوح زیر بنا به کمک دیوارهای حریق،  از یکدیگر مجزا می شوند. مشخصات فنی دیوارهای حریق با توجه به نوع بنا و مقدار و خطرات آتش سوزی تا حدودی تفاوت دارد. اگر یک دیوار حریق، دو نوع تصرف بهره گیری مختلف را از هم جدا کند، مشخصات آن باید با توجه به تصرفی که خطرات حریق در آن بیشتر است، تعیین گردد. صرف نظر از رعایت مشخصات فنی دیوار، برای کامل نمودن محافظت و جلوگیری از گسترش حریق باید ویژگیهای دیگری نیز در نظر گرفته شود. به طور مثال هنگامی که سقفها از مقاومتی معادل دیوار برخوردار نیستند. دیوار حریق باید تا طبقاتی بالاتر تا رسیدن به یک سقف مقاوم ادامه یابد.

محل قرار گرفتن دیوار حریق نیز مانند مشخصات آن در ارتباط با مقدار خطرات ناشی از نوع تصرف و چگونگی بهره گیری از ساختمان تعیین می شود. به هر حال، یک دیوار حریق را نباید با دیوار مجزا کننده تصرف اشتباه کرد. دیوار مجزا کننده تصرف در بناهایی کشیده می شود که از لحاظ مواد قابل احتراق و مقدار خطرات حریق دارای تصرفهایی چند گانه است در حالی که دیوار حریق مخصوص مواردی است که با توجه به خطرات حریق مربوط به نوع تصرف سطح زیر بنای ساختمان از حد مجاز تجاوز
می کند. البته دیوار حریق می تواند در عین حال مجزا کنده تصرف هم باشد. برای کامل کردن محافظت، همواره باید دیوار حریق را تا رسیدن به سقف و یا دیوار کاملاً مقاوم دیگری ادامه داد. اگر بام ساختمان قابل احتراق باشد، دیوار حریق باید تا ارتفاعی بالاتر و برابر دست اندازهای کناری بام ادامه یابد. معمولاً دیوارهای حریق با مصالحی از آجر، بتن مسلح، بلوک بتونی و اندودهایی از گچ و یا ماسه سیمان ساخته می شوند و باید ضمن جلوگیری از سرایت حریق، حایلهای خوبی نیز برای مأموران آتش نشان باشند. بر طبق ضوابط، این دیوارها باید خود ایستا بوده و تا آن حد استفامت داشته باشند که حتی اگر ساختمان در دو طرف آنها فرو ریخت، صدمه ای بر آنها وارد نیاید.

5-6 نازک کاریهای داخلی ساختمان

از دیدگاه محافظت در برابر حریق، با رواج مصالح جدید و گوناگن برای نازک کاری ساختمان که انواعی از آن به سرعت آتش گرفته و می سوزند برقراری ضوابط وم مقرراتی ویژه برای کاربرد انواع مصالح نازک کاری کاملاً ضروری است. به یقین بخشی از ایمنی هر نوع ساختمان با مصرف نادرست مصالح قابل احتراق در نازک کاری می تواند به شدت به خطر بیفتد. استفلاده از مصالح زود اشتعال در نازک کاری، هموارهیکی از مهمترین عوامل مرگ و میر در حریقها بوده است. مخصوصاً در مواردی که مقدار پیشروی شعله زیاد بوده و به ساکنان فرصتی برای فرار نداده است. جدول 4-8

( در فصل قبل) نشانگر این واقعیت است که پس از تنوره ها مهمترین عامل مرگ، مصرف نادرست مصالح قابل احتراق در نازک کاری ساختمانی می باشد.

استفاده از یک جنس معلوم در یک تصرف و یک محل می تواند خطرات بیشتری یا کمتری از تصرف و یا محلی دیگر به همراه آورد. به طور مثال، اجرای یک نازک کاری قابل احتراق در بیمارستان همیشه نسبت به یک بنای اداری خطرات بیشتری را در بر خواهد داشت. به همین صورت، مصرف مصالح زود اشتعال در راهروها و راههای فرار مسلماً از به کار بردن همان مصالح در اطاقهای مستقل و منفرد خطرناکتر است. از طرف دیگر، به دلیل جمع شدن گازهای گرم حاصل از حریق در زیر سقف طبعاً نازک کاری سقفها در گسترش حریق بیشتر موثر است به همین دلیل مصرف یک نوع مصالح نازک کاری در سقف می تواند بیشتر از به کار بردن همان مصالح در دیوار مخاطره انگیز باشد.

به طور کلی، در تنظیم مقررات مربوط به نازک کاری، تفاوتهای موجود در مقدار خطرات ناشی از نوع تصرف مختلف و نیز قسمتهای مختلف یک تصرف باید همواره مد نظر قرار گیرد. برای تعیین ضوابط باید نوع و چگونگی مصالح محل مصرف و خطرات آن به دقت شناسایی شود، در ضمن باید توجه داشت که برای آن دسته از مصالح جدید که کاملاً مفید مناسب و با صرفه اند، محدودیتهای غیر ضروری وضع نگردد.

5-12 طبقات زیرین و زیر زمینها

تجربه نشان داده است که طبقات زیرین ساختمانها و زیرزمینها- به ویژه در تصرفهای تجاری و مسکونی- محل بروز بسیاری از حریقهاست. بخش وسیعی از خطرات مربوط به این مکانها، از نبود راه درست ارتباط و رفت و آمد و دسترسی نداشتن سریع و کافی به آنها ناشی می شود. ضمناً در این گونه فضاها و مکانها، همیشه نارسایی تهویه باعث دود آلود شدن بیش از حد حریق و بروز خطراتی از این بابت می گردد.

برای ورود به این فضاها و انجام عملیات موثر، مأموران آتش نشان حتماً باید مجهز به ماسک و وسایل مخصوص تنفس باشند. معمولاً وسایل و تجهیزات عادی آتش نشانی نمی تواند ایمنی مورد نیاز را فراهم آورد و آنان را در برابر گرما و بازتابهای حرارتی محافظت کند. این عوامل توأم با شرایطی که یک زیرزمین در عملکرد خاص خود دارد، یعنی چیده و ذخیره شدن چیزهای متنوع و مختلف و جاداده شدهن انبوهی از بیار حریق به طور متراکم، باعث می شود که عملیات مبارزه با حریق در طبقات زیرین ساختمان و زیر زمینها فوق العاده مشکل و مخاطره انگیز باشد.

آمارهای سازمانهای آتش نشانی عموماً گویای این واقعیت است که در موارد بسیار، یک حریق کوچک، به دلیل آنکه در طبقه ای پایین تر از سطح زمین بروز کرده، دود و گازهای حاصل از آن زیاد و غلیظ بوده و حرارت آن تخلیه نشده است. توانسته جان تعدادی از مأموران آتش نشان را بگیرد.

5-13 ساختمانهای بدون پنجره

در ساختمانهای بدون پنجره، نه تنها در موقع آتش سوزی تخلیه محصولات احتراق بسیار مشکل است بلکه پس از کنترل و خاموش نمودن آتش نیز نمی توان دودها را به سادگی تخلیه کرد( عملی که در ساختمانهای دیگر معمولاً از طریق پنجره ها به راحتی انجام می گیرد و این مسئله به کارایی مأموران کمک موثر می کند) معمولاً برای انجام عمل هوا رسانی به فضای داخلی بناهای بدون پنجره از شبکه تهویه مطبوع کمک گرفته می شود که این سیستم، نه فقط نمی تواند دودها را تخلیه کند، بلکه موجب پراکنده شدن آن به سراسر ساختمان نیز می شود.

6- جلوگیری از سرایت حریق به بناهای مجاور و محافظت در برابر حریقهای برخوردی

6-1 کلیات

در ابتدا آیین نامه های محافظت در برابر حریق برای کنترل و محدود نمودن حریق در داخل ساختمان و جلوگیری از سرایت آتش به بناهای دیگر به اجرا در آمد؛ برای رسیدن به این مقصود، برای بامها و دیوارهای خارجی بنا ضوابط بسیار سختی در نظر گرفته می‌شد. در نخستین آیین نامه برای ساخت دیوارهای خارجی بنا فهرستی از مصالح کاملاً مقاوم مانند آجر، سیمان و سنگ تهیه شد که فقط استفاده از آنها مجاز بود.

اعمال این دستورالعملها که مشکلاتی در زمینه کاربر مصالح جدید و در عین حال کاملاً مقاوم به وجود می آورد. بعداً هنگام با پیشرفتهای فنی و تجربی مربوط به ساختمان و متداول شدن آزمایشهای مقاومت در برابر حریق، به تدریج تغییر کرد و به جای آنکه فهرستی برای مصالح مصرفی تهیه شود، مقاومت مصالح در برابر حریق ملاک گرفته شد و جداولی نیز برای مقاومت مصالح تنظیم گردید. امروزه در ساخت دیوارهای خارجی بنا می توان مواد و مصالحی را به کار گرفت که نه تنها با ضوابط مندرج در آیین نامه ها مطابقت می کنند، بلکه از لحاظ سبکی وزن، کمی ضخامت و بعضی مشخصات دیگر نیز نسبت به مصالح قدیمی مزایایی دارند.

6-2 حریقهای برخوردی

وقتی بنایی دچار حریق می شود، حرارت حاصل از آن ساختمانهای مجاور را نیز در معرض خطر قرار می دهد، به آن قسمت از حریق که ساختمان دیگری را درگیر می کند، اصطلاحاً حریق برخوردی می گویند. اگر ساختمان مجاور متصل به ساختمانی باشد که دچار حریق شده است و به ویژه ارتفاع بیشتری نیز داشته باشد مستقیماً با حریق برخوردی روبه رو خواهد بود و آتش با گسترش عمودی و افقی می تواند از طریق دیوارها و بامهای ساختمان به آن سرایت کند. اما در بسیاری از موارد دیده می شود که ساختمان به طور غیر مستقیم با حریق درگیر می شود. حریق می تواند به رغم فاصله های قابل ملاحظه از یک ساختمان به ساختمان دیگر بجهد و مصالح یا محتویات ساختمان مجاور را مشتعل کند. معمولاً این نوع گسترش حریق از طریق انتقال اخگرها و نیمسوزهای جابه جا شده توسط باد از طریق جابجایی گازهای گرم حاصل از احتراق و یا از طری تشعشع ضعیفتر است و چون این نوع انتقال زیر پوشش تابشهای حرارتی فوق العاده زیاد مخفی می ماند، غالباً به آن کمتر توجه می شود. به طور کلی وقتی مسئله حفاظت در برابر حریقهای برخوردی مطرح می شود، دو نوع شرایط را باید بررسی نمود:

یکم- حرارت و شعله ای که مستقیماً از بام و دیوار ساختمان به ساختمان دیگر منتقل می شود.

دوم- حرارتی که به طریق تشعشع و از راه دور به ساختمانهای اطراف انتقال می یابد.

در حالت دوم نیز چگونگی ارتفاع دو ساختمان نسبت به یکدیگر اثراث خاصی در انتقال حریق برخوردی خواهد داشت. معمولاً تشعشعات از طریق پنجره ها- و اگر ساختار بنا قابل احتراق باشد- کلاً از سطوح خارجی ساختمان و به ویژه بام آن و یا به اصطلاح سقف حریق ساطع می شود.

به کمک دیوارهای خارجی مقاوم، محدود کردن سطوح باز، کنترل سطح پنجره ها و همچنین رعایت فاصله مناسب و کافی هر ساختمانی را می توان در برابر حریق برخوردی( خواه انتقال مستقیم حرارت و خواه تشعشع) کاملاً محخافظت نمود، اما چون ساختمانها متنوع و حریقها گوناگون هستند و پیش بینی شدت حریقهای برخوردی در انواع طراحی و تصرف از یک سو، و شناسایی قابلیت و آمادگی ساختمان مجاور در پذیرش حریق از سوی دیگر به طور دقیق و درست میسر نیست. به آسانی نمی توان مقررات مناسب، یکنواخت و همه جانبه ای برای هر گروه از ساختمانها تنظیم کرد.

ساختمانی که در سمت چپ عکس دیده می شود. از آجر بنا شده و در ساخت سقفهای آن تیرهای چوبی به کار رفته است. حریقی که در این ساختمان رخ داد، و فاصله 24 متری جهش کرد، و طبقات بالایی ساختمان پانزده طبقه اداری واقع در آن طرف خیابان را مشتعل نمود. این ساختمان اداری با  مصالح غیر قابل احتراق و مقاوم بنا شده بود، اما حفاظتهای برخوردی برای پنجره های روبه خیابان آن صورت نگرفته بود. دلیل سرایت آتش، جریان باد و انتقال گازهای حاصل از حریق اول ذکر شده است.

6-3 عوامل موثر در شدت برخورد

عواملی که در مقدار خطر و قدرت سرایت و درگیری حریقهای برخوردی دخالت دارند، بسیار متفاوت و به شرح زیر هستند.

الف) عامل شدت حریق برخوردی- مهمترین عامل مؤثر در شدت برخورد، شدت خود حریق برخوردی است. شدت حریق قبلاً در فصل 2 این گزارش شرح داده شده است و اکنون می توان این طور تعریف کرد که شدت حریق برخوردی عبارت است از آن مقدار انرژی حاصل از حریق که ساختمان مجاور را در معرض خطر قرار می دهد و شامل کل شدت حرارتی است که حریق برخوردی در مدتی که ادامه می یابد، انتقال می دهد. استاندارد NFPA  80A حریقهای برخوردی را از این لحاظ به سه گروه ضعیف، معتدل و شدید دسته بندی کرده است. این دسته بندی با توجه به هر یک از دو خصوصیت زیر به طور جداگانه و به شرح جدولهای 6-1و 6-2 انجام می گیرد.

-         مقدار احتراق پذیری مواد و مصالح و بار حریق موجود در ساختمان.

-         مقدار اشتعال پذیری نازک کاری دیوارها و سقفها و مقدار متوسط پیشروی شعله بر آنها.

جدول 6-1 شدت حریق برخوردی بر اساس بار حریق

(کیلو گرم در هر متر مربع سطح زیر بنا)

بار حریق	مقدار شدت
صفر تا 34	ضعیف
35تا73	معتدل
74به بالا	شدید

جدول 6-2 شدت حریق برخوردی بر اساس میانگین مقدار پیشروی شعله برروی مصالح نازک کاری

میانگین مقدار پیشروی شعله به رقم	مقدار شد
صفر تا 25	ضعیف
26تا 75	معتدل
76 به بالا	شدید

دوام حریق برخوردی و کل حرارت تولید آن ( ارزش حرارتی) به بار حریق بستگی دارد، اما سرعت شکل گیری حریق و نرخ حرارتی آن تابع هر دو جدول، یعنی هم زیر تأثیر ماهیت مواد قابل احتراق و احتراق پذیری آنها و هم متأثر از چگونگی اشتعال پذیری نازک کاری دیوارها و سقفها خواهد بود.

شدت حریق برخوردی خود بستگی به عوامل فرعی متعدد دارد که درمیان آنها می توان عوامل زیر را نام برد:

-         مشخصات ساخت دیوارهای خارجی و سقفها.

-         عرض آتش برخورد کننده.

-          ارتفاع آتش برخورد کننده.

-          درصد سطح باز موجود در دیوار برخورد کننده

-          مشخصات فضای در حال احتراق از لحاظ تهویه.

-     ابعاد، شکل هندسی و نسبت سطح به حجم فضا و راستای قرار گرفتن آن نسبت به ساختمان مجاور و جریان هوا و وزش باد.

-         نحوه پخش سوخت و نسبت حجم آن به سطح.

6-4 تعیین فاصله مناسب لازم بین دو ساختمان

همان طور که گفته شد به دلیل نامشخص بودن بسیاری از شرایط، ارزیابی قدرت سرایت و درگیری حریق برخوردی و تعیین مقدار مقاومت ساختمان مورد برخورد واقعاً دشوار است. بنابراین مطمئنترین راهی که برای حفاظت ساختمان در برابر حریق برخوردی پیشنهاد شده است، رعایت فاصله کافی و اطمینان از مقاومت ساختمان در برابر تشعشعات افقی است. همان طور که اشاره شد، برای محافظت بنا در برابر حریق برخوردی غیر مستقیم دو حالت را باید بررسی کرد، حالت یکم، حالتی است که ساختمان مورد برخورد ارتفاعی کوتاهتر از ساختمان گرفتار حریق دارد در این حالت، فقط تشعشعات حرارتی ناشی از سطوح باز موجود در دیوار ساختمان دچار حریق ( و یا تمام سطح دیوار اگر قابل احتراق باشد)، مورد بررسی قرار می گیرد.

حالت دوم، حالتی است که ارتفاع ساختمان مورد برخورد برابر یا بلندتر از ساختمان گرفتار حریق است. در این حالت صرف نظر از تشعشع حرارت، به دیگر عوامل موثر در شدت برخورد نیز باید توجه داشت. فاصله های لازم بین دو ساختمان به کمک جدول 6-3 و6-4 تعیین می شود. این جداول طوری تنظیم شده اند که فاصله بین دو ساختمان با وسعت کافی به دست آید، به طوری که اشتعال ساختمان مجاور با محتویات آن در هر شرایطی تا محتمل باشد. به این ترتیب با رعایت فاصله های به دست آمده از این جداول بدون انجام اقدامات حفاظتی دیگر می توان ساختمان مورد برخورد را از حریق برخوردی محافظت کرد.

عرض حریق برخوردی، به قسمتی از ساختمان اطلاق می شود که بین دو دیوار حریق و یا دو جدا کننده مقاوم در برابر حریق قرار گرفته باشد؛ فرض بر این است که در موقع حریق تمام این قسمت از ساختمان از طریق سرایت مستقیم گرفتار آتش خواهد شد.

ارتفاع حریق برخوردی، به طبقاتی از ساختمان گفته می شود که در حریق برخوردی شرکت می کنند و بالفعل یا بالقوه طعمه حریق هستند. در این مورد، باید برخی ویژگیها را در نظر گرفت مثلاً نوع ساختار، تنوره های موجود در بنا، مقاومت سقفها در برابر حریق و غیره. یاد آوری می شود که دیوارها و سقفهای جدا کننده حریق باید بتوانند تا زمانی که حریق دوام دارد و بار حریق سوخته نشده است، آتش را محدود نگاه دارند.

درصد سطح باز دیوار برخورد، یعنی درصد سطحی از دیوار که تشکیل درها، پنجره ها و دیگر سطوح باز را می دهد. دیوارها و یا سقفهایی که نتوانند در مدت دوام حریق آتش را محدود کنند، تماماً سطح باز محسوب می شوند.

نسبت ارتفاع به عرض یا عرض به ارتفاع  8=5/4: 36

درصد سطح باز   20 درصد

عدد راهنما   32/1

فاصله مجزا سازی   (متر) 7=5/1 +5/4 × 32/1

فاصله مجزا سازی برای قسمت یک طبقه بنا رقمی کمتر از قسمت دو طبقه آن به دست می دهد، اما در مجموع نسبت به دیوار ضلع جنوبی باید همان 82/9 متر فاصله را رعایت کرد.

شرق

قسمت کارگاه:

عرض حریق برخوردی  30 متر

ارتفاع حریق برخوردی   5/4 متر

شدت حریق برخوردی   معتدل

نسبت عرض به ارتفاع   66/6=5/4 :30

درصد سطح باز  100 درصد چون دیوار در این قسمت برای حریق محاسبه نشده است و به اصطلاح فرض شده که بتوان صد درصد آن را به سطح باز تبدیل کرد.

عدد راهنما 74/4

فاصله مجزا سازی   (متر) 83/22=5/1+5/4× 74/4

قسمت انبار:

عرض حریق برخوردی   30 متر

ارتفاع حریق برخوردی   9 متر

درصد سطح باز  100 درصد

عدد راهنما  19/5

فاصله مجزا سازی   (متر) 21/48=5/1+ 9 × 19/5

غرب

عرض حریق برخوردی   60 متر

ارتفاع حریق برخوردی   5/4 متر

شدت حریق برخوردی   معتدل ( قبلاً محاسبه شده است)

نسبت عرض به ارتفاع  33/13

درصد سطح باز  80 درصد

عدد راهنما 01/5

فاصله مجزا سازی  (متر) 04/24 +5/1 × 01/5

برای ساختن دیوار دارای چهار ساعت مقاومت و یا سقف دارای سه ساعت مقاومت، می توان از صدها طرح مختلف که در کتابهای راهنما به صورت استاندارد تهیه شده است استفاده کرد، منتها باید توجه داشت که این طرحها هیچ گاه مقاومت لازم و مورد نیاز در برابر حریق را تضمین نخواهند کرد، مگر اینکه مشخصات و معیارهای اشاره شده در آزمایشهای مقاومتی در فصل دوم را پاسخگو باشند.

در مواردی که ارتفاع ساختمان مورد برخورد از ارتفاع ساختمان دچار حریق بلندتر است، فاصله های به دست آمده از جدول 6-3 به کمک ارقام مندرج در جدول 6-4 به شرح زیر کنترل می شود.

جدول 6-4 رعایت فاصله های تعیین شده

تعداد طبقاتی که سرایت حریق از طریق بام به آنها محتمل می باشد	فاصله افقی لازم بین دو ساختمان و یا ارتفاعی از ساختمان(بالاتر از سقف حریق) که باید آن را در برابر آتش برخوردی محافظت کرد
1	60/7 متر
2	80/9 متر
3	20/12 متر
4	30/14 متر

6-5 تدابیر کلی محافظت در برابر حریقهای برخوردی

شرایط خاص هر محیط و ضرورتهای اقتصادی هر جامعه طبیعتاً در تمام موارد اجازه استفاده از روشی را که ذکر شد و رعایت فاصله های تعیین شده به توسط این جداول را نمی دهد. در چنین مواردی، فاصله های مجزا سازی ساختمانها در برابر حریقهای برخوردی مورد علاقه بسیاری از متخصصان و آیین نامه نویسان است ولی از آنجا که در اغلب موارد، حفظ فاصله های مطلوب در جوامع امروزی غیر عملی است. رسیدن به این هدف باید از راههای مختلف و متفاوت دیگری امکانپذیر شود. در اینجا، به برخی از راه حلها و اقدامات حفاظتی که کاهش فاصله بین دو ساختمان را به طور ایمن امکانپذیر می کند، اشاره می شود و خاطر نشان می گردد که شکل دادن به ضوابط تنظیم و تدوین مقررات در این زمینه همواره باید با تجزیه و تحلیلی کلی و همه جانبه همراه  باشد.

-         برداشتن اشیای قابل احتراق موجود بین ساختمانها.

-          استفاده از شبکه آبفشانهای خودکار بر روی سطوح خارجی ساختمان،

-          ایجاد دیوار حریق و حایل خود ایستا بین ساختمان مورد برخورد و حریق برخوردی.

-         امتداد دادن دیوارهای کناری ساختمان تا حدی فراتر از بام

-         نصب صفحاتی از بلوکهای شیشه ای در مقابل سطوح باز در مواردی که پرکردن سطوح باز مورد نظر نیست.

-          استفاده از شیشه های مسلح به فولاد که یا به طور خودکار بسته شوند یا به طور ثابت سطوح باز را مسدود کنند؛

-          استفاده از کرکره ها و درهای حریق خودکار به جای درهای معمولی و

-          استفاده از دریچه های خفه کن خودکار برای هواکشه و دیگر روزنه های دیوار.

7- دسته بندی بناها از لحاظ ساختار و مقاومت در برابر حریق

7-1 کلیات

برای تشخیص و تعیین نیازمندیها و ملزومات و به دنبال آن تنظیم و تدوین ضوابط و مقررات محافظت در برابر حریق، ابتدا لازم است بناها را بر اساس مصالح و ساختار و چگونگی مقاومت و رفتارشان در برابر حریق بشناسیم و دسته بندی کنیم. بدون انجام این دسته بندی، تعیین ضوابط و معیارها- اگر هم عملی باشد- مسلماً بسیار دشوار خواهد بود.

7-2 دسته بندی ساختارها با توجه به ویژگیهای معماری در ایران

ساختار نوع ا تیپ 1- بناهای مقاوم حریق

همان طور که گفته شد، ساختارهای نوع یک( مقاوم حریق) بناهایی هستند که در آنها سفتکاری ساختمان و تمام اعضای باربر کلاً از مصالح غیر قابل احتراق ساخته شده و در ضمن انواع تدابیر حفاظت از حریق نیز در مورد آنها به کار گرفته می شود. این بناها باید بتوانند به مدت مشخصی در برابر حریق مقاومت کنند و از این لحاظ بهتر است به دو گروه فرعی ”تیپ 1”  و “ تیپ 2 ” تقسیم شوند.

در بناهای مقاوم حریق تیپ 1 برای  سقفها و بامها مدت دو ساعت و برای دیگر اعضای باربر هر یک مدت سه ساعت مقاومت در برابر حریق در نظر گرفته می شود. این گروه ساختار می تواند برای تصرفهای کم خطر، میان خطر و بسیاری از تصرفهای صنعتی و انباری نه چندان پرخطر، ایمنی مناسبی را تضمین کند. در مکانهای تجاری، بناهای مخاطره آمیز و همچنین بناهای صنعتی و انباری پرخطر ( مواردی که بار حریق متراکم بوده و از 100 کیلوگرم در متر مربع زیر بنا بیشتر است) به شرط آنکه محدودیتهای از لحاظ ابعاد ساختمانی یعنی وسعت و ارتفاع برقرار شود و ساختمان با وسایل خاموش کننده خودکار( آبفشان و مانند آن) مجهز گردد، می توان با رعایت ضوابط حفاظتی از ساختمانهای نوع 1 تیپ استفاده کرد و ایمنی و مطلوبی را فراهم و تأمین نمود.

7-2-2. ساختار نوع 1تیپ 2-تیپ بناهای مقاوم حریق

در بناهای مقاوم در برابر حریق نوع 1 تیپ 2، برای کفها و سقفها یک ساعت و برای دیگر اعضای باربر دو ساعت مقاومت در نظر گرفته می شود. این ساختار می تواند برای مکانهای کم خطر، میان خطر و نیز تصرفهای صنعتی و انباری که بار حریق کمی دارند  ( حداکثر کمتر از 100 کیلو گرم در متر مربع) ایمنی مناسبی را تأمین نماید. در ساختارهای مقاوم حریق، فقط اجازه استفاده از مصالح غیر قابل احتراق داده می شود و این ضابطه یک اصل است؛ در غیر آن صورت نام مقاوم در برابر حریق مفهومی نخواهد داشت. معیارهای که برای محدود کردن ارتفاع و وسعت بنا ( در ساختار نوع 1 تیپ1) تنظیم می شود بر اساس این فرض است که هیچ نوع مصالح قابل احتراقی در ساختار به کار نمی رود. در مواردی که تراکم بار حریق ایجاب کند که ساختمان از لحاظ ابعاد تحت کنترل قرار گیرد، اگر مصالح قابل احتراق در بنا به کار رود، یک آتش سوزی کوچک به  سرعت به حریقی بزرگ و غیر قابل کنترل تبدیل خواهد شد. وخیمترین حالت زمانی پیش می آید که کانون حریق در طبقات بالای بنا و یا در مکانی باشد که دسترسی به آن مشکل است. در چنین شرایطی، حرارت و دود بیش ار حد، امکان کنترل حریق را از بین می برد و تا بیشترین قسمت بار حریق نسوزد، مأموران قادر به خاموش کردن آتش نخواهند بود.

7-2-3 ساختار نوع 2- بناهای غیر قابل احتراق

در این دسته از ساختمانها، ساختار بنا کلاً از مصالح غیر قابل احتراق تشکیل می شود و گاهی ممکن است تا حدودی مقاومت در برابر حریق برای اعضای بابر نیز( که به هر حال مقدار آنها از نوع 1 تیپ 2 کمتر است) خواسته شود. اگر بار محتویات قابل احتراق

( نازک کاری و اثاثه موجود در بنا) رقمی ناچیز و نسبتاً کم باشد مسلماً خطری از بابت گسترش آتش سوزی وجود نخواهد داشت زیرا مواد و مصالح ساختمان قابل اشتعال نیستند و طبیعتاً سرایت حریق از طریق فضاهای پنهان غیر محتمل خواهد بود.

لازم است یاد آوری شود که دیوارهای خارجی همیشه مشخصاتی ویژه دارند و هر دیواری را نمی توان به عنوان دیوار خارجی محافظت شده و مقاوم به حساب آورد به طور مثال نمی توان دیواری را که از قابهای چوبی ساخته شده و با انواع روکشهای غیر قابل احتراق از قبیل ورقهای فلزی، بلوکهای گچی و یا تیغه های آجری پوشش می شود به عنوان دیوار خارجی مقاوم حریق پذیرفت.

7-3 ضوابط و مشخصات محافظت در برابر حریق از لحاظ ساختار

مشخصات عمومی پنج نوع ساختاری که می توانند در ایران برای تنظیم مقررات محافظت در برابر حریق مفید باشند، به شکلی کلی شرح داده شد. آیین نامه های محافظت در برابر حریق هر یک از این ساختارها، ضوابط ضروری برای محافظت و مقاومت در برابر حریق را در مورد ساختارهای مختلف در ارتباط با دیگر ضوابط مندرج در خود به شکلی متفاوت و مخصوص اعلام کرده اند. به طور مثال ضوابطی را که آیین نامه National Building Code برای دیوارهای خارجی در گروه ساختار IA تعیین کرده است می توان به شکل مختصر و خلاصه شده در جدول 7-2 ملاحظه نمود. همچنین، در جدول 7-3، خلاصه یکی از ضوابط همگانی و رایج که در بیشتر آیین نامه ها تقریباً به طور مشابه هم تنظیم شده- یعنی مقاومتهای لازم برای اعضای باربر بر حسب ساعت در ساختارهای مختلف- آورده شده است. باید توجه داشت که ضوابط و مقررات مربوط به ساختار به اعضای باربر و دیوارهای خارجی منحصر نمی شوند. در هر ساختار، دیوارهای حریق، درهای حریق، تقسیم کننده های فضا، پلکانهای فرار، تأسیسات ساختمان و بسیاری از قسمتهای دیگر بنا، هر کدام جداگانه نیازمند ضوابط مخصوص هستند.

جدول 7-2 مقدار مقاومت دیوارهای خارجی بنا در برابر حریق در گروه ساختار IA آیین نامه NBC

فاصله تا ساختمان مجاور              (متر)	دیوارهای خارجی باربر حداقل مقاومت لازم حداکثر باز ( ساعت )                      (درصد)	دیوارهای خارجی غیر باربر حداقل مقاومت لازم حداکثر سطح باز (ساعت)                       (درصد)
0- 9/0	4                                          %	3                              صفر %
9/0-       6	4                                      20%	2                               30%
6  -   9	4                                      30%	1                               40 %
بیشتر از  9	4                                      40%	بدون مقاومت          بدون محدودیت

9- ایمنی جان افراد در برابر حریق

9-1 کلیات

اولین هدف از به کارگیری اقدامات و برنامه های محافظت در برابر حریق، تأمین سلامت ساکنان ساختمان یا فراهم نمودن ایمنی برای جان افراد می باشد. این هدف که نسبت به دیگر هدفهای محافظت در برابر حریق، از اهمیت بیشتری برخوردار است مسلماً شایان توجه دقیقتری نیز هست.

تشخیص حدود و تأمین ایمنی جان افراد در برابر حریق در ساختمان متضمن و شامل کلیه اقدامات و تدابیری است که به کمک آنها می توان آسایش خاطر و سلامت افراد در برابر آتش سوزی و اثرات ناشی از احتراق را پیش بینی و ارزیابی کرده و به حداکثر اطمینان دست یافت. البته، این اقدامات جدا از ویژگیهای حفاظتی خاص خود ساختمان و یا محتویات آن است.

9-2. ارزیابی مقدار خطرات و تشخیص و تعیین اقدامات مورد نیاز

اصل مهم برای فراهم نمودن موجبات ایمنی جان افراد عبارت است از اینکه، در همه حال سعی شود از پیدایش سطح بحرانی خطر و رویارویی با حد زیانبخش اثرات و محصولات احتراق جلوگیری شود. برای رسیدن به این منظور، باید دو موضوع به طور جداگانه ولی در کنار هم مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرند:

یکم- احتمال بروز، گسترش و فراگیر شدن حریق و مقدار تأثیر گذاری محصولات آن.

دوم- نحوه جلوگیری از درگیر شدن افراد با اثرات و محصولات زیانبار و خطر آفرین احتراق.

به عبارت دیگر، ابتدا با کمک پژوهشها و بررسیهایی که در مورد طراحی ساختمان چگونگی گسترش حریقها، مشخصات افراد روبه رو شونده و شیوه های عملی مصون داشتن آنان از خطرات حریق انجام می شود، مقدار احتمال مخاطره و پیدایش سطح بحرانی خطر تشخیص داده می شود و سپس، برای رسیدن به ایمنی، مقیاسهای ویژه ای بر اساس آن مورد استفاده قرار می گیرد تا مقدار خطر تا حد قابل قبول و مورد نظر کاهش یابد. دریافت، شناسایی و تجزیه و تحلیل روابط موجود میان اجزا، مقدما و زمینه ای برای ارزیابی و تعیین ضوابط ایمنی جان افراد در برابر حریق خواهد بود. طرز برخورد با مسئله به روشی که ذکر شد، مجسم شده است. در مرحله اول، احتمال وقوع حریق تجزیه و تحلیل می شود که بر اساس نتیجه آن می توان حدس زد که چه نوع حریقی و با چه شدت، قدرت و خطراتی انتظار می رود. در مرحله بعد، مخاطرات احتمالی حریق مورد انتظار بررسی و تجزیه و تحلیل می شود، نسبت به تهدیداتی که برای جان افراد خواهد داشت و نیز با توجه به عوامل و امکانات موثری که برای اداره کردن متصرفان ساختمان وجود دارد، مقدار ایمنی لازم مورد ارزیابی و تشخیص قرار می گیرد و ضوابط ایمنی لازم تعیین می شود.

9-4. طبیعت حریق در ساختمان

حریق یک واکنش فیزیکی- شیمیایی و نوعی ترکیب فوق العاده سریع اکسیژن با مواد سوختنی است که در نتیجه و طی مراحل آن مقداری حرارت، نور، دود و گازهای مختلف تولید می شود. دودها، ذرات ریزی هستند که در هوا معلق شده و علاوه بر خطرات جانی، وسعت دید اشخاص را کاهش می دهند؛ گازهای حاصل از احتراق نیز بیشتر بسیار سمی بوده و اثرات نامطلوب آنها بر ایمنی جان افراد کاملاً آشکار است.

اگر چه در مقایسه با ویژگیهای انسانی، مسئله طبیعت حریق در ساختمان بهتر قابل تشخیص و تعریف است، ولی از لحاظ پیش بینی به دلیل دخالت عوامل بی شمار و گوناگون، جایی نامشخص و موقعیتی کاملاً مبهم دارد. خوشبختانه در سالهای اخیر، بخش قابل ملاحظه ای از تحقیقات محافظت در برابر حریق به درک و شناخت پیچیدگیها و ابهامات طبیعت حریق و احتراقهای نامشخص معطوف بوده است.

9-4-3 چگونگی گسترش آتش و دود

منظور از چگونگی گسترش آتش و دود بررسی خصوصیتی از طبیعت حریق است که علاوه بر حوالی کانون حریق، در محلهای دورتر نیز می تواند متصرفان یک بنا را در معرض خطر و تهدید قرار دهد. بروز آتش در داخل یک اطاق یا یک فضا فشارهای مثبتی تولید می کند که باعث گسترش حریق و نفوذ آن به دیگر قسمتهای ساختمان می شود که دارای فشار هوای کمتری هستند. البته، دودها و گازهای سمی به دلیل گرم شدن، انبساط حجم، سبکی و حالت بالا رونده می توانند بدون وجود فشار نیز به دورترین نقاط ساختمان نفوذ کنند.

آتش، دود و گازهای سمی معمولاً از طریق راههایی که برای استفاده متصرفان ساختمان در نظر گرفته شده است، شروع به حرکت می کنند؛ از طریق درها و راهروها گذر کرده از مسی پلکانها به طرفت بالاصعود نموده و تمام فضای یک ساختمان را در بر خواهند گرفت. در ساختمان، راههای متعد دیگری نیز برای پراکنده شدن دودها و گازها وجود دارد؛ شفتها، کانالها، فضاهای بالایی سقفهای کاذب، روزنه های نفوذی و حتی پنجره های خارجی یک بنا غالباً به انتقال آتش و دود کمک می کنند.

به طور کلی، در ساختمانهایی که به دلیل نوع طراحی، معابر زیادتری برای صعود و انتشار دود و گازهای سمی وجود دارد( مانند پاساژهای تجاری و مراکز خرید عمومی که معمولاً به صورت چند طبقه ساخته شده و در میان خود یک فضای عمودی باز دارند)، برای جلوگیری از انتشار و گسترش آتش و دود به سایر قسمتها ( به خصوص به راهروها، پلکانها و دیگر مسیرهای خروج) و برای تأمین ایمنی جان افراد، همیشه باید طبیعت گسترش آتش و دود، جابه جایی حریق و مقدار فشار هوای بخشهای مختلف بنات در موقع آتش سوزی را تجزیه و تحلیل کرد و مسائل مربوط در این زمینه را به دقت مورد بررسی قرار داد.

9-5. تدابیر کلی دستیابی به ایمنی جان

تدابیری که تاکنون برای حفظ جان افراد پیشنهاد شده و راه حلهایی که برای جلوگیری از مرگ و میر و جراحات توصیه گردیده است، بسیار مفصل بوده و دارای جزئیات فراوان می باشد. آنچه در اینجا مطرح می شود، تنها تشریح کوششهای مختلف و تلفیق معیارها و برنامه های متنوعی است که از آنها می توان در جهت کاهش خطرات حریق و حفظ سلامت افراد یاری گرفت.

برای طراحی مطلوب و بی نقص یک بنا و تأمین ایمنی جان افراد باید تمام عوامل و موجباتی که در ارتباط با حریق و متصرفان ایجاد خطر می کنند و همچنین کلیه عوامل و موجباتی که در ارتباط با حریق و متصرفان ایجاد خطر می کنند و همچنین کلیه عوامل و موجباتی که در جهت فراهم نمودن ایمنی، خطرات را کاهش می دهند،  در کنار هم مورد بررسی قرار بگیرند. در نخستین فصل این گزارش، تمام پژوهشها، کوششها، تدابیر و روشهای دستیابی به ایمنی در برابر آتش سوزی، ابتدا به سه گروه زیر دسته بندی شد:

-         ممانعت از بروز حریق

-          اداره کردن حریق

-          اداره کردن مواجه شونده ها

---

[1] - در این گزارش به این گروه از کوششها اصطلاحاً اقدامات حفاظت از حریق هم گفته شده است، واژه انگلیسی آن که fire protection است، اغلب به معنی عام و به جای ایمنی از حریق safety from fire نیز به کار می رود.

[2] - در مورد ایمنی، نگاه کنید به فصل 9

ساختمان هاى بتن آرمه با شیوه قالب هاى تونلى

 ساختمان هاى بتن آرمه با شیوه قالب هاى تونلى

سیستم موسوم به تونلى، یکى از روش هاى مورد استفاده براى اجراى ساختمان هاى با سیستم باربر دیوار و سقف بتنى است. از آن جا که اجراى قالب بندى سقف و دیوار به صورت سلولى و هم زمان انجام مى شود به نام تونلى مرسوم است. در سیستم اجراى تونلى، دیوارها و سقف هاى بتن مسلح به صورت هم زمان آرماتوربندى، قالب بندى و بتن ریزى مى شوند. این روش، ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا، عملکرد سازه ای و رفتار لرزه ای مجموعه سازه را به لحاظ یکپارچگى اعضا و اتصالات

آن ها به نحو چشمگیرى بهبود مى بخشد.

قالب های مورد استفاده، به اندازه تقریبى ابعاد فضاها هستند. برای قالب بندى یا قالب بردارى، نیاز به تبدیل آن ها به ابعاد کوچک نیست و با همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج مى شوند. خروج قالب هاى تونلى، پس از بتن ریزى دیوار و سقف و گیرش اولیه بتن، با فاصله دادن قالب ها از جداره اى بتن ریزى شده ) قالب بردارى (و با حرکت افقى روى چرخ یا غلتک صورت مى گیرد. جدارهایى که با استفاده از این روش اجرا مى شوند جدارهای اصلى داخلی و بعضی جدارهای خارجی )جانبى ( هستند.

سازه ساختمان هاى اجراشده با سیستم تونلى، سازه ای نسبتاً شناخته شده است و از دیدگاه عملکرد لرزه ای اشکال عمده ای ندارد. تجربه زلزله هاى گذشته رفتار مناسب سازه این ساختمان ها را نشان داده است. در ساختمان هاى اجرا شده با این روش، در برخى موارد، براى افزایش سهولت و سرعت اجرا، اجزاى غیرسازه ای مانند دیوارهاى جداکننده، پله ها و پانل هاى نما به صورت پیش ساخته در نظر گرفته مى شوند و پس از تکمیل سازه اصلى، به آن متصل مى شود که این امر در مورد سازه پله ها

توصیه نمى شود. با انجام مدیریت صحیح در اجرا و با استفاده از فناورى هاى روز و به کارگیرى فناورى در تسریع گیرش و افزایش مقاومت بتن، مى توان سرعت اجرا را به طور چشمگیرى افزایش داد. هم اکنون، با استفاده از روش تونلى، انبوه سازان با برنامه ریزیِ اجراى یک طبقه در دو روز، مجتمع های مسکونی بزرگ را مى سازد. از معایب این روش، محدودیت در طراحی فضاهاى داخلى است، و لازم

است طراحی بر طبق محدودیت های اجرا در خصوص ابعاد قالب و قالب گذاری و به صورت مدولار انجام شود. در ساختمان هاى اجرا شده به روش تونلى، ابتدا آرماتوربندى و تعبیه مسیرهاى تاسیسات مکانیکى و برقى در دیوارها انجام مى شود و هم زمان با این اقدامات، قالب بندى بازشوهاى مورد نیاز براى تأسیسات و در و پنجره اجرا مى شود. قالب هاى دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت، قالب بندى مى کنند و با قرار گرفتن قالب هاى متوالى در کنار هم، بدون قالب واسط سقفى یا همراه با آن،

مجموعه قالب هاى دیوار و سقف را تشکیل مى دهند.

در مرحله بعد، آرماتوربندى سقف و جاگذارى مسیرهاى برق انجام مى شود و قالب هایى براى خالى ماندن محل داکت ها و دیگر حفره هاى لازم در سقف نصب مى شود. در ادامه، بتن ریزى سقف ها و دیوار ها به صورت یکپارچه و در یک مرحله انجام مى شود. اجراى جدارهاى بتنى پرداخت شده، نیاز به نازک کارى بر روى سطوح آن ها را برطرف مى کند.

این روش اجرا، در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

تعیین درصد رطوبت چوب ‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏و مقاومت فشاری و خمشی چوب

                 تعیین درصد رطوبت چوب ‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏‏و مقاومت فشاری و خمشی چوب

وهمچنین تعیین مقاومت فشاری و خمشی گچ از آزمایش قبل

مقدمه:

           چوب یکی از قدیمی‌ترین وابتدائی‌ترین مصالح ساختمانی موجود در طبیعت می‌باشد که بشر از آن سود برده است این ماده قبل از فلز وهمزمان با مصرف سنگ به اختیار بشر در آمده است و از آن در صنایع مختلفی چون صنعت ساختمان استفاده شده است.چوب تنها مصالح ساختمانی است که از منبع قابل تجدید بدست می‌آید و از مصالح خوبی برای مناطق زلزله‌خیز می‌باشد.امروزه چوب کاربرد نسبتا جدیدی در ساختمان دارد و آن استفاده از چوب به عنوان قالب می‌باشد.که سبکتر از قالبهای فلزی بوده وکار کردن با آنها راحت‌تر است .عمدتا در ساخت قالب‌های بتن از تخته‌های چندلای آغشته به رزین استفاده می‌کنند که می‌توانند برای مدت طولانی در آب دوام بیاورند. از این قالب‌ها می‌توان بیش از 30 بار استفاده کرد.

شرح آزمایش:

در ابتدای کار ما 3 قطعه چوب در اندازه‌های مختلف در اختار داشتیم که باید آنها را اندازه گیری می‌کردیم اندازه‌های آنها در جدول زیر آمده است:

---------------	طول((cm	عرض(mm)	ارتفاع(mm)
کوچک	15.06	50.40	50.40
متوسط	20.3	50.50	50.40
بزرگ	63.9	50.82	50.62

 مقدار رطوبت:وقتی که چوب خشک باشد از محیط رطوبت جذب می‌کند و چنانچه تر باشد در محیط خشک از خود رطوبت دفع می‌کند درصد رطوبت استاندارد برای آزمایش‌های چوب 12٪می باشد.ما در آزمایشگاه برای تعیین درصد رطوبت چوبها فقط چوبهای در اندازه های کوچک و متوسط را انتخاب می‌کنیم.هر کدام از آنها را وزن کرده ودر گرمچال به مدت 24 ساعت قرار می‌دهیم دمای گرمچال باید 90درجه سیلسیوس باشد.دقت وزنها باید 0.1 باشد.بعد از 24 ساعت دوباره آنها را وزن می‌کنیم وسپس درصد رطوبت را به طریق زیر در می‌آوریم:

                          100*(وزن ثانویه)/(وزن ثانویه-وزن اولیه)=درصد رطوبت

درصد رطوبت و وزن اولیه و ثانویه به قرار زیر شد:

--------------	وزن اولیه	وزن ثانویه	درصد رطوبت
کوچک	162.1	154.6	4.79
متوسط	259.6	237.3	9.40

با توجه به درصدهای رطوبت بدست آمده چوب های مورد آزمایش از لحاظ رطوبتی خشک است.

مقاومت فشاری:

این مشخصه در دو جهت موازی با الیاف و عمود بر الیاف چوب انجام می‌شود.هدف از استفاده از چوب استفاده به عنوان یک مصالح باربر نیست بنابراین هدف از تعیین مقاومت فشاری فقط مقایسه با استاندارد است که اگر مطابق با استاندارد بود سالم در غیر این صورت ناسالم خواهد بود.مساله دیگر در چوب بحث وجود گره در آن است .گره عمده ترین عیب چوب است که ناشی از به موقع حرص نکردن چوب است.ضمنا چوبهای مورد آزمایش ما چوب سفید بودند که برای کتابخانه و در و پنجره به کار می‌رود و برای مبلمان به دلیل این که نرم است و قطعات چوب برای مبلمان کوچک هستند مناسب نیست .

اندازه گیری مقاومت فشاری چوب در جهت موازی الیاف:در این حالت چوب سالم تا جایی مقاومت کرده وبعد از آن تحت زاویه 45 درجه می شکند.ما در این آزمایش از چوب متوسط استفاده کردیم:در این آزمایش چوب تحت زاویه 45 درجه نشکست ودچار جدا شدگی شد که ناشی از جدا شدگی داخلی آن بود که البته از ظاهر چوب مشخص بود ولی همیشه چنین نیست.این چوب بار   Kn109.5را تحمل کرد که با توجه به سطح مقطع آن مقاومت فشاری آن KN/m243107.5میشود.وبا توجه به فرمول زیر میتوان مقاومت مربوط به 12درصد رطوبت را بدست آورد:P12=Pn*[1+0.04*(n-12)] =38624.32                                         اندازه‌گیری مقاومت فشاری در جهت عمود بر الیاف: در بحث عمود بر الیاف مساله لهیدگی مطرح می‌شود به طوری که هر جائی که لهیده می‌شود سالم و جاهایی که ترک می‌خورد ناسالم است پس چوب سالم نباید ترک بخورد.چوبی که ما مورد آزمایش قرار دادیم چوب کوچک بود که در جهت طول آن را قرار دادیم وآنرا تحت بار قرار دادیم تا یک زمانی بار را تحمل کرد  و بعد از یک زمانی سرعت افزایش بار کم شد واز آن به بعد به عبارتی چوب خود را ول کرد که این بار بار مورد نظر ما است که Kn67.5 بود .وبعد از آن گذاشتیم تا بار افزایش یابد تا رفتار چوب را مورد بررسی قرار دهیم با توجه به اینکه بعضی از قسمتهای چوب ترک برداشت ناشی از ناسالم بودن آن بود البته با توجه به شکل ظاهری و گرهی که در آن بود می توانستیم ناسالم بودن آن را بدون آزمایش نیز تشخیص دهیم.اما با توجه به باری که تحمل کرد مقاومت فشاری آن در جهت عمود بر الیافKn/m226573.1 و در نتیجه مقاومت فشاری 12در صد رطوبت آن Kn/m218909.4میشود.

مقاومت خمشی چوب:در این آزمایش ما چوب بزرگ را بر روی تکیه‌گاه به طول 60 سانتی متر قرار دادیم و دستگاه را بر روی درجه بندی داخلی روی درجه‌بندی حساس قرار دادیم.چوب سالم در این آزمایش باید از وسط بشکند ودچار جدا شدگی یا ترک خوردگی در طول چوب نشود چوب سالم در شرایط استاندارد بار Kn20 را تحمل می‌کند چوب مورد آزمایش ما Kn/m29.6 را تحمل کرد ولی از وسط شکست اما جداشدگی در آن صورت گرفت که ناشی از با هم عمل نکردن الیاف است. باتوجه به باری که چوب تحمل کرد وهمجنین فرمول زیر مقاومت خمشی چوب به صورت زیر در آمد:F=(3*P*L)/(2*B*D2)=66.09                                                  

   مقاومت فشاری گچ:

قالب‌های گچی که از جلسه قبل تهیه کرده بودیم را به دقت اندازه گیری کردیم وهر کدام را وزن کردیم که اطلاعات هر کدام در جدول زیر آمده است:

------------	طول	عرض	ارتفاع	وزن
مربع1	51.7	51.46	50.00	154.6
مربع2	51.88	51.88	51.00	152.9
مستطیل 1	159.38	40.44	40.12	302.8
مستطیل2	161.38	40.62	40.16	229.6

برای قالب های مربعی شکل مقاومت فشاری را اندازه گیری کردیم که هر کدام بار‌های زیر را تحمل کردند:مربع 1 بار Kn15.2       و مربع 2 Kn13.2 را تحمل کرد در نتیجه مقاومت فشاری هر کدام به قرار زیر شد: مربع 1:Kn/m2 5880 و          مربع2 Kn/m2 4989

تعیین مقاومت خمشی:در این آزمایش از قالب‌های مستطیلی استفاده کردیم.در این آزمایش طول تکیه‌گاه 10 سانتیمتر بود وقالب مورد نظر ما بارN 1580 را تحمل کردکه با تو به فرمولی که در بخش مقاومت خمشی چوب ذکر شد مقاومت خمشی قالب گچی N/m2 3612.1 در آمد.

تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه استاندارد سیمان پرتلند

تعیین مقاومت فشاری ملات ماسه استاندارد سیمان پرتلند

مقدمه :

سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین موادی که در ساخت بتن مصرف می شود ، باید دارای خصوصیات ویژه ای باشد که در استانداردها به آن اشاره شده است. استفاده از سیمان به صورت ملات آب و سیمان برای انجام آزمایش به علت وجود خاصیت جمع شدگی سیمان در قالب مشکل است و بعضا جواب مناسبی نمی دهد. لذا از ماسه استاندارد استفاده می کنیم. بدین ترتیب که ملاتی از سیمان ، آب و ماسه استاندارد تهیه می کنیم و آن را مورد آزمایش قرار می دهیم.

نسبت ملات در استاندارد ASTM بدین شرح است :

1 به 2.75 ماسه استاندارد.

آب به سیمان : 0.485

نمونه ها باید در قالب مکعبی با ابعاد 50 میلی متر ریخته شوند.

ماسه استاندارد :

بر لزوم استفاده از ماسه استاندارد قبلا توضیحاتی داده شد. ماسه استاندارد باید عاری از ناخالصی های آلی بوده و کوارتزی ، به رنگ خاکستری کمرنگ یا کرم کمرنگ یا سفید باشد.

ماسه استاندارد ASTM ، ماسه اتاوا می باشد که ماسه ای سیلیسی است. به علت قیمت گران و همچنین عدم نیاز به دقت زیاد ، از ماسه های مشابه استفاده می کنیم.

هدف از انجام آزمایش :

تعیین مقاومت یک نمونه ملات ساخته شده با ماسه استاندارد و سیمان

وسایل مورد نیاز :

دستگاه مخلوط کن ، دستگاه میز جریان ، ترازو ، قالب مکعبی ، استوانه مدرج ، کاردک و کمچه ، سینی فلزی

دستگاه میز جریان :

در این آزمایش برای تعیین مقدار جریان ملات از میز جریان استفاده می شود.

میز جریان از صفحه ای مدرج به قطر 254 میلیمتر ساخته شده است . بر روی سطح فوقانی شش خط در امتداد قطرهای آ« وجود دارد. با چرخاندن دسته ، میز به بالا برده می شود و ناگهان به پایین رها می شود. قالب میز جریان یک مخروط ناقص است که ارتفاع آن 50.8 میلیمتر و قطر دهانه پایین آن 101.6 میلیمتر و قطر دهانه فوقانی آن برابر 69.9 میلیمتر می باشد.

روش انجام آزمایش :

250 گرم سیمان بر میداریم. با نسبت 2.75 ماسه به آن اضافه می کنیم. برای بار اول مقدار 125 cc آب به ملات اضافه می کنیم . مواد را به ترتیب درون دستگاه مخلوط کن می ریزیم و مخلوط می کنیم. بعد از اتمام اختلاط ، ملات را درون قالب مخروط ناقص می ریزیم و بر روی میز جریان قرار می دهیم. در مدت 15 ثانیه ، تعداد 15 15 ضربه را به میز جریان وارد می کنیم. و قطر ملات پخش شده را اندازه می گیریم. مقدار متوسط اندازه گیری را برابر D در نظر می گیریم. اگر قطر داخلی مخروط در دهانه پایینی را d در نظر بگیریم ، در این صورت میزان جریان ملات (F ) برابر است با :

اگر در محدوده ی مورد نظر قرار گرفت که هیچ وگرنه مقدار آب را زیاد می کنیم تا به محدوده ی مورد نظر برسد.

ریختن ملات در قالب :

قالب را تمیز می کنیم و روغن می زنیم و ملات را در سه لایه و هر لایه 15 ضربه درون قالب می ریزیم. سپس سطح فوقانی را با کاردک تمیز می کنیم و صاف می کنیم. بعد از یک روز ، نمونه ها را از قالب باز می کنیم و درون ظرف پر از آب قرار می دهیم. بعد از 7 روز نمونه ها را به صورت فشاری می شکنیم و نتایج را یادداشت می کنیم.

نتایج آزمایش :

محدوده ی مورد نظر برای پذیرش F :  باید بین 60 تا 70 باشد .

مرتبه اول :

125cc آب

ابعاد :

116.36و121.86 و 119.14    در نتیجه قطر میانگین : 119.12

F=19.12%

مرتبه دوم :

140 cc آب

ابعاد :

128.6 و 130 و 128.10  در نتیجه قطر میانگین : 128.9

F=28.9%

مرتبه سوم :

160 cc آب  

ابعاد :

163.80 و 165.14 و 167.18  در نتیجه قطر میانگین : 165.37

ü     F=65.37%

نتایج مقاومت فشاری نمونه ها بعد از 7 روز :

مقاومت	نیرو	عرض	طول
67.56	17.1	51.00	50.88	نمونه 1
69.25	17.8	50.80	51.58	نمونه 2
75.6	19.4	51.45	50.9	نمونه 3

سئوالات مطرح شده :

1-    کاربرد آزمایش چیست ؟

اولا برای اینکه بفهمیم سیمانی که قرار است از آن برای ساختن بتن استفاده کنیم استاندارداست یا خیر. با انجام این آزمایش مقاومت فشاری بدست آمده را با مقدار استاندارد مقایسه می کنیم. اگر نتایج پایین تر از حد انتظار باشند یا سیمان فاسد شده است یا دچار مشکل می باشد.  ضمنا مقاومت ملات استاندارد می تواند تا حدی معرف مقاومت نهایی بتن باشد. لذا اگر قبل از ساخت بتن این آزمایش را انجام دهیم و نتیجه مورد قبولی بگیریم ، می توانیم امیدوار باشیم که بتن ما نیز مقاومت مطلوب را خواهد داشت.

2-    ماسه استاندارد را تعریف کنید .

همانطور که در ضمن گزارش آمد ، ملات سیمان با سیمان وآب ، به تنهایی نمی تواند مورد آزمایش قرار گیرد ، لذا باید از ماسه ی استاندارد که در سطح استانداردهای بین المللی شناخته شده است استفاده نمود. برای انجام این آزمایش طبق استاندارد ASTM ، از ماسه ی سیلیسی استاندارد معروف به ماسه اتاوا استفاده می شود.. کانی های تشکیل دهنده ی این ماسه در مراجع ذکر شده است.

3-    اندازه جریان را تعریف کنید.

اندازه جریان نسبت قطر ملات پخش شده به قطر دهانه قالب می باشد ، که به نحوی میزان روانی ملات را نشان می دهد . اندازه ی آن از رابطه زیر محاسبه می شود :

که در این رابطه D قطر متوسط ملات پخش شده است و d اندازه ی قطر دهانه قالب می باشد.

در استاندارد ASTM ، F باید بین 100 الی 115 باشد.

4-    آب متعارف در این آزمایش چیست ؟ آنرا تعریف کنید.

مقدار آب متعارف ، همان مقدار آبی است که بعد از زدن به سیمان و ماسه و مخلوط کردن آنها ، و انجام آزمایش میز جریان ،  مقدار F در محدوده ی استاندارد قرار بگیرد. به عبارت دیگر ، مقدار آبی است که با توجه به نوع سیمان مورد نیاز است تا روانی ملات در محدوده ی استاندارد قرار گیرد .

5-    رابطه بین نتایج این آزمایش و نتایج آزمایش های فشاری بر روی بتن 28 روزه چیست ؟

همانطور که قبلا اشاره شد ، سختی سیمان به عنوان یکی از اصلی ترین مواد سازنده بتن ، بر روی مقاومت کلی بتن تاثیر می گذارد. لذا اگر نتایج این آزمایش در حد مطلوب باشد ، می توان امیدوار بود که نتایج مقاومت فشاری بتن در 28 روز نیز مورد قبول قرار خواهد گرفت. وگرنه اگر نتایج این آزمایش مناسب نباشد ، بسیار بعید است که بتوان با این سیمان بتنی ساخت که مقاومت مورد انتظار را برآورده کند. به سخن دیگر یک آزمایش مفید است که می تواند روند کار در کارگاه را تضمین کند.

محاسبة ماکزیمم نیروی مشخصه جانبی در اثر باد یا زلزله

محاسبة ماکزیمم نیروی مشخصه جانبی در اثر باد یا زلزله:

طبق آئین نامه 519, برای تعیین اثر ناشی از باد باید فرض شود که باد بصورت افقی و در هر یک از امتدادها به ساختمان اثر می نماید. کافی است اثر باد در دو جهت عمود برهم, ترجیحاً در امتداد محورهای اصلی ساختمان, و بطور غیر هم زمان بررسی شود. در طراحی اعضای سازه اثر ناشی از بار باد یا بار زلزله جمع نمی شوند. کلیه اعضای سازه باید برای اثر هر یک از این دو که بیشتر باشد, طراحی شوند.

الف)محاسبة نیروی ناشی از باد:

برای محاسبه بار باد وزش باد را در دو جهت دیوار برشی و قاب خمشی در نظر می گیریم.

 برای وزش باد در جهت دیوار برشی داریم:

برای ارتفاع تا 10 متر, q=75 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=60 kg/m2  =>  سطح بادگیر=10×35.7=357 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=357×60=21.420 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×15.1=151 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=151×-33.75=-5.097 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×35.7=357 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=357×-33.75=-12.049 ton

برای ارتفاع بیشتر از 10 متر, q=100 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=80 kg/m2  =>  سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=203.49×80=16.279 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=86.07×-45=-3.873 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=203.49×-45=-9.157 ton

فشار باد برای بام=-0.6q=-60 kg/m2 => سطح بادگیر=35.7×15.1=539.07 m2

نیروی باد برای بام=539.07×-60=-32.344 ton

برای وزش باد در جهت قاب خمشی داریم:

برای ارتفاع تا 10 متر, q=75 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=60 kg/m2  =>  سطح بادگیر=10×15.1=151 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=151×60=9.060 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×35.7=357 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=357×-33.75=-12.049 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-33.75 kg/m2=>سطح بادگیر=10×15.1=151 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=151×-33.75=-5.096 ton

برای ارتفاع بیشتر از 10 متر, q=100 kg/m2 می باشد:

فشار باد برای سطح رو به باد=0.8q=80 kg/m2  =>  سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2

نیروی باد برای سطح رو به باد=86.07×80=6.886 ton

فشار باد برای سطح موازی باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×35.7=203.49 m2

نیروی باد برای سطح موازی باد=203.49×-45=-9.157 ton

فشار باد برای سطح پشت به باد=-0.45q=-45 kg/m2=>سطح بادگیر=5.7×15.1=86.07 m2  

نیروی باد برای سطح پشت به باد=86.07×-45=-3.873 ton

فشار باد برای بام=-0.6q=-60 kg/m2 => سطح بادگیر=35.7×15.1=539.07 m2

نیروی باد برای بام=539.07×-60=-32.344 ton

چون نیروی وارده بر سطوح رو به باد و پشت به باد را می توان با هم جمع کرد, پس طبق محاسبات فوق حداکثر نیروی وارده ناشی از باد برابر با 905/58 تن می باشد.

ب)محاسبة نیروی ناشی از زلزله:

بار زلزله از رابطة V=CW محاسبه می شود,که در آن C ضریب زلزله می باشد و W مجموع بار مردة کل ساختمان بعلاوة 20% بار زنده می باشد, که این محاسبات در جدول صفحة بعدی ذکر شده است. با توجه به محاسبات آن جدول داریم:

WD=بار مردة کل ساختمان=35916.04 KN

WL=بار زندة کل ساختمان=8872.22 KN

W=WD+20%WL=35916.04+0.2×8872.22=37690.5 KN

برای زلزلة وارده در جهت دیوار برشی:

با فرض اینکه ساختمان مورد نظر در تهران واقع است,

شتاب مبنای طرح=A=0.35g

ضریب اهمیت ساختمان(مسکونی)=I=1.0

ضریب رفتار ساختمان(دیوار برشی ویژه+قاب خمشی ویژه)=R=11

برای زمین نوع 2=T0=0.5 s

زمان تناوب اصلی ساختمان=T=0.05H3/4=0.05×(15.7)3/4=0.394 s

ضریب بازتاب ساختمان=B=2.5(T0/T)2/3=2.5×(0.5/0.394)2/3=2.93<2.5 => B=2.5

C=ABI/R=0.35×2.5×1.0/11=0.0795

پس در جهت دیوار برشی:V=CW=0.0795×37690.5=2998.1 KN

برای زلزلة وارده در جهت قاب خمشی :

با فرض اینکه ساختمان مورد نظر در تهران واقع است,

شتاب مبنای طرح=A=0.35g

ضریب اهمیت ساختمان(مسکونی)=I=1.0

ضریب رفتار ساختمان(قاب خمشی ویژه)=R=10

برای زمین نوع 2=T0=0.5 s

زمان تناوب اصلی ساختمان=T=0.07H3/4=0.07×(15.7)3/4=0.552 s

ضریب بازتاب ساختمان=B=2.5(T0/T)2/3=2.5×(0.5/0.552)2/3=2.34<2.5=> B=2.34

C=ABI/R=0.35×2.34×1.0/10=0.0819

پس در جهت قاب خمشی:V=CW=0.0819×37690.5=3087.0 KN

ملاحظه می شود که حداکثر نیروی ناشی از زلزله برابر 308.7 تن می باشد که از نیروی ناشی از باد بیشتر است, پس ساختمان برای نیروی جانبی زلزله طراحی و محاسبه می شود.

وزن مخصوص ظاهری به روش پیکنومتر

وزن مخصوص ظاهری به روش پیکنومتر

آزمایش شماره 6

ابزار و مواد مورد نیاز:

      ü        ترازو با دقت 1/0 گرم

      ü        سینی

      ü        حوله یا کاغذِ خشک کن

      ü        گرمخانه Oven

      ü        پیکنومتر

نحوه آزمایش: به مدت 24 مقداری مصالح را در آب غوطه ور می کنیم. پس از پایان مدت زمان 24 ساعت مصالح را از آب خارج می کنیم وسطح خارجی دانه ها را تک تک به وسیله حوله یا کاغذ خشک کن آنقدر خشک می کنیم  که سطح سنگدانه ها براق شوند. پس از خشک کردن آنها را وزن می کنیم و مصالح وزن شده را داخل پیکنومتر می ریزیم. سپس پیکنومتر را تا ارتفاع 1000 c.c. آب پر می کنیم و لوله را چند بار سر و ته می کنیم تا حبابهای هوای محبوس در زیر ذرات در اثر جابجایی خارج شده و به سطح آب بیایند سپس با افزودن مقداری آب حجم مجموعه را به 1000 c.c. می رسانیم.و لوله را وزن می کنیم. سپس لوله را خالی کرده و به اندازه 1000 c.c. آب به آن اضافه می کنیم حجم کل مجموعه را حساب می کنیم.حال وزن مخصوص مصالح مورد آزمایش را از رابطه زیر محاسبه می کنیم:

= وزن مخصوص ظاهری

وزن نمونه اشباع

                                                 

وزن مجموع پیکنومتروآب و مصالح -وزن پیکنومترپرازآب+ وزن نمونه اشباع با سطح خشک

                                               

کلیه نتایج و مشاهدات به صورت زیر می باشند :

نوع مصالح	وزن نمونه	وزن پیکنومتر+آب+مصالح	وزن پیکنومتر + آب	وزن ظاهری
نخودی	100	1700	1641	2.44
ماسه 0.06	200	1763	1635	2.77
بادامی	100	1653	1593.7	2.46

روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

در این سیستم بتنى درجا، به جاى تیر و ستون از دیوارها به عنوان عناصر باربر استفاده مى شود و سقف ها نیز به صورت دال بتنى درجا ساخته مى شود. با توجه به این نکته که تمامى دیوارهاى خارجى و داخلى به طور هم زمان اجرا مى شوند و به نحو مناسبى با کف و سقف درگیر مى شوند،

دیوارها و دال هاى بتنى کف به صورت یک مجموعه واحد در مقابل نیروهاى جانبى باد و زلزله عمل مى کنند. این سیستم از شالوده بتنى درجا، دیوارها و سقف هاى بتنى اجراشده در محل کارگاه، قاب ها یا پیش قاب هاى درها و پنجره ها که قبل از بتن ریزى در دیوارها نصب مى شود و مدارهاى تاسیسات مکانیکى و الکتریکى کار گذاشته شده در دیوار و سقف، تشکیل مى شود.

براى اجراى کلیه قسمت ها، قالب هاى یکپارچه فلزى که در آن تمام پیش بینى هاى لازم براى مسیرهاى توزیع تاسیسات، در و پنجره و غیره به عمل آمده است، طراحى و ساخته مى شود.

دیوارها و سقف ها به صورت هم زمان بتن ریزى مى شود و پس از برداشت قالب، ساختمان، آماده نصب سرویس ها و رنگ و شیشه است. به طور کلى تمام دیوارها، سقف ها و جداکننده ها از بتن مسلح است و پس از قالب بردارى از بتن هیچ گونه عملیات بنایى در آن صورت نمى گیرد. این سیستم همانند یک خط تولید کارخانه ا ى عمل مى کند، به این مفهوم که عملیات ساختمانى به بخش هاى

کوچکتر تقسیم مى شود و تا حد ممکن از مزایاى پیش ساختگى در این بخش ها بهره برده مى شود. به همین دلیل، تمامى اجزاى کار با دقت قابل پیش بینى و برنامه ریزى است. در این روش، مراحل مختلف عملیات ساخت هم چون آرماتوربندى، قالب بندى، بتن ریزى و غیره، به صورت متوالى انجام مى شود. به منظور هماهنگى هرچه بیشتر براى افزایش سرعت عملیات، تا حد ممکن بخش هایى از کار به صورت پیش ساخته در کارگاه هاى جداگانه، تهیه و با انتقال به محل کارگاه در موقعیت خود

قرار مى گیرد. این عمل سبب مى شود تا حد امکان از تداخل عملیاتى جلوگیرى و پیش نیازهاى مراحل اجرایى رعایت شود. سرعت عملیات اجرایى را مى توان متناسب با اهداف پروژه، با اضافه کردن تعداد قالب ها و نفرات آموزش دیده افزایش داد.

به طور کلى یکپارچه بودن سیستم سازه ا ى، اقتصادى بودن در ساخت پرو ژه هاى میان مرتبه، کنترل کیفیت مناسب در محل کارگاه، تعبیه سیستم تاسیسات مکانیکى و برقى درحین اجراى سازه و تسریع در عملیات اجرایى نسبت به روش هاى اجراى متداول، از برترى هاى این سیستم به شمار مى رود. در عین حال نیاز به تجهیزات خاص و سنگین کارگاهى، محدود بودن دامنه فعالیت کارخانه به دلیل سنگینى قطعات، هزینه قابل ملاحظه اولیه در تولید قطعات قالب، زمان نسبتا قابل ملاحظه براى عمل آورى بتن و باز کردن قالب ها، نیاز به آموزش خاص پرسنل اجرایى و محدود بودن به سیستم هاى دیوارى و سقفى را مى توان از محدودیت هاى سیستم برشمرد. این روش اجرا در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابى قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز است.

الزامات روش اجراى سازه هاى بتنى سقف و دیوار با قالب یکپارچه

 -1 تمهیدات لازم جهت اجراى بتن ریزى یکپارچه دیوارها و سقف ها به عمل آید.

 -2 رعایت کلیه مباحث مقررات ملى ساختمان به ویژه موضوعات مربوط به پایدارى ساختمان در برابر نیروهاى وارده، صرفه جویى در مصرف انرژى، مقاومت در برابر حریق و صدابندى ساختمان براى سازه هاى حاصل از این روش اجرایى ضرورى است.

دریچه

مقدمه :

 هدف از این آزمایش بررسی تاثیرات دریچه بر روی دبی و همچنین ایجاد پرش هیدرولیکی پس از دریچه می باشد

شرح آزمایش:

در این آزمایش ابتدا جریان را با دبی ثابت در کانال برقرار می کنیم و سپس دریچه أی را در مسیر جریان قرار می دهیم و با تغییر ارتفاع دریچه، مقدار ارتفاع دو پیزومتر نصب شده برروی کانال      ( H1و H2 ) را می خوانیم و سپس بوسیله نمودار ارتفاع بر حسب دبی موجود در جزوه و به کمک اختلاف ارتفاع دو پیزومتر مقدار دبی عملی را بدست می آوریم. همچنین با اندازه گیریa و E و B عرض کانال و با استفاده از فرمول                                                                                             مقدار دبی تئوری را محاسبه می کنیم و  با داشتن دبی عملی و دبی تئوری و به وسیله فرمول زیر  مقدار   ضریب تخلیه C را محاسبه می کنیم.

 

در ادامه آزمایش با تغییر دادن ارتفاع دریچه از کف کانال یک پرش هیدرولیکی ایجاد کرده و برای این پرش هیدرولیکی مقادیر قبلی را محاسبه کرده و علاوه برآن افت انرژی در دو سمت پرش هیدرولیکی را برای این حالت محاسبه می‌کنیم.

نتایج حاصل از آزمایش :

		H2 (mm)	H1 (mm)	a (cm)	E (mm)	Test No
0.000543	0.00024	276	261	0.9	78.8	1
0.000923	0.00005	262	259	1.5	84.7	2
0.001246	0.00006	254	260	2	89.2	3
0.001486	0.00018	250	261	2.4	90.2	4
0.001746	0.0002	248	260	2.8	93.4	5
		Y (mm)		X (mm)
		11.2		0
		13.1		60
3.9		13.9		100
		24.2		110
		28.4		120
		29.9		130
		30.2		140
1.8		28.6		220

E (cm)		Y (mm)
5.29	3.9	13.9
4.66	1.8	28.6

نقطه قبل از پرش :

جریان زیر بحرانی

نقطه بعد از پرش :

جریان فوق بحرانی

آزمایش هفتم : نوع جریان

در جریان یکنواخت رابطه زیر بر قرار است :

در طبیعت چنین جریانی وجود ندارد .

در جریانهای غیر یکنواخت رابطه زیر بر قرار است :

در جریانهای دائمی داریم :

در جریانهای غیر دائمی داریم :

نتایج آزمایش :

عرض کانال = 5.4 cm

لزجت آب در دمای آزمایشگاه :

ضریب زبری نیز معادل 0.008 با توجه به جنس جداره فرض شده است .

محاسبه Re   :

جریان انتقالی

محاسبه Fr :

فوق بحرانی

فوق بحرانی

محاسبه شیب کانال :

فرمول مانینگ :

تست شماره 2 :

محاسبه Re

محاسبه Fr

محاسبه شیب کانال

تست شماره 3 :

محاسبه Re

محاسبه Fr

محاسبه شیب

در تمامی آزمایشات دبی در طول زمان و در طول کانال ثابت است . همچنین ارتفاع در طول کانال به تدریج کم می شود . با توجه به توضیحات داده شده در هر سه آزمایش روابط زیر بر قرار است و جریان از نوع دائمی غیر یکنواخت و متغیر تدریجی می باشد . با توجه به نتایج جریان همواره فوق بحرانی و عدد رینولدز در تمام آزمایشات در محدوده انتقالی قرار دارد .

شیب طولی کانال	Fr2	Fr1	Re	Test No
3%	1.56	1.28	6689	1
27 %	2.4	3.18	6347	2
60 %	4	3	6314	3

اجرای سازه های عظیم

    در اجرای سازه های عظیم علاوه بر مسائل مختلفی که در محاسبات و طراحی انها مطرح است, تکنولوزی ساخت نیز مسئله مهمی است که میتواند بر تمام طرح تاثیرات زیادی داشته باشد. سازه های بتن آرمه نیز از این مسئله مستثنی نیستند  در سالیان متمادی روشهای جدید و موثری برای تسهیل در قالب بندی بتن به وجود آمده است. یکی از این روشها استفاده از قالبهای لغزنده (Slip From) است  که بیشتر برای اجرای سازه های مرتفع مورد استفاده قرار می گیرد .

     استفاده از قالب لغزان با هدف انجام دادن همزمان عملیات قالب بندی آرماتوربندی و بتن ریزی و نیز کوتاه کردن زمان اجرای سازه بتن آرمه در اجرای سازه های غیر مدور است. تجربه نشان داده است که استفاده از این قالبها موثرترین روش اجراتی سازه های بتنی مرتفع با مقطع و ضخامت دایره متغیر همانند برجهای تلویزیونی, سیلوها, برجهای خنک کننده و ... می باشد. این قالبها در دو نوع افقی و قائم وجود دارند. که نوع افقی بیشتر در احداث ابنیه و تاسیسات رله که مقطع ثابتی دارند بکار می رود. در این مقاله انواع قالب قائم لغزنده که کاراتی بیشتر و فن آوری پیچیده تری دارند بررسی می شود.

    استفاده از قالب لغزان برای اجرای سیلوها سالهاست که در ایران رواج داشته اما استفاده گسترده از آن در اجرای سازه های غیرمدور تنها در سالهای اخیر بیشتر شده است.

    این روش اجراتی ابتدا در آمریکا ابداع شد و سپس به اروپا راه یافت. اساس کار آن به این صورت است که قالبی با ارتفاع حدودا یک متر در فواصل زمانی متناوب باذ کشیده می شود و ضمن بالا کشیدن قالب عملیات بتن ریزی آرماتوربندی نیز ادامه دارد و هیچگاه بدن قالب از بتن جدا نمی شود. قالب لغزنده از قطعاتی مانند میل جکها, جکها, پاکردها, سازه تلسکوپی,پمپ هیدرولیک, پشت بند افقی, یوک, داربست, آویز, وینچ و ... تشکیل شده است. راهبری قالب لغزان نیازمند بررسی های زیادی از جمله تعیین سرعت حرکت قالبها, اجرای بازشوها, جلوگیری از انبساط بیش از حد بتن و جلوکیری از یخ زدن بتن در زمستان می باشد که هر یک در کیفیت کار بتن ریزی تاثیری بسزا دارد.

    در این روش سرعت اجرای سازه ها بسیار بالاست و ساختمانهای بلندتر از 20متر کاملا اقتصادی است. سازه اجرا شده کاملا یکپارچه و عاری از وجود درزهای افقی و مودی است و در صورت دقت در اجرا نمای بتن کاملا خوب و قابل قبول خواهد بود. در مقابل قیمت این نوع قالبها درانتر و نیروی متخصص بیشتری نسبت به روش کلاسیک نیازمند است.

1- اجزای تشکیل دهنده قالب لغزان:

     عملکرد قالب لغزان, بستگی به عملکرد مناسب قطعات تشکیل دهنده آن دارد.

1- 1- جکهای قالب لغزنده:

     قالب لغزنده  عمودی توسط یک سری جک (معمولا هیدرولیکی) به بالا کشیده  می شود. این جک ها بر روی میل جک حرکت کرد و به سمت بالا می روند. نحوه حرکت جک ها روی میل جک بسیار شبیه به نحوه بالا رفتن شخص از درخت می باشد.

انواع جک ها عبارتند از:

     جکهای دستی, برقی, باید و هیدرولیکی. د حال حاضر استفاده از انواع دستی, برقی و بادی چندان مرسوم نیست و بیشتر از جک های هیدرولیکی استفاده می شود که به یکی از دو نوع فک دندانه ای یا فک ساچمه ای مجهز می باشد. تفاوت این دو نوع بیشتر در نحوه درگیری فک با میل جک است.

خصوصیات فک دندانه ای

الف) درگیری فک با میل جک بسیار خوب است.

ب) استهلاک فک دندانه ای زیاد است.

ج) تیز کردن ک ها نیاز به سنگ کاری دارد.

د) قیمت فک ها گران است.

ه) حساسیت زادی به نوع میل جک ندارد.

خصوصیات فک ساچمه ای

الف) درگیری فک با میل جک از نوع دندانه ای ضعیف تر است.

ب) استهلاک ساچمه ها کم است.

ج ) هیچ نیازی به تیز کردن ندارند.

د) ساچمه ها قیمت چندانی ندارند.

ه) به کیفیت میل جک حساس است.

2- 1- میل جک:

     میل جک ها میله ای فوذدی صافی هستند که جک ها بر روی آنها سوار می شود و در واقع این ج ها هستند که نهایتـآ تمام بار وارد بر سیستم قالب بندی را تحمل می کنند. این میله ها در پایین به  بتن سخت شده تکیه دارند و همانند ستونی بارای وارده را به پایین منتقل می کنند. بسته به این که جک مورد استفاده از چه نوعی باشد باید به مشخصات فنی ارائه شده از طرف تولید کننده جک مراجعه شده و دقیقآ میل جک مربوطه تهیه شود.

      فکهای ساچمه ای به کیفیت میل جک حساس تر هستند. باید میل جک آنها کاملا گرد بوده و از جنس سخت و محم باشد تا ساچمه ها روی آن نلغزند. در مقابل هنگامی که از جک های فک دندانه ای استفاده می شود باید جنس میل جک نرم باشد تا فک ها را از بین نبرد. میل جکها درست در وسط قالب و در قسمتی که بتن تر وجود دارد, د داخل یک لوله توخالی گالوانیزه به نام غلاف جای می گیرند تا بدین ترتیب از تماس بتن تازه با میل جک ممانعت به عمل آید و در پایان کار بتوان میل جک ها را از محل خود خارج کرد. غلاف میل جک نیز همراه سیستم قالب لغزان بالا می رود.

3- 1- دستگاه قدرت هیدرولیکی:

     در عملیات قالب لغزنده نیروی لازم برای کارکرد جکها توسط دستگاه قدرت هیدرولیکی (پمپ هیدرولیک) تامین می شود.

     این دستگاه روغن را با فشار زیاد به سمت جک ها روانه می کند و جک ها در اثر فشار روغن شروع به بالا رفتن از میل جک ها می کنند . دستگاه قدرت در سیستم قالب لغزنده داتمآ روشن نمی باشد, بلکه در فواصل زمانی معین دستگاه را روشن می کنند و در نتیجه قالب به اندازه یک کورس جک بالا کشیده می شود و سپس دستگاه را تا فاصله زمانی بعدی خاموش می کنند.

4- 1-  یوک:

     در قالب بندی معمول تحمل فشار جانبی بتن بر عهده تنگهایی است که دو قالب رو به رو به یکدیگر متصل می نمایند. امکان نصب تنگ د قالب لغزنده وجود ندارد, در نتیجه قطعه دیگری به نام یوک روی قالب نصب می شود که دو وظیفه اصی را برعهده دارد:

الف – نگهداری قالب و ممانت از باز شدن  و گسیختگی آن در اثر فشار جانبی بتن تازه.

ب – انتقال کلیه بارها از قالبها, سوها و داربست ها به جک ها

    یوک از جنس چوب یا فلز ساخته می شود. اکثر یوکهای فعلی فلزی هستند. محل نصب یوکهای در پلان سازه بایستی به دقت انتخاب شود. توزیع یوک ها در پلان سازه باید تا حد امکان متقارن باشد. فاصله بین یوکها بر مبنای نوع آرماتوربندی, محل اجرای قطعات مدفون و دریچه های خالی و همچنین نو بارگذاری تعیین می شود که نیازمند دقت فراوان در طراحی و اجراست.

5- 1- پشت بند افقی:

     پشت بند افقی, یکی دیگر از قطعات اصلی سیستم قالب لغزنده است که از جنس چوب, فلز و یا تلفیقی از هر دو ساخته می شود.

     محاسبه مقطع این پشت بندها برمبنای فشار جانبی وارد بر سطح قالب و همچنینی فواصل یوکها از یکدیگر است. پشت بند باید در جهت افقی به اندازه کافی سخت بوده و علاوه بر این در جهت قاتم نیز مقاوم باشد تا بتوان وزن قالبها و نیز اصطکاک بین قالب و بتن تازه را تحمل کند و بار را به قالب جکها انتقال دهد.

6- 1- رویه قالب :

     در گذشته ارتفاع رویه قالب لغزنده حدود 180 سانتیمتر بوده ولی امروزه ارتفاع قالب را بین 90 الی 120 سانتی متر در نظر می گیرند. زمانی که بتن ریزی در هوای سرد انجام می شود و یا سرعت قالب زیاد باشد. باید ارتفاع قالب را 120 سانتی متر در نظر گرفت. قالبهای مورد استفاده می تواند از جنس چوب و یا ورقهای فوذی (پانل) باشد. در صورتی که رویه قالب چوبی باشد باید از نوع مقاوم و ضد آب استفاده شود. بهترین نوع تخته لایه را فنلاندی ها با ساتفاده از چوب درختی بنام غان تولید می کنند . یکی از مشکلات ساتفاده از تخته, هم کشیدگی و واشیدگی آن در اثر تغییرات رطوبت است. اگر رویه قالب لغزنده از جنس تخته باشد به دلیل تماس داتمی رویه قالب با رطوبت, تخته ها را باید اشتباع نمود.

     در نصب تخته های رویه قالب بایستی دقت نمود که ابعاد سازه به دقت رعایت شود. همچنین پشت بندهای افقی قالب باید دقیق نصب شده و دارای تلرانس معقولی باشند.

7- 1- پاگردهای داخلی و خارجی :

     کلیه رفت و آمدها و عملیات بتن ریزی و آرماتور بندی و .... بر روی پاگردها انجام می شود معمولا پاگرد داخلی برای عملیات بتن ریزی و آرماتوربندی و پاگرد خارجی برای عملیات کنترل قالب در نظر گرفته می شود.

      این سکوها معمولا به دلیل وزن کمتر از چوب ساخته می شوند. مسیر قرار دادن تخته ها باید به سمت قالب باشد تا هنگام ریختن بتن از روی پادرها به داخل قالب مانعی برای بیل کارگر ایجاد نکند. پهنای پاگردها باید به اندازه کافی باشد تا تسهیلات لازم را فراهم آورد.

      روی پاگردها بایستی دریچه های لازم برای عبور به طبقه پایین و داربست آویز وجود داشته باشد. در بعضی از مواقع مانند اجرای ساختمانهای چند طبقه, کف پاگردها به عنوان قالب سقف در نظر گرفته می شوند. در چنین مواردی که پاگردها وظیفه مهمتری را برعهده دارند, بایستی کلیه پیش بینی های لازم را انجام داد. به عنوان مثال اگر سقف ساختمان مورد نظر دارای تیرهاتی است که ارتفاع جان آنها از ضخامت سقف بیشتر است, باید کف پاگرها مانند قالب سقف طراحی و ساخته شوند. در بعضی از موارد پاگرها در دو طبقه اجرا می شوند که آرماتورهای عمودی از طبقه بالاتی اجرا می شوند. این پاگردها همچنین به عنوان محلی برای انبار موقت لوازم ساختمانی مورد نیاز می باشد.

8 - 1-  داربست آویز:

     به منظور انجام عملیاتهای کیورینگ بتن, داربست آویز را به قالب لغزنده متصل می کنند. عملیات کیورینگ به وسیله آب پاش و یا پاشیدن محلول های شیمیاتی مخصوص انجام می پذیرد. داربست آویز از یوکها و یا از پشت بندهای افقی آویزان می شود. پهنای داربست آویز 90-60 سانتیمتر است. داربست آویز باید با سطح بتن کمی فاصله داشته باشد تا بتن خراب نشود. همچنین دارای تخته شیرازه و ان پناه باش و در مقابل بار ناشی از باد مقاومت کافی داشته باشد. ارتفاع آن نیز تا زیر قالب چندان باشد که کاردران مستقر در روی داربست بتوانند به سادگی بتن خارج شده از زیر قالب را تعمیر و یا آب پاشی نمایند. معمولا داربست آویز 180 سانتیمتر پایین تر از قالب نصب می شود. در مواردی که بتن ریزی در هوای سرد انجام می شود, یک پوشش کامل صلب در اطراف داربست آویز به منظور محافظت بتن نصب می شود. علاوه بر موارد بالا از داربست آویز به منظور خارج کردن قطعات مدفون و یا نصب فریمهای لزی به بدنه سازه استفاده میکنند.

9- 1- مهاربندی:

     مهاربندی یکی از مهمترین قسمتهای کار قالب لغزان است. اگر مهاربندی قالب کافی نباشند, در جریان بالا کشیدن قالب, در اثر عوامل مختلف, پلاسن سازه از شکل اولیه خود خارج شده و مشکلات زیادی به وجود می آورد.

     مهاربندی قالب به چند طریق انجام می شود:

الف) توسط خرپاها و یا تیرهای خمشی زیر پاگردها

ب ) توسط صلب نمودن کنج های سازه قالب

ج ) توسط مهار

10- 1- سازه متحرک تلسکوپی و جکهای افقی:

     در ابتدا قالب لغزان برای اجرای سازه هایی مورد استفاده قرار می گرفت که پلان آنها در طول ارتفاع ثابت بود. از آنجا که طراحان سازه های مرتفع سعی دارند به منظور ایجد پایداری بهتر و کاهش میزان ممان وازگونی, این نوع سازه ها را با مقعی متغیر اراته دهند. لدا روش قالب لغزان باید قابلیت اجرای این گونه سازه ها را داشته باش. به کمک سازه متحرک تلسکوپی و چک های افقی می توان قطر سیستم و در نتیجه قطر پلان سازه را تغییر داد. این سازه ها معمولا در قسمت خارجی سکوی کار نصب شده و سپس به قاب جکها متصل می گردد. بدین منظور یک سری جک, شیب قالب داخلی و یک سری جک, موقعیت و شیب خارجی را نسبت به قالب داخلی تعیین می کنند تغییرات در ضخامت و قطر سازه ها بطور پیوسته در هنگام لغزیدن قالب صورت می گیرد.

11- 1- جرثقیل پرچی:

      در سیستم قالب لغزان معمولا از یک جرثقیل برجی واقع در مرکز سازه استفاده می شود. عملیات انتقال آرماتور, نصب و پیاده کردن قالبها و تجهیزات مربوطه و دیگر کارهای تکمیلی توسط این جرثقیل انجام می گیرد.

12- 1- وینچ:

      در سیستم قالب لغزان انتقال بتن در ارتفاعات پایین بوسیله پبپ و در ارتفاعات باذتر بوسیله وینچ انجام می گیرد. بطور کلی روش دوم متداولتر است.

2- تمهیدات خاص قبل از شروع به کار قالب لغزان:

1- 2- لوله کشی آب :

     در عملیات قالب لغزان بتن تازه ریخته شده به سرت از زیر قالب خارج شده و در معرض هوای محیط قرار می گیرد

برای عمل آوردن بتن به آب نیاز است علاوه بر آن شستشوی پاگردها ، خیس کردن تخته های قالب وشستن روی بتن کهنه هنگامی که می خواهند مجدداً بتن ریزی کنند . به آب نیاز است بهتر است یک منبع آب در بالای قالب روی پاگردها نصب شود . از زیر منبع لوله های آب به تمام نقاط قالب کشیده می شوند . بطوری که در داخل آویزهای داخلی وخارجی آب به راحتی در دسترس خواهد بود .

2- سیم کشی قالب :

بطور کلی در روی یک قالب لغزنده نیاز به تابلوی برق اصلی واحتمالاً تعدادی تابلوی فرعی است . تابلو باید خروجی های لازم برای موارد زیر راداشته باشد :

1. چراغ داخل کندوها

2. چراغ های آویزهای خارجی

3. نوافکنهای بالا قالب

4. برق مورد نیاز دستگاه قدرت هیدرولیکی ویبراتور برقی

5. برق مورد نیاز پمپ آب ( چنانچه پمپ روی قالب باشد )

6. برق مورد نیاز وینچها (در صورت وجود )

7. پریز برای جوشکاری

8. بلند گو

3-2  شیب قالب :

به منظور کاهش اصطکاک بین قالب وبتن ، معمولاً شیب مختصری به قالب می دهند در نتیجه ایجاد این شیب در روی قالب ، دهانه قالب در بالا از ضخامت بتن بیشتر می باشد . عدد نهائی ضخامت در جائی از قالب شکل می گیرد که از لحاظ زمانی ، با توجه به سرعت بالا رفتن قالب ، بتن گیرش اولیه خود را انجام می دهد . ذکر این نکته در اینجا لازم به نظر می رسد که در زمان قطع بتن ریزی ، شیب قالب باعث ایجاد پله ناموزونی در سطح بتن می شود . زیرا بعد از قطع بتن ریزی قالب به اندازه ی از روی بتن بالا کشیده می شود که میزان درگیری آن با بتن بسیار کم باشدوبه همین دلیل در کارهائی که از لحاظ معماری کیفیت مسطح بتن دارای اهمیت خاصی باشد از اجرای شیب بر روی قالب صرف نظر می کنند .

4-2  بارگذاری :

مسائل مربوط به اجرای قالب لغزنده در اصل همان مسائلی هستند که با کمی تغییر در قالب  معمولی هم مطرح می باشند . بنابراین طراحی قالب لغزنده باید قبلاً نکات مربوط به قالب بندی معمولی را بداند ودر کنار آن مسائل مربوط به قالب لغزنده را در نظر بگیرد بطور کلی قالب لغزنده در معرض بارهای مرده مانند وزن پاگردها ، وزن آویز ، لوازم مربوط به قالب لغزنده مانند یوکها ، پمپ وخود قالب و... هم چنین بارهای زنده مانند بارهای زنده روی پاگردها ، نیروی اصطکاک بین قالب وبتن ، فشار جانبی بتن ، نیروی باد و... می باشد .

3- بالاکشیدن قالب وسرعت اجرای عملیات :

     طراحی قالب لغزان بایستی بر اساس وزن قالب, تجهیزات, مصالح و نیروی انسانی مستقر بر روی قالب تعیین شود. در قالب های مدور سیلوها از کابل های خورشیدی و در قالب های غیر مدور از خرپاهای مستقیم و مورب که پایداری سازه را حفظ کرده و از تغییر شکل های آن جلوکیری کنند استفاده کرد. در انتخاب نوع جک ها بایستی کاملا دقت داشت که معمولا جک های سوئدی کیفیت مناسبت تری دارند. سرعت حرکت قالب لغزان تابع کارآیی بتن مصرفی و زمان گیرش آن و زمان نصب آرماتور و ... سرعت حرکت قالب لغزان معمولا بین 3 تا 6 متر در شبانه روز متغیر است.

سرعت متوسط حرکت قالب بیش از هر عامل دیگری بستگی به سرعت گیرش بتن دارد که این خود بادرجه حرارت بتن سازی ودرجه حرارت محیط قالب ارتباط دارد . همچنین ممکن است به عوامل دیگر به غیر از سرعت گیرش سیمان مانند سرعت آرماتوربندی ویا پیش بینی محلهائی که باید خالی بمانند . بستگی داشته باشد در چنین مواردی حتی ممکن است به کارگیری مواد کندگیر کننده سیمان ضرورت داشته باشد .

حداقل شرایط لازم برای بتنی که از زیر قالب خارج شده ودر معرض محیط قرار می گیرد این است که بتواند وزن خود سربار ناشی از وزن بتن درون قالب واثر تخریبی ویبراسیون را تحمل نموده ودر مقابل این بارها تغییر شکل بیش از اندازه نداشته باشد .

همانطور که سرعت بیش از حد قالب ایجاد اشکال می کند در مقابل سرعت کم قالب نیز باعث خواهد شد مه بتن قدری سفت شود که نیروی اصطکاک بین بتن وقالب از مقاومت کششی بتن بیشتر شده ودر نتیجه ترک بخورد .

5- تنظیم قالب لغزنده  : 

نحوه حرکت قالب لغزنده شباهت زیادی به حرکت اتومبیل در جاده دارد . اپراتور قالب لغزنده درست مانند راننده اتومبیل همواره مترصد است که قالب از مسیر اصلی خود منحرف نشود . او موظف است که هر دو ساعت یکبار حرکت قالب را دقیقاً کنترل کند . وبه محض اینکه اندکی از مسیر خود منحرف شد . دستگاه را در خلاف جهت انحراف برگردانده وبه مسیر اصلی خود هدایت کند . هرچه بدنه سازی ای که توسط قالب لغزنده اجرا می شود کوچکتر بوده وسازه مرتفع تر باشد . آمادگی بیشتری برای انحراف از مسیر اصلی دارد قالب به علل متفاوتی ممکن است از مسیر اصلی خود منحرف شود که عمده ترین آنها عبارتند از :

الف – هماهنگ نبودن عملکرد جک ها

ب- اعمال بارگذاری نامتقارن بر روی قالب جکها به دلائل مختلفی مانند :  مساوی نبودن کورس جک ها ولیز خوردن جک ها روی میل ها میل جک و...  که ممکن است باعث انحراف  قالب شوند .

همچنین در صورت عدم رعایت مسائل بارگذاری وباربرداری در حین کار ممکن است قالب منحرف شود بدین منظور لازم است در مورد دپوی آرماتورها ومیل جک ها بر روی سکوی کار ، حمل وسایل جوشکاری وتجمع کارگران در هنگام توزیع غذا یا تعویض شیفت کاری ، وقت لازم مبذول داشته شود وبتن ریزی قالب ها نیز به صورت متقارن انجام گیرد .

وسایل و روش های مختلفی برای اطلاع از انحراف  قالب واندازه گیری آن به کار می روند که عبارتند از : شیلنگ تراز ، مترکشی ، اندازه زدن روی میل جک ها ، شاغول ها ، دوربین های اپتیکی و دوربین های لیزری

در صورتی که قالب از حالت تراز خارج شود می توان  با کم کردن سرعت جکهایی که جلو افتاده اند وافزایش سرعت جکهائی که عملکرد مناسبی نداشته اند مشکل را برطرف نمود .

6- مزایا ومعایب استفاده از قالب لغزان در مقایسه با روش سنتی ونتیجه گیری کلی :

در مورد مزایا ومعایب استفاده از قالب لغزان مباحث مختلفی وجود دارد . عده ای بطور کلی استفاده از قالب لغزان را مردود می دانند وادعا دارند که نیروی اصطکاک ایجادشده ، بین سطح قالب وبتن می تواند از مقاومت کششی بتن تازه ریخته شده بیشتر باشد ودر نتیجه سطح بتن ترک خورده وباعث کاهش میزان دوام ومقاومت فشاری بتن شود . از طرفی طرفداران قالب لغزان ادعا دارند که فقط در زمانی که بتن بیش از حد در داخل قالب بماند وسفت شود چنین شرایطی اتفاق می افتد .

افزودنی های بتن به افزایش کیفیت کار قالب لغزان کمک شایانی نموده اند . استفاده از میکروسیلیکاها ، روان کننده ها ودیرگیرکننده ها باعث شده است که بتوان حتی با شن وماسه شکسته نیز بتن های خوبی با این روش ارائه داد .

قبل از انجام بتن ریزی بایستی مدار کنترل شود. به منظور تنظیم و حفظ ضخامت بتن پوششی روی میلگردها می توان از قطعات ورق فولادی یا میلکرد ه روی لبه فوقانی نصب می گردند کمک گرفت.

    بتن پس از رسیدن به روی پلاتفرم بایستی در لایه های به ضخامت 15 تا 20 سانتی متر و به صورت متقارن در قالب ریخته شود و به همان ترتیب که ریخته می شود, در اطراف میلگردها داده شده و لرزانده شود.

     نکته بسیار مهمی که در ویبره زدن بتن وجود دارد اینکه حت المقدور نبایستی ویبره را با آرماتورها تماس داد زیرا به دلیل پیوسته بودن بتن ریزی در قالب لغزان در صورت برخورد ویبراتور با میلکردها, اتصال و چسبندگی بین میلگرد و بتن ریخته شده در چند ساعت قبل که برای مثال در ارتفاع یک متر پاتیین تر از سطح قالب قرار دارد و گیرش اولیه آن انجام گرفته است, از بین خواهد رفت و بین آرماتور و بتن اتصالی وجود نخواهد داشت.

     چس ا. اتمام بتن ریزی در یک لایه در تمام محیط مقطع ساز می توان بتن ریزی ایه بعدی را شروع کرد. سطح فوقانی بتن همواره بایستی حداقل 5 سانتی متر از لبه فوقانی قالب چایین تر باشد تا بتوان تمام حجم بتن را متراکم کرد. قطر ویبراتور بایستی متناسب با ضخامت جدار بوده و به هیچ وجه از یک پنجم ضخامت جداره بیشتر نباشد.

مزایای استفاده از قالب لغزنده عمودی را می توان به شرح زیر برشمرد :

1. سرعت اجرای سازه بسیار بالاست

2. اقتصادی است

3. سازه اجرا شده کاملا یکپارچه بوده وعاری از وجود درزهای ساختمانی عمودی وافقی است .

4. در صورت دقت در اجرای عملیات ، نمای بتن بسیار خوب وقابل قبول خواهد بود .

5. نیازی به اجرای داربست نما به روش کلاسیک نیست .

6. امکان پیش ساخته کردن قطعات قالب در کارخانه وجود دارد ولذا عملیات آهنگری وتجاری در کارگاه به حداقل می رسد .

7. امکان بالا کشیدن خر پاهای سقف و... همزمان با اجرای قالب لغزان وجود دارد .

معایب استفاده از قالب های عمودی را می توان به شرح زیر برشمرد .

1. قیمت اولیه گران تر است

2. اجرای بازشوها وبرآمدگی ها وهمچنین آرماتورهای انتظار مشکل است

3. تدارکات اجرائی مشکل است زیرا قالب لغزنده معمولا 24 ساعت وبه صورت 3 شیفت اجراء می شود .

4.  در گرما وسرمای شدید اجرای این روش نسبت به روش های دیگر مشکلات بیشتری را به همراه دارد .

هیدروفرز وعملکرد آن :

هیدروفرز مونتاژ شده روی یک جرثقیل چرخ زنجیری سنگین که دستگاه مولد نیروی هیدرولیکی را حمل می کند نصب می شود نیروی هیدرولیکی  به سه موتور پایین رونده که دو تای آنها استوانه های برنده را چرخانده وسومی پمپ چرخشی را به حرکت در می آورد فرستاده می شود .

سیستم هیدرولیکی به نحوی طراحی شده است که استوانه های برنده را با نیروی برنده زیاد وبا سرعت چرخشی کم بچرخاند .

قاب راهنما از قلاب جرثقیل آویزان شده ودرون آن سیلندر هیدرولیکی وجود دارد که می تواند نیروی مناسب افزایشی یا ثابت را در انتهای قاب راهنما روی استوانه های برنده جهت حفاری تامین کند ( این نیرو در هیدروفرز HF4000  به 25 تن ودر هیدروفرز HF12000  به 60 تن می رسد )

سیستم حفاری هیدروفرز طوری طراحی شده است که دستگاه را قادر به حفاری دیوارهای پرده ای با جنس های مختلف از خاک ، از ( لجن ، ماسه ، شن ، سنگ فرش با ضخامت 10 سانتی متر )  تا سخره سخت ( با مقاومت فشاری 50 تا 100 مگا پاسکال) می کند .

از مهمترین مزایای هیدروفرز حذف ضربه هنگام حفاری ضربه و ویبره کاربرد دستگاه را برای سایت های اورانیومی بسیار مناسب می سازد . گرانی حفاری توسط هیدروفرز نسبت به سیستم سنتی بسیار کم می باشد (کمتر از 10%) ونیاز به اصلاح بسیار کم حدود 2/0 درصد در صورت نیاز ) دارد .

تجهیزات استاندارد هیدروفرز برای عرض های مختلف دیوار در عمق نرمال کمتر از 60 متر به کار می رود . مدل های ویژه ای برای دسترسی به اعماق بیشتر از 150 متر طراحی شده است .

حفاری مقاطع به صورت چهارگوش نیاز استفاده از هیدروفرز وتکنیک های حفاری مشابه را ضروری می سازد .

ترکیب ویژه ای از ابزار برنده این توانایی را به دستگاه می دهد که ضخامتی از بتن پانل را که به تازگی ( به ضخامت چند سانتی متر ) ریخته شده است را حفاری کند . از این رو نیاز به استفاده از لاستیک آببند بین دو پانل از بین می رود . همچنین این امر این امکان را به وجود می آورد که اجزا مختلف پانل  با مقاطع مختلف هندسی ترکیب شود .

 

مزیت دیگر این سیستم حفاری این است که گل حفاری بطور پیوسته سرند وشن آن مصالح حفاری جدا می شود . از این رو بلافاصله بعد از رسیدن به عمق مورد نظر آرماتور گذاری وبتن ریزی می تواند انجام شود .

راندمان ونرخ حفاری هیدروفرز نسبت عکس با سختی خاک دارد . از 20 متر مکعب بر ساعت در نوعی از خاک چسبنده تا 1 متر مکعب برساعت در نوعی از سنگ آهک سخت متغیر است .

نحوه ومراحل اجرای حفاری وساخت پانل :

نحوه ومراحل حفاری وبتن ریزی وساخت یک پانل هیدروفرزی (شکل شماره 2) به شرح زیر است  :

1. حفاری ترانشه استقرار قاب هیروفرز

2. شروع حفاری اولین بخش از پانل اولیه

3. حفاری دومین بخش از پانل اولیه

4. اتمام حفاری سومین بخش از پانل اولیه

5.  بتن ریزی پانل اولیه

6. ساخت پانل های اولیه دیگر

7.  حفاری اولین پانل ثانویه ما بین دو اولیه

8.  بتن ریزی پانل ثانویه

شکل شماره 2 :  نحوه ومراحل حفاری وبتن ریزی وساخت بک پانل هیدروفرزی قسمت های اساسی هیدروفرز 

قسمت های اساسی هیدروفرز مطابق شکل روبرو به شرح زیر است  :

1. استوانه های برنده

2.  پمپ

3. قاب هیدروفرز 

4. جرثقیل

5. قسمت مولد نیرو

6. واحد سرند وجدا کننده ماسه

7. لوله (شیلنگ ) برگشت گل حفاری

8. قرقره هدایت لواه گل حفاری

9. سیستم برگشت لوله

10. سیلندر هیدرولیکی

11. پانل با گل بنتونیت

12. شیلنگ هیدرولیک

همه چیز درباره برج میلاد

برج میلاد شامل چهار بخش اصلی ، برج مخابراتی – تلویزیونی ، مرکز همایش های بین المللی ، هتل پنج ستاره بین المللی ومرکز تجارت جهانی است .

این برج با 435 متر ارتفاع پس از برج سی ان تورنتو کانادا با 3/533 متر ارتفاع ، برج مسکو با 3/533  متر ارتفاع وبرج شانگهای چین با 500 متر ارتفاع در مکان چهارم برج های مخابراتی جهان قرار دارد . این برج از پنچ قسمت اصلی شامل : شالوده ، ساختمان پای برج (لابی ) بدنه اصلی برج ، سازه رأس ودکل تشکیل شده است . ساختمان راس آن یکی از بزرگترین ساختمان های راس در برج های مخابراتی دنیاست .

مشخصات قسمت های مختلف برج :

قسمت اول ، شامل پی وسازه انتقالی است که زیر سطح زمین واز تراز 00/14 متر تا تراز 00/0 +  برج می شود . پی برج یک پی گسترده دایره ای شکل به قطر 66 متر وضخامت متوسط 4 متر است ودر محیط آن کابل های پس کشیدگی ، کار گذاشته شده است .

سازه انتقالی به ارتفاع 15 متر شکلی شبیه به هرم ناقص دارد وشامل یک هسته مرکزی توپر و8 دیوار مایل پشت بند دار است . به منظور تعیین رفتار پی وشناخت نیروها وتنش های موجود در آن ، ابزار دقیقی مانند تنش سنج وکرنش سنج در نقاط مختلف آن تعبیه شده است . حجم بتن ریزی پی سازه انتقالی تقریباً 21000  متر مکعب است .

قسمت دوم ساختمان پای برج است که 6 طبقه دارد وتا تراز 4/28+ متری ساخته می شود .

این ساختمان به طور عمده شامل فضاهای تاسیساتی ، اداری ، خدماتی ، هنری ، تفریحی ومراکز خرید است . ومساحت طبقات آن در مجموع  به حدود 15 هزار متر مربع می رسد .

قسمت سوم  : بدنه اصلی برج است که سازه ای از جنس بتن مسلح دارد واز تراز 00/0 + تا 315+ متر امتداد می یابد شکل کلی آن عبارت است از یک 8 ضلعی مرکزی به همراه تعدادی دیوار داخلی وچهار باله ذوزنقه ای شکل که به آن متصل می شود .

بزرگترین قطر بدنه در تراز 00/0 +  28 متر است که با افزایش ارتفاع به تدریج کاهش        می یابد . و در تراز 240 متر  به حدود 5/16 متر می رسد وتا تراز 302 متر امتداد می یابد .

در ضمن ضخامت دیوارها هم متغییر است وبا افزایش ارتفاع کاهش می یابد . در داخل سه حرفه بدنه اصلی برج 6 آسانسور 21 نفره با سرعت 7 متر در ثانیه نصب می شود . وحفره چهارم نیز به پله اضطراری اختصاص دارد وهمزمان با ساخت بدنه ، قطعات آن نیز نصب شده است . در بدنه اصلی برج علاوه بر آرماتور های A3  از آرماتورهای خاص نیز استفاده      می شود . این آرماتور های خاص با بست مکانیکی به هم متصل می شوند ودر چهار باله بدنه تا تراز 240 متری مورد استفاده قرار می گیرند .

عیار بتن مصرفی در بدنه برج 420 کیلوگرم  برمتر مکعب است ومقاومت 28 روزه آن 350 کیلوگرم بر سانتی متر مربع تعیین شده است .

سیمان مصرفی سیمان نوع II  ومواد افزودنی بتن شامل فوق روان کننده ، دیر گیر کننده و هوازاست . بتن مصرفی دری بچینگ های مجاور برج ساخته می شود وپس از آن که با میکسر به پای بدنه آورده شد در زمانی حدود 5 دقیقه توسط ویچ به محل تخلیه در بالای قالب حمل می شود . دو آزمایشگاه مستقل کیفیت مصالح وبتن را به طور مرتب بررسی کرده وگزارش می دهند .

بدنه اصلی برج با روش قالب لغزان اجرا می شود . این روش برای ساخت سازه های بلند بتنی بسیار مناسب است وسرعت اجرا را به حدود 4 متر در هر شبانه روز می رساند حرکت قالب وبه تبع آن آرماتور بندی – بتن ریزی ودیگر عملیات اجرایی به طور پیوسته است توقف جز در موارد از پیش طراحی شده ، امکان پذیر نیست  .

قالب لغزنده موجود در بدنه اصلی برج با توجه به پیچیدگی های خاص آن طراحی وپس از ساخت بعضی قطعات آن در داخل کشور در پاییز سال 1377  نصب شد . مجموعه قالب از سه عرشه کاری تشکیل شده است . عرشه فوقانی که بتن ریزی وهدایت قالب در آن انجام می شود عرشه میانی که مخصوص آرماتور بندی وویبره زدن بتن است . وعرشه آویزان که نگهداری ، عمل آوری وترمیم احتمالی بتن در آن صورت می گیرد .

بدنه اصلی برج از تراز 00/0 + تا 315 +  متر طی 9 مرحله کاری انجام شد وتمام حجم بتن ریزی آن حدود 31000 متر مکعب است .

منابع  وماخذ  :

 1.   WWW.mahabghodss.net

2. www.ici.ir

3. روش های کلی اجرا ترجمه کامبیز و ابوالحسن بهنیا

4. قالب لغزان نوشته مهندس ابوالفضل محمدیان مجله بنا

5. قالب های لغزنده تعریف علی رضا قاسمی نشریه یادمان

تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه ( ارزش ضربه ای )

تعیین مقاومت سنگدانه ها در برابر ضربه ( ارزش ضربه ای )

مقدمه :

مقاومت فشاری بتن نمی تواند به میزان قابل توجهی از مقاومت قسمت عمده سنگدانه هایی که در آن قرار دارد ، تجاوز نماید. البته تعیین مقاومت ذرات سنگدانه به صورت جداگانه به سهولت امکان پذیر نیست. به این منظور اطلاعات لازم از آزمایش های غیر مستقیم مانند ارزش خرد شدن ، ارزش ضربه ای ، ارزش سایش ، لس آنجلس و ...  بدست می آید.

به طور کلی مقاومت و الاسیسیته سنگدانه ها به ترکیبات ، بافت و ساختار آنها بستگی دارد. بنابراین مقاومت کم سنگدانه ها ممکن است ناشی از ضعیف بودن ذرات تشکیل دهنده ی آنها باشد و یا اینکه ممکن است ذرات مقاومت کافی داشته باشند ولی خوب به هم بافته نشده و به هم چسبیده نباشند.

یکی از آزمایش هایی که بر روی سنگدانه ها انجام می شود ، آزمایش ارزش ضربه ای است.  مقدار طاقت بدست آمده از این طریق با ارزش خردشدن مرتبط است و در حقیقت می تواند به عنوان آزمایش جایگزین ، به کار گرفته شود.

مصالحی که در آزمایش ارزش ضربه ای مصرف می شوند باید از الک 12.7 میلیمتر بگذرند و بر روی الک 9.5 میلیمتر باقی بمانند. ولی وقتی که این اندازه از سنگدانه ها در دسترس نباشد ممکن است اندازه های دیگری به کار روند.

بعد از وارد کردن 15 ضربه توسط دستگاه آزمایش ، در حالتی که اندازه دانه های نمونه در حد استاندارد 12.7 تا 9.5 میلیمتر باشد ، نمونه از الک 2.36 میلیمتر عبور داده می شود.

نسبت جرم موادی که از الک کوچکترند و از آن می گذرند به جرم کل نمونه را ارزش ضربه ای می نامند.

مقادیر حداکثر باید بدین شرح باشند :

25 درصد برای بتن هایی که در بتن کف قوی به کار می روند.  30 درصد برای سنگدانه هایی که در بتنی مصرف می شوند که در برابر سایش شدید قرار دارند.  45 درصد برای سنگدانه هایی که در انواع مختلف استفاده می شوند. 

 هدف از انجام آزمایش :

تعیین میزان مقاومت ضربه ای ( ارزش ضربه ای ) یک نمونه سنگدانه

وسایل مورد نیاز :

دستگاه وارد آورنده ضربه ، الک های با اندازه های متفاوت ، میله کوبنده ، ترازو ، بیلچه ، تیغه فلزی ، سینی فلزی ، چکش لاستیکی ، برس سیمی

شرح دستگاه :

در پایین دستگاه ارزش ضربه ای ، یک صفحه فولادی قرار دارد که سطحی صاف و صلب را ایجاد        می کند. . دستگاه دارای استوانه ای است که نمونه را در داخل آن می ریزند. از بالا وزنه ای به جرم مشخص از ارتفاعی معین بر روی نمونه سقوط می کند و نمونه ها را خرد می کند.

روش انجام آزمایش :

آماده سازی نمونه ها :

در حدود 2 کیلوگرم از سنگدانه های درشت و خشک را بر می داریم و از روی الک ½ و 8/3 عبور      می دهیم. سنگدانه هایی را که در میان این دو الک مانده اند اتخاب می کنیم.

تعیین ارزش ضربه ای :

ظرف استوانه ای را کاملا تمیز می کنیم. در سه مرحله سنگدانه ها را درون استوانه می ریزیم و در هر مرحله 25 ضربه به سنگدانه ها وارد می کنیم. اکنون ظرف حاوی نمونه ها را وزن می کنیم و از وزن ظرف کم می کنیم . پس وزن سنگدانه ها را داریم. استوانه مخصوص دستگاه را تمیز می کنیم و در جای خود محکم می کنیم. تمام نمونه تهیه شده را به یکباره درون استوانه می ریزیم و با میله ، 25 ضربه به آن       می زنیم. سپس ضامن دستگاه را آزاد کرده و وزنه را 15 بار بر روی سنگدانه ها رها می کنیم. کلیه سنگدانه ها را از الک شماره 8 عبور می دهیم و مقدار رد شده و مانده را به دقت محاسبه می کنیم. در صورتی که مجموع وزن مواد مانده روی الک و مواد عبور کرده از آن با مقدار وزن اولیه بیش از یک گرم اختلاف داشته باشد باید آزمایش را مجددا تکرار نمود. جدول مربوطه را کامل کرده و نتیجه را گزارش می کنیم.

نتایج نمونه اول :

نتایج نمونه دوم :

سئوالات :

1-    کاربرد ارزش ضربه ای چیست ؟

-        برای تعیین میزان مقاومت سنگدانه ها به کار می رود. و این که ببینیم ، معدنی که از آن سنگدانه استخراج می کنیم ، می تواند جوابگوی مقاومتی که از بتن می خواهیم باشد یا خیر . در کل به صورت نمادی از مقاومت سنگدانه می باشد.

2-    مقاومت فشاری سنگدانه ها چگونه بدست می آید ؟

-        به دو روش مستقیم و غیر مستقیم. اگر معدن سنگدانه ها در دسترس باشد با مغزه گیری می توان مقاومت آنها را مشخص کرد و اگر نبود ، با استفاده از آزمایش ارزش ضربه ای به طور غیر مستقیم می توان مقاومت آنها را اندازه گیری کرد. به هر حال ، مقاومت سنگدانه در بتن تحت تاثیر شرایط زیادی است و باید در محاسبات آن شرایط نیز مدنظر قرار گیرند.

3-    رابطه نتایج آزمایش با مقاومت فشاری سنگدانه ها چیست ؟

-        مقاومت فشاری بتن نمی تواند به میزان قابل توجهی از مقاومت قسمت عمده سنگدانه هایی که در آن قرار دارد ، تجاوز نماید. پس می توان گفت ، که مقاومت سنگدانه ها به نحوی ، تخمینی از مقاومت بتنی است که قرار است بسازیم.

4-    خطای آزمایش در کجاست ؟

-        در هنگام انجام آزمایش ممکن است از سنگدانه هایی که انتخاب کرده ایم  و وزن کرده ایم ، در حین متراکم کردن به بیرون پرتاب شود. و یا در حین متراکم کردن مقداری از سنگدانه ها به خارج پرتاب شوند. همچنین در عبور از الک شماره 8 و وزن کردن رد شده و باقی مانده ممکن است خطایی را مرتکب شویم.

5-    قبول و یا ردی آزمایش چگونه است؟

- در صورتی که مجموع وزن مواد مانده روی الک و مواد عبور کرده از آن با مقدار وزن اولیه بیش از یک گرم اختلاف داشته باشد باید آزمایش را مجددا تکرار نمود. البته حدودی برای مقدار ارزش ضربه ای نیز در نظر گرفته شده است که نباید از آن حدود فراتر رفت. اما برای آنکه بدانیم خود آزمایش صحیح است یا خیر ، باید همان عامل اول را در نظر بگیریم.