فتح الله شفیعی
مهندسین عمران روستای بردکوهفتح الله شفیعی
مهندسین عمران روستای بردکوه
راهکارهای مقاوم سازی فونداسیون (شالوده) و پی
بارهای ساختمان از طریق شالوده به خاک زیر آن یعنی پی منتقل می گردد. از این رو نقش شالوده و پی در ایمنی ساختمان مهم می باشد.هر تغییری در ساختار و ابعاد پی، شامل مقاوم سازی فونداسون می شود. مقاوم سازی عموما در شرایط محدود شده و نامساعد انجام می شود، در نتیجه مشکلات و پیچیدگی های خاص خود را دارد.گسیختگی های موجود در پی ساختمان ها به دو صورت نهان و یا قابل مشاهده ایجاد می شوند. قسمت های قابل مشاهده به شکل خرد شدگی و … آشکار است و قسمت های نهان به دلیل نشست، تورم خاک، ناپایداری ساختمان و … ایجاد می شوند و با گذشت زمان به شکل گسیختگی های قابل ملاحظه در می آیند.
مقاوم سازی فونداسیون (شالوده) و پی
آسیب‌پذیری فونداسیون
- وجود نیروی کششی بلند کننده
- عدم کفایت ظرفیت خمشی یا برشی (برش خمشی یا برش سوراخ کننده) مقطع پی
- تهاجم مواد شیمیایی مضر موجود در خاک و آب زیرزمینی به بتن پی
- عدم کفایت مقاومت جانبی برای تحمل نیروهای جانبی وارد بر پی
- وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت سازهای در شمع ها
- وقوع تنش فشاری بیش از ظرفیت باربری پی در زیر فونداسیون
- وجود نیروی فشاری یا کششی بیش از ظرفیت ژئوتکنیکی سازهای در شمعها
- وجود نشست‌های زیاد و غیرقابل قبول در پی
- وجود پتانسیل روانگرایی، ماسه سریع و تورم در خاک زیر فونداسیون
- عدم پایداری ساختگاه سازه، مخصوصاً برای ساختمانهایی که بر روی زمینهای شیبدار احداث شده‌اند.
روند مطالعات ارزیابی شرایط پی و شالوده شامل موارد زیر می‌باشد:
- تحقیق اسناد و بایگانی مدارک طراحی ساختمان برای گزارش مکانیک خاک
- بررسی خاک‌ها در قالب نمونه‌گیری و انجام آزمایش های مرتبط، اندازه‌گیری سطح آب زیرزمینی و میزان فشار آب
- برآورد ابعاد پی ساختمان و شالوده دیوارها. در صورت لزوم بعضی از پی ها تحت گمانه‌زنی قرار گرفته و در این گمانه‌ها میزان زوال مصالح را بررسی می‌کنند.
- بررسی آثار نشست پی شامل شکل‌گیری ترک‌ها و کج شدن دیوارها، برآمدگی مناطق مجاور و مسیرهای قائم و افقی پی
- کسب اطلاعات لازم از هندسه، پیکربندی و نقشه‌های اجرایی ساختمان و شالوده و بارگذاری
- مدل‌سازی و تحلیل
- ارزیابی
- ارائه طرح مقاوم سازی شالوده
مشکلات بهسازی فونداسیون
همان‌گونه که قبلاً اشاره شد، در پروژه های مقاوم سازی ساختمان در قسمت مربوط به مقاوم سازی فونداسیون علاوه بر هزینه بالای بهسازی شالوده، این کار در زمان بهره‌برداری از ساختمان، بسیار مشکل است.
در هنگام مقاوم سازی پی ها، با مشکلات زیر روبرو هستیم:
- لزوم تخلیه کلیه و یا قسمتی از فضاهای طبقه همکف یا زیرزمین جهت مقاوم سازی پی
- تخریب دال کف زمین در داخل ساختمان و سنگ فرش بیرون از آن
- فضای بسیار محدود در طول عملیات مقاوم سازی به علت وجود پایه‌ها و تکیه‌گاههای موقتی جهت مقاوم سازی پی
- ارتفاع محدود برای تجهیز ساختمان
- صدا و لرزش های ساختمان
انواع راهکارهای رفع عیوب فونداسیون
برای رفع موارد عیوب پی می‌توان از
راهکارهای مختلفی به صورت مجزا و یا در ترکیب با یکدیگر استفاده نمود؛ به
طورکلی تقویت و مقاوم سازی فونداسون را می‌توان به کمک یکی از روشهای زیر
انجام داد:
۱- تقویت فونداسیون موجود (بهسازی سازهای)
۲- بهبود شرایط پی (بهسازی ژئوتکنیکی)
۳- کاهش بار وارد بر فونداسیون از طریق سبک کردن ساختمان یا افزایش عناصر مقاوم جانبی
مقاوم سازی پی شامل تقویت فونداسیون ضعیف و یا احداث شالوده جدید می‌باشد،
ولی در بعضی از موارد لازمست شرایط خاک زیر (پی) را بهبود بخشید.
راهکارهای تقویت فونداسیون موجود
با توجه به نوع ضعف موجود در پی، راهکارهای مختلفی برای مقاوم سازی فونداسیون وجود دارد که عبارتند از:
- افزایش ابعاد پی
- افزودن شناژ به پی موجود
- مقاوم سازی فونداسیون با کابل‌های پیش‌تنیده
- افزایش مقاومت شمع‌های موجود
- تقویت از زیر پی
- احداث شمع های کششی
- مقاوم سازی صفحه ستون
افزایش ابعاد پی
با افزایش ابعاد پی می‌توان سطح تماس بر پی را افزایش داد و از تنش های اعمالی بر پی کاست که این اقدام منجر به افزایش ظرفیت باربری فونداسیون میشود. همچنین با افزایش ابعاد فونداسیون و به دنبال آن کاهش تنش موجود در پی، نشست‌های پی خاک نیز کاهش می‌یابد.
دو حالت افزایش ابعاد پی وجود دارد:
- افزایش ابعاد پی و ستون متصل به آن
- افزایش ابعاد پی به تنهایی
مراحل اجرای راهکار افزایش ابعاد فونداسیون به شرح زیر می‌باشد:
- خالی کردن اطراف پی از تراز روی آن تا تراز زیر بتن مگر به اندازه عرضی بیشتر از عرض مورد نیاز مقاوم سازی
- مضرس کردن سطح بتن در بالا و وجوه عمودی شالوده
- ایجاد سوراخ‌های افقی در اطراف شالوده برای کاشت شاخک (میخچه) در صورت لزوم
- اجرای بتن مگر اضافی در ناحیه افزایش ابعاد
- تمیز و مضرس کردن سطوح تماس اجرای چسب پلیمری بر روی سطوح نمایان پی
- اجرای آرماتورهای اضافی برای بتن مسلح جدید مطابق نقشه‌های اجرایی
- اجرای بتن جدید
- جدا کردن قالب ها و مراقبت از پی با پوشاندن سطح بتن با گونیهای خیس (هرگز نباید پی را مستقیماً با آب خیس نمود، زیرا منجر به شستن لایه‌های زیر آن میشود)
- مقاوم سازی ستون با ژاکت (در صورت لزوم)
- پرکردن مجدد پی ترجیحاً با خاکهای درشت دانه در لایه‌های مختلفی که کاملاً متراکم شده باشند.
- کامل کردن کف و سنگ فرش روی پی
افزودن شناژ به پی موجود
یکی از راهکارهای مقاوم سازی فونداسیون در برابر لغزش، به هم بستن پی ها و ایجاد مشارکت کلیه پی ها در تحمل بارهای جانبی می‌باشد. به همین منظور از شناژ برای بستن پی ها استفاده می‌گردد.
روش مقاوم سازی فونداسیون با کابل های پیش‌تنیده و الیاف FRP
یکی از روش های تقویت، اعمال نیروی پیش تنیدگی به مقطع می‌باشد. معمولاً وقتی افزایش عمق شالوده از بالا به دلیل معماری ممکن نباشد، ظرفیت خمشی مثبت و منفی مقطع را می‌توان با عبور کابل های پیش‌تنیده، در حفره‌های تعبیه شده سراسری در طول شالوده یا در بتن جدید روی وجوه آن و پیش تنیده کردن آنها، افزایش داد.
نیروهای پیش‌تنیدگی فوق در دو امتداد عمودی و افقی به شالوده اعمال می‌شوند. نیروهای پیش تنیدگی قائم باعث افزایش ظرفیت برشی و نیروهای پیش‌تنیدگی افقی باعث افزایش ظرفیت برشی و خمشی به طور همزمان می‌شوند. پیش‌تنیدگی افقی بوسیله کابلها و مفتولهای متداول و پیش تنیدگی قائم با مصالح FRP صورت می‌گیرد.
افزایش مقاومت شمع های موجود
در ساختمان های احداث شده برروی شمع، شمع ها ممکن است نتوانند به صورت مناسبی در برابر بارهای جانبی مقاومت کنند؛ همچنین شمعها ممکن است در محل اتصال به سر شمع دچار مشکل شده باشند. به همین علت شمع های موجود نیاز به بهسازی دارند.
نحوه افزایش مقاومت شمع به شرح زیر است:
- کندن زمین تا سطحی که خرابی شمع مشهود باشد.
- لایه‌برداری ازسطح شمع تا قسمتهای داخلی آن به شکلی که خرابی وخوردگی کاملاً ازسطح شمع برداشته شود.
- کلاهکی همانند شکل در زیر آن باید اجرا شود تا از پیوستگی آرماتورهای اضافی با شمع موجود اطمینان حاصل شود.
- اجرای آرماتورهای دور شمع و بتن ژاکت دور آن که بر اساس نتایج تحلیل سازه، طراحی شده باشد.
- پرکردن مجدد شالوده با خاک دانه‌ای متراکم
- اجرای کف
تقویت از زیر پی (روش پی بندی)
یکی دیگر از روش های مقاوم سازی فونداسیون ساختمان های موجود روش تقویت از زیر پی یا پی بندی می باشد. در این روش با افزایش عمق فونداسیون و یا باز توزیع بار وارده در سطح بیشتر فونداسیون موجود نقویت می گردد.
راهکارهای بهسازی خاک زیر فونداسیون
در روش تقویت ژئوتکنیکی سعی بر افزایش باربری زمین زیر پی به کمک بهبود شرایط خاک و یا انتقال نیرو یا اضافه نیروی پی به لایه‌های تحتانی، بدون افزایش ابعاد هندسی پی می‌باشد.
بهسازی خاک به روش تزریق
بهسازی خاک به روش تزریق با مواد افزودنی از قبیل سیمان، آهک و… انجام می شود. هدف از بهسازی خاک به روش تزریق، دستیابی به پارامترهای ژئوتکنیکی اصلاح شده از قبیل مقاومت فشاری، مقاومت برشی و یـا نفوذپذیری است. اختلاط خاک برای محدود کردن و یا ثابت نمودن مواد شیمیایی مضر در خاک نیز کاربرد دارد. معمولاً سیمان بصورت دوغاب (ترکیب با آب) با خاک مخلوط میشود. هر چند امکان استفاده از سیمان بصورت خشک نیز مقدور است، برحسب نوع خاک حجم دوغاب بین ۲۰ تا ۳۰ درصد حجم خاک انتخاب میشود.
افزودنی‌ها شامل مواد زیرمی‌شوند:
سیمان، خاکستر آتشفشانی، سرباره کوره، آهک، سایر مواد شیمیایی
ساخت دوغاب طبق مراحل زیر انجام میشود:
- سیستم اختلاط مرکزی، با میکسرهای دور بالا برای اختلاط
- محل ذخیره موقت دوغاب همراه با همزن‌های دور پایین
- سیستم پمپاژ
خاک های غیرچسبنده معمولاً ساده‌تر از خاک های چسبنده
مخلوط می‌شوند. به خاکهای نباتی مقادیر قابل ملاحظه‌ای از مـواد افزودنی
باید اضافه نمود و قبل از شروع عملیات اجرایی لازم است از عملکرد سیستم
اختلاط در آزمایشگاه اطمینان حاصل کرد.
با بهسازی خاک به روش تزریق در محل می‌توان انواع متفاوت خاک ها را اصلاح نمود. روش بهسازی خاک زیر فونداسیون بسته به میزان انرژی اختلاط و نوع مواد افزودنی
متفاوت است. در خاکهای نرم این روش در مقایسه با سایر روشهای اصلاح خاک از
اقتصادی‌ترین شیوه‌های بهبود است. در بهسازی خاک زیر فونداسیون با اختلاط
دوغاب با خاک، مصالحی ساخته میشود که با گذشت زمان سخت تر شده و مقاومت آن
افزایش می‌یابد و می‌تواند بعنوان مصالح مهندسی با خصوصیات ژئوتکنیکی بهتر
از خاک محل در طراحیها استفاده شود.
اجرای ریز شمع (micro piles)
ریزشمع ها، شمع هایی با قطر ۱۰۰تا ۲۰۰ میلیمتر هستند که می‌توانند به صورت عمودی یا مایل در اطراف جسم شالوده ایجاد شوند. در صورتی که به علت محدودیت های فضایی
در نزدیکی فونداسیون موجود نتوان از شمع برای افزایش ظرفیت باربری پی
استفاده نمود می‌توان از ریز شمع ها به جای شمع استفاده کرد. با اجرای ریز
شمعها بدلیل نفوذ دوغاب سیمان در خاک، خواص مکانیکی خاک
بهبود یافته و ظرفیت باربری آن افزایش می‌یابد. همچنین ریزشمعها در عمقی
بیشتر از عمق شالوده نفوذ کرده و بارها را به عمقی بیشترمنتقل می‌کنند.
روش اجرای ریزشمع مشتمل بر ۴ مرحله حفاری، لوله کوبی، تزریق و تسلیح است.
احداث شمع
به منظور افزایش ظرفیت باربری ژئوتکنیکی و سازهای شمع های موجود، می‌توان با احداث شمع های جدید و اتصال آنها به سرشمع موجود، به ظرفیت فشاری، کششی و خمشی گروه شمع موجود اضافه نمود.
انتقال بار شالوده به لایه‌های باربر تحتانی به کمک شمع (پی‌بندی کردن)
در صورتی که شالوده موجود بر روی خاکی با ظرفیت کم احداث شده باشد، با استفاده از این روش تقویت فونداسیون می‌توان بارهای روسازه را به لایه‌های تحتانی خاک که دارای شرایط مناسب‌تری می‌باشند، منتقل نمود.
شمع ها بهتر است به صورت جفت و با فاصله‌ای یکسانی از بر دیوار قرار گیرند. اگر دیوار در مجاورت ملـک همسایه باشد، به ناچار کلاهک شمع ها از یک سمت ادامه می‌یابند. در این مورد شمع ها ممکن است تحت کشش قرار گیرند. در نتیجه باید برای کشش طراحی شوند.
تبریک سال نو
بهاری که خاک را سبز میکند... یقینا از پسِ سبز کردنِ چراغ های قرمز هم بر می آید...
من به این اتفاق ایمان دارم... سال نو بر همه مبارک باد.
اسکلت بتنی
اسکلت بتنی چیست ؟ آرماتور بندی از حساسترین قسمتهای اجرایی در مقاوم سازی سازه های بتنی است که در صورت عدم رعایت اصول و قوانین در اجرای آن، تحمل سازه در نیروهای برشی، کششی و فشاری، کمتر از مقدار محاسبه شده خواهد بود.
برخی از مزیت های اسکلت بتنی چیست ؟
- مقاومت آن در برابر آتش زیاد است
- اجرای سازه بتنی نسبت به سازه فلزی نیاز به تخصص و مهارت و نظارت و کنترل کمتری دارد
- برای آن دسته از کارفرمایانی که مایلند هزینه پروژه را به صورت خرد تر و با توجه به پیشرفت پروژه پرداخت کنند اسکلت بتنی گزینه مناسب تری خواهد بود.
مراحل ساخت بنا با سیستم اسکلت بتنی چیست ؟
- خاکبرداری و تسطیح
- اجرای بتن مگر
- قالب بندی فونداسیون ( پی )
- آرماتور بندی فونداسیون و قرار دادن میلگرد های انتظار برای اجرای ستون ها
- بتن ریزی فونداسیون
- مراقبت از بتن ریخته شده تا ۷ روز
- باز کردن قالب های فونداسیون
- آرماتور بندی ستونها و قراردادن میلگرد انتظار برای سقف ها ( تکرار این پروسه تا سقف آخر )
- قالب بندی ستون ها ( تکرار این پروسه بعد از اجرای سقف ها تا سقف آخر )
- بتن ریزی ستون ها ( تکرار این پروسه بعد از اجرای سقف ها تا سقف آخر )
- قالب بندی سقف با استفاده از جک های حمایتی
- آرماتور بندی تیر های افقی و در گیر کردن آرماتورهای انتظار ستون ها با آنها
- نصب تیرچه های سقف و قراردادن سر و ته تیرچه ها در میلگردهای بافته شده ی تیرها ( آرماتوربندی راه پله نیز هم زمان با هر سقف در تراز طبقه انجام میشود )
مراحل ساخت بنا با سیستم اسکلت بتنی چیست ؟
- نصب آجر سفال یا یونولیت ما بین تیرچه ها برای صرفه جویی در بتن
- قراردادن میلگردهای حرارتی بر روی تیرچه ها ( معمولا میلگرد معمولی نمره ۶ )
- بتن ریزی سقف ( تکرار این پروسه تا سقف آخر )
- کرسی چینی و سفت کاری
- عایق کاری رطوبتی ( در زیر زمین، سرویس ها، بام و در مناطق شمالی کشور در جبهه ی باران گیر )
- عایق کاری حرارتی ( ممکن است در بعضی از مراحل همزمان با سفت کاری انجام بگیرد )
- اجرای نعل در گاه و نصب چهار چوب در و پنجره
- اجرای مرحله ی اول تأسیسات الکتریکی و مکانیکی
- نازک کاری و کف سازی
- اجرای مرحله دوم تأسیسات الکتریکی و مکانیکی
- نصب درها و یراق آلات ساختمان ( شیشه، دستگیره ها، کابینت، نرده ها و . . . )
- نظافت
بطور عمده مقاوم سازی سازه های بنتی به سه طریق صورت می گیرد :
- کاهش بارهای وارده برسازه
- وصله کردن یا به عبارتی تقویت اعضای موجود
- اضافه کردن یک تعداد اعضای جدید.
سازه های بتنی جزو رایج ترین انواع ساختمان های مدرن به حساب می آیند. این نوع ساختمان ها معمولاً شامل یک چهارچوب یا یک اسکلت بتنی هستند. بخش های افقی سازه های بتنی شامل تیرها و بخش های عمودی آن شامل ستون ها هستند. این واقعیت وجود دارد که سازه های بتنی دارای عمر طراحی هستند بدین مفهوم که یک سازه بتنی برای عمری معین طراحی می شود گرچه این عمر ۵۰ یا ۶۰ سال باشد. بتن با گذشت عمر دچار افت و خزش می شود که نهایتا باعث تأثیر منفی در عملکرد سازه هنگام وقوع زلزله می شود.
سازه بتن آرمه در واقع چهارچوبی است که از اجزای شدیداً به یکدیگر متصل تشکیل شده است. این نوع اتصالات با عنوان اتصالات لحظه ای شناخته می شوند. متداول ترین نوع پوشش کف در سازه های بتن آرمه را دال ها تشکیل می دهند. در بتن آرمه، دال به یک عضو سازه ای اطلاق می شود که ضخامت آن در مقایسه با دو بُعد دیگر آن کوچک بوده و برای انتقال بار در بام، کف های ساختمانی و پی ها به کار می رود.
برای آگاهی بیشتر به مقاله ترمیم بتن مراجعه بفرمایید.
مراحل ساختمان سازی
بازدید از زمین
قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدید شده و وضعیت و فاصله‌ی آن نسبت به خیابان‌ها و جاده‌های اطراف و همچنین چگونگی دسترسی به خیابان‌های اصلی مورد بازرسی قرار گیرد. بعد از بررسی‌های کافی و در صورت نبود مشکل اقدام به آغاز پروژه می‌نماییم. در این بررسی‌ها باید دقت شود تا ما مشکلی از لحاظ ورود و یا خروج ماشین آلات نداشته باشیم و ضمناً جای کافی برای مصالح پای کار فراهم کنیم. سپس نسبت به ریشه کنی (کندن ریشه‌های نباتی که ممکن است در زمین روییده باشند) اقدام میشود و خاکهای اضافی به بیرون حمل شود و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملاً معلوم شده و با نقشه ساختمانی کاملاً مطابقت داشته باشد.
تهیه نقشه‌های واقعی معماری توسط دفاتر طراحی معماری (نقشه‌های واقعی اجرایی ساختمان شامل دفترچه نقشه‌های معماری و دفترچه نقشه تاسیسات برق و مکانیک)
انعقاد قرارداد وکالت اجرای کارهای شهرداری و نظام مهندسی و اخذ پروانه و عدم خلافی‌ها و پایانکارها با دفتر فنی مهندسی
انعقاد قرارداد با دفتر مهندسی جهت تهیه نقشه‌های شهرداری و نظام مهندسی
تهیه نقشه‌های واقعی اجرایی سازه توسط دفتر فنی مهندسی
تهیه نقشه سازه نگهبان توسط دفتر فنی مهندسی
انعقاد قرارداد وکالت اجرای کارهای اداری شامل آب و برق و گاز و مخابرات و تامین اجتماعی با دفتر فنی مهندسی
اخذ پروانه ساختمان
بیمه نمودن کارگاه ساختمانی
تخریب ساختمان قدیمی
استقرار نگهبان و تجهیز کارگاه
اجرای سازه نگهبان
بتن مگر و قالب چینی
آرماتوربندی فونداسیون
اجرای سازه فلزی (جوشکاری اسکلت)
قالب بندی طبقات
بتن ریزی طبقات
تیغه چینی
خاک گچ
عقد قرارداد اطفاء و اعلام حریق و آتش نشانی با دفاتر خدمات آتش نشانی به همراه تائیدیه دفتر فنی مهندسی
اجرای گازکشی واحدها
برق کشی توکار
اجرای واحد نمونه
رابیتس بندی (دو گروه – یک گروه مشاعات و یک گروه داخل واحدها)
کوم پنجره‌های نما و درب‌های آلومینیومی
کوم درب‌های فلزی و درب‌های انباری
جوشکاری خرپشته و دوربام
اخذ پایان کار سفتکاری
جوشکاری موقت دور راه پله و آسانسور
اجرای نما ( نمای اصلی و فرعی یک گروه و سایر مشاعات یک گروه دیگر- ابتدا نمای اصلی و سپس سایر نماها اجرا شود)
عقد قرارداد آسانسور با تائیدیه استاندارد
حفر چاه آب باران
شیب بندی بام و ایزوگام اولیه
ایزوگام سرویس‌ها
اخذ انشعابات آب وف اضلاب (به تعداد واحدها و یک عدد عمومی)
اخذ انشعابات برق (به تعداد واحدها و یک عدد عمومی)
حفر چاه ارت با تائیدیه شرکت برق
آماده سازی کف واحدها
سرامیک کاری
گچ کاری (گروه‌ها به تعداد واحدهای هر طبقه باشد)
کوم درب‌های ورودی واحدها یا نصب درب ضد سرقت
پنجره‌های نما و درب‌های آلومینیومی
ایزوگام بام
کوپل نورگیر برای خرپشته
درب‌های چوبی واحدها
کمدها و اشکاف‌های واحدها
کابینت و دکور
سنگ کاری پله
جوشکاری نرده پله
موزائیک پیلوت و حیاط
سنگ کاری حیاط
نقاشی و کاغذ دیواری
نصب شیشه پنجره‌ها و درب‌ها
خرید و نصب شیرآلات و لوازم سرویس‌های بهداشتی از نمایندگی (حتماً از لوله کش آب جدا شود)
نصبیجات برق
خرید و نصب پکیج و رادیاتور از نمایندگی (حتماً از لوله کش آب جدا شود)
نصب آسانسور
نصب درب حیاط و پارکینگ
تهیه نقشه ازبیلت فقط توسط مهندس مجری ذی صلاح
آزادسازی سهمیه مهندس مجری ذی صلاح
اخذ تائیدیه و انشعابات گاز
اخذ تائیدیه آتش نشانی توسط دفتر فنی مهندسی
پایان کار بهره برداری
انعقاد قرارداد وکالت اجرای کارهای ثبت اسناد و تفکیک سند واحدها
فروش واحدها