ساختمانهای فلزی
درس: کارگاه آرماتور و قالب بندی
مراحل ساخت فنداسیونهای اسکلت فلزی
نکات اجرایی زیرسازی پی
فرض کنید یک پروژه اسکلت فلزی را بخواهیم به اجرا درآوریم، مراحل اولیه اجرایی شامل ساخت پی مناسب است که در کلیه پروژه ها تقریباً یکسان اجرا می شود، اما قبل از شرح مختصر مراحل ساخت پی، باید توجه داشت که ابتدا نقشه فنداسیون را روی زمین پیاده کرد و برای پیاده کردن دقیق آن بایستی جزئیات لازم در نقشه مشخص گردیده باشد. از جمله سازه به یک شبکه متشکل از محورهای عمود بر هم تقسیم شده باشد و موقعیت محورهای مزبور نسبت به محورها با نقاط مشخصی نظیر محور جاده، بر زمین بر ساختمان مجاور و غیره تعیین شده باشدمعمولاً محورهای یک امتداد با اعداد 1، 2، 3 و .... شماره گذاری می شوند و محورهای امتداد دیگر با حروف Aو BوC.... مشخص می گردند؛ (مطابق شکل زیر)
همچنین باید توجه داشت- همان گونه که در شکل مشخص شده است – ستونها و فنداسیونهایی را که وضعیت مشابهی از نظر بار وارد شده دارند، با علامت یکسان نشان می دهند: ستون را با حرف C و فنداسیونها را با حرف F نشان می دهند ترسیم مقاطع و نوشتن رقوم زیر فنداسیون، رقوم روی فنداسیون، ارتفاع قسمت های مختلف پی، مشخصات بتن مگر، مشخصات بتن، نوع و قطر و طول کلی که برای بریدن میلگردها مورد نیاز است باید در نقشه مشخص باشد(مطابق شکل)
قبل از پیاده کردن نقشه روی زمین چه کاری باید انجام داد؟ اگر زمین ناهموار بود یا دارای گیاهان و درختان باشد، باید نقاط مرتفع ناترازی که مورد نظر است برداشته شود و محوطه از کلیه گیاهان و ریشه ها پاک گردد.
حال تصمیم داریم نقشه فنداسیون اسکلت فلزی را پیاده کنیم، به نظر شما ابتدا چه باید کرد؟ شمال جغرافیایی نقشه را با جهت شمال جغرافیایی محلی که قرار است پروژه در آن اجرا شود، منطق می کنیم( به این کار«توجیه نقشه» می گویند) پس از این کار، یکی از محورها را( محور طولی یا عرضی) که موقعیت آن روی نقشه مشخص است، بر روی زمین، حداقل با دو میخ در ابتدا و انتها، پیاده می کنیم به این امتداد «محور مبنا» گفته می شود؛ حال سایر محورهای طولی و عرضی را از روی محور مبنا مشخص می کنیم( به وسیله میخ چوبی یا فلزی روی زمین، مطابق شکل)
فرض کنید بخواهیم محل فنداسیونها را خاکبرداری کنیم، به چه چیز نیازمندیم؟ جواب: ارتفاع خاکبرداری . حتی اگرزمین دارای پستی و بلندی جزئی باشد، چه چیز دیگری مورد نیاز است؟ جواب: نقطه ای که به صورت مبنا ) B.M) باید در محوطه کارگاه مشخص شود( این نقطه به وسیله بتن و میلگرد در نقطه ای که دور از آسیب باشد، ساخته می شود).
نکات فنی و اجرایی مربوط به گودبرداری (خاکبرداری)- داشتن اطلاعات اولیه از زمین و
نوع خاک از قبیل: مقاومت فشاری نوع خاک بویژه از نظر ریزشی بودن، وضعیت آب
زیرزمینی، عمق یخبندان و سایر ویژگیهای فیزیکی خاک که با آزمایش از خاک آن محل
مشخص می شود، بسیار ضروری است.
در گودبرداری پیهنگام اجرای زیرزمین ممکن است جداره ریزش کند تا اینکه زیر پی مجاور خالی شود که با وسایل مختلفی باید شمع بندی و حفاظت جداره صورت گیرد؛ به طوری که مقاومت کافی در برابر بارهای وارده داشته باشد یکی از راه حلهای جلوگیری از ریزش خاک و پی ساختمان مجاور، اجرای جزء به جزء است که ابتدا محل فنداسیون ستونها اجرا شود و در مرحله بعد، پس از حفاری تدریجی، اجزای دیگر دیوار سازی انجام گیرد.
نکات فنی و اجرایی مربوط به خاکریزی و زیرسازی فنداسیون- چاههای متروکه با شقیقه مناسب پر می شوند و در صورت برخورد محل با قنات متروکه، باید از پی مرکب یا پی تخت استفاده کرد یا روی قنات را با دال بتن محافظ پوشاند.
از خاکهای نباتی برای خاکریزی نباید استفاده کرد. ضخامت قشرهای خاکریز برای انجام تراکم cm15 تا cm 20 است. برای انجام تراکم باید مقداری آب به خاک اضافه کنیم و با غلتکهای مناسب آن را متراکم نماییم؛ البته خاکریزی و تراکم فقط برای محوطه سازی و کف سازی است و خاکریزی زیر فنداسیون مجاز نمی باشد.
در برخی موارد، برای حفظ رقوم زیر بتن مگر، ناچار به زیر سازی فنداسیون هستیم، اما ممکن است ضخامت زیرسازی کم باشد(حدود cm 30 ) دراین صورت می توان با افزایش ضخامت بتن مگز زیر سازی را انجام داد و در صورت زیاد بودن ارتفاع زیرسازی، می توان با حفظ اصول فنی لاشه چینی سنگ با ملات ماسه سیمان انجام داد.
نکات فنی اجرایی بتن مگر
بتن با عیار کم سیمان زیرفنداسیون- که «بتن نظافت» نیز نامیده می شود- معمولاً به ضخامت 10 تا cm 15 بزرگتر از خود فنداسیون ریخته می شود.
نکات فنی و اجرایی قالب بندی فنداسیون
- قالب بندی باید از تخته سالم بدون گره به ضخامت حداقل cm5/2 یا ورقه های فلزی صاف یا از قالب آجری (تیغه cm 11 آجری یا 22 با اندود ماسه سیمان برای جلوگیری از خروج شیره بتن) صورت گیرد. لازم به یادآوری است که برای پی های عادی می توان با قرار دادن ورقه پلاستیکی (نایلون) در جداره خاکبرداری ازآن به عنوان قالب استفاده کرد.
نکات فنی و اجرایی آرماتوربندی
کلیه ضواب فنی و اجرایی عملیات آرماتوربندی که در دروس تکنولوژی و کارگاهی ذکر شده است، باید رعایت گردد.
- فاصله میله گردها تا سطح آزاد بتن در مورد فنداسیون نباید از cm4 کمتر باشد.
نکات فنی و اجرایی مربوط به بتن ریزی
کلیه نکات فنی و اجرایی مربوط به بتن ریزی که در درسهای تکنولوژی بتن و ساختمانهای بتنی و تکنولوژی ذکر شده است، باید در نظر گرفته شود.
ساختمانهای فلزی
مزایا و معایب ساختمانهای فلزی
منظور از ساختمان فلزی ساختمانی است که ستون ها ویژه های اصلی آن از پروفیل های مختلف فلزی بوده و بار سقفها و دیوارها و جدا کننده ها به وسیله تیرهای اصلی به ستون منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل گردد.
1- اجرا این نوع ساختمانها خیلی سریع پیشرفت می نماید. در صورتی که برای ساختمانهای بتونی یا آجری زمان بیشتری لازم است.
2- ستون ها و قطعات باربر ساختمانهای فلزی فضای کمتری را اشغال می نماید و این خود باعث به وجود آمدن سطح مفید زیادتر در ساختمانهای فلزی می گردد در صورتی که برای ساختمانهای بتونی مرتفع ناچار به ایجاد ستونها و دیوارهای قطور می باشیم.
3- ساخت قطعات ساختمانهای فلزی در خارج از محوطه کارگاه( مثلاً درکارخانه های فلز کاری) ممکن بود . این خود از لحاظ دقت کار و کیفیت بهتر قطعات و همچنین از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد.
4- ساختن ساختمانهای فلزی( البته فقط در قسمت فلزکاری) کمتر تابع آب و هوا و عوامل جوی می باشد. در صورتی که ادامه کار ساختمانهای بتونی 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 ارزیابی آن می باشد.
زیرا بعضی از فرضیات ساختمانهای بتونی می کنیم به سختی با عمل وفق می دهد . از جمله همگن بودن بتون و فولاد مساوی بودن تنش و کرنش این دو ماده همگن نیستند ولی درساختمان های فلزی چون از یک ماده استفاده می نمائیم فرضیات به عمل نزدیکتر است.
اینها از مزایای ساختمان های 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 درمقابل بار وارده کمانش نموده و به سرعت ممانهای موجود در قطعات افزایش یافته و ساختمانهای فلزی مجبور هستند برای ساختمان خود پله های بتونی ایجاد نمایند 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.
پی سازی در ساختمانهای فلزی
در ساختمانهای فلزی بیشتر از پی نقطه ای استفاده می نمایند و در زمین های 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 در آن به طور متمرکز (نقطه ای ) به زمین منتقل می شود ساخته می گردد مانند ساختمانهای فلزی و یا ساختمانهای بتونی لایه های پی های تکی یا نقطه ای به شرح زیر است:
1- زمین مناسب
2- بتن مگر
3- میله گردهای کف پی
4- بتون اصلی
5- صفحه زیر ستون با میلگردهای 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 بتون مسلح می سازند.
بتونی( مسلح می گویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته باشد.) این قطعات معمولاً میله 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 به وسیله آزمایشات مکانیک خاک تعیین می گردد. و در ساختمانهای کوچک باید با آزمایشات محلی که در بخش های گذشته توضیح داده شده است قدرت مجاز خاک را تعیین نمود. 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 و باید پی سازی مستقیماً از روی خاک طبیعی شروع شود.
2- بتن مگر
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 صاف 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- میلگردهای کف پی
اصولاً بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترک هایی در آن ایجاد می شود. لذا برای جلوگیری از ترکیدن بتن در محل تارهای کششی میلگردهای 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 از 2/0 الی 3/0 درصد در آهن
متغیر می باشد. در بتن فولاد به صورت میلگردهای ساده به علامت( )و یا میل گردهای آجدار با علامت
مصرف می شود
میلگرد را با قطر آن می خوانند. با سیستم متر یک میلگرد با قطرهای 0، 2، 3، 4، 5،
6، 8، 10، 12، 14، 16، .....، 50 وجود دارد.
تارهای کششی در پی های نقطه ای در کف پی بوده و میلگردها را در دو جهت به صورت مشبک( در حدود 5 سانتی متر بالاتر از کف ) روی بتن مگر 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 داده 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، محل برخورد آرماتورهای چپ و راست را باید با مفتولهای غیر فلزی 3 یا 4 به یکدیگر متصل نمود. باید توجه داشت که سر کلیه آرماتورها به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا برگردانیده شود.
باید دقت شود کلیه محلهای برخورد میلگردهای چپ و راست با مفتول بسته شود. طول d و شعاع R نسبت به نمره میلگردهای مختلف متفاوت است و طبق آئین نامه و محاسبه برای میلگردهای مختلف تعیین می گردد باید توجه داشت که هیچ وقت میلگردهایی که در داخل بتن قرار می گیرد نباید رنگ آمیزی شده و یا به روغن آغشته شود زیرا در این صورت رنگ روی میلگردها مانع چسبیدن بتن و فولاد به یکدیگر می گردد. باید دقت نمود میلگردهای مصرفی صاف و بدون انحنای موضعی باشد.
فاصله میلگردها باید یکنواخت باشد( در حدود 10 سانتی متر) به طوری که بزرگترین دانه بتن به راحتی از داخل آن رد بشود. در موقع بتن ریزی باید دقت شود که بتون پی یا ستون و یا دال بتونی کاملاً یکپارچه و توپر و متراکم بوده و در آن حفره های خالی وجود نداشته باشد(که مو نباشد) برای این کار اغلب از ویبراتور استفاده می نماید.
ویبراتور موتور برقی یا بنزینی کوچک که در بتن تولید ارتعاش نموده و بتون 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 نماییم 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 ای میله 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 نماییم قبل از بتن ریزی باید محل پی را قالب بندی نمود این قالب بندی که به آن کفراژ هم گفته می شود ممکن است از چوب (تخته به ضخامت 2 الی 5/2 سانتی متر که در بازار به چوب روسی معروف است) یا فلز باشد. در بعضی از ساختمانها قالب را با تیغه های آجری درست می کنند قالبهای آجری از لحاظ سرعت کار و اقتصادی مقرون به صرفه می باشد ولی به علت آنکه آجر آب بتون مجاور خود را به سرعت مکیده و آن را خشک کرده و مانع فعل و انفعال شیمیایی تدریجی آن گشته و در نتیجه بتن مجاور قالب به استقامت دلخواه نمی رسد. بدین لحاظ باید در موقع استفاده از قالب آجری ابعاد پی را حدود 5 سانتی متر از هر طرف بیشتر از ابعاد محاسبه نمود، و یا روی آجر را با ورقه های پلاستیک پوشانید تا آجر مستقیماً با بتن در تماس نباشد در صورت اخیر باید دقت شود که لبه های ورقه پلاستیک روی کف فونداسیون قرار نگیرد زیرا در این صورت این پلاستیک مانع چسبیدن و یکپارچگی بتن جدید به بتون مگر می گردد.
ممکن است چنین تصور شود که می توان بلافاصله قبل از بتن ریزی به وسیله آب پاشی دیوار آجری را سیراب نموده در نتیجه مانع آن بشویم که آجر آب بتن مجاور خود را بمکد و آن را پوک نماید ولی چون در اثر این کار همیشه مقدار زیادی آب در محل پی جمع می شود و حجم این آب مقداری از فضای پی را اشغال کرده و مانع رسیدن بتون به تمام پی شده و پس از خشک شدن فضای خالی در کف پی به وجود آمده و در نتیجه نقطه ضعفی در آن ایجاد می نماید. یادآور می گردد که به واسطه وجود آرماتورهای کف پی جمع آوری آب ریخته شده در کف پی بسیار مشکل بلکه غیر ممکن می باشد. چنانچه برای بتن ریزی از قالب چوبی استفاده شود بهتر است قبل از بتن ریزی سطح تماس قالب با بتون را با دقت سیاه و یا روغن های دیگر چرب نمود تا در موقع باز کردن قالب به راحتی از بتن جدا شود. این روغن مالی و همچنین سایر روغن مالی های کفراژ می باید قبل از کفراژ بندی انجام شود زیرا اگر بعد از بستن قالب بخواهیم آن را روغن مالی کنیم ممکن است میلگردهای بسته شده و به روغن آغشته گردد که این خود مانع چسبیدن بتون و فولاد و یکپارچگی آنها می گردد.
4- بتن اصلی
بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل می گردد.
شن و ماسه
در موقع انتخاب مصالح سنگی (شن و ماسه) باید توجه داشت که دانه های عاری از کلوخه و خاک و مواد آلی بوده و در مجاورت یکدیگر فعل و انفعال شیمیایی نداشته باشد. برای تهیه بتن مناسب ابتدا باید قطر و درصد مناسبی از هر دانه را تعیین نمود برای این کار وزن معینی از مخلوط شن و ماسه را که نماینده کلیه شن و ماسه مورد مصرف باشد. انتخاب نموه و آن را روی غربالهایی با سوراخ های متفاوت ریخته و مقدار باقی مانده روی هر الک را وزن نموده و درصد آن نسبت به وزن کل اولیه تعیین می نمایند. سپس اطلاعات بدست آمده را طبق شکل روی منحنی می برند.
شاخه افقی این منحنی اندازه سوراخهای الکها را تعیین نموده و شاخه عمودی آن درصد وزنی مانده روی هر الک را مشخص می نماید. آئین نامه های بتون تفاوت جزئی بین منحنی بدست آمده با منحنی استاندارد را مجاز دانسته و تفاوت بیشتر از آن مردود می دانند بعضی ازمؤسسات تحقیقی مانند مؤسسه آشو تالبهایی پیشنهاد نموده اند که در آن منحنی دانه بندی شن و ماسه از دو خط تقریباً موازی هم تشکیل شده است چنانچه منحنی شن و ماسه به دست آمده بین دو منحنی فوق واقع شود این شن و ماسه مورد قبول است و در صورتی که خارج از دو منحنی واقع شود این شن و ماسه مردود می باشد شن و ماسه مورد مصرف برای بتن ریزی می تواند شن و ماسه شکسته و یا شن و ماسه رودخانه باشد. شن و ماسه رودخانه ای گرد گوشه بوده و قبل از مصرف باید حتماً شسته شود تا خاک ( دانه های بسیار ریز) داخل آن جدا گردد، ولی شن و ماسه شکسته تیز گوشه می باشد و ابعاد آن مطابق دلخواه تهیه گردیده و فاقد خاک بیش از اندازه است.
به طور کلی برای تعیین درصد دانه ها در بتون چنانچه جدولهای استاندارد در دسترس نباشد بهتر است با سیمان ثابت و درصدهای مختلفی از شن و ماسه مکعب هایی از بتن تهیه نموده و پس از 28 روز آن را با دستگاه پرس خرد نموده و مقاومت هر قطعه را تعیین کرده و درصد مطلوب مخلوط کردن شن و ماسه را بدست آورد معمولاً برای تهیه نمونه بتن از قالبهایی به ابعاد 20×20×20 که مبنای سنجش بتون می باشد استفاده می نمایند. در مورد شن و ماسه در بخش ساختمانهای بتونی توضیح بیشتری داده خواهد شد.
سیمان
برای مصارف مختلف سیمان انواع مختلفی دارد برای بتن ریزی در شرایط معمولی از سیمان پرتلند( نام محلی در انگلستان) استفاده می نمایند. مواد متشکله سیمان پرتلند عبارت است از حدود 65 درصد آهک و بقیه 35 درصد آن تشکیل شده است از سیلسین و اکسید آکومونیم و اکسید آهن و غیره که پس از پختن و آسیاب کردن در حدود 2 درصد هم به آن گچ اضافه می نمایند.
قطر دانه های سیمان در حدود 2 میکرون است هر قدر دانه های سیمان درشت تر باشد سیمان نامرغوب تر می باشد. چنانچه قطعه بتنی در معرض خورندگی شیمیایی قرار داشته باشد باید از سیمانهای مخصوص استفاده نمود مانند سیمانهای ضد سولفات برای پایه پلهایی که در مجاورت آبهای سولفاته ساخته می شود و همچنین سیمانهای ضد اسید و یا ضد آب( واترپروف) و غیره که هر کدام در محل مخصوصی مورد مصرف دارند. انواع دیگری از سیمان از لحاظ رنگ و مواد متشکله آن وجود دارد که در سنجش ساختمانهای بتونی درباره آن توضیح داده خواهد شد.
بتون از لحاظ سیمان مصرفی به 6 طبقه ی زیر تقسیم می شود.
1- با 350 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
2- با 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
3- با 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
4- با 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
5- با 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
6- با 100 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 5 و 6 را بتن مگر نیز می گویند.
ممکن است طبقات بتن را به نامهای A و B و C وD وE و F هم بخوانند از آئین نامه ها تا 400 کیلوگرم سیمان، سیمان در متر مکعب را هم مجاز دانسته اند و آنرا باعث استحکام بیشتر بتن می دانند ولی مصرف سیمان، سیمان بیشتر از 400 کیلوگرم باعث کاهش استحکام آن می گردد. چنانچه مقدار زیادی بتن ریزی داشته باشیم باید از بتونیر استفاده نمود بتونیر دستگاهی است که در آن اجزاء تشکیل دهنده بتن به خوبی مخلوط می شود.
آب
آب مصرفی در بتن باید پاک و زلال بوده و فاقد عناصر ترکیب شونده با سیمان و دانه های تشکیل دهنده بتن باشد. بطور کلی می توان گفت آبی برای بتون مناسب است که قابل خوردن باشد. آب در بتن دارای سه نقش اساسی می باشد.
1- در مجاورت آب سیمان شروع به فعل و انفعالات شیمیایی نموده و تشکیل سیلیکات و آکومونیاتهای کلسیم متبلور را می دهد که اساس گرفتن و سخت شدن بتن است مقدار آب برای این منظور در حدود 20 الی 25 درصد وزن سیمان می باشد.
2- آب سطح دانه های سنگی را تر نموده و باعث لغزش آنها بر روی یکدیگر می گردد، بدیهی است هر قدر سطح مخصوص (سطح واحد وزن) دانه ها بیشتر باشد یعنی هر قدر دانه ها ریزتر باشد. آب بیشتری در این قسمت مصرف می شود.
3- آب باعث روانی کردن بتن می گردد تا بهتر بتوان بتن را حمل نموده و در قالب ریخته و آنرا به شکل قالب در آورد بدیهی است فقط آب قسمت اول در بتن باقی می ماند و آب قسمتهای 2 و 3 به مرور زمان تبخیر شده و جای آن به صورت سوراخهای مویی باقی خواهد ماند که این خود باعث ضعف بتن می گردد، به همین علت آب داخل بتن نباید از حد لازم بیشتر باشد.
5- صفحه زیر ستون
چنانچه پی ریخته شده جهت ستون بتنی باشد میله گردهای عمودی که قسمتی از آن خارج از پی قرار گرفته باشد در بتن پی قرار می دهند. و آرماتورهای ستون را با آن می بندند. در این مورد بخش ساختمانهای بتونی توضیح داده خواهد شد. چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی مستقیم 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 به جز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد شود صفحه ی زیر ستون را به وسیله میلگردهائی در بتن محکم می کنند برای این منظور به دو طریق می توان عمل نمود.
الف) 4 عدد میله گرد با نمره زیاد مثلاً 20 یا 22 یا بیشتر که سر آن به صورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آنرا پیچ و مهره کرده اند در بتن قرار می دهند و در صفحه زیرستون نیز 4 عدد سوراخ درست مقابل چهار میلگرد ایجاد می نمایند و میلگردها را داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می نمایند این طریق مطمئن تر بوده ولی اجرای آن مشکل تر می باشد. با این میلگردها بولت می گویند البته قطر میلگردها و طول آن به وسیله محاسبه به دست می آید.
ب) طریقه دوم آنستکه قبلاً میلگردی 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 بتون زیر صفحه خالی می شودو با زدن ضربه ای به روی صفحه به خوبی خالی بودن زیر آن محسوس است ولی با ایجاد این سوراخ صفحه خالی می شود ولی در طریقه قبل می توانیم پس از خشک شدن بتون با باز کردن مهره ها صفحه را خارج نموده و زیر آن را با یک قشر نازک بتون پر نموده و دوباره صفحه را در محل خود نصب نمائیم.
چگونگی اجزاء و نصب پیچهای مهاری(بولت) و صفحه کف ستونی
صفحه کف ستونی (Baseplate)
دلایل استفاده از صفحه کف ستونی و بولت
ستونهای یک ساختمان اسکلت فلزی، نقش انتقال دهنده بارهای وارد شده را به فنداسیون – به صورت نیروی فشاری، کششی ، برشی یا لنگر خمشی – به عهده دارند.
در این میان، ستون فلزی با فنداسیون بتنی چونه ارتباط برقرار می کند؟ جواب: پاسخ این پرسش ما را به سمت استفاده از صفحه ای فلزی سوق می دهد که از یک سو با ستون و از سوی دیگر با بتن درگیر شده باشد.
توجه به اینکه ستون فلزی به علت مقاومت بسیار زیاد تنشهای بزرگی را تحمل می کند و بتن قابلیت تحمل این تنشها را ندارد؛ بنابراین صفحه ستون واسطه ای است که ضمن افزایش سطح تماس ستون با پی، سبب می گردد توزیع نیروهای ستون در حد قابل تحمل برای بتن باشد.
کار اتصال صفحه زیرستونی با بتن به وسیله میله مهار( بولت Bolt) صورت می گیرد و برای ایجاد اتصال، انتهای آن را خم می کنیم و مقدار طول بولت را محاسبه تعیین می کند.
تعدا بولت ها بسته به نوع کار از دو عدد به بالا تغییر می کند، حداقل قطر این میله های مهاری میلگرد نمره 20 است؛ در حالی که صفحه تنها فشار را تحمل می کند، بولت نقش عمده ای ندارد و تنها پایه را در محل خود ثابت نگه می دارد. نکته مهم هنگام نصب ستون بر روی صفحه تقسیم فشار این است که حتماً انتهای ستون سنگ خورده و صافباشد تا تمام نقاط مقطع ستون بر روی صفحه بیس پلیت بنشیند و عمل انتقال نیرو به خوبی انجام پذیرد. از آن جا که علاوه بر فشار، لنگر نیز بر صفحه زیرستونی وارد می شود، طول بولت باید به اندازه ای باشد که کشش وارد شده را تحمل نماید که این امر با محاسبه تعیین خواهد شد.
انواع اتصال ستون شالوده
جزئیات اتصال ستون فلزی به شالوده بتنی به نیروی موجود در پای ستون بستگی دارد. در ستون با انتهای مفصلی فقط نیروی فشاری و برشی از ستون به شالوده منتقل می شوند.
اگر بخواهیم لنگر خمشی را نیز به شالوده منتقل نماییم، در آن صورت، نیاز به طرح اتصال مناسب برای این کار خواهیم داشت که «اتصال گیردار» خوانده می شود.
روش نصب پیچهای مهاری
به طورکلی، دو روش برای نصب پیچهای مهاری وجود دارد:
الف) نصب پیچهای مهاری در موقع بتن ریزی شالوده ها: در این روش، پیچها را در محلهای تعیین شده قرار می دهند و موقعیت آنها را بوسیله مناسبی تثبیت می کنند؛ سپس اطرافشان را با بتن می پوشانند. روشهای گوناگونی برای تثبیت پیچهای مهاری در محل خود وجود دارد که به این شرح است:
روش اول: ابتدا به وسیله صفحه ای نازک مشابه با ورق کف ستونی که «شابلن» یا الگو نامیده می شود. قسمت فوقانیبولت و قسمت پایین را به وسیله نبشی به یکدیگر می بندیم تا مجموعه ای بدون تغییر شکل به دست آید؛ آن گاه محورهای طولی و عرضی صفحه الگو را با مداد رنگی(گچ و یا رنگ) مشخص می کنیم؛ سپس به وسیله ریسمان کار یا دوربین تئودولیت با میخهای کنترل محور کلی فنداسیون را در جهتهای طولی و عرضی به دست می آوریم و به کمک شخصی با تجربه در موقعیت مناسب آن قرار می دهیم.( محور طولی و عرضی صفحه شابلن بر محور طولی و عرضی کلی فنداسیونها منطبق می شود و در ارتفاع صحیح و به صورت کاملاً تراز نصب می گردد.)سپس به وسیله قطعات آرماتور آن را به میلگردهای شبکه آرماتور فنداسیون یا به قطعات ورقی- که در بتن قرار داده اند- جوش(مونتاژ)داده می شود؛ به گونه ای که هنگام بتن ریزی صفحه از جای خود حرکتی نداشته باشد.
باید دقت داشته باشیم که در موقع بتن ریزی، هوا در زیر صفحه شابلن محبوس نشود. برای این منظور، معمولاً سوراخ بزرگی در وسط شابلن تعبیه می کنند که وقتی بتن از اطراف زیر صفحه را پر می کند، هوا از راه سوراخ خارج گردد و با بیرون زدن بتن از وسط صفحه، از پر شدن کامل زیر آن آن اطمینان حاصل شود.
روش دوم: صفحه تقسیم فشار بیش از بتن ریزی پی به طور دقیق در محل خود قرار می گیرد و به وسیله آن بولت ها در جای خود ثابت می شوند. پس از بتن ریزی، صفحه را از جای خود خارج می کنند و در کارگاه به طور مستقیم به پای ستون متصل می نمایند و پس از نصب ستون به همراه صفحه مهره ها را محکم می بندند. در این حالت، هر صفحه ای باید کاملاً علامت گذاری شود تا هنگام نصب اشتباهی رخ ندهد.
روش سوم: صفحه را قدری بالاتر از محل اصلی خود نگه می دارند تا محل میله های مهار به طور دقیق تعیین شود؛ سپس میله مهارها را ثابت می کنند و عمل بتن ریزی را انجام می دهند؛ در حالی که صفحه هنوز در جای خود ثابت است. پس از پایان یافتن بتن ریزی صفحه را در تراز مورد نظر نگه می دارند. این عمل را می توان به وسیله مهره های فلزی در زیر صفحه ای که میله مهارها از درون آنها عبور کرده اند- با پیچاندن و تنظیم آنها تا تراز لازم – انجام داد.
سپس فاصله های بین زیر صفحه و روی بتن پی با ملات ماسه شسته و سیمان به نسبت یک حجم سیمان به دو حجم ماسه کاملاً پر می گردد یا از ماسه سیمان نرم(گروت) استفاده می گردد.
ب)نصب پیچهای مهاری پس از بتن ریزی شالوده: در این روش، در محل پیچهای مهاری به
وسیله قالب در داخل بتن فضای خالی ایجاد می کنند که این قالب«جعبه» نامیده می شود.
میلگردی مطابق شکل در بتن قرار می دهیم، پس از گرفتن و سخت شدن بتن شالوده جعبه را
از محل خود خارج می کنیم؛ سپس پیچ مهاری را در محل خود درگیر با آرماتور قرار می
دهیم و تنظیم می کنیم و اطراف آن را با بتن ریزدانه(با حفظ اصول بتن ریزی)پر می
کنیم. لازم به یادآوری است جعبه ای که برای ایجاد فضای خالی لازم برای نصب پیچ
مهاری به کار می رود، باید چنان طرحریزی و ساخته شده باشد که به سادگی و در حد
امکان، بدون ضربه زدن، شکستن و خرد کردن از داخل بتن خارج شود.
برای این منظور، می توان از جعبه هایی که قطعات آنها به صورت کام و زبانه متصل می شوند یا از جعبه های لولایی و سایر اقسام جعبه ها استفاده کرد. در مواردی که از پیچهای مهاری با قلاب انتهایی و رکاب یا از پیچهای مهاری با انتهای کلنگی استفاده می شود، برای سرعت بخشیدن به کار، از جعبه های ساخته شده یا ورقهای فولادی که در درون بتن باقی می ماند، استفاده می شود(مطابق شکل زیر). باید توجه داشت که این شیوه کار بیشتر برای فنداسیون ماشین آلات صنعتی در کارخانجات کاربرد دارند.
یادآوری:در بعضی مواقع برای اتصال کف ستون به شالوده، به جای پیچهای مهاری از میلگردها یا تسمه هایی استفاده می کنند که به ورق کف ستون جوش داده می شوند(مطابق شکل های زیر)
روش کار چنین است که معمولاً در موقع بتن ریزی، مجموعه ورق کف ستون و مهارها را در شالوده کار می گذارند، پس از گرفتن و سخت شدن بتن، ستون را روی ورق کف ستون قرار می دهند و جوشکاری می کنند. هنگام استفاده از این روش، اتصال به این دلایل توصیه نمی شود:
1- معمولاً در هنگام بتن ریزی، حبابهای هوا در زیر ورق کف ستون محبوس می شوند.
2- حتی اگر در موقع بتن ریزی حبابی در زیر ورق نمانده باشد، به علت افت بتن فاصله ای بین ورق کف ستون و بتن شالوده به وجود می آید. بخار آب در این فاصله تقطیر می شود و خطر زنگ زدن و ضعیف شدن کف ستون را پدید می آورند.
3- بر اساس تجزیه مشخص گردیده است که میلگرد در محل اتصال به ورق کم و بیش ترد و شکننده می شود.
4- اگر زغال جوش روی نوارهای جوش باقی بماند، آب را به خود جذب می کند و نقطه شروع زنگ زدگی را به وجود می آورد.
5- امکان تنظیم بعدی ورق کف ستون وجود ندارد و جوش کردن ستون- هنگامی که در کارگاه فلزکاری انجام می پذیرد- میسر نیست.
محافظت کف ستونها و پیچهای مهاری (مهره و حدیده)
کف ستونها از جمله قطعات ساختمانی هستند که اغلب در معرض اثر شدید رطوبت قرار دارند و باید به نحو مطلوب حفاظت شوند. در ساختمانهای معمولی و به طور کلی در ساختمانهایی که پس از پایان یافتن کار اسکلت فلزی دیگر نیازی به بازدید یا تنظیم کف ستونها نیست، اطراف کف ستون را بابتن پر می کنند و در صورتی که قبل از بتن ریزی سطوح فولادی خوب تمیز شده و کل جوش یا زغال جوش برداشته شده باشد، بتن به فولاد می چسبد و آن را کاملاً محافظت می کند. در بعضی دیگر از ساختمانها، کف ستونها را نیز نظیر سایر قطعات به وسیله رنگ محافظت می کنند. در ساختمانهای صنعتی که امکان باز کردن و نصب مجدد آنها وجود دارد، با مواد قیری مخلوط با ماسه نرم از کف ستونها حفاظت می شود؛ همچنین برای تمیز ماندن حدیدهای پیچهای مهاری و دوری از آسیب دیدگی باید قبل از بتن ریزی فنداسیون، قسمت حدیدها به وسیله پلاستیک یا گونی یا سیم مناسب بسته شده، پوشش مناسب صورت گیرد.
باید توجه نمود که اگر قبل از سخت شدن کامل بتون اقدام به باز نمودن مهره های روی بولت نمائیم با توجه به اینکه در موقع بتون ریزی آن قسمت از میله گرد بولت که در خارج بتون قرار دارد آغشته به بتون می گردد ممکن است دراثر فشار وارده برای باز کردن مهره و همچنین به علت تازه بودن بتون پی ساخته شده به کلی متلاشی گردد. باز کردن مهره نباید زودتر از یک هفته انجام شود.
شناژ
برای اینکه پی های نقطه ای به همدیگر متصل بوده و در مواقع نشست ساختمان و یا تکان های ناگهانی با همدیگر کار کنند پی های نقطه ای را به وسیله شناژ به یکدیگر متصل می نماییم.
لایه های شناژ
1- زمین مناسب
2- بتون مگر
3- نقشه شناژ
4- بتون( در مورد ردیف های 1 و 2 و 4 قبلاً توضیح داده شده است)
قفسه های شناژ
پس از آنکه قالب بندی انجام شد و شبکه های زیر ستون ها را داخل پی های نقطه ای
قرار دادند قبل از بتون ریزی پی های نقطه ای را به وسیله حداقل 4 میلگرد که تعداد
و نمره ی آن محاسبه تعیین می گردد به همدیگر وصل می نمایند این میله گردها باید به
وسیله محاسبه تعیین می گردد این میله گردهای عرضی که به آن خاموت می گویند به
همدیگر متصل باشد قطر میلگردهای عرضی و فاصله آنها به وسیله محاسبه تعیین می گردد خاموتها باید حتماً به خم 90 درجه ختم
شوند و بهتر است این خم در قسمت فشاری قطعه بتون قرار گیرد. این قفسه شناژ باید
حداقل تا بعدی نقطه ای به داخل آن ادامه پیدا کند بعضی
از مهندسین محاسب ترجیح می دهند که این قفسه شناژ سراسر پی نقطه ای را طی نموده و
از طرف دیگر آن ادامه پیدا کند در این صورت این قفسه ها باید یکدیگر را قطع نماید.
آرماتورگذاری و بتن ریزی این شناژها کاملاً مانند شناژ رو یا زیر دیوار آجری می
باشد. در موقع بتن ریزی چنانکه ممکن باشد بهتر است. کلیه بتن پی های نقطه ای و
شناژهای متصل کننده یکجا ریخته شود این کار با وجود ماشین های حمل بتن که در ایران
فراوان یافت می شود امکان دارد ولی چنانچه ریختن بتن کلیه قسمتهای پی در یک روز
ممکن نباشد بهتر است بتن ریزی را در محل
طول شناژها( محور تا محور) متوقف کرد چنانچه در
موقع متوقف کردن بتن ریزی چند عدد میلگرد کمکی(2 تا 3 ) عدد با همان نمره
آرماتورهای شناژ داخل بتن قرار داده بطوریکه تقریباً نصف طول آن در بتن روز بعد
قرار گیرد.
اجزا تشکیل دهنده ساختمانهای فلزی
ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم زیر تشکیل می شود.
1- ستونها
2- پل یا تیرهای اصلی
3- تیرچه ها
4-پرفیل های اتصال مانند: نبشی، تسمه و غیره
ستونها
در ساختمانهای فلزی و ساختمانهای بتونی 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 به وسیله پلها منتقل شده و وسیله ستونها به زمین منتقل می گردد.
قسمتهای مختلف ستون
1- قسمتهای اصلی ستون
2- تسمه های اتصال دهنده
3- صفحه بتونی
4- جوش
5- اتصال بتون به صفحه زیر ستون
1- قسمتهای اصلی ستون
قسمت اصلی ستون عبارت از آن پروفیلی است که بارهای فشاری تحمل می نماید.
برای ساختن ستونها می توان از پروفیل های مختلف استفاده نمود، مانند دو عدد تیر آهن I معمولی و با یک عدد تیر آهن بالا پهن و یا دو عدد ناودانی و با یک عدد قوطی چهار گوش و یا چهار عدد بتنی و غیره در ایران برای ساختن ستونها معمولاً از دو تیر آهن I معمولی استفاده می شود و آنها را به وسیله تسمه به یکدیگر متصل می نماید. گاهی نیز از آهنهای بال پهن که به آنها H گفته می شود و یا قوطی چهار گوش استفاده می شود. در مواردی که بار ستون زیاد است می توان از سه عدد تیر آهن 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 پرفیل ها باید دقت کافی به عمل آورد تا ستونها کاملاً مستقیم و راست ساخته شود زیرا کوجکترین 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 ایجاد بشود، اول آنکه امکان دارد تیرآهن های مورد استفاده برای ساختن ستون در اثر حمل و نقل دارای پیچیدگی باشد دوم آنکه ممکن است در اثر جوشکاری غیر فنی و ناردست در ستون پیچیدگی ایجاد بشود برای جلوگیری از این کار بهتر است به شرح زیر عمل گردد.
البته اشکالات فوق اشکالات اجرایی می باشند محاسباتی زیرا فرض ما بر این است که محاسبات درست انجام شده و ستون قادر به تحمل بار وارده می باشد.
ابتدا تیرآهن ها 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 تیر آهن هایی قرار داده و ستون را روی این تیر آهن های افقی که به صورت تراز روی زمین قرار داده اند می خوابانند قبل از اینکار باید از راست بودن تیر آهن های تکی کاملاً مطمئن بوده و چنانچه تیر آهن ها کاملاً راست نباشد بهتر است آنها را عوض نموده و از تیرآهن های مستقیم استفاده نمایند در صورتی که این کار مقدور نباشد باید تیر آهن ها به وسیله پتکهای سنگین که در محل های دقیق و حساب شده فرود می آید راست بشود. لازم به یادآوری است که هر نوع ضربه زدن به تیر آهن حتی، جهت برطرف کردن پیچیدگی های موضعی (راست کردن آن) و یا در اثر جابجایی و غیره در تیرآهن شنهایی ایجاد می کند که در آن باقی مانده و اگر شنهای ایجاد شده در اثر بارگذاری هم جهت با این شنها باشد
موجب تخریب سریعتر قطعه می گردد بدین لحاظ هر قدر به تیرآهن قبل از مصرف ضربه کمتری زده شود بهتر است.
آنگاه تیرآهن های ستون ها را به فاصله معین که در نقشه محاسباتی تعیین شده است کنار هم قرار داده و به وسیله تسمه هائی که از قبل بریده شده آماده می باشد با حال جوش آنها را به یکدیگر متصل می نمایند و آنگاه برای جلوگیری از پیچیدگی نخست ابتدا و انتها و کمر ستونها را به تیرآهن های زیر سری جوش داده و بعد کلیه ستونها را با حال جوش به یکدیگر متصل کنیم و آنگاه جوشکاری را تکمیل می نمائیم و بدین ترتیب تا 90% درصد از پیچیدگی ستون ها 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 و غیره تشکیل شده باشد که این پرفیل ها می باید به یکدیگر متصل شود معمولاً این پروفیل ها را به وسیله تسمه متصل می نمایند ابعاد این تسمه ها به وسیله محاسبه تعیین می گردد ولی اغلب برای ساختمانها معمولی از تسمه هائی به ابعاد تقریبی 10×100 استفاده میلگردد طول تسمه معمولاً باندازه پشت تا پشت ستون می باشد( قدری کمتر برای جوشکاری) تسمه ها را در ایران معمولاً به طور موازی با یکدیگر جوش می دهند و فاصله آنها از یکدیگر در حدود 40 سانتیمتر 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. قبل از آنکه تسمه های اتصال دهنده را جوش بدهند باید اول سه عدد تیر آهن 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.
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 نسبت جز و محاسبه نبوده و فقط برای اتصال به کار می روند در موقع جوشکاری ورق های تقویتی باید نکات مذکور در جوشکاری تسمه ها را رعایت گردد. جوشکاری ورق های تقویتی باید به طول کافی و با بعد معین باشد تا نقطه ضعفی از این نظر ایجاد نشود.
در ساختمانهای مرتفع که در طبقات پایین از ستون هائی با شماره زیاد استفاده می گردد. از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نیست که ستونها با همین شماره در طبقات بالا که بار کمتری را تحمل می نماید ادامه باید لذا بعد از هر دو یا سه طبقه از تیرآهنهائی با دو یا چهار شماره را تحمل کمتر برای ساختن ستون استفاده می شود در این مواقع باید مطابق شکل از چهار عدد تسمه استفاده شود که در عدد آن فقط به ستون باریکتر جوش می شود تا با ستون پهن تر هم رد بشود و به آن تسمه هم رو کننده می گویند و از دو عدد تسمه دیگر برای اتصال دو قسمت ستون به یکدیگر استفاده می گردد بدیهی است ضخامت دو عدد تسمه اول متناسب با تقلیل نمره ستون بوده و چنانچه این تقلیل 2 نمره باشد از تسمه به ضخامت 1 سانتی متر استفاده می شود و اگر چهار نمره باشد از تسمه به ضخامت 2 سانتیمتر استفاده می شود، مثلاً اگر ستون ضخیم تر از تیرآهن نمره 18 استفاده شود و ستون باریکتر از تیرآهن نمره 16 برای تسمه هم رو کننده از یک سانتی متر استفاده می شود.
طول تسمه های اول در حدود 30 الی 40 سانتی متر بوده و طول تسمه دوم که هر دو قسمت ستون را در بر می گردد باید در حدود 50 الی 60 سانتیمتر باشد پهنای تسمه های مساوی پشت تا پشت ستون می باشد( قدری کمتر برای جوشکاری) علاوه بر تسمه های فوق دو عدد تسمه به طول تقریبی 50 الی 60 سانتی متر نیز به جان ستون ها جوش می شود.
بهتر است این تقلیل ضخامت، درست، در وسط دو گره انجام شود. زیرا در این نقطه ممانهای وارده بر ستون مساوی صفر می باشد. (محل عبور پل از ستون را گره می گویند) معمولاً گره در طبقات ایجاد می شود.
اگر طول ستونی از 12 متر بلندتر باشد( طول یک شاخه آهن معمولی 12 متر می باشد) ناچاراً باید دو یا چند قطعه تیرآهن را به همدیگر جوش بدهیم در این حالت باید از چهار قطعه تسمه به طول حدود 50 سانتی متر استفاده کرده که دو عدد آن به دو بال تیرآهن و دو عدد دیگر به جان تیرآهن ها جوش می شود باید دقت نمود که دو قطعه ستون کاملاً در امتداد یکدیگر بوده و هیچ انحنایی نداشته باشد. و طول جوش و بعد جوش باید کنترل شود تا حتماً مطابق نقشه باشد.
پهنای کلیه صفحه ها و تسمه های اتصال پشت تا پشت ستون است قدری کمتر برای جوش کاری و یا محور تا محور شدن است قدری بیشتر لچکی یا ورق پشت بند.
اگر ممانهای وارده در پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشی ها در محل اتصال ستون با صفحه زیر ستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه به صورت لچکی بین دو بال بتنی قرار داده به خوبی 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 میلیمتر می باشد.
ورق بست
در بالا و پائین و همچنین در محل عبور پلها در طبقات برای ستون های سراسری به
جای تسمه از ورق استفاده می نمایند که به آن ورق بست می گویند. پهنای ورق بست(b ) بااندازه پشت
تا پشت ستون می باشد(قدری کمتر برای جوشکاری) و ارتفاع آن(h) حداقل در
ابتدا و انتهای ستون برابر b می باشد و ضخامت آن حداقل ارتفاع h در نظر گرفته
می شود در ارتفاع ورق بست در قسمتهای میانی با اندازه ارتفاع پل به علاوه پهنای دو
عدد نبشی تکیه گاهی بالا و پائین پل می باشد( قدری جوشکاری برای جوشکاری) برای
مثال چنانچه پل مورد نیاز تیرآهن نمره 20باشد
و برای نبشی های تکیه گاهی از نبشی 10 استفاده شود در نتیجه حداقل ارتفاع ورق بست
مساوی خواهد بود.
40=10+10+20
و اگر 5 سانتی متر از هر طرف برای جوشکاری در نظر بگیریم ارتفاع مورد نیاز برای ورق بست 50 سانتی متر خواهد شد در موقع نصب تسمه های اتصال دهنده باید دقت شود و در محل ورقهای بست طول آنرا در نظر گرفته و جای خالی منظور نمایند.
4- جوش
متداولترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوش کاری می باشد که معمولاً از دستگاههای جوش برقی استفاده بشود این دستگاه ممکن است مستقیماً با برق شهر کار کند و یا خود به وسیله موتوری تولید برق نموده و عمل جوشکاری را انجام دهد به این نوع اخیر دستگاه جوش بسیار 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 بسیار استفاده شود به هر حال اسکلت فلزی بهتر است با برق متوالی و جوشکاری شود.
در بعضی از ساختمانهای فلزی قطعات به وسیله پیچ و مهره و یا میخ پرچ به یکدیگر متصل می گردند.قطر پیچها و اندازه مهرها و همچنین فاصله سوراخها از یکدیگر و تعداد آنها کاملاً به وسیله محاسبه تعیین می گردد و روی نقشه های محاسباتی قید شده است ولی اتصال قطعات به وسیله پیچ و مهره و یا پرچ به علت اشکالات زیاد و سختی کار رفته، رفته منسوخ شده و جای خود را به جوش که پیوسته در حال پیشرفت است میدهد همانطوریکه گفته شد در ایران برای اتصال قطعات فلزی بیشتر از جوش الکتریکی استفاده می شود. بعد جوش به وسیله محاسبه تعیین می گردد. و بستگی به قطر قطعاتی دارد که به وسیله جوش به همدیگر متصل می شوند. ولی در هر حال نباید از 6 میلیمتر کمتر باشد. در موقع انتخاب الکترود جوشکاری باید دقت کافی به عمل آید و الکترودی انتخاب بشود که متناسب با جوشکاری بوده و بعد لازم را به راحتی ایجاد نماید. همچنین باید توجه نمود تا آمپر دستگاه به خوبی انتخاب گردد که قادر به ذوب نمودن الکترود انتخاب شده باشد حداقل قطر الکترود جوشکاری برای اسکلت فلزی 4 میلیمتر پیشنهاد می گردد. باید دقت شود که جوشکاری در کلیه قسمتها یکنواخت بوده و با بعد مساوی انجام گردد و با اصطلاح زنجیره ای باشد.
بهتر است تا آنجا که ممکن است جوشکاری روی زمین به طور 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 با 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 جوشکاری های حساس مخصوصاً وقتی که جوشکاری برای آب بندی به کار می رود بعد از اتمام هر قسمت از جوشکاری جوشهای داده شده وسیله دستگاههای مخصوص با اشعه ایکس عکس برداری شده و کنترل می گردد.
5- اتصال ستون به صفحه زیرستون
در مورد پی نقطه ای و نصب صفحه زیر ستون قبلاً وضیح داده شده است. اکنون طریقه اتصال ستون به صفحه زیر ستون شرح داده می شود ابتدا یادآوری می گردد که صفحه زیر ستون 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 به وسیله جرثقیل بلند می کند در کارهای کوچک می توان ستون به وسیله دکل و بادگیر فور بلند نمود.
آنگاه ستون را با دوربین و پا شاقول معمولی بنائی شاقول نموده و دور تا دور آنرا به صفحه زیر ستون جوش می دهند آنگاه برای تکمیل کار ستون را به وسیله ی چهار عدد نسبتی 10 یا 12 و با 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 صفحه زیر ستون خواهد شد. با توجه به اینکه تقریباً کلیه ممانهای وارده به پای ستون به وسیله 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 به جای نبشی از صفحات مستطیل شکل که طول آن بیشتر از پشت تا پشت بتون است استفاده می گردد و بدینوسیله نبشی های اتصال را با ابعاد بزرگتر بوسیله صفحه در محل می سپارند و به وسیله چند عدد صفحه لچکی که بین دو بال نبشی قرار می دهند سیستم قابل اطمینان در مقابل ممانهای وارده ایجاد می نماید. عرض و طول کلی این اتصالات نباید از روی صفحه زیر ستون تجاوز نماید.
پلها و تیرهای پوشش
شاهتیرها(پلها)
شاهتیرها عضوهای فلزی افقی اصلی هستند که با اتصالات لازم به ستونها متصل می شوند و به وسیله آنها بار طبقات به ستونها انتقال می یابد. شاهتیرهای فلزی ممکن است به صورتهای زیر به کار روند:
الف)تیر آهن معمولی به صورت تک یا دوبله ب) تیر آهن بال پهن
ج)تیرآهن معمولی با ورق تقویتی روی بالها و یا بال و جان
د) پلهای لانه زنبوری از تیرآهن معمولی یا تیرهای بال پهن
هـ) تیر ورق(گیردار) ترکیب تیرآهن معمولی با ورق یا تیرآهن بال پهن با ورق و یا از ترکیب ورق ها درست می شود. تیر ورق همان طور که از اسم آن پیداست توسط ورق ساخته می شود و پروفیل های معمولی در ساخت آن استفاده می شود.
و) خرپاها
ساخت پلها و شاهتیرها
هر گاه در شاهتیرهای فلزی به جای تیر تکی از تیرهای دوبله استفاده شود، باید دو تیر در محل بالها به یکدیگر به گونه ای مطلوب اتصال داشته باشند. چنانچه پلها(شاهتیرها) برای لنگر خمشی موجود کفاف ندهد، آنها را با اضافه بودن تسمه یا ورق تقویت می نمایند. در مورد ورق تقویتی در تیرهای معمولی باید نکات زیر را رعایت کرد:
1- حداکثر ضخامت ورق تقویتی 8/0 ضخامت بال تیر باشد.
2- ورقهای تقویتی به طور کامل با بالها تماس(به هم چسبیده) و اتصال داشته باشد.
3- ضخامت جوش 75/0 ضخامت ورق باشد.
4- ورق تقویتی از هر دو طرف و در قسمت عرض نیز جوش شود.
5- جوشکاری طبق شکل انجام گیرد.
6- ابعاد ورق طبق محاسبات تعیین شده باشد.
تیرهای لانه زنبوری
دلیل نامگذاری تیرهای لانه زنبوری، شکل گیری این تیرها پس از عملیات( بریدن و دوباره جوش دادن) و تکمیل پروفیل است. همان طور که در شکل می بینیم، این گونه تیرها در طول خود دارای حفره های توخالی (در جان) هستند که به لانه زنبور شبیه است؛ به همین سبب، به این گونه تیرها« تیر لانه زنبوری» می گویند.
هدف از ساخت تیرهای لانه زنبوری: هدف این است که تیر بتواند ممان خمشی بیشتری را با خیز(تغییر شکل) نسبتاً کم، همچنین وزن کمتر در مقایسه با تیر نورد شده مشابه تحمل کند؛ برای مثال، با مراجعه به جدول تیرآهن ارتفاع پروفیل 18- IPE را که 18 سانتیمتر ارتفاع دارد، می توان تا 27 سانتیمتر افزایش داد.
محاسن و معایب تیر لانه زنبوری: با توجه به مثال قبل با تبدیل تیرآهن معمولی به تیر لانه زنبوری، اولاً: مدول مقطع و ممان اینرسی مقطع تیر افزایش می یابد. ثانیاً: مقاومت خمشی تیر نیز افزوده می گردد. در نتیجه، تیری حاصل می شود با ارتفاع بیشتر، قویتر و هم وزن تیر اصلی. ثالثاً: با کم شدن وزن مصالح و سبک بودن تیر، از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر خواهد بود. رابعاً: از فضاهای ایجاد شده(حفره ها) در جان تیر می توان لوله های تأسیساتی وبرق را عبور داد(مطابق شکل)
در ساختن تیر لانه زنبوری که منجر به افزایش ارتفاع تیر می شود، باید استاندارد کاملاً رعایت گردد؛ در غیر این صورت، خطر خراب شدن تیر زیر بار وارد شده حتمی است.
از جمله معایب تیر لانه زنبوری، وجود حفره های آن است که نمی تواند تنشهای برشی را در محل تکیه گاه پل به ستون یا اتصال تیرآهن تودلی(تیر فرعی) به پل لانه زنبوری تحمل کند؛ بنابراین، برای رفع این عیب، اقدام به پر کردن بعضی حفره هابا ورق فلزی و جوش می کنند تا اتصال بعدی پب به ستون یا تیر فرعی به پل به درستی انجام شود.
تیر لانه زنبوری در ساختمان اسکلت فلزی می تواند به صورت پل فقط در یک دهانه یه به صورت پل ممتد به کاررود. برای ساختن تیر لانه زنبوری دو شیوه موجود است:
الف) شیوه برش پانیر،
ب) شیوه برش لیتسکا
روشهای مختلف برش تیرآهن:
1- برش به روش کوپال: با استفاده از دستگاه قطع کن سنگین که به گیوتین مخصوص مجهز است، تیرآهن به شکل سرد در امتداد خط منکسر قطع می شود.
2- برش به روش برنول: برش در این حالت به صورت گرم انجام می گیرد؛ به این صورت که کارگر ماهر برش را با شعله بنفش رنگ قوی حاصل از گاز استیلن و اکسیژن، به وسیله لوله برنول، انجام می دهد.
بریدن تیرهای سبک به وسیله ماشینهای برش اکسیژن شابلن دار نسبتاً ساده است. در ایران تیرهای لانه زنبوری را بیشتر با دست تهیه می کنند.
روش ساختن تیر لانه زنبوری و تقویت آن: روش تهیه تیرهای لانه زنبوری از این قرار است که ابتدا در روی جان تیرآهن
نورد شده با استفاده از الگو که به صورت شش ضلعی از ورق آهن سفید یک میلیمتری( شابلن)با
توجه به استاندارد ساخته شده خط می گردد؛ سپس تیرآهن را روی یک شاسی افقی با زدن
تک خال جوش در نقاط مختلف آن برای جلوگیری از تاب برداشتن قرار می دهند. آن گاه با
استفاده از دستگاه برش(برنول) در امتداد خط منکسر اقدام به برش می کنند تا پروفیل
به دو قسمت «1» و«2» (مطابق شکل) تقسیم شود.
حال اگر قسمت «1» را به اندازه یک دانه جابجا کنیم و دندانه های دو قسمت «1» و«2» را با دقت مقابل هم قرار دهیم و از دو طرف، کارگر ماهر آن را جوشکاری کند با استفاده از جوش قوسی نیمه اتوماتیک برای اتصال دو نیمه بریده شده، یک جوش خوب، بی عیب، سریع و مقرون به صرفه خواهد بود. همان طور که گفتیم، تیر ساخته شده در محل تکیه گاه با توجه به حفره های خالی آن در مقابل تنشهای برشی ضعیف می شود. برای جبران این نقیصه، با توجه به منحنی نمایش نیروی برشی نیز به پر کردن حفره ها با ورقهای تقویتی اقدام می کنیم.
لازم به
تذکر است که حداقل با ورق در تکیه گاه به وسیله جوش کامل پر شود(مطابق شکل)
در پایان یادآور می شود که یک نوع دیگر از پروفیلهای لانه زنبوری را پس از بریدن بین قطعه 1و2 ورق واسطه اضافه می کنند که این ورق واسطه بین دانه ها جوش می شود. در نتیجه، تیر حاصل به مراتب قویتر از تیری است که بدون ورق واسطه ساخته می شود.
لازم به تذکر است که در این گونه تیرها باید نهایت دقت را در ساخت و جوشکاری آن به عمل آورد.
پلهای مرکب
در بارهای سنگین و احتمالاً دهانه زیاد که پروفیل استاندارد موجود در بازار کافی یا اقتادی نباشد؛ همچنین مقطع تیر لانه زنبوری که با تسمه یا ورق تقویت شده است. برای بار وارد شده و دهانه خمش کافی نباشد. از تیرهای مرکب استفاده می شود. تیر مرکب در چندین حالت اجرا می گردد:
1- تیر مرکبی که از بریدن پروفیلهای معمولی ایرانی(IPE) از وسط جان تیر و اتصال صفحه ورق مناسب به دو قسمت بریده شده ساخته می شود. این روش برای پروفیلهای نمره 20 به بالا اقتصادی خواهد بود.
2- تیر مرکبی که از سه صفحه (قطعات تقویتی) تشکیل می شود.
در این حالت، در پروفیلهای معمولی از فولاد جان تیر نسبت به فولاد بالها برای مقابله با خمش چندان استفاده نمی شود، بلکه سعی می گردد، حتی الامکان، جان تیر را نازکتر و ارتفاع آن را زیاد کنند.
اتصالات در ساختمانهای فلزی
مجموعه به هم پیوسته اعضای یک سازه را معمولاً «قاب» می نامیم. اصولاً درساختمانهای فولادی نحوه اتصال و رفتار قطعات نسبت به یکدیگر در تکیه گاه (محل تقاطع اعضا) در محاسبات حائز اهمیت می باشد. چون بدون در نظر گرفتن چگونگی رفتار قطعات نسبت به هم، تعیین مشخصات مقاطع ستونها و پلها میسر نیست. ساختمانهای فولادی بر حسب نوع اتصالات در تکیه گاه که برای به هم پیوستن اعضاس سازه به کار می رود، عموماً به سه دسته کلی تقسیم می شوند:
الف)اتصال در تکیه گاه ساده(مفصلی)
ب)اتصال در تکیه گاه نیم گیردار،
ج) اتصال در تکیه گاه گیردار(صلب)
اتصال در تکیه گاه ساده(مفصلی) : در این نوع، اتصال تیر می تواند آزاد باشد و به راحتی دوران زاویه ای به خود بگیرد در این تکیه گاه، لنگر گیرداری وجود ندارد.
اتصالاتی که لنگر منتقل نمی کنند. در محاسبه تیر و ستون برای تکیه گاه ساده در نظر گرفته می شوند.
اتصال با جفت نبشی جان، اتصال با نبشی نشیمنی و اتصالات نشیمنی تقویت شده با قطعه تیرآهن و لچکی از این گروه هستند و آنها را «اتصالات برشی » می نامند.
اتصال در تکیه گاه نیم گیردار: اتصالاتی را که مقداری گیرداری در تکیه گاه به وجود می آورند و در نتیجه باید برش و لنگر هر دو را تحمل کنند« اتصالات نیم گیردار» می نامیم. در این حالت، دوران زاویه بین تیر و ستون صورت می گیرد، ولی مقدار آن کمتر از حالت« الف» است. در عین حال، مقداری لنگر گیرداری در تکیه گاه تولید می کند و گیرداری آن بسته به وضع اتصالات، بار و دهانه تیر ممکن است بین 20 تا 90 درصد باشد.
اتصال در تکیه گاه گیردار( صلب): در تکیه گاه کاملاً گیردار، دوران زاویه ای(چرخشی) بین تیر و ستون انجام نمی گیرد. در این نوع اتصال تکیه گاهی تأمین درصد گیرداری در حدود 90 درصد یا بیشتر برای جلوگیری از تغییر زاویه ضرورت دارد.
اتصالات ساده تیر به ستون و شاهتیر
این اتصالات بر دو نوع است:
1- اتصال با جفت نبشی جان(شکل A)
2- اتصال نبشی نشیمن (شکل B). این اتصالات را برای عکس العملهای تیر کمتر از 15 تن به کار می برند. در این اتصالات، سعی می شود که حداقل گیرداری به وجود آید و زاویه بین تیر و ستون تا حد امکان آزادی دوران داشته باشد.
اتصال با نبشی جان: معمولاً دو عدد نبشی را در کارخانه به جان تیر جوش می کنند. جوشهای بین نبشی و ستون یا شاهتیر را در کارگاه- بعد از اینکه اتصال تنظیم می شود- در روی کار انجام می دهند. معمولاً نبشیهای اتصال را به اندازه 10 تا 12 میلیمتر از انتهای جان تیر فاصله آزاد می گذارند تا اگر تیر در حدود رواداریهای مجاز(خطا در برش تیر- انحراف ستون) بلند باشد، بدون بریدن سر آن و تنها با جابه جا کردن نبشی آن را نصب کنند.
اتصال با نبشی نشیمن: این نوع اتصال را در عکس العملهای نسبتاً کوچک تا حدود 15 تن به کار می برند. نبشی نشیمن عمل نصب و تنظیم تیر را آسان می کند این نبشی معمولاً قبلاً در کارخانه یا پای کار در ارتفاع لازم به ستون جوش می دهند و بعد تیر روی آن سوار و به آن جوش می شود. در این اتصال، نبشی کمکی دیگری در بالای تیر نصب و جوش می شود که در محاسبه در مقابل عکس العملها تکیه گاه به حساب نمی آید و عمل آن تنها ثابت کردن تیر در محل خود و تأمین تکیه گاه عرضی و جلوگیری از غلتیدن آن است. سعی می شود که اتصال با نبشی نشیمن تا حد امکان انعطاف پذیر باشد تا از آزادی دوران تیر در تکیه گاه جلوگیری نشود و در حقیقت، اتصال ساده و مفصلی باشد تا در تکیه گاه ایجاد لنگر نکند. معمولاً عرض نشیمن نباید از 5/7 سانتیمتر کمتر باشد. در آیین نامه AISC عرض استاندارد را 10 سانتیمتر برای نشیمن انتخاب کرده اند. برای این منظور نبشی فوقانی را با ابعاد ظریف و فقط دو لبه انتهایی بالهای آن را( در امتداد عرض بال تیر) جوش می دهند.
اتصالات نشیمن تقویت شده: وقتی که عکس العمل زیادتر از حد تحمل نبشی گردد، می توان از نبشی تقویت شده با مقطع T استفاده کرد. ضخامت صفحه نشیمنگاه در حدود ضخامت بال تیر انتخاب می شود. استفاده از صفحات تقویت کننده(محکم کننده) زیر یک نشیمن به صورت مستطیلی یا مثلثی استفاده می گردد.
حالتهای مختلف اتصال و نصب در پلها
پلهای یکسره معمولاً از پلهای با دهانه ساده اقتصادی تر هستند، زیرا لنگر مثبت
حداکثر یک پل(تیر) یکسره از لنگر مثبت حداکثر پل ساده نظیر آن کوچکتر است؛ مثلاً
در مورد تیرهای یکسره حداقل سه دهانه مساوی برابر L تحت اثر بار
گسترده P، لنگر حداکثر در اولین تکیه گاه داخلی تولید می شود که برابر با است؛ در صورتی که لنگر حداکثر دهانه نظیر در حالت
ساده برابر است. با مقایسه ممانها در دو حالت، لنگر(ممان)
در تیرهای یکسره 80 درصد لنگر دهانه ساده است که 20 درصد در اساس مقطع MX صرفه جویی شده
است؛ ضمناً حداکثر تغییر شکل پل یکسره با توجه به گیرداری محل تکیه گاهها کمتر از
تغییر شکل(خیز) حالت تیر ساده است و صلب بودن آن در مقابل تغییر شکل و لرزش زیاد
خواهد بود که باعث صرفه جویی در مصرف پروفیل می شود. یک نوع اتصال تیرهای یکسره به
ستون که در ایران بسیار رایج می باشد اتصال خورجینی نامیده می شود که در این نوع
اتصال تیرها از طرفین ستون عبور می کند.
اتصال چند پل در یک محل به ستون : مواقعی که با توجه به پوشش سقف اقدام به نصب پل در دو جهت عمود بر هم در محل ستون می شود، یک پل به بالهای ستون و پل دیگر به جان ستون متصل خواهد شد؛ در نتیجه، ستون از دو جهت تحت تأثیر بار قرار خواهد گرفت که باید با توجه به بار وارد شده و دهامه پل، همچنین تعیین نوع گیرداری پلها در محل ستون اقدامات لازم برای اتصال صحیح و مطلوب به عمل آید. در شکل زیر نحوه اتصال نمایش داده شده است.
اگر برخورد پل در خارج از ستون باشد، باید آن ناحیه را از نیروی خارج از مرکز، همچنین نحوه اتصالات صحیح و اصولی به ستون به دقت بررسی و کنترل کرد.
روش نصب پلها در طبقات: محل نصب پلها در اسکلت فلزی بسیار مهم است، زیرا پلها تحمل کننده بار سقف از طرفین تیرها هستند. با توجه به مقدار بار وارد شده و دهانه، ارتفاع آنها مشخص می شود و معمولاً از ضخامت سقف و ارتفاع تیرها بیشتر است؛ بنابراین، با توجه به نقشه های معماری و تقسیم فضاها، پلها باید در جایی طراحی و نصب شوند که یه علت ارتفاع زیاد ایجاد اشکال در کف نکنند و سعی شود به صورت آویز در سقف مشخص نباشد. به این دلیل، معمولاً پلها در زیر دیوارهای جدا کننده بین فضاها نصب می شوند که علاوه بر بار وارد شده باید وزن دیوارهای جدا کننده بر روی آنها در محاسبه منظور شود.
روشهای اتصال پل به پل : اتصال دو پل که دارای یک ارتفاع هستند، به روش زبانه کردن آنها انجام می گیرد که این روش از نظر اتصالات بهتر است. در صورت امکان پل به دهانه بزرگتر در داخل پل با دهانه کوچکتر زبانه می شود. نصب ورق اتصال در جان و روی بال پل کوچکتر برای برش ضروری است. در این حالت، به علت کوتاه بودن دهانه، لنگر خمشی کمتری ایجاد شده در نتیجه، نمره یا سطح مقطع پلها کاهش می یابد.
عمل زبانه کردن تیرها و پلها: در اسکلت فلزی محل برخورد یا تقاطع قطعات از نظر رفتاری نسبت به یکدیگر و عکس العمل قطعه باربر در محل اتصال(تقاطع) حائز اهمیت است، زیرا باید به محل برخورد توجه کرد که در کدام یک از نواحی- که تحت تأثیر کشش، فشار و برش واقع می گردد- نحوه اتصال درست و مطلوب را انتخاب و عمل کنیم که ضعف در قطعه باربر ایجاد نشود.
تیر پوشش : نوع پوشش سقف در طبقات اسکلت فلزی با توجه به کاربرد ساختمان تعیین می شود که معمولاً سقفهای بتن آرمه یا طاق ضربی مورد استفاده قرار می گیرند معمولاً تیرآهن پوشش از پروفیلهای IPE و INE استفاده می شود. فاصله تیرها بین 65/0 تا 10/1 متر و طول را حداکثر تا 5 متر در نظر می گیرند. البته خیز(افت تیر) باید مورد توجه باشد.
زبانه کردن تیرهای پوشش: تیرهای فلزی پوشش باید به شیوه ای مطلوب به همدیگر یا به پلها اتصال یابند بهترین حالت، شیوه زبانه کردن با توجه به محل و ناحیه برخورد تیرآهن به تیرآهن دیگر است که باید از روش ایجاد زبانه استفاده کرده.اتصال را انجام داد.
اتصال تیر پوشش به پل به وسیله نبشی: معمولاً دراتصال تیر پوشش به پل از حالت جوش و نبشی استفاده می شود. هر چه بتوانیم محل اتصال را تا حدودی گیردار بوجود آوریم. لرزش در تیر پوشش کمتر خواهد بود و مسأله خیز به نحو مطلوبتری حل خواهد شد؛ البته اگر طبق محاسبات نحوه اتصال نیم گیردار انجام دهیم، در مصرف پروفیل صرفه جویی خواهد شد.
مهار کردن تیرهای پوشش: تیرهای پوشش را علاوه بر اتصال درست به تکیه گاه، بایستی از نظر حرکات جانبی و پیچش، کمانش قطری، لهیدگی مورد کنترل قرار داد و آنها را مهار کرد. در اسکلت فلزی معمولاً تیرهای پوشش را با گذراندن میلگردها بصورت ضربدری و جوش به بال تیرآهن و اتصال به قسمت های پوشش تکیه گاه اسکلت را مهار کرده و بادبند افقی تشکیل می شود در دهانه کناری از میلگردهای افقی که مانع رانش دهانه ابتدایی و انتهایی می شود، استفاده می کنند.
لقمه ها و پر کننده ها: طبق آیین نامه سازه های جوشی، پر کننده(لقمه) با ضخامت 6 میلیمتر و یا بیشتر باید به اندازه کافی از لبه های ورق وصله بیرون باشد تا به قطعه ای که به آن نصب می شود، به حد کافی جوش داده شود. به طوری که بتواند نیروی ورق وصله را که به ورق پرکننده وارد می شود، منتقل نماید. لبه های پر کننده هایی که ضخامت آنها از 6 میلیمتر کمتر است، باید با لبه های ورق وصله هم باد باشند. در این حالت، اندازه جوش باید مساوی مجموع اندازه جوش لازم برای حمل نیروی وصله به اضافه ورق پر کننده در نظر گرفته شود.
هدف از طویل کردن پلها و تیرهای پوشش: در پوشش سقف یا در پلها به دلایلی مجبور به طویل کردن آنها هستیم که چند مورد آن در زیر بررسی می شود:
1- طول استاندارد پروفیل یا تیرآهن که ممکن است برای اجرا کافی نباشد.
2- به علت تغییر اندازه تیرآهن یا پروفیل وجود وصله الزامی می شود.
3- به علت کاهش ضایعات تیرآهن ممکن است مجبور به وصله کارگاهی باشیم.
شکل زیر یک وصله استاندارد را نشان می دهد که از چهار ورق تشکیل شده است. به همین مناسبت به چنین وصله ای« وصله چهار ورقی» می گوییم.
روش اجرای طویل کردن تیرها ابتدا در محل مناسب دو تیرآهن (پروفیل) در امتداد یکدیگر قرار داده می شوند. برای جوشکاری کامل بین دو تیرآهن در هر یک از پروفیلها درز با پخ مناسب ایجاد می شود؛ سپس به جوشکاری با نفوذ لازم اقدام می گردد؛ آن گاه سطح جوش را سنگ می زنند و بلافاصله باپلیت درز را می پوشانند و اطراف آن را جوش کامل می دهند. اندازه وصله اتصال و طول جوش لازم باید محاسبه شود. بهترین محل مناسب ورق برای طویل کردن ناحیه نقطه عطف لنگر خمشی و تلاش برشی است و باید از اتصال ورق در ناحیه برش(نزدیک تکیه گاه) و لنگر ماکزیمم (وسط دهانه) پرهیز کرد. در صورت اجبار، باید علاوه بر جان تیرآهن(پروفیل) بالها را به نحو مطلوب با ورق اتصال جوشکاری کرد.
چگونگی اتصال کنسولهای غیر ممتد: در سیستم اسکلت فلزی، پیش آمدگی (کنسول) که در اصطلاح «بالکن» نامیده می شود، به دو شیوه اجرا می گردد: یکی پیش آمدگی ممتد که پلها از ستون عبور می کنند( به صورت تک یا دوبله) و کنسول لازم به دست می آید؛ دیگر اینکه کنسول به صورت غیر ممتد باشد، اتصالات باید نسبت به طول کنسول و مقدار بار وارده طراحی شود و نحوه گیرداری آن به ستون مد نظر باشد. چون کنسول در محل تکیه گاه ممان منفی دارد و باید آن را با گذاشتن ورق مطابق اتصالات صلب، همچنین در صورت لزوم اضافه کردن لچکی به ورق بالا اتصال صحیح به ستون اجرا شود. کلیه ابعاد و اندازه اتصالات و تقویت کننده ها باید طب محاسبه صورت گیرد.
چگونگی اتصال کنسول با دستک: در مواقعی که طول کنسول از حد معین تجاوز می کند یا مقدار بار وارد شده به قدری است که اتصال نبشیها با ورق اتصال جوابگوی مقاومت نمی باشد می توان از دستکهای تحت زاویه 45 درجه استفاده کرد. با توجه به نقشه معماری می توان این دستک را در پایین یا بالا در نظر گرفت و اتصال صحیح و اصولی را انجام داد. اندازه و ابعاد دستک را طبق محاسبه به دست آورد.
وسایل نصب
ابزار و وسایل و ماشین آلاتی که در نصب سازه های فولادی بکار می روند، بسته به نوع و اندازه سازه می توانند انواع مختلف داشته باشند. از طرف دیگر اغلب این وسایل طبق استانداردهای سازندگان مختلف تولید می شوند که از بین آنها انواع مخصوصی به اندازه و طرحهای لازم را مصرف کنندگان متعدد انتخاب می کنند. هر گاه بخواهند باری را به قلاب جراثقالی آویزان کنند، اگر اندازه و وزن بار اجازه چنین عملی را بدهد، می توان مطابق شکل پایین آن را به وسیله حلقه ای از طناب فلزی به قلاب آویزان کرد. طناب اصلی از یک قطعه طناب با طول مناسب که هر دو انتهای آن را به صورت حلقه کوچکی درآورده اند، تشکیل می شود. این طناب را دور قطعه به گونه ای که یکی از دو سر طناب از حلقه کوچک سر دیگر آن بگذرد، مهار می کنند. برای اتصال دو قطعه فلزی از وسایل اتصال استفاده می نمایند. میله اهرم، اسباب کشش، تخماق برای چفت کردن و رسانیدن قطعه به وضعیت مورد دلخواه آن برای اتصال به کار می روند. از پین و آچار برای همسو کردن سوراخهای قطعات استفاده می شود.
انحراف مجاز حاصل از ساخت در کارخانه
توصیه می شود، از هر 10 واحد کار مشابه مثلاً 10 ستون یا خرپا و .... یک واحد از نظر صحت کار مورد آزمایش قرار گیرد. حدود انحرافات مجاز حاصل از ساخت در کارخانه در زیر نشان داده شده است.
برای نصب شاهتیرهای مرکب و شاهتیرهای حمال جراثقال در جدول زیر آمده است.
شاهتیر مرکب (با ارتفاع H) |
mm |
حداکثر انحراف ارتفاعی سطح اتکا از ارتفاع تعیین شده درنقشه ها انحراف مفصلها در تیر بالایی خرپا در میان دهانه از یک سطح شاغول که محور اتکا را برداشته باشد. بال تخت فشار ممکن است دارای احراف از سطحی باشد که خرپا در آن قرار دارد.
اگر |
|
شاهتیرهای حمال جراثقال (با ارتفاع H) |
|
انحراف بال، در وسط دهانه نسبت به صفحه عمودی که از نقاط اتکا عبور کند. انحراف(فاصله) عمودی بین انتهای شاهتیرهای یک خط ریل. انحراف عمودی بین انتهای شاهتیرها در نقاط اتکا. انحراف(فاصله)عمودی ریلها از یک ستونبه ستون مجاور در امتداد ریل. فرق فاصله دو ریل از هم با مقایسه با فاصله داده شده در نقشه. حرکات عرضی و بالا و پایین رفتن ریلها در نقاط اتصال و یا اتکا. انحراف محور طولی ریل ار محور حساب شده. |
mm 10
mm 15 mm5 mm 1
mm5/2 |
پله
وسیله ارتباط طبقات به یکدیگر است برای ساختن تیرآهن با مقوا الگو تهیه می کنیم و مطابق شکلهای زیر، تیرآهن پله را
می سازیم. ضمنناً زاویه الگوبرابر زاویه شیب
پله می باشند. زاویه پلکان با زمین در حدود 20 الی 45 درجه است(کمتر از
را می توان از
رامپ و بیشتر از
از پلکانهای با
شیب تند و یا نردبان استفاده کرد).
ساختمان پلکان
پلکانها با توجه به موارد استفاده در ساختمانهای مسکونی- عمودی- صنعتی دارای مشخصات (مصالح- ارتفاع- عرض-شیب) مختلفی هستند ضمنناً باید برای حفاظت، طرفهای آزاد پلکان نرده(جان پناه) تعبیه شود.
الف) پلکانهای سبک: عبارت است از پلکانهای فلزی و چوبی؛
ب) پلکانهای معمولی : فقط اسکلت پلکان(قطعات کناری، تیرهای پاگرد) فلزی بوده و بقیه قسمتها ممکن است از بتن- سنگ- آجر و غیره باشد؛
ج) پلکانهای سنگین: اسکلت و قسمتهای مختلف از بتن و مصالح بنایی است.
تقسیم بندی پلکان فلزی
پلکان فلزی به دو دسته تقسیم می شوند: 1- پلکانهای مستقیم 2- پلکانهای مارپیچ
1- پلکان مستقیم:از دو قطعه کناری با یک قطعه که در وسط تعبیه شده و جنس آن از پروفیلهای استاندارد بوده که در محل نصب و جوشکاری می شود قطعات کف ممکن است از صفحات فولادی سنگ- چوب باشد که تشکیل پله را می دهد.
2- پلکان مارپیچ: عموماً در محلهایی که فضای محدود جهت اجرای پله را دارند استفاده می شود. سابقاً پلکانهای مارپیچی را از چدن می ساختند. ولی امروز عموماً از فولاد ساخته می شوند این پلکانها از یک هسته مرکزی از جنس لوله با پله کنسولی می باشد که بایستی در انتخاب قطر لوله و نحوه اتصال به شالوده و همچنین گیرداری پله های کنسولی با لوله از نظر محاسبات و اجرای دقیق دقت زیاد بعمل آید.
پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقف وسیله آنها به ستون منتقل می گردد و باید آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار می گیرد پل و یا تیرهای اصلی می گویند.
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 تیر آهن ستون امتداد پیدا کند در این حالت معمولاً از پلهای سرتاسری استفاده می نماید. این پلها به وسیله یک عدد ورق بست که در محل 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 به وجود بیاورند. یک عدد نبشی نیز روی پل قرار می دهند برای ایجاد تکیه گاهی که کاملاًً 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 بعضی ها از قرار دادن این نبشی اخیر صرف نظر نموده و تکیه گاه را ساده در نظر بگیرند، در ایران اغلب مهندس محاسب به همین طریق عمل می نمایند یعنی پل را از کنار ستون میانی اسکلت از دو طرف ستون پلهای ممتد را عبور داده و با اصطلاح از گره خوی چینی استفاده می نمایند. به عقیده اغلب زلزله شناسان این نوع اتصال در مقابل از مقلومت 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 بشود به این صفحه لچکی می گویند.
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 شد است حداقل نیم سانتیمتر 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، اجرا 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 منحنی می توان یک عدد پل سراسری را از بین 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 به خوبی انجام شود
اشکال نداشته و این پل مانند پل سراسری یکپارچه عمل خواهد کرد. بهتر است محل برش
در دهانه بین دو ستون واقع شود.
زیرا فرض
بر این است که در فاصله نیروهای وارده به پل حداقل می باشد. در این
حالت چنانچه بخواهیم از نبشی فوقانی نیز استفاده نمایم باید ورق بست دو تکه باشد.
حالت سوم موقعی است که پل به جان ستون ختم می شود.
در این حالت امکان ایجاد پلهای سراسری ممکن نیست زیرا اگر بخواهیم پل سراسری اجرا نماییم 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 پلهای سراسری داده شده باشد مجبور به اجرای آن هستیم.
1- نکاتی در مورد ساختن پلها
گاهی ممکن است برای دهانه ای پلها را با دو یا پی عدد تسمه که به بال تیر جوش می شود تقویت نمائیم این تسمه ها معمولاً در تیرهای 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 صورتی که از پائین جوش شود در موقع سفید کاری مزاحمت ایجاد کرده و مجبور هستیم ضخامت گچ و خاک را در کلیه سطح سقف با اندازه ضخامت تسمه تقویتی افزایش دهیم. اگر پهنای تسمه تقویتی از بال تیر آن 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 پل پهن تر باشد بهتر است تیرآهن پل را قبل از نصب در محل برگردانیده و محل تسمه را دقیقاً معلوم کرده و آن را 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)
وصالی پلهای سراسری
با توجه به اینکه طول تیرآهن معمولی 12 متر است( در بعضی کارخانه ها تیرآهن نمرات بالا را 14 متری هم می سازند) اگر طول پل سراسری ما بیش از 12 متر باشد ناچار به اتصال دو قطعه تیر آهن به همدیگر هستیم که در این صورت باید کاملاً طبق نقشه محاسباتی عمل نموده و اگر در این مورد دیتیل نداشته باشد باید دو قطعه پل را با نظر مهندس محاسب یا مهندس ناظر کارگاه به وسیله تسمه با طول کافی از بالا و پائین جان تیر به همدیگر متصل نمائیم طول این تسمه و همچنین ضخامت آن و بعد جوش نسبت به تیرآهنهای مختلف متفاوت است چنانچه ممکن باشد بهتر است جوشکاری روی زمین و معمولی انجام شود و حتی المقدور از جوش سر بالا و سرازیر خودداری می شود.
اتصال دو پل که از کنار هم عبور می کند
چنانچه از دو سمت بال یک ستون دو پل عبور کنند بهتر است که این پل را با تسمه هائی در چند نقطه به همدیگر متصل نمائیم تا پل ها یکپارچه و با هم کار کنند. به این طریق این اتصال به مقدار قابل ملاحضه ای در مقابل نیروی زلزله مقاومت خواهد نمود.
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 محور به همین دلیل در موقع طرح نیم رخ تیرآهن برای آنکه ممان 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 باز هم بیشتر سعی می کند که بالها را از محور خنثی دورتر نمایند. بدین لحاظ جان تیرآهن را مطابق شکل بریده و مطابق شکل آنرا جوش می دهند بدین طریق فاصله بالها از یکدیگر زیادتر شده و مقطع دارای ممان اینرسی بزرگتری می شود.
اینک برای اینکه ممکن است نیروی برشی احتمال در سیستم ایجاد شود و چون فرض یر این است که جان تیرآهن نیروهای برشی را تحمل می نماید و همچنین با توجه به منحنی برش متوجه می شویم که حداکثر نیروی برشی در تکیه گاها موجود است ضمنناً همانطوریکه قبلاً توضیح داده شده است چنانچه تیرآهن را به صورت لانه زنبوری در بیاوریم جان تیرآن راضعیف کرده ایم برای اینکه تیرآهن بتواند در مقابل نیروی برشی احتمالی مقاومت نماید دو سوراخ نزدیک تکیه گاهها را به وسیله صفحه هائی می پوشانیم. ضخامت این صفحه و همچنین پهنای آن به وسیله محاسبه تعیین می گردد
و حداقل ضخامت آن 10 میلیمتر و پهنای آن مساوی پهنای تیر لانه زنبوری شده است.
4- تیرچه
اگر برای پوشش سقف از طاق ضربی استفاده می نماییم ناچار باید همانطوریکه در ساختمانهای آجری توضیح داده شد تیر آهن های با شماره محاسبه شده روی پلها کشیده و بین این آهنها 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 به وسیله سقف کاذب پوشانیده شود و به طبق نظر مهندس معمار اقدام گردد و یا تیرآهن ها توی دل پلها کار گذاشته می شود که در این صورت باید حتماً هر دو سر آن از یک طرف به وسیله 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 با اندازه ضخامت بال پل از زیر اختلاف سطح به وجود 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- پرفیل های اتصال و میله مهار
در سقف های طاق ضری با توجه به خیز طاق که در حدود 2 الی 3 سانتیمتر می باشد طاق نیروی در جهت افق به تیرآهنهای جانبی خود وارد می نماید. که این نیرو باعث می شود که تیر آهن 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 بندد و این کار معمولاً وسیله میله گردهایی به قطر 10 الی 12 میلیمتر انجام شود به این میله گردها میله مهار گفته می شود. البته از میله گرد در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده می شود.
از نبشی برای تکیه گاه پلها و همچنین برای اتصال تیرچه ها به پلها و اتصال ستون به صفحه زیر ستون استفاده می شود. محل استفاده صفحه برای ورق بست و وصله نمودن دو تیر آهن و غیره می باشد.
وصله نمودن دو قطعه تیرآهن به یکدیگر
چنانچه مجبور باشیم دو قطعه تیرآهن را به همدیگر متصل نمائیم اگر از این تیر برای پل استفاده شود کافی است به وسیله دو قطعه تسمه به دو طرف جان تیرو یک قطعه تسمه روی بال تیر به سمت بالا آنها را بهم وصل نمائیم اگر این قطعه برای تیرچه استفاده شود به وسیله یک قطعه در جان تیر و یک قطعه وصله روی بال تیر آهن را بهم متصل می نمائیم طول و ضخامت تسمه طبق محاسبه بدست می آید ولی در ساختمان های معمول طول قطعه در حدود 6 سانتیمتر و ضخامت آن در حدود یک سانتیمتر کافی است.
پله
در اینجا فقط توضیح داده می شود که در محل خم پله حتماً باید حداقل از یک رو وصله انداخته شود و برای این وصله اگر از یک عدد تسمه مستطیل شکل استفاده شود بهتر است.
بادبند
در بازدیدهایی که از مناطق زلزله زده به عمل آمد مشاهده گردید ساختمانهای فلزی چند طبقه که بادبندی شده اند در مقابل نیروی زلزله مقاومت بیشتری از خود نشان می دهند.
متداولترین بادبندها و نیم رخهائی از از فولاد هستند که به صورت ضرب در بین دو ستون قرار می گیرند مانند نبشی، ناودانی، تیرآهن و غیره
برای آنکه سطح جوش در بادبندها به اندازه کافی باشد در محل اتصال بادبند به گره ها و یا محل برخورد دو پرفیل 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 سانتیمتر به ضخامت 10 میلیمتر می باشد.
اگر دهانه ای از ساختمان بادبندی شود بهتر است حتماً قسمتهای پایین همین دهانه تا روی فونداسیون بادبندی ادامه پیدا کند. این بادبندها باعث می شوند که در اثر باد و یا زلزله به بالای ستون می شود به سرعت به زمین منتقل گردد.
خر پا
برای پوشاندن دهانه های بزرگ که پوشانیدن آن به وسیله تیرآهن و یا بتون مشکل بوده و یا غیره ممکن می باشد از خرپا استفاده می گردد.
به وسیله خرپا دهانه های بزرگ حتی تا 100 متر را نیز می توان پوشانید برای ساختن خرپا از پرفیلهایی از قبیل نبشی و یا ناودانی و یا سپری استفاده می گردد زیرا در این نوع پرفیلها امکان طول جوش بیشتر میسر می باشد.
با توجه به اینکه بعضی از اجزاء خرپا در فشار و بعضی در کشش کار می کند مسئله طول جوش و بعد جوش در خرپا از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به همین علت در گره ها صفحه ای بین دو ناودانی و یا دو نبشی قرار می دهند تا امکان برای طول جوش لازم فراهم گردد.
با توجه به طول دهانه و بارهای وارده کلیه اجزاء خرپا به وسیله محاسبه تعیین می گردد.
اتصالات درساختمانهای فلزی
تعریف
هر ساختمان فلزی ترکیبی از اعضای جدا از هم است که این اعضا باید به طریق مناسبی به یکدیگر متصل شوند. در واقع، اتصالات در ساختمانهای فلزی شامل اتصالات مختلف است؛ نظیر تیر به ستون و ستون به فنداسیون و اتصال سایر اجزای اسکلت فلزی به یکدیگر است.
انواع اتصالات
بسته به نوع اتصال، لتصالات مختلفی را در اسکلت فلزی می توان نام برد؛ از جمله اتصال پرچی، اتصال پیچی و اتصال جوش که هر یک معایب و محاسنی دارند که در این جا به آنها خواهیم پرداخت.
اتصال پرچی: پرچ از قدیمی ترین وسایلی است که از آن برای اتصال اعضای سازه های فلزی استفاده می شود. یک پرچ نکوبیده مطابق شکل زیر از یک تنه استوانه ای کوچک که سر آن دارای کلاهک می باشد تشکیل شده است. پرچها معمولاً از فولاد معمولی ساخته می شوند.
شیوه استفاده از پرچ: ابتدا پرچ را تا دمای سرخ شدن گرم می کنند؛ سپس آن را به وسیله انبر مخصوص درون سوراخ اتصال قرار می دهند و با ثابت نگه داشتن سر کلاهدار آن، سر دیگر را می کوبند تا به فرم کلاهک درآید و پرچ محکم گردد.
امروزه پرچکاری به این دلایل از رونق افتاده است:
1- پیشرفت فن جوشکاری،
2- تولید پیچهای اعلا و پر مقاومت،
3- نیاز به نیروی انسانی زیاد و ماهر برای پرچکاری،
4- نیاز به نظارت و کنترل دقیق
5- تولید سر و صدای زیاد به هنگام کوبیدن در پرچکاری و خطر آتش سوزی در کارگاه.
انواع مختلف پرچ: فرم سر میخ پرچ معمولاً به نوع کار بستگی دارد
به صورت سر نیم گرد یا سر خزینه ای، عدسی، تخت، نیم کره، یا تخت کله گردی است.
اتصالات پیچی: یک اتصال پیچی از نظر انجام کار، سریعتر و عملی تر از سایر اتصالات است و با توجه به سرعت و آسانی اجرا بر دیگر اتصالات برتری دارد. اجزای تشکیل دهنده هر اتصال پیچی( مطابق شکل پایین) شامل سرپیچ، تنه پیچ، واشر و مهره است.
الف- انواع پیچ با توجه به جنس آن
1- پیچهای معمولی
2- پیچهای ساختمانی دقیق
3- پیچهای اعلای پیش تنیده
1- پیچهای معمولی: این پیچها که آنها را «پیچ خام» یا «پیچ سیاه» می نامند، دارای مقاومت خیلی زیاد نیستند و در محلهایی به کار می روند که نقش حساسی در ساختمان ندارند. مثل قطعات درجه دوم، مانند اتصال لاپه ها به خرپاها یا ساختمانهای سبک که فقط بار استاتیکی را تحمل می نمایند. لقی سوراخ این پیچها حدود 2 میلیمتر بوده و قطر آنها از 6 میلیمتر تا 100 میلیمتر ساخته می شود.
2- پیچهای ساختمانی دقیق: این پیچها از فولاد با مشخصات بهتری ساخته می شود دقت و ابعاد آنها زیاد و لقی آنها در سوراخ کم و در حدود 3/0 تا 5/0 میلیمتر است این پیچها را به وسیله ضربه و پیچاندن در سوراخ قرار می دهند. قطر این پیچها از 12 میلیمتر تا 38 میلیمتر متغیر است.
3- پیچهای اعلای پیش تنیده: این پیچها از فولاد اعلا با مقاومتی چندین برابر پیچهای معمولی ساخته می شوند. طرز کار این پیچها با انواع قبلی به کلی متفاوت است، زیرا در این پیچها با تولید پیش تنیدگی، قطعات فلزی مورد اتصال را به یکدیگر می فشارند. هر وصله به صورت اصطکاکی عمل می کند. مقاومت جاری شدن این پیچها 8000 تا 9000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
ب) نکات آیین نامه ای برای ابعاد اتصال با پیچ و پرچ
1- فاصله مرکز به مرکز پیچها یا پرچها از یکدیگر در هیچ حالتی نباید از برابر قطر آنها
کمتر باشد. بهتر است این فاصله از 3 برابر کمتر نشود.
2- حداقل فاصله پیچ تا پرچ از لبه ورق به قطر پیچ تا پرچ بستگی دارد، و نحوه
بریده شدن لبه ورق با قیچی«یا نورد شده(مثلاً بریده شده)» نیز در این فاصله مؤثر است.
برای نمونه، چنانچه قطر پیچ از اینچ بالاتر
باشد، فاصله لبه آزاد برای لبه نورد شده برابر (قطر x 25/1 )و برای
لبه قیچی شده (قطر x 75/1 ) است.
3- حداکثر فاصله پیچ یا پرچ تا لبه نباید از دو برابر قطر ورق تجاوز کند. ضمناً این فاصله نباید از 15 سانتیمتر بیشتر شود.
4- سوراخ پرچها و یا پیچهای معمولی باید در حدود 6/1 میلیمتر از قطر و درجه بزرگتر باشد.
اتصالات جوشی: امروزه اجرای اتصالات اسکلت فلزی به وسیله جوش به طور گسترده ای افزایش یافته است.
جوشکاری
جوشکاری به عملی اطلاق می شود که طی آن تکه های فلز با حرارت دادن آنها به حالت خمیری یا مایع درآمده سپس به یکدیگر متصل می شوند. تاکنون 140 روش یا بیشتر برای جوشکاری ابداع شده که بعضی از آنها متداول و بعضی قدیمی شده است.
انواع جوشکاری
الف) جوشکاری با گاز: در این روش جوشکاری، ابتدا لبه فلز با حرارت ناشی از احتراق گاز ذوب می شود و همراه یا بدون فلز پر کننده در هم ادغام می شود و پس از انجماد عمل اتصال صورت می گیرد. گازهای سوختنی که در این نوع جوشکاری مورد استفاده قرار می گیرند، عبارتند از: استیلن، پروپان، هیدروژن، گاز طبیعی و برخی گازهای سوختنی دیگر.
ب) جوشکاری قوس الکتریکی: معمولی ترین روشهای جوشکاری، خصوصاً برای جوش فولاد ساختمانی، استفاده از انرژی برق است؛ به این منظور، اغلب از قوس الکتریکی استفاده می کنند. در جوشکاری با قوس الکتریکی قطعات مورد جوش قسمتی از مدار الکتریکی به نام «مدار جوش» را تشکیل می دهند.
منبع انرژی جریان در این مدار یک مولد برق، مبدل یا مبدل یکسو کننده است. یکی از کابلهای خروجی از منبع انرژی به قطعه کار و کابل دیگر به الکترود متصل می گردد. هر گاه الکترود را به قطعه کار نزدیک کنیم، بین آن دو قوس الکتریکی ایجاد خواهد شد. اگر مدت ایجاد این قوس کمی طولانی شود، سبب ذوب شدن میله فلزی و قطعه کار خواهد گردید. از آن جا که حرارت قوس الکتریکی بسیار بالاست تقریباً ذوب آنی صورت می گیرد. فلز ذوب شده در مقابل اکسیژن و ازت موجود در هوا حساسیت بسیاری دارد. اگر این گازها از محوطه قوس الکتریکی دور نگه داشته نشوند فلز ذوب شده اکسید یا نیتریده می گردد و جوش حاصل ضعیف و شکننده خواهد شد. برای حفاظت جوش، از مفتولهای روکشدار استفاده می شود که به آنها «الکترود» می گویند.
ج) جوش قوس الکتریکی با الکترود روکش دار: جوشهای قوس الکتریکی با الکترود روکش دار یکی از مهمترین، ساده ترین، و شاید کارآمدترین جوشهایی هستند که برای فولاد ساختمانی به کار می روند. این روش معمولاً «روش جوش برقی دستی با الکترود» خوانده می شود. در این روش جوشکاری فلز الکترود تبدیل به ماده پر کننده می شود و قسمتی از روکش به گاز حافظ جوشکاری و قسمت دیگر به گل جوشکاری تبدیل می گردد و قسمتی هم به وسیله فلز جوش جذب می شود.
روکش الکترود این کارها را صورت می دهد:
1- با ایجاد سپرگازی خوا را جدا ساخته، قوس را تثبیت می کند.
2- مواد دیگری مانند احیا کننده ها را وارد فلز جوش می کند تا به این ترتیب بافت ساختمانی آن را بهبود بخشد.
3- با ایجاد یک روکش از گل جوشکاری روی حوضچه مذاب و جوش سخت شده آن را در مقابل اکسیژن و نیتروژن هوا حفاظت می کند و مانع سرد شدن سریع جوش می گردد.
شناسایی انواع الکترودها
الف) در استانداردهای مختلف برای نشان دادن اکترودها از علامتهای گوناگونی استفاده می شود؛ برای مثال، انجمن جوشکاری آمریکا علامتها را با حرف E شروع می کند و یک عدد چهار یا پنج رقمی به دنبال آن قرار می گیرد. پیشوند E نشاندهنده جوشکاری با قوس الکتریک و الکترود و دو رقم از چهار رقم یا سه رقم از پنج رقم معرف مقاومت کششی فلز الکترود بر حسب هزار پوند بر اینچ مربع است؛ برای مثال، الکترودهای نشان داده شده به صورت XX 50E یا XX 60E به ترتیب دارای مقاومت کششی 50000 Psi (50هزار پوند بر اینچ مربع) و 60000 Psi (60هزار پوند بر اینچ مربع) است.
ب) روش دیگر شناسایی الکترودها استفاده از یک سیستم رنگی است که توسط خطوط رنگی مشخص انواع الکترودها از یکدیگر تشخیص داده می شوند.
انواع اتصالات جوشی
اتصالهای جوشی به عواملی از قبیل: اندازه، شکل اعضایی که به هم متصل می شوند، نوع بارگذاری، سطحی از درز که برای جوشکاری قابل استفاده است و هزینه مقایسه ای انواع مختلف جوش بستگی دارد. به طور کلی پنج نوع اتصال جوش اصلی وجود دارد که عبارتند از:
1- اتصال لب به لب،
2- اتصال روی هم،
3- اتصال سپری،
4- اتصال گوشه،
5- اتصال پیشانی
اتصال لب به لب: این اتصال اغلب برای متصل ساختن انتهای ورقه های مسطح با ضخامتهای نسبتاً مساوی به کار می رود. در این روش، لبه هایی که جوشکاری می شود معمولاً یخ می زنند، آماده می کنند و با دقت در یک راستا قرار می دهند؛ سپس جوشکاری را آغاز می کنند. روی این اصل، این عمل اغلب در کارخانه که نظارت بیشتری است،انجام می گیرد. دراتصال لب به لب از جوش شیاری با نفوذ کامل استفاده می شود.
اتصال روی هم: که از معمول ترین نوع اتصال است و انواع مختلفی به این شرح دارد:
اتصال روی هم سه مزیت دارد:
1- سادگی جفن و جور کردن: ساخت این گونه اتصالات نیاز به وقت زیادی نسبت به سایر اتصالات جوشی ندارد. قطعات می توانند روی هم جابجا شوند؛ از این رو خطاهای کوچک ساخت پوشیده خواهد شد.
2- سادگی اتصال دادن: لبه های قطعاتی که متصل می شوند، نیاز به آمادگی خاص ندارند و اغلب با برش عادی یا شعله بریده می شوند.
3- امکان اتصال روی هم صفحات با ضخامتهای متفاوت، مانند شکلهای صفحه پایین.
اتصال سپری: این نوع اتصال در ساخت، نیمرخهای مرکب به شکل T و I و نیز ساختن تیر ورقها، آویزها،لچکها و عموماً قطعاتی کاربرد دارد که با زاویه با هم جفت می گردند.
اتصال گوشه: این نوع اتصال به طور عمده در ساخت مقاطع جعبه ای مستطیل شکلی که به صورت تیر یا ستون ساخته می شود، کاربرد دارند.
اتصال پیشانی: این اتصال نقش باربری ندارد و بیشتر در نگهداری دو یا چند صفحه در یک سطح یا نگهداری امتداد اولیه کاربرد دارد.
انواع جوش
جوشها به طور کلی به چهار نوع اجرا می شوند:
1- جوش شیاری،
2- جوش گوشه،
3- جوش انگشتانه،
4- جوش کام.
در کارهای اسکلت فلزی از چهار نوع جوش گفته شده به نسبت زیر استفاده می شود:
1- جوش شیاری 15 درصد
2- جوش گوشه 80 درصد
3- جوشهای کام و انگشتانه مجموعاً 5 درصد
الف) جوشهای شیاری: مورد استفاده اصلی جوش شیاری متصل ساختن قطعات سازه ای است که در روی یک سطح و در امتداد هم قرا گرفته اند.جوش شیاری بیشتر به منظور انتقال کل نیرویی است که به وسیله قطعاتی که با این جوش به هم متصل می شوند، به کار می رود. از این رو جوش باید دارای مقاومتی هم اندازه با مقاومت قطعات متصل شونده باشد. چنین جوشی را «جوش شیاری با نفوذ کامل» می گویند. وقتی درز جوش طوری طراحی شود که جوش شیاری در تمام عمق قطعات متصل شونده گشترش نیابد، به جوش، «جوش شیاری با نفوذ ناقص» گقته می شود.
در اشکال زیر، انواع جوش شیاری به نمایش درآمده و درهر یک نحوه آماده ساختن لبه های قطعات نشان داده شده است.
ب) جوش گوشه: جوش گوشه به دلیل سادگی انجام کار و قابلیت استفاده از آن در اغلب موارد دارای بیشترین کاربرد است.
در این شکلها انواع مختلف جوشهای
گوشه نشان داده شده است.
ج)جوشهای کام و انگشتانه: این نوع جوش گاه به تنهایی و گاه با ترکیب دیگر جوشها نظیر جوش گوشه یا برای کمک در انتقال برش در صفحات روی هم به کار می رود.
حداقل اندازه جوش: چون هنگام جوشکاری حرارت ایجاد شده باعث تاب خوردن و پیچیدگی فلز می شود، برای کنترل تاب خوردگی و نیز اطمینان از ذوب کامل که منجر به جوش درست می شود آیین نامه های مختلف، اندازه حداقلی را برای جوش، تعیین کرده اند. از جمله مقررات ملی ساختمان حداقل ضخامت گلوگاه جوش لب به لب و حداقل بعد جوش گوشه را در این جدولها ارائه نموده است.
حداقل ضخامت گلوگاه جوش لب به لب |
|
ضخامت قطعه ضخیمتر |
حداقل گلوگاه جوش |
تا 6 میلیمتر |
3 میلیمتر |
6 تا 12 میلیمتر |
5/4 میلیمتر |
12 تا 20 میلیمتر |
6 میلیمتر |
20 تا 38 میلیمتر |
8 میلیمتر |
38 تا 57 میلیمتر |
10 میلیمتر |
57 تا 152 میلیمتر |
12 میلیمتر |
بالاتر از 152 میلیمتر |
16 میلیمتر |
حداقل بعد جوش گوشه |
|
ضخامت قطعه ضخیمترمتصل شونده |
حداقل بعد جوش گوشه |
تا 7 میلیمتر |
3 میلیمتر |
7 تا 12 میلیمتر |
5 میلیمتر |
12 تا 20 میلیمتر |
7میلیمتر |
بیش از 20 میلیمتر |
8 میلیمتر |
منظور از اندازه جوش گوشه طول ساق آن است. ضمنناً اندازه جوش نباید از ضخامت قطعه نازکتر بیشتر باشد.
حداکثر اندازه جوش گوشه در طول لبه ها: آیین نامه AISC حداکثر اندازه جوش گوشه را که در طول لبه های قطعات متصل شونده مورد استفاده قرار می گیرد، به این شرح محدود می کند:
1- در طول لبه های قطعاتی به ضخامت 4 الی 4/6 میلیمتر حداکثر اندازه مجاز جوش مساوی ضخامت قطعه باشد.
2- در طول لبه های قطعاتیبه ضخامت 4/6 میلیمتر حداکثر اندازه جوش باید 6/1 میلیمتر کمتر از ضخامت صفحه متصل شونده باشد.
کیفیت جوش و جوشکاری: ظاهر سطح جوش مشخصه مهمی از کیفیت جوش است. جوش خوب باید دارای ظاهری با این مشخصات باشد:
- در آن ترک وجود نداشته باشد.
- حفره سطحی، روی هم آمدگی، آمیختگی گل جوشکاری با جوش وجود نداشته باشد.
- عرض و موج یکنواخت داشته باشد.
- اگر جوش لب به لب است، سطح جوش با سطح ورق یکسان باشد یا اندکی برآمده بدون آن که گرده ماهی شود.
- اگر جوش گوشه است، پای جوش روی دو ورق مساوی باشد.
لازم به یادآوری است که مقدار جوش در روی نقشه های اجرایی مشخص است و انجام جوش اضافی ممکن است سبب ازدیاد نیروهای انقباضی گشته و باعث تاب برداشتن قطعه شود؛ بنابراین، جوشکاری باید عملیات را زیر نظر مهندسان و مطابق نقشه های اجرایی انجام دهند.
ترک در جوش: عواملی که سبب ترک خوردن در حین جوشکاری می گردند، عبارتند از:
1- درگیر بودن اتصال که سبب تنشهای بالایی در جوش می گردد.
2- چنانچه سطح جوش مقعر باشد، ممکن است در سطح جوش شدت تنش بالایی به وجود آید که سبب ترک طولی در نوار جوش می شود.
3- خنک شدن سریع جوش باعث ترک خواهد شد، خصوصاً وقتی که همراه با رطوبت و آلودگی سطح جوش باشد.
با رعایت این نکات می توان از ایجاد ترک در سطح جوش جلوگیری کرد:
1- اجرای یک تحدب حداقلی در سطح خارجی نوار جوشو نسبت عرض به عمق جوش را در حد معقولی حفظ کرد.
2- با کنترل مقدار حرارت داده شده به فلز که شامل حرارت پیش گرمی، حرارت جوشکاری، حرارت پاسهای بعدی جوش است، می توان تنشهای انقباضی جوش را به حداقل رساند و سرعت خنک شدن جوش را پایین آورد. دو عامل یاد شده علل مهمی در ترک خوردن جوش هستند. به طور کلی، شناسایی جوش خوب و قابل قبول بر اثر تجربه و با انجام آزمایشهای گوناگون میسر است که در ضخامت بعد اشاراتی مختصر خواهد شد. در شکل زیر نمونه هایی از خط جوش مناسب را می بینید.
جوشکاری صفحات ضخیم: در جوشکاری صفحات نازک ترک خوردگی بسیار کم اتفاق می افتد، زیرا حرارت ایجاد شده حین جوشکاری عملاً تمام درز جوش را گرم می کند و به دنبال آن، جوش به کندی خنک می شود و در حین خنک شدن- با توجه به این که هر چه قدر ورق نازکتر باشد سختی خمشی آن کمتر است- صفحات خمش خورده از ایجاد ترک در جوش جلوگیری می شود، اما در صفحات ضخیم به علت سختی خمشی زیاد صفحات جوش خورده خمش نمی یابند؛ در نتیجه تمام تنشها در حین خنک شدن وارد شده باعث ترک در جوش می شود.
برای جلوگیری از ترک جوش، قبل از جوشکاری تعدادی سیم نرم بین دو صفحه قرار داده سپس عمل جوشکاری انجام می شود. در نتیجه، موقع سرد شدن جوش تنشها به سیم نرم منتقل شده از ترک خوردن خود جوش جلوگیری می شود.
اندازه گیری و کنترل جوش: ایمنی یک سازه اسکلت فلزی مرهون جوشکاری و اجرای صحیح اتصالات است. عملیات بازرسی و کنترل جوش قبل از برقراری اولین قوس آغاز می گردد و در حین جوشکاری ادامه می یابد. در صورت نیاز امکان دارد از اتصالات انجام شده یک آزمون نیز به عمل آید. چون اجرای چنین نظارتی عملاً امکان پذیر نیست، باید کوشید.
اولاً: از روشهای صحیح جوشکاری استفاده کرد؛
ثانیاً : از جوشکاران با صلاحیت در انجام کار استفاده نمود؛
ثالثاً : ناظران با تجربه و با صلاحیت حضور دائمی بر اجرای کار داشته باشند؛
رابعاً : از روشهای خاص بازرسی و کنترل در مواقع مقتضی استفاده شود.
برای سازه های کم اهمیت، با استفاده از ابزاری خاص به نام گرده سنج، ابعاد جوش بررسی و اندازه گیری می شود، اما برای سازه های مهم و برای جوشهایی که شکست آنها ممکن است فاجعه آفرین باشد، از روشهای بازرسی سختگیرانه تر نظیر: روش ماورای صوت، روش پرتونگاری و روش ذرات مغناطیسی استفاده می شود.
در روش ماورای صوت، امواج صوتبا فرکانس فوق العاده زیاد از جوش عبور داده می شوند، معایب جوش صدا را منعکس می سازند؛ در حالی که جوش سالم مانع عبور امواج صوتی می گردد.
روش پرتونگاری با استفاده از اشعه ایکس و گاما صورت می گیرد و با عکسبرداری عیب جوش مشخص می شود.
روش ذرات مغناطیسی به این صورت است که از براده آهن که در اطراف جوش ریخته شده و در اثر عبور جریان الکتریکی پولاریزه می کنند. در این حالت شکل براده ها در هر مورد به وسیله ناظر باتجربه تعبیر و تفسیر و عیب جوش مشخص می گردد.
علامتهای جوش در نقشه های اجرایی: علامتهای اصلی جوش مطابق جدول پایین آمده است.
منابع
کتاب فن آوری ساختمانهای فلزی مؤلفان : محمد حق نگر و دیگران
برگرفته از سایت های الکترونیکی:
ساختمانهای فلزی
مقدمه:
دنیایی که ما امروزه در آن زندگی میکنیم بدون شک دنیایی متفاوت با دنیایی است که نیاکان ما در آن میزیستند، دنیای امروز دنیای فن و تکنولوژی است، امروزه دیگر نیروی انسانی کم کم ازصحنه بیرون میرود و جای خود را به رباطها و کامپیوترهای هوشمند میسپارد. آری در این عصرتکنولوژی که دیگر بازوهای نیرومند انسانی در عرصه تولید چندان سودمند نیستند باید ما هماین حقیقت را بدانیم و باور کنیم که دیگر دنیا عوض شده است و مردمان آن برای زنده بودن وبهتر زندگی کردن مدام سعی دارند که برتری خود را به یکدیگر نشان دهند، پس باید تلاش کرد وسعی کرد که از مردمان دنیا عقب نماند، آری برای بودن و با افتخار زیستن باید سعی کرد تا از اینقافله علم و دانش عقب نماند و باید علم آموخت و دانش تجربه کرد، بله تنها آموختن علمسودمند نیست. بلکه علم و دانش زمانی میتواند جای بازوهایی را که از کار افتادهاند را بگیرد کهبه پشتوانه تجربه مجهز باشد حال در هر حرفه و فنی که میخواهد باشد.
فولاد و سیمان در ساختمان سازی یاری گرفت و در اثر دسترسی به این مصالح و امکاناتدیگر گسترش شهرها از افقی به عمودی تبدیل شد و امر آپارتمان سازی در ساختمانها چندینطبقه متداول گردید.
به هر حال واحد کارآموزی فرصتی خوب بود برای آشنا شدن با محیط کار و همچنین درکعمیق مطالبی که بطور تئوری فرا گرفتهایم.
در پایان جا دارد اولا از استاد ارجمند جناب آقای مهندس صالحی تشکر نمایم نه تنها به خاطر اینکه در این درس استاد بنده بودند بلکه به دلیل اینکه در طول چند سال دانشجویی بنده چندین بار سعادت شاگردی ایشان را در درسهای مختلف داشتهام و ایشان حق بسیاری بر گردن بنده دارد، به هر حال، حالا که به امید خداوند درسهایم در حال تمام شدن است این کار آموزی بهانهای شده تا از این استاد ارجمند نیز تشکر و قدردانی نمایم بپاس زحمات بیدریغی که ایشان برای ما کشیدند.
با توجه به اینکه ساختمانهای مورد نظر در پروژه از نوع ساختمانهای فلزی میباشد لذا لازماست تا در ابتدا به ساختمانهای فلزی توضیحات مختصری داده شود:
در این نوع ساختمانها برای ساختن ستونها و پلها از پروفیلهای فولادی استفاده میشود که درایران معمولا ستونها را از تیرآهنهای I دوبل و یابال پهنهای تکی استفاده مینمایند و همچنینبرای اتصالات نبشی ـ تسمه و برای زیر ستونها از صفحه فولادی استفاده میشود و معمولا دوقطعه را بوسیله جوش یا پیچ و مهره و یا پرچ به هم متصل مینمایند که البته امروزه کاربرد پیچ ومهره و پرچ برای اتصال قطعات به یکدیگر بسیار کم است و این امر بدلیل مزایای جوش واتصالات جوشی بر سایر انواع اتصالات است.
سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیرآهن و طاق ضربی و یا از نوع سقفهای دیگر مانندتیرچه بلوک که باز هم امروزه سقفهای تیرچه بلوک برای پروژههای بزرگ معمولا بیشتر استفادهمیشود و به ندرت در پروژههای بزرگ از سقفهای طاق ضربی استفاده میشود.
برای پارتیشنها میتوان مانند ساختمانهای بتونی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا سفالهای تیغهای استفاده نمود که در این مورد هم باز بیشتر از سفالهای تیغهای استفاده میکنند.
در هر حال جدا کنندهها بایستی از مصالح سبک استفاده شوند. بعد از اینکه مختصری درمورد ساختمانهای فلزی گفته شد لازم است تا در ساخت یک ساختمان مراحل بطور مختصرگفته شود.
1 ـ بازدید زمین و ریشه کنی
قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدیده شده و وضعیت وفاصله آن نسبت به خیابانها و جادههای اطراف مورد بازرسی قرار گیرد و همچنین پستی و بلندیزمین با توجه به نقشه ساختمان مورد بازدید قرار گرفته در صورت آنکه ساختمان بزرگ باشدپستی و بلندی و سایر عوارض زمین میباید بوسیله مهندسین نقشه بردار تعیین گردد و همچنینباید محل چاههای فاضلاب و چاه آبهای قدیمی تعیین شده و محل آن نسبت به پی سازیمشخص گردد و در صورت لزوم میباید این چاه با بتن یا شفته پر شود و محل احداث ساختماننسبت به زمین تعیین شده و نسبت به ریشه کنی (کندن ریشههای نباتی که در زمین روئیده است)آن محل اقدام شود و خاکهای اضافی به بیرون حمل گردد و بالاخره باید شکل هندسی زمین وزاویای آن کاملا معلوم شده باشد و با نقشه ساختمان مطابقت کند.
2 ـ پیاده کردن نقشه
پس از بازدید محل و ریشه کنی اولین قدم در ساختمان پیاده کردن نقشه میباشد. منظور ازپیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشه از روی کاغذ بروی زمین با ابعاد اصلی بطوریکه محل دقیقپیها و ستونها و دیوارها و زیر زمینها و عرض پیها روی زمین به خوبی مشخص باشد. ضمنا بایدحتما در موقع پیاده کردن نقشه از نقشه پی کنی استفاده گردد. برای پیاده کردن نقشه ساختمانهایمهم معمولا از دوربینهای نقشه برداری استفاده میشود. ولی برای پیاده کردن ساختمانهایمعمولی از متر و ریسمان بنائی که به آن ریسمان کار هم میگویند استفاده میگردد.
رپر:
با توجه به اینکه هر نقطه از ساختمان نسبت به سطح زمین دارای ارتفاع معینی میباشد کهباید در طول مدت اجرا در هر زمان قابل کنترل باشد. برای جلوگیری از اشتباه قطعه بتنی با ابعاددلخواه (مثلا 40 × 40 با ارتفاع 20 سانتی متر) در نقطهای دورتر از محل ساختمان میسازندبطوریکه در موقع گود برداری و یا پی کنی به آن آسیب نرسد و در طول مدت ساختمان تمامارتفاعات را با آن میسنجند به این قطعه بتنی اصطلاحا رپر میگویند. البته در ساختمانهایکوچک روی اولین قسمتی که ساخته میشود علامت میگذارند و ارتفاعات را نسبت به آنمیسنجند.
گود برداری:
بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری مینمایند. گود برداریبرای آن قسمت از ساختمان انجام میشود که در طبقات پائینتر از کف طبیعی زمین ساختهمیشود، مانند موتورخانهها، انبارها و پارکنیگها و غیره، در موقع گود برداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ نباشد از وسایل معمولی مانند بیل و کلنگ و فرغون استفاده میکنند ولی در پروژههای بزرگ از ماشین آلات راهسازی مانند لودر و بعضی از مواقع که گود برداری روی تپه یا زمینها سفت باشد از بولدرز استفاده میشود و برای حمل مواد کنده شده از کامیون استفادهمیگردد.
البته برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه از سطح شیبداری استفاده میشود که این سطح ضمن گودبرداری برای عبور کامیون ایجاد میگردد و بعد از اتمام کار به وسیله کارگر برداشته میشود.
حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی میباشد. به اضافه چند سانتی متر بیشتربرای فرش کف و عبور لولهها (در حدود 20 سانتی متر که 6 سانتی متر برای فرش کف و 14سانتی متر برای عبور لولهها میباشد) که در این صورت باید محل پیهای نقطهای یا پیهاینواری و شناژ را با دست خاکبردای نمود. ولی بهتر است که گود برداری را تا سطح زیر پی ادامهبدهیم، زیرا در این صورت اولا برای قالب بندی پیها آزادی عمل بیشتری داریم.
در نتیجه پیهای ما تمیزتر و درستتر خواهد بود و در ثانی میتوانیم خاک حاصل از چاه کنیو همچنین نخالههای ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پیها بریزیم که این مسئله از لحاظاقتصادی مقرون به صرفه میباشد. زیرا معمولا در موقع گود برداری کار با ماشین صورت میگیرددر صورتیکه برای خارج نمودن نخالهها و خاک حاصل از چاه فاضلاب از محیط کارگاه باید ازوسایل دستی استفاده نمائیم که این امر هزینه را افزایش میدهد.
برای جلوگیری از ریزش دیوارههای محل گودبرداری به داخل گود معمولا دیواره اطراف بایددارای شیب ملایم مانند باشد که با خط عمود زاویهای به اندازه a میسازد، اندازه این زاویهبستگی به نوع خاک محل گود برداری دارد. که هر اندازه خاک سستتر و ریزشیتر باشد به خارج وانتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار است لذا برای جلوگیری ازپرداخت هزینه بیشتر در زمینهای سست بعضی مواقع در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهایمانع مینمایند.
دیوارهای مانع ممکن است چوبی یا فلزی باشد، که معمولا از دیوارهای فلزی استفادهمیگردد که هم دارای مقاومت بیشتری است و هم در زمین بهتر فرود میرود. البته در صورتی کهدر موقع گودبرداری در بعضی از زمینهای سطح آبهای زیرزمینی بالا باشد در محل گود برداریآب جمع میشود که باید به خارج هدایت شود.
اصولا پی کنی به دو دلیل انجام میشود:
1 ـ دسترسی به زمین بکر: با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستونها به زمین منتقل میشود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمانها را داشته باشد بنا گردد. که برای دسترسی به چنین زمینی ناچار به ایجاد پی برایساختمان میباشیم.
2 ـ برای محافظت پایه ساختمان: برای محافظت پایه ساختمان و جلوگیری از تاثیر عوامل جویدر پایه ساختمان باید پی سازی نمائیم. در این صورت حتی در بهترین زمینها باید حداقل پیهایبه عمق 40 تا 10 سانتی متر حفر کنیم.
ابعاد پی یعنی عرض و طول و عمق پیها کاملاً بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد در ساختمانهای بزرگ قبل از شروع کار به وسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین مینمایند. ولی در ساختمانهای کوچک که آزمایشات مکانیک خاک در دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم.
پیها از لحاظ نوع ساختمان و مقاومت زمین ساختمان دارای انواع مختلفی هستند.
اول و دوم پیهای نقطهای و پیهای نواری است. اما پیهای عمومی که به آنها پیهای زاویهژنرال هم میگویند از بتن مسلح ساخته میشود و دارای محاسبات فنی مفصل است و دقتاجرائی زیادی را میطلبد و برای ساختمانهایی که دارای وزن فوق العاده زیاد بوده زیاد درزمینهای سست ساخته میشود ایجاد میگردد.
برای ساختن پیهای سراسری باید صفحهای از بتون به طول و عرض تمام زیربنای ساختمانبه ضخامت محاسبه شده در حدود 80 تا 100 سانتی متر ریخته شود. میلگردهای این صفحهطبق محاسبه بدست میآید. این صفحه بتنی مانند سینی بزرگی است که ساختمان روی آن قرارمیگیرد.
در ساختمانهای فلزی بیشتر از پی نقطهای استفاده مینمایند و در زمینهای سست و یاساختمانهای بسیار سنگین از پیهای سراسری (رادیه ژنرال) هم استفاده میکنند.
پیهای نقطهای:
پیهای نقطهای برای ساختمانهایی که بار آن به طور متمرکز به زمین منتقل میشود ساختهمیگردد مانند ساختمانهای فلزی یا بتنی، لایههای پیهای تکی یا نقطهای به شرح زیر است:
1 ـ زمین مناسب
2 ـ بتن مگر
3 ـ میلگردهای کف پی
4 ـ بتون اصلی
5 ـ صفحه زیر ستون یا میلگردها ریشه
اما زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن ساختمانها را داشته باشد که قبلاً هم ذکر شد.
اما بتن مگر که به آن بتن لاغر یا کم سیمان هم میگویند اولین قشر پی سازی در پیهاینقطهای است. مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرم در متر مکعب است. درپیهای نقطهای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار میگیرد.
1 ـ برای جلوگیری از تماس بین بتن اصلی و پی با خاک.
2 ـ برای ریگلاژ کف پی و ایجاد سطح صاف برای ادامه پی سازی.
ضخامت بتن مگر در حدود 10 سانتی متر است و معمولاً قالببندی از روی بتن مگر شروع میشود.
میلگردهای کف پی به این دلیل استفاده میشوند که چون بتن در مقابل نیروهای کششیضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترکهایی در آن ایجاد میشود لذا برای جلوگیری از ترکیدنبتن در محل تارهای کششی میلهگردهای فولادی قرار میدهند.
در بتن فولاد بصورت میلگردهای ساده
به علامت (F) و یا میله گردهای آجدار با علامت Fمصرف میشود میلهگرد را با قطر آن میخوانند.
تارهای کششی در پیهای نقطهای در کف پی بوده و میله گردها را در دو جهت بصورتمشبک و حدود 5 سانتی متر بالاتر از کف روی بتن مگر قرار میگیرد. این آرموتورهای شبکهای راکه از قبل به اندازه متناسب و حدود 5 سانتیمتر کوچکتر از ابعاد پی (5/2 سانتی متر از هر طرف)بافته شده است در کف پی قرار داده و زیر آن را با تکههای کوچک شن و یا تکههای بتن قدریبالاتر از کف پی قرار میدهند بطوری که در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً غرق بتن شود و یامیتوان در ابتدا به اندازه 5 سانتی متر در کف پی بتن ریخت و بعد این آرماتورها را روی آن قرارداد و بتن ریزی را تا ضخامت تعیین شده در نقشه ادامه داد ولی این کار همیشه عملی نیست زیرااغلب مواقع وجود شبکههای شناژ مانع این کار میگردد.
محل برخورد آرماتورهای چپ و راست را باید با مفتولهای غیرفنری 3 یا 4 به هم متصلنموده و همچنین توجه داشته باشیم که سر کلیه آرماتور به صورت چنگک خم شده و یا بهصورت گونیا برگردانده شده باشد.
باید توجه داشت که میلگردهایی که داخل بتن قرار میگیرد آغشته به روغن نباشد و یا رنگ،زیرا در این صورت رنگ روی میلگرد مانع چسبیدن بتن و فولاد به هم میشود و همچنینمیلگردهای مصرفی صاف و بدون انحناء موضعی باشد.
همچنین فاصله بین میلهگردها باید یکنواخت باشد بطوریکه بزرگترین دانه بتن براحتی ازداخل آن رد شود. در موقع بتن ریزی باید دقت نمائیم که بتن پی یا ستون و یا دال بتنی کاملاًیکپارچه و توپر و متراکم باشد و حفرههای خالی نداشته باشد یا به عبارتی کرمو نباشد که برایاین کار بایستی حتماً از ویبراتور استفاده نمائیم.
ولی باید دقت نماییم که بتنی را بیش از اندازه ویبره نمائیم که در اینصورت دانههای درشت درزیر قرار گرفته و همچنین دانههای ریزتر و دوغاب سیمان در رو قرار میگیرد و این امر باعثغیریکنواختی بتن میشود که ضعف است.
بهتر است در صورت امکان همزمان با بتن ریزی با تکهای میلهگرد و یا سر تیر باریکی از جنسچوب بتن کوبیده شود و یا با زدن ضربههای ملایم به پشت قالب چوبی بتن را ویبره نمائیم.
بتن اصلی
مهمترین اجزاء تشکیل دهنده بتن شن و ماسه و سیمان و آب میباشد که به ترتیب در مورد هرکدام مختصری توضیح خواهم داد:
شن و ماسه
در موقع انتخاب مصالح سنگی باید توجه داشت که دانههای عاری از کلوخه و مواد آلی بودهو در مجاورت یکدیگر فعل و انفعال شیمیایی نداشته باشد. شن و ماسه مورد مصرف برایبتنریزی میتواند شن و ماسه شکسته و یا شن و ماسه رودخانه باشد. شن و ماسه رودخانهایگرد گوشه بوده و قبل از مصرف باید حتماً شسته شود تا خاک و دانههای بسیار ریز آن جدا شود.اما شن و ماسه شکسته تیز گوشه بوده و ابعاد آن مطابق دلخواه تهیه میگردد و فاقد خاک بیش ازاندازه است. البته شن و ماسهای که ما در کارگاه از آن استفاده میکردیم برای تهیه بتن از نوع شن وماسه شکسته بود و تعیین درصدهای شن و ماسه بصورت تجربی بود و باید این کار از آزمایشتهیه نمونه مکعبی استفاده نمیکردیم. که البته اکثراً امروزه در کارهای ساختمانی درصد شن وماسه را بصورت تجربی بکار میبرند.
سیمان
برای مصارف مختلف سیمان انواع مختلفی دارد اما در شرایط معمولی برای بتن ریزی ازسیمان پرتلند استفاده میکنند.
بتن را از لحاظ سیمان مصرفی به شش طبقه زیر تقسیم میکنند:
بتن طبقه 1 با 350 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
بتن طبقه 2 با 300 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
بتن طبقه 3 با 250 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
بتن طبقه 4 با 200 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
بتن طبقه 5 با 150 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
بتن طبقه 6 با 100 کیلوگرم سیمان در مترمکعب شن و ماسه.
البته ما در کارگاه معمولاً 400 کیلوگرم سیمان در مترمکعب و گاهی 350 کیلوگرم استفادهمیکردیم و بتن مورد نیاز برای مصرف را توسط دستگاهی بنام بتونیر تهیه میکردیم. بتونیردستگاهی است که در آن اجزاء تشکیل دهنده بتن با هم بخوبی مخلوط میشوند.
آب
اما آب مورد استفاده در بتن باید پاک و زلال باشد و فاقد عناصر ترکیب شونده با سیمان ودانههای تشکیل دهنده بتن باشد.
آبی که ما در کارگاه استفاده میکردیم از آب شرب شهری بود بطور کلی آب در بتن دارای سهنقش اصلی است:
1 ـ در مجاورت آب، سیمان شروع به فعل و انفعالات شیمیایی نموده و تشکیل سیلیکات وآلومینانهای کلسیم متبلور را میدهد که اساس گرفتن و سخت شدن بتن است.
2 ـ آب سطح دانههای سنگی را تر نموده و باعث لغزش آنها بر روی یکدیگر و بدیهی است که هرقدر دانهها ریزتر باشد آب بیشتری مصرف میشود.
3 ـ آب باعث روان کردن بتن میگردد تا بتن بهتر قابل حمل باشد و در قالب ریخته و به شکلقالب در آیند البته باید توجه داشت آب داخل بتن اگر از مقدار مجاز بیشتر باشد پس از تبخیرباعث بوجود آمدن حفرههای خالی در بتن میشود که این خود ضعف بتن است.
صفحه زیرستون یا میلگردهای ریشه:
چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پستقسیم شود زیر ستون روی پی صفحهای فلزی که ابعاد آن با محاسبه تعیین میشوند قرارمیدهند. چون ممکن است به ستون به جز بارهای عمودی نیروهای جانبی نیز وارد میشودصفحه زیر ستون را بوسیله میلهگردهایی در بتن محکم میکنند.
برای این منظور معمولاً به چند طریق عمل میکنند اما در کارگاه ما به این شکل عمل کردند کهتعداد 4 عدد میلگرد با نمره 22 به زیر صفحه جوش دادند و آن را در موقع بتن ریزی در داخل پیقرار دادند. چون بعد از خشک شدن بتن قدری کاهش حجم پیدا میکند اغلب زیر صفحههاخالی میشود. برای جلوگیری از این موضوع در موقع کار گذاشتن صفحه سوراخی در وسط آنایجاد مینمایند و صفحه را آنقدر باید کوبید تا بتن از این سوراخ بیرون بیاید.
شناژ
برای آنکه پیهای نقطهای به هم متصل باشند و در موقع نشست ساختمان و یا تکانهایناگهانی با همدیگر کار کنند پیهای نقطهای را به وسیله شناژ به همدیگر متصل مینمائیم.
لایههای شناژ عبارتند از:
1 ـ زمین مناسب
2 ـ بتن مگر
3 ـ قفسه شناژ
4 ـ بتن
نکتهای که اینجا باید در مورد آن توضیح داده شود در مورد قفسه شناژ است پس از آنکهقالببندی انجام شد و شبکههای زیر ستون را داخل پیهای نقطهای قرار دادیم قبل از بتن ریزیپیهای نقطهای را بوسیله حداقل 4 میلهگرد که تعداد و نمره آن بوسیله محاسبه تعیین میگردد بههمدیگر وصل مینمایند این میلهگردها باید بوسیله میلهگردهای عرضی که به آن خاموتمیگویند به همدیگر متصل شوند و خاموتها باید حتماً دارای خم غیر 90 درجه باشند.
در موقع بتن ریزی پیهای نقطهای و شناژهای متصل کننده را با هم بتنریزی کردیم که بتنمورد استفاده را در کارگاه تهیه میکردیم.
ساختمانهای فلزی از اجزاء مهم زیر تشکیل میشوند.
1 ـ ستونها
2 ـ پلها یا تیرهای اصلی
3 ـ تیرچهها
4 ـ پروفیلهای اتصال مانند نبشی و تسمه و غیره
ستونها:
ستونها از مهمترین و حساسترین اجزاء ساختمانهای فلزی میباشند. بار سقف بوسیله پلها بهستونها منتقل شده و به وسیله ستونها به زمین منتقل میگردد.
قسمتهای مختلف ستونها عبارتند از:
1 ـ قسمتهای اصلی ستون
2 ـ تسمههای اتصال دهنده
3 ـ صفحههای تقویتی
4 ـ جوش
5 ـ اتصال ستون به صفحه زیر ستون
اما قسمت اصلی ستون عبارتست از آن پروفیلی که بارهای فشاری را تحمل مینماید. برایساختن ستونها از تیرآهنهای I معمولی بصورت دوبل که با تسمههای موازی با هم متصلشدهاند استفاده کردیم که معمولاً نصف طبقات دارای یک نوع پروفیل و نصف طبقات دارایپروفیل با نمره کمتری بودند و این به دلیل کاهش بار ستونها میباشد.
ستونها ابتدا در روی زمین ساخته میشدند و سپس بوسیله جرثقیل در جای خود قرارمیگرفتند و بوسیله اتصالات جوشی و ورقهای اتصال به یکدیگر متصل میشوند. البته در موقعساختن ستونها باید دقت شود که ستونها راست و دارای یک امتداد باشند در موقع ستون سازیبه دو علت ممکن است در آن انحناء ایجاد شود اول آنکه امکان دارد تیرآهنهای مورد استفادهبرای ساختن ستون در موقع حمل و نقل پیچیدگی پیدا کرده باشد. و دوم آنکه ممکن است درموقع جوشکاری در اثر جوشکاری غیر فنی و نادرست در ستون پیچیدگی ایجاد شود که در موردساختمانهای فلزی بلند مورد دوم اکثراً وجود دارد و ستونها دارای پیچیدگی کمی هستند.
تسمههای اتصال
همانطور که گفته شد ممکن است ستون از دو تیرآهن I یا دو عدد ناودانی یا غیره تشکیل شدهباشد اما ستونهایی که ما برای پروژه مذکور بکار بردیم از نوع دو تیر آهن I بودند که این پروفیلهاباید بیکدیگر متصل شود معمولاً این پروفیلها را بوسیله تسمه به همدیگر متصل مینمائیم ابعاداین تسمهها بوسیله محاسبه تعیین میگردد البته برای ساختمانهای معمولی از تسمههای به ابعادتقریبی 10 × 100 استفاده میگردد طول تسمه معمولاً با اندازه پشت تا پشت ستون میباشدالبته قدری کوچکتر بخاطر جوشکاری تسمهها را معمولاً در اکثر نقاط بطور موازی با یکدیگرجوش میدهند و فاصله آنها از یکدیگر در حدود 40 سانتی متر میباشد.
صفحههای تقویتی:
گاهی ممکن است ستون انتخاب شده از لحاظ شماره تیرآهن برای کلیه طبقات مناسب بوده وفقط برای یک یا دو طبقه پایین که بار بیشتری را حمل مینماید ضعیف باشد در این صورتممکن است مهندسین محاسب برای تقویت ستون ورقهای تقویتی سراسری پیشنهاد نماید دراین صورت دیگر برای اتصال ستون در این قسمت از تسمه استفاده نمیگردد. لازم است کهیادآوری شود که تسمههای اتصال و ورق بست جز و محاسبه نبوده و فقط برای اتصال بکارمیروند.
در موقع جوشکاری ورقهای تقویتی باید نکات مذکور در جوشکاری تسمهها رعایت گردد. جوشکاری ورقهای تقویتی باید کافی و با بعد معین باشد تا نقطه ضعفی از این نظر ایجاد نشود.
تقلیل ضخامت ستون:
در ساختمانهای مرتفع که در طبقات پایین از ستونهائی با شماره زیاد استفاده میگردد ازلحاظ اقتصادی مقرون بصرفه نیست که ستونها با همین شماره در طبقات بالا که بار کمتری راتحمل مینماید ادامه یابد لذا بعد از هر دو یا سه طبقه از تیرآهنهائی با دو یا چهار شماره کمتر با ساختن ستون استفاده میشود در این مواقع باید از چهار شماره عدد تسمهاستفاده شود که دو عدد آن فقط به ستون باریکتر جوش میشود تا باستون پهنتر هم رو شود و بهآن تسمه هم رو کننده میگویند.
از دو تسمه دیگر برای اتصال دو قسمت ستون بیکدیگر استفاده میگردد بدیهی استضخامت دو عدد تسمه اول متناسب با تقلیل نمره ستون بوده و چنانچه این تقلیل 2 نمره باشد ازنتیجه به ضخامت 1 سانتی متر استفاده میشود و اگر چهار نمره باشد از تسمه با ضخامت 2سانتی متر استفاده میشود مثلاً اگر ستون ضخیمتر از تیرآهن نمره 18 استفاده شود ستون باریکتراز تیرآهن نمره 16 برای تسمه هم رو کننده از یک تسمه یک سانتی متری استفاده میشود.
طول تسمههای اول در حدود 30 الی 40 سانتی متر بود و طول تسمه دوم که هر دو قسمتستون را در برمیگیرد باید در حدود 50 الی 60 سانتی متر، پهنای تسمه مساوی پشت تا پشتستون میباشد.
علاوه بر تسمههای فوق دو عدد تسمه به طول تقریبی 50 الی 60 سانتی متر نیز به جانستونها جوش میشود. بهتر است این تقلیل ضخامت، درست در وسط دو گره انجام شود زیرا دراین نقطه ممانهای وارده بر ستون مساوی صفر است (محل عبور پل از ستون را گره میگویند)معمولاً گره در طبقات ایجاد میشود.
اگر طول ستونی از 12 متر بلندتر باشد ناچار باید دو یا چند قطعه تیرآهن را به همدیگر جوش بدهیم در این حالت باید از چهار قطعه تسمه به طول حدود 50 سانتی متر استفاده کرد. که دوعدد آن به دو بال تیرآهن و دو عدد دیگر به جان تیرآهنها جوش میشود باید دقت نمود که دوقطعه ستون کاملاً در امتداد یکدیگر بوده و هیچ انحنایی نداشته و باشد طول و بعد جوش بایدکنترل شود تا حتماً مطابق نقشه باشد.
پهنای کلیه صفحهها و تسمههای اتصال پشت تا پشت ستون است قدری کمتر برایجوشکاری و یا محور تا محور ستون است قدری بیشتر.
لچگی یا ورق پشت بند:
اگر بار و ممان وارده به پای ستون زیاد باشد و احتمال خم شدن نبشیها در محل ستون باصفحه زیر ستون موجود باشد دو یا سه قطعه تسمه بصورت لچگی بین دو بال نبشی قرار داده وبخوبی جوش میدهند تا از خم شدن نبشی جلوگیری نمایند از این قطعات لچگی در نبشیهایزیر سرپلها که دارای بار زیاد میباشد نیز استفاده میگردد ضخامت این لچگیها در حدود 10 الی12 میلیمتر میباشد.
ورق بست:
در بالا و پایین و همچنین در محل عبور پلها در طبقات برای ستونهای سراسری بجای تسمه ازورق استفاده مینمایند که به آن ورق بست میگویند.
پهنای ورق بست به اندازه پشت ستون میباشد و ارتفاع آن حداقل در ابتدا و انتهای ستونبرابر پهنای ورق نسبت و ضخامت آن حداقل 1/50 ارتفاع در نظر گرفته میشود ارتفاع ورق بستدر قسمتهای میانی باندازه ارتفاع پل بعلاوه پهنای دو عدد نبشی تکیهگاهی بالا و پایین پلمیباشد.
در موقع نصب تسمههای اتصال دهنده باید دقت شود و در محل ورقهای بست طول آنرا درنظر گرفته و جای خالی منظور نمایند.
جوش:
متداولترین وسیله اتصال دهنده قطعات فلزی به یکدیگر در ایران جوشکاری میباشد کهمعمولاً از دستگاههای جوش برقی استفاده میشود این دستگاه ممکن است مستقیماً با برق شهرکار کند و یا خود بوسیله موتوری تولید برق نموده و عمل جوشکاری را انجام دهد البته معمولاً ازبرق شهری برای جوشکاری استفاده میکنند. برای جوشکاری در ساختمانهای فلزی دستگاهیکه مستقیماً به برق شهر وصل میشود به هیچ وجه پیشنهاد نمیگردد و بهتر است از دستگاههایجوش سیار استفاده شود بهرحال اسکلت فلزی بهتر است با برق متوالی جوشکاری شود.
در بعضی از ساختمانهای فلزی قطعات بوسیله پیچ و مهره و یا میخ و پرچ به یکدیگر متصلمیگردند که البته این روش خیلی رایج نمیباشد و تنها در مورد سولهها ممکن است بکار رود.
بعد جوش بوسیله محاسبه تعیین میگردد.
و بستگی به قطر قطعاتی دارد که بوسیله جوش به یکدیگر متصل میشوند. ولی در هر حالنباید از 6 میلیمتر کمتر باشد. در موقع انتخاب الکترود جوشکاری باید دقت کافی بعمل آید والکترودی انتخاب بشود که متناسب با بعد جوشکاری بوده و بعد لازم را براحتی ایجاد نماید.
حداقل قطر الکترود جوشکاری برای اسکلت فلزی 4 میلیمتر پیشنهاد میگردد.
باید دقت شود که جوشکاری در کلیه قسمتها یکنواخت بوده و با بعد مساوی انجام گردد به اصطلاح زنجیرهای باشد.
بهتر است تا آنجا که امکان دارد جوشکاری روی زمین بطور افقی روی قطعات انجام شدهآنگاه قطعه در محل خود نصب گردد تا امکان جوش وجود داشته باشد.
از جوش سر بالا و یا سرازیر تا آنجا که ممکن است خودداری گردد زیرا برای این نوعجوشکاری احتیاج به کارگران ورزیده میباشد که به کارگیری آنها مشکل است.
اتصال ستون به صفحه زیر ستون
قبل از هر چیز باید یادآوری شود که صفحه زیر ستون باید قبلاً تراز و در یک سطح کار گذاشتهشود و سپس سطح انتهایی ستون یعنی محل اتصال آن به صفحه زیر ستون باید کاملاً مستویبوده بطوریکه در موقع قراردادن آن روی صفحه تمام نقاط آن با صفحه در تماس باشد.
آنگاه، ستون را بلند کرده و در محل خود قرار میدهند لازم به یادآوری است که ستون رااغلب بوسیله جرثقیل بلند میکنند. آنگاه ستون را با دوربین و اگر نباشد یا شاقول معمولی بنائیشاقول میکنند.
پلها یا تیرهای اصلی
پلها آن قسمت از ساختمان فلزی هستند که بار سقف به وسیله آنها به ستونها منتقل میگردد ویا به آن عضو از ساختمان فلزی که بین ستونها قرار میگیرد پل و یا تیر اصلی میگویند.
قسمتهای مختلف تیرهای اصلی و سقف:
1 ـ طریقه اتصال پل به ستون
2 ـ نکاتی در مورد ساختن پلها
3 ـ پلهای لانه زنبوری
4 ـ تیرچه
5 ـ پروفیلهای اتصال
1 ـ طریقه اتصال پل به ستون
حالت اول پل از کنار ستون عبور نماید:
سادهترین شکل اتصال پل به ستون آن است که پل در جهت بال تیرآهن ستون امتداد پیدا کند.در این حالت معمولاً از پلهای سرتاسری استفاده مینمایند، این پلها بوسیله یک عدد ورق بستکه در محل عبور پل به ستون جوش میشود و همچنین یک عدد نبشی 10 یا 12 که روی ورقبست جوش میگردد، به ستون متصل میشود، (ابعاد نبشی طبق محاسبه تعیین میگردد) بعضیاز مهندسین محاسب برای آنکه تکیه گاهی تقریباً گیردار بوجود بیاورند یک عدد نبشی نیز رویپل قرار میدهند برای ایجاد تکیهگاهی که کاملاً گیردار باشد باید از صفحههای ممان گیر استفادهنمود.
صفحه ممان گیر صفحهای است به شکل ذوزنقه یا مستطیل که روی پل قرار گرفته و آنرا بهستون وصل مینمایند. ولی بعضیها از قراردادن این نبشی اخیر صرف نظر نموده و تکیه گاه راساده در نظر میگیرند.
در این خصوص در ایران اغلب مهندسین محاسب به همین طریق عمل مینمایند یعنی پل رااز کنار ستون عبور داده و در این حالت پل را ممتد محاسبه مینمایند و مخصوصاً در ستونهایمیانی اسکلت از دو طرف ستون پلهای ممتد را عبور داده و به اصطلاح از گره خور جینی استفادهمینمایند.
به عقیده اغلب زلزلهشناسان این نوع اتصال در مقابل زلزله از مقاومت خوبی برخوردارنیست. چنانچه بار پل در محل اتصال ستون زیاد باشد و امکان خم نمودن نبشی تکیهگاه وجودداشته باشد بهتر است یک عدد صفحه مثلثی شکل بین دو بال نبشی جوش داد. تا از خم شدن آنجلوگیری شود به این صفحه لچگی میگویند.
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 درشکل با حرف D نشان داده شده است حداقل نیم سانتی متر از بال پلی که میخواهد از داخل آنعبور کند بیشتر باشد تا امکان عبور پل فراهم گردد. بدیهی است چنانچه برای ستونها از آهن Hاستفاده شود اجزاء این طریقه ممکن نیست.
اصولاً امکان عبور پلهای سراسری در این نوع اتصال قدری مشکل میباشد زیرا اگر دو طرفساختمان احداثی باز نباشد به سختی میتوان یک عدد پل سراسری را از بین ستونها عبور داد بهاین لحاظ در این نوع مواقع پل را به قطعات کوچک بریده و در جای خود قرار داده و بعد دوبارهآنرا جوش میدهند. این عمل چنانچه اتصالات به خوبی انجام شود اشکال نداشته و این پلمانند پل سراسری یکپارچه عمل خواهد کرد.
بهتر است محل برش در 1/5 دهانه بین دو ستون واقع شود. زیرا فرض بر این است که درفاصله 1/5 نیروهای وارده به پل حداقل میباشد. در این حالت چنانچه بخواهیم از نبشی فوقانینیز استفاده نمائیم باید ورق بست دو تکه باشد.
حالت سوم موقعی است که پل به جان ستون ختم میشود:
در این حالت امکان ایجاد پلهای سراسری ممکن نیست زیرا اگر بخواهیم پل سراسری اجراءنمائیم مجبور هستیم سوراخی در جان ستون ایجاد کنیم که خود باعث ضعف ستون میشودبدین لحاظ بهتر است پل را در این حالت قطعه قطعه سوار کنیم البته باید توجه داشت چنانچه درنقشههای محاسباتی پلهای سراسری داده شده باشد مجبور به اجرای آن هستیم.
2 ـ نکاتی در مورد ساختن پلها
گاهی ممکن است برای دهانهای پلها را با دو یا یک عدد تسمه که به بال تیر جوش میشود تقویت نمائیم این تسمهها معمولاً در تیرهای ساده در وسط پل و در تیرهای ممتد در نزدیکی تکیه گاه جوش میشود.
چنانچه برای تقویت پل از یک عدد تسمه استفاده نمائیم بهتر است که این تسمه از بالا جوششود زیرا در صورتیکه از پائین جوش شود در موقع سفید کاری مزاحمت ایجاد کرده و مجبورهستیم ضخامت گچ و خاک را در کلیه سطح سقف باندازه ضخامت تسمه تقویتی افزایش دهیم.
اگر پهنای تسمه تقویتی از بال تیرآهن کمتر باشد اشکال ایجاد نمیشود زیرا به راحتی میتوانتسمه را روی پل قرار داد و جوشکاری نمائیم. ولی اگر پهنای تسمه از بال پل پهنتر باشد بهتراست تیرآهن پل را قبل از نصب در محل برگردانیده و محل تسمه را دقیقاً معلوم کرده و آنرا از بالاجوش بدهیم.
باید دقت شود که طول جوش مطابق نقشه و به اندازه کافی باشد چنانچه طول جوش در نقشهقید نشده باشد طول آن در هر طرف نصف طول تسمه میباشد (در دو طرف مساوی طولتسمه).
اتصال و پلهای سراسری
با توجه به اینکه طول تیرآهن معمولی 12 متر است اگر طول پل سراسری ما بیش از 12 مترباشد ناچار به اتصال دو قطعه تیرآهن به همدیگر هستیم که در این صورت باید کاملاً طبق نقشهمحاسباتی عمل نموده و اگر در این مورد دیتیلی نداشته باشد باید دو قطعه پل را با نظر مهندسمحاسب یا مهندس ناظر کارگاه بوسیله تسمه با طول کافی از بالا وپایین و جان تیر به همدیگرمتصل نمائیم طول این تسمه و همچنین ضخامت آن و بعد جوش نسبت به تیرآهنهای مختلفمتفاوت است چنانچه ممکن باشد بهتر است جوشکاری روی زمین و معمولی انجام شود وحتیالمقدور از جوش سربالا و سرازیر خودداری شود.
اتصال دو پل که از کنار هم عبور میکنند:
چنانچه از دو سمت بال یک ستون دو پل عبور کنند بهتر است که این پل را با تسمههایی درچند نقطه به همدیگر متصل نمائیم تا پلها یک پارچه و با هم کار کنند. به این طریق این اتصال بهمقدار قابل ملاحظهای در مقابل نیروی زلزله مقاومت خواهد نمود.
3 ـ تیرهای لانه زنبوری
همانطوریکه میدانیم ممان اینرسی هر نقطه مادی نسبت به هر محور مساوی است با جرم آننقطه ضرب در مجذور فاصله آن نقطه تا آن محور به همین دلیل در موقع طرح نیم رخ تیرآهنبرای آن که ممان اینرسی مقطع هر قدر ممکن است بیشتر باشد قسمت اعظم وزن تیرآهن را دربالها که در دو طرف جان آن واقع شده است قرار دادهاند تا هر قدر ممکن است از محور خنثیدورتر بوده و مانع اینرسی آن بالاتر برود.
اینک چنانچه در محوری فرض شود که نیروی برشی وجود نداشته برای بدست آوردن مماناینرسی باز هم بیشتر سعی میکنند که بالها را از محور خنثی دورتر نماید بدین لحاظ جان تیر آهنرا مطابق شکل بریده و مطابق شکل آنرا جوش میدهند بدین ترتیب مقطع دارای ممان اینرسیبزرگتر میشود.
البته چنانچه تیرآهن را بصورت لانه زنبوری در بیاوریم جان تیرآهن را ضعیف کردهایم برای اینکه تیرآهن بتواند در مقابل نیروی برشی احتمالی مقاومت نماید دو سوراخ نزدیک تکیهگاهها را بوسیله صفحههائی میپوشانیم.
ضخامت این صفحه و همچنین پهنای آن بوسیله محاسبه تعیین میگردد و حداقل ضخامتآن 10 میلی متر و پهنای آن مساوی پهنای جان تیرآهن لانه زنبوری شده است.
4 ـ تیرچه
اگر برای پوشش سقف از طاق ضربی استفاده مینمائیم ناچاراً باید همانطوری که درساختمانهای آجری توضیح داده شد تیرآهنهائی با شماره محاسبه شده روی پلها کشیده و بیناین آهنها را طاق ضربی بزنیم این تیرچهها ممکن است سرتاسری بوده و از روی پلها عبور نمایددر این صورت باید محل برخورد تیرچه و پل جوشکاری شود بدیهی است در این حالت کلفتیپل از زیر دیده میشود که باید به وسیله سقف کاذب پوشانیده شود و یا طبق نظر مهندس معماراقدام گردد و یا تیرآهنها توی دل پلها کار گذاشته میشود که در این صورت باید حتماً هر دو سر آناز یک طرف به وسیله یک عدد نبشی نمره 5 یا 6 به پل متصل گردد و تیرچه باید از یک طرفزبانه بشود و در غیر اینصورت به اندازه بال پل از زیر اختلاف سطح به وجود میآید که بایدبوسیله گچ و خاک و سفید کاری پر شود.
5 ـ پروفیلهای اتصال و میله مهار
در سقفهای طاق ضربی با توجه به خیز طاق که در حدود 2 الی 3 سانتی متر میباشد طاقنیروئی در جهت افق به تیرآهنهای جانبی خود وارد مینماید.
که این نیرو در طاقهای میانی به وسیله طاق پهلوئی خنثی میشود ولی در آخرین دهانه ایننیرو باعث میشود که تیرآهن را به کنار رانده در نتیجه طاق فرو ریزد برای جلوگیری از این کارآخرین تیرآهن را حداقل در دو نقطه به تیرآهن ما قبل آخر میبندد و این کار معمولاً وسیله میلهگردهایی به قطر 10 الی 12 میلی متر انجام میشود به این میلهگردها میله مهار گفته میشود. البتهاز میلهگردها در نقاط دیگر ساختمان مانند سقف کاذب و غیره نیز استفاده میشود.
از نبشی برای تکیهگاه پلها و همچنین برای اتصال تیرچهها به پلها و اتصال ستون به صفحه زیرستون استفاده میشود. محل استفاده صفحه برای ورق بست و وصله نمودن دو تیرآهن و غیرهمیباشد.
وصله نمودن دو قطعه تیرآهن به یکدیگر
چنانچه مجبور باشیم دو قطعه تیرآهن را به هم دیگر متصل نمائیم اگر از این تیر برای پلاستفاده شود کافی است به وسیله دو قطعه تسمه به دو طرف جان تیر و یک قطعه روی بال تیر بهسمت بالا آنها را به هم وصل نمائیم اگر این قطعه برای تیرچه استفاده شود به وسیله یک قطعه درجان تیر و یک قطعه وصله روی بال تیر آن را به هم متصل مینمائیم. طول و ضخامت تسمه طبقمحاسبه به دست میآید ولی در ساختمانهای معمولی طول قطعه در حدود 60 سانتی متر وضخامت آن در حدود یک سانتی متر کافی است.
پله
در مورد پله در محل خم پله حتماً باید حداقل از یک رو وصله انداخته شود و برای اینکه این وصله محکم باشد اگر از یک عدد تسمه مستطیل شکل استفاده شود بهتر است.
بادبند:
متداولترین بادبندها نیمرخهایی از فولاد هستند که بصورت ضرب در بین دو ستون قرارمیگیرند مانند نبشی ناودانی ـ تیرآهن و غیره برای آنکه سطح جوش در بادبندها به اندازه کافیباشد در محل اتصال بادبند به گرهها و یا محل برخورد دو پروفیل بادبند به همدیگر صفحههاییجوش میدهند. طول و عرض و ضخامت این صفحات با محاسبه تعیین میشود ولی ابعادتقریبی آن در حدود 35 * 35 سانتی متر به ضخامت 10 میلیمتر میباشد.
اگر دهانهای از ساختمان بادبندی شود باید حتماً قسمتهای پایین همین دهانه تا رویفونداسیون بادبندی ادامه یابد. این بادبندها باعث میشود نیروئی که در اثر باد و یا زلزله به بالایستون وارد میشود به سرعت به زمین منتقل شود.
دیوار زیر زمین:
هر قسمت از ساختمان که پایینتر از سطح زمین ساخته شود اصطلاحاً به آن زیر زمینمیگویند.
معمولاً قسمتهایی از ساختمان که دارای اهمیت کمتری است در زیر زمین ساخته میشودمانند انبارها، پارکینگها و موتورخانهها.
نظر به اینکه دیوارهای جانبی زیرزمین با خاک در تماس است اگر در موقع ساختن اصول فنیدر آن عمل نیاید همیشه رطوبت به داخل زیر زمین نفوذ نموده و ایجاد مزاحمت مینماید. رویاین اصل در موقع ساختن دیوار زیر زمین یک لایه قیر و گونی بین لایههای آن بکار میبرند تا مانعنفوذ رطوبت بداخل زیر زمین بشود.
لایههای دیوار زیر زمین از خارج به داخل عبارتند از:
1 ـ خاک طبیعی یا شفته
2 ـ دیوار محافظ
3 ـ لایه ماسه و سیمان جهت زیر قیر و گونی
4 ـ قیر و گونی
5 ـ دیوار اصلی
6 ـ گچ کاری یا سیمان کاری که معمولاً دیوارها را پلاستر سیمانی میکنند.
خاک طبیعی یا شفته:
نظر به اینکه ممکن است زمین محل گودبرداری ریزشی بوده و امکان گودبرداری با زاویهقائمه نباشد لذا دیوارهای گود را به نسبت خاک محل با زاویه مناسب گودبرداری میکنند اینتعداد خاک برداری اضافه باید بوسیله شفته یا بتن پر شود البته شفته ریزی باید بعد از چیدندیوار اصلی یا در حین آن انجام شود تا فشار جانبی شفته یا بتن به وسیله دیوار اصلی تحمل گردد.
دیوار محافظ:
ساختن این دیوار فقط برای ایجاد سطحی تقریباً صاف و محکمی است که بتوان روی آن ماسهسیمان نمود. در نتیجه میتوان آنرا با حداقل پهنای ممکن ساخت. زیرا این دیوار هیچگونه باریتحمل نمیکند.
چنانچه طول و عرض این دیوار کوتاه باشد میتوان آنرا به پهنای 15 سانتی متر بنا نمود ولیاگر طول و عرض آن زیاد باشد باید هر یک الی دو متر پشت آنرا با ستونی از آجر کم محکم نمود تااز خراب شدن دیوار جلوگیری گردد.
لایه ماسه سیمان جهت زیر قیرگونی:
همیشه برای زیر قیرگونی باید سطح صافی ایجاد نمود. بر طبق این اصل در مرحلهای لایهایبه ضخامت 2 الی 3 سانتی متر از ملات سیمان روی دیوار محافظ میکشند. باید توجه نمود که درهر نقطه ساختمان به هر صورتی سیمان مصرف شود چه به صورت بتن و چه بصورت پوستهایاز ماسه سیمان و یا انواع دیگر باید چند ساعت پس از مصرف روی آنرا آبپاشی کرد و تا چند روزدقت نمود که همیشه محل موردنظر مرطوب باشد تا فعل و انفعالات شیمیایی سیمان تکمیلشده و ملات سخت گردد و از سوختن و پودر شدن آن جلوگیری شود.
قیر و گونی:
اگر خاکهای مجاور دیوارهای زیرزمین مرطوب باشد روی ماسه سیمان را سه قشر قیر و دوقشر گونی میکشند. در این محل بیشتر از قیر 70 * 60 استفاده مینمایند. در موقع قیروگونیکردن باید دقت شود که به هیچ وجه منفذ یا سوراخی خالی نمانده و در همه لایهها قیر کلیه سطحرا بپوشاند. بهتر است در همین مرحله قیروگونی تا روی کرسی چینی دیوار زیر زمین بطور یکسرهادامه پیدا کند.
در کلیه مراحل باید بوسیله قیر کلیه سطح دیوار پوشانیده شده باشد اگر خاک اطراف زیادمرطوب نباشد یک لایه قیر و گونی کافی است.
دیوار اصلی زیرزمین:
ملات این دیوار بعلت مجاورت با قیروگونی حتماً باید ماسه سیمان باشد. اگر مجبور باشیمبرای ساختن دیوارهای اصلی زیرزمین از ملات دیگری بجز ماسه سیمان استفاده نماییم بایدروی قیرگونی عمودی و افقی را حتماً با یک قشر ماسه سیمان بپوشانیم. نظر باینکه به علت غیرقابل نفوذ نمودن سطح قیر گونی شده ملات به قیر و گونی عمودی نمیچسبد لذا باید ابتدا روی آنرا تور سیمی کشیده و بعد روی توری را ماسه سیمان بکشیم. چنانچه برای اتصال توری به دیوار اصلی از میخ استفاده نماییم بدیهی است که میخ قیر و گونی را سوراخ کرده و ایجاد نقطه ضعفی در آن مینماید بدیهی است باید دوباره روی میخها را با قیر و گونی بپوشانیم.
گاهی به علت ریزشی بودن خاکهای محل گود برداری مجبور هستیم ابتدا دیوار اصلی رابچینیم آنگاه روی آنرا ماسه سیمان نموده و قیر گونی نماییم و بعد دیوار محافظ 10 سانتی متری را جلوی آن بچینیم در این صورت برای جلوگیری از ریختن دیواره 10 سانتی متری بهتر است آنرا به طریقی به دیوار اصلی متصل نماییم برای این کار میتوانیم از قبل قطعات میل گردی در دیواراصلی قرار دهیم بطوریکه سر دیگر آن در دیواره 10 سانتی محافظ قرار گیرد تعداد این میله گردهاباید به اندازه کافی باشد.
گچ کاری یا سیمان کاری:
گفته شد که معمولا دیوارهای زیرزمین را گچ کاری نمیکنند و معمولا این دیوارها را با پلاستر سیمانی میپوشانند و برای آنکه از نظر زیبایی مناسب باشد معمولا روی پلاستر سیمانی را باپیستوله رنگآمیزی میکنند.
لایههای مختلف دیوار اطاقها:
1 ـ دیوار سازی
2 ـ شمشهگیری
3 ـ کچ و خاک
4 ـ سفید کاری
5 ـ کشته کشی
6 ـ سنگ قرنیز
در ساختمانها دیوار به دو منظور ساخته میشود:
الف: برای جداسازی قسمتهای مختلف ساختمان
به این نوع دیوارها پارتیشن یا جدا کننده و یا تیغه میگویند. تیغه دیواری است به پهنای 5 یا10 یا 20 سانتی متر تیغههای بلند و طویل را نمیتوان به پهنای 5 یا 10 سانتی متر ساخت زیراتیغههای 5 یا 10 سانتی متری با ابعاد زیاد ایستا نخواهد بود. چنانچه بخواهیم تیغههای 5 سانتیمتری را با طول و ارتفاع زیاد بسازیم باید بین دیوار به فاصلههای 5/1 تا 2 متر نبشی کشی نماییم.در غیر اینصورت این دیوارها با کوچکترین تکانهای جانبی فرو خواهد ریخت و در مقابل زلزلهکوچکترین از خود نشان نمیدهد.
حال سه نقطه داریم که طبق اصول هندسی بر آن میتوان سطحی عبور داد و حال بوسیلهریسمان که بین دو نقطه میکشند به فاصله یک متر به یک متر زیر ریسمان نقاطی با گچ و خاک وماله ایجاد کرده بطوریکه کلیه آن نقاط هم با در سیمان باشد بعد بوسیله شاقول این نقاط را بهپایین دیوار منتقل میکنند آنگاه شمشه صافی را انتخاب کرده و به دو نقطه هم سطح و در امتدادیک شاقول متکی مینمایند و با گچ و خاک پشت آنرا پر نموده و بدینوسیله روی دیوار خطی بهپهنای چند سانتی متر و به طول دیوار ایجاد مینمایند و این عمل را هر یک متر به یک متر و یاقدری کمتر تکرار میکنند. به این کار شمشهگیری میگویند و آنگاه بین این خطوط را با گچ و خاکپر کرده و بدینوسیله گچ و خاک کردن اطاق را تکمیل مینمایند.
گچ و خاک:
خاک رس را الک کرده و با گچ مخلوط مینمایند. نسبت این مخلوط در اصطلاح بنائی بهقدرت گچ و یا زودگیری آن بستگی دارد. هر قدر گچ زودگیرتر باشد به خاک بیشتری نیاز دارد ومعمولاً نسبت این مخلوط پنجاه درصد میباشد.
پس از مخلوط نمودن گچ و خاک، در ظرفهای کوچکی که به آن استانبولی میگویند قدری آبریخته و آنگاه این مخلوط را روی آب میپاشند تا بدینوسیله کلیه دانههای گچ در تماس با آبباشد. آنگاه آنرا مخلوط کرده تا بصورت خمیری یکنواخت درآید و بعد فاصله بین شمشهگیری رابوسیله آن پر مینمایند. علت مصرف خاک در گچ و خاک این است که هم ملات ارزانتر تماممیشود و هم ملات دیرگیرتری بدست میآید و پلاستیک تراز ملات گچ میباشد.
البته باید توجه داشت که بعد از گچ و خاک و قبل از سفیدکاری حتماً باید لولهکشی برق انجامشود ترجیح داده میشود که لوله کشی برق بعد از شمشهگیری و قبل از گچ و خاک انجام شود.زیرا در این صورت به مقدار قابل توجه از کنده کاری برای عبور لوله برق و در نتیجه هزینه آنکاسته خواهد شد.
سفیدکاری:
بعد از اتمام گچ و خاک و خشک شدن آن اقدام به سفید کاری مینمایند به علت زودگیر بودنملات گچ آنرا مانند گچ و خاک بمقدار کم در استانبولی درست میکنند. در موقع ساختن ملات گچباید پودر گچ را توی آبی که در استانبولی میریزند بپاشند تا تمام ذرات گچ در مجاورت آب قرارگرفته و تر شود. آنگاه آنرا با ماله روی گچ و خاک میمالند بطوریکه سطح کامل صاف و یکنواختیایجاد شود.
کشته کشی:
بعلت زود گیر بودن گچ نمیتوان سطح آنرا کاملاً پرداختی و صاف نمود. بدین علت بعد ازسفیدکاری و قبل از آنکه ملات گچ خشک شود روی آنرا یک ورقه کشته به ضخامت چند دهممیلیمتر میکشند و با ماله خوب پرداخت میکنند تا سطحی کاملاً صاف و آماده نقاشی بدستآید.
کشته ملات گچی است که دیگر سخت نمیشود و آنرا بدین طریق تهیه مینمایند که ابتداپودر گچ را از الک بسیار ریزی گذارنیده و آنگاه آنرا مانند تهیه ملات گچ معمولی توی آب میپاندو بوسیله هم زدن ملات با دست مانع از سخت شدن آن میشوند و عمل هم زدن تا 10 الی 15دقیقه ادامه داده تا گچ حداکثر اضافه حجم خود را بدست آورد. این ملات کاملاً یکنواخت بوده وهرگز سخت نمیگردد بلکه در اثر تبخیر سطحی خشک میشود. گچ ساختمانی به رنگ سفیدبوده و روی آنرا نقاشی میکنند. بوسیله گچ میتوان روی دیوار و سقف ساختمان گل و بوته ونقشهای زیبایی دیگری ایجاد نمود که به این هنر بطور کلی گچ بری میگویند ولی در امر آپارتمانسازی معمولاً از این کار اجتناب میورزند به دلیل کاهش هزینهها.
سنگ قرنیز:
با توجه به اینکه گچ در مقابل رطوبت مقاوم نبوده و بسرعت فاسد میشود. برای جلوگیری ازرسیدن رطوبت به دیوار گچ کاری شده در موقع شستن کف، دور اتاقها را به ارتفاع 10 سانتی متریک رگ سنگ پلاک کار میگذارند که به آن اصطلاحاً قرنیز میگویند.
برای قرنیز میتوان از سنگهای مختلفی مانند سنگ تراورتن، باغ ابریشم و یا سنگ مرمر و غیرهاستفاده نمود. اگر در موقع کار گذاشتن این سنگ دقت شود که هم سطح گچ دیوار نصب گردد بهتراست زیرا اگر جلوتر از گچ کاری نصب شود بعلت پیش آمدگی آن همیشه جای گردو خاک خواهدبود. و اگر عقب تراز گچ کاری نصب شود و در نتیجه گچ لبه تیزی پیدا خواهد کرد که در اثر مرورزمان لب پریده شده و منظره زشتی پیدا خواهد نمود.
بهتر است از نظر زیبایی در محل برخورد سنگ قرنیز و گچ فرورفتگی کوچکی که به آن جفتمیگویند در گچ ایجاد نمود. برای آنکه سنگ قرنیز هم باد گچ و خاک نصب شود باید اولاً دقتنمود که گچ و خاک دیوارها به 10 ـ 15 سانتی متری کف ختم شود در ثانی در صورت لزوم بایدچند سانتی متر از دیوار را در محل برخورد با کف تراشیده تا جا برای کلفتی قرنیز و ملات پشتآن ایجاد گردد. کلفتی سنگ قرنیز معمولاً یک سانتی متر است. سنگ قرنیز را با سیمان کارمیگذارند.
کف سازی:
کف سازی در آن قسمت از ساختمان اجرا میشود که سطح مفید اطاقها ـ سالنها ـ سرویسها ـانبار و غیره را تشکیل میدهد با توجه به محل استفاده، کف سازی انواع مختلف دارد مخصوصاًبرای آخرین قشر کف سازی واحدهای مسکونی انواع مصالح لوکس و تزئینی موجود میباشد ازقبیل انواع موزائیک و انواع سنگ و یا کاشیهایی لعابی و یا انواع پارکت و کفپوشهای دیگر لایههایکف سازی در طبقه همکف و طبقات بالا به شرح زیر است:
الف: لایههای مختلف کف سازی از پایین به بالا در طبقه همکف:
1 ـ زمین کوبیده
2 ـ بلوکاژ
3 ـ بتن مگر
4 ـ ملات
5 ـ موزائیک یا سنگ یا سرامیک
6 ـ کف پوش در صورت لزوم
ب: لایههای مختلف کف سازی از پایین به بالا در طبقات بالا:
1 ـ طاق ضربی یا انواع طاقهای دیگر
2 ـ بتن سبک در صورت لزوم
3 ـ عایق صوتی در صورت لزوم
4 ـ ملات
5 ـ موزائیک یا سنگ یا سرامیک
6 ـ کف پوش در صورت لزوم
1 ـ زمین کوبیده
اولین لایه کف سازی زمین کوبیده میباشد. چنانچه ساختمان احداث شده در زمینهای خاکدستی و یا زمینهای سست باشد برای جلوگیری از نشستهای احتمالی زمین کف اطاقها و یاسالنها را میکوبند. این کوبیدن برای کف انبارها که ممکن است علاوه بر نیروهای معمولی تحتتاثیر نیروهای ضربه هم واقع شود دارای اهمیت بیشتری میباشد برای این کار پس از اتمامعملیات سفت کاری کف اتاقها را آب پاشی نموده و بوسیله ضربههای دستی و یا مکانیکی تراکمخاک محل را بحداکثر میرسانند.
2 ـ بلوکاژ:
برای جلوگیری از نفوذ رطوبت به کف اتاقها و سالنها روی زمین کوبیده شده به ضخامتحداقل 15 سانتی متر سنگهای درشت با قطر تقریبی 5 سانتی متر میریزند. این لایه با توجه بهفضای خالی بین سنگها مانع صعود نم به طبقات بالاتر میگردد. درشتی دانهها بلوکاژ هر چهبالاتر میآید کوچکتر میشود.
3 ـ بتن مگر:
برای بدست آوردن سطح صاف و محکمی روی بلوکاژ در حدود 10 سانتی متر بتن مگرمیریزند.
بهتر است بتن ریزی در بلوکهای 1 × 1 یا 5/1 × 5/1 متر ریخته شود و هر بلوک با بلوکبعدی حداقل یک سانتی متر فاصله داشته باشد.
در اثر این فاصلهها امکان انقباض و انبساط بتن فراهم شده همچنین با وجود این فاصلههاترکهای ایجاد شده در اثر نشستهای جزئی کف دیده نمیشود.
این فاصلهها باید با آسفالت یا مصالح دیگری از این قبیل که خاصیت تحمل فشار را داشتهباشد پر شود. چنانچه کف ساختمان علاوه بر نیروهای عمودی تحت تاثیر نیروهای کششیشدید باشد باید حتماً از بتن مسلح استفاده شود. فاصله و قطر میلگردها با محاسبه مشخصمیشود.
در موقع میلگرد گذاری باید میلگردهای هر بلوک مستقل بوده و به میلهگردهای بلوک مجاور متصل نباشد.
4 ـ ملات:
روی بتن مگر یک لایه ملات سیمان یا ماسه سیمان آهک کشیده میشود این لایه جهت فرشموزائیک یا سنگ میباشد.
البته در این پروژه که ما در آنجا بعنوان کارآموز فعالیت میکردیم بخاطر اینکه لولههای شوفاژ وهمچنین لولههای گاز جهت آشپزخانه از کف عبور میکردند در ملات از آهک استفاده نمیکردیمزیرا آهک لولهها را میپوشاند.
ملات ماسه سیمان باید با ماسه شکسته و یا ماسه رودخانهای کاملاً شسته تهیه شود.
مقدار سیمان مصرفی در این نوع ملات بین 300 الی 600 کیلوگرم در مترمکعب میباشد.مقدار سیمان مصرفی در ملات بعلت اینکه باید مانند فیلم نازکی دور تمام دانهها را فراگیرد وباعث چسبیدن آنها به هم شود بیشتر از مقدار سیمان مصرفی در بتن میباشد.
5 - موزائیک:
در ایران موزائیک به قطعه سیمانی گفته میشود که به ابعاد 10 × 10 و 20 × 20 و 25 × 25 و 30 × 30 و 50 × 50 یافت میشود و کف اطاقها را با آن فرش میکنند این قطعه را معمولاً در دولایه آستر و رویه میریزند و بعد آنرا با دستگاههای مخصوص پرس میکنند و بعد چند روزی آنرادر هوای آزاد گذاشته و آب پاشی مینمایند تا در مجاورت رطوبت سیمان سخت گشته و قابلاستفاده شود. آستر موزائیک را کم سیمانتر و رویه آنرا پر سیمانتر میگیرند.
چنانچه فرش موزائیک آخرین لایه کف سازی باشد موزائیک را از نوع مرغوبتر انتخاب مینمایند. ولی در پروژهای که ما بودیم بدلیل اینکه بعدا باید آنرا موکت میکردند موزائیک ساده و ارزان استفاده میکردیم بدلیل کاهش هزینهها بدلیل اینکه از موزائیک ارزان قیمت استفاده میکردی و روی آنرا میخواستیم موکت کنیم روی موزائیک را قبل از فرش کردن حداقل یک بار باید سائید تا پستی و بلندیهای آن یکنواخت گردد.
ب: کف سازی در طبقات
اولین لایه کف سازی در طبقات طاق ضربی یا تیرچه بلوک میباشد که البته در ساختمانهایبزرگ امروزه استفاده طاق ضربی کمتر شده و بدلیل سرعت کار معمولاً از تیرچه بلوک استفادهمیکنند تیرچههایی که ما در کارگاه استفاده میکردیم 25 سانتی متر ارتفاع داشتند و بلوکهایمورد استفاده نیز از نوع بلوکهای سفالی بود که دقتی تیرچه و بلوکی در همست میشوند ارتفاع آنبه 30 سانتی متر میرسید. بعد از تیرچه بلوک باید روی آنرا بتن سیک ریخت.
بتن سبک:
وزن مخصوص دانههای سنگی بین 1800 تا 2200 کیلوگرم بر متر مکعب است چنانچهمنظور از بتن ریزی فقط پر کردن فضای خالی باشد بهتر است از دانههای که وزن مخصوصکمتری دارند استفاده نماییم این دانهها که بنام پوکه معدنی یا پوکه صنعتی هستند دارای وزنمخصوص بین 500 الی 800 کیلو گرم بر متر مکعب میباشد. به بتنی که با این دانهها ساختهبشود بتن سبک میگویند. بعد از اجرای تیرچه بلوک در طبقات از بتن سبک استفاده مینمایند.
عایق صوتی:
در ساختمانهای بلند که واحدهای مسکونی روی هم قرار میگیرند برای اینکه ساکنین طبقاتاز لحاظ صدا مزاحم یکدیگر نشوند باید در کف از عایقهای صوتی استفاده گردد نظر به اینکههنوز عمر آپارتمانسازی در ایران چندان زیاد نیست به اجرای این لایه از سقف چندان توجهنمیشود البته در کشورهای مدرن اجرای این لایه در طبقات اجباری است.
سرویسها:
حمام ـ توالت ـ روشوئی ـ آشپزخانه
قسمتهای فوق که از مهمترین مکانهای ساختمان است از لحاظ اجرای ساختمانی مخصوصاًدر مورد قیر و گونی دارای یک نوع دیتیل میباشد فقط ممکن است از لحاظ معماری (ابعادمحلها) و یا تاسیسات و نوع لولهکشی با هم متفاوت باشند. کف و دیوارهای سرویسها دارای یکدیتیل جداگانه میباشد لایههای کف سرویسها از پایین به بالا بعد از تیرچه بلوک عبارتند از:
1 ـ بتن سبک برای شیب بندی
2 ـ یک لایه ماسه سیمان
3 ـ قیروگونی
4 ـ فرش
چنانچه در کف سرویسها کف شور کار گذاشته شود حتماً باید تمام قسمتهای کف شیبملایمی به طرف کف شور داشته باشد نصب کف شور در حمامها لازم است ولی در آشپزخانههاچندان احتیاج به کف شور نمیباشد.
همچنین در کف دستشوئی قطرات آبی که در کف ریخته میشود میتوان با تی زمین شورخشک نمود. چنانچه قبلاً نیز ذکر شد همیشه یک قشر ماسه سیمان برای زیر قیرگونی انجاممیشود این لایه و لایه قیر و گونی افقی و عمودی برای تمام سرویسها لازم است.
قیر و گونی:
قیروگونی سرویسها بهتر است در دو مرحله انجام شود. مرحله اول دیوارها مرحله دوم کف.
نظر به اینکه معمولاً کاشی کاری سرویسها را قبل از فرش کف انجام میدهند چنانچهقیروگونی کف نیز همزمان قیروگونی دیوارها انجام شود در موقع کاشی کاری و عبور و مرورکارگران از روی کف ناچاراً قیروگونی آسیب دیده و سوراخ میشود در نتیجه در موقع فرش کفدوباره باید این قیر و گونی با دو لایه قیر و یک لایه گونی تجدید شود.
برای جلوگیری از این دوبارهکاری بهتر است ابتدا دیوارها را قیروگونی نموده و حداکثر اینقیروگونی را تا 10 سانتی متری کف ادامه دهیم و بعد از اجرای کاشی کاری و بلافاصله قبل ازفرش کف نسبت به قیروگونی کف اقدام نمود و فوراً فرش کف را شروع نمائیم بهتر استقیروگونی کف سرویسها در دو لایه گونی و سه لایه قیر انجام شود و پس از اجرا حتماً بوسیله آببستن در محل از غیر قابل نفوذ بودن آن مطمئن شویم.
اگر قیروگونی کف بعد از کاشی کاری دیوارها انجام شود باید حتماً قیروگونی کف زیر قیر وگونی قبلی قرار گیرد و بوسیله قیر داغ این دو لایه به هم بچسبد.
در موقع قیروگونی کف باید دقت شود تا محل کف شور کاملاً آب بندی شده و در صورتامکان این قیروگونی داخل لوله کف شور قرار گیرد.
فرش کف:
چنانچه کف دارای شیب باشد یعنی اگر در کف سرویس کف شور کار گذاشته باشند محلسرویس را باید با کف پوشهائی که ابعاد آن کوچکتر باشد فرش نمائیم. این ابعاد بستگی به بزرگیو کوچکی سرویس دارد زیرا قطعات بزرگ مثلاً 30 × 30 نمیتوان شیب لازم را در محلهایکوچک اجراء نمود ولی چنانچه کف سرویس دارای شیب نباشد میتوان برای فرش آن از هراندازه کف پوش استفاده نمود مانند سرامیک یا موزائیک سنگ، کاشیهای مخصوص که اینکاشیها باید اولاً مقاوم بود. و در ثانی لیز نباشد که البته ما برای فرش کف سرویسها از سرامیکهایبه ابعاد 30 × 20 استفاده میکردیم که این سرامیکها و نوع و اندازه آن توسط صاحب کاربهپیمانکار داده شده بود.
لایههای دیوارهای سرویسها از خارج به داخل:
1 ـ دیوار
2 ـ قشر ماسه و سیمان زیر قیروگونی
3 ـ قیروگونی
4 ـ تور سیمی
5 ـ کاشی لعابی و ملات آن
در مورد اجرا دیوار و قشر ماسه و سیمان زیر قیروگونی قبلاً هم اشاره کردیم اما راجع به بقیهموارد لازم است توضیحاتی داده شود:
قیروگونی:
ارتفاع قیروگونی حمامها باید در حدود 30 سانتی متر بالاتر از دوش و برای آشپزخانه وتوالتها و روشوئی نیز 30 سانتی متر بالاتر از روشوئی، ظرفشوئی باشد. در این مرحله اگر یکلایه گونی و دو لایه قیر اجرا شود هم کافی است. در بعضی مواقع ارتفاع قیروگونی را در سرویسهابیشتر از 10 سانتی متر ادامه نمیدهند و به همین دلیل از اجرای یک لایه توری سیمی نیزخودداری مینمایند البته این روش از لحاظ عملی مجاز نمیباشد.
تورسیمی:
اصولاً علت چسبیدن قشر ماسه و سیمان به آجر و یا آجر به ملات اینست که در آجرهاخاصیت مکندگی آب وجود دارد در صورتیکه ملات یا قشر ماسه سیمان در مجاورت آن قرارگیرد مقداری از آب آنرا که مخلوط با سیمان میباشد مگر در نتیجه تارهای نازکی که یک سر آنداخل آجر و سر دیگر آن به ملات چسبیده بین آجر و ملات بوجود میآید و این تارها بهشکلی است که گویی ملات به آجر پنجه انداخته است البته باید دقت داشت که اگر آجر خیلیخشک باشد کلیه ژل سیمانی را به خود جذب میکند و مانع انجام فعل و انفعال شیمیایی سیمان و در نتیجه سخت شدن آن میگردد و اگر آجر زیاد اشباع باشد تمایلی به جذب آب ملات نشاننمیدهد.
حال اگر ملات سیمان پشت کاشی لعابی روی لایهای مانند قیر و گونی انجام شود کهبهیچوجه آب ملات را نمیمکد در نتیجه آن و بعد از خشک شدن این دو لایه بصورت دو جسمجدا از هم کار میکنند و در اثر کوچکترین ضربه لایه رویی فرو میریزد. برای جلوگیری از اینموضوع چنانچه قیروگونی را تا ارتفاع 30 سانتی متر بالاتر از محل دوش ادامه داده باشند روی آنرایک لایه تور سیمی میکشند که ملات پشت کاشی لعابی به آن بچسبد. معمولاً تورسیمی را بامیخ به دیوار متصل مینمایند که تور سیمی باید کاملاً کشیده و محکم به دیوار نصب گردد.
کاشی لعابی و ملات آن:
کاشی قطعهای است لعابی به ابعاد 10 × 10 یا 15 × 15 یا 20 × 20 و یا ابعاد دیگر، ضخامت آندر حدود 6 میلیمتر الی یک سانتی متر کاشی برحسب لعاب روی آن به رنگهای سفید یا رنگی بهبازار میآید. کاشی از دو لایه تشکیل شده است لایه زیرین کاشی از جنس خاک رس میباشد کهپس از تعیین درصد ناخالصیهای آن و اضافه نمودن مواد لازم آنرا قالبگیری نموده و پس ازخشک نمودن آنرا به کوره میبرند در این مرحله پختن قطعه کاملاً انجام نمیشود سپس از کورهخارج میکنند و لعاب روی آن میپاشند و دوباره به کوره میبرند و لعاب ذوب شده و کلیه سطحکاشی را میپوشاند و سطحی صاف و صیقلی و غیر قابل نفوذ ایجاد میکند.
برای نصب کاشی ابتدا زیر کاشی را در کف بوسیله گچ یا ماسه تراز میکند و بعد کاشی را بحالتراز و شاقول نصب نموده و موقتاً با قطعهای گل رس تعادل آنرا حفظ مینمایند بعد دوغاب پرسیمانی با ماسه نرم ساخته و آهسته آهسته آنرا با دوغاب سیمان پر میکنند ممکن است در اثروزن دو غاب کاشی از جای خود خارج شود پس از آنکه پشت یک رج کاشی با دوغاب سیمانیپر شد رج بعد را روی آن میگذارند و بعد از اتمام کار درزهای آنرا با ملاتی که از لحاظ رنگ باکاشی هماهنگ باشد بندکشی مینمایند معمولاً از لحاظ زیبایی ارتفاع کاشی کاری را تا زیر سقفادامه میدهند البته تنها در آشپزخانه تا 50 سانتی متر زیر سقف کاشی کاری کردیم و در بقیهسرویسها نیز تا 50 سانتی متر زیر سقف به خاطر سقف کاذب.
سقف کاذب:
سقف کاذب سقفی است که در زیر سقف اصلی ساختمان ساخته میشود و به سقف اصلیآویزان است. سقف کاذب را بعلل مختلف میسازند ولی ما در پروژه خود به دلیل عبور لولههایآب سرد و گرم و همچنین کانالهای کولر و لولههای فاضلاب اجرا کردیم که حدوداً چیزی حدود50 تا 60 سانتی متر بود ارتفاع سقف کاذب دقیقاً در ذهنم نیست.
قسمتهای مختلف سقف کاذب عبارتند از:
1 ـ میله گردهای عمودی
2 ـ میلهگردهای افقی چپ و راست
3 ـ نبشی کنار دیوار
4 ـ چوبهای چهار تراش چپ و راست
5 ـ ورقه اکوستیک
6 ـ رابیتس
7 ـ گچ کاری
البته موردهای 2، 4، 5 فقط در مورد سقفهای کاذب اکوستیک اجرا میگردد و حالا لازم استتا راجع به بقیه موارد توضیحاتی داده شود:
میلهگردهای عمودی:
همان طور که گفتیم سقف کاذب به سقف اصلی ساختمان آویزان است برای اینکارمیلهگردهایی که در حین کار با طول معین (که بستگی به ضخامت سقف کاذب دارد) در سقفنصب مینماید. چنانچه سقف بتنی باتیرچه بلوک باشد قبل از بتنریزی این میلهگردها را دربینآماتورهای سقف قرار میدهند در این نوع سقفها فاصله میلهگردها از هم در حدود 40 الی 50سانتی متر است. سقفهای طاق ضربی نیز ربطی به پروژه ما ندارد.
میلهگردهای افقی چپ و راست:
بعد از میلهگردهای عمودی انتهای این میلهگردها را بوسیله دو ردیف میلهگرد چپ و راستبه هم متصل مینمایند بطوریکه در زیر مستطیلهایی به ابعاد 40 × 40 یا 40 × 100 سانتی مترتشکیل شود بجای میلهگردهای افقی چپ و راست میتوان از نبشی یا سپری نیز استفاده نمودباید دقت کرد که این شبکه 40 × 40 یا 40 × 100 کاملاً در یک سطح واقع شده باشد زیرا در اینصورت سقف تمام شده در یک سطح نبوده و بد منظره میشود.
رابیتس:
چنانچه لایه آخر سقف کاذب سفید کاری با گچ باشد از اجرای چوبهای تراش خوددارینموده و بعد از نصب میلهگردهای چپ و راست و ورقه رابیتس را که تقریباً شبیه توری است به این میلهگردها با مفتولهای 3 تا 5/3 میبندند.
فاصله بستن رابیتس به سقف نباید زیاد باشد زیرا در اینصورت رابیتس وزن گچ همچنین گچ وخاک روی آنرا تحمل نکرده و سقف ناصاف میشود به این ناصافی اصطلاحاً کاس و سینهمیگویند. در این طریقه هم باید نبشی کنار دیوار کار گذاشته شود و سرورقههای رابیتس بآنمتصل گردد.
گچ کاری روی رابیتس:
اجرای این لایه مانند همان است که در مورد گچ کاری توضیح دادیم فقط در این مرحله برایقشر زیر گچ کاری نباید از کاه گل استفاده کرد بلکه باید حتماً از گچ و خاک استفاده کرد زیرا گچ وخاک از سوراخهای رابیتس گذشته و مانند قلابی در پشت آن قرار گرفته و سطح محکم ویکنواختی را ایجاد مینمایند. برای آخرین قشر سقف کاذب از انواع پوششهای دیگری نیزمیتوان استفاده کرد که ما بدلیل کم هزینه بودن از گچ استفاده کردیم.
ژوئن یا درز انبساط:
با توجه به اینکه جنس خاک و نوع رگهها و نوع قرار گرفتن دانهها در یک قطعه زمین وسیع یکسان نیست و همچنین سطح آبهای زیرزمینی نیز در یک منطقه وسیع متفاوت است در نتیجه نشست ساختمان بزرگ در روی زمین، یکسان نیست و ممکن است در اثر تفاوت نشست در ساختمانها ترکها و خرابیهایی ایجاد شود برای جلوگیری از این موضوع در ساختمانهای بزرگکه ابعاد آن بیش از 30 متر است و یا دیوار سازیهای بزرگ برای اینکه نشستهای متفاوت زمینبه ساختمان آسیب نرساند در سراسر آن اقدام به ایجاد ژوئن مینمایند فاصله ژوئنها بستگی بهنوع زمین دارد و آن بدین طریق است که بریدگی سراسری در تمام قسمتهای دیوار و یا هر سازهدیگر ایجاد مینمایند باید توجه داشت که این بریدگی در کلیه قسمتهای ساختمان نیز اجرا شودحتی در موقع بتن ریزی شناژ ژوئن باید در کلیه قسمتهای ساختمان در یک مقطع باشد بواسطهوجود ژوئن ممکن است در موقع زمین لرزه خرابی یک قسمت از ساختمان به قسمتهای دیگرآسیبی نرساند و از ایجاد خسارت بیشتر جلوگیری میکند.
بام:
سقف آخرین طبقه هر ساختمان را بام میگویند. بامها به دو قسمت کلی تقسیم میشوند:
1 ـ بامهای شیب دار
2 ـ بامهای سطح
ما در اینجا به بامهای شیب دار کاری نداریم زیرا بام ساختمانهای مذکور در پروژه از نوعبامهای مسطح بوده است و راجع به بامهای مسطح توضیح میدهیم.
در این نوع بامها که معمولاً برای جلوگیری از سرایت رطوبت به داخل ساختمان بوسیلهقیروگونی و یا ایزوگام ایزولاسیون میشود سه محل قابل ذکر وجود دارد که باید در این محلهادقت شود و باید در آنها دیتیلهایی مخصوصی اجرا شود.
1 ـ سطح کلی بام
2 ـ سطح بام در محل ناودان
3 ـ سطح بام در محل برخورد با جان پناه و سایر برآمدگیهای دیگر.
لایههای سطح کلی بام از پایین به بالا عبارتند از:
1 ـ گچ کاری داخلی
2 ـ تیرچه بلوک
3 ـ بتن سبک برای شیب بندی
4 ـ ماسه سیمان زیر قیرگونی یا ایزوگام
5 ـ قیروگونی یا ایزوگام
6 ـ قشر محافظ روی قیر و گونی
7 ـ فرش موزائیک
موردهای 6 و 7 فقط در موقعی است که بجای ایزوگام از قیروگونی استفاده کنیم که در چندسال اخیر به دلیل رواج ایزوگام و همچنین آسانی نصب و همچنین عمر مفید آن و نیاز به نیرویانسانی کمتر و آلودگی کمتر استفاده از قیروگونی جهت ایزولاسیون سقف تقریباً خیلی کم شدهاست.
در مورد موارد مذکور نیازی به توضیح نیست زیرا در بین مطالب گفته شده فقط در مورد نحوهایزولاسیون با ایزوگام این توضیح را بدهیم که پس از آخرین مرحله ایزوگام ساختمان انجاممیشود در مرحله سقف تمام شده را که قبلاً آماده شده کروم بندی میکنیم و سپس بین کرومبندیها را با پوکه صنعتی پر میکنیم.
ورودی آنرا با ملات ماسه و سیمان میپوشانیم به دلیل شیب بندی بام که از اهمیت خاصیبرخوردار است پس از این مرحله ایزوگام بام انجام میشود که باید دقت شود در موقع ایزوگام هرلایه جدید قسمتی از عرض لایه قبلی را بپوشاند و در کنارهها تا روی دیوار جانپناه بالا بیاید وحدود 10 سانتی متر روی دیوار بگیرد. البته قبل از ایزوگام باید دقت شود که سیمان زیر آن کاملاًخشک باشد و رطوبتی نداشته باشد.
برای اینکه از غیرقابل نفوذ بودن ایزوگام مطمئن شویم سوراخهای ناودان رابوسیله گچمسدود مینمائیم ورودی بام را آب میبندیم و در صورت 24 الی 48 ساعت اگر آب نفوذ نکردایزوگام انجام شده قابل اطمینان است. البته در مورد کف سرویسها اگر قیروگونی کنیم بهتر ازایزوگام میباشد.
ناودان:
همانطور که میدانیم کلیه آب باران بوسیله شیبهای احداثی به محل ناودان راهنمایی شده و ازآنجا به چاه یا خارج میریزد بدین لحاظ اطراف ناودان بیشتر از کلیه نواحی دیگر بام محل عبورآب بوده و خطر نفوذ آب از آنجا بیشتر است. بهمین دلیل برای اجرای آن قسمت از بام دیتیلمخصوصی را اجرا مینمایند.
بهترین محل برای ناودان درست در وسط بام میباشد (محل برخورد اقطار) زیرا فاصله آننقطه از تمام نقاط دیگر تقریباً یک اندازه بوده در نتیجه با توجه به 2 درصد شیب مورد نیاز بار کلیسقف در همه جهات بطور یکسان پخش میشود ولی اگر ناودان درست در وسط ساختماننباشد در نتیجه از یک نقطه از بام دورتر بوده و بهمان نسبت بار آن نقطه بیشتر خواهد بود.
ولی انتخاب محل ناودان درست در وسط بام بعلت وجود اطاقها و سالنها و اینکه نمیتوان ازوسط اطاقها لوله فاضلاب گذارنیده تقریباً هیچ وقت مقدور نیست.
بنابراین باید محل ناودان را جایی انتخاب نمود که نزدیکترین فاصله ممکن را به تمام نقاط بامداشته باشد. تا بدینوسیله بار بام حداقل شود ضمناً عبور لوله ناودان در طبقات مزاحمتی برایاطاقها و سالنها و کمدها ایجاد ننماید.
تعداد ناودان بستگی به بزرگی و کوچکی بام دارد هر قدر سطح بام وسیعتر باشد برای تخلیهآب باران به ناودان بیشتری نیاز داریم بطور کلی تعداد ناودان باید به اندازهای باشد که آب باران راهر چه سریعتر جمعآوری نموده و به خارج از بام هدایت کند. برای هر صد متر مربع یک ناودانلازم میباشد. لایههای بام در محل برخورد با جان پناه و یا سایر برآمدگیهای دیگر.
بعد از لایه ماسه سیمان دیوارهای جان پناه را تا یک رگ (در حدود 10 سانتی متر) بالاتر ازسطح بلندترین نقطه بام میچینند و بعد کف و بدنه عمودی آنرا هم ماسه سیمان میکنند وایزوگام را تا روی جان پناه ادامه میدهند بطوریکه بعد از انجام ایزوگام بام بصورت کاسهای درمیآید که لبههای آن در حدود 10 سانتی متر ارتفاع دارد.
پس از انجام این قسمت و اجرای کلیه پوششهای بام چیدن جان پناه پشت بام را تا ارتفاع موردنیاز (در حدود 60 الی 80 سانتی متر) ادامه میدهند و آنگاه روی آنرا یک قطعه درپوش سنگی ویا درپوش سیمانی یا مصالح دیگر قرار میدهند.
این درپوشها که محافظ دیوار بام از تاثیر عوامل جوی میباشد باید دارای شیبی یک طرفه و یادو طرفه باشد که اگر یک طرفه باشد بهتر است این شیب بطرف بام باشد.
عرض این در پوشها باید چند سانتی متر از هر طرف از عرض دیوار جان پناه پهنتر باشد و زیراین لبهها حتماً باید آبچانی گذاشته شود تا آب دیوار مربوطه را تر و بد شکل ننماید سطح داخلیجان پناه مخصوصاً آن قسمت که دارای ایزوگام میباشد باید با ماسه و سیمان پوشانده شود تا ازمعرض تابش آفتاب محفوظ گردد.
دودکشها:
دودکشها لولههایی هستند که دود یا هوای آلوده داخل دستگاههای تولید حرارت مانندبخاری گازی هوای داخل فضای آشپزخانه و یا توالت را به خارج هدایت میکنند.
برای ساختن دودکشها از لولهها مخصوصی استفاده میکنند. استفاده از لولههای سیمانیمعمولی که دارای جداره کلفتی میباشد پیشنهاد نمیگردد زیرا کار گذاشتن این لوله در دیوار باتوجه به قطر خارجی آن در حدود 25 الی 30 سانتی متر است در دیوار ایجاد بریدگی نموده و ازقدرت آن میکاهد ولی چنانچه از لولههای ایرانت استفاده گردد دودکشها بهتر کار خواهند کرد.بهتر است لوله ایرانت را ضمن دیوار چینی در محل مخصوص کار گذاشته شود.
بلندی لولههای دودکش باید با توجه به بلندی ساختمانهای اطراف ساخته شود در هر حالدودکش باید در حدود 50 سانتی متر از دیوارهای اطراف بلندتر باشد.
برای هر دستگاه حرارتی باید یک دودکش جداگانه ساخته شود و بدین ترتیب نباید هیچوقتاز یک دودکش برای دو بخاری استفاده شود زیرا اگر فرض بر این باشد که دود در اثر گرم نمودنهوای مجاور خود و پایین آوردن وزن مخصوص آن به بالا صعود میکند حال اگر چند متر بالاترنیز هوا در اثر گرما همین وزن مخصوص را داشته باشد نتیجتاً در دودکش اغتشاش ایجاد شده و دود به خارج نمیرود. بهتر است در قسمتهای انتهایی دودکش وسیلهای نصب شود که از ورودمستقیم بادهای شدید به داخل بخاری جلوگیری شود این بادگیرها انواع مختلف دارد.
چنانچه دودکش در وسط وام بام قرار گیرد باید برای ایزولاسیون اطراف آن همان دیتیلی را کهدر مورد جان پناه توضیح داده شد اجرا گردد.
درو پنجره:
در و پنجره از قسمتهای مهم و اساسی ساختمان میباشد زیرا بوسیله این قسمت از ساختماناست که ارتباط ساکنین یک واحد مسکونی با خارج فراهم شده و نور و هوای مسکونی تامینمیگردد.
در موقع انتخاب مصالح و یا فرم پنجره باید دقت کافی بعمل آید تا علاوه بر زیبایی نور و هوایکافی به واحد مسکونی برساند.
در و پنجره را عموماً با چوب و یا پروفیلهای فلزی و یا پروفیلهای آلومینیم میسازند.
برای ساختن درهای ورودی اطاقها از چوبهای مصنوعی مانند فیبرنئوپان ـ تخته سه لای بیروکش و با روکش استفاده مینمایند. چهار چوب اصلی درهای ورودی را از پروفیلهای فلزیمیسازند.
پنجرهها عموماً از پروفیلهای فلزی و یا آلومینیم ساخته میشوند.
پنجرههای آلومینیم که البته در پروژه ما همه پنجرهها از نوع آلومینیومی بودند را اغلببصورت کشوئی میسازند و پنجرههای فلزی را با لنگه در بازشو میسازند (غیرکشوئی).
کلیه درها و پنجرههای فلزی به ترتیب از پروفیلهای چهار چوبی ـ لنگه دری ـ زهوار ساختهمیشود و برای جدا نمودن کتیبه از قسمت باز شو پروفیل سپری مورد استفاده قرار میگیرد. ابعادو شکل و وزن و سایر مشخصات پروفیلهای فلزی در کاتولکهای منتشره از طرف کارخانجاتسازنده پروفیل کاملاً مشخص میباشد.
پله:
پله وسیله ارتباط سطوح مختلف ساختمان بیکدیگر میباشد به عبارت دیگر طبقات مختلف ساختمان را بیکدیگر مربوط مینماید بطور کلی پله از لحاظ ارتباط طبقات یکی از مهمترین قسمتهای ساختمان محسوب میگردد ولی به علت آنکه از این فضا به نسبت فضاهای دیگر ساختمان از لحاظ زمان توقف کمتر استفاده میگردد همیشه سعی بر این است که حداقل فضای ممکن برای پله در نظر گرفته شده و حتی المقدور مکانهای روشن و آفتابگیر ساختمان را برای پله اختصاص ندهند.
از لحاظ ارتفاع پله باید گفت که هر قدر ارتفاع پله زیادتر باشد تعداد پله مورد نیاز برای عبور ازطبقهای به طبقه دیگر کمتر بوده در نتیجه قفسه پله یا فضای لازم برای ایجاد پله کمتر است ولیارتفاع پله کاملاً بستگی به محل استفاده و اشخاص استفاده کننده از آنرا دارد معمولاً ارتفاع پلهبرای طبقات آپارتمانها مسکونی در حدود 16 الی 20 سانتی متر است که توسط مهندس محاسبتعیین میشود.
حداقل عرض پله نیز توسط مهندس محاسب تعیین میشود که حدوداً بین 100 و 120سانتی متر در نظر میگیرند.
در ایران حتی المقدور پله را در قسمت شمالی ساختمان قرار میدهند زیرا مردم ایراناطاقهائی با نور جنوب را ترجیح داده و سعی میکنند مکانهای کم اهمیتتر از جمله پله را درسمت شمال بنا نمایند. پله باید در محلی باشد که از هر نقطه ساختمان بخوبی قابل رویت بوده وشخص تازه وارد بتواند راه خود را به راحتی پیدا کند. حداکثر فاصله پله از دورترین نقطهساختمان نباید بیش از 25 متر باشد زیرا در موقع بروز حریق این فاصله حداکثر مسافتی است کهیک نفر میتواند طی نموده و خود را به پله برساند بنابراین باید سعی شود پله تقریباً در وسطساختمان ایجاد شود.