سبک سازی ساختمان ها

سبک سازی ساختمان ها

---

نیاز گسترده و روز افزون جامعه به ساختمان و مسکن وضرورت استفاده از روش ها و مصالح جدید به منظور افزایش سرعت ساخت سبک سازی افزایش عمر مفید ونیز مقاوم نمودن ساختمان در برابر زلزله را بیش از پیش مطرح کرده است .
حل مشکلاتی نظیر زمان طولانی اجرا عمر مفید کم ویا هزینه زیاد اجرای ساختمان ها نیاز مند ارائه راهکار هائی به منظور استفاده عملی از روش های نوین ومصالح ساختمانی جدید جهت کاهش وزن و کاهش زمان ساخت , دوام بیشتر ونهایتا کاهش هزینه اجراست.سبک سازی یکی از مباحث نوین در علم ساختمان است که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت میباشد.این
فن آوری عبارتست از کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و بهینه سازی روش های اجرا کاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جویی در هزینه زمان و انرژی زیان های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را کاهش داده و صدمات ناشی از وزن زیاد ساختمان را به حداقل میرساند.
برای بکارگیری تکنیک های سبک سازی نخست باید به مسئله اول علل سنگین شدن وزن ساختمان توجه کافی شود پس از شناخت این علل و عوامل باید جهت حذف یا به حداقل رساندن تاثیر آنها ووزن تمام شده ساختمان تلاش نمود .
روش های سبک سازی ساختمان بطور عمده به دو دسته تقسیم میگردند :
۱)سبک کردن اجزای باربر ساختمان
۲) سبک کردن سازه ساختمان
بخش عمده ای از مباحث مربوط به سبک سازی وتکنیک های رایج در مورد دستیابی به وزن مناسب ساختمانی را در بر میگیرد که شامل:شناخت مصالح سبک رایج در صنعت ساختمان

(در داخل و خاج کشور)وتکنولوژی استفاده از آنها, معیار های ارزیابی میزان کارایی این مصالح بعنوان مصالح سبک ومیزان تاثیر به کار گیری مصالح نو در کاهش وزن ساختمان هزینه و زمان مورد نیاز اجرای یک ساختمان.
تعریف مصالح سبک :مصالح سبک به مصالحی اطلاق میشود که وزن مخصوص انها از نمونه های مشابه کمتر بوده واستفاده از آنها به کاهش وزن کلی ساختمان بیانجامد.

قالب‌گذاری اولیه تیـرهـا

قالب‌گذاری اولیه تیـرهـا

الف) قالب‌گذاری اولیه
برای قالب‌گذاری اولیه مراحل زیر انجام می‌شود.
1. رد کردن شمع‌های صلیبی از کنار ستون‌ها
2. ردکردن پروفیل‌ها (پروفیل‌ها قوطی هستند)
3. گذاشتن قالب کف تیرها و بستن شمع‌ها
اینک هر کدام از عناوین گفته‌شده را توضیح می‌دهیم:



1) رد کردن شمع‌های صلیبی از کنار ستون‌ها
در این مرحله در کنار هر یک از ستون‌ها 2 شمع از نوع صلیبی قرار داده می‌شود. در مورد شمع‌ها 2 مورد قابل ذکر است: (شمع‌های مورد استفاده فلزی هستند)
الف) جهت شمع‌ها
ب) ارتفاع شمع‌ها
1-1 جهت شمع‌ها
جهت شمع‌ها به جهت ناودانی که روی آن‌ها قرار می‌گیرد بستگی دارد منظور از جهت شمع‌ها این است که عرض صلیب کدام بعد ستون را می‌پوشاند.
1-2 ارتفاع شمع‌ها
ابتدا شمع تا ارتفاع موردنظر بالا برده می‌شود سپس در زیر شمع گوه قرار داده می‌شود و توسط ضربه‌زدن به گوه سر شمع تراز می‌شود (با تراز آب ترازکردن را انجام می‌دهند) و در پایان شمع به ستون توسط سیم وصل می‌شود.
نکته: هر شمع در جهت سرشمع کاملاً مهار شده است اما در جهت عمود بر سرشمع آزادی حرکت دارد به همین دلیل جهت گوه‌ها در جهت عمود بر شمع است تا از حرکت شمع جلوگیری کند.


2) ردکردن پروفیل‌ها
پروفیل‌ها از عرض شمع رد نمی‌شوند بلکه آن قسمتی از عرض شمع که بیرون از ستون زده است محل عبور پروفیل است.
در یک سقف تمام پروفیل‌ها در یک جهت رد می‌شوند.
3) گذاشتن قالب کف تیرها و بستن شمع‌های زیر قالب
در این مرحله تیرها را به 2 دسته تقسیم می‌کنیم.
دسته اول تیرهایی هستند که قالب کف تیر در آن‌ها روی پروفیل قرار می‌گیرد.
دسته دوم تیرهایی هستند که قالب کف تیر در آن‌ها روی پروفیل قرار می‌گیرد.
در مورد دسته دوم قالب کف تیر بین دو ستون قرار داده می‌شود از ستون 1 به سر ستو 2 نخ کشیده می‌شود سپس زیر چهارتراش قالب شمع گذاشته می‌شود زیر شمع گوه گذاشته می‌شود توسط ضربه‌زدن به گوه با تراز آب قالب کف تیر را تراز می‌کنند و به همین ترتیب آرام آرام از کف تیر جلو می‌روند تا تمام چهارتراش‌ها را شمع بکوبند.
در مورد دسته اول می‌توان شمع‌ها را در ابتدا به پروفیل‌ها وصل کرد سپس قالب را روی پروفیل قرار داد سپس شمع را وصل کرد. باید توجه داشت چنانچه 2 پروفیل هم‌راستا نباشند توسط ضربه‌زدن به گوه‌های زیرشمع‌های تیر آن‌ها را تراز و هم‌راستا می‌کنیم.

کنترل های لازم قبل از بتن ریزی

کنترل های لازم قبل از بتن ریزی

کنترلهای لازم قبل از بتن ریزی که شامل : تعبیه مشمع ( نایلون ) روی قالب ها , کنترل آکسها , بیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون و همچنین آب پاشی روی بتن مگر می باشد که در زیر به آنها اشاره میشود
تعبیه مشمع ( نایلون ) روی قالب ها : البته به این موضوع در بخشهای قبل اشاره شد اما در اینجا سعی می شود که به طور جامع تری در این مورد صحبت شود . می دانیم که بتن برای رسیدن به حد اکثر مقاومت خود نیاز به جذب آب دارد . ساختمان مورد بحث از نوع بتنی میباشد . قالب در اکثر ساختمان ها از نوع آجری می باشد . این آجرها هنگامی که در پی استفاده میشوند مقدار بسیار زیادی از آب پی را جذب میکنند و در نتیجه آب کافی به بتن نمی رسد و بتن نمی تواند به مقاومت نهایی خود برسد . بعضی تصور میکنند که میتوان آجر قالب را کاملا سیراب نمود تا دیگر نیازی به جذب آب بتن نداشته باشد . این عمل همانطور که قبلا اشاره شد دو عیب عمده دارد . اولا هیچگاه نمی توانیم به آجر انقدر آب برسانیم که سیراب شود و ثانیا آب اضافی بنا به شکل پی ها در آن جمع میشود و ما قادر به تخلیه آن به صورت کامل نمی باشیم . به همین دلیل بر روی قالبها در پی نایلون می کشیم .
کنترل آکس ها : به صورت کلی میتوانیم تمام کنترل های زیر را در گروه کنترل اکسهای پی حساب کنیم . در اولین مورد می توانیم به قرار دادن آرماتورهای شبکه ای در داخل پی اشاره کنیم . یادآور میشویم که این شبکه باید 5 سانتیمتر کوچکتر از ابعاد پی بافته شده باشد و حدود 2.5 سانتیمتر از هر طرف که به راحتی درون پی قرار گیرد . همچنین لازم است که حداقل 5 سانتیمتر از کف پی بالاتر قرار گیرد که این مورد را با کمک تکه های آجر انجام می دهیم , دلیل آن غرق شدن کامل شبکه در داخل بتن می باشد . ذکر این نکته ضروری میباشد که آرماتور های چپ و راست را با مفتولهای غیر فنری 3 یا 4 به هم متصل میکنیم . کنترل سر کلیه آرماتورها مهم است , باید توجه شود که سر آرماتور به صورت چنگک خم شده و یا به صورت گونیا بر گردانده شود .بازبینی تمام محلهای بر خورد میله گردها ضروری است که ببینیم آیا با مفتول بسته شده یا نه ؟ فاصله میله گردها باید باید یکنوتخت و در حدود 10 سانتیمتر باشد به طوری که بزرگترین دانه بتن به راحتی از داخل آن رد شود.
کنترل بعدی که میخواهم به آن اشاره کنم بیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون می باشد . ببیرون ریختن نخاله ها از داخل فونداسیون که بیشتر و مهمترین جا همان مکانهایی است که شبکه را قرار دادهایم . باید تمامی نخاله های ساختمانی از روی این سطح جمع آوری شده باشند تا در هنگام بتن ریزی یک بتن کامل با مقوامت مورد نظر داشته باشیم . اکثر مواد اضافه ای که در کف پی وجود داشته باشند و با بتن مخلوط شده با بتن تشکیل یک جسم واحد دهند موجب کرمو شدن بتن میود .
آخرین کنترلی که در این قسمت لازم است به آن اشاره شود بتن مگر می باشد . در این مورد لازم میدانم دوباره بتن مگر را توضیح دهم .
بن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان نیز گفته میشود اولین قشر پی سازی در پی های نقطه ای می باشد . مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی 150 کیلوگرو بر متر مکعب میباشد . در این پی ها بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده قرار میگیرد . برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک و برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطحی صاف برای ادامه پی سازی . در مجموع باید اشاره کنم که بتن مگر در حدود 10 سانتیمتر ضخامت دارد و همچنین 10 سانتیمتر از طول کل بتن پی بیشتر باشد . لازم است به اندازه کافی بتن مگر سیراب شود تا هنگام بتن ریزی پی بتن مگر برای جبران کمبود آب خود از آب بتن تازه ریخته شده استفاده کند .
تمام این کنترلها به صورت خلاصه : قبل از بتن ریزی باید حتما یک بار دیگر فاصله محور تا محور آرماتور های ریشه کنترل شده و با نقشه مطابقت داده شود . کلیه میله گردهای دیگر نیز باید کنترل شود . کف پی و اطراف آرماتورها باید کنترل شده و مواد زاید از آن خارج شود . بست های اتصال می باید کنترل شود .

ارماتور بندی

آرماتوربندی کاری تخصصی میباشد و دقت و نظارت جدی بر آن الزامی است. در برخی شرایط تمام مقاومت پی را آرماتورها تامین می کنند. مهندسین ناظر موظف هستند قبل از اجرای بتن ریزی از آرماتوربندی فونداسیون بازدید به عمل آورده و تا پایان بتن ریزی نظارت مستمر و مستقیم داشته باشند. ذکر چند مطلب در خصوص آشنایی با نکات اجرایی آرماتوربندی الزامی است :

1- به هیچ عنوان از آرماتورهای زنگ زده و یا آغشته به روغن نباید استفاده شود در صورت آلودگی آرماتورها به روغن یا زنگ زدگی آنها، باید قبل از اجرای آرماتوربندی به پاکسازی آنها اقدام و بعد از تایید دستگاه نظارت به بتن ریزی اقدام گردد.

بیاموزیم: آرماتورها دو دسته طولی (آرماتورهای اصلی) و عرضی (خاموت) هستند. خاموتها وظیفه نگهداری آرماتورهای طولی و جلوگیری از کمانش آنها در هنگام فشارهای زیاد و چند کاربرد بسیار مهم دیگر دارند. لذا اهمیت رعایت ضوابط خاموت گذاری کمتر از آرماتورهای اصلی نیست.

2- فاصله خاموتها از یکدیگر باید حداکثر 20 سانتی متر باشند و دستگاه نظارت موظف است که در صورت عدم رعایت از سوی پیمانکار از اجرای بتن ریزی جلوگیری نماید.

3- خاموتها باید مطابق بوسیله سیم آرماتوربندی به تمام میلگردهای طولی مهار شوند این امر الزامی است و میبایست توسط پیمانکار رعایت گردد و در صورت عدم توجه دستگاه نظارت موظف است از ادامه کار پیمانکار تا رفع نواقص فوق جلوگیری نماید.

4- تمام میلگردها باید توسط قیچی مخصوص بریده شود و جدا از بریدن میلگردها به کمک دستگاه هوا برش خودداری شود . توجه داشته باشید که حرارت موجب افت کیفیت میلگردها میگردد.

5- از خم کردن آرماتور در دمای پایین تر از 5 درجه سانتیگراد خودداری شود و از باز و بسته کردن خمها به منظور شکل دادن مجدد میلگردها جدا خودداری شود در صورت مشاهده چنین مواردی باید به مهندس ناظر اعلام گردد تا مطابق ضوابط اقدام شود .

6- تمام میلگردها باید به صورت سرد و تا حد امکان با دستگاههای مکانیکی خم شوند از خم کردن آرماتورها و بولتهای صفحه های ستون به کمک حرارت ( هوابرش ) جدا خودداری شود.

7- توجه داشته باشید که آرماتوربندی را که توسط مهندس ناظر تایید شده است نباید قبل از بتن ریزی تغییر داد (خصوصا از خارج کردن میلگردها جدا خودداری نمایید و در صورت مشاهده سریعا به مهندس ناظر گزارش دهید.)

8- فاصله بین میلگردها تا سطح قالب بندی حداقل باید 5/2 سانتی متر باشد تا پوشش بتنی روی میلگردها دارای ضخامت مناسبی باشد و علاوه بر ایجاد پیوستگی بین بتن و میلگرد، محافظت میلگردها در برابر خوردگی و زنگ زدگی انجام شود.

مهم: رعایت نکردن فاصله بین میلگردها و جداره قالب باعث از بین رفتن سریع پی می شود. مهم: فاصله مناسب بین میلگرد و دیواره قالب باعث استحکام و بالارفتن عمر پی و در نتیجه سازه و بالا رفتن مقاومت در برابر زلزله خواهد شد.

---

گچ بری

گچ بری ....

شواهد باستانشناسی نشان می دهند که تاریخ ساخت گچ به پیش از ساختن خشت و پخت آن به صورت آجر می رسد. در قدیمی ترین بنای دنیا، یعنی اهرام ثلاثه مصر که قدمتی چهار هزار و پانصد ساله دارد، از گچ به عنوان ماده چسبنده مقاوم بعد از ازاره در بین سنگ ها و جهت کلاف سازی آنها استفاده شده است. یکی از کاربردهای ویژه گچ، اندود کردن دیوارها و سطوح داخلی ساختمان ها است و هنر گچبری، این آراستگی را به حد کمال و دلنوازی می رساند.

به کار بردن تزئینات گچی در تزیین دیوارها، روش معمول در شهر های ایران و عراق بوده است. اولین مردمی که در ایران به این کار دست زدند هخامنشیان و سپس ساسانیان بودند و اعراب در جریان فتوحات خویش، این هنر را از آنها فرا گرفتند. هنرمندان دوره اموی به طور وسیعی کاخ ها را با گچبری منقوش برجسته تزئین می نمودند. نمونه بسیاری از این گچبری ها در کاخ های «خربة المفجر»، «الحیر الغربی» و «المنیه» به کار برده شده است که گچبری های کاخ المنیه به واسطه در بر داشتن عناصر آدمی و حیوانی در کنار تزئینات هندسی و گیاهی، اهمیت بیشتری دارد.

روش تزیینات گچی روی دیوارها، پس از به کار گیری خشت در بناها گسترش پیدا کرد و این روش در کاخ های شهر سامرا رواج یافت. پایین دیوارها با ازاره گچی به ارتفاع حدود ۱۰۰ سانتی متر پوشانده می شد. این گونه تزیینات در دو قصر جوسق و بلکوارا به کار رفته است.

مجموعه تزیینات کاخ های سامرا در مرحله اول طبیعی هستند اما در دوره بعد عناصر تزیینی از طبیعت فاصله می گیرند. در سومین مرحله، زمینه تزیینات عمق چشمگیری می یابد که بهترین نمونه های آن در کاخ بلکوارا به چشم می خورد.

در این دوره، ابتکار پوشش سطح آن چنان کامل گردید که تقریبا تمام زمینه را می پوشاند و این امر که برای نخستین بار در هنر اسلامی رواج یافت، اوج ترقی روش های تزیینی به شمار می رود و پس از آن در دنیای اسلام منتشر شد و از مهم ترین ارکان هنر اسلامی گردید.

روش تزیینات گچی روی دیوارها از طریق حکومت طولونی از عراق به مصر انتقال یافت و نمونه هایی از آن در جامع طولون روی سطح داخلی و اطراف طاق ها و دور پنجره ها به کار برده شد.

هنرمندان دوره فاطمی، همچنان تحت تأثیر تزیینات هنر ساسانی (هنر رایج در دوره عباسی) بودند. تزیینات نقاشی گچی موجود در رواق قبله جامع الازهر از عناصر گیاهی که از روش تزیینات طولونی و عباسی اقتباس گردیده، تشکیل یافته است ولی اختلاف در طریقه استفاده از آنهاست. همچنین نمونه های زیبایی از خط کوفی مشجر در کتیبه موجود زیر سقف یافت می شود.

در دوره فاطمی اهمیت تزیینات خطی افزایش یافت و به کار گیری خط کوفی مشجر روی زمینه های برگدار اشکال گیاهی انتشار یافت.

در دوره ایلخانی، هنر گچبری به سرحد کمال مطلوب رسید. به وجود آمدن محراب های گسترده با انواع خطوط به ویژه گونه های مختلف کوفی، به کار گیری انواع گره هندسی با نقوش اسلیمی طوماری و اسلیمی ماری در لا به لای کتیبه و اسپرهای خط با گل و برگ های پهن و نیز گودی و برجستگی نقوش، موجب تحولی عظیم و خلق شاهکارهای عظیم گچ بری در این دوران شد.

تزیینات گچی معمول در دوره سلجوقی، در عصر ایلخانی به تدریج رو به دگرگونی رفت و پر بودن و شلوغی تزیینات تبدیل به ویژگی گچبری این دوران شد.

از زیباترین نمونه این گونه تزیینات شلوغ، نقوش به کار رفته در مسجد حیدریه قزوین، جامع ورامین و محراب مسجد ارومیه را می توان نام برد. روش های متنوع کنده کاری روی گچ و شلوغی عناصر تزیینی مختلف، در قرن هشتم جایگاهی خاص یافت. بهترین نمونه بیانگر این تحول، محراب اولجایتو در مسجد جامع اصفهان است که تاریخ ساخت آن ۷۱۰ ه.ق است.

در دوره ممالیک بحری، روش تزیین دیوار ها با نوار های گچی منقوش به عناصر نوشتنی، روی زمینه تزیینات گیاهی رایج گردید که نمونه آن در بالای پنجره مسجد «الظاهر بیبرس» مشاهده می شود. زیباترین نمونه های گچی مملوکی، در پنجره های گچی مشبک موجود در جامع دیده می شود که با اشکال هندسی همراه با شیشه های رنگین تزیین شده است. این پنجره ها را حاشیه هایی مزین به عناصر برگ و شاخه و نوشته های کوفی در بر گرفته است.

دوره تیموری، عصر به وجود آمدن رسمی بندی و کار بندی هایی از قالب های گچی مقرنس و قطار بندی های گچی ارزشمند است.

به طور کلی، در هنر گچ بری این دوران انواع خطوط کوفی مشجر، مزهر، معقد و مشبک و نیز خط های محقق، نسخ، ثلث، رقاع، تعلیق و نستعلیق و به خصوص از خط معقلی، استفاده فراوان شده است. از آثار فراوان این دوره می توان به مقرنس بندی های گچی ارزشمند سر در مسجد میدان کاشان، قطار بندی های گچی مدرسه خرگرد در خواف و خطوط گچ بری شده در بقعه شیخ احمد جامی در تربت جام را نام برد.

در دوره صفوی، هنر گچ بری وارد روش های خاصی می شود. به طوری که زیباترین مقرنس بندی های گچی با عناصر گوناگون به خصوص مقرنس های طاس و نیم طاس همراه با نقوش گل و گیاه با انواع تیغه های گچی دالبری، زینت بخش کاخ های شاهی شده است.

در این میان می توان به پدیده های ارزشمند مقرنس قطار و کار بندی ها و یزدی بندی های گچی بسیار شگرف کاخ هشت بهشت، سر در بازار قیصریه اصفهان و به خصوص دالبر های تیغه منقوش از ظروف گوناگون همچون تنگ و سبو و مقرنس بندی های طاسه دار گچی در تالارهای شاه نشین و موسیقی کاخ عالی قاپو و نیز خط گچبری ثلث بسیار ارزشمند در صفه درویش مسجد جامع همین شهر را یاد داشت.

عیبها و ناپیوستگى های معمول در جوشکاری

عیبها و ناپیوستگى های معمول در جوشکاری

یکی از مهمترین وظایف بازرس یا تیم کنترل کیفی جوش، ارزیابی حقیقی جوشها به منظور بررسی مناسب بودن آنها در شرایط بهره برداری و در واقع تعیین هر گونه کمبود و نیز نامنظمی در جوش یا قطعه جوشکاری شده که عموما ناپیوستگى نامیده میشود میباشد. در حالیکه یک ناپیوستگى، هر گونه اختلال در ساختار یکنواخت را بیان می کند، یک عیب ناپیوستگى وپژه است که مناسب بودن سازه یا قطعه را زیر سئوال می برد. شکل ناپیوستگى را میتوان به دو گروه کلی خطی و غیر خطی تقسیم نمود. ناپیوستگى هاى خطی طولی به مراتب بیش از پهنا دارند. زمانیکه در جهت عمود بر تنش اعمالى قرار گیرند، یک ناپیوستگى خطی نسبت به غیر خطی شرایط بحرانی تری را ایجاد می کند، چرا که احتمال اشاعه و در نهایت تخریب آن بیشتر خواهدبود.

ناپیوستگیهاى فلز جوش و فلز پایه

. ترکها

بحرانی ترین ناپیوستگى ها، ترکها هستند. شرایط اضافه بار باعث ایجاد ترکها و تمرکز تنش می شود. یک روش گروه بندی ترکها با مشخص کردن آنها به صورت گرم یا سرد است . همچنین ترکها را میتوان توسط جهت آنها نسبت به محور طولی جوش توصیف نمود. ترکهای طولی بعلت تنشهای انقباضی عرضی جوشکاری یا تنشهای سرویس ایجاد می شوند. ترکهای عرضی عموما به علت اثر تنشهای انقباضی طولی جوشکاری روی جوش یا فلز پایه با انعطاف پذیرى کم ایجاد می شوند. انواع مختلف ترک با توصیف دقیق موقعیتهای اجزا مختلف شامل : ترکهای گلویی، ریشه، کناره، چاله جوش، زیر گرده منطقه متاثر از حرارت و فلز پایه هستند.

ترکهای گلویی که از میان گلویی جوش یا کوتاهترین مسیر در سطح مقطع جوش گسترش می یابد، از نوع ترکهای طولی بوده و اغلب در طبقه بندی ترک گرم قراردارند.

ترکهای طولی و عرضی در جوشهای شیاری و گوشه ترکهای ریشه در فلز پایه یا در خود جوش نیز در زمره ترکهای طولی هستند. ترکهای کناره جوش در فلز پایه ایجاد شده و در کناره جوش توسعه ما یابند. ترکهای چاله جوش درنقطه پایانی ردیفهای منفرد جوش در صورت عدم مهارت جوشکار ایجاد می شوند. دسته بعدی ترکها، ترک زیر جوش به علت حضور هیدرورن است

این نوع ترک بجای فلز جوش در ناحیه تحت تاثیر حرارت به موازات خط ذوب واقع هستند.

ذوب و نفوذ ناقص

طبق تعریف، ذوب ناقص یک ناپیوستگى در جوش است که ذوب شدن بین فلز جوش و سطوح ذوب و یا لایه های جوش رخ نداده باشد. بعلت خطی بودن و انتهای نسبتا تیز آن، ذوب ناقص از ناپیوستگى های بارز در جوش است و در وضعیتهای مختلف در منطقه جوش تشکیل می شود. نفوذ ناقص معرف حالتی است که فلز جوش به طور کامل در سراسر ضخامت ورق گسترده نشده باشد. موقعیت این عیب در مجاورت ریشه جوش است . ذوب و نفوذ ناکافی به علت عدم مهارت جوشکار، شکل نامناسب اتصال یا آلودگی اضافی ایجاد می شود.

سرباره های محبوس شده

مناطقی در سطح مقطع یا در سطح جوش هستند که سرباره محافظ حوضچه جوش به طور مکانیکی درون فلز منجمد شده محبوس میشود. این سرباره منجمد شده بخشی از مقطع جوش را نمایش می دهد که فلز جوش بخوبی ذوب نمی شود. این پدیده خود سبب ایجاد بخشى ضعیف در نمونه خواهد شد. در حقیقت سرباره های محبوس شده اغلب در ارتباط با ذوب ناقص هستند.

تخلخل

این نوع ناپیوستگی در خلال انجماد جوش در اثر حبس گاز ایجاد می شود. بنابراین تخلخل را بسادگى میتوان، حفره های گاز درون فلز جوش منجمد شده دانست . به علت طبیعت کروى شکل آنها، تخلخل کمترین خطر را در میان دیگر ناپیوستگی ها داراست ولی در زمانیکه جوش باید تحمل فشارهای بالا را داشته باشد حضور تخلخل خطرناک خواهد بود. منابع مختلفی براى حضور رطوبت یا آلودگى وجود دارد که میتوان الکترود فلز پایه، گاز محافظ یا محیط اطراف را در این میان نام برد، تغییر در تکنیک جوشکاری نیز می تواند سبب ایجاد تخلخل شود.

بریدگی کنار جوش

بریدگی کنار جوش یک ناپیوستگی سطحی است که در فلز پایه مجاور فلز جوش رخ میدهد. در شرایطی عیب را داریم که فلز پایه شسته شده ولی با فلزی پر کننده جبران نمی شود. نتیجه، ایجاد یک شیار خطی با شکلی نسبتا تیز است که در فلز پایه تشکیل می شود. این عیب بعلت سطحی بودن ماهیت آن براى بارگذاری خستگی خطرناک است . بریدگی کنار جوش عموما به علت تکنیک جوشکاری نامناسب ایجاد می گردد، به ویژه اگر سرعت حرکت جوش زیاد باشد. علاوه بر این اگر گرمای جوشکاری بسیار بالا باشد می تواند سبب ذوب شدن بیش از حد فلز پایه گردد.

پرشدن ناقص

این مورد مشابه بریدگی کنار جوش، یک ناپیوستگی سطحی است که به علت کمبود ماده در مقطع عرضی ایجاد میشود. تنها تفاوت در این میان این است که پرشدن ناقص در فلز جوش ولی بریدگی کنار جوش در فلز پایه یافت می شود. به بیان ساده، پرشدن ناقص، زمانی رخ می دهد که فلز پر کننده به اندازه کافی براى پرکردن اتصال جوش در دسترس نباشد. مشابه بریدگی کنار جوش، پرشدن ناقص نیز هم در سطح رویى و هم در ریشه جوش ظاهر می شود. دلیل اولیه پرشدن ناقص، تکنیک غلط جوشکاری است . مثلا سرعت زیاد جوشکاری اجازه پرشدن اتصال و هم سطح شدن آن با فلز را نمی دهد.

سررفتن

نوع دیگر ناپیوستگی سطحی جوش که از تکنیک نامناسب جوشکاری (سرعت جوشکاری خیلی آرام ) ناشی می شود، سررفتن است که در آن، فلز جوش روى فلز پایه مجاورش سر میرود و درکناره جوش، شیارى تیز را ایجاد می نماید. به علاوه اگر مقدار سررفتن به اندازه کافی زیاد باشد می تواند ترکی را که از این تمرکز تنش ایجاد می شود را مخفی نماید.

تحدب بیش از حد

این ناپیوستگی مختص جوشهای گوشه است و طبق تعریف تحدب عبارت از حداکثر فاصله از رویه محدب یک جوش گوشه تا خط واصل بین کناره های جوش است . از نقطه نظر استحکام مقدار تحدب در جوش گوشه ضروری است ولی اگر از حدی بیشتر باشد، به عنوان یک عیب تلقی می شود. این مطلب هم از نقطه نظر اقتصادی (مصرف فلز پرکننده بیشتر) و هم از نظر حضور مناطق تیز اطراف جوش به خصوص در بارگذارى خستگى مطرح می شود. دلیل ایجاد تحدب، آرام بودن سرعت جوشکاری یا تکنیک ناصحیح جوشکاری است .

لکه قوس و پاشش

لکه های قوس در نتیجه شروع قوس عمداً یا تصادفی روی سطح فلز پایه دور از اتصال به وجود میآیند. در اثر این رخداد، منطقه ای متمرکز شده از سطح فلز پایه ذوب شده و سریعاً سرد و شکننده می شود. پاشش همان ذرات فلزی پراکنده ناشی از جریان بالای جوشکاری هستند که در تشکیل جوش نقشی ندارند. از نقطه نظر بحرانی بودن، پاشش ممکن است زیاد مهم تلقی نشود، ولی در هر حال مقادیر زیاد پاشش میتوانند گرماى موضعی زیادی را به سطح فلز مشابه با اثر لکه قوس ایجاد کنند و حتی سبب تشکیل ناحیه تحت تاثیر حرارت شوند.

اعوجاج

خمیدگى یا اعوجاج از مشکلات مهم جوشکاری است که باید برطرف گردد. این مسئله در اثر انقباض که به هنگام کرم و سرد شدن پس از عملیات جوشکاری در فلز پایه و جوش بوجود میآید، شکل می گیرد. براى کنترل اعوجاج باید شرایط لازم براى جوشکاری شامل کنترل قبل، حین و بعد از جوشکاری تامین گردد.

تورق و پارگى سراسری

این ناپیوستگی ویژه مربوط به فلز پایه است . تورق در اثر حضور آلودگى و ناخالصى غیر فلزی موجود درزمان تولید فولاد ایجاد می شود. این ناخالصی ها به طور طبیعی اکسیدی هستند که در زمانیکه فولاد هنوز مذاب است تشکیل شده و در خلال عملیات بعدى نورد کشیده شده و موجب تورق می شوند. نوع دیگر ناپیوستگی مربوط به پارگی سراسری است و زمانی رخ می دهد که در جهت تمام ضخامت در اثر جوشکارى تنشهاى انقباضى بزرگى ایجاد شده باشد. پارگی عموما موازى سطح نورد شده زیر فلز پایه و معمولآ موازى مرز ذوب جوش رخ می دهد. پارگی سراسرى یک ناپیوستگی است که مستقیما به طرز قرار گیرى اتصال مرتبط می شود.

جابجا شدن و ناپیوستگی هاى ابعادى

در اثر سوارکردن و مونتاژ غلط اجزاى مورد جوش در کنار یکدیگر، جابجایى بصورت هم محور نبودن دو سطح قطعه کار در جوشهای لب به لب است که در مواردى با برشکارى رفع می شود، اما در بیشتر مواقع باید جوش را بریده و مجددا عملیات جوشکاری بادقت تکرار شود. ناپیوستگی هاى ابعادى، نقائص شکل یا ابعاد هستند و هم درجوش و هم در سازه جوش شده بروز مى کنند.

آزمایشهای جوش

ارزیابى جوشکار

آزمونى که صلاحیت جوشکار را براى اجراى ضوابط آیین نامه اى تایید می کند، آزمایش تشخیص صلاحیت یا ارزیابى جوشکار و یا آزمون کیفیت اجرا خوانده می شود. این ارزیابى مشخص می کند که ایا جوشکار دانش و مهارت لازم را در بکارگیرى و اعمال دستورالعمل جوشکارى مدود در رابطه با رده بندى کارى خود دارد یاخیر. ارزیابى جوشکار ممکن است با تجهیزات جوشکارى دستى و یا با تجهیزات جوشکارى تمام اتوماتیک انجام شود.

روشهاى آزمایشى که کیفیت یک جوش را تعیین می کند، در سه طبقه بندى بسیار وسیع قرار می گیرد. ۱-آزمایش هاى غیر مخرب، ۲- آزمایشهاى مخرب و ۳- بازرسى عینى .

آزمایشهاى غیر مخرب

هدف از این آزمایشها، بازرسى و تشخیص عیوب مختلف جوش (سطحى وعمیق) و تایید آن می باشد، بدون اینکه قطعه جوش داده شده غیر قابل استفاده شود. اگر آزمایش نشان دهد که محلی از جوش معیوب است می توان از طرفین محل مذکور به اندازه لازم برداشته و با جوش مجدد اتصال کاملی را به دست آورد .

٫ آزمون ذرات مغناطیسى

آزمون ذرات مغناطیسى یکى از آسانترین آزمایشهاى غیر مخرب جوشکارى است . این روش جوش را براى معایبى از قبیل ترکهاى سطحى، ذوب ناقص، تخلخل، بریدگى کنار جوش، نفوذ ناقص ریشه جوش و اختلاط سرباره کنترل می کند. این آزمایش محل ترکهاى داخلى و سطحى بسیار ریز را براى رویت با حشم غیر مسلح آشکار میکند. قطعه مورد آزمایش با استفاده از جریان الکتریکى، یا قراردادن آن در داخل یک سیم پیچ مغناطیسى می گردد. سطح مغناطیسى شده قطعه با لایه نازکى از یک گرد مغناطیسى نظیر اکسید آهن قرمز پوشده می شود و این لایه گرد در صورت وجود یک عیب سطحى یا داخلى در داخل حفره یا ترک مربوطه فرو می رود.

بازرسى با مواد نافذ

بازرسى با مواد نافذ یکى از شیوه هاى غیر مخرب براى محل یابى معایب سطحى می باشد. سطح مورد بازرسى باید ابتدا از لکه هاى روغن، گریس و مواد ناخالص و خارجى تمیز شود. سپس ماده رنگى مورد نظر بر روى سطح پاشیده شده و در داخل ترکها و سایر ناهمواریهاى نفوذ می کند. رنگ اضافى از روى سطح پاک شده و سپس یک ماده فوق العاده فرار حاوى ذرات ریز سفید رنگ بر روى سطح پاشیده می شود. تبخیر مایع فرار باعث برجاى ماندن گرد خشک سفید رنگ بر روى ماده قرمز نفوذ کرده در ترک می گردد و بر اثر عمل مویینگى، ماده قرمز از ترک بیرون کشیده شده و پودر سفید کاملا قرمز می شود.

آزمون فراصوتى

آزمون فراصوتى قادر به تشخیص معایب داخلى بدون نیاز به تخریب قطعه جوش شده می باشد. موج هاى فراصوتى از داخل قطعه مورد آزمایش عبور داده می شوند و با هرگونه تغییر درتراکم داخلى قطعه منعکس می شوند. امواج منعکس شده (پژواک ها) به صورت برجستگى هایى نسبت به خط مبنا، بر روى صفحه نمایش دستگاه ظاهر می شوند. هنگامى که عیب یا ترک داخلى توسط واحد جست و جو پیدا شود تولید ضربان سومی می کند که بین ضربان اول و دوم بر روى صفحه نمایش ثبت می شود. بنابراین مشخص می شود که این عیب بین سطوح بالاو بایین مصالح (در داخل جسم مصالح ) می باشد.

زمایش پرتونگاری

پرتونگاری یکى از روشهاى آزمایش غیر مخرب است که نوع و محل عیوب داخلى و بسیار ریز جوش را نشان میدهد. پرتو رادیویى در ضخامت فلز نفوذ کرده و پس از عبور این ضخامت لکه اى بر روى صفحه فیلم ایجاد می کند. میزان جذب پرتوهاى رادیویى توسط مواد مختلف متفاوت است . نفوذ گل، حفره کازى، ترکها، بریدگى هاى کناره جوش و قسمتهاى نفوذ ناقص جوش تراکم کمترى نسبت به فولاد سالم دارند. بنابراین در حوالى این قسمتها پرتو بیشترى به سطح فیلم می رسد و عیوب فلز جوش، به صورت لکه هاى تاریکى بر روى فیلم ثبت می شوند.

آزمایشهای مخرب

این آزمایشهاى مکانیکى نمونه جوش شده جهت تعیین مقاومت و سایر خواص مکانیکى، نسبتا ارزان قیمت بسیار کاربردى هستند. به همین جهت در سطح وسیعى براى ارزیابى و تایید دستوالعمل جوشکارى و صلاحیت جوشکار به کار می روند.

نتیجه گیرى

ساختمانهاى فولادى بخش قابل توجهى از ساخت و ساز در ایران را تشکیل می دهند و یکی از مهمترین موضوعات در هر ساختمان فولادى بویژه از نقطه نظر مقاومت لرزه اى، کنترل جوشکارى آن میباشد. جوشها در همه بخشها بایستى منطبق بر اطلاعات نقشه بوده و از لحاظ بعد و طول جوش و کنترل کیفیت لازم بررسى گردد. در این خصوص حتى ممکن است در یک ساختمان فولادى کوچک به انجام آزمایشات غیر مخرب (NDT) بر روى جوش نیاز باشد. در استاندارد، ۲۸۰۰، آزمایشات اولتراسونیک و رادیوگرافى براى کنترل اتصالات جوشى قابهاى خمشى ویژه اجبارى شده است که البته بسته به تشخیص مهندس ناظر در سایر حالات نیز انجام میگیرد.

مشخصات فنی عمومی کارهای ساختمانی

نگاهی به مبحث درزها در کف سازی

نگاهی به مبحث «درزها» در کفسازی

1- پیش گفتار

عملکرد پوشش های بتنی تا حد زیادی به عملکرد رضایت بخش درزهای آنها بستگی دارد. طراحی محل درزها که در واقع همراه با پیش بینی محل ترک خوردگی می باشد، نه تنها یک دانش کاربردی بلکه هنر ظریفی می باشد. دال های بتنی در معرض تغییر مکان های دائمی مختلف، از جمله تغییر مکان‌های ناشی از خشک شدن، انقباض و خزش می باشند. چنانچه در دال‌ها درزها به درستی تعبیه و طراحی نشوند نیروهای کششی ناشی از انقباض بتن باعث ترک خوردگی خواهد شد. مبحث ترک خوردگی در دال‌ها آنچنان مهم است که بعضی از معماران و مشتریان ترک های انقباضی را نشانة گسیختگی دال می پندارند. بتن نیز مانند سایر مصالج با تغییر حرارت و رطوبت انبساط و انقباض می یابد. این تغییرات حجمی می توانند باعث ایجاد ترک خوردگی شوند. پیش بینی محل ترک و تعبیة درز در آن نقطه، از تمرکز تنش و ترک خوردگی جلوگیری خواهد نمود. این درزها در واقع نیروهای به وجود آمده ناشی از تغییرات حرارتی و رطوبتی را باز توزیع و محو می نمایند. عدم وجود و یا کم تعداد بودن درزهای کنترلی باعث ایجاد ترک های نامرئی و البته مخرب می گردد.

اگر قرار باشد این درزها کارکرد ویژة خود را حفظ نمایند باید به درستی محل یابی و اجرا شوند. چنانچه اجزای یک مخلوط بتنی به درستی و به نحو یکنواختی با هم مخلوط شوند، حجم آن پس از اختلاط دارای بیشترین مقدار است. پس از این مرحله و همراه با تبخیر آب به علت حرارت محیط و نیز به سطح آمدن آب شرکت نکرده در واکنش، به علت پدیده مویینگی، کاهش حجم بتن آغاز می شود. این کاهش حجم برای رسیدن بتن از حالت اشباع به حالت خشک تقریباً معادل 66/0 به ازای هر 100 فوت می باشد. باید توجه داشت اغلب خود پدیدة انقباض علت اصلی ترک خوردگی نمی باشد بلکه علت اصلی آن، قیود انقباضی و شرایط مقید بودن بتن می باشد. وجود اختلاف ارتفاع در سطح بتن ریزی، جنس سطح بتن ریزی و وجود دیوار و یا دیگر موانع سازه‌ای همگی از عواملی هستند که در تعریف میزان مقید سازی سطح دخالت دارند. به طور کلی هر قیدی که باعث ایجاد تمرکز تنش در حین انقباض بتن شود، محرکی برای ایجاد ترک می باشد مگر آنکه با تعبیة درزهای مناسب از وقوع ترک خوردگی جلوگیری نمود.

2- انقباض ناشی از خشک شدن

همان طور که گفته شد، انقباض ناشی از خشک شدن یکی از عوامل مؤثر بر ترک خوردگی است. برای کاهش این انقباض می توان به موارد زیر توجه کرد:

•         1- کاربرد نسبت آب به سیمان پایین تر

•       2- کاربرد حداقل ذرات ریزدانه در مقایسه با ذرات درشت تر. این مقدار حداقل برای دستیابی به  کاراریی مناسب و خصوصیات ماله خوری بتن تعیین می شود.

•         3- انتخاب دانه های خوب دانه بندی شده و تمیز

•     4- کاربرد افزودنی های کاهندة آب به منظور کاهش نسبت آب به سیمان

•     5- کاربرد بتن با اسلامپ پایین

•         6- تراکم مناسب بتن

•     7-     عمل آوری مناسب و پیوسته بتن بلافاصله پس از پرداخت سطح آن. این عمل ضمن آن که حصول به مقاومت مورد نظر را تسریع می نماید، ترک های انقباضی را نیز کاهش می دهد.

3- انواع درزها

       3-1- درزهای انبساطی یا جداسازی

در واقع این درزها در یک محل مشخص تعبیه می شوند تا دال حین انبساط و یا حرکت، به سازه های مجاورش صدمه نزند. هدف از کاربرد این درزها آن است که امکان حرکت آزادانه و مستقل قائم و افقی بین دال و سازه های مجاور بوجود آید. این سازه های مجاور می توانند دیوارها، ستون ها و پی ها و یا محل های بارگذاری باشند. حرکت و درجة آزادی این المان های سازه ای نسبت به المان های مجاور برروی دال به علت متفاوت بودن شرایط تکیه گاهی متفاوت می باشد. لذا اگر دال به صورت صلب به ستون ها یا دیوارها متصل شود، ترک خوردگی محتمل خواهد بود. درزهای جداسازی ممکن است از نوع درزهای انبساطی باشند. به طور کلی این نوع درزها می توانند مربعی شکل یا دایروی نیز باشند. (مثلاً در اطراف ستون) مزیت شکل دایروی آن است که در آن گوشه هایی که محل تمرکز تنش است، وجود ندارد. باید اذعان نمود که امروزه طراحی های خوب و نگهداری مناسب درزهای ساخت و ساز (اجرایی)، نیاز به طراحی درزهای انبساطی را مگر در اطراف اجزاء ثابت ساختمان از بین برده است. حرکت کف در طی زمان به تدریج درزهای انبساطی را می بندد و در نتیجه امر، ممکن است درزهای انقباضی مجاور باز شوند و درزگیرها و قفل و بست آنها دچار آسیب گردد.

عرض یک درز انبساطی به طور معمول 75/0 اینچ و یا بیشتر است. ابتدا در داخل درز به ارتفاع 75/0 تا 1 اینچ مصالح پرکننده ریخته می شود و بقیه آن با مصالح درزگیر پر می شود. میلگردهای dowel به کار رفته در درزهای انبساطی باید از یک طرف با یک غلاف  (cap) مجهز شوند به نحوی که در انتهای dowel فضای خالی ایجاد شود. این فضای خالی حرکت dowel را حین انبساط دال جذب می‌نماید. ممکن است گاهی اوقات درزهای آزاد کنندة فشار (pressure relief joint) با درزهای انبساطی اشتباه شوند. این درزها کارکردی شبیه به درزهای انبساطی دارند و تنها فرق آنها این است که آنها پس از ساخت اولیه کف و به منظور رها کردن فشار در مقابل سازه های دیگر و به منظور کاهش امکان بالقوه تخریب به وجود می آیند این درزها برای سازه های معمولی توصیه نمی شوند.

        3-2- درزهای ساخت و ساز (اجرایی)

این نوع درزها که به درزهای سرد نیز معروفند(cold soint) برخلاف 2 نوع درز دیگر به منظور تسهیل حرکت بتن و اجازة تغییر مکان آن ساخته نمی شوند بلکه معمولاً در پایان شیفت کاری یا روزکاری بالاجبار ساخته می شوند. البته نوع این درزها ممکن است بعدها به درزهای انقباضی یا درزهای طولی تبدیل شود.

3-3- درزهای کنترلی (انقباضی)

     تذکر: این درزها را "dummy joint" نیز می خوانند. این درزها محل ترک خوردگی ناشی از تغییر طول ابعاد دال بتنی را تنظیم می نماید به نحوی که ترک ها به محل درزها منتقل می‌شوند. این درزها برای کنترل ترکهایی است که از تنش های کششی ـ خمشی به وجود آمده در بتن ناشی می‌شوند. این تنش ها خود ممکن است از عوامل مختلفی چون هیدراتاسیون سیمان، شرایط محیطی و بارهای عبوری استاتیکی و دینامیکی سرچشمه بگیرند. با توجه به آنکه تعداد این درزها زیاد است لذا اجرای آنها عملکرد بتن و کف پوش را به شدت تحت تأثیر قرار می دهد.

بند 2-2-5 در آیین‌نامه ACI 224.3R تصریح می کند که مرسوم است درزهای انقباضی در امتداد ردیف ستون ها اجرا شوند ولی به درزهای اضافی نیز نیاز می باشد. طراحی درزهای کنترلی که درزهای انقباضی نیز خوانده می شود در دال های پوششی و در مکان هایی نظیر پلاژها، پاسیوها، سواره روها و پیاده روها و پارکینگ ها نیازمند توجه به چند موضوع اساسی است. از جمله این موارد انقباض ناشی از خشک شدن در حین عمل آوری اولیه، curling ناشی از اختلاف انقباض در بالا و پایین دال و تغییر مکان های حرارتی دال می باشند. به طور کاملاً تقریبی می توان گفت، بتنی با اسلامپ حدود 8 سانتیمتر به ازای هر 100 فوت طولی به اندازة 6/0 اینچ  انقباض خواهد داشت. ویژگی درزهای کنترلی خوب طراحی شده آن است که ترک ها را دقیقاً به محل درز منتقل کرده و نقطة دیگری برروی دال ترک نخواهد خورد.

به طور کلی ویژگی های یک درز کنترلی (انقباضی) مناسب عبارت است از:

•    1- درزی که به دال اجازة‌ دهد آزادانه منقبض شود.

•    2- اختلاف تغییر مکان عمودی دو طرف درز را محدود نماید.

•   3- توانایی انتقال برش از میان درز را داشته باشد.

•  4- توانایی ساخته شدن مطابق نقشة طراحی شدة قبلی را داشته باشد.

•   5- هزینة آن به صرفه بوده و اجرای آن نیاز به مهارت بالای کارگری نداشته باشد.

•   6- اجازه دهد که بتن ریزی به طور پیوسته انجام شود و زمان زیادی در حالت انتظار برای بتن ریزی پانل های نواری منفرد به هدر نرود.

4- نکات مربوط به طراحی درزهای انقباضی و فواصل درزها

1. 1- بنا بر توصیة ACI (انجمن بتن آمریکا) و ACPA (انجمن پوشش های بتنی آمریکا) حداکثر فواصل درزها بین 24 برابر تا 36 برابر ضخامت دال می باشد. ACI تصریح می کنند این عدد برای بتن های با اسلامپ بالا (چنانچه حداکثر اندازة‌ دانه ها کمتر از 20 میلیمتر (ً 4/3) باشد) 24 برابر بوده ولی با کاهش اسلامپ بتن می توان فواصل درزها را تا 36 برابر ضخامت دال افزایش داد.

2. حداکثر فواصل درزها به عدد 15 فوت محدود می شوند.

3. پانل های تشکیل دهندة درزها باید حتی الامکان مربعی بوده و حداکثر نسبت طول به عرض آنها بنابر توصیة ACPA از 25/1 و بنابر توصیة ACI از 5/1 برابر، تجاوز نکند.

4. بهتر است زاویة تقاطع درزها ْ90 باشد. باید از طراحی درزها با زاویة تقاطع کمتر از ْ60 جداً پرهیز نمود.

5. عمق برش های زده شده در دا برای ایجاد درزهای انقباضی در جهت عرضی باید 4/1 ضخامت دال و در جهت طولی 3/1 ضخامت دال باشد. این عمق نباید کمتر از یک اینچ باشد.

6. درزهای کم عرض‌تر اما با تعداد بیشتر نسبت به درزهای عریض‌تر اما با تعداد کمتر برتری دارند.

7. در مورد پیاده روها فواصل این درزها معمولاً بین 5 تا 6 فوت می باشد. در مورد سواره روها، پاسیوها، پارکینگ ها به 15 فوت افزایش می یابد.

8. زمانی که از بتن مسلح در کف های پوششی استفاده می شود. لازم است فقط نیمی از المان های تسلیح از محل درزها عبور نمایند. (این امر به ایجاد یک صفحة ضعیف در محل یاد شده و تبدیل آن به درز کمک می کند)

5- تعیین فواصل درزها بر مبنای توصیه fhwa (انجمن بزرگ راههای آمریکا)

        5-1- عوامل مؤثر بر تعیین درزها (مطابق نظر fhwa)

تعیین فواصل درزها به عوامل بسیاری بستگی دارد که می توان به موارد زیر اشاره کرد.

•  هزینه های اولیه

•    نوع دال (مسلح یا غیرمسلح)

•     مکانیسم انتقال بار

•     شرایط محلی

هر طراحی باید موارد زیر را در نظر داشته باشد.

•   1- اثرات حرکات طولی دال بر مادة درزگیر و عملکرد ابزار انتقال بار

•   2- حداکثر طولی از دال که در آن ترک های انقباضی ایجاد نمی شود.

•   3- میزان ترک خوردگی که در یک پوشش بتنی مسلح قابل تحمل است. میزان تغییر طول دال در وهلة ‌اول تابع فاصلة‌ بین درزها و تغیرات حرارتی است.

  5-2- طراحی فاصله درز مطابق توصیه fhwa

خواص انبساطی دانه های به کار رفته در بتن و اصطکاک بستر و دال بر تغییر طول دال مؤثرند تغیر طول دال را می توان با فرمول زیر تقریب زد.

 تغییر طول مورد نیاز (اینچ)
 ضریب اصطکاک بستر (56/0 برای بسترهای تثبیت شده و 8/0 برای بسترهای دانه ای)
 طول دال (اینچ)
 ضریب انبساط حرارتی (جدول 2)
 حداکثر نوسان حرارتی (معمولاً از کم کردن دمای بتن در زمان بتن ریزی از درجة حرارت متوسط روزانة محل در ماه ژانویه (دی‌ماه) بدست می آید.)
 ضریب انقباض بتن (جدول 1)
در پروژه های مرمت و بازسازی به علت حذف پدیدة انقباض این ضریب حذف می شود.

	جدول 1 ـ ضرایب انقباض بتن
	مقادیر ضریب انقباض
مقاومت غیرمستقیم (psi)	ضریب انقباض
(یا کمتر) 300 ,/tr>	0.0008
400	0.0006
500	0.00045
600	0.00030
700	0.00020

	جدول 2ـ ضرایب انبساط حرارتی
	(10-6/ ْF) ضرایب انبساط حرارتی برای سنگدانه
کوارتز	6.6
ماسه سنگ	6.5
شن	6
گرانیت	5.3
بازالت	4.8
سنگ آهک	3.8

اگرچه برای فواصل بین درزها مقدار حداکثر 15 فوت توصیه می شود ولی عوامل دیگری چون شرایط آب و هوایی و سختی بستر و ضخامت پوشش براین مقدار حداکثر فاصله که فراتر از آن باعث ایجاد ترک خوردگی در بتن می شود، تأثیر دارند. رابطه ای منطقی بین نسبت طول دال (L) به شعاع سختی نسبی و ترک خوردگی وجود دارد. شعاع سختی نسبی کمیتی است که توسط وسترگارد برای یافتن ارتباط بین سختی فونداسیون و سختی خمشی دال ارائه گردید:

(in) = شعاع سختی نسبی E = مدول الاستیستة‌ بتن h = ضخامت کف
= ضریب پوآسون کف پوش k = ضریب عکس العمل خاک

با افزایش نسبت از 5 ترک های عرضی به شدت افزایش خواهد یافت لذا با محدود کردن به مقدار حداکثر فاصله درزها به دست می آید. این فاصله با افزایش ضخامت افزایش می یابد ولی با سخت تر شدن شرایط تکیه گاهی کاهش می یابد.

6- خواص ماده درزگیر

  6-1- توصیه ACI

مبحث 5-2-4-4 از ACI 302.1R در مورد درزگیری تصریح می کند که درزگیری برای تأمین اهداف زیر انجام می شود:

• 1- مانع نفوذ آب به داخل بتن شود. این آب در فصول سرد یخ بسته و مشکلاتی پدید می آورد. همچنین باعث خوردگی فولاد می شود.

•   2- بهبود عملکرد درز

•   3- تسریع و تسهیل در تمیز کردن درز

ACI 302.1R توصیه می کنند که درزها در کف پوش های صنعتی که در معرض ترافیک چرخ های سنگین قرار دارند با مصالحی نظیر اپوکسی پر شوند. این مصالح باید تکیه گاه مناسبی برای درز بوده و در مقابل سایش مقاومت خوبی داشته باشند. لازم است مصالح پرکننده دارای سختی حداقل shore A 50 داشته باشند و کشش طولی آنها حداقل 6% باشد. پرکردن درزها بین 3 تا 6 ماه پس از ساخت درز انجام می شود. درزهای الاستیک پیش ساخته (performed elastic) در مواقعی به کار می روند که درز در معرض ترافیک چرخ های سخت و کوچک قرار نداشته باشد.

6-2- شکل درز و خواص درزگیر بنا به توصیه FHWA

§         1- هدف از کاربرد درزگیر جلوگیری از نفوذ آب و مصالح غیرقابل تراکم به داخل درز می باشد. اگر چه نتوان ورود آب را به طور کامل از بین برد، لاکم لازم است مقدار آن به حداقل برسد. نفوذ آب باعث تخریب درز می گردد. مصالح غیرقابل تراکم نیز از نزدیک شدن لبة درزها در حین انبساط دال جلوگیری کرده و به تخریب درز می انجامد.

§2- خواص مادة درزگیر، تأثیر بسزائی بر عملکرد درز خواهد شد. مواد درزگیر درجة بالا نظیر سیلیکون و درزگیرهای فشاری پیش ساخته برای درزگیری همة انواع درزها توصیه می شوند. از آنجا که این مصالح گرانتر هستند، طول عمر مفید بیشتری دارند.

§3- در مواردی که از سیلیکون به عنوان درزگیر استفاده می شود. یک ضریب شکل 1:2 توصیه می شود. حداکثر ضریب شکل نباید از نسبت 1:1 تجاوز نماید. برای نتایج بهتر، عرض حداقل درزگیر باید ً4/1 تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح پوشش نهایی باشد به نحوی که سطح درز در معرض سایش ترافیک عبوری قرار نگیرد. لازم است در زیر ماده درزگیر و در کف درز از یک میلة تکیه گاهی استفاده شود تا ضریب شکل مناسب برای درزگیر حاصل گردد و در عین حال مادة درزگیر به کف درز نچسبد. این میله می تواند از جنس فوم پلی اورتان و دارای قطر تقریبی 25 درصد بزرگتر از عرض درز باشد.

§4- وقتی از درزگیرهای فشاری پیش ساخته استفاده می شود، درز را باید به نحوی طراحی نمود که درزگیر همیشه دارای کرنشی معادل 20تا 50 درصد باشد. سطح این مادة درزگیر لازم است 125/0 اینچ تا 375/0 اینچ پایین تر از سطح روکش نهایی باشد تا از ترافیک عبوری در امان باشد.

7- طراحی عرض درز بر مبنای توصیه SPEC

7-1- طراحی درزهای حرکتی در دال ها

§         1- ضریب جذب (تغییر طول) : میزان حرکتی است که مادة درزگیر الاستومریک بدون آسیب زدن به مادة پوش دهنده تحمل می کند و معمولاً بر حسب درصدی از عرض درز و یا یک کسر بیان می شود.

§         2- ضریب انبساط حرارتی خطی: مصالحی نظیر فولاد، شیشه و آجر و بتن دارای ضرایب انبساط حرارتی کوچک هستند در حالتی ضریب انبساط آلومینیوم حدود 2 برابر آنهاست. بعضی از مصالح مثل چوب و سنگ در جهات مختلف دارای ضرایب مختلفی هستند. تذکر: در موقع محاسبة انبساط باید تغییر حرارت خود جسم و نه محیط اطراف بررسی شود. به طور مثال ممکن است دمای محیط در کویت در تابستان cْ 50 گزارش شود درحالیکه مثلاً دمای بتن به cْ 75 رسیده باشد.

  7-2- محاسبه عرض ترک کل تغییر طول= L × B × Tr + کل تغییر طول= عرض ترک

	جدول 3- ضرایب انبساط حرارتی
مصالح	ضریب انبساط حرارتی
آجر رسی	5.0
بتن	11.7
فولاد سازه ای	12.1
شیشه	9.1
صفحات اکریلیک	90 - 70

8- انتقال بار از میان درز

8-1- قفل و بست دانه ها

قفل و بست دانه ها از اصطکاک برشی در وجوه نامنظم ترک شکل گرفته در محل برش زده شده تأمین می گردد. آب و هوا و سختی دانه ها بر بازدهی انتقال بار مؤثرند. با کاربرد دانه های سخت تر. بزرگ، با دوام و گوشه دار می توان این بازدهی را افزایش داد. بسترهای تثبیت شده نیز می تواند بازدهی انتقال بار افزایش دهند. با این حال با افزایش عرض ترک اعمال و بارهای دینامیکی قفل و بست دانه ها کاهش می یابد. لذا توصیه می شود که حساب کردن روی قفل و بست دانه ها در مواردی صورت پذیرد که ترافیک عبوری سبک باشد. برای استفاده از قفل و بست عرض ترک باید به 0.04 اینچ محدود شود، دانه های خرد شده و نیز دانه بندی درست بهتر می تواند بار را منتقل نماید. (ACI 302.1R)

 8-2- dowel bars

توصیه می شود قطر حداقل dowel bar ها ، D/3 باشد که D ضخامت پوشش می باشد. با این حال، قطر dowel نباید کمتر از اینچ باشد. همچنین توصیه می شود که dowelهای با طول َ18 در فواصل َ12 به کار روند. این dowel ها باید در نصف عمق دال قرار گیرند. عملکرد dowelها، ترکیبی از عملکرد برشی و خمشی خواهد بود. Dowel ها باید موازی یکدیگر و موازی طول دال کار گذاشته شوند. برای آنکه dowelها  بتنواند، آزادانه حرکت افقی داشته باشد، در حداقل یک طرف درز نباید به بتن بچسبد و لازم است در داخل غلاف (cap) قرار گیرد. تنها باید از dowel های مسطح استفاده نمود. برای جلوگیری از چسبیدن dowel می توان آنها را چرب نمود یا روکش کرد.     (ACI 302.1R) علت این مسأله را این گونه بیان می‌کند که 2 دال بتوانند مستقل از هم حرکت کنند و تنش های کمتری ایجاد شود. تنها یک پوشش روغنی نازک برای این منظور کافی است زیرا پوشش ضخیم تر باعث ایجاد حفرات در اطراف dowel می شود.

9- روشهای ساخت درزها

9-1- روشهای ساخت درزها

سه روش عمده برای ساخت درزها عبارتند از:

• 1- قرار دادن (control – joint products) در داخل بتن در حین زمان بتن ریزی

• 2- استفاده از شیارزن دستی در بتن تازه ریخته

•  3- برش بتن پس از گیرش ابتدایی

از مزایای کاربرد (C.j.P) در طی بتن ریزی آن است که همزمان با انقباض بتن درزها به وجود آمده و به کار می‌افتد. از مشکلات استفاده از (C.j.P) اجرای آن است زیرا صاف نگه داشتن لبة آنها و قرارگیری مناسب آنها نیاز به مهارت ویژه ای دارد. از مزایای ایجاد درزها در بتن تازه ریخته شده، آن است که به محض آنکه نیروهای انقباضی به وجود می آیند این درزها نیز به کار می افتند ولی اجرای آنها دشوار می باشد. کارگران باید دقت کافی به خرج دهند که عمق شیار حداقل 25/0 ضخامت لایه باشد. اما اگر از روش برش بتن (که گیرش اولیه یافته است) استفاده شود می توان در طرح درزبندی دقت مناسبی اعمال کرد و لایه را تا عمق مورد نظر برش داد. در این روش باید زمان برش را به دقت تنظیم نمود چون در صورت تأخیر ممکن است، ترک خوردگی هرچند نامرئی در بتن آغاز شود. بر مبنای توصیة ACI زمان برش زدن به 3 عامل بستگی دارد:

• 1- قبل از آنکه بتن سرد شود.

•  2- به محص آنکه سطح بتن به آن اندازه سفت شود که تحت اثر پره ها آسیب نبیند.

• 3- قبل از آنکه ترک های تصادفی و انقباضی در بتن ظاهر شود.

        9-2- انواع روشهای برش

• 1- early entry cut dry cut بین 1 تا 4 ساعت پس از پرداخت سطح انجام می شود. عمق آنها از saw-cuting کمتر است ولی حداقل 1 اینچ می باشد.

2- Saw – cuting بین 4 تا 12 ساعت پس از پرداخت سطح بتن انجام می شود.

 9-3- نکات مربوط به برش زدن بتن

در مورد برش زدن دالهای بتنی توجه به نکات زیر الزامی است:

 §1- برش درزهای انقباضی و طولی شامل یک عملیات 2 مرحله ای است. در مرحلة اول در محل از پیش تعیین شده، ترک ایجاد خواهد شد. عمق آن باید کافی بوده و با پره ای به عرض 125/0 اینچ برش زده شود. برش مرحلة‌ دوم ضریب شکل مورد نیاز برای مادة درزگیر را تأمین می نماید. این مرحله را می توان هر زمانی قبل از درزگیری انجام داد. توصیه می شود در فواصل زمانی منظم قطر پره اندازه گیری شود.

 §2- تعیین زمان انجام برش اولیه چه در مورد درزهای عرضی و چه درزهای طولی در جلوگیری از وقوع ترک های انقباضی غیرقابل کنترل بسیار تعیین کننده است. زمان آغاز عملیات زمانی است که از یک طرف بتن به اندازه کافی سخت شده باشد که بتواند وزن ابزار برش را تحمل نماید و هم اینکه از Ravelling در طی عملیات برش جلوگیری نماید.

 §3-  تمام درزها را باید در طی 12 ساعت پس از بتن ریزی برش داد. برش بتن ساخته شده برروی بستر قدیمی باید زودتر انجام شود. این مسأله در شرایط هوای گرم بحرانی تر می باشد. عملیات برش پس از آغاز باید به صورت پیوسته ادامه یابد و تنها در صورت آغاز Ravelling متوقف شود.      

 §4- برای درزهای انقباضی عرضی، برش اولیه D/3 توصیه می شود (به خصوص اگر ضخامت دال بیشتر از ً10 باشد). تحت هیچ شرایطی نباید عمق کف کمتر از D/4 باشد. درزهای انقباضی عرضی باید در مرحله اولیه به طور متوالی برش داده شوند. ابعاد درزها به جنس و خواص مصالح درزگیر و تغییر طول بتن ستگی دارد.

 §5- برای درزهای طولی، یک برش اولیه حداقل به عمق D/3 لازم است. حداکثر عمق برش باید مقداری باشد که به آرماتورها و میل مهارها صدمه ای نرسد. لازم است برش نهایی حداقل عرض 375/0 اینچ و عمق یک اینچ داشته باشد.

 §6- درسالهای اخیر از اره های موتور الکتریکی یا بنزینی مجهز به قطعات سایندة نشکن و یا تیغه های مته الماسی برای برش استفاده شده است. تیغه مته الماسی سطح را چنان به سرعت برش می دهد که مانع از آسیب دیدن و ترک خوردن آن توسط عمل برش می شود.

 § 7- پرة شیاز زن معمولاً V شکل بوده و از جنس فلز به طول ً6 و عرض ً3 تا ً4 ساخته می شوند. شکل V شکل آنها به این خاطر است که از پوسته شدن بتن در محل فشار پره و سوراخ کردن جلوگیری شود.

 § 8- به منظور مؤثر کردن عملکرد درزهای انقباضی توصیه می شود که عمق آنها حداقل 75/0 اینچ و در حالت ایده‌آل یک اینچ باشد.

 §9- درزهای ساخت شده با روش برش زدن باید یکنواخت بوده و لبه های آن صاف و تیز باشد.

 §10- در این روش برای خنک کردن پره ها لازم است از جریان مداوم آب به اندازة تقریبی 5/2 گالون در دقیقه استفاده شود.

  §11- چنانچه در دال بتنی از شبکه سیمی استفاده شده باشد باید آنها را در مکان های درزهای انقباضی قطع کرد. البته این شبکه مانع از ترک خوردگی نمی شود ولی ترک ها را به هم نزدیک می سازد.