مقاله فنداسیون نواری

[armin.eleman 5,393]

فنداسیون نواری

فنداسیون نواری دو طرفه و نواری یك طرفه است كه بر حسب موقعیت جغرافیایی منطقه و زلزله خیز بودن منطقه و بارهای وارده در روی فنداسیون از نوع یك طرفه یا دو طرفه استفاده می شود كه نوع دو طرفه یا مشبك نسبت به نوع یك طرفه قوی تر است .

فنداسیون منفرد

در اینجا چیزی به نام شناژ نداریم و عرض و ارتفاع مقطع چه زیر بتن و چه در قسمتهای دیگر یكسان است ولی در نوع یك طرفه ، همانطور كه از اسمش پیدا است در یك جهت پی منفرد ولی در جهت نواری است .

فنداسیون رادیه ( گسترده)

در برخی موارد بر اساس بارهای وارده و اینكه منطقه زلزله خیز و یا خاك مقاومت كافی ندارد عرض پی های نواری دو طرفه یا مشبك به قدری بزرگ می شود كه مجبور هستی كل كف ساختمان آرماتور بندی وبتون ریزی كنیم كه به آن پی رادیه یا گسترده گفته می شود . ودر مناطق ما برای ساختمانهای بزرگ از این نوع پی استفاده می شود .

پي سازي چند مرحله دارد :

1. آزمايش زمين از لحاظ مقاومت

2. پي كني

3. پي سازي

پي وسيله اي است كه بار و فشار وارد از نقاط مختلف ساختمان و همچنين بارهاياضافي را به زمين منتقل مي كند .

آزمايش زمين :

طبقه بندي زمين چند نوع است :

زمين هايي كه با خاك ريزي دستي پر شده است :

اين نوع زمين ها كه عمق بيشتري دارند و با خاكهاي دستي محل گودال ها را پر كرده اند اگر سالهاي متمادي هم بگذرد باز نمي توان جاي زمين طبيعي را بگيرد و اين نوعزمين براي ساختمان مناسب نيست و بايد پي كني در آنها به طريقي انجام گيرد كه پي هابه زمين طبيعي يا زمين سفت برسد .

زمينهاي ماسه اي :

زمينهاي ماسه اي بيشتر در كنار دريا وجود دارد . اگر زمين از ماسه خشك تشكيل شده باشد ، تا يك طبقه ساختمان را تحمل مي كند و 1.5 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي توانفشار وارد آورد . ولي در صورتي كه ماسه آبدار باشد قابل ساختمان نيست ، چون ماسهآبدار حالت لغزندگي دارد و قادر نيست كه بار وارد را تحمل كند بنابراين ماسه از زيرپي مي لغزد و جاي خالي خود را به پي مي دهد و پايه را خراب مي كند .

زمينهاي دجي :

زمين دجي زميني است كه از شنهاي درشت و ريز و خاك به هم فشرده تشكيل شده است و به رنگهاي مختلف ديده مي شود :دج زرد ، دج سياه ، دج سرخ ، اين نوع زمين ها برايساختمان مرغوب و مناسب است .

زمينهاي رسي :

اگر رس خشك و بي آب و فشرده باشد ، براي ساختمان زمين خوبي محسوب مي شود ، و تحمل فشار لازم را دارد . ولي اگر رس آبدار و مرطوب باشد قابل استفاده نيست و تحملفشار ندارد ، خصوصاً اگر ساختمان در زمين شيب دار روي رس آبدار ساخته شود فوري نشستمي كند و جاهاي مختلف آن ترك بر مي دارد و خراب مي شود . و اگر ساختمان در زمينآبدار با سطح افقي ساخته شود به علت وجود آب فشار را به همه نقاط اطراف خود منتقلمي كند و ديوارهاي كم ضخامت آن ترك بر مي دارد .

زمينهاي سنگي :

زمينهاي سنگي بيشتر در دامنه كوهها وجود دارد و از تخته سنگها ي بزرگ تشكيل شده و براي ساختمان بسيار مناسب است .

زمينهاي مخلوط :

اين نوع زمينها از سنگ درشت و شن و خاك رس تشكيل شده اگر اين مواد كاملا به هم فشرده باشند براي ساختمان بسيار مناسب است و اگر به هم فشرده نباشد و بايد از ايجادساختمان به روي اين نوع زمينها احتراز كرد .

زمينهاي بي فايده :

زمينهاي بي فايده مانند باتلاق ها و زمينهاي جنگل كه از خاك و برگ درختان تشكيلشده است . در اين نوع زمين ها بايد زمين آنقدر كنده شود تا به زمين سفت و طبيعيبرسد .

آزمايش زمين :

گاهي پس از پي كني به طبقه اي از زمين محكم و سفت مي رسند و پي سازي را شروع مي كنند ولي پس از چندي ساختمان ترك بر مي دارد . علت آن اين است كه زمين سفتي كه بهآن رسيده اند از طبقهُ نازكي بوده است و متوجه آن نشده اند ولي براي اطمينان درجاهاي مختلف زمين مي زنند تا از طبقات مختلف زمين آگاهي پيدا كنند و بعد شفته ريزيرا شروع مي كنند اين عمل را در ساختمان گمانه زني (سنداژ) مي گويند .

امتحان مقاومت زمين :

يك صفحه بتني 20*20*20 یا 20*50*50 از بتن آرمه گرفته و روي آن به وسيلهُ گذاشتن تيرآهنها فشار وارد مي آورند . وزن آهنها مشخص و سطح صفحه بتن هم مشخص است فقط يكخط كش به صفحه بتني وصل مي كنند و به وسيله ميليمترهاي روي آن ميزان فرورفتگي زمينرا از سطح آزاد مشخص و اندازه گيري مي كنند ولي اگر بخواهند ساختمانهاي بسيار بزرگبسازند بايد زمين را بهتر آزمايش كنند . براي اي منظور با دستگاه فشار سنج زمين رااندازه گيري مي كنند و آزمايش فوق براي ساختمانهاي معمولي در كارگاه است .

پس از عمليات فوق پي كني را آغاز ميكنند و پس از پي كني شفته ريزي شروع مي شود .

توجه شود اين عمل همان آزمايش بارگذاري صفحه است كه در درس مهندسي پي جزء آزمايش هاي محلي و مهم محسوب ميشود البته از آنجا كه انجام عمليات مكانيك خاك برايساختمانهاي معمولي صرفه اقتصادي ندارد ، انجام اين آزمايش در سازمانهاي و اداره هايدولتي و يا ساختمانهاي بلند انجام مي شود .

افقي كردن پي ها (تراز كردن ) :

براي تراز كردن كف پي ساختمانها از تراز هاي آبي استفاده مي كنند در ديوارهايطويل چون كار شمشه و تراز كردن وقت بيشتري لازم دارد ، براي صرفه جويي در وقت از سه t مي توان استفاده كرد بدين معني كه t اول را با t دوم تراز مي كنند و t سوم را درمسافت مسير به طوري كه سه t در يك رديف قرار بگيرد قرار مي دهند از روي t اول و دومكه با هم برابر هستند t سوم را ميزان و برابر مي كنند و پس از آنكه t سوم برابر شد t اول را بر مي دارند و به فاصله بيشتري بعد از t سوم قرار مي دهند ، دوباره t دومو سوم را با t چهارم كه همان t اول مي باشد برابر مي كنند و دنباله اين ترازها راتا خاتمه محل كار ادامه مي دهند .

البته اين طريق تراز كردن بيشتر در جاده سازي و زمين هاي پهناور به كار مي رود .

شفته ريزي :

كف پي ها بايد كاملا افقي و زاويهُ كف پي نسبت به ديوار پي بايد 90 درجه باشد . اول كف پي را بايد آب پاشيد ، تا مرطوب شود و واسطهاي بين زمين و شفته وجود نداشتهباشد ، و سپس شفته را داخل آن ريخت .

شفته عبارت است از خاك و شن و آهك كه به نسبت 200 تا 250 كيلوگرم گرد آهك را در متر مكعب خاك مخلوط مي كنند و گاهي هم در محلهايي كه احتياج باشد پاره سنگ به آن ميافزايند . شفته را در پي مي ريزند و پس از اينكه ارتفاع شفته به 30 سانتيمتر رسيدآن را در يك سطح افقي هموار مي كنند و يك روز آن را به حالت خود مي گذارند تا دوشود يعني آب آن يا در زمين فرورود و يا تبخير گردد .

پس از اينكه شفته دو نم شد آن را با وزنهُ سنگيني مي كوبند كه به آن تخماقميگويند و پس از اينكه خوب كوبيده شد دوباره شفته را به ارتفاع 30 سانتيمتر شروع ميكنند و عمل اول را انجام مي دهند . تكرار اين عمل تا پر شدن پي ادامه دارد .

در ساختمان ها كه معمولاً در گود يا پي كني عمل تراز كردن انجام ميگيرد محل كاردر پي كه پيچ و خم زيادي دارد و تراز كردن با شمشه و تراز مشكل مي باشد از ترازشلنگي استفاده مي كنند . بدين ترتيب يك شلنگ چندين متري را پر از آب مي كنند بهطوري كه هيچ گونه حباب هوايي در آن نباشد و آن را در پي محل هايي كه بايد تراز گرددبه گردش در مي آورند و نقاط معين شده را با هم تراز مي كنند . آب چون در لوله هاييكه به هم ارتباط دارند در يك سطح مي ماند بنابراين چون شلنگ پر از آب مي باشد در هركجا كه شلنگ را به حركت در آورند آب دو لوله استوانه اي در يك سطح مي باشد بنابرايندو نقطه مزبور با هم تراز مي باشند بشرط آنكه مواظبت كنيم كه شلنگ در وسط بهم گرهخوردگي يا پيچش پيدا نكرده باشد تا باعث قطع ارتباط سيال شود كه ديگر نمي توان درتراز بودن آنها مطمئن بود .

تراز كردن گاهي بوسيله دوربين نقشه بر داري (نيو) انجام مي گيرد يعني محلي را در ساختمان تعيين نموده دوربين را در محل تعيين شده نصب مي كنند و با مير ( تخته هاياندازه گيري ارتفاع در نقشه برداري )يا ژالون ( چوب هاي نيزه اي يا آهني كه هر 50سانتيمتر آنرا به رنگهاي سفيد و قرمز رنگ كرده اند كه از پشت دوربين بخوبي ديدهبشود ) اندازه گرفته و تراز يابي مي كنند . تراز كردن با دوربين بهترين نوع ترازيابي مي باشد .

در زمين هايي مانند زمين هاي شهر كرمان از آنجايي كه از زمانهاي قبل قنواتي وجود داشته و بتدريج آب آنها خشك شده در زير زمين وجود داشته و بعد از مدتي بدون رعايتمسائل زير سازي درون آنها خاك ريخته اند و براي شهر سازي و خيابان كشي كه سطحخيابان ها را بالا مي آورده اند و به ظاهر در سطح زمين و حتي در عمق هاي 3 تا 4متري اثري از آنها نيست اگر سازه اي روي اين زمين بنا شود پس از مدتي و بسته به عمققنات و شرايط جوي مثلاً بعد از آمدن يك باران سازه نشست مي كند و در بسياري ازمواقع حتي تا 100 درصد خسارت مي بيند و ديگر قابل استفاده نيست اگر در چنين ساختمانهايي از شفته آهك استفاده شود باعث تثبيت خاك مي شود و بروز نشست در ساختمانجلوگيري مي كند .

پي سازي :

بعد از اينكه عمل پي کني به پايان رسيد را بايد با مصالح مناسب بسازند تا به سطحزمين رسيده و قابل قبول براي هر گونه بنا باشد مصالحي كه در پي بكار ميرود بايدقابليت تحمل فشار مصالح بعدي را داشته باشد و ضمناً چسبندگي مصالح نسبت به يكديگربه اندازه اي باشد كه بتوانند در مقابل بارهاي بعدي تحمل كند و فشار را يكنواخت بهتمام پي ها انتقال دهد چون هرچه ساختمان بزرگتر باشد فشارهاي وارده زيادتر بوده ومصالحي كه در پي بكار مي رود بايد متناسب با مصالح بعدي باشد .

پي سازي را با چند نوع مصالح انجام مي دهند مصالحي كه در پي بكار مي رود عبارتند از شفته آهكي ، پي سازي با سنگ ، پي سازي با بتن ، پي سازي با بتن مسلح .

پي سازي با سنگ :

پس از اينكه عمل پي كني به پايان رسيد پي سازي با سنگ بايد از ديوارهايي كه روي آن بنا ميگردد وسيع تر بوده و از هر طرف ديوار حداقل 15 سانتيمتر گسترش داشته باشديعني از دو طرف ديوار 30 سانتيمتر پهن تر مي باشد كه ديواري را رد وسط آن بنا ميكنند ، پي سازي با سنگ با دو نوع ملات انجام مي شود چنانچه بار و فشار بعدي زيادنباشد ملات سنگها را از ملات گل و آهك چنانچه فشار و بار زياد باشد ملات سنگ را ازملات ماسه و سيمان استفاده مي كنند اول كف پي را ملات ريزي نموده و سنگها را پهلوييكديگر قرار ميدهند و لابِلاي سنگ را با ملات ماسه و سيمان پر ميكنند (غوطه اي) بهطوري كه هيچ منفذ و سوراخي در داخل پي وجود نداشته باشد و عمل پهن كردن ملات و سنگچيني تا خاتمه ديوار سازي ادامه پيدا مي كند .

پي سازي با بتن :

پس از اينكه كار پي كني به پايان رسيد كف پي را به اندازه تقريبي 10 سانتيمتر بتن كم سيمان بنام بتن مِگر مي ريزند كه سطح خاك و بتن اصلي را از هم جدا كند رويبتن مگر قالب بندي داخل پي را با تخته انجام ميدهند همانطور كه در بالا گفته شد عملقالب بندي وسيع تر از سطح زير ديوار نقشه انجام ميگيرد تمام قالب ها كه آماده شدبتن ساخته شده را داخل قالب نموده و خوب مي كوبند و يا با ويبراتور به آن لرزش واردآورده تا خلل و فرج آن پر شود و چنانچه بتن مسلح باشد ، داخل قالب را با ميله هايگرد آرماتور بندي و بعد از آهن بندي داخل قالب را با بتن پر ميكنند .

بتن ريزي در پي و آرماتور داخل آن به نسبت وسعت پي براي ساختمان هاي بزرگ قابليت تحمل فشار هر گونه را ميتواند داشته باشد و بصورت كلافي بهم پيوسته فشار ساختمان رابه تمام نقاط زمين منتقل مي كند و از شكست و ترك هاي احتمالي جلو گيري بعمل مي آورد .

پي سازي و پي كني با هم :

در بعضي مواقع ممكن است زمين سست بوده و پي كني بطور يكدفعه نتواند انجام پذيرد و اگر بخواهيم داخل تمام پي ها را قالب بندي كنيم مقرون به صرفه نباشد در اين موقعقسمتي از پي را كنده و با تخته و چوب قالب بندي نموده شفته ريزي مي كنيم پس ازاينكه شفته كمي خود را گرفت يعني آب آن تبخير و يا در زمين فرو رفت و دونم شد پيكني قسمت بعدي را شروع نموده و با همان تخته ها ، قالب بندي مي كنيم بطوريكه شفتهاول خشك نشده باشد و بتواند با شفته اول خشك نشده باشد و بتواند با شفته بعدخودگيري خود را انجام داده و بچسبداين نوع پي سازي معمولاً در زمين هاي نرم وباتلاقي ، خاك دستي و ماسه آبدار عمل ميگردد .

پي كني در زمين هاي سست :

در زمين هاي سست و خاك دستي اگر بخواهيم ساختماني بنا كنيم بايد اول محل پي ها را به زمين سفت رسانيده و پس از اطمينان كامل ساختمان را بنا نماييم زيرا ساختمانكه روي اين زمين ها مطابق معمول و يا در زمين سست بنا گردد . پس از چندي يا در همانموقع ساخته شدن باعث ترك ها و خرابي ساختمان ميگردد . بنابراين شفته ريزي از رويزمين سفت بايد انجام گيرد و براي اينكار بشرح زير عمل مي نمائيم :

پي كني در زمين هاي خاك دستي و سست :

پس از پياده كردن اصل نقشه روي زمين محل پي هاي اصلي و يا در تقاطع پي ها كه فشار پايه ها روي آن مي باشد چاه هائي حفر ميشود ، عمق اين چاهها به قدري مي باشدتا به زمين سفت و سخت برسد بعداً محل چاه ها را با شفته آهكي پر كرده و پس از پركردن چاه ها و خودگيري شفته ، پي ها را به طريقه معمول روي شفته چاه ها شفته ريزيميكنند ، شفته ها به صورت كلافي مي باشند كه زير آنها را تعدادي از ستون هاي شفتهاي نگهداري ميكند و از فرو ريختن آن جلوگيري مي نمايند البته بايد سعي كرد كه فاصلهستون هاي شفته اي نبايد بيش از سه متر طول باشد .

خاصيت چاه ها بدين طريق مي باشد كه شفته پس از خودگيري مانند ستونهايي است كه زير زمين بنا شده است و شفته روي آن مانند كلافي پايه را به يكديگر متصل مي كنندبراي مقاومت بيشتر در ساختمان پس از اينكه آجر كاري پايه ها را شروع نموديم ما بينپايه ها را مطابق شكلبا قوسهايي به يكديگر متصل ميكنند تا پايه ها عمل فشار بهاطراف خود را خنثي نموده و فشار خود را در محل اصلي خود يعني در محلي كه شفته ريزيآن به زمين بِكر رسيده متصل ميكند .

گاهي اتفاق مي افتد كه در ساختمان در محل بناي يكي از پايه ها چاه هاي قديميوجود دارد و بقيه زمين سخت بوده و مقاومت به حد كافي براي ساختن ساختمان روي آنرادارد براي اينكه براحتي بتوان پايه را در محل خود ساخت و محل آن را تغيير نداد چاهرا پس از لاي روبي (پاك كردن ) با شفته آهك پر مينماييم موقعيكه شفته خودگيري خودرا انجام داد روي آنرا يك قوس آجري ساخته و در محل انتهاي كمان پايه را بنا ميكنيمكه فشار ديوار با اطراف چاه منتقل گردد .

در بعضي مواقع چاه كني در اين گونه زمين ها خطرناك مي باشد . زيرا زمين ريزشدارد و به كارگر صدمه وارد مياورد و در موقع كار ممكن است او را خفه كند برايجلوگيري از ريزش زمين بايد از پلاكهاي بتني يا سفالي كه در اصطلاح به آنها گَوَل (در شهرستانها گوم و غيره ) مينامند استفاده شود گَوَل هاي بتني يك تكه و دو تكه ايو گول هاي سفالي يك تكه ميباشد . گول هاي بتني را بوسيله قالب مي سازند و گول هايسفالي بوسيله دست و گل رس ساخته شده و در كوره هاي آجري آن را مي پزند تا بشكلسفالي در آيد از اين گول ها در قنات ها نيز استفاده ميشود .

طريقه عمل :

مقداري از زمين كه بصورت چاه كنده شده گول را بشكل استوانه اي ساخته ميباشد داخل محل كنده شده نصب و عمل كندن را ادامه ميدهند در اين موقع دو حالت وجود دارد يااينكه گول اولي كه زير آن در اثر كندن خالي شده براحتي پايين رفته گول دوم را نصبميكنيم يا اينكه گول اول در محل خود با فشار خاك كه به اطراف آن آمده تنگ مي افتد ونمي تواند محل خود را تغيير و يا پايين تر برود در اين موقع از گول هاي دو تكه اياستفاده مينماييم نيمي را در محل خود نصب و جاي آنرا محكم نموده و نصفه دوم را پساز كندن محل آن نصب مي نماييم و عمل پي كني را بدين طريق ادامه ميدهيم .

پي كني در زمين هاي سست مانند خندق هائي كه خاك دستي در آنها ريخته شده است و مرور زمان هم اثري براي محكم شدن آن ندارد و يا زمين هاي باتلاقي و غيره ضروري ميباشد .

زمين هائي كه قسمت خاك ريزي شده در آنها به ارتفاع كم مي باشد و يا باتلاقي بودن آن به عمق زيادي نرسد ميتوان در اين قبيل زمين ها پي كني عمقي انجام داد و برايجلوگيري از ريزش خاك آنرا با تخته و چوب قالب بندي نموده تا به زمين سخت برسد .

البته قالب بندي در اينگونه زمين ها خالي از اشكال نمي باشد بايد با منتهاي دقتانجام گيرد پس از انجام كار قالب بندي شفته ريزي شروع ميشود و چون تخته هاي قالب درطول قرار دارد ميتوان پس از شفته ريزي تخته دوم را شروع كرد به همين منوال تمام پيها را ميتوان شفته ريزي كرد بدون اينكه تكه اي و يا تخته اي از قالب زير شفته بماند .

اماده سازی آرماتور های طولی و عرضی قبل از آرماتور بندی

آرماتور بندی از حساس ترین و با دقت ترین قسمتهایساختمان های بتنی میباشد . زیرا تمام نیروهای کششی در ساختمان به وسیله میله گردهاتحمل میشود . به همین منظور در هنگام آرماتوربندی ساختمان باید نهایت دقت را به عملآورد . برای تععیین قطر و تعداد میله گردهای هر قطعه بتنی دو منبع وجود دارد . اولمحاسبه و دوم آئین نامه .مهندس محاسب مشخسات قطعه بتنی و همچنین قطر میله گرد راتعیین نموده و در نقشه های مربوطه مشخص مینماید . به همین منظور در کارگاه هایساختمانی , کارگاه آرماتور بندی باید در قسمتی جدا از کارگاه اصلی تشکیل گردد . درکارگاه های کوچک خم کردن میله گرد به وسیله دست با کمک آچار گوساله انجام میشود ولیدر کارگاه های بزرگ که حجم کار بالا میباشد از ماشین استفاده میشود . مسئول آرماتوربندی باید با توجه به نقشه شکل هر آرماتور را تعیین کرده وبه کارگران داده تا آنهااز روی آنها میله گردها را خم کرده و خودش تمام این مراحل را زیر نظر داشته باشد . در کارگاه های بزرگ باید حد روانی و افزایش طول گسیختگی میله گردها محاسبه شود و بهمهندس محاسب اطلاع داده شود . اگر میله گرد خمیدگی موضعی داشته باشد باید اینخمیدگی ها قبلا صاف شود و سپس به شکل دادن آرماتورها به پردازیم . برای صاف کردنآرماتورها نمیتوان از چکش استفاده کنیم . آرماتورها باید تمیز بوده ودر حین انجامکار فاقد گل و مواد روغنی و مواد رنگی باشد . میله گردهای نمره پایین مثلا 8 و 10که گاهی به صورت کلاف به کارگاه آورده میشود باید قبلا به طولهای مناسب بریده شود وسپس به وسیله کشیدن صاف نموده وسپس مصرف نماییم .آرماتورها باید به گونهای به همبسته شوند که در هنگام بتن ریزی از جای خود تکان نخورده و جابجا نشوند و فاصله آنهانیز به اندازه ای باشد که بزرگترین اندازه بتن به راحتی از بین آنها عبور کند .آرماتور های تا قطر 12میلیمتر را میتوان با دست خم نمود ولی برای آرماتورهایی باقطر بیشتر از این مقدار بهتر است با دستگاه های مکانیکی خم شود . کلیه آرماتورهایساده باید به قلاب ختم شود ولی آرماتور های آجدار را میتوان به صورت گونیا خمنمو.ده . سرعت خم کردن لاید متناسب با درجه حرارت محیط باشد . تا آنجایی که ممنکناست باید از باز کردن خم های آرماتور های شکل داده شده و مصرف دوباره آنها برای محلهای دیگر خودداری نمود و در مواقع ضروری باید نظر مهندس ناظر تامین گردد .هنگامانجام آرماتور بندی باید دوباره یاد آوری کنیم تحت هیچ شرایطی اجازه استفاده ارمیله گردهای زنگ زده را نداریمبه زبانی دیگر منظور از آماده سازی آرماتور های طولیو عرضی قبل از آرماتور بندی همان برش و خم آرماتورها طبق نقشه می باشد . مفهوم اینعمل سرعت انجام کار میباشد

با توجه به این که پی سازه بهصورت گسترده می باشد و آرماتور بندی در مناطق مختلف پی به علت وجود آرماتور هایتقویتی متفاوت و با ابعاد مختلف،دارای تفاوت های زیادی بوده است، در برخی موارد حتیتا چهار سفره آرماتور بر روی هم اجرا گردیده که اجرای آن نیاز به برآورده کردن پیشفرض های متفاوت و رعایت اصول آیین نامه ای و مهندسی بسیاری را در بر داشت.

مهاربولت های صفحه ستون ها در این پی با توجه به این که صفحه ستون دارای دو پلیت بهصورت فوقانی و تحتانی بوده و به همین دلیل این بولت ها می بایست کاملا شاقول اجرامی گردیدند ، بسیار مشکل بود. به خصوص این که حجم بتن ریزی نیز زیاد بوده وویبراتورها در تمام لحظات مشغول بکاربودند.

طرح پی اطراف چاله آاسانسور ونیز روش اجرای آن همان طور که در شکل پیداست بسیار پیچیده بود، چرا که با توجه بهزاویه چاله آسانسورها، خم و برش آرماتورها حتی نیاز به مدل شدن در نرم افزار ومحاسبات گوناگون داشت.

تمیز کاری و تخلیه آب محل چاله آسانسورها نیز از مواردمشکل آفرین در اجرای چاله آسانسورها قبل ازاجرای زهکش بود.

 

 

 

 

در برخی موارد به علت شرایط خاص طرح و شرایط جوی،زمانبندی اجرای آرماتورها حتی به خاک برداری می رسید که در این صورت نیز با ایجادشرایط مناسب کار آرماتور بندی ادامه می یافت.

با توجه به ارتفاع زیاد چالهآسانسور (چهار متر) و حجم زیاد بتن ریزی ،این بتن ریزی در ارتفاع نیز در دو مرحلهصورت گرفت و همانطور که در شکل مشخص است تعداد مشخصی آرماتور با نمره مشخص و درفواصل معین - بر طبق محاسبات صورت گرفته - برای انتقال نیرو در بین بتن قرار دادهشده است.

[armin.eleman 5,393]

پی نواری و برخی ایرادات در طراحی اینگونه پی ها امروزه متداولترین نوع پی در ساختمانها ، پی نواری میباشد. اما با وجود استفاده عمومی از این پیها به نظر میرسد که هنوز در روش طراحی این پیها ابهاماتی وجود دارد، که نیاز به بحث و بررسی آنها میباشد. در این مقاله ابتدا به روش معمول در طراحی این پیها توسط همکاران اشاره کوتاهی میشود و در قسمت بعدی ابهامات موجود در این روش طراحی مطرح و مورد بررسی قرار میگیرد.

-روش معمول در طراحی پیهای نواری

معمولآ مهندسان محاسب پیهای نواری را با فرض صلبیت نسبی پی در مقایسه با خاک زیر پی و در نتیجه با فرض توزیع یکنواخت و یا خطی تنش در زیر پی و بدون استفاده از برنامه های کامپیوتری مبتنی بر تئوریهای اجزاء محدود (نظیر نرمافزار SAFE) طراحی میکنند. برای طراحی از 2 ترکیب بارگذاری زیر مطابق آیین نامه ACI استفاده میشود1:

1) 1.4D+1.7L

2) 0.75(1.4D+1.7L+1.87E)

(D بار مرده ، L بار زنده و E بار زلزله میباشد )

سپس با در نظر گرفتن کل مجموعه پیها به عنوان یک عضو سازه ای گشتاور دوم اینرسی این مجموعه در هر دو جهت اصلی سازه و حول نقطه مرکز سختی پی محاسبه میشود. همچنین با محاسبه مجموع بارهای ثقلی و لنگرهای موجود در مرکز سختی پی، برای هر یک از دو حالت بارگذاری بالا و با استفاده از فرمول زیر توزیع تنش در زیر پی محاسبه میشود:

 

در فرمول بالا A مجموع مساحت پی ، P مجموع بارهای عمودی وارد بر پی ، Mx,My مجموع گشتاورهای وارد بر پی حول محورها ی X,Y (گذرنده از مرکز سختی پی)، مقادیر Ix,Iy گشتاور دوم اینرسی مجموعه پی حول محورهای X,Y و مقادیر X,Y فاصله افقی و عمودی هر نقطه دلخواه پی از مرکز سختی مجموعه پی میباشد.

با به دست آمدن توزیع تنشها در زیر پی ، هر یک از نوارهای پی به صورت یک تیر چند دهانه یکسره که بار تیر برابر حاضلضرب تنش زیرپی در عرض پی و به صورت گسترده و تکیه گاههای آن در واقع همان ستونها میباشند، توسط برنامه هایی نظیر SAP2000 مورد آنالیز قرار گرفته و با محاسبه مقادیر لنگرها در نقاط مختلف ، مقدار آرماتورهای مورد نیاز در بالا و پایین نوارهای پی محاسبه میشود. (معمولآ در جهت اطمینان و راحتی محاسبات تنش وارد بر نوارهای پی به صورت یکنواخت و برابر تنش ماکزیمم زیر پی در نظر گرفته میشود).در مرحله آخر در دهانه های بادبندی شده مقدار آرماتورهای بالا در زیر ستونها و آرماتورهای پایین در وسط دهانه مقداری افزایش داده میشود.(حدود 50 درصد)

-برخی ابهامات و اشکالات موجود در این روش

اما همانطور که در ابتدا نیز اشاره شد، این روش دارای ابهامات و اشکالاتی میباشد؛ اشکالاتی که باعث تفاوت بعضـآ بسیار زیاد مابین نتایج روش فوق الذکر با روش طراحی کامپیوتری (بر اساس نرم افزار SAFE) میشود. به این ابهامات در زیر اشاره میشود:

1- اولین ابهام در فرض صلب بودن پی میباشد. برای آنکه یک پی به صورت صلب فرض شود، باید یکی از دو شرط زیر ارضا شود:

الف- در صورتی که مقدار بار و فاصله ستونهای مجاور تفاوتی بیش از 20 در صد نداشته باشند و میانگین طول دو دهانه مجاور کمتر از باشد.

در این فرمول B عرض پی ، Ks مدول عکس العمل زمین ، I ممان دوم اینرسی مقطع عرضی پی و E مدول الاستیسیته پی میباشد.

ب- در صورتی که پی نواری ، نگهدارنده یک سازه صلب باشد که به خاطر سختی سازه ، اجازه تغییر شکلهای نامتقارن به سازه داده نمیشود. برای تعیین سختی سازه باید به کمک یک آنالیز ، سختی مجموعه پی، سازه و دیوارهای برشی ُرا با سختی زمین مقایسه نمود .(جزییات و فرمولهای این قسمت درکتب مختلف موجود میباشد).

معمولآ مهندسان محاسب از شرط اول استفاده نموده و صلب بودن پی را نتیجه میگیرند. اما اشکال اساسی آنجاست که اکثریت ساختمانهای متداول ، پیش شرط این شرط را دارا نمیباشند و اساسآ این شرط برای این ساختمانها قابل استفاده نمیباشد. زیرا با توجه به آنکه اکثریت ساختمانها دارای سیستم سازه ای بادبندی میباشند، در ترکیب بار زلزله در دو ستون مجاور یک دهانه بادبندی، به علت آنکه در یک ستون نیروی فشاری قابل توجه و در ستون دیگر نیروی کششی قابل توجه به وجود می آید، بار این دو ستون (با در نظر گرفتن علامت بارها) اختلافی بسیار بیشتر از 20 درصد دارند و به این جهت شرط الف به طور کلی غیر قابل استفاده میباشد. و اگر پی دارای شرایط صلبیت باشد، بر اساس شرط دوم میباشد و نه شرط اول.

2-دومین خطایی که در این روش وجود دارد، محدود کردن ترکیب بارها به تنها دو ترکیب بار میباشد و حداقل یک ترکیب بار مهم دیگر به شرح زیر نادیده گرفته شده میشود:

3) 0.75*(1.2D+1.87E)

این ترکیب بار از آنجا دارای اهمیت میباشد که با توجه به حذف بار زنده و کاهش ضریب بارهای مرده، مقدار نیروی کششی (اصطلاحآ uplift) در ستونهای دهانه های بادبندی به مقدار قابل توجهی افزایش می یابد ، که این مساله سبب بالا رفتن مقدار آرماتور بالا در زیر ستونها در روش محاسبه با نرم افزار SAFE و در نتیجه اختلاف بیشتر مابین نتایج دو روش با همدیگر میشود.

3-اما عمده ترین ابهام و ایراد وقتی به وجود می آید که پس از محاسبه مقادیر تنشها، نوارهای پی به صورت تیرهای یکسره در نظر گرفته شده و تنشهای زیر پی به صورت بار خارجی به تیر واردمیشود و تیر مورد آنالیز قرار میگیرد. این روش تا وقتی که در هر نوار فقط دو ستون وجود داشته باشد (سازه معین باشد)، هیچ ایرادی ندارد. اما ایرادها وقتی ایجاد میشود که در هر نوار تعداد ستونها 3 و یا بیشتر باشد. در این حالت نوارها به صورت تیر نامعین در می آیند. مقادیر واکنشها و تلاشهای داخلی در تیرهای نامعین بستگی کامل به شرایط مرزی تیر و معادلات سازگاری حاصل از شرایط مرزی دارد و در صورت تفاوت شرایط مرزی، صرف آنکه شرایط ظاهری آنها شبیه هم باشد، نمیتواند دلیل قانع کننده ای جهت برابر دانستن نتایج آنالیز برای دو حالت باشد. برای یک تیر چند دهانه یکسره شرایط مرزی به شرح زیر است:

الف- صفر بودن تغیییر مکانها در محل تکیه گاهها

ب- مساوی بودن مقدار دوران ها در حد مرزی چپ و راست هر یک از تکیه گاهها (شرط به هم پیوستگی تیر)

اما در نوارهای پی شرط مرزی الف در بالا به شکل دیگری میباشد.با توجه به آنکه پی به صورت تیر بر بستر ارتجاعی در نظر گرفته میشود، مقدار تنش در هر نقطه ضریبی از مدول عکس العمل زمین میباشد((q=Ks.d و به این ترتیب تغییر مکان در محل تکیه گاهها (و هر نقطه دیگر از پی) بر خلاف شرط الف صفر نمیباشد و برابر حاصل تقسیم تنش موجود بر مدول عکس العمل زمین میباشد(d=q/Ks). ضمن آنکه در این حالت اساسآ مقادیر واکنشهای تکیه گاهی (که همان نیروهای موجود در ستونها میباشند) موجود است و مقادیر تلاشهای داخلی تیر باید به گونه ای محاسبه گردند که با این واکنشها همخوانی داشته و در تعادل باشند. این در حالی است که در تحلیل نتایج حاصل از این روش، مقادیر واکنشهای تکیه گاهی با نیروهای موجود در ستونها تفاوت بسیاری دارد که خود نشاندهنده غلط بودن این روش میباشد. به طور مثال در ستونهای پای بادبند که ممکن است یک نیروی کششی قابل توجه وجود داشته باشد بر اساس نتایج این روش معمولآ یک واکنش به صورت یک نیروی فشاری به وجود می آید (بیش از 100 در صد اختلاف!!).

اما ابهام آخری که وجود دارد اینست که طرفداران این روش اگر به درست بودن روش خود اطمینان دارند چرا مقادیر میلگردهای به دست آمده برای دهانه های بادبندی را افزایش می دهند؟ و این افزایش طبق چه معیاری میباشد؟ آیا این مساله خود نشان دهنده عدم اطمینان طرفداران این روش به نتایج حاصله نمیباشد؟

[armin.eleman 5,393]

عکسهایی از انواع پی