مراحل مختلف ساختن یک ساختمان

بازدید زمین و ریشه کنی

قبل از شروع هر نوع عملیات ساختمانی باید زمین محل ساختمان بازدید شده و وضعیت و فاصله آن نسبت به خیابانها و جاده‌های 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 می‌باید بوسیله مهندسین نقشه بردار تعیین گردد و همچنین باید محل چاه‌های فاضل آب و چاه آب‌های قدیمی و مسیر قنات‌های قدیمی که ممکن است در هر زمینی موجود باشد تعیین شده و محل آن نسبت به پی سازی مشخص گردد و در صورت لزوم می‌باید این چاه‌ها با بتون و یا شفته پر شود و محل احداث ساختمان نسبت به زمین تعیین شده و نسبت به ریشه کنی (کنون ریشه‌های نباتی که ممکن است در زمین روئیده باشد) آن محل اقدام شود 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.

پیاده کردن نقشه

پس از بازدید محل و ریشه کنی اولین قدم در ساختن یک ساختمان پیاده کردن نقشه می‌باشد. منظور از پیاده کردن نقشه یعنی انتقال نقشة ساختمان از روی کاغذ بروی زمین بابعاد اصلی (یک به یک). بطوریکه محل دقیق پی‌ها و ستونها و دیوارها و زیرزمین‌ها و عرض پی‌ها روی زمین بخوبی مشخص باشد. و همزمان با ریشه کنی و بازدید محل باید قسمتهای مختلف نقشة ساختمان مخصوصاً نقشة پی کنی کاملاً مورد مطالعه قرار گرفته بطوری که در هیچ قسمت نقطة ابهامی باقی نماند. و بعداً اقدام به پیاده کردن نقشه بشود.

باید سعی شود حتماً در موقع پیاده کردن نقشه از نقشة پی کنی استفاده گردد. برای پیاده کردن نقشة ساختمانهای مهم معمولاً از دوربین‌های نقشه برداری استفاده می‌شود. ولی برای پیاده کردن نقشة ساختمان‌های معمولی و کوچک از متروریسمان بنائی که به آن ریسمان کار هم می‌گویند استفاده می‌گردد. برای پیاده کردن نقشه با متروریسمان کار ابتدا باید محل کلی ساختمان را روی زمین مشخص نموده و بعد با کشیدن ریسمان در یکی از امتدادهای تعیین شده و ریختن گچ یکی از خطوط اصلی ساختمان را تعیین می‌نمائیم.

برای اینکه مطمئن بشویم زوایای بدست آمدة اطاقها قائمه می‌باشد باید دو قطر هر اطاق را اندازه بگیریم. چنانچه مساوی بودند آن اطاق گوینا می‌باشد. به این کار اصطلاحاً چپ و راست می‌گویند. البته چنانچه در این مرحله اطاقها در حدود 3 الی 4 سانتی متر ناگوینا باشد اشکالی ندارد زیرا با توجه به اینکه پی ها همیشه قدری پهن تر از دیوارهای روی آن می‌باشند لذا در موقع چیدن دیوار می‌توان ناگوینائیها را برطرف نمود بطور کلی باید همیشه توجه داشت که پیاده کردن نقشه یکی از حساس ترین و مهم ترین قسمت اجرا یک طرح بوده و کوچکترین اشتباه در آن موجب خسارتهای فراوان می‌شود.

رپر

با توجه به اینکه هر نقطه از ساختمان نسبت به سطح زمین دارای ارتفاع معینی می‌باشد که باید در طول مدت اجرا در هر زمان قابل کنترل باشد. برای جلوگیری از اشتباه قطعه با ابعاد دلخواه (مثلاً 40 40 با ارتفاع 20 سانتی متر) در نقطه‌ای دورتر از محل ساختمان می‌سازند بطوریکه در موقع گودبرداری و یا پی کنی با آن آسیب نرسد و در طول مدت ساختمان تمام ارتفاعات را با آن می‌سنجد به این قطعه بتنی اصطلاحاً رپر می‌گویند.

در بعضی ساختمانهای کوچکتر روی اولین قسمتی که ساخته می‌شود (مانند اولین ستون) علامتی می‌گذارند و بقیه ارتفاعات را نسبت به آن می‌سنجند.

گودبرداری

بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گودبرداری می‌نمایند. گودبرداری برای آن قسمت از ساختمان انجام می‌شود که در طبقات پایین تر از کف طبیعی زمین ساخته می‌شود، مانند موتورخانه‌ها و انبارها و پارکینگ‌ها و غیره. در موقع گودبرداری چنانچه محل گودبرداری نباشد از وسائل معمولی مانند بیل و کلنگ و فرقون (چرخ دستی) استفاده می‌‌گردد.

برای این کار تا عمق معینی که عمل پرتاب خاک با بیل به بالا امکان پذیر است (مثلاً 2 متر) عمل گودبرداری را ادامه می‌دهند و بعد از آن پله‌ای ایجاد نموده و خاک حاصله از عمق پایین‌تر از پله را روی پله ایجاد مثلاً ریخته و از روی پله دوباره به خارج منتقل می‌نمایند.

برای گودبرداریهای بزرگتر استفاده از بیل و کلنگ مقرون به صرفه نبوده و بهتر است از وسایل مکانیکی مانند لو در و غیره استفاده شود. در اینگونه موارد برای خارج کردن خاک از محل گودبرداری و حمل ان به خارج کارگاه معمولاً از سطح شیب دار استفاده می‌گردد. بدین طریق که در ضمن گودبرداری سطح شیبداری در کنار گودبرداری عبور کامیون و غیره ایجاد می‌گردد که بعد از اتمام کار، این قسمت وسیله کارگر برداشته می‌شود.

تا چه عمقی گودبرداری را ادامه می‌دهیم

ظاهراً حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می‌باشد. بعلاوه چند سانتی متر بیشتر برای فرش کف و عبور لوله‌ها (در حدود 20 سانتی متر که 6 سانتی متر برای فرش کف و 14 سانتی متر برای عبور لوله می‌باشد) که در این صورت می‌یابد محل پی‌های نقطه‌ای یا پی‌های نواری و شناژها را با دست خاک برداری نمود.

ولی بهتر است که گودبرداری را تا زیر سطح پی‌ها ادامه بدهیم، زیرا در این صورت اولاً برای قالب بندی پی‌ها آزادی عمل بیشتری داریم. در نتیجه‌ پی‌های ما تمیزتر و درست تر خواهد بود. و در ثانی می‌توانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخاله‌های ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پی‌ها بریزیم که این مطلب از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه می‌باشد، زیرا معمولاً در موقع گودبرداری کار با ماشین صورت می‌گیرد در صورتیکه برای خارج نمودن نخاله‌ها و خاک حاصل از چاه فاضل آب از محیط کارگاه می‌باید از وسایل دستی استفاده نمائیم که این امر مستلزم هزینه بیشتری نسبت به کار با ماشین می‌باشد.

البته در مورد پی‌های نواری این کار عملی نیست زیرا معمولاً پی سازی در پی‌های نواری باشفته آهک می‌باشد که بدون قالب بندی بوده و شفته در محل پی های حفر شده ریخته می‌شود در این صورت ناچار هستیم در ساختمان‌هایی که با پی نواری ساخته می‌شود اگر به گودبرداری نیاز داشتیم گودبرداری را تا روی پی ادامه دهیم.

شیب دیواره‌های محل گودبرداری (اندازه زاویه a)

برای جلوگیری از ریزش دیواره‌های محل گودبرداری به داخل گود، معمولاً دیواره اطراف باید دارای شیب ملایم مانند شکل زیر باشد که با خط عمود زاویه‌ای به اندازه a می‌سازد اندازه این زاویه بستگی به نوع خاک محل گودبرداری دارد.

هر قدر خاک محل سست‌تر و ریزشی‌تر باشد اندازه زاویه a بزرگتر خواهد شد. جدول زیر اندازه زاویه a را برای خاکهای مختلف تعیین می‌نمایند.

توجه به این مطلب ضروری می‌باشد که چون فاصله بین دیوار محل گودبرداری و دیوار ساختمان یعنی همین فاصله که بوسیله زاویه a ایجاد می‌شود می‌باید با مصالح ساختمانی مانند شفته و یا بتون مگر و غیره پر شود که این خود مستلزم هزینه می‌باشد. لذا هر قدر این زاویه کوچکتر باشد از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه است.

استفاده از دیوارهای مانع

چون ایجاد شیب مورد لزوم موجب کار اضافی برای حمل خاک بیشتر به خارج و انتقال مجدد آن بعد از ساختن دیوار مورد لزوم به پشت دیوار است لذا برای جلوگیری از پرداخت هزینه بیشتر و عدم انجام کار اضافی در موقع گود برداری در زمینهای سست بعضی وقتها در صورت امکان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع می‌نمایند. دیوارهای مانع اداری انواع مختلف می‌باشد.

دیوارهای مانع چوبی

این نوع دیوارها از تخته‌هایی به عرض 20 الی 30 سانتی متر و ضخامت 4 الی 5 سانتی متر تشکیل شده است. این تخته‌ها را در اطراف محل گودبرداری می‌کوبند و عمل کوبیدن را معمولاً با چکشهای مکانیکی انجام می‌دهند و آنرا مدت بیشتر از عمق مورد نیاز در زمین می‌کوبند نظر به این که این تخته‌ها در موقع عبور از لایه‌های مختلف زمین ممکن است به قطعات سنگی برخورد نموده و بشکند و به قسمت‌های انتهایی این تخته‌ها صفحات فولادی نوک نیز نصب می‌نمایند تا هم از شکستن آنها جلوگیری نموده و هم عمل فرو رفتن آنها در زمین آسانتر شود.

دیوارهای مانع فلزی

برای ایجاد دیوارهای مانع گاهی اوقات بجای استفاده از تخته از صفحات فلزی که دارای ضخامت کمتری بوده و در نتیجه بهتر در زمین فرو می‌رود و قدرت مقاومت آن نیز بیشتر است استفاده می‌نمایند.

خروج آب از محل گودبرداری

چنانچه در موقع گودبرداری در زمینهایی که آبهای تحت الارضی در سطح‌های بالا قرار دارد در محل گودبرداری آب جمع شود بهتر است که حوضچه کوچکی در وسط گود حفر نموده و آبهای حاصله را به این حوضچه هدایت نمائیم و بعداً آبهای جمع شده را با توجه به سرعت جمع شدن بوسیله سطل و یا پمپ بخارج منتقل کنیم.

پی کنی

اصولاً پی کنی به دو دلیل انجام می‌شود .

دسترسی به زمین بکر

با توجه به اینکه بار ساختمان بوسیله دیوارها یا ستون‌ها به زمین منتقل می‌شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد. برای دسترسی به چننی زمینی ناچار به ایجاد پی برای ساختمان می‌باشیم.

برای محافظت پایه ساختمان

برای محافظت پایه ساختمان و جلوگیری از تأثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی نمائیم. در این صورت حتی در بهترین زمینها نیز باید حداقل پی هائی به عمق 40 تا 50 سانتی متر حفر کنیم.

تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان

بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می‌شوند :

الف / زمینهای خاکریزی شده (زمینهای خاک دستی) مانند بعضی از اراضی شمال تهران و خندق‌های پر شده که هم بوسیله خاک دستی پر شده‌اند. مقاومت این زمینها بسیار کم بوده و قدرت مجاز آنها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می‌باشد. این زمینها بدون پی سازی‌های ویژه مانند شمع کوبی و غیره به هیچ وجه برای ساختمان مناسب نیستند.

ب / زمینهای ماسه‌ای، مانند زمینهای سواحل دریا این زمینها برای ساختمانهای سبک مناسب هستند و در حدود 1 تا 2/1 کیلوگرم بر هر سانتی متر مربع بار عقل می‌نمایند و در بعضی از انواع زمینهای سواحل دریا که ماسه‌ای بوده و به کلی فاقد خاکهای چسبنده می‌باشد (خاک رس) بیش از 500 گرم بار عقل نمی‌کنند.

در این گونه زمینها نیز باید برای ساختمانهای سبک طبق شرایط محلی پی سازی ویژه صورت بگیرد و برای ساختمانهای بزرگ ابعاد پی باید با توجه به مطالعات مکانیک خاک و بر طبق محاسبه ساخته شود.

ج/ زمینهای شنی – اگر این زمینها دارای دانه بندی خوب باشند بطوریکه دانه‌های ریز فضای خیلی بین دانه‌ها درشت‌تر را پر نموده و تولید جسم توپر و متراکمی کرده باشد و این دانه بندی بوسیله ماده چسبنده بهم متصل باشد (خاک رس به اندازه لازم) برای ساختمان‌های بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می‌باشد به این گونه زمینها زمین دج گفته می‌شود.

د / زمینهای رسی – این زمینها به دو دسته تقسیم می‌شوند.

1. زمینهای رس خشک که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را عقل می‌نمایند مانند زمینهای جنوب تهران.

2. زمینها رس تر ؟ این زمینها به واسطه وجود آب فراوان داخل خاک دارای سستی‌های زیاد بوده و قدرت مجاز آن بر حسب درصد آب موجود در آن متفاوت است. باید توجه نمود که اعداد داده شده در فوق برای مقاومت مجاز زمین در خاکهای مختلف کاملاً تقریبی بوده زیرا تعیین مقاومت مجازخاک به عوامل دیگر از قبیل آبهای تحت الارضی و درصد خاکهای چسبنده و غیره نیز بستگی دارد که از بحث این کتاب خارج است.

ابعاد پی

عرض و طول و عمق پی ها کاملاً بستگی به وزن ساختمان و قدرت تحمل خاک محل ساختمان دارد. در ساختمانهای بزرگ قبل از شروع کار بوسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین نموده و از روی آن مهندس محاسب ابعاد پی را تعیین می‌نماید. ولی در ساختمانهای کوچک که از آزمایشات مکانیک خاک در دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم.

اغلب مواقع قدرت مجاز عقلی زمین برای ساختمانهای کوچک با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه‌ها بر روی همدیگر و یا با ضربه زدن بوسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص می‌باشد. گاهی اوقات نیز برای بدست آوردن اطمینان بیشتر می‌توان اقدام به آزمایشات ساده محلی نموده که چند نمونه از این آزمایشات ذیلا شرح داده می‌شود. قبل از انجام آزمایش جهت تعیین قدرت مجاز خاک باید از وزن ساختمان و میزان باری که از طرف ساختمان به زمین وارد می‌شود آگاه می‌شویم.

وزن ساختمان

منظور از تعیین وزن ساختمان وزنی است که بوسیله پی سازی در اثر بار مرده و بار زنده ساختمان به هر سانتی متر مربع زمین وارد می‌شود. مثلاً در ساختمانهای بنایی ابتدا یکی از دیوارهائی که حمال بوده و از لحاظ بار وزن بیشتری را تحمل می‌نماید در نظر می‌گیریم و وزن بار مرده و بار زنده وارد شده از این دیوار به پی را مورد مطالعه قرار می‌دهیم برای این کار ابتدا وزن دیوار را محاسبه می‌نمائیم. آنگاه این وزن را با بار مرده و زنده وارده از سقف به روی دیوار جمع نموده و بر سطح پی تقسیم می‌کنیم تا وزن وارد بر یک سانتی متر مربع بدست آید.

انواع پی ها

پی‌ها از لحاظ نوع ساختمان و مقاومت زمین وزن ساختمان دارای انواع مختلف می‌باشد. اول و دوم پی‌های نقطه‌ای و پی‌های نواری است که در بخش ساختمانهای فلزی و آجری دربار‌ة آنها توضیح داده خواهد شد.

پی‌های عمومی

به این گونه پی ها که رادیه ژنرال هم می‌گویند از بتن مسلح ساخته می‌شود و دارای محاسبات فنی معضل و دقت اجرای فوق العاده می‌باشند برای ساختمانهایی که دارای وزن فوق العاده زیاد بوده و یا ساختمانهایی که در زمینهای سست ساخته می‌شود این گونه پی‌ها ایجاد می‌گردد. برای ساختن پی‌های سراسری باید صفحه‌ای از بتون به طول و عرض تمام زیر بنای ساختمان به ضخامت محاسبه شده حداقل در حدود 80 تا 100 سانتی متر ریخته شود میله گردهای این صفحه بتنی طبق محاسبه بدست می‌آید طبعاً در محلهائی که بار بیشتری وجود دارد میله گردهای بیشتری گذاشته می‌شود مانند زیرو اطراف ستونها. آرماتورهای ریشه برای ایجاد ستونهای بتنی و با صفحه‌های فلزی زیر ستون برای ستون‌های فلزی روی این صفحه بتنی قرار می‌گیرد. این صفحه بتنی مانند سینی بزرگی است که ساختمان روی آن قرار می‌گیرد.

شمع کوبی

در زمینهایی که خیلی سست بوده و به هیچ وجه قدرت تحمل بار ساختمان را نداشته باشند مانند خاکهای دستی و یا زمینهای ماسه‌ای و یا در محلهای که زمین بکر در عمق‌های زیاد قرار داشته و برداشتن کلیة خاکهای سطحی مقرون به صرفه نباشد از طریق شمع کوبی بار ساختمان را بزمین بکر منتقل می‌نمایند. بدین طریق که در امتداد پی های ساختمان یعنی در طول دیوارهای اصلی که باربر می‌باشند یا فاصله‌های معین (در حدود 2 متر یا 5/2 متر) مانند شکل چاه حفر می‌نمایند. و در ساختمانهای فلزی و بتونی که باید پی نقطه‌ای اجراء کنیم زیر هر ستون چاه حفر می‌نمایند. و در ساختمانهای فلزی و بتونی که باید پی نقطه‌ای اجراء کنیم زیر هر ستون چاه حفر می‌نمایند. و این حفاری را تا زمین بکر و محکم ادامه می‌دهند و کف چاه‌ها را مطابق شکل زیر هزینه نموده تا سطح اتکاء آن با زمین بیشتر باشد.

بعد این چاه‌ها را با بتن و یا شفته پر می‌کنند. در موقع پرکردن این چاه‌ها با بتون باید سعی نمود از ایجاد حفره‌های حالی مخصوصاً در کناره‌های خزینه جلوگیری شود.

برای این کار می‌توان با پرتاب سنگهای کوچک و بزرگ بتن را به تمام گوشه‌های چاه هدایت نمود و از ایجاد این نوع حفره‌ها جلوگیری کرد. مقدار این سنگها حتی می‌تواند تا 30 درصد حجم بتن باشد و یا می‌توان ضمن بتن ریزی آنرا با چوبهای بلند کوبید. البته این کار در صورتی ممکن است که عمق چاه‌ها زیاد نباشد بعد از پر کردن این چاهها روی آنرا بوسیله طاقهای آجری و یا سنگی و یا تیرهای بتونی بهم مربوط نموده و بعد روی آنرا دیوار چینی می‌نمائیم و یا با نصب صفحه‌های فلزی روی آن اسکلت فلزی بنا می‌کنیم خاصیت این چاهها بدین طریق می‌باشد که شفته یا بتن پس از خودگیری مانند ستونی است که در زیرزمین بنا شده و طاق و یا تیر بتنی روی آن مانند کلافی این پایه‌ها را به یکدیگر متصل می‌کنند. و در نتیجه بار ساختمان را مستقیماً بزمین بکر و محکم منتقل می‌نماید و قسمتی از بار ساختمان نیز بوسیله اصطکاک ایجاد شده بین این ستون بتونی و خاک اطراف حتی اگر خاک دستی هم باشد عقل می‌شود. بدیهی است که در موقع بتن ریزی شیره بتون به داخل خاک اطراف نفوذ کرده و به آن چنگ می‌اندازد که این خود موجب اصطکاک بیشتر می‌گردد با وجود براینکه چنین فرض می‌شود که کلیه بارهای وارده بر این شمع کوبی محوری می‌باشد ولی برای عقل ممانهای احتمالی بهتر است در هر چاه 8 تا 10 عدد میله گرد آجدار که قطر آن بوسیله محاسبه بدست می‌آید و نباید از میله گرد نمره 10 کمتر باشد قرار می‌دهند و آنها را به وسیله میله گردهای عرضی مارپیچی شده بیکدیگر متصل می‌نمایند.

این نوع شمع کوبی که در محل ریخته می‌شود ساده ترین نوع شمع کوبی می‌باشد ممکن است بجای حفر چاه و بتن ریزی تیرهای بتونی یا فولادی را که در خارج تهیه شده است به محل کارگاه حمل نموده و در زمین محل پی بوسیله چکشهای مکانیکی کوبید و بعد روی آنرا مانند طریقه فوق بهم متصل نموده و ساختمان را ادامه داد. در بعضی مواقع بعلت سستی فوق العاده زمین و ریزش این گونه چاهها معمولاً از حلقه‌های بتنی و یا سفالی که به آن گول یا گور می‌گویند استفاده می‌شود. گولهای بتنی یک تکه و یا دو تکه و گول‌های سفالی دو تکه هستند قطر این استوانه‌های بتونی در حدود 80 الی 100 سانتی متر بوده و ارتفاع آنها در حدود 10 سانتی متر است.

این استوانه‌ها کاملاً گرد نیستند طرز استفاده از گول بدین طریق است که ابتدا در حدود 30 الی 40 سانتی متر از محل چاه را حفر نموده و اولین گول را روی زمین حفر شده قرار می‌دهند و بعد زیر آن را خالی کرده تا گول پایین تر برود آنگاه گول دوم را بر روی آن قرار می‌دهند و همین طور کار را ادامه می‌دهند.

چنانچه گولهای قبلی در اثر ریزش بدنه چاه تنگ افتاده باشد و در نتیجه پایین تر نرود در این موقع از گول های دو تکه استفاده می‌نمایند. بدین طریق که ابتدا زیر کول قبلی را خالی کرده و یکی از تکه‌های کول جدید را نصب کرده و بعد تکه دوم را طوری نصب نمود که درز آنها مقابل هم قرار نگیرد.

ساختمان های آجری

نخستین مرحله در ساختمانهای آجری مانند سایر ساختمانهایی پی سازی می‌باشد که این کار بعد از گودبرداری و پی کنی باید صورت بگیرد. معمولاً برای ساختمانهای آجری که دیوارهای اصلی حمال می‌باشد از پی‌های نواری استفاده می‌شود. پی‌های نواری را در امتداد دیوارهای حمال و تیغه‌ها با عمق و عرض معین حفر می‌نمایند.