گزارش کارآموزی در مورد تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان

گزارش کارآموزی در مورد تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان در 50 صفحه

فهرست مطالب
       تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان3
پیاده کردن نقشه.4
       گودبرداری5
پی سازی7
پی کنی در انواع زمین ها...7
      خاک برداری و خاک ریزی.. 9
تعریف پی:...10
ابعاد پی.10
انواع پی..10
پی سازی و پی کنی با هم23
پی کنی در زمین های سست:.24
پی کنی در زمین های خاک دستی و سست24
طریقه عمل:.26
لایه های پی های تکی27
شناژ ...34
لایه های شناژ34
قفسه شناژ..35
ساختمان های اسکلت فلزی:.38
اجزاء ساختمان های فلزی.38
انواع پروفیل های فولادی در ساختمان39
قسمت های مختلف ستون42
  بادبند..44
زنگ زدگی و جلوگیری از آن:45
مزایا ی ساختمان فلزی 46
معایب ساختمانهای فلزی:...49
تشریح محل کارآموزی..51

تقسیم بندی زمینها از نظر مقاومت در مقابل بار ساختمان
بطور کلی زمینها به چند دسته تقسیم می شوند:
الف 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 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 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 زمینهای رسی: این زمینها به دو دسته تقسیم می شوند:
1)زمینهای رسی خشک: که فشاری در حدود 5/1 کیلوگرم بر سانتی متر مربع را تحمل می نمایند مانند زمینهای جنوب تهران
2)زمینهای رسی 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 می گیرد. 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 می شود 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 می شود. چنانچه عمق گود برداری نسبتا زیاد باشد گود برداری در لایه های مختلف و به تدریج انجام می گیرد 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 می توان با قالب بندی دیواره های محل گود برداری از زاویه شیب کوچکتری استفاده نمود.
پی سازی
پی کنی

پی کنی در ساختمان به دو منظور صورت می گیرد:
1)دسترسی 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.
2)برای 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:
1)پی 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 تا50 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.
4)پی 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
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 می شود، 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 می کنند، شفته ها به صورت کلافی می باشند که زیر آنها را تعدادی از ستون های شفته ای نگهداری می کند 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 می کنند 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 می کند.
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 می نماییم موقعیکه شفته خودگیری خود را انجام داد روی آنرا یک قوس آجری ساخته و در محل انتهای کمان پایه را بنا می کنیم 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 می باشد. 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 می شود.

طریقه عمل:

مقداری از زمین که بصورت چاه کنده شده گول را بشکل استوانه ای ساخته می باشد داخل محل کنده شده نصب و عمل کندن را ادامه می دهند 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 می کنیم 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 می نماییم 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 می توان 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 می شود و چون تخته های قالب در طول قرار دارد می توان پس از شفته ریزی تخته دوم را شروع کرد به همین منوال تمام پی ها را می توان شفته ریزی کرد بدون اینکه تکه ای ویا تخته ای از قالب زیر شفته بماند.        
مزایا ی ساختمان فلزی  
1- مقاومت زیاد: مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمی گیرند، حائز اهمیت فراوان می باشد.
2- خواص یکنواخت: فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه می شود، یکنواخت بودن خواص آن می توان اطمینان کرد و خواص ان بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث می شود.
3- دوام: دوام فولاد بسیار خوب است، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد. برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود.
4- خواص ارتجاعی: خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد. فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی می نماید. مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را می توان با اطمینان در محاسبه وارد نمود. حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد.
5- شکل پذیری: از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری می کند.
6- پیوستگی مصالح: قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد می گردد، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید، قابل کنترل نبوده و احتمالا" ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود.
7- مقاومت متعادل مصالح،مقاومت: مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است.در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است، در بارهای پیش بینی شده،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار می گیرند. در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی می نماید.
8- انفجار: در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود. نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار می شود، ولی ساختمان کلا" ویران نخواهد گردید. در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد.
9- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی: اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه، تغییر مقررات و ضوابط، اجراء و می توان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد.
10- شرائط آسان ساخت و نصب: تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب آن در موقعیت، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است.
11- سرعت نصب: سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد.
12- پرت مصالح: با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است.
13- وزن کم: ‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین 245 تا 390 کیلوگرم بر مترمربع و یا بین 80 تا 128 کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین 480 تا 780 کیلوگرم برمترمربع یا 160 تا 250 کیلوگرم برمترمکعب می باشد.
14- اشغال فضا:‌ در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی می باشد، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد می شود.
15- ضریب نیروی لرزه ای: حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان می شود، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند. در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است.
تجربه نشان می دهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند، زیاد است. درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند. بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا" بزرگ است، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند. عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است.