تحقیق مقاله ساختمان بتون فولادی ( مزایا و معایب )

تعریف:

ساختمان بتون فولادی ساختمانی است از بتن و فولاد که در مناطق کشش آن فولاد قرار داده شده باشد و در نتیجه «کشش را فولاد و فشار را بتون تحمل کند. قسمت‌های عمده این اسکلت‌های بتن آرمه عبارت است از دال (تاوه سقف کف)  پوتر (تیر) قوس و قاپ ستون شالوده دیوارهای حایل و ضامن بتون آرمه‌ای.

مزایای ساختمان‌‌ های بتنی:

1- در ساختمان‌های بتون آرمه شکل پذیری بهتر انجام می‌شود.

2- مقاومت سازه‌های بتنی با گذشت زمان افزایش پیدا می‌کند.

3- ساختمان‌های بتون آرمه اگر صحیح اجرا شوند به مراتب مقرون به صرفه‌ترند.

4- پیوند به راحتی صورت می‌گیرد.

5- در مقابل رطوبت و حرارت مقاومت بهتری نشان می‌دهد.

6- مقاومت در مقابل آتش‌سوزی در سازه‌های بتنی خیلی بیشتر است و از اهمیت فراوان برخوردار می‌باشد.

7- ساختمان‌های بتنی در مقابل نشست و زمین لرزه مقاومت بیشتری دارند.

8- از لحاظ بهداشتی بهترین نوع ساختمان است.

9- ساختمان‌های بتنی از یک سو زیبائی ساختمان‌های سنگی را دارد و از سوی دیگر امتیاز و مقاوم ساختمان‌های آهنی برخوردار است.

معایب ساختمان‌های بتنی:

احتیاج به نیروی متخصص در قالب‌بندی و بتن سازی دارد همان‌ طور که تاکنون بر اهمیت ساختن بتن تاکید شده در صورتی که نسبت‌های اختلاط حفظ نشوند و از بتن مراقبت‌های لازم به عمل نیاید فاجعه آفرین است. اگر عمل قالب‌بندی بطور فنی و اصولی انجام نشود ممکن است در نتیجه فشار بتن تازه قالب در برود چون بتن پس از مدت کوتاهی خودش را می‌گیرد سبب ایجاد دشواریهائی اجرائی و خسارت مالی گردد.

2- انتقال گرما و سرما توسط ساختمان‌های بتونی به داخل ساختمان به راحتی انجام می‌گیرد که این یک ضعف می‌باشد.

3- مدت اجراء: اجراء ساختمان بتنی هر کدام برای کسب مقاومت مناسب جهت تحمل بار احتیاج به مدت زمانی حدود 14 تا 28 روز دارد مثلاً یک ستون بتنی قبل از روی آن بارگذاری شود باید مقاومت کافی بدست آورد تا قادر باشد براحتی نیروهای وارده را به فنداسیون منتقل نماید.

4- نیاز به ماشین آلات بتون ساز و حمل بتون و وسایل دیگر مانند (ویبره …) دارد.

5- اگر عضوی از ساختمان بتونی خراب شود امکان تعویض و ترمیم مشکل است.

6- عدم تقویت و امکان گسترش ساختمان پس از ساخته شدن.

7- شرایط آب و هوائی مانند سردی و گرمی هوا در اجرای آن تأثیر می‌گذارد.

8- انتقال ارتعاش: این نقیضه بستگی به یکپارچگی بتون دارد متاسفانه به زحمت می‌توان آن را بر طرف کرد.

9- ضعف در برابر انفجار: 10 وزن ساختمان‌های بتونی در جابه مراتب بیشتر از وزن ساختمان‌های فولادی می‌باشد.

لازم به یادآوری است با بیش ساخته کردن ساختمان‌های بتونی می‌توان از بیشتر معایب ساختمان‌های بتونی کاست.

اجرای ساختمان‌ های بتونی

اجرای ساختمان‌های بتونی از پس سازی شروع شد و به سقف سازی ختم می‌گردد که مراحل اجرائی آن به صورت خلاصه به این صورت است، که ابتدا پی کنی انجام می‌گیرد آن گاه پس سازی و سپس اجرا بر ستونها انجام می‌شود. اگر ساختمانی به صورت تیر و دال یکسره باشد این مرحله همه یکجا اجرا می‌شود اگر به صورت تیر و تیرچه باشد ابتدا تیر اجرا می‌شود سپس تیرچه ریزی انجام می‌گیرد در قمست بعد چارتهای اجرائی هر مرحله آمده است.

(1) مراحل اجرائی پی

1- مطالعه نقشه پی کنی 2- تسطیح زمین  3- پاشیدن گچ 4- اجرای کود برداری و کنترل ابعاد پی طبق نقشه 5- آماده نمودن امکانات بتن ریزی و قالب بندی و آرماتورگذاری 6- اجرای بتون مسگر  7- قالب‌بندی   8- کنترل ابعاد پس و بررسی استحکام قالب‌ها   9- بتون ریزی … 10- برداشت قالب پس از زمان معین.

(2) مراحل اجرای ستون

بررسی و مطالعه ستون از روی نقشه و پس از بررسی محل اجرای آن 2- آماده نمودن امکانات بتن ‌ریزی قالب‌بندی آرماتورگذاری  3- نصب قالب و شاقولی نمودن آن و مهار کردن کامل آن 4- آماتور گذاری و کنترل آن بر طبق نقشه اجرایی شامل کنترل طولی پوشش یا (آنکوراژ) قالبها خاموتها 5- بتن ریزی 6-برداشت قالب پر از زمان معین.

(3) مراحل اجرای تیر

1- بررسی و مطالعه تیر از روی نقشه و بررسی محل اجرای آن 2- آماده نمودن امکانات بتن‌ریزی قالب‌بندی آرماتور گذاری  3- روغن زدن تخته قالب‌ها   4- نصب قالب تیر و مهار آن توسط حائلهای محکم  5- آرماتور گذاری و خرک گذاری و کنتزرل آن طبق نقشه اجرائی 6- کنترل ابعاد نهایی و علامت گذاری ارتفاع تیر 7- بتن ریزی و مراقبت  8- برداشت قالب پس از زمان معین.

قبل از بتن‌ریزی باید کلیه وسایل مخلوط کردن و حمل بتن تمیز شود. قالب‌ها و محل‌هایی که بتن در آنها ریخته می‌شود باید از مواد زاید پاک شود. قالب‌ها باید کاملاً مرطوب یا روغن مالی شده باشد.

محل جایگذاری آرماتور، لوله، میله مهار، و سایر قطعاتی که در داخل بتن قرار می‌گیرد همچنین سوراخ‌ها و فضاهای خالی که لازم است در داخل بتن تعبیه شود باید قبلاً به رویت و تصویب مهندس ناظر برسد. موادی که برای سوراخ‌ها و فضاهای خالی در بتن قرار داده می‌شود باید با موادی آغشته شود که خارج کردن آنها را آسان می‌کند. سطوحی که با بتن در تماس است و قابلیت جذب آب دارد باید کاملاً مرطوب شود.

چنانچه در محلی که باید بتن ریخته شود آب وجود داشته باشد باید قبلاً آب آن را خارج کرد. این کار ممکن است با کمک پمپ یا هوای فشرده یا بصورت دیگری که دستگاه نظارت مجاز بشناسد. انجام گیرد قبل از بتن ریزی روی بتن قبلی، شیره خشک شده، مواد زاید و دانه‌های لق باید از سطح بتن پاک شود.

بتن باید با بتنوتیزه ساخته شود زمان اختلاط نباید از 5/1 دقیقه کمتر باشد اختلاط  با دست فقط با اجازه دستگاه نظارت در موارد استثنایی و کم اهمیت مجازات و در این صورت لازم است نکات زیر رعایت شود.

بزرگترین دانه‌های سنگی

الف) یک پنجم کوچکترین لبه داخلی قالب

ب) یک سوم ضخامت دال

ج)سه چهارم حداقل فاصله آزاد بین میله گردها

تبصره: به کاربردن سنگدانه‌های درشت‌تر از 32 میلیمتر در مساحت قطعات بتون آرمه توصیه نمی‌گردد.

ولی در هر صورت اندازه سنگدانه‌ها نباید از 62 ملیمتر تجاوز کند سنگدانه نباید از خود واکنش قلیائی نشان دهد.

الف‌ ده درصد برمقدار سیمان مندرج در نقشه‌ها اضافه شود.

ب‌ مواد تشکیل دهنده بتن قبل از اضافه نمودن آب، روی سطح صاف و تمیز سه بار بخوبی با هم مخلوط شود.

پ‌ ضمن اضافه نمودن آب لازم مخلوط حداقل سه بار بخوبی زیر و رو می‌شود.

ت‌ بتن به دست آمده باید ظرف نیم ساعت مصرف شود.

در صورتی که بتن ساخته شده با ماشین به محل مصرف حمل می‌شود باید حمل در اسرع وقت صورت گرفته و روشی به کار رود که از آغشته شدن آن به مواد زاید یا جدا شدن اجرای بتن از یکدیگر. جلوگیری به عمل آید در هر حال زمان حمل نباید از سی دقیقه تجاوز کند. بتن باید قبل از شروع به سفت شدن، در محل مورد مصرف ریخته شده و از به هم خوردن و جابه‌جا شدن بعدی آن جلوگیری شود.

در مورد بتن آرمه، تراکن باید با نهایت دقت صورت گیرد تا حفره‌ها هوا کاملاً از بین برود بطوری که ارتفاع ریختن بتن نباید حداکثر از 2 متر بیشتر باشد استفاده از پمپ برای انتقال بتن فقط در صورت موافقت دستگاه نظارت مجاز است. انتقال بتن حاوی مصالح سنگی بزرگتر از 75 میلیمتر با استفاده از پمپم مجاز نیست. برای تراکم بتن آرمه باید از ویپراتور استفاده نمود. ویپراتور باید به فواصل 50 سانتی‌متر داخل بتن شده و از تماس آن با آرماتور و قالب‌بندی جلوگیری به عمل آید. داخل و خارج کردن ویپراتور باید در حین ویپره کردن بارامی صورت گیرد. ویپراتور باید بین 5 تا 15 ثانیه در بتن باقی بماند و قبل از شاهر شدن دو غاب سیمان از بتن خارج گردد. در بتن ریزی عمودی نظیر ستونها، تقویت قالب‌بندی برای تحمل اضافه فشار ویپراتور ضروری می‌باشد.

در صورتی که با اجازه دستگاه نظارت، بکار بردن ویپراتور ضروری نباشد برای ؟؟ تراکم لازم باید از تخماق دستی و کوبیدن با دست استفاده شود) ویپراتورهای استوانه‌ای باید تا حد امکان در وضع قائم نگاه داشته شده و در امتداد محور جابه‌جا شود. استفاده از میزهای لرزان فقط برای بتنهای دارای ضخامت حداکثر 20 سانتیمتر مجاز است لرزاندن بیش از اندازه بتن خصوصاً در مواردی که بتن روان باشد مجاز نیست.

بتن ریزی باید تا کامل شدن قطعه مورد نظر و تا رسیدن محل مجاز توقف بتن ریزی، بطور مداوم ادامه یابد. از متوقف نمودن بتن ریزی باید تا حد امکان پرهیز شود. عمل قطع بتن ریزی باید در نقاط حداقل لنگر خمش و نیز حداقل برشی صورت گیرد. بتن کلیه پر دهانه یک دال و تیرهای مربوط به آن در یک نوبت ریخته شود. سطح مقطع بتن در محل قطع بتن ریزی باید تا حد  امکان عمود بر سطح بتن‌ریزی باشد. در موقع شورع مجدد سطح اتصال باید با برس سیمی تمیز شده و سپس خیس گردد و با دوغاب سیمان آغشته شود. ضخامت لایه‌های مختلف.

بتن در هنگام بتن‌ ریزی

ضخامت لایه‌های مختلف بتن برای بتن مسطح نباید از  35 سانتی‌متر و برای بتن با حجم‌های زیاد نباید از 45 سانتی‌متر بیشتر شود. قطعات و پستهای غیر فلزی که برای تثبیت آرماتورها موارد استفاده قرار گرفته است باید هنگامی برداشته شود که دیگر بوجود آنها نیازی نیست. کلیه کارهای بتنی دارای ایراد باید تخریب و تجدید یا بنحوی که مورد قبول دستگاه نظارت باشد. ترمیم شود تخلخل زیاد در سطح بتن ریخته شده را غیر قابل قبول می‌کند ولی تخلخل جزئی سطح بتن باید با ملات ماسه پر و صاف شود.  در کلیه موارد ذکر شده تشخیص دستگاه نظارت ملاک عمل خواهد.

شرایط بتن‌ ریزی:

بتن‌ریزی در هوای سرد تهیه و ریختن بتن نباید در حرارت کمتر از 2 درجه سانتی‌گراد صورت گیرد. در هوای سرد (نزدیک به یخبندان) برای تسریح در سفت شدن بتن باید از سیمانهای زود بند استفاده شود و یا کلرورکلیسیم به نسبت حداکثر 2 درصد به سسیمان پرتلند معمولی اضافه شود. مصالح یخ زده به هیچ وجه نباید مصرف شود بتنی که به علت یخ زدگی ضایع شده باشد باید تخریب شده و به جای آن مخلوط تازه ریخته شود. در صورتی که بتن‌ریزی در هوای غیر مساعد اجباری باشد (از صفر تا منهای پنج سانتیگراد) باید پیش‌بینی‌های احتیاطی به شرح زیر به عمل آید.

الف: گرم کردن دانه‌های سنگی و گرم کردن آب تا 60 درجه سانتیگراد قبل از ساخت ( هنگام ساخت نباید این حرارت از 38 درجه بیشتر باشد)