دانلود مقاله بررسی زمین

قبل از اجرا باید توسط مجری که به اوضاع منطقه آشنائی کامل دارد مسائل زیر درنظر گرفته شود تا بتوان نوع ساختمان را نسبت به موقعیت محل با توجه به استقامت زمین، فراوانی مصالح موجود در محل ، نوع آب و هوا و آبهای زیرزمینی آن معین نموده و آن را پیاده نماید.

تا هم استحکام کافی داشته باشد و هم از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد.

لکن مهمترین مسئله أی که قبل از احداث هر بنا و ساختمانی بایستی در نظرگرفته شود و بسیار حائز اهمیت است، شناخت کامل زمین از نظر مقاومت و نوع خاک آن است .

عدم توجه به این موضوع خسارات جانی و مالی جبران ناپذیری را در پی خواهدداشت.

انواع زمین:
1- زمین خاک دستی:
همانطور که از نام این خاکها مشخص است یا حاصل از گودبرداری خاکهای دیگر مناطق بوده و یا از نخاله های بنائی می باشد.

این قبیل خاکها اغلب با مواد زائد دیگری مثل زباله، مواد پلاستیک و … آمیخته می باشد و به همین خاطر حتی با کوبیدن و غلتک زدن نیز تراکمشان از زمینهای طبیعی کمتر بوده و در نتیجه مقاومت آنها به اندازه زمینهای طبیعی نمی باشد و بایستی از احداث بنا روی آن خودداری شود ولی بنا به ضرورت جهت ساختمان سازی بر روی این زمینها باید محل پی تا رسیدن به زمین طبیعی حفر گردد.
2- زمینهای رسی:
زمینهای رسی اگر خشک و بی آب و فشرده باشند، میتوان برای ساختمان زمین مناسبی به حساب آید.

این چنین زمینی فشاری در حدود 4 تا 5 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را تحمل می نماید و اگر آبدار و مرطوب باشد و لایه های آن نسبت به افق دارای شیب باشد، از احداث ینا بر روی آن باید اجتناب نمود، زیرادر اثر نشست فوری نقاط مختلف آن ترک برداشته و باعث انهدام ساختمان می شود.

3- زمینهای ماسه أی:
این قبیل زمینها اگر خشک باشد و لایه های ماسه أی در سطح افق قرار گرفته باشد، مقاومتش در حدود 5/1 تا 5/2 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می باشد و قادر است تا یک طبقه ساختمان را تحمل نماید.

در صورتیکه لایه ها نسبت به سطح افق دارای شیب بوده و مرطوب باشد زمین حالت لغزنذگی پیدا کرده ودر اثر بار وارده از ساختمان، ماسه ها در زیر پی حرکت نموده و باعث انهدام ساختمان می شوند.
4- زمینهای سنگی:
زمینهای سنگی را بیشتر می توان در دامنه کوهها مشاهده نمود.

چنانچه این زمینها از تخته سنگهای بزرگ و یکپارچه تشکیل شده باشد مقاومتی تا حدود 40 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع را دارا می باشد و محل مناسبی برای احداث ساختمانها است.

زمینهای متشکل از سنگهای گچی از این قاعده مستثنا می باشند.

5- زمینهای دج:
به زمینی گفته می شود که از شنهای ریز و درشت و خاک تشکیل شده باشد.

این قبیل زمینها از آن جهت که عناصر متشکله اش داراری ابعاد مختلفی است کاملا فشرده و دارای تراکم زیاد می باشد چراکه دانه های ریز فضای خالی بین دانه های درشت را پر میکنند و باعث تحمل مقاومتی در حدود 5/4 تا 30 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع می شوند.
6- زمینهای مخلوط:
این نوع زمینها از سنگ درشت، شن، ماسه و خاک رس تشکیل شده است.

چنانچه این عناصر درهم فشرده و متراکم باشند مقاومت زمین را تا حد5 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع افزایش می دهند و در صورت عدم تراکم برای ساختمان سازی مناسب نمی باشند.

پیاده کردن نقشه بر روی زمین: بعد از مشخص نمودن محل ساختمان و تهیه نقشه آن، اولین مرحله از کار اجرائی، پیاده نمودن نقشه است.

معمولا نقشه را با توجه به برداشت از پلان پی کنی پیاده می نمایند.

برای پیاده نمودن نقشه می بایست یکی از اضلاع ساختمان (بر سلختمان ) و امتداد آن را نسبت به امتداد موجود در منطقه نظیر بر خیابان، رودخانه، ابنیه قدیمی و … مشخص نمود.

با پیاده کردن یک ضلع ساختمان و با توجه به امتداد مشخص شده، ابتدا و انتهای آن میخ کوبی می شود و برای دقت بیشتر، مرکز میخ چوبی یا فلزی مشخص می گردد.

با استفاده از گونیای بنائی و ریسمان و متر ضلع جدید را عمود برضلع بدست آمده، بدست می آوریم.

چنانچه منطقه وسیع باشد برای استخراج زوایای 90 درجه بهتر است از رابطه فیثاغورث استفاده کنیم وبه همین ترتیب دو ضلع دیگر ساختمان را استخراج و میخ کوبی می کنیم.

برای اطمینان از صحت عمل، اقطار نقشه پیاده شده متر کشی میگردد، چنانچه اندازه دو قطر برداشت شده، دقیقا یکسان باشد نقشه صحیح پیاده شده است و در غیر اینصورت مراحل انجام شده مجددا تکرار می گردد.

در منطق وسیع با شعاع عملیاتی زیاد پیاده نمودن نقشه با وسائل ابتدائی امکان پذیر نیست و یا حداقل کار ساده أی نیست.

در اینگونه موارد از دوربین نقشه برداری استفاده می شود.

در صورتیکه ساختمان نسبتا بزرگ و گودبرداری نیاز داشته باشد برای رنگریزی از خرک نقطه گیری با نصب در فاصله 1 متری استفاده می شود.

پس از نصب خرک ابعاد و امتداد پی روی آن میخ کوبی یا با اره به عمق 5 میلیمتر برش زده می شود و سپس ریسمان کشی می گردد و به کمک شاقول نقاط مختلف پی روی زمین منتقل شده و رنگ ریزی می- گردد.

حال به شرح مراحل اجرای یک ساختمان فلزی می پردازیم: گودبرداری: معمولا"برای احداث زیرزمین احتیاج به گودبرداری می باشد.

اگر مقدار خاک کم باشد می توان با ایجاد سطح شیبدار خاک را از محوطه به آسانی خارج نمود.

ولی درصورتیکه حجم خاکبرداری زیاد باشد از ماشین آلات لودر و بلدوزر استفاده می شود.

مسئله أی که اکثرا" باعث خطرات جانی و مالی می شود گودبرداری در مجاورت دیوار همسایه است که گاهی مجبوریم بغل دیوار همسایه را چندین متر خاکبرداری کنیم لذا باید قبل از خاکبرداری دیوار همسایه شمع زده شود.

در این میان بهترین شمعها شمعهای تیرآهنی می باشد که پس از شمع زدن جای ستون مجاور همسایه را خاکبرداری می کنیم و پی آن را می سازیم و ستون را نصب می کنیم سپس خاک پشت دیوار همسایه را به طول 5/1 متر خاکبرداری کرده و پی سازی و دیوارسازی آن را انجام می دهیم.

ظاهرا" حداکثر عمق مورد نیاز برای گودبرداری تا روی پی می باشد، بعلاوه چند سانتیمتر بیشتر برای فرش کف و عبور لوله ها ( در حدود 20 سانتیمتر) که در اینصورت می باید محل پی های منفرد و نواری و شناژها را با دست خاکبرداری نمود.

البته بهتر است که گودبرداری را تا زیر سطح پی ها ادامه دهیم چرا که برای قالب بندی پی ها آزادی عمل بیشتری داریم و هم می توانیم خاک حاصل از چاه کنی و همچنین نخاله های ساختمان را در فضای ایجاد شده بین پی ها بریزیم که این از لحاظ اقتصادی مرقون به صرفه است.

البته در مورد پی های نواری این کار عملی نیست زیرا معمولا" پی سازی در پی های نواری با شفته آهک می باشد که بدون قالب بندی بوده و شفته در محل پی های حفر شده ریخته می شود در اینصورت اگر به گودبرداری نیاز داشتیم گودبرداری را تا روی پی ادامه می دهیم.

پی ساختمان: جهت اجرای پی برای یک ساختمان می توان از انواع مختلف پی مانند منفرد، نواری، رادیه ژنرال استفاده نمود که در اینجا به شرح دو پی منفرد و نواری که معمولا" در ساختمانها بیشتر اجرا میشوند می پردازیم.

پی منفرد: پی های منفرد برای ساختمانهائی که با آن بطور متمرکز به زمین منتقل می شود ساخته می گردد مانند ساختمانهای فلزی و بتنی.

لایه های پی های منفرد به شرح زیر می باشد: زمین مناسب بتن مگر میلگردهای کف پی 4- بتن اصلی این گونه پی ها را اغلب با بتن مسلح می سازند ( بتنی را مسلح گویند که داخل آن قطعات فولادی بکار رفته باشد مانند میلگرد.) 1-زمین مناسب: زمین مناسب برای پی سازی باید تحمل وزن ساختمان را داشته باشد.

در ساختمانهای بزرگ این قدرت بوسیله آزمایشات مکانیک خاک و در ساختمانهای کوچک به کمک آزمایشهای محلی تعیین می گردد.

2-بتن مگر: بتن مگر یا بتن لاغر یا کم سیمان، اولین قشر پی سازی در پی های منفرد می باشد استفاده از این بتن به دو دلیل است: الف) برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی با خاک ب) برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطحی صاف ضخامت بتن مگر در حدود 10 سانتیمتر است.

3-میلگردهای کف پی: از آن جهت که بتن در مقابل نیروهای کششی ضعیف است و در محل تارهای کششی ترکهائی در آن ایجاد می شود، برای جلوگیری از این حالت در محل تارهای کششی از میلگردهای فولادی استفاده می شود.

در این حالت چون تارهای کششی در پی های منفرد در کف پی بوده لذا میلگردها را در دو جهت به فاصله أی حدود 5 سانتیمتر بالاتر از کف به صورت مشبک روی بتن مگر قرار می دهند.

این فاصله 5 سانتیمتر برای آن است که شبکه کاملا" در بتن غرق شود.

شایان ذکر است در پاره ای از موارد چون خود پی به تنهائی توانائی انتقال نیرو به خاک را ندارد از یکسری شمع در مرکز پی استفاده میشود.

4-بتن اصلی: بتن از مخلوط شن و ماسه و آب تشکیل می گردد.

در موقع انتخاب شن وماسه باید توجه داشت که دانه ها عاری از کوخه و خاک و مواد آلی بوده و در مجاورت یکدیگر فعل و انفعال شیمیائی نداشته باشد.

برای تهیه بتن مناسب باید قطر و درصد مناسبی از هر دانه را به کمک منحنی های موجود تعیین نمود.

برای بتن ریزی در شرایط معمولی از سیمان پرتلند استفاده می نمایند.

مواد متشکله این سیمان عبارت است از حدود 65% آهک و بقیه 35% آن از سیلیس، اکسید آلومینیوم، اکسید آهن و غیره تشکیل شده که پس از پختن و آسیاب کردن در حدود 2% گچ به آن می افزایند.

آب مورد استفاده در بتن باید پاک و زلال بوده و فاقد عناصر ترکیب شونده با سیمان و دانه های تشکیل دهنده بتن باشد.

بطرکلی آب مناسب برای بتن همان آب شرب است.

بلت گذاری در فونداسیون: متصل نمودن صفحه ستون به فونداسیون بوسیله بلت انجام می گیرد، بلتها به شکلهای مختلفی ساخته می شوند اما فرم L شکل آن بیشتر مرسوم است.

جنس بلت از فولاد سخت و معمولا از آرماتور آجدار انتخاب می شود.

قطر بلت توسط محاسبات مشخص می شود و معمولا از قطر بالای20 میلیمتر استفاده می شود.

ارتفاع بلت به کف فونداسیون نمی رسد و معمولا بین 10 تا 15 سانتیمتر تا کف فونداسیون فاصله دارد.

به همین خاطر در موقع زلزله بلت از اهرم کردن ستون به کف فونداسیون جلوگیری کرده .

ناحیه سر بلند بلت به اندازه 10 سانتیمتر دنده درشت می گردد تا باعث اتصالات بعدی شود.

(شکل زیر) الف- اتصال بلتها به آرماتورهای فونداسیون وشناژ: بعد از مشخص نمودن محل بلتها ، بلتها را تک تک در محل خود در فونداسیون قرار می دهند و خاموت آنها را دربر می گیرد.

ابتدای هر بلت به اندازه 10 سانتیمتر از سطح روی فونداسیون به سمت بالا برمی گردد.

بعد از این مرحله بلتها در حالت کاملا شاقولی با آرماتورهای فونداسیون یا شناژ محکم بسته می شوند بطوریکه جایی برای حرکت بلتها نباشد.

بلت گذاری در فونداسیون در قالبهای 4 عددی، 6 عددی و 8 عددی نسبت به هم با ابعاد صفحه فونداسیون گذارده می شود.

نکته قابل توجه این است که برای جلوگیری از زخمی شدن و پرشدن دنده های بلت در موقع بتن ریزی باید ناحیه سر بلت را بوسیله گونی محکم بست.

ب- اتصال بلتها به صفحه زیر ستون : بعد از 72 ساعت از نصب صفحات زیر ستون مهره گذاری بر بلت انجام می گردد.

بعد از باز کردن گونی از دور بلت ابتدا واشر فنری به اندازه بلت در جای خود قرار می دهند.

سپس مهره بر دنده بلت پیچیده می شود و عمل سفت کردن مهره ها با آچار دستی بلند انجام می گیرد.

صفحه زیر ستون: 1- استقرار صفحه ستون در آکسهای مشخص: بعد از بستن بلتها توجه به بتن ریزی و محل زیر بلتها باید انجام گیرد.

اولا"- عمل ویبراسیون در محل مذکور صحیح انجام شود.

ثانیا"- نهایت دقت به عمل آید که بلتها جابجا نشود.

توجه به مراتب زیر به هنگام استقرار صفحه ستون ضروری می باشد: سطوح فونداسیونها تراز بتن ریزی شود.

سطح بالای فونداسیون در عین حال تراز بودن و همواری کامل زبر باشد تا با ملات زیر صفحه پیوند داشته باشد.

عمل نصب صفحات بعد از 48 ساعت انجام می گیرد و معمولا" در گوشه أی از ساختمان یک تراز ثابت ساخته می شود که کد گذاری تمام سطوح از روی آن برداشته می شود.

2- زیر سازی صفحه ستون از روی فونداسیون تل زیر صفحه ستون: در زیر اولین صفحه به اندازه 2 تا 3 سانتیمتر ملات ماسه سیمان قرار می گیرد.

تراز نمودن صفحه بوسیله 2 تراز یاب، یکی دوربین نیو و دیگری