پروژه کارآموزی اجرای سازه های بتنی

مقدمه:

اجرای ساختمان های بتنی به اگاهی از یک سری مسایل فنی که به علم رشته های مختلف ساختمانی بستگی دارد،نیازمند است.

بدیهی است عدم توجه به مسائل تئوری معماری محاسباتی و تاسیساتی در اجرا و ساخت اشکالاتی را به همراه خواهد داشت ک به زودی به تعمیر ساختمان منتهی خواهد شد که باید در اسرع وقت ساختمان را به وسیله تعمیر محافظت کنیم،و ضمن اجرای اصولی تعمیر،عمر مفید یاختمان را تداوم بخشیم.چرا که در بعضی مواقع اشتباه در تعمیر ساختمان خسارات مالی و جانی جبران ناپذیری در بر خواهد داشت.

در این گزارش سعی شده است اطلاعاتی در باره ساختمانهای بتنی و روش اجرای آنها که در عکسهایی گنجانده شده است ،داده شود.

نکات فنی و اجرایی در سازه های بتن آرمه:

انواع نقشه های ساختمانی:

نقشه های اولیه معماری که بنا را به شکل سه بعدی (پرسپکتیو) نشان می دهد ، برای تفهیم به مجریان بسیار سودمند است .معمولاَ نقشه های فنی و اجرایی در سه فاز تهیه می شوند:

الف) نقشه های معماری :

این نقشه ها به منظور مشخص کردن ابعاد بنا جزئیات ظاهری و بنا سازیهای داخلی و خارجی برای تفهیم مسائل به سازندگان ومجری ساختمان تهییه می شود .آنها می توانند پس از اجرای یک سلسله مسائل فنی ،بنای مورد نظر را در چهار چوب طرح معماری بسازند.

ب) نقشه های اجرایی :

این نقشه ها با جزییات گوناگون مانند پلانهای موقعیت ، پی سازی تیر ریزی ،شیب بندی ، برش ،نما ،و... با مشخصات هر چه دقیق تر جهت اجرای دقیق و اصولی تهیه می شود که سازندگان با استفاده از نقشه های جزئییات که از نقشه های ذکر شده تهیه می شود،کار دقیق . اصولی اجرا می کنند.

همچنین با توجه به دفترچه مشخصات ریز مقادیر اسکلت ساختمان به شکل سفت کاری و نازک کاری ساخته می شود.

در بناهای بزرگ ،وجود مهندسان معمار ،محاسب و همکاری نزدیک آنها با همدیگر باعث می شود که طراحی به وجود آید .بدون این همکاری مسئله ساختن بنای عظیم غیر ممکن است.

ج)نقشه های تاسیسات:

این نقشه ها نیز جدا از نقشه های معماری و استراکچر ،شامل کلیات و جزئیات آبرسانی ،فاضلاب تهویه ،دستگاهای گرم کننده و سرد کننده و به ویژه روشنایی برق است .

این نقشه ها به هنگام تعمیرات بسیار مفید است .بخصوص در هنگام زلزله ،سیل و حریق که قسمتی از بنا از بین می رود ،با استفاده از این نقشه های موجود در شناسنامه می توان ضایعات پدید آمده در ساختمان را نوسازی کرد .

روشهای انبار کردن سیمان :

در کارگاه ساختمانی محلهای مشخصی را برای دپو سیمان ،ماسه ، شن وغیره تعیین می کنند .برای دپو سیمان ابتدا یک سری بلوک در سطحی مربع شکل روی زمین می چیینند تا کیسه ای سیمان روی بلوکها قرار گرفته و با زمین در ارتباط نباشد ،بعد از قرار دادن کیسه های سیمان روی بلوکها

،یک پلاستیک بزرگ روی کیسه ها می کشند تا در صورت بارندگی با وجود رطوبت هوا کیسه

های سیمان خراب نشود ،این محلها جهت دپو مصالح طوری تعیین می شود که به دستگاه میکسر دسترسی آسان داشته باشد و براحتی و در کوتاهترین زمان ممگکن به دستگاه میکسر رسانده شود و بتن مورد نیاز تهیه شود.

روش انبار کردن میله گردها:

میله گردها باید در محلی از کارگاه قرار گیرد که راحتی جهت قطع و خم به محل مورد نظر رسانده شود ،سعی می شود که میله گرد در قطرهای متفاوت به صورت جداکانه قرار بگیرند تا به راحتی در دسترس باشند.

خم کردن میله گردها :

این آرماتورها به این صورت خم می شوند که یک سری تخته روی پایه هایی قرار دارد و روی این تخته ها سه یا چهار پایه فلزی محکم ،در فاصله های مشخص سوار شده است که میله گرد بین این پایه ها قرار گرفته و در اندازه ها توسط یک سری میخ ریز که روی تخته نصب شده است ،کاملاَ مشخص است . البته برای خم کردن آرماتورهای با ضخامت بالاتر از یک سری اهرم استفاده می شود تا براحتی در محل مورد نظر خم شود.

 در باره بتن:

بتن مصالحی شبیه به سنگ است که از مخلوط کردن مقدار متناسبی از سیمان، شن، ماسه، آب و افزودنی های دیگر بدست می‌آید. توده اصلی بتن، سنگ دانه‌های درشت و ریز (شن و ماسه) است و فعل و انفعال شیمیایی بین آب و سیمان که به صورت شیره‌ای اطراف سنگدانه‌ها را پوشانده است ،  باعث یکپارچه شدن و چسبیدن سنگدانه‌ها به یکدیگر می شود. این سنگدانه‌ها اسکلت اصلی بتن را تشکیل داده و نیروی وارد بر بتن را تحمل می کنند، آب نیز در این مخلوط موجب ایجاد واکنش شیمیایی در سیمان می‌شود که سخت شدن مخلوط بتن را پس از طی دوره حدود بیست و هشت روز و رسیدن به مقاومت نهایی بتن به همراه دارد. شن و ماسه حدود 65 درصد مخلوط بتن و مابقی را خمیر سیمان و درصد بسیاری کمی هوا تشکیل می دهد .

در نیمه دوم قرن نوزدهم برای غلبه بر این محدودیت مقاومت کششی بتن، اقدام به استفاده از میلگردهای فولادی که دارای مقاومت کششی بالایی هستند در قسمت های تحت کشش در بتن شد؛ چسبندگی عالی فولاد به بتن در این ترکیب یکی دیگر از مهم ترین عوامل استفاده از فولاد در بتن است. ترکیب بدست آمده "بتن مسلح" خوانده می‌شود که اغلب مزایای خوب دو ماده مختلف را به تنهایی داراست و همین مشخصه مطلوب، استفاده بتن مسلح را در انواع مختلف سازه ها نظیر، ساختمان‌ها، پل ها، سدها و... امکان پذیر می‌کند. اما در سازه هایی نظیر پل‌های قوسی، پوشش گنبدی، پوشش‌های پلیسه‌ای و مخازن استوانه‌ای به علت دخیل بودن عامل خمش در سازه از نوع دیگری از بتن با نام "بتن پیش تنیده" استفاده می‌شود. در این روش فولاد که بصورت مفتول یا کابل است تا نزدیکی حد جاری شدن کشیده می شود، پس از بتن‌ریزی و گرفتن بتن و در نتیجه ایجاد چسبندگی لازم بین فولاد و بتن، عامل کشش در فولاد حذف شده و کلیه نیروی کششی فولاد به صورت فشاری در بتن وارد می شود که قابلیت باربری سازه را در برابر نیرو های ناشی از خمش زیاد می کند .

در فرایند استفاده از بتن دو عامل نقش اساسی دارند که در رسیدن بتن به مقاومت نهایی آن که مهندسین طراح سازه طبق آیین نامه های موجود برای سازه های مختلف و با در نظر گرفتن پارامترهای طراحی اعلام می دارند بسیار موثرند.

1)ساختن بتن

 2) بتن ریزی

در فرایند ساخت بتن طراح با استفاده از آیین نامه های موجود و در نظر گرفتن مقاومت نهایی لازم، درصد هر یک از مواد تشکیل دهنده بتن را اعلام و شرکت سازنده نیز بوسیله این دستورالعمل اقدام به ساخت بتن می‌کند. در مرحله دوم نیز مجری طرح با رعایت کامل ضوابط آیین‌نامه‌های اجرایی بتن‌ریزی اقدام به بتن ریزی و نگهداری از آن تا رسیدن به مقاومت نهایی آن

می‌کند. عدم رعایت هر یک از این ضوابط موجب می‌شود تا بتن در هنگام بارگذاری و مواقع بحرانی دچار آسیب شده و خسارات جبران ناپذیری را موجب شود.

 لذا باید مبادی ذیربط با نظارت کامل نسبت به اجرای صحیح ضوابط موجود توسط طراحان، شرکت های سازنده بتن و پیمانکاران و بازرسی های منظم و آزمایشات مقاومت بتن در تمامی مراحل ساخت و اجرا از بروز خسارات ناشی از اجرای ناصحیح این ضوابط جلوگیری کند.

اختلاط بتن:

از آنجاییکه عیار بتن مصرفی طبق محاسبات انجام شده در نظرگرفته شده  ، باتوجه به اندازه بزگترین دانه سنگی وباتوجه به درصدآب به سیمان ودیگرمعیارهای اختلاط بتن وبا توجه به حجم دستگاه بتنیر، مقدار سیمان وآب ومصالح ریزدانه ودرشتدانه آنرا باتوجه به پیمانه بیل به کارگران اعلام کرده و مطابق با این اندازه بتن ساخته میشود.

خصوصیات مخلوط بتن :

مقاومت بتن بستگی به نسبت سیمان ،سنگدانه های درشت وریز ،آب ، وافزودنیها دارد . نسبت آب به سیمان مهمترین عامل در مقاومت بتن میباشد زیرا هرچه نسبت آب به سیمان بیشتر باشد مقاومت بتن کمتر خواهدشد. آب دادن بتن پس از اینکه بتن  به خود گرفت باعث افزایش کارایی بتن میشود.ضخامت مناسب بتن روی آرماتورها باعث میشود که کارایی بتن افزایش یابد زیرا در اثر خوردگی آرماتور ممکن است پکیدن وقلوه شدن سطوح بتن روی دهد.

  آرماتور بندی ستونها :

پس از بتن ریزی پی نوبت به آرماتوربندی ستونها میرسد.عضوی راکه وظیفه حمل نیروی محوری فشاری را دارا باشد، ستون گویند .اماستونی که تحت تاثیر نیروی محوری فشاری خالص باشد، بندرت یافت میشود . تقریباٌ تمام ستونها تحت تاثیر لنگر میباشند،این لنگرها میتوانند ناشی از اتصال صلب تیر به ستون ویاناشی ازبرون محوری های اتفاقی به واسطه عدم قرارگیری صحیح محورها و یا تغییرات در سطح مقطع یاخواص مصالح باشد.نسبت ارتفاع به بعد حداقل آن مساوی ویا بزرگتراز3 باشد ستونهای بتن مسلح بر حسب نوع دورگیری میلگردهای طولی به دو دسته تقسیم میشوند:

 1-ستونهای تنگ دار که درآنها از خاموتهای موازی جدا ازیکدیگراستفاده می شود

 2-ستونهای دورپیچ که میلگردها توسط یک خاموت مارپیچی باگام حدود 50 تا 100میلیمتر دورگیری میشوند،در محل این دو کارگاه ازخاموت موازی استفاده میشود  ،  براساس ضوابط لرزه خیزی آیین نامه آبا درمناطق زلزله خیز درارتفاعازبالا وپایین خاموتها درفاصله10سانتیمتربسته میشوند وبقیه خاموتها به فاصله15سانتیمترازهم بسته  می شوند.

قالب بندی ستونها:

برای بتن ریزی ستونها از قالب فلزی استفاده میشود  . قبل از بستن قالبها آنها را روغنکاری میکنند تا در موقع قالب برداری ، قالبها به بتن ستون نچسبد .این قالبها به صورت پانلهای جدا ازهم است وباتوجه به ابعاد ستون مونتاژ میشود وبه وسیله پین وگوه به هم متصل میشوند . قالبها از سه طرف تا بالا به صورت کامل بسته شده واز یک وجه تافاصله 1.5متری بسته شده ودر دو مرحله دیگر تکمیل میشوند .پس از اینکه قالب بسته شد  قالب راتراز میکنند تا ستون به صورت کاملا عمودی باشد ، زیرا در غیر اینصورت ستون دچار خروج از مرکزیت شده واین امرباعث کاهش ظرفیت باربری میشود . پس از تراز شدن قالب ، قسمت پایین ستون با گچ پوشانده میشود تا شیره بتن از این قسمت خارج نشود .

ویبره زدن بتن:

برای کمک به تراکم بهتر بتن مصرفی از ویبراتور  استفاده شده وپس از ریختن هر دو فرقون بتن داخل قالب یکبار ویبره زده میشود (به مدت 3الی4ثانیه)، تا بتن متخلخل وبه اصطلاح کرمو نشود.

عمل آوری ستونهای بتنی:

برای جلوگیری از تبخیر سریع آب بتن در معرض آفتاب تابستان بلافاصله پس از باز کردن قالب روی ستونها گونی کشیده میشود وگونی ها به وسیله آبپاشی خیس شده  و اینکار تا چند روز بعد تکرار میشود، بدینوسیله ستون عمل آوری میشود .

تیرچه :

تیرچه هادر محل کارگاه ساخته شده ودرهمان محل جوشکاری میگردهای طولی ومیلگردهای مونتاژ انجام میشود وبتن ریزی آنها درقالبهای ناودانی شکل با پهنای 10سانتیمتر انجام میشود. قبل از بتن ریزی قالبها را روغنکاری میکنند پس ازخشک شدن  بتن تیرچه ها ،آنها را در یک استخرآب قرار میدهند تا عمل آوری شود .البته زمان در آب ماندن تیرچه ها نباید از چند روز بیشتر شود زیرا باعث زنگ زدگی میلگردها میشود .تیرچه ها با فاصله آکس به آکس 50سانتیمتر از هم قرار میگیرند .

بلوک:

بلوکهای توخالی باشکل خاصی که دارند بین تیرچه ها قرار میگیرند وپرکننده فاصله بین تیرچه ها وهمچنین حجم قابل ملاحظه ای از سقف میباشند .

مزایای سقف تیرچه بلوک:

در زیر مهمترین ویژگیهای این نوع سقف در مقایسه با سقف تیرآهن – طاق ضربی و دال بتنی یکپارچه آمده است :

1) به علت مصرف بلوک تو خالی و حذف بتن ناحیه کششی در مصرف بتن صرفه جویی می شود .

2) به علت تولید تیرچه و بلوک در کارخانه نیروی انسانی کمتری مورد نیاز است .

3) وزن تیرچه ها کم است به طوریکه توسط کارگران قابل نصب است و در طبقات کم نیاز به جرثقیل نیست .

4) به علت پیش ساخته بودن تیرچه و بلوک نصب سقف بسیار آسان و سریع خواهد بود .

5) قالب بندی زیر سقف فقط به شمع بندی و نصب چهار تراش در فاصله های معین جهت تامین تکیه گاههای موقت تیرچه ها محدود می شود .

6) به طور یکپارچه بتن ریزی می شود و بتن کمتری نسبت به مصرف کم فولاد از نظر اقتصادی مناسب است.

انواع پله های بتن مسلح :

پله طره ای  ( این پله بصورت طره ای به دو گونه یک دیوار قائم متصل  می باشد .

پله دو خم ( متداول ترین نوع پله است که در آن شمشیری پله همانند تیری مورب در    حد فاصل پاگرد هر دهانه  می زنند.

پله های پیش ساخته ( شمشیری راه پله ،به صورت پیش ساخته بوده و در روی تکیه گاههای مناسب در روی پا گرد ها تکیه می نماید.

دالها :

وظیفه دال دریک سازه بتن مسلح ، ایجاد یک سطح تخت قابل استفاده میباشد .دال بتن مسلح غالباً دارای ضخامتی ثابت است.دالها ممکن است که روی دو لبه مقابل تکیه داشته باشند که درآنصورت رفتار سازه ای دال اساساً  یکطرفه میباشد.اگر درهر چهار طرف دال تیر وجودداشته باشد رفتار دال دوطرفه میباشد .در یک دال دوطرفه اگر نسبت طول به عرض چشمه دال بزرگتر از 2 باشد اکثراً بارها در امتداد دهانه های کوتاهتر دال حمل میشوند وبه تیرهای دهانه بزرگترانتقال داده میشوند.در چنین حالتی حتی با وجود  تیرهای تکیه گاهی در چهار طرف ،رفتار دال یک طرفه را خواهندداشت .

دال بتنی یک طرفه اساساً یک تیر مستطیلی با نسبت عرض به ارتفاع بزرگ است .   از انجایی که تمام بارهای دال باید بر تیرهای تکیه گاهی وار دشوند میتوان نتیجه گرفت که تمام میلگردها باید  در امتدادی عمود بر امتداد تیرهای تکیه گاهی قرار گیرند .

البته آرماتورهایی در امتداد دیگر برای یک پارچگی و مقابله با ترکهای ناشی از حرارت وجمع شدگی لازم سطح مقطع فولادموجود در عرض واحد ، بر سطح موثر مقطع به دست می

آید.بنابراین دال یکطرفه ترکیبی از تیرهای مستطیلی پهلو به پهلو می باشند. در دالها نسبت فولاد از تقسیم در دالهای دوطرفه بار به نسبت مشخصی بین دو امتداد باربر تقسیم می شود.

دیوارها :

دیوارهای بتن مسلح بصورت مختلف در ساختمانها مورد استفاده قرار میگیرند :

دیوارهای حایل ، دیوارهای باربر، دیوارهای  زیرزمین ، دیوارهای غیرباربر  ، دیوارهای برشی

دیوارهای حایل:

  دیواری هستند ازبتن غیر مسلح ،عامل پایداری ومقاومت این نوع دیوار در مقابل فشارهای جانبی وزن دیوار میباشد .

دیوارهای باربر:

 دیواری که علاوه بر وزن خودش نیروی خارجی قائمی راکه ناشی از عکس العمل سقف ویا غیره است را حمل می کند. جنس این دیوار می تواند از مصالح بنایی ،بتن مسلح در جا ریخته وپیش ساخته باشد به این دیوارها دیوارهای غلتی نیز میگویند

دیوارهای  زیرزمین:

 در تعین ضخامت دیوارهای زیر زمین ، علاوه بر نیروهایی که از طریق اجزای مختلف سازه بر آن وارد می شود باید فشار جانبی ناشی از خاک نیز درنظر گرفته شود .حداقل ضخامت دیوارهای زیر زمین 200میلیمتر است که در مناطق مرطوب ،حداقل 300 میلیمتر توصیه می شود .به منظور جلوگیری از ورود رطوبت ، قبل از خاک ریزی  سطح دیوارزیر زمین را در طرف تماس با خاک توسط دولا  قیر و گونی عایق می نمایند وروی  عایق یک تیغه آجر به ضخامت 100میلیمتر  اجرا می شود.

دیوارهای غیرباربر:

 دیوارهای غیرباربرشامل دیوارهای محیطی  ساختمان ،دیوارهای جدا سازداخلی  ودیوارهای دور محوطه می باشد.جنس آن از بتن پیش ساخته و آجر می باشد.آیین نامه بتن ایران حداقل  دیوارهای  غیر باربر را مساوی 100میلیمتر  ولی نه کمتر از یک سی ام فاصله بین اعضایی که تکیه گاه جانبی دیوار را تشکیل می دهند ،تعیین می کند.

دیوارهای برشی:

 با نیروی جانبی موثر بریک سازه (در اثر باد وزلزله )به طرق مختلف مقابله می کند.عناصر مقاوم در مقابل نیروهای جانبی بخصوص اگر نیروهای جانبی در اثر زلزله باشد احتیاج به رعایت جزییات خاصی دارد که شکل پذیری کافی قاب را تامین نماید.باید دقت نماییم که  دیوارهای برشی در پلان تا حد امکان متقارن باشندومرکز ثقل هر طبقه در حوالی مرکز صلبیت دیوارهای برشی باشد.