اجرای سازه بتنی

اجرای سازه بتنی شامل چه مراحلی می‌شود؟

یکی از متداول‌ترین و محبوب‌ترین اسکلت‌های مورد استفاده در ساخت سازه بتنی با کاربری مسکونی، اداری، تجاری و همچنین سازه‌های صنعتی، اسکلت بتن آرمه می‌باشد که اصطلاحا به آن سازه بتنی می‌گویند. علت این محبوبیت، در دسترس بودن مصالح و نیروی کار فراوان در اکثر نقاط کشور می‌باشد. به نحوی که برای اجرای سازه بتنی نیازی به نیروی متخصص یا ماهر نیست و با کارگران ساختمانی ساده نیز می‌توان آن را اجرا کرد.

مصالح سازه بتنی نیز که شامل شن، ماسه، سیمان، آب و فولاد به شکل آرماتور ساده و آجدار می‌باشد در اکثر مناطق کشور وجود داشته و همچنین تعداد زیادی از کارخانه‌های بتن آماده نیز موجود می‌باشد که اجرای سازه بتن آرمه را ساده‌تر می‌کنند.

در این مقاله ابتدا در مورد اجزای اسکلت سازه بتنی صحبت می‌کنیم و پس از آشنایی با این اجزا، صفر تا صد اجرای سازه بتنی را برای شما شرح خواهیم داد. تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

اجزای اسکلت سازه بتنی

هر سازه بتنی از اجزای مختلف به هم پیوسته‌ای تشکیل شده است که از جمله آن می توان به ستون، فونداسیون، دیوار برشی و… اشاره نمود. در ادامه سعی داریم تا به ابزار تشکیل دهنده یک سازه بتنی بعلاوه توضیحات کامل آن بپردازیم.

• فونداسیون

فونداسیون به بخشی از سازه بتنی گفته می‌شود که وظیفه‌ی انتقال نیروهای وارده از سازه به خاک یا بستر سنگی زیرین خود را بر عهده دارد. محل قرارگیری پی کمی پایین‌تر از سطح زمین می‌باشد. انواع مختلفی برای فونداسیون‌ها وجود دارد که شامل: ۱. پی منفرد ۲. پی نواری ۳. پی گسترده، می‌شود.

• ستون‌ها

ستون یکی از اصلی‌ترین اعضای سازه بتنی است و اینطور می‌توان گفت که ستون‌ها، نیروهای محوری و تا حدودی نیروهای جانبی را تحمل کرده و این نیروها را به فونداسیون منتقل می‌کنند. ستون‌ها مقاطع متفاوتی مثل مستطیل، مربع، دایره، چند ضلعی منظم و… می‌توانند داشته باشند.

• تیر

تیرها عضوهایی افقی در سازه بتنی هستند که ستون‌های سازه را به صورت افقی در سقف‌ها به هم متصل می‌کنند. وظیفه تیرها این است که بارهای وارده را به ستون‌ها منتقل کنند. در کنار این وظیفه تیرها تکیه‌گاه مناسبی برای تیرچه‌های سقف و تیرچه بلوک هستند. در آیین‌نامه‌های سازه بتنی چنین توصیه شده است که در سازه‌ها، تیرها، ضعیف‌تر از ستون‌ها طراحی و اجرا شوند که اصطلاحا به آن تیر ضعیف-ستون قوی می‌گویند.

• سقف

به صفحه‌های مستطیل افقی که تکیه‌گاه‌های آن‌ها تیرهای سازه بتنی است، سقف گفته می‌شود. در واقع باید گفت سقف طبقه‌ی پایین کف طبقه‌ی بالا محسوب می‌شود. در حالت کلی سقف‌های سازه بتنی باید در برابر بارهای محاسباتی مانند بار وزن خود و بارهای دیگر مانند بار برف و بارهای زنده و… مقاومت و پایداری از خود نشون بدهند. سقف‌ها از انواع مختلفی تشکیل شده‌اند که مهندس سازه با توجه به بودجه پروژه، طول دهانه‌ها، میزان بار و… نوع آن را مشخص می‌کند.

• دیوار

دیوارهای سازه‌ای به کار رفته در سازه بتنی از دو نوع زیر تشکیل شده‌اند:

• دیوارهای حائل: دیوارهایی از جنس بتن آرمه‌ هستند که اصولا در زیرزمین ساختمان‌ها و برای مقاومت در برابر فشارهای ناشی از خاک ساخته می‌شوند.
• دیوار برشی: دیوارهای برشی دیوارهای از جنس بتن مسلح هستند که از لحاظ شکل ظاهری مشابه دیوارهای حائل می‌باشند. اگرچه باید توجه داشت که این دیوارها از لحاظ تحمل نیروها و نحوه محاسبات و عملکرد، تفاوت بسیاری با دیوارهای حائل دارند. دیوارهای برشی به منظور تحمل بارهای جانبی از قبیل نیروی زلزله، باد و… در سازه بتنی طراحی می‌شوند.

مراحل اجرای سازه بتنی

• مراحل اولیه اجرای سازه بتنی

قبل از انجام هر عملیات ساخت و سازی باید موارد زیر انجام شود:

1. ابتدا لازم است که کارفرما برای انجام مراحل قانونی و کسب مجوزهای مربوطه به سازمان‌ها و دیگر مراجع ذیربط مراجعه کند.
2. شناخت خصوصیات خاک محل ساخت برای برآوردهای طراحی الزامی می‌باشد.
3. آماده کردن محوطه و استقرار عوامل اجرایی و شروع کار (تجهیز کارگاه).

• تخریب

در صورتی که سازه بتنی مورد احداث در محلی باشد که دارای ساختمان قدیمی است، عملیات تخریب صورت می‌گیرد. در این عملیات رعایت تمام نکات ایمنی مربوط به تخریب باید لحاظ گردد. همچنین رعایت نکات ذکر شده در مبحث 12 مقررات ملی نیز الزامی است.

• گود برداری

در حالت کلی گودبرداری به دو دلیل صورت می‌پذیرد: 1- رسیدن به زمینی با مقاومت مناسب 2- محافظت از پی در برابر آسیب‌های احتمالی وارد شده (مانند یخ زدگی و…)

انتخاب ماشین آلات در پروسه گودبرداری با توجه به نوع خاک محل پروژه مشخص می‌گردد. در زمین‌های با مقاومت کم و متوسط که در آن‌ها سنگ وجود ندارد از لودرهای با چرخ لاستیکی یا لودرهای چرخ زنجیری استفاده می‌شود. به همین منظور یک لودر با چرخ لاستیکی به کارگاه آورده شده، سپس لودر شروع به کار کرده، خاک حاصله توسط همان لودر در یک کامیون بارگیری شده و به مکان دیگری انتقال داده می‌شود. برای عبور و مرور لودر به محل کارگاه هنگام گودبرداری یک رمپ ایجاد می‌شود. این رمپ پس از اتمام کار لودر توسط کارگران و به وسیله ابزارهایی مانند بیل و کلنگ تخریب می‌شود.

پس از اتمام کار و پایان این مرحله سطح کار زمین کارگاه کاملا آب داده می‌شود و آن را توسط غلتک دستی می‌کوبند تا سطح کار کاملا متراکم شود. این کار به این منظور انجام می‌گیرد که بعدها سطح خاک در اثر وزن ساختمان نشست نکند و یا به مقدار مجاز نشست کند. لازم به ذکر است قبل از شروع به کار گودبرداری باید بوته‌ها و درخت‌های احتمالی موجود در محل کارگاه را از محل کار جمع آوری نمود. به این پروسه عملیات بوته کنی نیز می‌گویند. همچنین با توجه به جنس خاک، عمق گودبرداری و شرایط ترافیکی اطراف پروژه تدابیر ایمنی لازم نیز توسط مسئولان اتخاذ گردد.

• اجرای بتن مگر

بتن مگر که به آن بتن رگلاژ نیز می‌گویند اولین لایه فونداسیون می‌باشد. مقدار سیمان مورد استفاده در این بتن 100 – 150 کیلوگرم بر متر مکعب است. معمولا از بتن مگر به دو علت استفاده می‌کنند:

1. به منظور جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی فونداسیون با خاک و نفوذ آب بتن به خاک .
2. برای ایجاد سطحی صاف و رگلاژ کف فونداسیون برای ادامه پی سازی.

ضخامت بتن مگر حدود 10 سانتی‌متر می‌باشد. این بتن توسط میکسرها به محل پروژه حمل می گردد و پس از تخلیه آن، کارگران سطح روی آن را به وسیله ماله صاف می‌کنند. برای اینکه مقاومت مورد نظر حاصل گردد، باید حدود 3 الی 4 ساعت به آب دادن مختصر و سطحی آن پرداخته شود.

• پیاده کردن نقشه

انتقال نقشه سازه بتنی از روی کاغذ بر روی زمین با ابعاد اصلی آن را پیاده کردن نقشه می‌گویند. به نحوی که محل دقیق گلدانی‌ها و نوارهای پی و ستون‌ها و همچنین ابعاد آن‌ها روی زمین مشخص گردد. معمولا برای پیاده کردن نقشه‌ی پروژه‌های بزرگ و مهم از دوربین نقشه برداری استفاده می‌شود ولی برای اجرای نقشه‌ی پروژه‌های کوچک و معمولی از متر و ریسمان کار استفاده می‌گردد.

پیاده کردن دقیق نقشه فونداسیون سازه بتنی به وسیله‌ی کارگران با حضور مهندس ناظر انجام می‌شود بدین شکل که به وسیله‌ی متر، گچ و ریسمان کار ابعاد فونداسیون را مشخص کرده و روی زمین پیاده می‌کنند.

• آرماتور بندی فونداسیون سازه بتنی

آرماتورهایی که مطابق طراحی تعیین گردیده است و به محل پروژه آورده شده، توسط تیم آرماتوربند، بر اساس نقشه‌های اجرایی برش زده و آماده اجرا می‌شوند. برای برش میلگردها از دستگاه برش مکانیکی استفاده می‌گردد. همینطور در آرماتوربندی فونداسیون نکات زیر باید رعایت گردد:

1. لازم است در موقع جایگذاری دقت کافی انجام گرفته، قفسه‌ها و مش میلگردی درست در وسط گود قرار گیرد تا در هنگام بتن ریزی از همه طرف توسط بتن احاطه شوند.

1. به منظور اینکه میلگردها از کف (بتن مگر) فاصله یکسان داشته باشند از اسپیسر (فاصله انداز) استفاده می‌گردد.
2. نکته حائز اهمیت در اجرای کار این که فاصله میلگردها و خاموت‌ها باید دقیقاً طبق نقشه اعمال شود و البته این فاصله‌ها را باید از مرکز به مرکز آرماتورها در نظر بگیریم.
3. آرماتورها باید به نحوی به هم بسته شوند که در موقع بتن ریزی از جای خود تکان نخورده و جابه‌جا نشوند و فاصله آن‌ها از یکدیگر باید طوری باشد که به راحتی بزرگترین دانه بتن از بین آنها رد شده و در جای خود قرار گیرد.

• آرماتورهای ریشه یا انتظار ستون و دیوار برشی

آرماتورهای انتظار یا ریشه که برای اتصال فونداسیون به ستون در سازه بتنی به کار می‌رود را از این رو آرماتور انتظار می‌گویند که منتظر اجرای ستون و وصله شدن هستند. برای اجرای آرماتور انتظار در پی باید به وسیله دوربین نقشه برداری جای ستون‌ها و دیوارها را مشخص کنیم. بعد از مشخص شدن جای دیوار و ستون، تنگی در آن محل قرار داده و به وسیله‌ی سیم آرماتوربندی به میلگردهای فونداسیون متصل کنیم.

سپس میلگردهای انتظار را از تنگ رد کرده و با سیم آرماتوربندی به میلگردهای فونداسیون محکم می‌کنیم. همچنین باید دقت کنیم تا تنگ‌های ستون در ضخامت فونداسیون بین مش فوقانی و تحتانی نیز اجرا گردد.

طول آرماتور انتظار باید حداقل طول لازم برای وصله انتخابی را تامین کند. به عنوان مثال اگر طول لازم جهت اورلپ کردن آرماتورها، 1.4 متر باشد، باید حداقل به اندازه 1.4 متر میلگرد انتظار در نظر بگیریم.

آرماتور انتظار در سازه بتنی باید در برابر خمشی که در سطح اتصال ستون و فونداسیون به وجود می‌آید، مقاومت لازم را داشته باشد. پس باید در طولی کافی در فونداسیون مهار شود. با توجه به اینکه ممکن است عمق فونداسیون برای تامین طول مهاری میلگرد کم باشد از قلاب استفاده می‌کنیم .معمولا مهار میلگردهای ریشه را به وسیله قلاب استاندارد با خم ۹۰ درجه در نظر می‌گیریم.

بر اساس مبحث 9 مقررات ملی ساختمان ویرایش 92، خم آرماتور را باید به سمت بیرون اجرا می‌کردیم. به این شکل لایه بتنی که روی آرماتور خم شده قرار می‌گرفت، مقاومت ستون را در برابر خمش افزایش می‌داد.

اما آیین نامه ACI امریکا اعلام کرد در صورتی که آرماتور انتظار به سمت داخل خم شده باشد، مقاومت بیشتری دارد. به این علت که بار فشاری ستون روی خم‌ها قرار گرفته و باعث می‌شود عملکرد بهتری داشته باشد. به همین دلیل در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان ویرایش ۹۹ خم میلگرد انتظار اصلاح شد و به سمت داخل ستون انجام می‌شود.

• قالب بندی فونداسیون

قالب‌ها مجموعه‌ای هستند برای حفظ و در بر گرفتن بتن تا زمان سخت شدن و رسیدن به مقاومت کافی که شامل موارد زیر می‌باشند: پشت بندها، رویه، حائل‌ها، میله‌های تنظیم، چپ و راست‌ها و … آن است.

انواع سیستم قالب بندی فونداسیون

با توجه به ایمنی، ملاحظات اقتصادی، نمای ظاهر، مصالح موجود، امکانات و متناسب با هر منطقه و دفعات مورد استفاده نوع قالب انتخاب می‌شود.

انواع قالب بندی فونداسیون سازه بتنی عبارت‌اند از:

1. استفاده از بدنه خاک برداری

در صورتی که خاک مورد نظر برای احداث پی محکم باشد، می‌توان با حفظ کاور حدود 7.5 تا 10 سانتی‌متر برای آرماتور، خاک برداری دیواره را به صورت قائم و منظم انجام داد. پس از آن برای نظافت عملیات اجرایی و همچنین جلوگیری از مکش شیره بتن توسط خاک، روی سطوح خاک را نایلون (ورقه‌های پلی اتیلن) کشیده و بعد از اجرای شبکه آرماتورها، بتن ریزی را انجام می‌دهند.

2. قالب بندی فونداسیون با آجر و بلوک سیمانی

قالب بندی پی به وسیله‌ی مصالح بنایی، قالبی دائمی می‌باشد که بعد از بتن ریزی نیز در جای خود باقی می‌ماند. همچنین در شرایطی که خاک منطقه، متوسط بوده و عمق فونداسیون زیاد باشد، ممکن است دیواره خاکریز ریزش داشته باشد. در چنین شرایطی برای اینکه دیواره‌ی پی را قالب بندی نکنیم و به خاک برداری اضافی نیاز نباشد، به وسیله‌ی آجرچینی با ملات و یا با استفاده از بتن کم مایه دیواره را قالب‌ بندی می‌کنند.

در صورتی که قالب بندی به وسیله‌ی مصالح بنایی را انتخاب می‌کنیم، به منظور جلوگیری از مکش شیره بتن توسط آن‌ها لازم است به نکات زیر توجه کنیم:

• قبل از بتن ریزی، یک لایه ورق نایلونی بر روی دیوار ‌قالب‌ها نصب شود.
• بر روی سطوح مصالح بنایی ملات ماسه سیمان اجرا کنیم.
• می‌توان روی دیوار قالب‌ها آب پاشی کرد که نسبت به دو روش بالا تاثیر کمتری دارد. همچنین توجه به این نکته الزامی است که هنگام آب پاشی، آب نباید درون قالب‌ها جمع شود.

نکات اجرایی قالب بندی به وسیله‌ی مصالح بنایی

در قالب بندی بلوک سیمانی یا آجری باید حدود آکس‌ها توسط نقشه بردار مشخص شود. توصیه می‌شود گوشه قالب‌ها و آکس‌ها میخ ‌گذاری شده تا در اجرا خطایی صورت نگیرد. همچنین بعد از آن که مرز قالب‌ها با ریسمان مشخص شد، رنگ آمیزی شود. به این نکته توجه شود که سطح زمین باید برای دیوارچینی کاملا تراز باشد. ضخامت دیواری که برای قالب بندی آجری استفاده می‌شود حداقل ۲۰ سانتی‌متر می‌باشد که در آجرچینی آن باید از ملات ماسه سیمان استفاده کرد.

3. قالب بندی چوبی فونداسیون

خصوصیات تخته‌هایی که برای قالب بندی چوبی استفاده می‌شود به شرح زیر می‌باشد:

• ضخامت تخته‌های قالب‌ بندی چوبی معمولا 2.5 الی 3 سانتی‌متر می‌باشد.
• معمولا تخته‌های‌ چوبی را از درخت‌های سوزنی برگ مانند سرو و کاج تهیه می‌کنند که در ایران به چوب روسی معروف می‌باشند.
• توصیه می‌شود که این قالب‌ها برای جلوگیری از مکش شیره بتن تازه و همچنین تغییر شکل زیاد تخته‌های چوبی، حتی المقدور قدرت جذب و رطوبت نداشته باشند.
• استفاده از قالب‌های چوبی برای بتن ریزی‌های با حجم محدود که معمولا قالب‌ها برای دفعات زیاد استفاده نمی‌شوند، توجیه‌پذیر و مناسب می‌باشد. ولی در پروژه‌های بزرگ سازه بتنی به علت اینکه لازم است از قالب‌های مشابه به دفعات استفاده شود، با توجه به محدودیت‌های نسبی چوب استفاده از قالب‌های چوبی توجیه ‌پذیر نمی‌باشد.

4. قالب بندی فلزی فونداسیون

قالب‌های فلزی پی از اجزای زیر تشکیل شده است:

• پانل: پانل شامل سخت‌کننده‌ها و ورق رویه فولادی با ضخامت برابر 2 الی 4 میلی‌متر که از محاسبات به دست می‌آید، می‌باشد.
• پشت بند افقی یا کمرکش: از نوع قوطی یا لوله است که با بست‌های مناسب به پانل‌ها متصل می‌شود.
• وادارها و پشت بندها: متشکل از لوله داربستی است که وظیفه تثبیت پانل‌ها و استحکام جانبی را بر عهده دارد.

قالب‌‌های فلزی از جنس ورق فولادی St37 ساخته می‌شوند.

در اجرای قالب بندی فلزی نکته قابل توجه، روغن کاری پانل‌ها قبل بتن ریزی می‌باشد.

• قالب برداری فونداسیون

اگر قالب‌ها از جنس مصالح بنایی باشند، در این حالت ماندگار خواهند بود و نیاز به برچیدن آن‌ها نیست. قالب‌های چوبی و فلزی باید زمانی برچیده شوند که بتن توانایی تحمل تنش‌ها را داشته باشد و تغییر شکل آن از تغییر شکل‌های تعیین شده بیشتر نباشد. عملیات قالب برداری باید بدون وارد شدن ضربه و نیرو انجام شود و قطعات و اعضای سازه بتنی تحت اثر بارهای ناگهانی قرار نگیرند.

در آیین نامه بتن ایران (آبا)، که نکات اجرایی سازه بتنی را نیز شامل می‌شود، زمان قالب برداری انواع المان‌های سازه‌ای ذکر شده است. چون قالب‌های فونداسیون به صورت قائم می‌باشد به همین علت از اطلاعات مربوط به قالب‌های قائم استفاده می‌کنیم.

• بتن ریزی فونداسیون

آخرین مرحله از اجرای فونداسیون سازه بتنی، بتن ریزی آن می‌باشد. در این مرحله، بعد از اجرای آرماتور و قالب بندی، لازم است که فضای بین قالب‌ها با استفاده از بتن پوشش داده شود. معمولاً برای بتن ریزی فونداسیون از بتن آماده استفاده می‌شود که نوع و کیفیت آن از قبل تعیین شده و همچنین نسبت‌های مخلوط کردن اجزا بتن تعیین می‌شود.

قبل از بتن ريزی بايد کلیه میلگردها با نقشه کنترل شده و دقت شود که با سیم آرماتوربندی به یکدیگر متصل شده باشند و اگر جایی فراموش شده مجددا بسته شود. همچنين بايد فاصله آرماتورها کنترل شود که یکنواخت باشد زیرا ممکن است بعضی از میلگردها به هم چسبیده و بعضی با فاصله از همدیگر قرار گرفته باشند. این مساله باعث می‌شود که بتن نتواند کلیه آرماتورها را پوشش دهد و قطعه توپر و همگنی به وجود بیاورد. همچنین محل بتن ریزی باید عاری از مواد زائد و خاک باشد و قبل از بتن ریزی بايد از روغن کاری کلیه قسمت‌های قالب مطمئن شویم.

برای بتن ریزی فونداسیون سازه بتنی بهتر است از قسمت جلو شروع به بتن ريزی نمود (آن قسمت كه به مركز تهيه بتن نزدیکتر باشد) چون در اين حالت رفت و آمد كارگران از روی شبکه میلگردها به حداقل می‌رسد. برای آنكه پای كارگران در بتن تازه فرو نرود در مسير عبور و مرور كارگران از تخته‌های زير پا استفاده می‌شود.

پس از بتن ریزی باید برای از بین بردن تخلخل و حباب هوا بتن را ویبره کرده و سطح فونداسیون توسط کارگران صاف و یکدست شود. بعد از 5 الی 6 ساعت می‌توان برای آب دادن و کیورینگ بتن اقدام کرد. (زمان آب دادن به بتن باید موقعی انجام شود که سختی بتن، بتواند وزن یک شخص را تحمل کند. به بیان دیگر، به محض قرار گرفتن پای شخص روی بتن، در آن فرو نرود. همچنین سنگدانه‌های موجود در بتن، با آبپاشی جا به‌ جا نشوند.)

اجرای ستون سازه بتنی

• اتصال شبکه میلگرد ستون به ریشه ستون

بعد از اجرای فونداسیون و تعبیه آرماتورهای انتظار، چنانچه بخواهیم آرماتورهای ستون را در کنار آرماتورهای انتظار قرار دهیم، می‌بایست ستون از محور خود، به اندازه کلفتی میلگرد انتظار منحرف گردد. اگرچه بهتر است که در آرماتورهای ستون انحنای کوچکی ایجاد شود تا ستون درست در محل محور خود قرار گرفته و کوچکترین انحرافی نداشته باشد. این انحنا می‌بایست به اندازه قـطر میلگرد ستـون باشد.

چنانچه ابعاد ستون کوچک و آرماتورها سبک باشد آن‌ها را با سیم آرماتوربندی در زمین محکم می‌کنیم. سپس آن را با خاموت‌های ستون به یک شبکه تبدیل کرده و بعد از بتن‌ریزی پی، قفسۀ آرماتورهای ستون را که از قبل آماده شده است به آرماتورهای انتظار متصل می‌کنیم. این کار حداقل باید ۳ الی ۴ روز بعد از بتن‌ریزی پی انجام شود. زیرا در غیر این صورت با توجه به اینکه بتن پی هنوز سخت نشده است در اثر لنگر آرماتورهای ستون، میلگردهای انتظار از جای خود تکان خورده و پی متلاشی می‌شود.

برای تثبیت موقعیت هر ستون، بعد از بستن آرماتورها ابعاد آن را به وسیله تیرهای چوبی در پای ستون مشخص می‌نمایند. یا با ریسمان رنگ ابعاد ستون را خط می‌زنند تا قالب را بر روی آن قرار دهند. لازم به تذکر است که برای تثبیت ابعاد ستون هیچگاه نبایست با ریختن بتن در پای آن اقدام شود. مقطع اغلب ستون‌ها در ساختمان‌های معمولی مستطیل یا مربع و یا به ندرت چند ضلعی یا دایره می‌باشد.

آرماتورهای طولی و عرضی ستون‌ها باید طوری به هم بافته شوند که خطر جابه‌جا شدن آرماتورها و دور یا نزدیک شدن آن‌ها از یکدیگر در موقع کار گذاشتن و حمل و نقل و بتن‌ریزی وجود نداشته باشد.

فاصله تنگ‌ها از یکدیگر در ابتدا و انتهای ستون در هر طبقه، تا یک اندازه مشخص و محاسبه شده، کمتر از فاصله تنگ‌ها در ناحیه مرکزی ستون می‌باشد. این پدیده به علت گیردار عمل ‌کردن محل اتصال ستون به تیر بتنی یا فونداسیون می‌باشد.

• قالب بندی ستون

بعد از نظارت نهایی میلگردهای بافته شده ستون‌ها و محل قرارگیری آنها، مرحله قالب ‌بندی ستون‌های سازه بتنی اجرا می‌گردد که برای اجرای آن رعایت کردن نکات زیر توصیه می‌شود:

• باید قالب‌ها را به مواد رهاساز آغشته کنیم.
• برای قالب ‌بندی ستون‌ها از قالب‌های فلزی، چوبی و پلاستیکی استفاده می‌کنیم.
• ضخامت قالب‌های چوبی 2 سانتی‌متر و ضخامت قالب‌های فلزی 3 الی 4 میلی‌متر می‌باشد.
• ستون‌ها را با استفاده از لوله و داربست در سر جای خود مهار می‌کنیم.
• بعد از قالب ‌بندی، ستون را با استفاده از جک‌های تنظیم شاقول می‌کنیم.
• در حالتی که ارتفاع ستون از 3 متر بیشتر باشد، قالب ‌بندی و بتن ‌ریزی در دو مرحله انجام می‌شود.
• در ستون‌های مرتفع بتنی با کاربری‌های خاص از قالب‌های بالا رونده استفاده می‌کنیم.

بعد از قالب بندی و شاقول کردن ستون‌ها نوبت به بتن ریزی ستون می‌رسد که آن را با توجه به نکات زیر اجرا می‌کنیم:

• روند بتن ‌ریزی برای ستون باید به نحوی باشد که بتن در هنگام ریختن و جای گرفتن حالت خمیری خود را حفظ کرده و به ‌راحتی به فضاهای بین آرماتورها راه یابد.
• در بتن‌ ریزی ستون‌ها تا حد امکان باید ارتفاع سقوط آزاد بتن را کاهش داد، زیرا هنگام سقوط بتن دانه‌های آن تفکیک شده و دانه ‌بندی بتن به هم می‌خورد. ارتفاع مجاز بتن ریزی در مبحث نهم مقررات ملی ساختمان، برای جلوگیری از جدا شدن اجزای بتن 1.2 متر می‌باشد.
• پس از بتن ریزی مرحله اول ستون‌ها، جهت تراکم بتن از وسایل مناسب استفاده می‌شود، به نحوی که در حجم بتن ارتعاش ایجاد شده و باعث پر شدن تمام نقاط ستون گردد و تمامی آرماتورها توسط بتن احاطه گردد.
• در بتن ‌ریزی مراحل بعدی باید قسمتی از ویبراتور در لایه زیرین که هنوز حالت خمیری دارد، فرو برود.
• در پروژه‌های کوچک و محدود و در مخلوط‌های بتن روان، با کسب اجازه از مهندس ناظر می‌توان از میله فولادی یا وسایل مشابه برای تراکم بتن استفاده کرد.
• ویبراتور باید تا حد امکان به صورت قائم وارد بتن شده و به آرامی از آن خارج شود تا حباب هوا داخل بتن باقی‌ نماند.
• می‌بایست تراکم بتن، پیش از گیرش سیمان انجام شود.
• میله یا ویبراتور باید به راحتی به انتهای قالب برسد و از بین آرماتورها عبور کند.
• مدفون کردن لوله‌های بخاری، گاز، آب و فاضلاب، در بتن ستون‌ها ممنوع می‌باشد.

اجرای تیرها در سازه بتنی

• قرار دادن قالب کف تیرها بر روی شمع‌ها

پس از قالب برداری ستون‌ها و گیرش کامل بتن آن‌ها، نوبت گذاشتن قالب کف تیرها و بستن شمع زیر قالب می‌باشد.

• آرماتوربندی تیر سازه بتنی
  • میلگردهای طولی تیرها، به منظور تحمل کشش در راستای تیر در نزدیکی سطح بتن قرار داده می‌شوند.
  • جهت اجرای میلگردهای عرضی و طولی تیر، ابتدا دسته خاموت‌ها را در میلگردهای طولی قرار داده، سپس میلگردهای طولی تیر به میلگردهای انتظار ستون، به وسیله‌ی سیم آرماتوربندی بسته می‌شوند.
  • به منظور اینکه آرماتوربندی تیرها به راحتی اجرا شود، شبکه آرماتورهای تیر در فاصله مناسبی از کف قالب قرار گرفته تا آرماتوربند بتواند به راحتی خاموت‌ها را به آرماتورهای طولی ببندد.
  • این کار همچنین از روغنی شدن میلگردهای تیر جلوگیری می‌کند. به دلیل اینکه قالب کف تیر از قبل روغن کاری شده و در صورت قرار گرفتن میلگردهای تیر روی آن، موجب می‌شود پیوستگی و درگیری بتن و میلگرد از بین برود.
  • اگر طول میلگردهای طولی زیاد باشد، جهت جلوگیری از شکم دادن آن‌ها، از چوب‌های چهارتراش زیر آرماتورهای طولی در وسط مقطع استفاده می‌شود.
  • در صورت روغنی شدن میلگردها به وسیله یک پارچه و بنزین آن‌ها را پاک می‌کنیم. در صورتی که میلگردها روغنی باشند، پیوستگی و اتصال بین آرماتور و بتن از بین می‌رود و باعث ضعف عملکرد المان بتنی خواهد شد.
  • در گام بعد خاموت‌ها را مطابق نقشه در فواصل معین، قرار داده و با سیم آرماتوربندی به میلگردهای طولی، در جای تعیین شده، می‌بندیم.
  • نکته‌ی مهم در اجرای خاموت‌ها، جهت قلاب‌ها می‌باشد. می‌بایست قلاب‌ها را به صورت یک در میان در جهت چپ و راست تیر اجرا کرد.
  • در تیرهای پیوسته در وسط دهانه میلگردهای فوقانی به فشار و میلگردهای تحتانی به کشش می‌افتند و در نزدیکی تکیه‌گاه‌ها جای فشار و کشش عوض می‌شود. از آنجایی که قلاب در فشار کار می‌کند، توصیه می‌شود، جهت قلاب‌ها در وسط دهانه به سمت بالا و در بر تکیه‌گاه‌ها به سمت پایین باشد. اما معمولا به منظور سهولت در کار، همه قلاب‌ها در سمت بالا اجرا می‌شوند.
  • اغلب در بر تکیه‌گاه (ناحیه بحرانی) فاصله‌ خاموت‌ها کمتر از ناحیه وسط تیر است، زیرا وظیفه خاموت، تحمل برش است و برش در بر تکیه‌گاه بیشتر می‌باشد. (ناحیه بحرانی به طول دو برابر ارتفاع مقطع از بر تکیه‌گاه به سمت وسط دهانه گفته می‌شود.)
  • میلگرد طولی تیر باید حتما در چشمه اتصال مهار شود. بسته به نظر طراح، اغلب انتهای تیر 30 سانتی‌متر خم 90 درجه می‌شود.
• جایگذاری اسپیسر برای آرماتورهای تحتانی تیر

پس از آرماتوربندی تیر، اسپیسرها که به منظور تامین کاور بتن استفاده می‌شوند جایگذاری می‌گردند. برای جایگذاری اسپیسرها ابتدا کف قالب به تعداد کافی اسپیسر قرار داده می‌شود سپس آنها را به میلگردهای طولی به خوبی وصل می‌کنند که هنگام بتن ریزی جابه‌جا نشوند. اسپیسرها معمولا به شکل پلاستیکی یا بتنی استفاده می‌شوند. اسپیسرهای پلاستیکی به میلگردها چفت شده و حرکت نمی‌کنند همچنین در اسپیسرهای بتنی سیم مفتول وجود دارد و به خوبی به میلگردها بسته می‌شود و در اثر بتن‌ ریزی حرکت نمی‌کنند. به همین علت توصیه می‌شود از این دو نوع اسپیسر استفاده شود.

اجرای سقف سازه بتنی

امروزه سقف‌های متنوعی در اجرای سازه بتنی و دیگر ساختمان‌ها به کار برده می‌شود که انتخاب نوع سقف به نوع پروژه، کاربری بنا، بودجه در نظر گرفته شده برای پروژه و … بستگی دارد. از جمله سقف‌های رایج در کشور می‌توان به سقف تیرچه و بلوک، وافل، کوبیاکس، یوبوت و … اشاره نمود. در این مقاله ما اجرای سقف تیرچه بلوک را مد نظر قرار داده‌ایم که بیشترین کاربرد را در اجرای سازه بتنی دارد و نکات مربوط به آن را بررسی می‌نماییم.

• تیرچه گذاری

تیرچه‌ها اصولا به صورت آماده خریداری شده و به محل پروژه حمل می‌شوند. در برخی از پروژه‌ها نیز در محل کارگاه عملیات ساخت تیرچه انجام می‌گیرد. طبق نقشه‌های اجرایی که طراح تحویل مجری سازه می‌دهد، تیرچه‌ها را با فواصل تعیین شده در دل تیرها (در کد ارتفاعی معین) قرار داده و با سیم آرماتوربندی به میلگردهای تیر متصل می‌کنند.

سپس از زیر جک‌ها را در فواصل مناسب قرار می‌دهند که تیرچه‌ها را مهار کنند. پس از آن یونولیت‌ها یا بلوک‌های سیمانی یا سفالی مابین تیرچه‌ها قرار می‌دهند. دقت شود که در ساخت تیرچه‌های سقف نباید از میلگردهای جوش شده باشند.

• قرار دادن آرماتورهای حرارتی، میلگردهای اتکا، آرماتورهای ممان منفی و اجرای کلاف عرضی

آرماتورهای حرارتی: در این مرحله از اجرای سقف تیرچه بلوک، نوبت به قرار دادن میلگردهای حرارتی سقف می‌رسد. آرماتورهای حرارتی، به صورت شبکه‌ای، طبق نقشه‌های اجرایی بر روی تیرچه‌ها قرار داده می‌شوند که از ترک‌های حرارتی بتن و جمع شدگی آن جلوگیری می‌نمایند.

کلاف عرضی: کلاف عرضی که به آن درز ژوئن یا تای بیم گفته می‌شود به منظور تقویت دیافراگم افقی در دهانه‌های بیشتر از 4.5 متر در جهت عمود بر تیرچه‌ها اجرای می‌شود. اگر دهانه خیلی بزرگ باشد به تعداد بیشتری کلاف عرضی نیاز است. کلاف عرضی اگر اجرا نشود یا به درستی و به تعداد کافی وجود نداشته باشد سقف لرزش خواهد داشت.

میلگرد ادکا: به منظور جلوگیری از لیز خوردن تیرچه‌ از روی تیر و تحمل بخشی از برش در قسمت اتصال، استفاده از میلگردهای اتکا الزامی است. میلگردهای ادکا به شکل Z باز شده بوده که اتصال تیرچه به تیر را تقویت می‌کنند.

میلگرد ممان منفی: طراحی سقف تیرچه بلوک با فرض اینکه تکیه گاه دو سر تیرچه‌ها ساده و مفصلی بوده و لنگری تحمل نمی‌کند انجام می‌شود. ولی با توجه به قرار گرفتن تیرچه‌ها در تیر اصلی و شرایط محصور شدگی، تیرچه‌ها در دو انتها اندکی گیردار می‌شوند. به همین علت باید برای مقاومت در برابر لنگر وارده تقویت شوند. این مقدار لنگر را عموما 15 درصد لنگر محاسبه شده در وسط تیرچه در نظر می‌گیرند. برای مهار این لنگر از یک آرماتور هم سایز آرماتور فوقانی تیرچه‌ها که طول آن یک پنجم طول دهانه آزاد تیرچه‌ها می‌باشد استفاده می‌شود.

استفاده از این آرماتورها به منظور جلوگیری از ترک و تحمل ممان منفی در محل تکیه‌گاه‌ها الزامی است. به این آرماتورها که از تکیه‌گاه به طرف داخل دهانه خم می‌شوند آرماتور ممان منفی گفته می‌شود. ممان نام دیگر لنگر می‌باشد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه اجرای سقف تیرچه بلوک در سازه بتنی به نشریه 543 مراجعه کنید.

اجرای پله

از قسمت‌های اصلی اجرای سازه بتنی می‌توان به اجرای رمپ، تیر نیم طبقه و پاگرد بتنی راه پله اشاره کرد. برای اجرای راه پله در سازه بتنی ابتدا باید آرماتوربندی انجام شده و بعد از قالب بندی، بتن ریزی انجام شود.

هنگام آرماتوربندی فونداسیون در سازه بتنی باید برای راه‌ پله هم، مانند ستون‌ها، میلگردهای انتظار در نظر گرفته شود که به آن ریشه پله بتنی در فونداسیون گفته می‌شود.

بار ناشی از رمپ و پاگرد هر کدام از راه ‌پله‌های بتنی از طریق تیرها و سقف طبقات به ستون‌ها و از طریق ستون‌ها به فونداسیون منتقل می‌شود. اما بار دو رمپ ابتدایی و بخشی از بار اولین پاگرد مستقیماً به فونداسیون منتقل می‌شود.

به همین منظور ریشه پله‌ها در پی برای انتقال این بار تعبیه می‌شود. در واقع ریشه پله‌ها مانند یک ستون کوچک عمل کرده که بار رمپ و پاگرد اولین راه‌ پله بعد از پی را به آن منتقل می‌کند.

پس از اتمام بتن ریزی فونداسیون، ریشه پله‌ها مطابق نقشه‌های اجرایی قالب بندی شده و اولین رمپ اجرا می‌گردد. ارتفاع ریشه پله‌ها معمولا در حدود 20 تا 30 سانتی‌متر می‌باشد.

باید توجه شود در سازه بتنی اجرای تیر و اتصال دال راه پله در تراز پاگرد میان طبقه باعث ایجاد ستون کوتاه در ستون‌های مجاور راه پله می‌شود. جهت جلوگیری از تشکیل ستون کوتاه، در پیوست 6 آیین نامه 2800 توصیه شده است که به جای اجرای تیر نیم طبقه، آن را در همان تراز طبقه اجرا نمود و بر روی آن دو ستونک اجرا کرد.

سپس بر روی این ستونک‌ها تیری اجرا می‌شود که به ستون‌های اطراف متصل نبوده و انتهای آن با ستون‌های اطراف فاصله‌ای حداقل به اندازه 0.01 ارتفاع طبقه دارد. نهایتاً دال پله و پاگردها در تراز نیم طبقه به این تیر قرار گرفته بر روی ستونک‌ها متصل می‌شوند. لازم به ذکر است تیر نشیمن قرار گرفته در تراز طبقه که ستونک‌ها بر روی آن قرار دارند بایستی تحت پیچش ایجاد شده ناشی از بارهای ثقلی و لرزه‌ای طراحی شود. اعمال ضریب کاهش سختی پیچشی بر روی این تیر مجاز نیست.

یک روش دیگر برای کاهش اندرکنش پله و سازه، جداسازی آن به وسیله دستک بتنی می‌باشد به این شکل که به دو ستون مجاور دستگاه پله در تراز مورد نظر دو دستک مانند یک طره اجرا می‌شود (حداقل پهنای دستک بتنی برابر 20 سانتیمتر می‌باشد). سپس یک بالشتک فلزی روی آن تعبیه شده که باید در داخل هسته بتن مهار شده باشد و تیر نشمین پاگرد و رمپ پله روی آن می‌نشیند. براساس این جزئیات از ایجاد ستون کوتاه در ستون‌های مجاور راه پله و آسیب به دال راه پله به علت جذب نیروی جانبی توسط راه پله جلوگیری می‌شود.

تمامی آرماتوربندی‌های رمپ و پاگرد باید براساس نقشه‌های اجرایی راه پله بریده و در محل قرار بگیرند. در هر مرحله از اجرای پله در سازه بتنی، آرماتورهای انتظار برای اتصال به رمپ بعدی باید لحاظ گردد. رعایت مقدار پوشش بتن و بستن میلگردهای عرضی به طولی باید با استفاده از مفتول انجام گیرد. باید توجه داشت جزئیات اجرایی این بخش بسیار حساس بوده، زیرا محل اتصال و قرارگیری درست هر میلگرد در محل خود از پیش محاسبه شده و عدم حرکت میلگردها در زمان بتن ریزی از اهمیت بالایی برخوردار است.

بتن ریزی تیر، سقف و راه پله در سازه بتنی

قبل از بتن ریزی مانند سایر مراحل قبل نیاز به اجرای قالب بندی تیر، سقف و راه پله می‌باشد. در ادامه با توجه به حجم بتن ریزی، بتن خواسته شده را از کارخانه سفارش داده و توسط میکسرها به محل پروژه حمل می‌کنیم. در این مرحله بتن به وسیله پمپ و لوله به نقاط مورد نظر تخلیه می‌شود. هنگام بتن ریزی به دلیل اینکه بتن و شیره بتن خوب در قالب‌ها جا به جا و نشست کنند ویبره می‌شوند و در عین حال و در ادامه کارگرها با ماله سطح بتن را صاف می‌کنند. باید توجه داشت تمام مراحل بتن ریزی باید به صورت یکپارچه و منظم صورت پذیرد.

پس از اتمام مراحل بتن ریزی سازه بتنی، عملیات عمل آوری بتن انجام می‌گیرد. در مراحل بعدی پس از رسیدن بتن به مقاومت مورد نظر اجرای ستون‌های طبقه فوقانی انجام می‌گیرد. مراحل ساخت طبقه فوقانی به مانند طبقه تحتانی می‌باشد و به همین ترتیب کار اجرای سازه بتنی تا مرحله آخر ادامه می‌یابد.