مقدمه

ساختمان سازی مانند بسیاری از صنایع متداول در جهان دارای قوانین و مقررات خاص خود می باشد که عدم رعایت این قوانین و مقررات باعث تقلیل استحکام و خسارات جبران ناپذیر در حین انجام کار و پس از انجام کار خواهد شد. هدف ساختمان سازی انسان محوری است.

لذا یادگیری و کار آموزی آن برای دانشجویان این رشته زیر نظر مهندسین و متخصصان این فن طبق آیین نامه هایی که حاصل سالها تلاش و تجربه و مطالعه دانشمندان و مهندسین این رشته می باشد، بسیار مهم می نماید. در خصوص ارائه گزارش جامع و مطلوب از کارآموزی و مفید واقع شدن آن، کار در کارگاه ساختمان را بصورت خلاصه از ابتدا مورد بررسی قرار می دهم.

بررسی و مقایسه تئوریهای دانشگاهی و عملیات اجرایی در کارگاه:

«شما اصلاً به تئوریهایی که در کلاسهای دانشگاه فراگرفته اید کاری نداشته باشید.»

در بدو ورود به کارگاه ساختمانی این جمله به گوش می رسد و تقریباً همه دانشجویانی که برای اولین بار به کارگاه ساختمانی قدم می گذارند با جملاتی که این مضمون را دارند آشنا هستند. بسیار جای تاسف و نگرانی است که ما در دو مرحله از زندگی یعنی فراگیری و بکارگیری، شکافی عمیق تصور کرده که هیچ پلی ارتباط بین آن دو را میسر نمی سازد.

چه بسا اگر مهندسین و مسئولین کارگاهها در اجرا به مطالب فرا گرفته در تئوریات نظری داشتند و از آنها کمک می گرفتند و وسواسهای آن زمان خود را حفظ می‌کردند کارها بسیار عالی تر انجام می گرفت و ساختمانهایی بسیار مطمئن تر بنا می شد بطوریکه دغدغه خاطر چندانی در زلزله های عادی وجود نداشت. حال آنکه نگاهها بیشتر متوجه صرفه اقتصادی بوده تا موارد دیگر. بطوریکه حتی در کارهای دولتی نیز این پارامتر از اهمیت فاحشی نسبت به دیگر پارامترها از قبیل ایمنی، آسایش، توسعه آینده، زیبایی و… برخوردار می باشد.

مورد دیگری که نظر من را به خود جلب کرد و باعث تاسف من شد تاثیرپذیری برخی از مهندسان و صاحبنظران کارگاه از بناها و استاد کارهای جزء بود. بطوریکه این آقایان حتی به خود زحمت فکر کردن به عواقب آن کار را نمی دادند، حال تجزیه و تحلیل آن پیشکش.

عکس العمل نادرست کارگاهیان در مورد نظرات دانشجویان فیزیکی از نقصهای کارگاه می باشد، هرچند خود آنان نیز بعداً آن نظریات را کاملاً تصدیق می کنند اما در عمل به کار نمی برند.

مراحل طراحی ساختمان:

فاز 1: (مرحله اول) A- مطالعات B- ارائه طرح فیزیکی مقدماتی

فاز 2: تهیه نقشه های اجرایی و گزارشات محاسبات فنی

فاز 3: اجرا طرحها و نقشه ها

فاز 1:

الف- مطالعات: قبل از احداث هر ساختمانی بسته به نوع کاربری (خاص مثل فرودگاهها، بنادر، ترمینالها، راه آهن و… یا عام مثل مسکونی، آموزشی، اداری، تجاری، بهداشتی درمانی و…) باید مطالعاتی در مورد آن انجام دهیم. مثلاً محل قرار گرفتن زمین، مقاومت زمین (آزمایش خاک محل)، برای احداث سازه چگونگی تابش آفتاب در محل احداث سازه، بررسی شرایط جوی (باد، باران، رطوبت، گرما، سرما، برف و…) استفاده از بهترین مصالح با در نظر گرفتن موقعیت های مطالعه شده.

ب- ارائه طرح فیزیکی مقدماتی: که بر طبق آن کاربری سازه را مشخص می کنید، مثلاً دانشگاه می سازیم که در آن به کلاس و آزمایشگاه برویم، ساختمان تجاری بنا می‌کنیم که محل خرید و فروش کالاهای مختلف می باشد و…

فاز 2: تهیه نقشه های اجرایی و گزارشات محاسبات فنی

بعد از طی مراحل فوق باید برای اجرای سازه نقشه هایی تهیه کنیم که این نقشه ها عبارتند از: نقشه های دیتایل، پلان طبقات، اگر سازه بتنی باشد: چگونگی قرار گرفتن میلگردها، نوع میلگردی که در ساختمان باید استفاده شود، چگونگی اجرای راه پله ها، شیب بندی سقف پارکینگ، زیر زمین و… حتی در نقشه های جدید برای شهرداری باید طرح نما و چک لیست زلزله نیز ارائه شود و در سازه های فولادی نیز همین مسائل باید مد نظر باشد.

به علاوه اینکه در نقشه های جدید سازه های فولادی، نوع تیر آهن و نبشی ها، پلیت‌ها (PLATES) نیز نمایش داده می شود و نیز باید تمام محاسبات فنی آن، از نظر مقاومت سازه، مقاومت بنا در مقابل زلزله و… در دفترچه های محاسباتی ثبت شود.

فاز3: اجرا

پس از طی مراحل فوق الذکر سازه را طبق نقشه های اجرایی، اجرا می کنیم. متاسفانه بدلیل آشنا نبودن عوامل اجرایی با جزئیات نقشه ها و نکات ایمنی که در محاسبات لحاظ شده است به ندرت اجرا صد در صد مطابق نقشه ها است.

حرفه هایی که برای ساخت یک سازه در ارتباط با یکدیگر هستند:

نقشه بردار، شهرسازی، شهرداری، نقشه کشی، معماری، عمران، محاسب، محیط زیست ژئوتکنیک (زمین شناسی)، تاسیسات (مکانیک، الکترونیک، لوله کش، کانال کش و…)

کلیاتی در مورد ساختمانهای فلزی:

منظور از ساختن ساختمانهای فلزی، ساختمانهایی است که ستونها و تیرهای اصلی آن از پروفیل های مختلف فلزی و بار سقفها، دیوارها و جدا کننده ها (پارتیشن ها) بوسیله تیرها اصلی به ستون منتقل شده و بوسیله ستونها به زمین منتقل می گردد. در ایران معمولاً ستونها از تیرآهنهای Iدوبل و یا بال پهن تکی می باشد و همچنین برای اتصالات از نبشی- تسمه و… و برای زیر ستونها از صفحه فولادی استفاده می شود و معمولاً دو قطعه را بوسیله جوش به همدیگر متصل می نمایند. سقف این نوع ساختمانها ممکن است تیرآهن و طاق خبری باشد و یا از انواع سقفهای دیگر مثل تیرچه بلوک باشد.

برای پارتیشن ها می توان مانن ساختمانهای بتنی از انواع آجر و یا قطعات گچی و یا چوب و یا سفالهای تیغه ای استفاده نمود. در هر حال جدا کننده ها می باید از مصالح سبک انتخاب شوند.

در برخی از کشورها برخلاف مملکت ما برای اتصال قطعات از جوش استفاده نمی‌کنند بلکه بیشتر از پرچ و یا پیچ و مهره استفاده می نمایند و برای ستونها نیز بجای تیر آهن از نبشی یا ناودانی استفاده می کنند.

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

1- اجرای این نوع ساختمانها خیلی سریع پیشرفت می نمایند، در صورتیکه برای ساختن ساختمانهای بتنی یا آجری زمان بیشتری لازم است.

2- ستونها و قطعات باربر ساختمانهای فلزی فضای کمتری را اشغال می نمایند و این خود باعث بوجود آمدن سطح مفید زیادتر در ساختمانهای فلزی می گردد، در صورتیکه برای ساختمانهای بتنی مرتفع ناچار به ساخت ستونها و دیوارهای قطور می‌باشیم.

3- ساخت قطعات ساختمانهای فلزی در خارج از محوطه کارگاه ممکن بوده و این خود از لحاظ دقت کار و کیفیت بهتر قطعات و همچنین از لحاظ اقتصادی به صرفه می باشد.

4- ساختن ساختمانهای فلزی کمتر تابع آب و هوا و شرایط جوی است، در صورتیکه در مورد ساختمانهای بتنی شرایط فرق می کند.

5- امکان تقویت ساختمان بعد از اتمام کار و بالاخره نزدیک بودن فرضیات با عمل در ساختمانهای فلزی از مزایای آن می باشد، زیرا بعضی از فرضیات که در ساختمانهای بتنی می کنیم به سختی با عمل همراه می شود، از جمله همگن بودن بتن و فولاد و مساوی بودن تنش و کرنش این دو ماده که عملاً این دو ماده همگن نیستند. ولی در ساختمانهای فلزی چون از یک ماده استفاده می کنیم، فرضیات به عمل نزدیکتر است.

همه مواردفوق از مزایای ساختمانهای فلزی است ولی در عوض این نوع ساختمانها در مقابل آتش سوزی بسیار ضعیف بوده و با کوچکترین حریقی که در کنار ستونها ایجاد شود فوری فولاد گداخته شده و در مقابل بار وارده واکنش نشان داده و به سرعت ممانهای موجود در قطعات افزایش یافته و ساختمان خراب می شود.

به همین علت است که در بعضی کشورها سازندگان ساختمانهای فلزی مجبور هستندکه برای ساختمانها پله های بتنی قرار دهند تا در موقع آتش سوزی ساکنان ساختمان بتوانند خود را نجات دهند.

ساختمانهای فلزی در مقابل عوامل جوی و خورندگی بسیار ضعیف بوده و به همین علت دارای عمر کوتاهتری می باشند و بالاخره به علت نازکی دیوارها ساختمان فلزی در مقابل حرارت و صوت عایق نیست.

ساختمانهای بتنی:

منظور از ساختمانهای بتنی ساختمانهایی هستند که کلیه اجزا اصلی آن (ستونهای اصلی، پی ها و تیرها) از بتن و میلگرد ساخته شده باشد. سقف اینگونه ساختمانها با انواع مختلف دالهای بتنی پیش ساخته، دالهای بتنی ریخته شده در محل تیرچه بلوک و یا دالهای مرکب (کامپوزیت) ساخته می شوند.

مزایا و معایب ساختمانهای بتنی

ساختمانهای بتنی به علل زیر مورد توجه مهندسین و شهرسازان قرار گرفته و روز به روز شاهد توسعه آن هستیم:

1- ماده اصلی بتن که شن و ماسه می باشد تقریباً در تمام طول نقاط کره زمین به حد وفور یافت می شود. بنابراین روی این اصل امکان ساختن سازه های بتنی را میسر می سازد.

2- ساختمانهای بتنی در مقابل عوامل جوی از ساختمانهای فلزی مقاومتر بوده و در نتیجه نسبت به ساختمانهای فلزی دارای عمر مفید طولانی تری می باشند.

3- در برابر آتش سوزی مقاوم هستند.

4- به علت شکل پذیری بتن که می تواند به هر شکلی که قالب آن تهیه می شود، ساخته شود. ساختن ستون و پل به اشکال مختلف را میسر می سازد، به همین علت مهندسین معمار به این نوع ساختمانها توجه بیشتری می نمایند.

معایب این نوع سازه ها علاوه بر مواردی که در محاسن سازه های فلزی گفته شد اینست که در این سازه‌ها بعلت وزن سنگین کل سازه، نیروی زلزله روی آن تاثیر بیشتری می گذارد. اصولاً هرچه وزن سازه بیشتر باشد، تاثیر نیروهای وارده روی آن بیشتر است.

مراحل اولیه ساخت یک ساختمان

1- بازدید از زمین:

قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدید شده و وضعیت و فاصله آن نسبت به خیابانها و جاده های اطراف مورد بازرسی قرار گیرد و همچنین پستی و بلندی زمین با توجه به نقشه ساختمان مورد بازدید قرار گرفته، در صورتیکه ساختمان بزرگ باشد پستی و بلندی و سایر عوارض زمین می باید بوسیله مهندسین نقشه بردار تعیین گردد و همچنین باید چاههای فاضلاب و چاه آبهای قدیمی و مسیر قنات های قدیمی که ممکن است در هر زمینی موجود باشد تعیین شده و محل آن نسبت به پی سازی مشخص گردد و در صورت لزوم می باید این چاهها با بتن و یا شفته پر شود و محل احداث ساختمان نسبت به زمین تعیین شده و نسبت به ریشه کنی گیاهان در آن محل اقدام گردد و خاکهای اضافی به بیرون حمل گردد و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملاً معلوم شده و با نقشه ساختمان مطابقت داده شود.

2- پیاده کردن نقشه:

پس از بازدید از محل و پاکیزه کردن محل اولین قدم در ساخت ساختمان پیاده کردن نقشه می باشد. منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشه ساختمان از روی کاغذ بر روی زمین با مقیاس 1:1 بطوریکه محل دقیق پی ها، ستونها و دیوارها و عرض پی ها روی زمین به خوبی مشخص باشد و همزمان با ریشه کنی و بازدید از محل باید قسمتهای مختلف نقشه ساختمان به خصوص نقشه پی کنی به خوبی مورد بررسی قرار گیرد و بعداًاقوام به پیاده کردن نقشه گردد.

جهت پیاده کردن ساختمانهای مهم معمولاً از دوربینهای نقشه برداری (تئودولیت) استفاده می گردد و برای پیاده کردن نقشه ساختمانهای معمولی و کوچک از مته و ریسمان استفاده می گردد.

رُپر

با توجه به اینکه هر نقطه از ساختمان نسبت به سطح زمین دارای ارتفاع معینی می‌باشد که باید در طول مدت اجرا در همه زمان قابل کنترل باشد. برای جلوگیری از اشتباه قطعه بتنی با ابعاد دلخواه در نقطه ای دورتر از محل ساختمان می سازند بطوریکه در موقع گود برداری و یا پی کنی به آن آسیب نرسد و در طول مدت ساختمان تمام ارتفاعات را با آن می سنجند. به این قطعه بتنی اصطلاحاً رپر می گویند.

گودبرداری

پس از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری می نمایند. گودبرداری برای آن قسمت از ساختمان انجام می شود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی ساختمان ساخته می شود، مانند موتورخانه ها، انباری ها، پارکینگ ها و غیره در گودبرداری چنانچه محل گودبرداری بزرگ نباشد از وسایل معمولی مانند بیل و کلنگ و فرقون استفاده می گردد. برای اینکار تا عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل امکان پذیر باشد، خاک را به بیرون پرتاب می کنند و عمل گودبرداری را انجام می‌دهند. و بعد از آن پله ای ایجاد نموده و خاک حاصله را روی پله ریخته و از روی پله دوباره به خارج پرتاب می کنند.

برای گودبرداریهای بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ صرفه اقتصادی و زمانی ندارد و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لودر و بیل مکانیکی استفاده شود. در این روش برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل آن به خارج کارگاه معمولاً از سطح شیبدار استفاده می کنند، بدین طریق که در ضمن گودبرداری سطح شیبداری در کنارگودبرداری عبور کامیون ایجاد می گردد که بعد از اتمام کار این قسمت توسط کارگر برداشته می شود.

حال این سوالی است که تا چه عمقی باید گودبرداری را انجام داد؟

ظاهراً حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می باشد که می باید محل پی های متمرکز و نواری را با دست خاگبرداری نمود. ولی بهتر است که گودبرداری را تا سطح زیر پی ها ادامه بدهیم، زیرا در اینصورت اولاً برای قالب بندی پی‌ها آزادی عمل بیشتری داریم، در نتیجه پی ها تمیزتر و درست تر خواهد بود و در نتیجه می توانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخاله های ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پی ها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد، زیرا معمولاً در موقع گودبرداری کار با ماشین صورت می گیرد ولی برای خارج کردن نخاله ها و خاک حاصل از چاه فاضلاب از محیط کارگاره می باید از وسائل دستی استفاده کنیم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین است.

شیب دیواره‌های محل گودبرداری

از آنجا که خاکهای موجود بدلیل ارزش ماسه ای که دارند تحت زوایای مختلفی بطور عادی ریزش می کنند، این زاویه باید در کارها در نظر گرفته شود. برای جلوگیری از ریزش دیواره های محل گودبرداری به داخل گود، معمولاً دیواره اطراف باید دارای شیب ملایم که با خط عمود زاویه ای به اندازه «» می سازد باشد که اندازه این زاویه بستگی به نوع خاک محل گودبرداری دارد. هر قدر خاک محل سست‌تر و ریزشی تر باشد، اندازه زاویه بزرگتر خواهد شد.

اصول و مقررات ساختمان سازی

مقدمه

ساختمان سازی مانند بسیاری از صنایع متداول در جهان دارای قوانین و مقررات خاص خود می باشد که عدم رعایت این قوانین و مقررات باعث تقلیل استحکام و خسارات جبران ناپذیر در حین انجام کار و پس از انجام کار خواهد شد. هدف ساختمان سازی انسان محوری است.

لذا یادگیری و کار آموزی آن برای دانشجویان این رشته زیر نظر مهندسین و متخصصان این فن طبق آیین نامه هایی که حاصل سالها تلاش و تجربه و مطالعه دانشمندان و مهندسین این رشته می باشد، بسیار مهم می نماید. در خصوص ارائه گزارش جامع و مطلوب از کارآموزی و مفید واقع شدن آن، کار در کارگاه ساختمان را بصورت خلاصه از ابتدا مورد بررسی قرار می دهم.

بررسی و مقایسه تئوریهای دانشگاهی و عملیات اجرایی در کارگاه:

«شما اصلاً به تئوریهایی که در کلاسهای دانشگاه فراگرفته اید کاری نداشته باشید.»

در بدو ورود به کارگاه ساختمانی این جمله به گوش می رسد و تقریباً همه دانشجویانی که برای اولین بار به کارگاه ساختمانی قدم می گذارند با جملاتی که این مضمون را دارند آشنا هستند. بسیار جای تاسف و نگرانی است که ما در دو مرحله از زندگی یعنی فراگیری و بکارگیری، شکافی عمیق تصور کرده که هیچ پلی ارتباط بین آن دو را میسر نمی سازد.

چه بسا اگر مهندسین و مسئولین کارگاهها در اجرا به مطالب فرا گرفته در تئوریات نظری داشتند و از آنها کمک می گرفتند و وسواسهای آن زمان خود را حفظ می‌کردند کارها بسیار عالی تر انجام می گرفت و ساختمانهایی بسیار مطمئن تر بنا می شد بطوریکه دغدغه خاطر چندانی در زلزله های عادی وجود نداشت. حال آنکه نگاهها بیشتر متوجه صرفه اقتصادی بوده تا موارد دیگر. بطوریکه حتی در کارهای دولتی نیز این پارامتر از اهمیت فاحشی نسبت به دیگر پارامترها از قبیل ایمنی، آسایش، توسعه آینده، زیبایی و… برخوردار می باشد.

مورد دیگری که نظر من را به خود جلب کرد و باعث تاسف من شد تاثیرپذیری برخی از مهندسان و صاحبنظران کارگاه از بناها و استاد کارهای جزء بود. بطوریکه این آقایان حتی به خود زحمت فکر کردن به عواقب آن کار را نمی دادند، حال تجزیه و تحلیل آن پیشکش.

عکس العمل نادرست کارگاهیان در مورد نظرات دانشجویان فیزیکی از نقصهای کارگاه می باشد، هرچند خود آنان نیز بعداً آن نظریات را کاملاً تصدیق می کنند اما در عمل به کار نمی برند.

مراحل طراحی ساختمان:

فاز 1: (مرحله اول) A- مطالعات B- ارائه طرح فیزیکی مقدماتی

فاز 2: تهیه نقشه های اجرایی و گزارشات محاسبات فنی

فاز 3: اجرا طرحها و نقشه ها

فاز 1:

الف- مطالعات:

قبل از احداث هر ساختمانی بسته به نوع کاربری (خاص مثل فرودگاهها، بنادر، ترمینالها، راه آهن و… یا عام مثل مسکونی، آموزشی، اداری، تجاری، بهداشتی درمانی و…) باید مطالعاتی در مورد آن انجام دهیم. مثلاً محل قرار گرفتن زمین، مقاومت زمین (آزمایش خاک محل)، برای احداث سازه چگونگی تابش آفتاب در محل احداث سازه، بررسی شرایط جوی (باد، باران، رطوبت، گرما، سرما، برف و…) استفاده از بهترین مصالح با در نظر گرفتن موقعیت های مطالعه شده.

ب- ارائه طرح فیزیکی مقدماتی:

که بر طبق آن کاربری سازه را مشخص می کنید، مثلاً دانشگاه می سازیم که در آن به کلاس و آزمایشگاه برویم، ساختمان تجاری بنا می‌کنیم که محل خرید و فروش کالاهای مختلف می باشد و…

فاز 2: تهیه نقشه های اجرایی و گزارشات محاسبات فنی

بعد از طی مراحل فوق باید برای اجرای سازه نقشه هایی تهیه کنیم که این نقشه ها عبارتند از: نقشه های دیتایل، پلان طبقات، اگر سازه بتنی باشد: چگونگی قرار گرفتن میلگردها، نوع میلگردی که در ساختمان باید استفاده شود، چگونگی اجرای راه پله ها، شیب بندی سقف پارکینگ، زیر زمین و… حتی در نقشه های جدید برای شهرداری باید طرح نما و چک لیست زلزله نیز ارائه شود و در سازه های فولادی نیز همین مسائل باید مد نظر باشد.

به علاوه اینکه در نقشه های جدید سازه های فولادی، نوع تیر آهن و نبشی ها، پلیت‌ها (PLATES) نیز نمایش داده می شود و نیز باید تمام محاسبات فنی آن، از نظر مقاومت سازه، مقاومت بنا در مقابل زلزله و… در دفترچه های محاسباتی ثبت شود.

فاز3: اجرا

پس از طی مراحل فوق الذکر سازه را طبق نقشه های اجرایی، اجرا می کنیم. متاسفانه بدلیل آشنا نبودن عوامل اجرایی با جزئیات نقشه ها و نکات ایمنی که در محاسبات لحاظ شده است به ندرت اجرا صد در صد مطابق نقشه ها است.

حرفه هایی که برای ساخت یک سازه در ارتباط با یکدیگر هستند:

نقشه بردار، شهرسازی، شهرداری، نقشه کشی، معماری، عمران، محاسب، محیط زیست ژئوتکنیک (زمین شناسی)، تاسیسات (مکانیک، الکترونیک، لوله کش، کانال کش و…)