/
پی کنی
اصولاً پی کنی به دو دلیل انجام می شود:
1-2 دسترسی به زمین بکر
با توجه به اینکه کلیه بار ساختمان بوسیله دیواره یا ستون
ها به زمین منتقل می شود در نتیجه ساختمان باید روی زمینی که قابل اعتماد بوده و
قابلیت تحمل بار ساختمان را داشته باشد بنا گردد. برای دسترسی به چنین زمینی ناچار
به ایجاد پی برای ساختمان می باشیم.
2-2 برای محافظت
پایه ساختمان و جلوگیری از تأثیر عوامل جوی در پایه ساختمان باید پی سازی نماییم.
در این صورت حتی در بهترین زمین ها نیز باید حداقل پی هائی به عمق 40 تا 50
سانتیمتر حفر کنیم.
3-2 ابعاد پی
عرض و طول و عمق پی ها کاملاً بستگی به وزن ساختمان و قدرت
تحمل خاک محل ساختمان دارد. در ساختمان های بزرگ قبل از شروع کار به وسیله
آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز تحملی زمین را تعیین نموده و از روی آن مهندس محاسب
ابعاد پی را تعیین می نماید. ولی در ساختمان های کوچک که آزمایشات مکانیک خاک در
دسترس نیست باید از مقاومت زمین در مقابل بار ساختمان مطمئن شویم. اغلب مواقع قدرت
مجاز تحملی زمین برای ساختمان های کوچک با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز
قرار گرفتن دانه ها به روی همدیگر و یا با ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل
تشخیص می باشد. گاهی اوقات نیز برای به دست آوردن اطمینان بیشتر می توان اقدام به
آزمایشات ساده محلی نمود که چند نمونه از این آزمایشات ذیلاً شرح داده می شود. قبل
از انجام آزمایش جهت تعیین قدرت مجاز خاک باید از وزن ساختمان و میزان باری که از
طرف ساختمان به زمین وارد می شود آگاه شویم.
عملیات خاکبرداری
توسط بیل مکانیکی
انواع پی ها
پی ها از لحاظ نوع ساختمان و مقاومت زمین وزن ساختمان دارای
انواع مختلف می باشد.
1- پی های نواری
نخستین مرحله در ساختمان های آجری مانند سایر ساختمانها پی
سازی می باشد که این کار بعد از گودبرداری و پی کنی باید صورت بگیرد. معمولاً برای
ساختمانهای آجری که دیوارهای اصلی آن حمال می باشد از پی های نواری استفاده می
شود. پی های نواری را در امتداد دیوارهای حمال و تیغه ها با عمق و عرض معین حفر می
نمایند.
عمق پی های نواری
همانطوریکه قبلاً توضیح داده شد در زمین های خوب حداقل عمق
پی های نواری در حدود 50 سانتیمتر می باشد و اگر در این عمق به زمینی بکر دسترسی
نباشد باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داده و یا از روش های دیگر که قبلاً توضیح
داده شد مانند شمع کوبی استفاده نمود.
عرض پی
معمولاً عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن ساخته می
شود. زیرا اولاً همیشه فشار وارده و سطح تحت فشار با هم نسبت معکوس دارند. در ثانی
فرض بر این است که بار وارده وسیله دیوار یا ستون به پی با زاویه 45 درجه منتقل می
شود.
بدین جهت عرض پی را بزرگتر از عرض دیوار می گیرند. و چنانچه
پی از مصالح گران قیمت ساخته شود مانند بتن و یا سنگ چین، از ساختن کناره های پی
خودداری نموده و آنرا به صورت پله ای و یا شیب دار می سازند.
لایه های پی های نواری
لایه های پی سازی در پی های نواری به ترتیب از پایین به
بالا عبارتند از ک
1- شفته ریزی
2- کرسی چینی
3- شناژ
4- ملات ماسه سیمان برای زیر ایزولاسیون رطوبتی
5- قیر و گونی برای ایزولاسیون رطوبتی
6- ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر و گونی
7- دیوار چینی اصلی
2- پی های نقطه ای
پی های نقطه ای برای ساختمان هایی که بار آن به طور متمرکز
(نقطه ای) به زمین منتقل می شود ساخته می گردد. مانند ساختمان های فلزی و یا
ساختمان های بتنی.
لایه های پی های تکی یا نقطه ای به شرح زیر است:
1- زمین مناسب
2- بتن مگر
3- میلگرد های کف پی
4- بتن اصلی
5- صفحه زیر ستون یا میلگردهای ریشه
پی های تکی معمولاً با ابعادی که به وسیله مهندس محاسب با
توجه به قدرت مجاز تحملی زمین و بار ستون تعیین می گردد ساخته می شود این گونه پی
ها را اغلب با بتن مسلح می سازند.
بتنی را مسلح می گویند که داخل آن قطعات فولادی به کار رفته
باشد. این قطعات معمولاً میلگرد آجدار و با ساده می باشد.
1- زمین مناسب
زمینی برای پی سازی مناسب است که قدرت مجاز آن تاب تحمل وزن
ساختمان را داشته باشد. در ساختمان های بزرگ این قدرت مجاز وسیله آزمایشات مکانیک
خاک تعیین می گردد و در ساختمان های کوچک باید با آزمایشات محلی که در بخش های
گذشته توضیح داده شده است قدرت مجاز خاک را تعیین نمود. در هر حال در موقع پی سازی
باید سطح زیر پی کاملاً صاف و تقریباً تراز بوده و عاری از خاشاک و یا هر نوع
عوامل خارجی باشد و باید پی سازی مستقیماً از روی خاک طبیعی شروع شود.
2- بتن مگر
بتن مگر که به آن بتن لاغر یا بتن کم سیمان هم می گویند
اولین قشر پی سازی در پی نقطه ای می باشد. مقدار سیمان در بتن مگر در حدود 100 الی
150 کیلوگرم در متر مکعب است. در پی های نقطه ای بتن مگر به دو دلیل مورد استفاده
قرار می گیرد.
1- برای جلوگیری از تماس مستقیم بتن اصلی پی با خاک
2- برای رگلاژ کف پی و ایجاد سطح صافی برای ادامه پی سازی
ضخامت بتن مگر در حدود 10 سانتیمتر می باشد و معمولاً قالب
بندی (چوبی با آجری) از روی بتن مگر شروع می شود.
3- میلگردهای کف پی
اصولاً بتن نیز مانند سایر مصالح ساختمانی در مقابل نیروهای
کششی ضعیف بوده و در محل تارهای کششی ترک هایی در ان ایجاد می شود، لذا برای
جلوگیری از ترکیدن بتن، در محل تارهای کششی میلگردهای فولادی قرار می دهند.
فولاد آلیاژی است که از دو عنصر اصلی آهن و کربن و عناصر
فرعی دیگری تشکیل گردیده است. مقدار کربن این آلیاژ بر حسب نوع فولاد آن از 2/0
الی 3/0 درصد در آهن متغیر می باشد. در بتن فولاد به صورت میلگردهای ساده به علامت
و یا میلگردهای آجدار با علامت مصرف می شود. میلگرد را با قطر آن می خوانند. با
سیستم متریک میلگرد با قطرهای 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 8 و 10 و 12 و 14 و 16 و ... 50
وجود دارد.
تارهای کششی در پی های نقطه ای در کف پی بوده و میلگردها را
دو جهت به صورت مشبک (در حدود 5 سانتیمتر بالاتر از کف) روی بتن مگر قرار می دهند.
این آرماتورهای شبکه ی را که از قبل به اندازه متناسب (در
حدود 5 سانتیمتر کوچکتر از ابعاد پی، 5/2 سانتیمتر از هر طرف) بافته شده است در کف
پی قرار داده و زیر آن را با تکه های کوچک شن و یا تکه های بتن قدری بالاتر از کف
پی قرار می دهند به طوری که در موقع بتن ریزی این شبکه کاملاً در بتن غرق بشود و
یا می توان ابتدا در حدود 5 سانتیمتر در کف پی بتن ریخت و بعد این آرماتورها را
روی آن قرار داده و بتن ریزی را تا ضخامت تعیین شده در نقشه ادامه داد ولی این کار
همیشه ممکن نیست زیرا اغلب مواقع وجود شبکه های شناژ مانع این کار می گردد.
باید توجه داشت که سر کلیه آرماتورها به صورت چنگک خم شده و
یا به صورت گونیا برگردانیده شود.
باید دقت شود که کلیه محل های برخورد میلگردهای چپ و راست
را مفتول بسته شود. طول d و شعاع R نسبت به نمره میلگردهای مختلف متفاوت است و طبق آئین نامه و
محاسبه برای میلگردهای مختلف تعیین می گردد. باید توجه داشت که هیچ وقت میلگردهایی
که در داخل بتن قرار می گیرد نباید رنگ آمیزی شده و یا به روغن آغشته شود زیرا در
این صورت رنگ روی میلگرد مانع چسبیدن بتن و فولاد به یکدیگر می گردد. باید دقت
نمود میلگردهای مصرفی صاف و بدون انحنای موضعی باشد.
فاصله میلگردها باید یکنواخت باشد (در حدود 10 سانتیمتر) به
طوری که بزرگترین دانه بتن به راحتی از داخل آن عبور کند. در موقع بتن ریزی باید دقت
شود که بتن پی یا ستون و دال بتنی کاملاً یکپارچه و تو پر و متراکم بوده و در آن
حفره های خالی وجود نداشته باشد (کرمو نباشد) برای این کار اغلب از ویبراتور
استفاده می نمایند.
4- بتن اصلی
بتن از مخلوط شن و ماسه و سیمان و آب تشکیل می گردد.
شن و ماسه
در موقع انتخاب مصالح سنگی (شن و ماسه) باید توجه داشت که
دانه ها عاری از کلوخه و خاک و مواد آلی بوده و در مجاورت یکدیگر فعل و انفعال
شیمیایی نداشته باشد. برای تهیه بتن مناسب ابتدا باید قطر و درصد مناسبی از هر
دانه را تعیین نمود، برای این کار وزن معینی از مخلوط شن و ماسه را که نماینده
کلیه شن و ماسه مورد مصرف باشند انتخاب نموده و آن را روی غربال هایی با سوراخ های
متفاوت ریخته و مقدار باقی مانده روی هر الک را وزن نموده و درصد آن را نسبت به
وزن کل اولیه تعیین می نمایند.
سیمان
برای مصارف مختلف سیمان انواع مختلفی دارد. برای بتن ریزی
در شرایط معمولی از سیمان پرتلند (نام محلی در انگلستان) استفاده می نمایند. مواد
متشکله سیمان پرتلند عبارت است از حدود 65 درصد اهک و بقیه 35 درصد آن تشکیل شده
است از سیلیس و اکسید آلومنیوم و اکسید آهن و غیره که پس از پختن و آسیاب کردن در
حدود 2 درصد هم به آن گچ اضافه می نمایند.
قطر دانه های سیمان در حدود 2 میکرون است هرقدر دانه های
سیمان درشت تر باشد سیمان نامرغوبتر می باشد. چنانچه قطعه بتنی در معرض خورندگی
شیمیایی قرار داشته باشد باید از سیمان های مخصوص استفاده نمود مانند سیمان های ضد
سولفات که برای پایه پل هایی که در مجاورت آب های سولفاته ساخته می شود مورد
استفاده قرار می گیرد و همچنین سیمان های ضد اسید و یا ضد آب (واترپروف) و غیره که
هرکدام در محل مخصوصی مورد مصرف دارند. انواع دیگری از سیمان از لحاظ رنگ و مواد
متشکله ای که در آن وجود دارد.
بتن از لحاظ سیمان مصرفی به 6 طبقه زیر تقسیم می شود:
بتن طبقه 1 با 350 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 2 با 300 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 3 با 250 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 4 با 200 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 5 با 150 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 6 با 100 کیلوگرم سیمان در متر مکعب شن و ماسه
بتن طبقه 5 و 6 را بتن مگر نیز می گویند.
ممکن است طبقات بتن را به نام های A و B و C و D و E و F هم بخوانند
در بعضی از آئین نامه ها تا 400 کیلوگرم سیمان در متر مکعب را هم مجاز دانسته اند
و آنرا باعث استحکام بیشتر بتن می دانند ولی مصرف سیمان بیشتر از 40 کیلوگرم باعث
کاهش استحکام آن می گردد.
برای هر نوع بتن ریزی باید از بتونیر استفاده نمود. بتونیر
دستگاهی است که در آن اجزاء تشکیل دهنده بتن به خوبی مخلوط می شود.
آب
آب مصرفی در بتن باید پاک و زلال بوده و فاقد عناصر ترکیب
شونده با سیمان و دانه های تشکیل دهنده بتن باشد.
بطور کلی می توان گفت آبی برای بتن مناسب است که قابل خوردن
باشد. آب در بتن دارای سه نقش اساسی می باشد.
1- در مجاورت آب سیمان شروع به فعل و انفعالات شیمیایی
نموده و تشکیل سیلیکات و آلومیناتهای کلسیم متبلور را می دهد که اساس گرفتن و سخت
شدن بتن است. مقدار آب برای این منظور در حدود 20 الی 25 درصد وزن سیمان می باشد.
2- آب سطح دانه های سنگی را تر نموده و باعث لغزش آنها بر
روی یکدیگر می گردد، بدیهی است هر قدر سطح مخصوص (سطح واحد وزن) دانه ها بیشتر
باشد یعنی هر قدر دانه ها ریزتر باشد آب بیشتری در این قسمت مصرف می شود.
3- اب باعث روان کردن بتن می گردد تا بهتر بتوان بتن را حمل
نموده و در قالب ریخته و آنرا به شکل قالب درآورد. بدیهی است فقط آب قسمت اول در
بتن باقی مانده و آب قسمت های 2 و 3 به مرور زمان تبخیر شده و در جای آن به صورت
سوراخ های مویی باقی خواهد ماند که این خود باعث ضعف بتن می گردد، به همین علت آب
داخل نباید از حد لازم بیشتر باشد.
5- صفحه زیر ستون یا میلگردهای ریشه
چنانچه پی ریخته شده جهت ستون بتنی باشد میلگردهایی عمودی
که قسمتی از آن خارج از پی قرار گرفته باشد در بتن قرار می دهند و آرماتورهای ستون
را به آن می بندند. در این مورد در بخش ساختمان های بتنی توضیح داده خواهد شد.
چنانچه پی ریخته شده جهت ستون فلزی باشد برای آنکه فشار وارده از ستون در سطح پی
تقسیم شود زیر ستون روی پی صفحه ای فلزی که ابعاد آن (طول و عرض و ضخامت) با
محاسبه تعیین می شود قرار می دهند. چون ممکن است به ستون به جز بارهای عمودی
نیروهای جانبی نیز وارد شود صفحه زیر ستون را به وسیله میلگردهایی در بتن محکم می
کنند بریا این منظور بدو طریق می توان عمل نمود.
الف-4 عدد میلگرد با نمره زیاد مثلاً 20 یا 22 یا بیشتر که
سر آن به صورت چنگک یا گونیا خم شده و سر دیگر آنرا پیچ و مهره کرده اند در بتن
قرار می دهند و در صفحه زیر ستون نیز چهار عدد سوراخ درست مقابل این چهار میلگرد
ایجاد می نمایند و میلگردها را از داخل سوراخ صفحه رد نموده و با مهره محکم می
نمایند این طریق مطمئن تر بوده ولی اجرای آن مشکل تر می باشد. به این میلگردها بولت
می گویند. البته قطر این میلگردها و طول آن به وسیله محاسبه بدست می آید.
ب- طریقه دوم آنست که قبلاً میلگردی با نمره تعیین شده به
زیر صفحه جوش داده و آنرا در موقع بتن ریزی داخل پی قرار می دهند در این طریقه چون
بتن بعد از خشک شدن قدری تقلیل حجم پیدا می کند اغلب زیر صفحه خالی می شود برای
جلوگیری از این موضوع بهتر است در موقع کار گذاشتن صفحه سوراخی در وسط آن (محل
برخورد اقطار صفحه که برآیند نیروها در آن نقطه صفر است) ایجاد نموده و آنقدر صفحه
را بکوبند تا بتن از این سوراخ بیرون بیاید.
البته باز هم در اثر تقلیل حجم بتن زیر صفحه خالی می شود و
با زدن ضربه ای به روی صفحه به خوبی خالی بودن زیر آن محسوس است ولی با ایجاد این
سوراخ کمتر زیر صفحه خالی می شود.
3- پی های عمومی
به این گونه پی ها که رادیه ژنرال هم می گویند از بتن مسلح ساخته
می شود و دارای محاسبات فنی مفصل بوده و باید با دقت اجرا شود برای ساختمان هایی
که دارای وزن فوق العاده زیاد بوده و یا ساختمان هایی که در زمین های سست ساخته می
شود این گونه پی ها ایجاد می گردد. برای ساختن پی های سراسری باید صفحه ای از بتن
به طول و عرض تمام زیر بنای ساختمان به ضخامت محاسبه شده حداقل در حدود 80 تا 100
سانتیمتر ریخته شود میلگردهای این صفحه بتنی طبق محاسبه بدست می آید. طبعاً در محل
هایی که بار بیشتری وجود دارد میلگردهای بیشتری گذاشته می شود مانند زیر و اطراف
ستون ها. آرماتورهای ریشه برای ایجاد ستون های بتنی و یا صفحه های فلزی زیر ستون
برای ستون های فلزی روی این صفحه بتنی نصب می گردد این صفحه بتنی مانند سینی بزرگی
است که ساختمان روی آن قرار می گیرد.
در اکثر قریب به اتفاق مواقع در این گونه پی سازی ها از دو
شبکه آرماتور استفاده می شود یکی در قسمت فشاری و یکی در قسمت کششی.
آرماتور بندی در پی رادیه
1-1-2 قالب بندی
همان طوری که قبلاً توضیح داده شد در کارگاه های ساختمان
های بتنی سه کارگاه وجود دارد که هم زمان به کار خود ادامه می دهند این سه کارگاه
عبارتند از کارگاه های بتن سازی ـ آرماتور بندی و قالب بندی از آنجا که بتن قبل از
سخت شدن روان می باشد لذا برای شکل دادن به آن احتیاج به قالب داریم. قالب هایی که
برای بتن ساخته می شود اغلب چوبی بوده ولی برای کارهای سری سازی از قالب های فلزی
نیز استفاده می شود.
قالب ها و داربستهای زیر آن علاوه بر شکل دادن به بتن وزن
آنرا نیز تا زمان سخت شدن تحمل می نمایند. بدین لحاظ اگر در اجرای آن دقت کافی
نشود ممکن است در موقع بتن ریزی واژگون شده موجب خسارت شود. در ساختمان های بزرگ
برای قالب بندی نیز باید محاسبه انجام گرفته و نقشه اجرایی تهیه گردد ولی در
ساختمانهای کوچک به علت کمی حجم بتن احتیاج به محاسبه و تهیه نقشه برای قالب بندی
و داربست آن ندارد.
شکل قطعات بتنی با اندازه آنها که باید ریخته شود باید به وسیله قالب تهیه شود. تخته و چوبی
که برای قالب بندی مصرف می شود باید کاملاً خشک بوده و در برابر رطوبت تغییر شکل
ندهد زیرا تغییر شکل قالب موجب تغییر شکل بتن گشته و در شکل تیرها و ستونها و
همچنین ممانهای وارده بر آنها مؤثر می باشد. در ایران معمولاً از تخته ای که به
نام چوب روسی معروف می باشد برای قالب بندی استفاده می نمایند.
قالب بتن های بدون آرماتور مجاز نیست و داربست باید به
اندازه کافی انعطاف ناپذیر باشد بطوریکه بعد از ریختن بتن تغییر شکل ندهد. ضخامت
تخته های مورد مصرف در مورد ستون ها و کف تیرها حداقل 3 سانتیمتر و ضخامت تخته های
گونه تیرها و قالب دالها حداقل 2 سانتیمتر می باشد و پهنای تخته ها متناسب با
ابعاد قطعه ای می باشد که قالب برای آن ساخته می شود مثلاً برای تیری به پهنای 30
سانتیمتر باید از دو عدد تخته به پهنای 15 تا 20 سانتیمتر و طول 4 متر استفاده می
نمایند. معمولاً سطح تماس بتن و تخته قالب بندی را به وسیله روغن های معدنی خنثی
شده (بدون اسید و قلیا) چرب می نمایند و در هر حال باید از روغنی استفاده نمود که در
واکنش های شیمیایی سیمان دخالت نداشته باشد.
مالیدن روغن به روی قالب بدان علت است که اولاً تخته که در
ابتدا کاملاً خشک است آب بتن مجاور خود را نمکیده و موجب فساد بتن نشود و در ثانی
در موقع بار کردن قالب ها تخته ها به راحتی از بتن جدا شوند و در صورت مناسب بودن برای
قالب بندی بعدی مورد استفاده قرار گیرند. زیرا از یک قطعه تخته برای چندین بار
قالب بندی می توان استفاده کرد. در موقع مالیدن روغن باید کاملاً دقت نمود که
آرماتورها به روغن آغشته نشود، زیرا در این صورت روغن مانع چسبیدن بتن به دور
میلگرد گردیده و جسم یکپارچه تشکیل نداده و بتن و آرماتور هریک به تنهایی کار می
کنند و موجب ضعف در همگن بودن فولاد و بتن می گردد. زیرا فرض بر این است که فولاد
و بتن یکپارچه بوده و تنشها و کرنشهای آنها مساوی است. برای اتصال تخته ها به
همدیگر از چوبهایی که در اصطلاح قالب بندی به آن چهار تراش می گویند استفاده می
شود. کوچکترین بعد مقطع این چهار تراشها که به آن پشت بند هم می گویند نباید از 4
سانتیمتر کمتر باشد.
انواع قالب
قالب بندی پی ها ک در ساختمان های کوچک که بیشتر مورد
نظر این کتاب می باشد معمولاً برای قالب بندی پی ها از آجر استفاده می کنند. بدین
طریق که بعد از خاکبرداری و تعیین محورها اندازه پی ها را با آجر چیده و بعد
آجرچینی قالب شناژها را نیز به ان متصل می نمایند. ضخامت این آجرچینی حتی می تواند
10 سانتیمتر هم باشد. بهتر است برای این آجر چینی از ملات گل استفاده شود زیرا در
این صورت بعد از سخت شدن بتن می توان آجرها را برداشته و مجدداً استفاده نمود ولی
در این طریق (دیوار 10 سانتیمتری و ملات گل) ممکن است در موقع بتن ریزی دیوارهای
قالب تحمل وزن بتن را ننموده و از همدیگر متلاشی شود که در این صورت می باید قبل
از بتن ریزی پشت کلیه قالبها با خاک و یا آجر و یا مصالح دیگر بسته شود بطوریکه به
خوبی بتواند تحمل وزن بتن را بنماید. مشکل اساسی در این نوع قالب بندی انست که
آجر، آب بتن مجاور خود را مکیده و آنرا خشک نموده و فعل و انفعالات شیمیایی را در
آن متوقف می نماید و در نتیجه حداقل به ضخامت 5 سانتیمتر بتن مجاور پخود را فاسد
می کند برای جلوگیری از این کار بهتر است که رویه آجر با یک ورقه نایلون پوشانیده
شود تا آجر و بتن مستقیماً در تماس نباشند مزیت دیگر این ورقه نایلون آنست که بعد
از سخت شدن بتن آجرها براحتی از قالب جدا شده و می تواند در محل های دیگر مورد
استفاده قرار گیرد.
