آنچه باید در ساختن خانه ها بدانیم

مقاومت هر سازه در برابر زلزله به دو عامل اساسی بستگی دارد: یکی نوع ساخت سازه و به کارگیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و دیگری بزرگی و قدرت زلزله در سالهای اخیر از طریق رسانه های گروهی هر چند وقت یک بار خبری در مورد روش های ابداعی مهندسان سازه برای مقاوم سازی ساختمان ها یا ساخت سازه های مقاوم در برابر زلزله شنیده می شود؛ شیوه هایی مثل قرار دادن ساختمان روی بلوک های لغزشی، حفر کانال های بسیار بزرگ در اطراف فونداسیون ها (پی ها)، معلق کردن ساختمان از زنجیر(!)، آویزان کردن پاندول های بزرگ از سقف و.... نکته قابل تامل در مورد این راهکارها، تقریبا غیر عملی بودن آنها با توجه به وضعیت ساخت وساز در کشوری مثل ایران آنهم در مقیاس وسیع است. البته نه تنها در ایران بلکه در اکثر کشورها این کار تا حدود زیادی نشدنی است و اگر هم قابلیت اجرایی داشته باشند بسیار هزینه بر بوده، برای تمام ساختمان ها قابلیت اجرایی ندارند. در کنار این روش ها، کارهایی مثل استفاده از جدا سازها، میرا کننده ها و جذب کننده های انرژی (قرار دادن فنرهای پلاستیکی ویژه یک یا چند لایه در پی ساختمان) برای کاهش خسارات و تلفات، عملی تر به نظر می رسد.

با توجه به توضیحات فوق، در حال حاضر بهترین راه حل یافتن شیوه هایی برای بهبود روند ساختمان سازی کنونی است. یعنی با تغییراتی چند در روش های اجرایی و صد البته با انجام کارها بر اساس ضوابط و آئین نامه ها از ابتدا تا اتمام کار اجرایی پروژه ها، می توان به نتایج بسیار بهتری دست یافت.
مقاومت هر سازه در برابر زلزله به دو عامل اساسی بستگی دارد: یکی نوع ساخت سازه و به کارگیری اصول و قوانین مهندسی در طراحی و اجرای آن و دیگری بزرگی و قدرت زلزله.

نوع، کمیت و کیفیت مصالح
از این دیدگاه ساختمان ها به طور کلی به چهار دسته ساختمان های فولادی، بتنی، ساختمان های با مصالح بنایی (آجری) و ساختمان های چوبی تقسیم می شوند. با توجه به کاربرد بیشتر و به روز بودن ساخت سازه های بتنی و فولادی در عصر حاضر، قوانین موجود در زمینه ساخت این دو نوع سازه را بیشتر مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. سازه های بتنی و فولادی اگر براساس اصول مهندسی و ضوابط و آئین نامه های اجرایی موجود ساخته شوند، تفاوت آنچنانی از نظر مقاومتی با هم ندارند. با یادآوری این نکته که، فولاد در برابر حرارت و مواد شیمیایی نسبت به بتن مقاومت کمتری دارد (آتش سوزی و ذوب شدن، زنگ زدگی، پوسیدگی و...). در زلزله هر چه اعضای سازه شکل پذیرتر و انعطاف پذیرتر باشند، خسارات مالی و جانی وارده کمتر خواهدبود. برای این کار بهتر است از فولاد کم کربن، جوش پذیر و دارای شکل پذیری بالا استفاده شود. البته صرفا فولادی بودن یک سازه تضمینی بر مقاومت آن در برابر زمین لرزه نیست. به عنوان مثال برج 20 طبقه
Pinot Suarez که یک برج فولادی بود در زلزله سال 1985 مکزیکوسیتی، کاملا فرو ریخت. بنابراین مقاومت بالای سازه های فولادی مستلزم اجرای اتصالات و جوش ها و سایر مولفه های اجرایی آنها، به طور کاملا علمی و فنی و بر اساس آئین نامه های ملی و بین المللی موجود است.

باد بندها

در ساختمان های فولادی، بادبندها بعد از تیر و ستون و در موقع زلزله و باد حتی می توان گفت بیش از آنها دارای اهمیتند و عامل بسیار مهمی برای مقاومت در برابر زلزله و بارهای جانبی دیگرهستند. انواع باد بندهای هم مرکز و خارج از مرکز، به اشکال مختلف vو v معکوس و ضربدری (X) مورد استفاده قرار می گیرند. بادبندهای X برای مقابله با باد کاربردی ترند تا در برابر زلزله و در برابر بارهای متناوب از شکل پذیری کمتری برخوردارند، زیرا که در این نوع بادبندها در هنگام وارد شدن نیروهای جانبی، همواره یک عضو مورب آن در کشش و دیگری در فشار است و این باعث شکست آنی یا اصطلاحا شکست ترد می شود . طراحی و اجرای بادبندها باید با نهایت دقت و بر اساس اصول و قوانین مهندسی خصوصا در مورد محل قرارگیری خود بادبندها، نوع و اندازه پروفیل مصرفی، مقدار و نوع و طول جوش ها، نوع درز جوش و... صورت گیرد.

تیر و ستون های بتنی

بتن مسلح بتنی است که در آن برای مقاومت و شکل پذیری بیشتر در قدیم از مواد و الیافی طبیعی مثل موی اسب، بز و در عصر حاضر از فولاد (اکثرا میلگرد یا سیم های ضخیم و...) یا از الیاف مصنوعی استفاده می شود. در اجرای این نوع اعضا رعایت نکات زیر الزامی است:
بکار بردن میزان آرماتور در حد مورد نیاز طبق نقشه نه بیشتر و نه کمتر، فاصله گذاری مناسب بین آرماتورها، عدم استفاده از میلگردها و مسلح کننده های زنگ زده و آغشته با گرد و خاک یا هر ماده دیگر، برس کشیدن آرماتورها قبل از بتن ریزی و تمیز کردن آنها، استفاده از بتن با عیار (مثلا بتن با عیار 350 یعنی بتنی که در هر متر مکعب آن که در حدود 4/2 تن وزن دارد میزان سیمان مصرفی 350 کیلوگرم است) سیمان خواسته شده طبق نقشه اجرایی، رعایت زمانبندی بتن ریزی، استفاده از سیمان با تیپ بندی متناسب با شرایط محیطی محل احداث سازه و نیز متناسب بامقاومت خواسته شده، استفاده از سنگدانه ها (شن و ماسه )با دانه بندی مناسب و درصد اختلاط صحیح و نهایتا استفاده از آب مناسب بتن ریزی. زیرا هر آبی که املاح آن از حد طبیعی بیشتر یا کمتر باشد برای بتن ریزی مناسب نیست و بتن ساخته شده با آن مقاومت مطلوب را نخواهد داشت. بهترین آب برای ساخت بتن، آب آشامیدنی و قابل شرب است.

یک بتن ایده آل
بتن مصالحی است متشکل از سنگدانه (شن وماسه حدودا 70 درصد) و مابقی آب و سیمان است. بتن بعد از 28 روز به حدود 90 درصد از مقاومت نهایی خود
می رسد و هر آن به مقاومت آن افزوده می شود تا به مقاومت کامل خود برسد.
برای دستیابی به یک بتن ایده آل باید نسبت آب به سیمان مناسب بوده، دانه بندی استاندارد و مقاومت و سختی کافی سنگدانه ها (شن وماسه) و مخلوط کردن آنها با نسبت های تعیین شده نیز باید بر اساس
دستور العمل های موجود باشد. استفاده از نوع سیمان (تیپ 1،۲، ۳، 4،۵، ضد سولفات) متناسب با شرایط محیطی و مقاومت مورد نیاز مهمترین عامل در کیفیت بتن است، متراکم کردن کامل و هواگیری بتن در هنگام بتن ریزی به کمک لرزاندن بتن در مدت زمان معین برای خروج آب و حباب اضافی بتن و جلوگیری از تخلل (حفره حفره شدن) بتن و در نتیجه کاهش مقاومت آن بعد از گیرش بتن نتیجه ای بی نقص را به همراه خواهد داشت.

شکل هندسی نقشه ساختمان
یک سازه مقاوم در برابر زلزله دارای نقشه ساده، متقارن وبدون کشیدگی در سطح(پلان) و ارتفاع (نما و مقاطع عرضی) است؛ چنین سازه ای دارای توزیع مقاومت یکنواخت و پیوسته بوده، در برابر زلزله
مقاوم تر است. هرچه نقشه یک ساختمان ساده تر باشد، باعث قدرت بیشتر مهندسان در درک رفتار لرزه ای سازه از یک طرف و از جهت دیگرکسب اطلاعات بیشتری از رفتار دینامیکی (حرکتی) اتصالات آن می شود. بهترین شکل پلان به صورت مربع یا اشکال منظم هندسی نزدیک به آن (مثلا مستطیلی) است. نقشه های دایره ای هم مناسبند. نقشه هایی که شمای کلی آنها بصورت (L - صلیبی - U - H -T) هستند، نامناسب بوده، محاسبات این سازه ها که دارای نقشه های کشیده هستند، پیچیده تر از دیگر ساختمان هاست ..و حتما باید از درز زلزله استفاده شود

مقدمه :

در روز اول کارورزی با محیط دفتر آشنا شدیم . سپس پس از گرفتن کروکی زمین ، کم کم شروع به ترسیم پلان مسکونی نمودیم . پس از کشیدن نقشه بطور دستی و مشخص نمودن قسمت ها و فضاهای مختلف ، تغییراتی در نقشه دادیم و به نحوی رفع اشکال نموده و شروع به ترسیم اصلی نمودیم . و نقشه را توسط AUTO CAD رسم کردیم.

پس از ترسیم کلیه قسمت های مورد نیاز ، یعنی پلان ، پلان فونداسیون ، نمادها و برش و ... قسمت اولیه کار به پایان رسید . سپس شروع به ترسیم پلان مسکونی دیگر نمودیم و مطابق نقشه گذشته ، کلیه کارهای این نقشه را نیز به اتمام رساندیم .

از روز دهم کم کم مشغول کار در محیط کارگاه شدیم یعنی همان زمین مورد نظر برای اجرای ساختمان .

پس از بازدید از زمین و مطابقت دادن با کروکی کارهای مورد نیاز را شروع کردیم که به شرح زیر می باشد .

آشنایی با محل کارورزى:

دفتر فنى پارسه خرمدره در تاریخ 1377 تأسیس شده . این دفتر واقع در شهرستان خرمدره جزء سهامی خاص می باشد . دفتر فنی پارسه خرمدره متعلق به جناب آقاى مهندس سعید مهدیان دارای مدرک لیسانس عمران می باشد . و کارهای فنی و پروژه های زیادی را اجرا و به اتمام رسانده اند از جمله فعالیتهای این دفتر : به اتمام رساندن پروژه های سبز کشت ، به اتمام رساندن پروژه کارخانه مینو ، به اتمام رساندن پروژه های مسکونی و ... می باشد .

بازدید زمین و آماده سازى

قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدید شده ووضعیت و فاصله آن نسبت به خیابان ها و جاده های اطراف مورد بازرسی قرار گیرد و همچنین باید محل چاه های فاضلاب و چاه آب های 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 چاه هابا بتن یا شفته پر شود . و سپس نسبت به ریشه کنی ( کندن ریشه های نباتی که ممکن است در زمین روئیده باشد ) آن محل اقدام شود و خاک های اضافی به بیرون حمل گردد . و بالاخره باید شکل هندسی زمین و زوایای آن کاملاً معلوم شده و با نقشه ساختمان مطابقت داده شود .

پیاده کردن نقشه

یعنی انتقال نقشه ساختمان از روی کاغذ به روی زمین با ابعاد اصلی ( یک به یک ) بطوریکه محل دقیق پی ها و ستون ها و دیوارها و عرض پله ها و ... روی زمین بخوبی مشخص باشد باید سعی شود حتماً در موقع پیاده کردن نقشه از نقشه پی کنی استفاده شود . برای پیاده کردن نقشه در پلان های معمولی و کوچک از متر و ریسمان بنایی استفاده گردد .

پس از داشتن یک امتداد ساختمان می توان به کمک متر و ریسمان و کمک گرفتن از رابطه فیثاغورث امتداد دیگر را بدست آورد و بدین ترتیب کل زمین را مشخص نماییم .

X 4 متر

3 متر

5 متر

Y

بعد از اتمام کار پیاده کردن نقشه و قبل از اقدام به گود برداری یا پی کنی حتماً باید اندازه های پیاده شده را کنترل نماییم تا حتی المقدور از وقوع اشتباهات احتمالی جلوگیری کنیم .

خاکبرداری

اصولاً پی کنی به 2 دلیل انجام می شود :

الف ) دسترسی به زمین بکر : با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستون ها به زمین منتقل می شود ، در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد .

ب) برای محافظت پایه ساختمان : در این مورد حتی در بهترین زمین ها نیز باید حداقل پی هایی به عمق 40 تا 50 سانتیمتر حفر کنیم .

ابعاد پی

عرض و طول و عمق پی ها کاملاً به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان بستگی دارند .

پس از تکمیل برداشت خاک و تکمیل شدن ابعاد پی ها و شناژها ، اقدام به بتن ریزی در کف پی به ارتفاع 10cm می نماییم . به این بتن اصطلاحاً بتن مگر می گویند . بتن مگر به ما کمک می کند که سطحی صاف داشته باشیم و اینکه بتن اصلی ما با خاک مخلوط نشود .

عمق پی های نواری

در زمین های خوب حداقل عمق پی های نواری در حدود 50cm می باشد و اگر در این عمق به زمین بکر نرسیده باشیم باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داد و یا از روش های دیگر مثل شمع کوبی استفاده نمود .

عرض پی ها

معمولاً عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن ساخته می شود . زیرا اولاً همیشه فشار وارده و سطح تحت فشار با هم نسبت معکوس دارند ، در ثانی فرض بر این است که بار وارده بوسیله دیوار یا ستون به پی ، با زاویه 45 درجه منتقل می گردد . بدین جهت عرض پی از عرض دیوار بزرگتر می باشد .

لایه های پی نواری

لایه های پی سازی در پی های نواری به ترتیب از پایین به بالا عبارتند از

1- شفته ریزی

پی های نواری در ساختمان های آجری دو یا سه طبقه معمولاً با شفته پر می شوند . شفته مخلوطی است از خاک مناسب و آهک شکفته و آب .

خاک مناسب

خاک مناسب برای شفته خاکی است که قطر دانه های تشکیل دهنده آن از لحاظ بزرگی و کوچکی متفاوت بوده بطوریکه دانه های ریز تر ، فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر نموده و در نتیجه جسم متراکم و توپری بدست می آید .

آهک

جسمی است سفید رنگ از پختن سنگ آهک یا کربنات کلسیم به فرمول coco₃ در حرارت 800 تا 1400 درجه سانتی گراد بدست می آید . به سنگ آهکی پخته می گویند که تمام coco_{3 به} cao و co₂ تبدیل گشته و co₂ به صورت گاز از محیط خارج شده باشد .

آهک شکفته

آهک زنده cao میل ترکیب شدیدی با آب دارد و در اثر مجاورت با آب تبدیل به آهک شکفته گشته و آهک مرده و یا آهک آبدیده می گردد .

شدت حرارت به قدری است که مقداری از آب مصرفی را بخار می کند و مقداری از سنگ آهک که کاملاً پخته شده باشد را به آهک زنده تبدیل می نماید. شدت حرارت به قدری است که مقداری از آب مصرفی را بخار می کند و مقداری از سنگ آهک که کاملاً پخته شده باشد را به آهک زنده تبدیل

می نماید .

آب

تقریباً هر نوع آبی را می توان در شفته بکار برد فقط باید توجه نمود از مصرف آب هایی که آلوده به مواد شیمیایی هستند خودداری نمود . در هفته سوم پس از قالب بندی پی ها اقدام به آماده سازی آرماتورهای پی نمودیم و سپس پس از بستن آرماتورهای فنداسیون و گذاشتن صفحه ستون ، پی آماده ریختن بتن می گردد .

در همین حین در محیط دفتر اقدام به ترسیم نقشه های دیگر کرده و همینطور در مورد طراحی مشاوراتی داشتیم و در همین حین اقدام به برشکاری و آماده سازی ستون ها و تیرها نمودیم .

در نقشه های اجرایی ساختمان مذکور اختلاف سطحی نسبت به کف اصلی ما داشت که ما برای حل این اختلاف اقدام به کرسی چینی نموده و این اختلاف سطح را با مصالح سنگی پر کردیم پس از قالب بندی پی ها و سپس آرماتور بندی داخل شناژها اقدام به بتن ریزی می نماییم و مدتی پس از بتن ریزی از این بتن ریخته شده مواظبت می کنیم و دائم آبپاشی می نماییم تا به مقاومت نهایی خود برسد . پس از این مرحله که پی به اتمام رسید اقدام به بلند کردن ستون هایی که قبلاً آماده شده اند می نماییم و پس از جوشکاری و فیکس کاری ، تیرها را نیز در جای خود فیکس می کنیم .

*تحقیق درباره خاکبرداری*

خاکبرداری به 2 روش انجام می شود : یکی خاکبرداری سطحی و دیگری خاکبرداری عمیق .

خاکبرداری سطحی بیشتر به منظور حفظ تعادل ساختمانهای ( بلند ) انجام می شود که در این روش ، حداقل 40 تا 50 سانتیمتر از خاکهای دستی روی سح زمین را بر می دارند .

اما خاکبرداری عمیق با توجه به خواست کارفرما در احداث زیرزمین برای بنا صورت می پذیرد .

وقتی عملیات خاکبرداری انجام می شود محل تماس بل لودر با خاک . دست خورده می شود که برای تراکم این خاک ، از غلطک محلی استفاده می‌شود که البته بهتر است قبل از آن ، از آب استفاده شود .

ـ جهت تعیین مقدار آب قبل از کوبش خاک ، بدین طریق عمل می کنیم : با داشتن سطح زمین و ضخامت 15 تا20 سانتیمتر خاک ، حجم خاک را بدست می آوریم . بعد با وزن مخصوص خاک ، وزن خاک را بدست آورده ، 20 درصد این وزن را‌ آب می زنیم .( غلطک 10 تا 15 سانتیمتر متراکم می کند .)

ـ خاکبرداری در عمق به دلایل زیر انجام می شود :

1) به عمق رفتن باعث رسیدن به مقاومت بهتر و بیشتر می شود .

2) سربار باعث افزایش ظرفیت باربری است .

3) طول گیرداری بیشتر ، باعث واژگونی کمتر می شود .

4) قرار گرفتن پی رد عمق باعث می شود که تحت تأثیر یخبندان تخریب نشود .

5) از فضای معماری زیر رمین هم استفاده می شود و..

ـ در خاکبرداری عمیق باید مواظب ریزش خاک بود .

چنانچه خاک بسیار ریزشی باشد و ساختمان همسایه هم وجود داشته باشد ، حدود یک تا 5/1 متری از دیوار همسایه خاکبرداری باید شود و خاک باقیمانده را بصورت شیارشیاری یعنی یک در میان خالی می کنیم . هر قسمت را که خالی می کنیم ، مهار می زنیم و بعد خاکهای بعدی را بر می داریم ومهار می زنیم .

البته یک در میان یا چند در میان بودن خاکبرداری : بستگی به نوع خاک و تشخیص مهندس مربوطه دارد .

در خاکبرداری عمیق ، برای مهار کردن ترانشه های خاکی ، یا از سپرهای مشبک و یا غیر مشبک استفاده می شود یا به تنهایی از المانهای افی و مایل

استفاده می توان کرد .

اگر از المانهای افقی و مایل استفاده شود این المانها می تواند چوبی یا فلزی ( پروفیل ) باشد .

در المانهای چوبی برای گیردار کردن المانهای افقی و مایل از گچ استفاده می شود و در المانهای فلزی ، از جوش می توان استفاده کرد .

ـ در خاکبرداری نقطة شروع مهم است . این نقطه بهتر است از جایی شروع شود که سرباری وجود نداشته باشد . ضمن اینکه در موقع خاکبرداری در شروع کار ، جهت بیل نباید به سمت منزل همسایه باشد .

« در تصویر فوق نمونه ای از خاکبرداری نشان داده شده است . ضمن اینکه عملیات پی ریزی و اجرای ستونها نیز دیده می شود . درتصویر فوق ، از مهار ترانشه ها و نیز مهار دیوار همسایه بدلیل ریزشی نبودن خاک . اثری دیده نمی شود که البته بهتر است در جهت اطمینان دیوار همسایه و خاک اطراف ، مهار شود .»

« در تصویر بالا ، مهار دیوار همسایه فقط با استفاده از المانهای عمودی چوبی و بوسیله گچ کاری انجام شده است . البته مهار کامل با استفاده از المانهای مایل که به المانهای افقی و عمودی تکیه می کند ، صورت می پذیرد .»

« پی ریزی »

پی انواع مختلفی دارد که از آن جمله است پی گسترده و پی نواری .

برای پی های گسترده فقط باید 30 تا40 سانتیمتر از کل خاک را باید برداشت ولی در پی های نواری 30 تا 40 سانتیمتر از محل پی نواری را فقط کمی می کنیم و سعی می کنیم که ازخاک اطراف به عنوان قالب پی استفاده کنیم . اما گاهی اوقات به قالب نواری احتیاج است .

قالب بندی در پی ریزی بخاطر شکل دادن بتن و عدم اختلاط بتن با مصالح مجاور و جلوگیری از فرار آب بتن پی ( ایزوله کردن پی ) انجام می شود .

قالب های مورد استفاده عبارتند از : قالبهای چوبی ، فلزی ، قالب با مصالح بنایی و استفاده از جدارة خاکی پیرامون پی کنی .