در این قسمت از سری مقالات اجزا و اجرای ساختمان، به بررسی گودبرداری و سازه نگهبان پرداخته شده است.

همچنین شما عزیزان میتوانید قسمت های قیلی از این سری مقالات را در لینک های زیر مشاهده نمایید.

سری مقالات اجزا و اجرا ساختمان ها: وسائل ایمنی

سری مقالات اجزا و اجرا ساختمان ها: انواع اسکلت های ساختمانی

سری مقالات اجزا و اجرا ساختمان ها: تجهیز گارگاه

سری مقالات اجزا و اجرا ساختمان ها: تخریب ساختمان و مراحل آن

اهمیت مطالعات گودبرداری در طراحی ساختمان ها

در سال‌های اخیر، با توجه به توسعه و گسترش شهرها و افزایش سرعت ساخت و سازهای شهری

به دلیل انجام گودبرداریهای غیر اصولی، در موارد متعددی شاهد فروریختن دیوار های گود

یا ساختمان های جانبی بوده ایم که باعث جان باختن انسان های بیگناهی گردیده است.

موضوع گودبرداری و طراحی و اجرای سازه های نگهبان دارای گستره وسیعی است

و نیاز به بررسی‌ها و مطالعات و ملاحظات ژئوتکنیکی سازه ای، مواد و مصالح، تکنولوژی و اجرایی و اقتصادی دارد.

در نتیجه می‌توان گفت که انتخاب روش مناسب بستگی به جمیع شرایط موثر دارد و می تواند

در شرایط مختلف سازه نگهبان تغییر نماید.

از سوی دیگر تئوری ها و روش های اجرایی گودبرداری و سازه های نگهبان،

هم مبتنی بر اصول تئوریک و هم متاثر از ملاحظات اجرایی و تجربی است.

تعریف گودبرداری

به هرگونه حفاری و خاکبرداری در تراز پایین تر از سطح طبیعی زمین

یا در تراز پایین تر از زیر پی ساختمان مجاور، گودبرداری گفته می شود.

در این راستا ملاک ارتفاع حفاری، نقشه ها و وضعیت زمین است.

هدف از گودبرداری

هدف از گودبرداری رسیدن به زمین مقاوم است زیرا نیروهای انتقال یافته

از قسمت‌های مختلف ساختمان باید به پی و از آنجا به زمین وارد شوند.

گودبرداری در زمین هایی انجام می شود که باید تمام یا قسمتی از ساختمان پایین تر از سطح طبیعی زمین احداث شود.

گاهی ممکن است عمق گودبرداری بنابر جنس زمین به چندین متر برسد.

گودبرداری معمولاً با وسایلی مانند بیل مکانیکی یا لودر صورت می‌گیرد

و در صورت محدودیت زمین یا در دسترس نبودن ماشین آلات،

این کار با وسایل دستی مانند بیل و کلنگ و فرغون انجام میشود.

گودبرداری در زمین های نامحدود

زمین نامحدود، زمین نسبتاً وسیعی است که اطراف آن هیچ گونه ساختمانی نباشد

برای گودبرداری این گونه زمین ها، از ماشین آلاتی مانند بیل مکانیکی، لودر و … استفاده می شود

و خاک با شیبی مناسب برداشت و با کامیون به خارج محوطه حمل می گردد.

چنانچه نیاز به گودبرداری در عمق نسبتاً زیاد باشد، این کار در لایه‌های مختلف

به تدریج انجام می گیرد تا کف گود به عمق پیش‌بینی‌شده برسد.

شیب دیواره های محل گودبرداری

برای جلوگیری از ریزش دیواره های محل گودبرداری به داخل،

معمولا خاکبرداری طوری صورت می گیرد که دیواره های کناری گود دارای شیب ملایمی باشد

که با خط عمود زاویه ای به اندازه آلفا بسازد.

اندازه زاویه آلفا بستگی به نوع خاک محل دارد.

هر قدر خاک سست تر و قابل ریزش تر باشد، اندازه زاویه آلفا بزرگتر خواهد شد.

برای جلوگیری از هزینه اضافی، میتوان با قالب بندی دیواره های محل گود برداری از زاویه شیب کوچکتری استفاده نمود.

گودبرداری در زمین های محدود

زمین محدود، زمین نسبتاً کوچکی است که اطراف آن ساختمان‌هایی وجود داشته باشد.

گودهایی که در مجاورت بناهای موجود ایجاد می‌شوند، نباید به هیچ عنوان

به پایداری این بناها چه در مرحله موقت اجرا و چه در مرحله نهایی آسیب وارد کنند.

در این موارد برای جلوگیری از ریزش دیواره های گود و ایجاد پایداری لازم در آنها

قبل از اقدام به عملیات ساختمانی می توان از سازه نگهبان موقت استفاده نمود.

همچنین به منظور حفاظت از ساختمان های اطراف از ریزش های احتمالی

و اطمینان بیشتر از عدم ریزش دیواره های گود،

بهتر است گود برداری با فاصله مناسب از ساختمان مجاور انجام شود.

سازه نگهبان

در بسیاری از پروژه های ساختمانی لازم است زمین به صورتی خاکبرداری شود

که جداره‌های آن قائم یا نزدیک به قائم باشد.

این کار ممکن است به منظور احداث زیرزمین، کانال، منبع آب و … صورت گیرد.

فشار جانبی وارد بر این جداره ها ناشی از رانش خاک بر اثر وزن خود آن

و نیز سربارهای احتمالی روی خاک کنار گود می باشد.

این سربارها می توانند شامل خاک بالاتر از تراز افقی در لبه گود،

ساختمان های مجاور، بارهای ناشی از بهره برداری از معابر مجاور و … باشند.

به منظور جلوگیری از ریزش خاک و تبعات منفی احتمالی ناشی از این خاکبرداری،

سازه های موقتی را برای مهار خاک اجرا می‌کنند که به آن سازه نگهبان میگویند.

اهداف اصلی ایمن سازی جداره‌های گود با سازه نگهبان عبارتند از:

• حفظ جان انسان های خارج و داخل گود
• حفظ اموال خارج و داخل گود
• فراهم آوردن شرایط امن و مطمئن برای اجرای کار

انواع سازه نگهبان

جهت پایداری جداره های گود برداری از انواع سازه نگهبان

و روش های مختلف می توان استفاده نمود که از جمله آنها می توان به روش های زیر اشاره نمود:

• شمع بندی
• مهار سازی
• دوخت به پشت
• دیواره دیافراگمی
• مهار متقابل
• سپر کوبی
• اجرای خرپا
• نیلینگ (روش میخ گذاری در خاک)

سازه نگهبان موقت را با توجه به نوع خاک، ارتفاع گود و فشار ناشی از ساختمان های مجاور می‌توان به شکل ها و روش های فوق اجرا نمود.

شمع بندی، تنگ بستن بدنه‌های گود (اجرای شمع)

شمع بندی یا تنگ بستن بدن های خود به دو روش چوبی یا فلزی انجام می شود:

الف- شمع بندی چوبی:

شمع بندی چوبی عبارت است از تیر گرد یا چهار تراشی که از بالا بر روی الواری متکی است

که خود بر بدنه گود یا دیوار ساختمان مجاور تکیه دارد.

از پایین در زمین کف گود، با زاویه ای در حدود ۴۵ درجه استوار گشته است.

الوارهای متکی بر بدنه ممکن است به صورت عمودی یا افقی بر دیواره گود یا دیوار ساختمان مجاور قرار گیرند

و برای تقسیم بهتره فشار، بین شمع و الوارها، چهار تراش های افقی قرار ممی‌گیرند.

برای جلوگیری از فرورفتن شمع در زمین به خاطر سطح مقطع نسبتاً کم آن و فشار زیاد از بالا،

پایه‌های آن را بر مصالح مقاومی مانند آجر یا بلوک های سیمانی قرار می‌دهند.

ب- شمع بندی فولادی:

در شمع بندی فولادی از تیرآهن های معمولی یا ناودانی (ناودانی فقط برای پشت بند) استفاده می شود.

به پشت بند عمودی یک نبشی جوش شده است و شمع با زاویه حدود ۴۵ درجه

به وسیله نبشی به پشت بند متصل می شود.

نشیمنگاه شمع بر روی زمین تیر آهنی یا ناودانی است که با میخ های قوی

در زمین محکم شده است .

فاصله شمع ها از یکدیگر نسبت به ارتفاع و فشار حاصل از گود تعیین می شود.

هرچه از عمق گود بیشتر باشد، فاصله شمع ها از یکدیگر کمتر خواهد شد.

در صورت نیاز، می توان از دو ردیف شمع در بالا و پایین استفاده کرد.

دیوارهای مانع

در گودبرداری هایی که زمین ریزشی است گاهی اوقات ایجاد شیب،

موجب کار و هزینه اضافی برای حمل خاک و برگشت مجدد آن بعد از اجرای ساختمان میشود.

در چنین مواردی، می توان اقدام به ایجاد دیوارهای مانع نمود. این نوع دیوارها به شکل های گوناگون و با مصالح مختلف ساخته می شوند.

الف- دیوارهای مانع چوبی:

این نوع دیوارها از الوارهای به عرض ۲۰ تا ۳۰ و ضخامت ۴ تا ۵ سانتی متر ساخته می‌شوند.

بدین ترتیب که الوارها را با استفاده از چکش های مکانیکی، در اطراف محل گودبرداری می‌کوبند

و آن را قدری بیشتر از عمق گودبرداری در زمین فرو می‌کنند.

به قسمت‌های انتهایی الوارها، ورق های فولادی نوک تیز نصب می کنند

تا در هنگام فرو رفتن در زمین و عبور از لایه های محکم از مقاومت کافی برخوردار بوده و فرو رفتن آنها را آسان‌تر کند.

ب- دیوارهای مانع فلزی:

برای ایجاد دیوارهای مانع، گاهی اوقات به جای استفاده از تخته از صفحات فلزی

که دارای ضخامت کمتری بوده و در نتیجه بهتر در زمین فرو می روند و مقاومت آنها نیز بیشتر است استفاده می شود.

ج- دیوارهای مانع فلزی با الوارهای چوبی

این دیوار ها دارای کلاف فلزی می باشند که داخل آنها با الوارهای چوبی پر می‌شود و از مقاومت نسبتاً خوبی نیز برخوردارند.

روش مهار سازی

ابتدا پیرامون زمین گودبرداری می شود. در فواصل معین چاههایی حفر می‌کنیم

که عمق آن را بر عمق گود به اضافه مقداری بیشتر(معمولا ۳۰ درصد عمق گود برای شمع بتنی انتهای تحتانی این چاه‌ها است). پس از حفر چاه ها در درون آن پروفیلهای I و یا H قرار داده میشود.

سپس شمع انتها که قبلا آرماتور بندی شده است بتن ریزی می گردد.

سپس مرحله به مرحله عملیات گودبرداری انجام میشود

و برای جلوگیری از ریزش خاک در هر مرحله پس از برداشتن خاک ،

با استفاده از دستگاه های حفاری ویژه در بدنه گود چاهک های افقی یا مایل به قطر ۱۰ تا ۱۵ سانتیمتر حفر می گردد.

آنگاه در داخل آن چاهکها میلگردهایی را کار گذاشته و سپس در درون آن بتن تزریق می شود.

طول این چاهکها به نوع خاک و پارامترهای فیزیکی و مکانیکی آن و به عمق گود بستگی دارد.

پس از انجام این مرحله پانل های بتنی پیش ساخته که می تواند به صورت در اجرا گردد،

را در این پروفیل های قائم قرار داده و آنها را از سویی به میلگرد های بیرون آمده از چاهکها

به نحو مناسبی متصل نموده و یا بر روی دیواره آرماتور بندی کرده سپس به روی آن بتن پاشی می شود.

مزایای روش مهارسازی عبارتند از:

• مشخصات مکانیکی خاک را بهبود می بخشد
• سازه نگهبان در داخل گود فضایی را اشغال نمی کند
• از خاک موجود برای مهار دیوار استفاده می شود

معایب روش مهارسازی نیز عبارتند از:

• استفاده از بدنه خاک مجاور دیوار گود ضروری است و در مواردی که بدنه خاک دیوار مجاور در زیر یک ساختمان یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد استفاده از این روش محدود می باشد.
• به زمان زیادی نیاز دارد
• هزینه اجرای عملیات به دلیل تکنولوژی پیشرفته بالا است
• به دستگاه های خاص جهت تزریق بتن و نیروی تخصصی نیاز دارد.

روش دوخت به پشت

این روش مشابهت زیادی به روش مهارسازی دارد.

در این روش به جای میلگرد مصرفی در چاهک ها، کابلهایی قرار داده

و با تزریق بتن داخل این چاهک ها، این کابل ها در داخل خاک کامل مهار می گردد

و این کار موجب آن می‌شود که نیروی پیش تنیدگی موجود کابل، خاک را فشرده نماید.

در نتیجه خاک فشرده تر و متراکم تر شده و رانش ناشی از آن کاهش می‌یابد.

و در عین حال کل نیروی رانش خاک در جداره گود به خاک های داخل بدنه دیواره منتقل شده

و خاک بدنه انتهای به عنوان سازه نگهبان عمل کرده رانش خاک بدنه مجاور جداره  را تحمل کند.

مزایای روش دوخت به پشت:

• مشخصات مکانیکی خاک بر اثر تزریق بتن به درون چاهک ها و نیز پیش تنیده شدن خاک بهبود می یابد. در نتیجه هم از خاک اطراف جداره برای مهار رانش خاک استفاده می شود و هم میزان رانش خاک بر اثر بهبود مشخصات مکانیکی خاک کاسته می‌شود.
• سازه نگهبان در داخل گود مزاحم نیست
• از خاک موجود برای مهار دیواره گود استفاده می شود

معایب روش دوخت به پشت:

• استفاده از بدنه خاک مجاور دیواره گود ضروری است لذا در مواردی که خاک مجاور گود در زیر یک ساختمان یا در حریم همسایه یا در حریم تاسیسات و معابر شهری باشد از این روش نمی توان استفاده کرد یا استفاده از آن با محدودیت همراه است.
• به دلیل اجرای عملیات به صورت مرحله به مرحله به زمان زیادی نیاز دارد. البته ممکن است در پروژه های بزرگ این امر مطرح نباشد بلکه برعکس ممکن است زمان کلیه جای کار نیز به ویژه و مدیریت صحیح کاهش یابد.
• هزینه اجرای عملیات به دلیل تکنولوژی پیشرفته تر، در مقایسه با روشهای ساده تر بیشتر است. ولی در پروژه‌های بزرگ و در احجام زیاد ممکن است این عمل مطرح نباشد و برعکس هزینه کلی کار کاهش یابد.
• به دستگاه های خاص نظیر دستگاه های لازم برای حفر چاهک ها، تزریق، پیش تنیدگی کابل ها و … نیاز دارد.
• به افراد با تخصص های بالاتر در رده‌های مختلف فنی برای اجرای عملیات مربوطه، در مقایسه با روشهای ساده تر نیاز دارد.

روش دیواره ی دیافراگمی

در این روش ابتدا به کمک دستگاه های حفاری ویژه محل دیوار نگهبان را حفر نموده

سپس به طور همزمان محل حفر شده را با گل بنتونیت و سیمان پر میکنند

نتو از ریزش خاک دیواره محل حفر شده جلوگیری شود.

سپس شبکه آرماتورهای دیوار نگهبان را که از قبل ساخته و آماده شده در داخل محل حفر شده دیوار جا می دهند.

آنگاه بتن ریزی دیوار اجرا می شود.

بتن مصرفی معمولاً از نوع بتن روان و با کارایی زیاد است.

دیوارهای دیافراگمی به صورت پیش ساخته و پس کشیده نیز اجرا می‌شود.

مزایای روش دیواره دیافراگمی:

• سرعت اجرای کار بسیار زیاد است
• درجه ایمنی کار بسیار زیاد است
• دیوار دیافراگمی هم به عنوان سازه نگهبان گود رفتار می‌کند و هم در حین بهره برداری از آن به عنوان دیوار حائل استفاده می شود
• دیوار دیافراگمی به ویژه برای حفاری ها و گودهای با طول زیاد مناسب است.

معایب روش دیواره دیافراگمی:

• در این روش، دستگاه های حفاری مربوطه نیاز به فضای کار زیادتری دارند و در صورتی که از نظر فضای دو طرف دیواره محدودیت داشته باشیم، اجرای کار ناممکن خواهد بود و یا اینکه به سختی صورت میگیرد.
• در این روش به دستگاه های حفاری ویژه ای نیاز است.
• دراین روش به نیروهای با تخصص بالا برای کار با دستگاههای مورد نظر و سایر موارد نیاز است.

روش مهار متقابل

این روش برای گودهای با عرض کم مناسب است در دو طرف گود چاهک هایی حفر شده

سپس درون آن از پروفیل های H یا I شکل مطابق با محاسبات و نقشه های اجرایی قرار می گیرد.

آنگاه قسمت فوقانی هر دو پروفیل قائم متقابل مزبور را به کمک تیرها یا خرپاهایی به یکدیگر متصل می کنند.

این کار موجب می شود که هر دو پروفیل قائم متقابل به یکدیگر کمک کنند

و پس از آن عملیات گودبرداری را به تدریج انجام می دهند.

در صورتی که خاک خیلی ریزشی باشد باید در بین اعضای قائم از الوارهای چوبی و اعضای مناسب دیگر استفاده کرد.

از فواید این روش در گودبرداری های با عرض کم، سرعت زیادتر و هزینه‌ کمتر است و جای کمتری نیاز دارد

و از معایب این روش اینکه در گودهای با عرض زیاد مثلاً بیش از ۱۰ متر،

ممکن است مهاربندی های ارزی و یا مهار بندی های تراز های مختلف دست و پا گیر شده و موجب بروز مشکل در حین اجرای کار شود.

درزمینی که قرار است گودبرداری شود در فواصل معینی از هم،

شمع ها را اجرا می‌کنیم که این شمع ها می تواند از انواع مختلف مساله‌ساز های نزدیک به فولاد و بتن باشد

و یا ممکن است به صورت پیش ساخته یا در جایی اجرا گردد

و این شمعها فشار خاک را به صورت تیرهای یکسر گیردار تحمل می کنند

و در صورت لزوم شمع ها را در امتداد دیواره گود، مهاربندی می‌کنند.

مزایای روش مهار متقابل:

• سرعت اجرای بالا
• اشغال فضای کم
• گاهی از شمع ها می توان به عنوان سازه نگهبان دائم استفاده نمود.
• می‌توان شمع ها را پس از پایان کار جمع آوری نمود
• در گودهای تا ارتفاع کمتر از ۵ متر اقتصادی می باشد

معایب روش مهار متقابل:

• در گودهای با ارتفاع زیاد بایستی فواصل شمع ها را کم کرد و هم از مقطع قوی تر استفاده نمود.
• در پروژه های شهری به دلیل مشکلات شمع کوبی بایستی حتما به صورت درجا اجرا گردد.

روش سپر کوبی

در این روش، ابتدا در طرفین گود سپرهایی را می‌کوبیم و سپس خاکبرداری را شروع می کنیم.

پس از آنکه خاکبرداری ب حد کافی رسید در کمرکش سپرها و بر روی آنها، تیرهای پشت بند افقی را نصب می کنیم.

سپس قیدهای فشاری قائم را در جهت عمود بر صفحه ی سپرها به این پشت بندهای افقی وصل میکنیم.

سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری در عرض‌های کم و خاکهای غیرست معمولا از نوع چوبی است

ولی در عرضهای بیشتر و خاکهای سست تر استفاده از سپرها و پشت بندها و قیدهای فشاری فلزی اجتناب ناپذیر است.

مزایای روش سپر کوبی:

• سرعت اجرای کار بسیار زیاد است.
• میزان ایمنی کار بسیار زیاد است.
• برای اجرای کانال ها به ویژه با طولهای زیاد بسیار مناسب است.

معایب روش سپر کوبی:

• در این روش به دستگاههای سپرکوبی، که به هر حال یک دستگاه ویژه است، نیاز است.
• این روش به نیروهای با تخصص بالاتر، نسبت به روشهای ساده تر، نیاز دارد.
• دستگاه‌های سپرکوب به فضای کافی برای اجرای کار نیاز دارند.
• این روش برای عرضهای کم مناسب تر است.

روش خرپایی

این روش یکی از مناسب ترین و متداول ترین روش های اجرای سازه نگهبان در مناطق شهری است

اجرای آن ساده بوده و نیاز به تجهیزات و تخصص بالایی ندارد

و در عین حال قابلیت انعطاف زیادی از نظر اجرا در شرایط مختلف دارد.

برای اجرای این نوع سازه نگهبان، ابتدا در محل اعضای قائم خرپا، که در مجاورت دیواره گود قرار دارند،

چاه‌های را حفر می‌کنند. عمق این چاه‌ها برابر با عمق گود به اضافه مقداری اضافه برای اجرای شمع انتهای تحتانی عضو خرپا است.

طول شمع که با L نشان داده میشود از طریق محاسبات به دست می آید.آنگاه درون شمع را آرماتور بندی کرده

و عضو قائم را در داخل شمع قرار داده و سپس شمع را بتن ریزی می کنند.

پس از سخت شدن بتن، انتهای تحتانی عضو قائم به صورت گیردار در داخل شمع قرار خواهد داشت.

سپس خاک در امتداد دیواره گود با یک شیب مطمئن برداشته می شود.

آنگاه فونداسیون پای عضو مایل را اجرا می گردد.

این فوندانسیون در پلان به صورت مربعی است.

پس از آن، عضو مایل را از یک طرف به عضو قائم و از طرف دیگر به ورقه کق ستون بالای فوندانسیون متصل می کنند.

عملیات فوق را برای کلیه خرپاهای سازه نگهبان در امتداد دیواره به صورت همزمان اجرا می شود.

حال خاک محصور بین اعضای قائم و افقی خرپاها را در سرتاسر امتداد دیواره به صورت مرحله به مرحله بعد داشته

و در هر مرحله اعضای افقی و قطری خرپا را به تدریج نصب نموده تا آنکه خرپا تکمیل شود.

مزایای روش خرپایی

• برای عموم گود های واقع در مناطق شهری مناسب است
• از نظر اجرا در شرایط مختلف قابلیت انعطاف زیادی دارد
• امکان استفاده مجدد از خرپا وجود دارد
• به تخصص و دستگاه‌های خاصی نیاز ندارد

معایب روش خرپایی

• سرعت اجرا در مقایسه با روش های پیشرفته تر نسبتاً کمتر است
• خرپاها جاگیر بوده و فضای بخشی از زمین را اشغال می نمایند
• احتمال الزامی بودن برداشت بخشی از خاک با روش دستی وجود دارد.

روش نیلینگ

این روش از حدود سه دهه اخیر آغاز شده و تاکنون نیز به عنوان یک تکنیک

برای پایداری ترانشه ها و حفاظت گود با انعطاف پذیری بالا استفاده می گردد.

تئوری استفاده از روش نیلینگ بر مبنای مسلح کردن و مقاوم نمودن توده خاک

با استفاده از دوختن توده خاک توسط مهارهای کششی فولادی با فواصل نزدیک به یکدیگر می‌باشد.

استفاده از این روش موجب:

افزایش مقاومت برشی توده خاک میگردد.

• محدود نمودن و تحت کنترل درآوردن تغییر مکان های خاک در اثر افزایش مقاومت برشی در سطح لغزش slid به دلیل افزایش نیروی قائم می شود.
• باعث کاهش نیروی لغزش در سطح گسیختگی و لغزشی میشود.
• باید توجه داشت کلیه سطوح ترانشه های حفاری شده که توسط نیلینگ بایستی مسلح شوند
•  با استفاده از شبکه مش و شاتکریت ابتدا حفاظت شده و سپس سیستم نیلینگ روی آنها اجرا می شوند.

کاربرد نیلینگ در پروژه های عمرانی

• پایداری ترانشه ها در احداث بزرگراه ها و راه آهن ها
• پایداری جداره تونل ها و سازه های زیرزمینی
• پایدارسازی و حفاظت گود در سازه‌های مناطق شهری، ساختمان های مجاور گود، ایستگاه های زیرزمینی مترو و …
• پایدارسازی کوله های مجاور پل ها در زمین های سست و ریزشی

مهار کششی نیلینگ معمولاً از آرماتورهای فولادی با قطر ۲۰ الی ۴۰ میلیمتر و با حد تسلیم ۴۲۰ الی ۵۰۰ نیوتن بر میلی متر مربع استفاده می‌شوند

که درون یک چال حفاری شده با قطر ۷۶ الی ۱۵۰ میلی متر قرار گرفته و دور آن درون چال تزریق می گردد.

فواصل بین مهارهای کششی در حدود ۱ الی ۲ متر می باشد و طول آنها نیز

در حدود ۷۰ الی ۱۰۰ درصد ارتفاع گود می باشد و حداقل شیب نسبت به افق حدوداً ۱۵ درجه می باشد.

باید توجه داشت که رویه شاتکریت شده روی ترانشه های حفاری شده نقش سازه ای نداشته

اما می توان جهت اطمینان برای پایداری موقت خاک بین آنها استفاده نمود.

مراحل اجرای سیستم نیلینگ:

مراحل اجرای نیلینگ عبارت است از:

• گودبرداری در مرحله اول ترانشه و یا گود و ایجاد پله بعدی عملیات.
• حفاری چال جهت نصب مهار کششی.
• قرار دادن آرماتور داخل چال و تزریق چال
• اجرای سیستم زهکشی و اجرای شاتکریت جداره و نصب ضخامت فولادی.
• گودبرداری مرحله بعدی ترانشه و یا گود و ایجاد پله های بعدی عملیات.
• اجرای پوشش شاتکریت نهایی پس از اتمام آخرین مرحله حفاری.

اصول طراحی نیلینگ:

مراحل طراحی سیستم نیلینگ به شرح زیر است:

• هندسه سازه مشخص گردد
• عمق و زاویه شیب خاکبرداری مشخص گردد
• بارگذاری و سربار بارهای وارده به Nail و موقعیت سطح افزایش تخمین زده شود.
• انتخاب نوع آرماتور شامل:سطح مقطع، طول و فاصله از یکدیگر و در هر تراز مقاومت موضعی آنها تضمین گردد تا مقاومت از نظر استحکام و ظرفیت چسبندگی برای تحمل نیروها تخمین زده شده و با ضریب اطمینان مناسب و قابل قبول کنترل شوند.
• پایداری کل سازه نگهدارنده و خاک اطراف آن در زمان حفاری گود و ایجاد پله های حفاری و بررسی و کنترل ضریب اطمینان قابل قبول.
• تخمین نیروهای وارده بر صفحه فولادی
• در نظر گرفتن سطح پیزومتریک آبهای زیرزمینی و لحاظ نمودن سیستم زهکش.

امیدواربم که با مطالعه این مقاله، به صورت مفید اکثر نکات مربوط به گودبرداری و سازه نگهبان مورد توجه شما عزیزان قرار گرفته باشد.

مارا با قیمت های بعد همراهی کنید.

یکی از مراحل مهم پیش از عملیات اجرایی، مرحله تجهیز کارگاه است. همچنین اشنایی با علائم ایمنی در بحث تجهیز کارگاه بسیار مهم می باشد.

اما پیش از آن اقدامات مقدماتی دیگری نظیر تحویل زمین، طرح جانمایی کارگاه و … را باید انجام داد.

در این مقاله به بررسی هر یک از مطالب فوق و الزامات تجیز کارگاه به طور خلاصه پرداخته میشود.

همچنین شما عزیزان میتوانید قسمت های قبلی این سری از مقالات را در لیمک های زیر مشاهده نمایید.

سری مقالت اجزا و اجرای ساختمان ها: وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

سری مقالت اجزا و اجرای ساختمان ها: انواع اسکلت های ساختمانی

تحویل زمین

پس از طراحی و تهیه نقشه‌ها و انعقاد قرارداد بین کارفرما و پیمانکار،

کارفرما موظف است محل زمین اجرای پروژه را به پیمانکار تحویل نماید.

تحویل زمین به معنی “تحویل نقاط نشانه و مبدا و همچنین طول و عرض زمین و مشخص نمودن جهات اربعه (شمال، جنوب، شرق و غرب) و امتداد ها (بر و کف) می باشد.

لذا پیمانکار پیش از آغاز عملیات موضوع پیمان باید نقاط نشانه و مبدا را از لحاظ تطبیق با مختصات موجود کنترل نموده

و در صورتی که اختلافی وجود نداشته باشد درستی آنها را تایید و اعلام نماید

سپس وضع موجود با مهندس مشاور و کارفرما صورتجلسه شده و ملاک شروع عملیات اجرایی قرار گیرد.

پیمانکار، در این مرحله باید نقاط نشانه و مبدا را بابت یا مصالح بنایی تصویب نماید و در طول مدت اجرای کار تا تحویل موقت به هزینه خود حفظ و نگهداری نمایند.

طرح جانمایی کارگاه

معمولاً در سایت ها و کارگاههای بزرگ، به منظور مشخص نمودن محل تجهیزات، وسایل، ماشین آلات، اتاق های اداری و پشتیبانی، انبارها و … نقشه ای تهیه می‌شود

که در آن کلیه قسمت های فوق مشخص شده که در صورت تأیید کارفرما و پیمانکار باید بر اساس آن جانمایی و سپس تجهیز کارگاه نماید.

این طرح که به آن طرح جانمایی کارگاه گفته می‌شود به پیمانکار کمک می‌کند تا عملیات اجرایی را با برنامه‌ریزی بهتر سرعت بیشتر و امنیت بالاتر انجام دهد.

تجهیز کارگاه

پس از تحویل کارگاه و محلی که باید احداث پروژه موضوع پیمان در انجام شود و تایید طرح جانمایی آن توسط کارفرما (مالک)

سازنده (پیمانکار) بایستی نسبت به تجهیز و آماده نمودن کارگاه اقدام نماید.

تجهیز کارگاه عبارت است از آماده سازی کارگاه از نظر وسایل مورد نیاز، تجهیزات، ماشین آلات،

ابزار، نیروی انسانی و سایر موارد که به وسیله آن ها می توان احداث پروژه را آغاز نمود.

در این خصوص مواردی در تجهیز کارگاه باید رعایت شود که عبارتند از:

• تامین آب، برق، سوخت و مخابرات
• محصور نمودن کارگاه با وسایل مناسب
• تامین نیروی انسانی به تناسب عملیات اجرایی
• تامین تجهیزات، ماشین آلات و ابزار متناسب با عملیات اجرایی
• احداث اتاقک های مربوط به مشاور و محل استقلال کارفرما
• احداث اتاق های کارگری و پرسنل کارگاه
• تامین و احداث انبارهای لازم به منظور دپوی مصالح مورد نیاز
• نصب تابلوهای هشدار دهنده
• مجاز بودن کارگاه به کمک های اولیه
• نصب تابلو مشخصات پروژه
• احداث راههای موقت در صورت لزوم
• تامین روشنایی کارگاه به منظور اجرای کار در صورت لزوم
• بیمه نمودن کارگاه
• تامین وسایل حفاظتی پرسنل از قبیل کلاه ایمنی، کفش مناسب، کمربند، لباس و … (برای مشاهده وسائل ایمنی مورد نیاز در کارگاه های ساختمانی، میتوانید به بررسی قسمت اول از این سری مقالات از طریق لینک زیر بپردازید.)

سری مقالت اجزا و اجرای ساختمان ها: وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

تجهیزات و ماشین آلات

یکی از موارد مهم در تجهیز و آماده سازی کارگاه، تجهیزات و ماشین آلات است.

تجهیزات و ماشین آلات هر کارگاه با توجه به نوع پروژه از نظر سازه و حجم عملیات های مختلف

و با در نظر گرفتن شرایط کارگاه و امکانات آن تعیین می‌شود.

به عنوان نمونه با توجه به مشخصات کارگاه های بتنی که تجهیزات و مشتقات آن از اهمیت بیشتری برخوردار است،

به بررسی آن می پردازیم . در حقیقت قسمت اعظم ماشین آلات لازم در کارگاه های بتنی تدارک مصالح می باشد

و قسمت دیگر تجهیزات و ماسین آلات آن با اندکی تفاوت بر حسب نوع پروژه در اکثر پروژه های بزرگ مورد نیاز می باشد.

بخش اول در رابطه با ماشین آلاتی است که به تهیه شن و ماسه ارتباط دارد.

در صورت عدم دسترسی به معادن شن و ماسه و نیاز به تولید شن و ماسه در کارگاه باید مصالح مورد نیاز را تولید نمود.

به منظور ساخت و اجرای بتن به دستگاه بتن ساز مرکزی، بتن ساز دستی، وسایل حمل بتن از قبیل تراک میکسر، دامپر،

لیفتراک، باکت، و چرخ های دستی و پمپ ها و وسایل متراکم کردن و صاف کردن بتن نیاز می باشد

به غیر از دستگاه سنگ شکن بتن ساز مرکزی و پمپ ثابت که می بایستی در محل ثابتی قرار یابند سایر وسایل می‌تواند جابجا کرد.

علائم ایمنی و تجهیز کارگاه

بنابراین برای تعیین محل دستگاه های ثابت بایستی حتما بررسی‌های لازم انجام شود و دقت کافی در این مورد به عمل آید تا در

مناسب ترین محل ممکن از لحاظ دسترسی به آنها با رعایت فاصله از سایر قسمت های مورد نیاز

که در ارتباط با آن هستند و با در نظر داشتن دسترسی به مصالح و لوازم مورد استفاده آنها و عدم جابجایی دستگاه های مورد نیاز تا پایان پروژه نصب گردد.

محل استقرار و نصب این دستگاه ها به نوبه خود به تجربه و تخصص کافی نیاز دارد

که بایستی به وسیله افراد مجرب و متخصص انجام شود. ضمن اینکه محل استقرار دستگاه ها  باید از قبل در نقشه جانمایی کارگاه پیش‌بینی شده باشد.

سایر ماشین آلات و تجهیزات که عموماً در کارهای ساختمانی از آنها استفاده می شود عبارتند از:

کامیون، تریلی، بیل مکانیکی، بلدوزر، لودر، گریدر، اسکریپر، غلطک، دامپر، تراک میکسر، ماشین حمل بتن، کمپکتور، بتونیر،

بالابر، جرثقیل، تاور کرین، ویبراتور و … اشاره نمود.

همچنین شما عزیزان میتوانید برای یک بررسی کامل بر روی ماشین آلات عمرانی به سری مقالات مربوطه که در گذشته برای شما عزیزان فراهم شده از طریق لین لینک های زیر بپردازید.

تاریخچه و مقدمات مربوط با ماشین آلات ساختمانی و عمرانی

انواع لودر و کاربرد آن ها

بیل مکانیکی و انواع آن

آشنایی با انواع دوزر

علائم ایمنی و تابلوها

از جمله مواردی که در تجهیز کارگاه باید در نظر گرفته شود، نصب علائم ایمنی، تابلو مشخصات پروژه و تابلوهای هشدار دهنده است.

زیرا اصل مهم در کارهای ساختمانی با رعایت ایمنی است.

این علایم دارای شکل های مختلف بوده و هر یک نشان دهنده مفهوم خاصی است.

تعاریف و نحوه کاربرد

در کارگاههای بزرگ به منظور هدایت افراد و ماشین‌آلات و توجه به موارد ایمنی،

لازم است از یک سری علائم ایمنی و هشدار دهنده استفاده شود.

شکل، رنگ و ابعاد این گونه تابلوها از اهمیت ویژه ای برخوردار هستند.

الف- علائم ایمنی: علائمی هستند که توسط تابلو، رنگ ،علامت نورانی (روشنایی) یا علائم صوتی،

ارتباط کلامی یا علائم ناشی از حرکت دست، توصیه ها و اطلاعاتی درباره ایمنی عمومی و بهداشت کار را انتقال می‌دهند

و شامل تابلو و علائم تصویری، علائم نورانی، علائم نوری، علائم صوتی، علائم کلامی، و علائم ایمنی با حرکت دست می گردند.

ب- تابلوها و علائم تصویری: علائمی شامل ترکیبی از شکل، رنگ، نوشته، سمبل و نشانه تصویری که حاوی پیام مشخصی باشد،

این علائم ممکن است دارای سازه یا فاقد آن به داخل ساختمان یا دیواری الصاق یا روی زمین و نرده و مانند آن قرار گیرد.

انواع تابلو و علائم تصویری (از جهت کاربرد)

علائم ایمنی بازدارنده:

منع کننده کاری است که احتمال خطر را افزایش داده و آن را به وجود می آورد.

علائم تصویری هشدار دهنده:

علائمی هستند که احتمال خطری راهشدار می دهند.

علائم تصویری الزام کننده:

علائمی که الزام و اجرا کننده کار خاصی است.

علائم تصویری مربوط به خروج اضطراری و کمک های اولیه:

علائمی هستند که اطلاعاتی راجع به امکانات نجات و امدادی

مثل خروج اضطراری و راه فرار، کمک های اولیه و … ارائه می‌کنند.

علائم تصویر مربوط به تجهیزات اطفای حریق:

تابلو معرف کاربری:

تابلو ایست که دارای هرگونه نوشته شامل حروف، اعداد، اشکال، تصاویر، تزئینات، نمادها، یا نظایر آنها باشد

و به منظور پیام رسانی درباره معرفی کاربری در همان ملک با ساختمان نصب شود از معابر عمومی قابل رویت باشد.

در این مقاله به بررسی اجمالی الزامات تجهیز گارگاه پرداختیم و امیدواریم که با مطالعه آن کلیات این کار، مفهوم و قابل درک بوده باشد.

در قسمت بعدی این سری مقالات به بررسی “تخریب و مراحل آن” میپردازیم.همراه ما باشید.

در اولین قسمت از سری مقالات اجزا و اجرای ساختمان ها به بررسی وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی خواهیم پرداخت.

در هر کارگاه تولیدی که نیروی انسانی و ماشین‌آلات در آن وجود، رعایت نکات ایمنی و ایمن نمودن افراد امری لازم و ضروری است.

از این رو به کارگیری وسایل ایمنی و الزام افراد در استفاده از آنها بر کسی پوشیده نیست.

لزوم استفاده از وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

از آنجا که شرایط کار در کارگاه های ساختمانی شرایط عادی نیست،

و از سوی دیگر، انسان در کارگاه ساختمانی با وسایلی سر و کار دارد که کار کردن با آنها نیاز به دقت و توجه فراوان دارد،

و کوچکترین بی‌دقتی و کم توجهی باعث به وجود آمدن حادثه می شود که ممکن است غیر قابل جبران نیز باشد،

از سوی دیگر در کارگاه های ساختمانی انواع مصالح ماشین آلات و تجهیزات وجود دارد،

بنابراین در هر لحظه احتمال وقوع حادثه وجود دارد از این رو ضرورت استفاده از وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی دوچندان می‌شود.

پس با استفاده صحیح از وسایل ایمنی شخصی و توجه به نکات ایمنی می توان:

• حوادث و اتفاقات ناگوار را به حداقل رسانید.
• بازده کار را افزایش داد.
• از نظر اقتصادی هم استفاده از وسایل ایمنی مقرون به صرفه است زیرا بسیاری از مواقع هزینه درمان خیلی بیشتر از خرید و تامین یک وسیله ایمنی است.

انواع وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

عینک ایمنی

یکی از بخش های حساس بدن انسان چشم اوست.

انسان به چشم هم مانند دیگر اعضای بدن نیاز دارد، چشم همیشه در معرض خطر قرار دارد و باید نهایت دقت به عمل آید تا آسیبی به آن نرسد.

یک جوشکار یا سنگ کار که دائماً با فلزات یا برش سنگ سر و کار دارد باید در موقع بریدن سنگ از عینک کفش و کلاه ایمنی استفاده کنند.

قطعات سنگ یا ذرات جوش هر لحظه امکان دارد به طرف چشمان او پرتاب شود.

کارگران با داشتن عینک ایمنی با تسلط به محل دقیق کار خود نگاه می‌کنند

و این امر باعث می شود که کار دقیقتر و بازدهی آن زیادتر باشد.

شیشه عینک ایمنی باید از نوع نشکن باشد تا در اثر برخورد اجسام به آن خرد نشده و به چشم صدمه نزند.

همچنین دارای قابی باشد که دور چشم را کاملا بپوشاند و از ورود گرد و غبار به چشم جلوگیری کند.

دستکش

معمولاً در کارگاه ساختمانی برای کارهای خاصی از دستکش استفاده می شود.

مثلاً برای کار کردن با مصالح تیز و برنده مانند سنگ هایی که لبه تیز دارند و یا ورقه آهن و … می توان دستکش به دست کرد.

با به کار بردن دستکش در هوای سرد به خصوص مواقعی که شخص با فلزات سروکار دارد،

بازده کار بالا می رود. دستکشهای کار عموما از پارچه‌های با الیاف طبیعی و یا پارچه و چرم دوخته می شوند.

کفش کار

کفش مناسب و ایمن یکی دیگر از وسایل مهم شخصی است. انسان برای کار کردن احتیاج فراوانی به پاهای سالم دارد.

بدون پای سالم کار کمتر پیش می رود. بنابراین با پوشیدن کفش ایمنی حفظ پاها به مقدار زیادی تضمین می‌شود.

این کفش ها در زمستان گرم هستند و در نتیجه بازده کار بیشتر خواهد شد.

استفاده از چکمه های لاستیکی به خصوص برای بتن ریزی مناسب است.

برای کارهای بنایی، قالب بندی و … بهتر است از پوتین استفاده شود.

پوتینی که در کف و پنجه آن ورق آهن باشد از مزایای زیادی برخوردار است و پوشیدن این نوع پوتین به کارگران ساختمانی توصیه می‌شود.

کفشهای ایمنی باید آجدار باشد تا از سر خوردن کارگران جلوگیری شود.

جنس کف آنها به نوعی باشد که بنزین و روغن روی آنها اثر نگذارد و در نتیجه آن از بین نرود.

لباس کار

پوشش مناسب افراد می‌تواند به کارکرد بهتر آنان کمک نموده و لذا لباس کار باید با نوع کار تناسب داشته باشد.

در صورتی که از روپوش استفاده می‌شود نباید آنقدر بلند باشد که در موقع حرکت دست و پا گیر باشد، آستین‌های گشاد مانع انجام کار درست می شود و اگر از مچ بسته شود بهتر است.

مناسب است جنس آن نخی بوده که در تابستان خنک و در زمستان گرم تر باشد.

لباس هایی که از مواد نفتی درست می شوند حتی جوشکاری آنها را سوراخ می‌کند بنابراین بهتر است از آنها استفاده نشود.

وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

ماسک

ماسک ها بر دو نوع اند:

الف: ماسک هایی که در جوشکاری برای حفاظت از چشم ها از نور شدید ناشی از جوشکاری استفاده می شوند.

ب: ماسک های فیلتردار که برای جلوگیری از ورود گرد و خاک و گازها به داخل ریه مورد استفاده قرار می گیرند.

نجار و یا قالب بندی که دائماً با خاک اره سر و کار دارد باید از ماسک فیلتردار استفاده کند،

تا ریه سالم داشته باشند.

و بنای سنگ در موقع باریدن سنگ مقدار زیادی گرد و خاک تولید می‌کند پس باید یک ماسک فیلتردار جلوی دهان و بینی خود قرار دهد.

کلاه ایمنی

استفاده از کلاه ایمنی از جمله مواردی است که رعایت آن همیشگی و دائمی است،

زیرا سقوط اجسام در کارگاه های ساختمانی به مواد به فراوانی اتفاق می افتد،

و با هر کس یا هر چیزی که سر راهش باشد برخورد می‌کند.

نتیجه برخورد بستگی به وزن و ارتفاع جسم داد که وسعت آن از ضرب دیدگی سطحی تا مرگ است.

سر انسان در مقابل ضربه بسیار آسیب پذیر بوده و احتمال برخورد اجسام با سر بسیار زیاد است.

با استفاده از کلاه ایمنی می توان از صدمات جدی در اثر برخورد اجسام جلوگیری به عمل آورد،

و یا شدت آن را کاهش داد.

کلاه ایمنی از دو قسمت تشکیل شده است:

الف: پوسته (کاسه) کلاه: جنس آن از مواد پلاستیکی سقف عایق الکتریسیته است.

برای کسانی که در کارهای ساختمانی مشغول هستند، رنگهای روشن مانند سفید و زرد کم رنگ مناسب است.

به طوری که در هر نوع هوایی دیده شوند و در ضمن نور آفتاب را منعکس کند.

در سطح آن یک لبه آفتاب گیر و کناره ها و پشت آن هم دارای لبه کوتاه است که مقداری به بالا برگشته است تا در هوای بارانی قابل استفاده باشد.

ب: تجهیزات داخلی کلاه : این قسمت بر روی سر می نشیند و پوسته کلاه به آن وصل است.

جنس آن پلاستیکی است و ضربه‌گیر کلاه است، همچنین می‌توان آن را به اندازه لازم تنظیم کرد.

کلاه ایمنی باید در مقابل ضربه از مقاومت کافی برخوردار باشد.

برای آزمایش مقاومت آن از دستگاه ساده استفاده می‌شود،

توسط یک وزنه مخروطی شکل به وزن یک و نیم کیلوگرم از ارتفاع یک و نیم متری به وسط کلاس ضربه وارد می شود.

در این حالت هیچ گونه شکستی نباید در کلاه به وجود آید .

کلاه ایمنی باید در شرایط دمایی از منفی ۱۰ تا مثبت ۵۰ درجه تغییر شکل ندهد.

کمربند ایمنی

کمربندهای ایمنی باعث جلوگیری از سقوط اشخاص از ارتفاعات می شوند.

اشخاصی که در محل های بلند و پرتگاه ها کار می کنند و امکان سقوط آنها وجود دارد باید از کمربند ایمنی استفاده کنند.

جنس کمربند از نوع چرم و یا پرلون به عرض حداقل ۸۵ و ضخامت حداقل ۳ میلیمتر است.

همچنین جنس آن باید مرغوب و از مقاومت کافی برخوردار باشد.

برای آن که به اندازه کمر تنظیم شود، یک سگک فلزی دارد که آن هم باید به اندازه کافی مقاومت داشته باشد.

یک یا دو حلقه فلزی به کمربند متصل هستند که به یکی از آنها طناب ایمنی وصل می شود.

کمربند ایمنی با طناب و متعلقات باید حداقل نیروی استاتیکی ۱۶۰۰ کیلوگرم را تحمل کند.

وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

طناب ایمنی

یکی دیگر از وسایل ایمنی شخصی طنابی ایمنی است.

طناب ایمنی از کنف پرلون و یا تسمه چرمی ساخته می شود. طناب و متعلقات آن باید بار استاتیکی ۱۶۰۰ کیلوگرم را تحمل کند.

قطر طناب کنفی حداقل ۱۶ میلیمتر و در نوع پرلون آن حداقل ۱۲ میلی متر باشد.

در صورتی که از چرم ساخته شود حداقل عرض ۳۶ حداقل ضخامت ۶ میلیمتر و جنس آن باید کاملا مرغوب و بدون ترک باشد.

طول طناب ها باید حداکثر ۱.۴ متر باشد و نباید آنها را با گره زدن کوتاه کرد،

برای کوتاه کردن از حلقه هایی که به کمربند متصل است استفاده می شود،

یک سر طناب به کمربند متصل و سر دیگر آن به یک کارابین وصل می شود.

کارابین باید در مقابل نیروی ۱۶۰۰ کیلو گرمی هیچگونه تغییر شکلی ندهد.

بنابراین رعایت نکات ایمنی در کارگاه های ساختمانی اولین و مهمترین اصل در عملیات اجرایی می باشد.

کمک های اولیه:

در یک کارگاه ساختمانی فعال علی‌رغم رعایت مسائل ایمنی،

باز هم امکان دارد حوادث پیش بینی نشده بروز نماید. که باعث مجروح و مصدوم شدن افراد شود.

در بسیاری از این موارد کمک فوری و صحیح می‌توان از پیشرفت جراحت بکاهد و

باعث نجات جان نیروهای انسانی در کارگاه بشود.

با توجه به مطالب فوق، لزوم فراگیری اصول کمک های اولیه برای هر فرد، به خصوص برای تکنسین ساختمان با توجه به مسئولیتش در کارگاه مشخص میشود.

به طور کلی برای رسیدن به نتیجه مطلوب، شخص کمک کننده به مجروح باید با آرامش و اعتماد به نفس عمل کند،

رعایت بهداشت هنگام کمک بسیار مهم است زیرا عدم رعایت آن خطر عفونت زخم را در بر دارد.

نکته مهم این است که کمک کننده نباید خود را به جای پزشک تصور نماید،

تا حدودی که مجاز است می تواند به مصدوم کمک برساند و آخرین وظیفه‌اش رساندن مصدوم به پزشک است.

از سوی دیگر جعبه کمکهای اولیه یکی از وسایل و لوازم است که باید در هر خانه و کارگاهی وجود داشته باشد.

تا در مواقع لزوم بتوان قبل از رسیدن به پزشک یا بیمارستان از آن استفاده نمود.

وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی

برخی از انواع حوادث رایج که ممکن است برای افراد شاغل در کارگاه های ساختمانی اتفاق بیافتد عبارتند از:

بریدگی، شکستگی، در رفتگی، سوزش چشم، برق گرفتگی، برق زدگی، آفتاب‌زدگی، گرمازدگی، سرمازدگی، مسمومیت با غذا و … میباشند.

هر یک از موارد فوق دارای علائم خاصی بوده که با توجه به علائم مربوطه

درمان ابتدایی و کمک اولیه به فرد حادثه دیده را باید انجام داد

اما باز هم باید دانست که درمان اصلی بایستی توسط پزشک صورت پذیرد.

امید میرود که با مطالعه مقاله فوق لزوم استفاده از وسائل ایمنی کارگاه های ساختمانی به خوبی قابل درک باشد،

تا بتوان از حوادث آزاردهنده و ناراحت کننده در کارگاه ها تا حد امکان جلوگیری شود.

سازه های اسکلت فلزی/ ساختمان اسکلت فلزی / سازه های اسکلت فلزی / سازه فولادی / ساختمان فولادی

سازه های اسکلت فلزی/ ساختمان اسکلت فلزی / سازه های اسکلت فلزی / سازه فولادی / ساختمان فولادی

در این مقاله می خواهیم به بررسی کلی ساختمان اسکلت فلزی بپردازیم.

یکی از رایج ترین مصالح مصرفی در طراحی و اجرای ساختمان ها، فولاد است.

بنابراین برای مهندسان عمران ضروری است که اطلاعات کافی نسبت به این موضوع داشته باشند.

به طور کلی و در حال حاضر ، مصالح رایجی که برای اجرای سازه ها در نظر گرفته می شود بتن و فولاد است اما کی از هر یک از این مصالح استفاده می شود؟

در ابتدا بهتر است با مشخصات فولاد مصرفی در سازه های اسکلت فلزی بپردازیم.

مشخصات فولاد مصرفی در سازه های اسکلت فلزی

در اکثر پروژه های سازه فولادی متداول کشور، از فولاد ST37 برای ساخت مقاطع استفاده می شود.

البته در بعضی پروژه ها نیز ممکن است با نظر کارفرما یا در سازه هایی با ارتفاع زیاد و حدودا

بیش از ۱۵ طیقه یا اهمیت ویژه از فولاد ST52 استفاده شود که به دلیل آلیاژ های موجود در این

نوع مصالح، مقاوم تر و سبک تر می باشد.

در جدول زیر مشخصات مربوط به فولاد ST37 آورده شده است:

مشخصات ذکر شده در جدول بالا ، مشخصات رایجی است که در ایران برای فولاد ST37 ذکر می شود

و بر اساس استاندار DIN آلمان می باشد، اما می توان براساس مبحث ۱۰ مقررات ملی ساختمان

مطابق مشخصات فولاد S235JR مقدار تنش تسلیم فولاد ST37 را برابر ۲۳۵۰ kgf/cm^2 در نظر گرفت.

روش های طراحی سازه فولادی :

سازه فولادی به صورت کلی به دو روش ASD ( تنش مجاز : Allowable Stress Design )

و LRFD ( حالت حدی : Load and Resistance Factor Design ) طراحی می شود.

در روش ASD از بار های بدون ضریب دز طراحی کمک گرفته می شود. یعنی آیین نامه های ASD

به صورت کاملا بدبینانه مقاومت سازه را دست پایین در نظر گرفته و بارگذاری را دست بالا در نظر می گیرند

که باعث می شود در بدترین حالت نیز مقاومت سازه از بارگذاری وارد بر آن بیشتر باشد.

اما در روش LRFD از بار های ضریب دار استفاده می شود ، که مقدار این ضرایب در آیین نامه های مربوطه

مانند مبحث دهم مقررات ملی ساختمان آمده است.

این موضوع که در یک سازه در نهایت روش ASD مقاطع بزرگتری را می دهد یا روش LRFD ،

به نسبت بار زنده به مرده بستگی دارد. به عنوان مثال طبق تحقیقات در آیین نامه فولاد آمریکا که

آیین نامه ایران نیز براساس آن نگارش شده است، روابط به گونه ای هستند که اگر بار زنده ۳ برابر

بار مرده باشد نتایج روش ASD و LRFD یکسان می شود.

اما امروزه و خصوصا در کشور ما ، مهندسان استفاده از روش LRFD را ترجیح می دهند

و  آیین نامه های کشور نیز بر این اساس نگارش شده اند.

مقاطع مورد استفاده در ساختمان اسکلت فلزی:

مقاطع مورد استفاده در ساختمان اسکلت فلزی عموما از نوع گرم نورد شده هستند، یعنی از نوع مقاطعی هستند

که در کارخانه های ذوب آهن با حرارت بالا ساخته شده و شکل می گیرند.

مقاطعی معمولا در کشور ما استفاده می شوند ، عبارتند از :

۱- مقاطع IPE ( مقاطع I شکل ) :

رایج ترین مقطع موجود در کشور می باشد که دارای ارتفاع جان بلندتری نسبت به بال خود است.

۲- مقاطع IPB ( مقاطع H شکل ) :

این مقاطع مشابه مقاطع IPE بوده، با این تفاوت که ارتفاع جان و بال آن ها با هم برابر است.

۳- مقاطع دوبل :

هر یک از مقاطع IPE و IPB را می توان با کنار هم قرار دادن دو مقطع یکسان از آن ها در کنار هم به صورت دوبل استفاده کرد.

مقاطع دوبل به ۲ حالت ۱- پا باز ( با فاصله ) ۲- پا بسته ( به هم چسبیده ) وجود دارند.

مقاطع دوبل پا بسته با استفاده از جوش سرتاسری به هم متصل می شوند

اما مقاطع دوبل پا باز را با استفاده از تسمه فولادی ( نوار های باریک فولادی ) به هم متصل می کنند.

تسمه ها به دو صورت افقی و مورب استفاده می شوند، البته تسمه های مورب عملکرد بهتری را از خود نشان می دهد.

به صورت کلی ایرادی که در مقاطع I شکل وجود دارد این است که این مقاطع در یک جهت خود

دارای محور ضعیف تر هستند. مقاطع دوبل طراحی می شوند تا این ضعف را برطرف نموده

و مقطعی با مقاومت تقریبا یکسان در راستای هر دو محور خود ایجاد کنند.

مقاطع دوبل مناسب استفاده برای ستون های سازه فولادی بوده و به جز موارد بسیار خاص به عنوان مقطع تیر استفاده نمی شوند.

۴- مقاطع Box ( جعبه ای ) :

این مقاطع جزو دسته بندی مقاطع قوی می باشند و فقط برای استفاده در ستون ها طراحی می شوند.

این مقاطع عموما با اتصال ۴ ورق فولادی به هم ساخته شده و مقاومت مناسب این مقاطع در خمش

و برش و همچنین قابلیت طراحی مقاطع با ابعاد دلخواه طراح از مزیت های اصلی این مقاطع می باشد.

استفاده از مقاطع Box در سال های اخیر در کشور ما بسیار رایج میباشد.

۵- مقاطع ناودانی ( UNP ) و نبشی :

این مقاطع به صورت تک یا دوبل در بادبند ها ، ستونچه ها و نعل درگاهی قابل استفاده هستند.

۶- مقاطع تیر ورق:

در اصطلاح به مقاطع I شکلی که توسط جوش دادن ورق های فولادی به هم ایجاد می شوند ،

تیر ورق می گویند.

این مقاطع هم در تیرها و هم ستون ها استفاده می شوند. مزیت این مقاطع نیز مانند مقاطع box ،

قابلیت ساخت مقاطع با ارتفاع و ضخامت دلخواه و دسترسی به مقاومت مورد نظر می باشد

و دیگر مانند مقاطع IPE محدود به مقاطعی خاص نیستیم.

سیستم های رایج سازه های اسکلت فلزی

ساختمان اسکلت فلزی به طور متداول در کشور با سیستم های سازه ای زیر طراحی می شود:

۱- قاب خمشی :

یکی از متداول ترین سیستم های سازه فولادی در کشور می باشد. در این سیستم تیر ها و ستون ها

بارهای ثقلی و جانبی را تحمل می کنند.

سیستم قاب خمشی مطابق آیین نامه ۲۸۰۰ به سه دسته تقسیم می شود:

• قاب خمشی فولادی معمولی: استفاده از این نوع سیستم سازه ای در مناطق با پهنه لرزه خیزی کم و متوسط و برای ساختمان های تا ۱۵ متر مجاز می باشد و به صورت کلی توصیه می شود که تا حد امکان از کاربرد این سیستم صرف نظر شود.
• قاب خمشی فولادی متوسط: برای ساختمان های تا ۵۰ متر بسیار مناسب هستند.
• قاب خمشی فولادی ویژه: این سیستم نوعی از سیستم های با کاربرد خاص می باشد زیرا چنین سیستمی معمولا برای ساختمان های مرتفع با ارتفاع بیش از ۵۰ متر یا ساختمان های با اهمیت بسیار زیاد در مناطق با خطر نسبی زلزله خیلی زیاد مورد استفاده قرار می گیرد.

۲- قاب های مهار بندی شده:

تفاوت قاب سیستم مهاربندی شده با سیستم قاب خمشی این است که تحمل بار های جانبی برعهده مهاربند ها

می باشد. مهاربندها را در اصطلاح بادبند نیز می نامند.

مهاربند ها انواع مختلفی دارند:

• مهاربندهای همگرا : مهاربند های همگرا شامل مهاربند های رایج ضبدری X شکل و مهاربند های شورون ۷ و ۸ شکل می باشند. طبق آیین نامه ۲۸۰۰ مهاربندهای همگرا به دو دسته معمولی و ویژه تقسیم می شوند.
• مهاربندهای واگرا : در این مهاربندها همانطور که از نامش مشخص است اعضای مهاربند در یک نقطه به هم نمیرسند. طبق آیین نامه ۲۸۰۰ مهاربندهای واگرا تنها به صورت ویژه در نظر گرفته شده اند.
• مهاربندهای کمانش تاب : این مهاربند ها رویکرد نوینی در ساخت و ساز بشمار می روند و در سازه های با اهمیت زیاد به کار گرفته می شوند.
• مهاربندهای ویسکوز : این مهاربند ها نیز رویکرد نوینی در ساخت و ساز بشمار می روند و در سازه های با اهمیت زیاد به کار گرفته می شوند.

۳- سیستم دوگانه:

همانطور که در آیین نامه ۲۸۰۰ نیز ذکر شده اگر همزمان از دو سیستم قاب خمشی و مهاربندی برای

تحمل بار جانبی زلزله استفاده شود به آن سیستم دوگانه می گویند. این سیستم جزو قدرتمند ترین

سیستم های سازه ای بشمار می آید و مناسب سازه های با ارتفاع زیاد می باشد.

۴- دیوار برشی فولادی:

دیوار برشی فولادی به عنوان یک سیستم سازه ای ، نسبت به سایر سیستم های سازه ای نو ظهور تر

می باشد. دیوار برشی فولادی به علت سختی بالا و وزن و حجم کمتر نسبت به دیوار برشی بتنی

مورد توجه مهندسان قرار گرفته است.

البته به دلیل تازگی در کشور ما، هنوز ضوابط مربوط با آن در آیین نامه های داخلی گنجانده نشده است.

انواع اتصالات در ساختمان اسکلت فلزی

در سازه های اسکلت فلزی به صورت کلی اتصالات به صورت جوشی یا پیچی طراحی و اجرا می شوند.

همچنین به صورت کلی هیچکدام از این انواع اتصالات بهتر از دیگری نبوده و با وجود این که شاید هرکدام

مزیت ها و معایبی نسبت به دیگری داشته باشند اما در صورت طراحی و اجرای صحیح عملکرد مورد نظر

را در سازه فولادی خواهند داشت.

اینکه در یک ساختمان اسکلت فلزی از کدام نوع اتصالات استفاده شود به عوامل مختلفی بستگی دارد:

• اینکه چه نوع نیروی کار متخصصی در دسترس تر است به عنوان مثال اینکه نیروی کار متخصص جوشکاری دسترس است یا خیر .
• زمان اجرای اتصالات به عنوان مثال زمان اجرای اتصالات پیچی معمولا کمتر از اتصالات جوشی است.
• دقت در ساخت قطعات به عنوان مثال قطعات پیچی به دقت بالای ساخت قطعات در کارخانه نیاز دارند اما این دقت در ساخت برای قطعات اتصالات جوشی کمتر است.
• احتمال بروز خطا در اجرا به عنوان مثال هنگام جوشکاری احتمال بروز اشکال در جوش ها بالاست اما این اشکال در اتصالات پیچی وجود ندارد.
• و …

امیدواریم از این مقاله در مورد سازه های اسکلت فلزی لذت برده باشید.

ساختمان فولادی ، ساختمان فولادی ، ساختمان فولادی ، ساختمان فولادی ، ساختمان فولادی ، ساختمان فولادی …