تشریح کامل مراحل پی سازی
پی سازی چند مرحله دارد :
1. آزمایش زمین از لحاظ مقاومت
2. پی کنی
3. پی سازی
پی وسیله ای است که بار و فشار وارد از نقاط مختلف ساختمان و همچنین بارهای اضافی را به زمین منتقل می کند .
آزمایش زمین :
طبقه بندی زمین چند نوع است :
زمین هایی که با خاک ریزی دستی پر شده است :
این نوع زمین ها که عمق بیشتری دارند و با خاکهای دستی محل گودال ها را پر کرده اند اگر سالهای متمادی هم بگذرد باز نمی توان جای زمین طبیعی را بگیرد و این نوع زمین برای ساختمان مناسب نیست و باید پی کنی در آنها به طریقی انجام گیرد که پی ها به زمین طبیعی یا زمین سفت برسد .
زمینهای ماسه ای :
زمینهای ماسه ای بیشتر در کنار دریا وجود دارد . اگر زمین از ماسه خشک تشکیل شده باشد ، تا یک طبقه ساختمان را تحمل می کند و 1.5 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می توان فشار وارد آورد . ولی در صورتی که ماسه آبدار باشد قابل ساختمان نیست ، چون ماسه آبدار حالت لغزندگی دارد و قادر نیست که بار وارد را تحمل کند بنابراین ماسه از زیر پی می لغزد و جای خالی خود را به پی می دهد و پایه را خراب می کند .
زمینهای دجی :
زمین دجی زمینی است که از شنهای درشت و ریز و خاک به هم فشرده تشکیل شده است و به رنگهای مختلف دیده می شود :دج زرد ، دج سیاه ، دج سرخ ، این نوع زمین ها برای ساختمان مرغوب و مناسب است .
زمینهای رسی :
اگر رس خشک و بی آب و فشرده باشد ، برای ساختمان زمین خوبی محسوب می شود ، و تحمل فشار لازم را دارد . ولی اگر رس آبدار و مرطوب باشد قابل استفاده نیست و تحمل فشار ندارد ، خصوصاً اگر ساختمان در زمین شیب دار روی رس آبدار ساخته شود فوری نشست می کند و جاهای مختلف آن ترک بر می دارد و خراب می شود . و اگر ساختمان در زمین آبدار با سطح افقی ساخته شود به علت وجود آب فشار را به همه نقاط اطراف خود منتقل می کند و دیوارهای کم ضخامت آن ترک بر می دارد .
زمینهای سنگی :
زمینهای سنگی بیشتر در دامنه کوهها وجود دارد و از تخته سنگها ی بزرگ تشکیل شده و برای ساختمان بسیار مناسب است .
زمینهای مخلوط :
این نوع زمینها از سنگ درشت و شن و خاک رس تشکیل شده اگر این مواد کاملا به هم فشرده باشند برای ساختمان بسیار مناسب است و اگر به هم فشرده نباشد و باید از ایجاد ساختمان به روی این نوع زمینها احتراز کرد .
زمینهای بی فایده :
زمینهای بی فایده مانند باتلاق ها و زمینهای جنگل که از خاک و برگ درختان تشکیل شده است . در این نوع زمین ها باید زمین آنقدر کنده شود تا به زمین سفت و طبیعی برسد .
آزمایش زمین :
گاهی پس از پی کنی به طبقه ای از زمین محکم و سفت می رسند و پی سازی را شروع می کنند ولی پس از چندی ساختمان ترک بر می دارد . علت آن این است که زمین سفتی که به آن رسیده اند از طبقهُ نازکی بوده است و متوجه آن نشده اند ولی برای اطمینان در جاهای مختلف زمین می زنند تا از طبقات مختلف زمین آگاهی پیدا کنند و بعد شفته ریزی را شروع می کنند این عمل را در ساختمان گمانه زنی (سنداژ) می گویند .
امتحان مقاومت زمین :
یک صفحه بتنی 20*20*20 یا 20*50*50 از بتن آرمه گرفته و روی آن به وسیلهُ گذاشتن تیرآهنها فشار وارد می آورند . وزن آهنها مشخص و سطح صفحه بتن هم مشخص است فقط یک خط کش به صفحه بتنی وصل می کنند و به وسیله میلیمترهای روی آن میزان فرورفتگی زمین را از سطح آزاد مشخص و اندازه گیری می کنند ولی اگر بخواهند ساختمانهای بسیار بزرگ بسازند باید زمین را بهتر آزمایش کنند . برای ای منظور با دستگاه فشار سنج زمین را اندازه گیری می کنند و آزمایش فوق برای ساختمانهای معمولی در کارگاه است .
پس از عملیات فوق پی کنی را آغاز میکنند و پس از پی کنی شفته ریزی شروع می شود .
توجه شود این عمل همان آزمایش بارگذاری صفحه است که در درس مهندسی پی جزء آزمایش های محلی و مهم محسوب میشود البته از آنجا که انجام عملیات مکانیک خاک برای ساختمانهای معمولی صرفه اقتصادی ندارد ، انجام این آزمایش در سازمانهای و اداره های دولتی و یا ساختمانهای بلند انجام می شود .
افقی کردن پی ها (تراز کردن) :
برای تراز کردن کف پی ساختمانها از تراز های آبی استفاده می کنند در دیوارهای طویل چون کار شمشه و تراز کردن وقت بیشتری لازم دارد ، برای صرفه جویی در وقت از سه T می توان استفاده کرد بدین معنی که T اول را با T دوم تراز می کنند و T سوم را در مسافت مسیر به طوری که سه T در یک ردیف قرار بگیرد قرار می دهند از روی T اول و دوم که با هم برابر هستند T سوم را میزان و برابر می کنند و پس از آنکه T سوم برابر شد T اول را بر می دارند و به فاصله بیشتری بعد از T سوم قرار می دهند ، دوباره T دوم و سوم را با T چهارم که همان T اول می باشد برابر می کنند و دنباله این ترازها را تا خاتمه محل کار ادامه می دهند .
البته این طریق تراز کردن بیشتر در جاده سازی و زمین های پهناور به کار می رود .
شفته ریزی :
کف پی ها باید کاملا افقی و زاویهُ کف پی نسبت به دیوار پی باید 90 درجه باشد . اول کف پی را باید آب پاشید ، تا مرطوب شود و واسطهای بین زمین و شفته وجود نداشته باشد ، و سپس شفته را داخل آن ریخت .
شفته عبارت است از خاک و شن و آهک که به نسبت 200 تا 250 کیلوگرم گرد آهک را در متر مکعب خاک مخلوط می کنند و گاهی هم در محلهایی که احتیاج باشد پاره سنگ به آن می افزایند . شفته را در پی می ریزند و پس از اینکه ارتفاع شفته به 30 سانتیمتر رسید آن را در یک سطح افقی هموار می کنند و یک روز آن را به حالت خود می گذارند تا دو شود یعنی آب آن یا در زمین فرو رود و یا تبخیر گردد .
پس از اینکه شفته دو نم شد آن را با وزنهُ سنگینی می کوبند که به آن تخماق میگویند و پس از اینکه خوب کوبیده شد دوباره شفته را به ارتفاع 30 سانتیمتر شروع می کنند و عمل اول را انجام می دهند . تکرار این عمل تا پر شدن پی ادامه دارد .
در ساختمان ها که معمولاً در گود یا پی کنی عمل تراز کردن انجام میگیرد محل کار در پی که پیچ و خم زیادی دارد و تراز کردن با شمشه و تراز مشکل می باشد از تراز شلنگی استفاده می کنند . بدین ترتیب یک شلنگ چندین متری را پر از آب می کنند به طوری که هیچ گونه حباب هوایی در آن نباشد و آن را در پی محل هایی که باید تراز گردد به گردش در می آورند و نقاط معین شده را با هم تراز می کنند . آب چون در لوله هایی که به هم ارتباط دارند در یک سطح می ماند بنابراین چون شلنگ پر از آب می باشد در هر کجا که شلنگ را به حرکت در آورند آب دو لوله استوانه ای در یک سطح می باشد بنابراین دو نقطه مزبور با هم تراز می باشند بشرط آنکه مواظبت کنیم که شلنگ در وسط بهم گره خوردگی یا پیچش پیدا نکرده باشد تا باعث قطع ارتباط سیال شود که دیگر نمی توان در تراز بودن آنها مطمئن بود .
تراز کردن گاهی بوسیله دوربین نقشه بر داری (نیو) انجام می گیرد یعنی محلی را در ساختمان تعیین نموده دوربین را در محل تعیین شده نصب می کنند و با میر ( تخته های اندازه گیری ارتفاع در نقشه برداری ) یا ژالون ( چوب های نیزه ای یا آهنی که هر 50 سانتیمتر آنرا به رنگهای سفید و قرمز رنگ کرده اند که از پشت دوربین بخوبی دیده بشود ) اندازه گرفته و تراز یابی می کنند . تراز کردن با دوربین بهترین نوع تراز یابی می باشد .
در زمین هایی مانند زمین های شهر کرمان از آنجایی که از زمانهای قبل قنواتی وجود داشته و بتدریج آب آنها خشک شده در زیر زمین وجود داشته و بعد از مدتی بدون رعایت مسائل زیر سازی درون آنها خاک ریخته اند و برای شهر سازی و خیابان کشی که سطح خیابان ها را بالا می آورده اند و به ظاهر در سطح زمین و حتی در عمق های 3 تا 4 متری اثری از آنها نیست اگر سازه ای روی این زمین بنا شود پس از مدتی و بسته به عمق قنات و شرایط جوی مثلاً بعد از آمدن یک باران سازه نشست می کند و در بسیاری از مواقع حتی تا 100 درصد خسارت می بیند و دیگر قابل استفاده نیست اگر در چنین ساختمان هایی از شفته آهک استفاده شود باعث تثبیت خاک می شود و بروز نشست در ساختمان جلوگیری می کند .
پی سازی :
بعد از اینکه عمل پی کنی به پایان رسید را باید با مصالح مناسب بسازند تا به سطح زمین رسیده و قابل قبول برای هر گونه بنا باشد مصالحی که در پی بکار میرود باید قابلیت تحمل فشار مصالح بعدی را داشته باشد و ضمناً چسبندگی مصالح نسبت به یکدیگر به اندازه ای باشد که بتوانند در مقابل بارهای بعدی تحمل کند و فشار را یکنواخت به تمام پی ها انتقال دهد چون هرچه ساختمان بزرگتر باشد فشارهای وارده زیادتر بوده و مصالحی که در پی بکار می رود باید متناسب با مصالح بعدی باشد .
پی سازی را با چند نوع مصالح انجام می دهند مصالحی که در پی بکار می رود عبارتند از شفته آهکی ، پی سازی با سنگ ، پی سازی با بتن ، پی سازی با بتن مسلح .
پی سازی با سنگ :
پس از اینکه عمل پی کنی به پایان رسید پی سازی با سنگ باید از دیوارهایی که روی آن بنا میگردد وسیع تر بوده و از هر طرف دیوار حداقل 15 سانتیمتر گسترش داشته باشد یعنی از دو طرف دیوار 30 سانتیمتر پهن تر می باشد که دیواری را رد وسط آن بنا می کنند ، پی سازی با سنگ با دو نوع ملات انجام می شود چنانچه بار و فشار بعدی زیاد نباشد ملات سنگها را از ملات گل و آهک چنانچه فشار و بار زیاد باشد ملات سنگ را از ملات ماسه و سیمان استفاده می کنند اول کف پی را ملات ریزی نموده و سنگها را پهلوی یکدیگر قرار میدهند و لابِلای سنگ را با ملات ماسه و سیمان پر میکنند (غوطه ای) به طوری که هیچ منفذ و سوراخی در داخل پی وجود نداشته باشد و عمل پهن کردن ملات و سنگ چینی تا خاتمه دیوار سازی ادامه پیدا می کند .
پی سازی با بتن :
پس از اینکه کار پی کنی به پایان رسید کف پی را به اندازه تقریبی 10 سانتیمتر بتن کم سیمان بنام بتن مِگر می ریزند که سطح خاک و بتن اصلی را از هم جدا کند روی بتن مگر قالب بندی داخل پی را با تخته انجام میدهند همانطور که در بالا گفته شد عمل قالب بندی وسیع تر از سطح زیر دیوار نقشه انجام میگیرد تمام قالب ها که آماده شد بتن ساخته شده را داخل قالب نموده و خوب می کوبند و یا با ویبراتور به آن لرزش وارد آورده تا خلل و فرج آن پر شود و چنانچه بتن مسلح باشد ، داخل قالب را با میله های گرد آرماتور بندی و بعد از آهن بندی داخل قالب را با بتن پر میکنند .
بتن ریزی در پی و آرماتور داخل آن به نسبت وسعت پی برای ساختمان های بزرگ قابلیت تحمل فشار هر گونه را میتواند داشته باشد و بصورت کلافی بهم پیوسته فشار ساختمان را به تمام نقاط زمین منتقل می کند و از شکست و ترک های احتمالی جلو گیری بعمل می آورد .
پی سازی و پی کنی با هم :
در بعضی مواقع ممکن است زمین سست بوده و پی کنی بطور یکدفعه نتواند انجام پذیرد و اگر بخواهیم داخل تمام پی ها را قالب بندی کنیم مقرون به صرفه نباشد در این موقع قسمتی از پی را کنده و با تخته و چوب قالب بندی نموده شفته ریزی می کنیم پس از اینکه شفته کمی خود را گرفت یعنی آب آن تبخیر و یا در زمین فرو رفت و دونم شد پی کنی قسمت بعدی را شروع نموده و با همان تخته ها ، قالب بندی می کنیم بطوریکه شفته اول خشک نشده باشد و بتواند با شفته اول خشک نشده باشد و بتواند با شفته بعد خودگیری خود را انجام داده و بچسبد این نوع پی سازی معمولاً در زمین های نرم و باتلاقی ، خاک دستی و ماسه آبدار عمل میگردد .
پی کنی در زمین های سست :
در زمین های سست و خاک دستی اگر بخواهیم ساختمانی بنا کنیم باید اول محل پی ها را به زمین سفت رسانیده و پس از اطمینان کامل ساختمان را بنا نماییم زیرا ساختمان که روی این زمین ها مطابق معمول و یا در زمین سست بنا گردد . پس از چندی یا در همان موقع ساخته شدن باعث ترک ها و خرابی ساختمان میگردد . بنابراین شفته ریزی از روی زمین سفت باید انجام گیرد و برای اینکار بشرح زیر عمل می نمائیم :
پی کنی در زمین های خاک دستی و سست :
پس از پیاده کردن اصل نقشه روی زمین محل پی های اصلی و یا در تقاطع پی ها که فشار پایه ها روی آن می باشد چاه هائی حفر میشود ، عمق این چاهها به قدری می باشد تا به زمین سفت و سخت برسد بعداً محل چاه ها را با شفته آهکی پر کرده و پس از پر کردن چاه ها و خودگیری شفته ، پی ها را به طریقه معمول روی شفته چاه ها شفته ریزی میکنند ، شفته ها به صورت کلافی می باشند که زیر آنها را تعدادی از ستون های شفته ای نگهداری میکند و از فرو ریختن آن جلوگیری می نمایند البته باید سعی کرد که فاصله ستون های شفته ای نباید بیش از سه متر طول باشد .
خاصیت چاه ها بدین طریق می باشد که شفته پس از خودگیری مانند ستونهایی است که زیر زمین بنا شده است و شفته روی آن مانند کلافی پایه را به یکدیگر متصل می کنند برای مقاومت بیشتر در ساختمان پس از اینکه آجر کاری پایه ها را شروع نمودیم ما بین پایه ها را مطابق شکل با قوسهایی به یکدیگر متصل میکنند تا پایه ها عمل فشار به اطراف خود را خنثی نموده و فشار خود را در محل اصلی خود یعنی در محلی که شفته ریزی آن به زمین بِکر رسیده متصل میکند .
گاهی اتفاق می افتد که در ساختمان در محل بنای یکی از پایه ها چاه های قدیمی وجود دارد و بقیه زمین سخت بوده و مقاومت به حد کافی برای ساختن ساختمان روی آنرا دارد برای اینکه براحتی بتوان پایه را در محل خود ساخت و محل آن را تغییر نداد چاه را پس از لای روبی (پاک کردن ) با شفته آهک پر مینماییم موقعیکه شفته خودگیری خود را انجام داد روی آنرا یک قوس آجری ساخته و در محل انتهای کمان پایه را بنا میکنیم که فشار دیوار با اطراف چاه منتقل گردد .
در بعضی مواقع چاه کنی در این گونه زمین ها خطرناک می باشد . زیرا زمین ریزش دارد و به کارگر صدمه وارد میاورد و در موقع کار ممکن است او را خفه کند برای جلوگیری از ریزش زمین باید از پلاکهای بتنی یا سفالی که در اصطلاح به آنها گَوَل (در شهرستانها گوم و غیره ) مینامند استفاده شود گَوَل های بتنی یک تکه و دو تکه ای و گول های سفالی یک تکه میباشد . گول های بتنی را بوسیله قالب می سازند و گول های سفالی بوسیله دست و گل رس ساخته شده و در کوره های آجری آن را می پزند تا بشکل سفالی در آید از این گول ها در قنات ها نیز استفاده میشود .
طریقه عمل :
مقداری از زمین که بصورت چاه کنده شده گول را بشکل استوانه ای ساخته میباشد داخل محل کنده شده نصب و عمل کندن را ادامه میدهند در این موقع دو حالت وجود دارد یا اینکه گول اولی که زیر آن در اثر کندن خالی شده براحتی پایین رفته گول دوم را نصب میکنیم یا اینکه گول اول در محل خود با فشار خاک که به اطراف آن آمده تنگ می افتد و نمی تواند محل خود را تغییر و یا پایین تر برود در این موقع از گول های دو تکه ای استفاده مینماییم نیمی را در محل خود نصب و جای آنرا محکم نموده و نصفه دوم را پس از کندن محل آن نصب می نماییم و عمل پی کنی را بدین طریق ادامه میدهیم .
پی کنی در زمین های سست مانند خندق هائی که خاک دستی در آنها ریخته شده است و مرور زمان هم اثری برای محکم شدن آن ندارد و یا زمین های باتلاقی و غیره ضروری می باشد .
زمین هائی که قسمت خاک ریزی شده در آنها به ارتفاع کم می باشد و یا باتلاقی بودن آن به عمق زیادی نرسد میتوان در این قبیل زمین ها پی کنی عمقی انجام داد و برای جلوگیری از ریزش خاک آنرا با تخته و چوب قالب بندی نموده تا به زمین سخت برسد .
البته قالب بندی در اینگونه زمین ها خالی از اشکال نمی باشد باید با منتهای دقت انجام گیرد پس از انجام کار قالب بندی شفته ریزی شروع میشود و چون تخته های قالب در طول قرار دارد میتوان پس از شفته ریزی تخته دوم را شروع کرد به همین منوال تمام پی ها را میتوان شفته ریزی کرد بدون اینکه تکه ای و یا تخته ای از قالب زیر شفته بماند .
تعاريف كلي و واژه ها :
مجموعه بخشهايي از سازه و خاك در تماس با آن ، كه انتقال با بين سازه و زمين ، از طريق آن صورت مي پذيرد ، (( پي )) نام دارد .
به طور كلي مي توان پي ها را به چهار گروه عمده تقسيم كرد :
- پي هاي سطحي يا شالوده .
- پي هاي عميق ، مانند پي هاي شمعي .
- پي هاي نيمه عميق ، مانند پي هاي چاهي .
- پي هاي ويژه ، مانند پي هاي با صندوقه و مهار .
پي هاي سطحي يا شالوده :
شالوده ها پي هايي هستند كه در عمق كم و نزديك سطح زمين اجرا مي شوند و بار هاي سازه را به زمين منتقل مي كنند .
شالوده ها بر سه نوع هستند :
- شالوده هاي منفرد .
- شالوده هاي نواري .
- شالوده هاي گسترده .
شالوده ممكن است سنگي ، بتني يا بتن آیمه باشد . آنچه معمولاً در زير ساختمان وبر روي پي هاي عميق اجرا مي شود و بارهاي سازه را به پي عميق منتقل مي كند نيز شالوده است .
تبصره :
واژه شالوده منفرد جايگزين واژه پي تكي يا پاشنه تكي ، شالوده نواري جايگزين پاشنه پيوسته و شالوده گسترده جايگزين راديه ژنرال و پي گسترده است .
پي هاي عميق :
آن دسته از پي ها كه نسبت عمق آنها به كوچكترين بعد افقيشان از 6 تجاوز كند ، پي هاي عميق مي نامند .
انواع پي هاي شمعي ، ديواركها و ديوار هاي جدا كننده از جمله پي هاي عميق اند .
پي هاي عميق معمولاً به وسيله يك سازه ميانجي كه شالوده ناميده مي شود بارهاي سازه را مي گيرند و به زمين منتقل مي كنند .
پي هاي نيمه عميق :
پي هاي نيمه عميق ، مانند پي هاي چاهي ، حد فاصل شالوده ها و پي هاي شمعي را تشكيل مي دهند . نحوه محاسبه اين گونه پي ها بيشتر شبيه محاسبه شالوده ها است .
پي هاي ويژه :
پي هاي ويژه ، مانند پي هاي با صندوقه ، مهار ، ستونهاي شني و غيره ، با سه گونه قبلي پي ها تفاوت زيادي دارند و براي انتقال بارهاي سازه به زمين ، ممكن است با بهره گيري از فشار ، كشش يا اصطكاك كار كنند .
ميتوان به منظور عموميت بخشيدن به مساله انتقال نيرو بين سازه و خاك اطراف ، پوششهاي تونلها را هم از جمله پي هاي ويژه به حساب آورد . با اين ديد سازه هاي نگهبان ، مانند سپرهاي فلزي ، ديوارهاي جدا كننده و غيره نيز پي ويژه به حساب مي آيند .
پي سازي اتخاذ تدابير لازم و اجراي درخور آنها به منظور تامين پايداري هر نوع ساختمان براي بوجود آوردن تعادل مناسب بين بنا و زمين در تماس با آن پي سازي نام دارد .
شالوده هاي منفرد كه نزديك به هم باشند ، مي توانند به يكديگر پيوسته شوند و به صورت (( شالوده مركب )) كار كنند .
شالوده هاي نواري ممكن است زسر ستون و يا زير ديوار باشند .
شالوده هاي گسترده به دو صورت ، بدون تير و با تير طرح و اجرا مي شوند .
منابع :
مبحث 7 مقررات ملي ساختماني ايران ( پي و پي سازي )
Iranian National Building Code
Part : 7
Foundation
ودر ادامه...........................
تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان
بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می شوند :
الف ـ زمینهای خاکریزی شده ( زمینهای خاک دستی ): مانند بعضی از اراضی شمال تهران و خندق های پر شده که همه بوسیله خاک دستی پر شده اند ، مقاومت این زمینها بسیار کم بوده و قدرت مجاز آنها در حدود 80 گرم بر سانتی متر مربع می باشد . این زمینها بدون پی سازی های ویژه مانند شمع کوبی و غیره به هیچ وجه برای ساختمان مناسب نیستند .
ب ـ زمینهای ماسه ای : 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 تحمل می نمایند و در بعضی از انواع زمینهای سواحل دریا که ماسه ای بوده و به کل فاقد خاکهای چسبنده می باشد (خاک رس) بیش از 500 گرم بار تحمل نمی کنند . 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 خودرو و بر طبق محاسبه ساخته شود .
ج ـ زمینهای شنی : اگر این زمینها دارای دانه بندی خوب باشند به طوری که دانه های ریز فضای خالی بین دانه های درشت تر را پر نموده و تولید جسم توپر و متراکمی کرده باشد و این دانه بندی به وسیله ماده چسبنده به هم متصل باشد (خاک رس به اندازه لازم) برای ساختمان بسیار مناسب بوده و مقاومت مجاز آن در حدود 5/2 و حتی 5/3 کیلو گرم بر سانتی متر مربع می باشد به این گونه ها زمینها دج گفته می شود .
د ـ زمینهای رسی : این زمینها به دو دسته تقسیم می شوند :
1 ) زمینهای رسي خشک: که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل می نمایند مانند زمینهای جنوب تهران
2 ) زمینهای رسي تر (آبدار) : این زمینها به واسطه وجود آب فراوان داخل خاک دارای سستی های 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 مجاز خاک به عوامل دیگر از قبیل آب های تحت الارضی ودرصد خاکهای چسبنده و غیره نیز بستگی دارد .
پیاده کردن نقشه
پاک سازی و تسطیح زمین:
قبل از پیاده کردن نقشه باید عملیات تسطیح و پاک سازی محل ساختمان را انجام دهیم . این عملیات شامل تخریب بناهای موجود وغیر قابل استفاده ریشه کنی بوته ها و درختان تمیز کردن نخاله ها و سنگ و کلوخ است . تخریب ساختمانها کاری تخصصی است و باید توسط افرادی که در این کار مهارت دارند انجام شود . ریشه کنی درختان را می توان توسط ابزارهای دستی یا مکانیکی انجام داد . بریدن درختان بزرگ را باید به افراد ماهر واگذار کرد . محل ساختمان باید کاملاً از چمن و دیگر نباتات پاکسازی شود این عمل در واقع برای پاکسازی خاک صورت میگیرد . چون ممکن است حدود 30 سانتیمتر از خاک سطحی شامل گیاهان زنده و نباتات باشد در نتیجه خاک سطحی سست شده و به آسانی فشرده میشود که این خاک برای ساختمان سازی مناسب نیست . پس این خاک باید با ماشین آلات خاک برداری یا با وسایل دستی ساده مانند بیل و فرغون برداشته و به محل مناسبی حمل شود . در ضمن چنانچه سطح زمین نا صاف باشد باید با گریدر و یا با وسایل دستی تسطیح و خاکهای اضافی به محل دیگری برده شود .
پیاده کردن نقشه و هدف آن :
پس از اینکه مراحل مطالعه و طراحی هر طرح ساختمانی به پایان رسید و نقشه آن آماده شد ، باید برای شروع عملیات ساختمانی ، موقعیت و محل دقیق آن روی زمین مشخص شود . منظور از پیاده کردن نقشه ، مشخص کردن گوشه ها ، و محور ها و اضلاع طرح بر روی زمین است که به وسیله مترکشی یا دوربین های نقشه برداری تعیین ، میخ کوبی و سپس رنگریزی می شود .
به بیان دیگر ، پیاده کردن نقشه بر روی زمین مرحله ای بین طرح و شرع عملیات ساختمانی است . نکته بسیار مهم اینکه عمل پیاده کردن نقشه باید کنترل شود یعنی پس از میخ کوبی گوشه ها و تعیین محورها و قبل از رنگریزی باید با اندازه گیری مجدد اضلاع و زوایا ، از درستی آنها مطمئن شد . در غیر اینصورت باید نسبت به اصلاح آنها اقدام شود . در مورد اهمیت کنترل و پیاده کردن نقشه باید متذکر شد که اگر محل ساختمان یا ارتفاع کف آندرست مشخص نشده باشد ، زمان و هزینه های انجام شده ی عملیات ساختمانی ، به هدر رفته و خسارات سنگین در بر خواهد داشت ، در صورتی که با صرف وقت کم برای کنترل عملیات پیاده کردن ، که کاری بسیار ساده است می توان از زیانهای مادی و اتلاف وقت جلوگیری کرد .پیاده کردن نقشه یک ساختمان با ابزار ساده مانند متر و ابزار دقیق مانند دوربین نقشه برداری و متر امکان پذیر است .
گودبرداری
گود برداری:
بعد از پیاده کردن نقشه و کنترل آن در صورت لزوم اقدام به گود برداری می نمایند. در کلیه ساختمانهایی که تمام یا قسمتی از بنا پایینتر از سطح طبیعی زمین احداث می شود باید گود برداری انجام شود .
گاهی ممکن است عمق گود برداری به چندین متر برسد . گود برداری معمولاً با وسایلی مانند بیل مکانیکی ویا لودر ودر صورت محدودیت زمین و یا عدم دسترسی به ماشین آلات از وسایل دستی مانند بیل و کلنگ و فرغون و در عمق زیاد یا منطقه وسیع مثل پارکینگ های زیر زمینی ، انبارهای بزرگ زیر زمینی و غیره با کمک سایر ماشین آلات ساختمانی انجام می گیرد . گود برداری در زمین ها به دو صورت نامحدود و محدود انجام می شود .
گود برداری در زمین های نا محدود :
منظور از زمین های نا محدود ، زمین نسبتا وسیعی است که اطراف آن هیچ گونه ساختمانی نباشد . برای گود برداری این گونه زمین ها از ماشین آلاتی مانند بیل مکانیکی ،لودر ، و ... استفاده می شود و خاک با شیب متناسب برداشته می شود . خاک های حاصل از گود برداری با کامیون به خارج از ساختمان حمل میشود . چنانچه عمق گود برداری نسبتا زیاد باشد گود برداری در لایه های مختلف و به تدریج انجام میگیرد تا به عمق زمین پیش بینی شده برسد .
شیب دیوارهای محل گود برداری شده :
برای جلوگیری از ریزش دیوارهای محل گود برداری شده به داخل گود ، معمولا دیوارهای کناری حاصل از خاکبرداری یا تراشه های اطراف باید دارای شیب ملایمی باشد . اندازه زاویه شیب به نوع خاک محل گود برداری دارد هر قدر خاک محل سست تر و قابل ریزش تر باشد اندازه زاویه این شیب بزرگتر خواهد شد .
برای جلوگیری از هزینه اضافی میتوان با قالب بندی دیواره های محل گود برداری از زاویه شیب کوچکتری استفاده نمود .
گود برداری در زمین های محدود :
منظور از زمین محدود ، زمین نسبتا کوچکی است که اطراف آن ساخته شده باشد . در این زمین ها هنگام گود برداری ، چنانچه گود برداری از سطح پی زمین همسایه پایینتر باشد برای جلوگیری از فشار c
پی سازی
پی کنی :
پی کنی در ساختمان به دو منظور صورت می گیرد :
01دسترسی به زمین سخت و مقاوم ، زیرا بارهای ساختمان نهایتا به زمین منتقل می شود در نتیجه زمین زیر پی باید مطمئن باشد و نشست نکند .
02برای محافظت پی ساختمان و جلوگیری از اثرات جوی مانند یخ زدگی و نیروهای جانبی پس از پیاده کردن نقشه روی زمین ، شروع به پی کنی می کنیم .
پی کنی در زمینهایی که از نظر جنس و مقاومت زمین و نیز وجود آبهای سطحی و عمقی با هم تفاوت دارند ، فرق می کند .
ابعاد پی کنی به ابعاد و عمق پی کنی به ارتفاع پی و شرایط اقلیمی بستگی دارد . یعنی در مناطقی که در زمستان آب و هوای خیلی سرد دارند و یا بارندگی زیاد می شود و خطر یخ زدگی برای پی وجود دارد ، عمق پی را بیشتر از مناطق معتدل و گرمسیر در نظر می گیرند و به هر حال در هر نوع آب و هوایی عمق پی کنی نباید کمتر از 50 سانتیمتر باشد .
پی کنی در انواع زمین ها :
01پی کنی در زمینهای دج :
عمق پی در اینگونه زمینها معمولا بین 80 تا 100 سانتیمتر و در بعضی موارد 120 سانتیمتر است . پی کنی در زمینهای دج نسبتا آسان بوده و خطر ریزش به خصوص در مورد عمقهای معمولی بسیار کم است . اضافی عرض پی برای کفراژ ( قالب – بندی ) ، در این نوع زمین حدود 15 سانتیمتر در هر طرف است .
2.پی کنی در زمینهای ماسه ای :
چون عمل پی کنی در اینگونه زمینها همیشه با خطر ریزش روبروست به خصوص اگر زمین مزبور خشک باشد ، چنانچه دارای عمق کم بوده و از طرفی شدت ریزش در آن زیاد نباشد . اصولی ترین و در عین حال ساده ترین روش برای جلوگیری از احتمال ریزش خاک هنگام پی کنی است که پی با گونه های شیب دار کنده شود . زاویه شیب بر حسب شدت ریزش تا 45 درجه متغیر خواهد بود . لکن چنانچه شدت ریزش بسیار زیاد و عمق پی نیز نسبتا زیاد باشد ، پی کنی با شیب نه عملی است و نه مقرون به صرفه . در چنین مواردی لازم است که گونه های پی را با چوب بست و با قالب بندی مهار کرد . برای این کار الوارهایی به ابعاد 5*30*40 سانتیمتر در طرفین پی واداشته و به کمک تیرکهای چوبی یا چهار تراش و با بهره گیری از گوه های چوبی الوارها مهار می شود .
پی کنی در زمینهای رسی خشک نیز همانند زمینهای ماسه ای است لکن زاویه شیب پی کنی آن در حدود 37 – 25 درجه خواهد بود که این اختلاف شیب نسبت به زمین های ماسه ای به علت چسبندگی دانه های خاک رسی است .
3.پی کنی در زمینهای سنگی :
پی کنی در اینگونه زمینهای مشکل و انجام آن با وسایل دستی از قبیل بیل و کلنگ امکان پذیر نیست . پی کنی در زمینهای سنگی با ماشین آلات مکانیکی و مته های کمپرسوری انجام می گیرد که در نتیجه هزینه آن سنگین خواهد بود .
عمق پی در زمینهای سنگی در مناطق سردسیری حداقل 75 سانتیمتر است لکن در مناطق گرمسیری می توان حداقل عمق را تا 50 سانتیمتر تقلیل داد .
شاید فکر کنیم زمین سنگی امکان دارد زمین سنگی فوق العاده مقاوم باشد ، در این صورت ساختمان نیاز به پی نخواهد داشت . چنین فکری اساسا اشتباه است ، زیرا عدم پی در ساختمان باعث ناپایدار شدن بنا گردیده و با کمترین نیروی جانبی به ویژه زلزله های خفیف شروع به حرکت خواهد کرد . لکن وجود پی باعث تنگ افتادن ساختمان در زمین شده و از حرکت بنا جلوگیری می کند .
04پی کنی در زمینهای شیبدار :
زمین ساختمانی مسطح به ندرت یافت می شود و بنابراین پیش از شروع هر کار ساختمانی باید محل ساختمان را تسطیح کرد . برای این منظور از سه روش می توان استفاده کرد و اغلب روشی به کار گرفته می شود که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه تر باشد .
الف ) خاک برداری و خاک ریزی
ب ) خاک برداری
ج ) خاک ریزی
الف ) خاک برداری و خاک ریزی :
این روش بسیار معمول و متداول است ، زیرا باعث کاهش هزینه می شود .
ب ) خاک برداری :
برای تسطیح ، کلیه ی خاکهای اضافی برداشته شده و به محلی خارج از ساختمان برده می شود که این روش هزینه حمل خاک را به دنبال خواهد داشت ولی چون به زمین دست نخورده می رسیم ، کاری اصولی است .
ج ) خاک ریزی :
این روش توصیه نمی شود ، زیرا زمین را با خاک دستی پر کرده ایم ولی چنانچه مجبور باشیم باید با خاک مرغوب که دارای تراکم و دانه بندی مناسب و مقاومت مطلوب هست عمل خاک ریزی را طبق اصول فنی ، با رعایت مرطوب کردن و غلتک زدن خاک در لایه های مختلف انجام دهیم که مقدار تراکم و مقاومت خاک باید به تایید آزمایشگاههای مکانیک خاک برسد .
تعریف پی:
مجموعه ای از بخش های سازه و خاک در تماس با آن که انتقال بار بین سازه و زمین از طریق آن صورت می پذیرد.
ابعاد پی
عرض.طول و عمق پی ها کاملآ بستگی به وزن ساختمان و قدرت خاک محل عمل ساختمان دارد. در ساختمان های بزرگ قبل از شروع کار به وسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز عملی زمین را تعیین نموده و از روی آن و مهندس محاسب از روی آن ابعاد پی را تعیین می کند.ولی در ساختمان های کوچک در اغلب مواقع قدرت مجاز عملی زمین با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه ها بر روی همدیگر و یا ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص می باشد.
انواع پی :
پی ها را نسبت به نوع مصالح و سیستم ساخت آن می توان به دو گروه تقسیم کرد : گروه اول شامل انواع پی از نظر نوع مصالح آن مانند پی های سنگی ، آجری ، شفته ای ، بتنی ، گروه دوم شامل انواع پی از نظر سیستم ساخت آن مثل : : پی های تکی ، نواری ، صفحه ای ، پی مشترک و پی های کلاف شده می باشد .
1. پی سنگی :
این پی از سنگ های طبیعی و در مناطقی که سنگ ارزان در دست رس باشد ساخته می شود سنگی که در برای این گونه پی ها انتخاب می گردد باید سالم ( نپوسیده ) بوده و از انواع سنگ های لاشه شکسته باشد سنگ های قلوهای به علت صیقلی و مدور بودن آن برای بی سازی مناسب نمی باشد زیرا حالت ناپایدار به پی می دهد . سطح پی سازی با سنگ باید از دیوار هایی که روی آن قرار دارد وسیع تر و از هر طرف دیوار حداقل 15 سانتیمتر عنوان ریشه گسترش داشته باشد . پی سازی با سنگ با دو نوع ملات صورت می گیرد . چناچه بار و فشار کم باشد ملات سنگ ها را از نوع گل آهک و چنانچه بار زیاد باشد ملات ماسه سیمان انتخاب می شود و استفاده از ملات ماسه سیمان ، ماسه و آهک و یا ملات باشد و از پی های سنگی فقط و ساختمانهای یک طبقه . پی دیوارهای محوطه استفاده می شود .
2.پی آجری :
از پی های آجری در مواقعی استفاده می کنند که ساختمان کوچک و باروارده نیز کم باشد در ضمن از پی های سنگی نیز
به علت گرانی و کمیابی سنگ نتوان استفاده کرد این پی نیز مانند پی های سنگی بایستی دارای ریشه ای به اندازه 15 تا 20 سانتی متر از طرفین دیوار روی آن باشد برای این منظور است که عرض پی کنی نیز 30 تا 40 سانتی متر از عرض دیوار بیشتر باشد این مقدار اضافه عرض همچنین عمل آجر چینی در داخل پی را آسان تر می نماید چون زاویه پخش بار در پی عالی آجری در حدود 60 درجه می باشد برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است آن را به شکل پلکانی در آورد .
3. پی شفته ای :
ساده ترین و در عین حال ابتدایی ترین پی سازی برای ساختمان کوچک 2 یا 3 طبقه آجری است . شفته خمیری است از مخلوط خاک ، آب ، شن و گردآهک که در هر متر مکعب خاک آن بن 200 تا 250 کیلو گرم آهک به کار می رود . گاهی نیز بنابر لزوم مقداری پاره سنگ به آن می افزایند . طریقه شفته ریزی بدین صورت است که شفته را در پی ریخته و پس از آنکه شفته به حدود 20 یا 30 سانتی متر رسید آن را در یک سطح افقی هموار می کنند و یک روز آن را به حالت خود می گذارند . تا آبش در اثر تبخیر یا جذب کاهش باید ( اصطلاحا دونم شود ) سپس آن را با وزنه ی سنگینی ( تخماق ) می کوبند تا کاملا متراکم گردد . مجددا به همان ارتفاع شفته ریزی انجام گرفته و تا پر شدن پی همچنان ادامه می یابد .
4. پی بتنی :
بتن را می توان یکی از مقاومترین و مستحکم ترین سنگ های مصنوعی دانست . لذا پی هایی که با بتون ساخته می شود ، بهترین پی در کارهای ساختمان به شمار می آیند . امروزه توصیه می شود . که پی کلیه ی ساختمانها را با بتون مسلح بسازند به خصوص در مناطق زلزله خیزی نظیر شهر های جنوب خراسان ، دامنه های سلسله ی جبال البرز ، قزوین حتی برای ساختمان سبک و یک طبقه نیز پی های بتونی از نوع نواری آن بسیار مناسب خواهد بود . زاویه ی پخش بار در پی های بتنی بین 30 تا 45 درجه می باشد . لذا می توان این گونه پی ها را پلکانی یا به صورت هرم ناقص ( سومل ) ساخت و از مصرف اضافی بتن صرفه جویی نمود . پی سازی با بتن بدین طریق انجام می گیرد که ابتدا کف پی را به اندازه تقریبی 10 سانتی متر بتن کم سیمان با نام مکر می ریزند . که سطح خاک و بتن اصلی را از هم جدا کرده و همچنین سطح پی را جهت بتن ریزی اصلی تراز نمایند . سپس روی بتن مگر داخل پی را با تخته قالب بندی می کنند و پس از آماده شدن قالب بتن ساخته شده را داخل قالب ریخته و خوب می کوبند ویبرا تور ( لرزاننده ) به آن ارزش می دهند .
تا بتون اصطلاحا جا بیفتد یعنی دانه های شن ماسه در بتون عمل جایگیری را کاملا انجام دهند و متراکم گردند . بارگذاری روی پی های بتنی بایستی حداقلهفت روز پس از پی ریزی انجام می گیرد . ضمنا باید توجه داشت ، چنانچه بتون از نوع مسلح باشد ، باید ابتدا میلگرد در قالب جاسازی شده ، سپس بتن ریزی صورت گیرد ، از این پی شفته در ساختمان های اسکلت فلزی استفاده می شود .
5. پی های نقطه ای
برای ساختمانهایی که بار آن ها به صورت متمرکز (نقطه ای)به زمین منتقل می شود ساخته میگردد مانند ساختمان های فلزی یا ساختمان های بتونی
لایه های پی های نقطه ای:
1.زمین مناسب
2.بتن مگر
3. میلگرد های کف پی
4.بتن اصلی
5.صفحه زیر ستون(در ساختمانهای اسکلت فلزی)
6. پی های نواری
این پی ها معمولا در ساختمان های آجری مورد استفاده قرار می گیرد. حداکثر عمق پی های نواری در حدود 50 و عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن می باشد.
لایه های پی های نواری به ترتیب از پایین به بالا
1.شفته ریزی
2.کرسی چینی
3.شناز
4.ملات ماسه سیمان برای ایزولاسیون رطوبتی
5.قیر گونی
6.ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر گونی
7.دیوار چینی اصلی
7. پی های گسترده
به پی هایی اطلاق می شود که بار چند ستون یا دیوار را که در ردیف ها یا امتداد های مختلف قرار دارند به زمین منتقل می نمایند. پی گستره ممکن است به شکل دال مجموعه تیر_دال و... ساخته شود.
باید توجه کرد که در بندر عباس با توجه به گرمای هوا باید 3الی4 ساعت بعد از ریختن بتن فونداسیون آبدهی بتن آغاز شود و بتن ریزی بعد از ظهر انجام گیرد.
در صورت که بتن ریزی در صبح زود تا قبل از ساعت 10 صبح انجام گیرد دمای بتن را با خنک کردن آب مصرفی بتن .به کار بردن سیمان مناسب با حرارت زدایی کم. پایین نگه داشتن دمای سیمان با نگهداری سیمان در سیلو های عایق بندی شده.
کاهش دمای مصالح سنگی با انبار کردن آنها و یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آنها و نگهداری ابزار و ماشین آلات تهیه و حمل مخلوط بتن در سایه و یا آب پاشی به آنها پایین تر از 32 درجه آورد.
لازم به ذکر است حداقل سیمان یا مواد سیمانی در مناطق ساحلی خلیج فارس 350kg/mو حداکثر آن 425kg/m بتن می باشد.
مقدار کلرید های مصرفی در بتن مسلح باید کمتر از 500 قسمت در میلیون باشد.میزان کل کلرید قابل حل در آب بتن سخت شده 28 روزه نیز باید مطابق آیین نامه مقررات ملی ساختمان باشد.
8. پی صفحه ای :
( رادیوژنرال ) ، در مواردی استفاده می شود که بارهای وارده از ساختمان بسیار بوده (بار آسمان خراش ها ) و یا مقاومت زمین تا قدری کم باشد . که جهت انتقال بار به خاک تمام سطح زیر ساختمان مورد لزوم قرار گیرد . پی صفحه ای به صورت یک پارچه از بتن آرمه در سر تا سر زیر ساختمان ساخته می شود که میله ی ستون ها و دیوار بر روی آن قرار می کیرد . در بعضی مواقع که بار بسیار زیاد باشد . سطح پی را بزرگ تر از سطح ساختمان روی آن می سازد تا پخش فشار در سطح بزرگتری انجام پذیرد .
پی های صفحه ای به صورت مختلف ساخته مکی شود و مانند پی صفحه ای ساده صفحه با دیوار محیطی ، صفحه ای با تیر صفحه ای با دیوار بتنی در یک جهت – صفحه ای با دیوار بتنی در دو جهت و پی های سلولی .
9. پی های مشترک :
هر گاه برای دو و یا چند ستون یک پی ساخته شود پی را مشترک گویند . پی مشترک وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که :
1 ). فاصله پی ها از یکدیگر کم بوده و یا طوری باشد که سطح پی ها ، یکدیگر را بپوشانند .
2 ). یکی از پی ها در کنار زمین همسایه قرار گرفته باشد .
3 ). وقتی که به علت طول زیاد یک بنا مجبور باشیم ساختمان را درز انبساط ( ژوئن ) بسازیم . در این صورت برای ستون های مجاور درز انبساط پی مشترک در نظر می گیرد . چنانچه برای در پی بار های مختلف خواسته باشیم
نظرات شما عزیزان:
برچسب‌ها:
پیوندها
تبادل
لینک هوشمند
