تحقیق ساختمانهاي فلزي

دسته بندي : فنی و مهندسی » عمران

ساختمانهاي فلزي
مقدمه‌:
دنيايي‌ كه‌ ما امروزه‌ در آن‌ زندگي‌ مي‌كنيم‌ بدون‌ شك‌ دنيايي‌ متفاوت‌ با دنيايي‌ است‌ كه‌ نياكان ‌ما در آن‌ مي‌زيستند، دنياي‌ امروز دنياي‌ فن‌ و تكنولوژي‌ است‌، امروزه‌ ديگر نيروي‌ انساني‌ كم‌ كم‌ ازصحنه‌ بيرون‌ مي‌رود و جاي‌ خود را به‌ رباطها و كامپيوترهاي‌ هوشمند مي‌سپارد. آري‌ در اين‌ عصرتكنولوژي‌ كه‌ ديگر بازوهاي‌ نيرومند انساني‌ در عرصه‌ توليد چندان‌ سودمند نيستند بايد ما هم‌اين‌ حقيقت‌ را بدانيم‌ و باور كنيم‌ كه‌ ديگر دنيا عوض‌ شده‌ است‌ و مردمان‌ آن‌ براي‌ زنده‌ بودن‌ وبهتر زندگي‌ كردن‌ مدام‌ سعي‌ دارند كه‌ برتري‌ خود را به‌ يكديگر نشان‌ دهند، پس‌ بايد تلاش‌ كرد وسعي‌ كرد كه‌ از مردمان‌ دنيا عقب‌ نماند، آري‌ براي‌ بودن‌ و با افتخار زيستن‌ بايد سعي‌ كرد تا از اين‌قافله‌ علم‌ و دانش‌ عقب‌ نماند و بايد علم‌ آموخت‌ و دانش‌ تجربه‌ كرد، بله‌ تنها آموختن‌ علم‌سودمند نيست‌. بلكه‌ علم‌ و دانش‌ زماني‌ مي‌تواند جاي‌ بازوهايي‌ را كه‌ از كار افتاده‌اند را بگيرد كه‌به‌ پشتوانه‌ تجربه‌ مجهز باشد حال‌ در هر حرفه‌ و فني‌ كه‌ مي‌خواهد باشد.
فولاد و سيمان‌ در ساختمان‌ سازي‌ ياري‌ گرفت‌ و در اثر دسترسي‌ به‌ اين‌ مصالح‌ و امكانات‌ديگر گسترش‌ شهرها از افقي‌ به‌ عمودي‌ تبديل‌ شد و امر آپارتمان‌ سازي‌ در ساختمانها چندين‌طبقه‌ متداول‌ گرديد.
به‌ هر حال‌ واحد كارآموزي‌ فرصتي‌ خوب‌ بود براي‌ آشنا شدن‌ با محيط‌ كار و همچنين‌ درك‌عميق‌ مطالبي‌ كه‌ بطور تئوري‌ فرا گرفته‌ايم‌.
در پايان‌ جا دارد اولا از استاد ارجمند جناب‌ آقاي‌ مهندس صالحی تشكر نمايم‌ نه‌ تنها به‌ خاطر اينكه‌ در اين‌ درس‌ استاد بنده‌ بودند بلكه‌ به‌ دليل‌ اينكه‌ در طول‌ چند سال‌ دانشجويي‌ بنده‌ چندين ‌بار سعادت‌ شاگردي‌ ايشان‌ را در درسهاي‌ مختلف‌ داشته‌ام‌ و ايشان‌ حق‌ بسياري‌ بر گردن‌ بنده‌ دارد، به‌ هر حال‌، حالا كه‌ به‌ اميد خداوند درسهايم‌ در حال تمام شدن است اين‌ كار آموزي‌ بهانه‌اي‌ شده‌ تا از اين‌ استاد ارجمند نيز تشكر و قدرداني‌ نمايم‌ بپاس‌ زحمات‌ بي‌دريغي‌ كه‌ ايشان‌ براي‌ ما كشيدند.
با توجه‌ به‌ اينكه‌ ساختمانهاي‌ مورد نظر در پروژه‌ از نوع‌ ساختمانهاي‌ فلزي‌ مي‌باشد لذا لازم‌است‌ تا در ابتدا به‌ ساختمانهاي‌ فلزي‌ توضيحات‌ مختصري‌ داده‌ شود:
در اين‌ نوع‌ ساختمانها براي‌ ساختن‌ ستونها و پلها از پروفيلهاي‌ فولادي‌ استفاده‌ مي‌شود كه‌ درايران‌ معمولا ستونها را از تيرآهنهاي‌ I دوبل‌ و يابال‌ پهن‌هاي‌ تكي‌ استفاده‌ مي‌نمايند و همچنين‌براي‌ اتصالات‌ نبشي‌ ـ تسمه‌ و براي‌ زير ستونها از صفحه‌ فولادي‌ استفاده‌ مي‌شود و معمولا دوقطعه‌ را بوسيله‌ جوش‌ يا پيچ‌ و مهره‌ و يا پرچ‌ به‌ هم‌ متصل‌ مي‌نمايند كه‌ البته‌ امروزه‌ كاربرد پيچ‌ ومهره‌ و پرچ‌ براي‌ اتصال‌ قطعات‌ به‌ يكديگر بسيار كم‌ است‌ و اين‌ امر بدليل‌ مزاياي‌ جوش‌ واتصالات‌ جوشي‌ بر ساير انواع‌ اتصالات‌ است‌.
سقف‌ اين‌ نوع‌ ساختمانها ممكن‌ است‌ تيرآهن‌ و طاق‌ ضربي‌ و يا از نوع‌ سقفهاي‌ ديگر مانندتيرچه‌ بلوك‌ كه‌ باز هم‌ امروزه‌ سقفهاي‌ تيرچه‌ بلوك‌ براي‌ پروژه‌هاي‌ بزرگ‌ معمولا بيشتر استفاده‌مي‌شود و به‌ ندرت‌ در پروژه‌هاي‌ بزرگ‌ از سقفهاي‌ طاق‌ ضربي‌ استفاده‌ مي‌شود.
براي‌ پارتيشنها مي‌توان‌ مانند ساختمانهاي‌ بتوني‌ از انواع‌ آجر و يا قطعات‌ گچي‌ و يا سفالهاي‌ تيغه‌اي‌ استفاده‌ نمود كه‌ در اين‌ مورد هم‌ باز بيشتر از سفالهاي‌ تيغه‌اي‌ استفاده‌ مي‌كنند.
در هر حال‌ جدا كننده‌ها بايستي‌ از مصالح‌ سبك‌ استفاده‌ شوند. بعد از اينكه‌ مختصري‌ درمورد ساختمانهاي‌ فلزي‌ گفته‌ شد لازم‌ است‌ تا در ساخت‌ يك‌ ساختمان‌ مراحل‌ بطور مختصرگفته‌ شود.



مراحل‌ مختلف‌ ساختن‌ يك‌ ساختمان‌
1 ـ بازديد زمين‌ و ريشه‌ كني‌
قبل‌ از شروع‌ هر نوع‌ عمليات‌ ساختماني‌ بايد زمين‌ محل‌ ساختمان‌ بازديده‌ شده‌ و وضعيت‌ وفاصله‌ آن‌ نسبت‌ به‌ خيابانها و جاده‌هاي‌ اطراف‌ مورد بازرسي‌ قرار گيرد و همچنين‌ پستي‌ و بلندي‌زمين‌ با توجه‌ به‌ نقشه‌ ساختمان‌ مورد بازديد قرار گرفته‌ در صورت‌ آنكه‌ ساختمان‌ بزرگ‌ باشدپستي‌ و بلندي‌ و ساير عوارض‌ زمين‌ مي‌بايد بوسيله‌ مهندسين‌ نقشه‌ بردار تعيين‌ گردد و همچنين‌بايد محل‌ چاههاي‌ فاضلاب‌ و چاه‌ آبهاي‌ قديمي‌ تعيين‌ شده‌ و محل‌ آن‌ نسبت‌ به‌ پي‌ سازي‌مشخص‌ گردد و در صورت‌ لزوم‌ مي‌بايد اين‌ چاه‌ با بتن‌ يا شفته‌ پر شود و محل‌ احداث‌ ساختمان‌نسبت‌ به‌ زمين‌ تعيين‌ شده‌ و نسبت‌ به‌ ريشه‌ كني‌ (كندن‌ ريشه‌هاي‌ نباتي‌ كه‌ در زمين‌ روئيده‌ است‌)آن‌ محل‌ اقدام‌ شود و خاكهاي‌ اضافي‌ به‌ بيرون‌ حمل‌ گردد و بالاخره‌ بايد شكل‌ هندسي‌ زمين‌ وزاوياي‌ آن‌ كاملا معلوم‌ شده‌ باشد و با نقشه‌ ساختمان‌ مطابقت‌ كند.


2 ـ پياده‌ كردن‌ نقشه‌
پس‌ از بازديد محل‌ و ريشه‌ كني‌ اولين‌ قدم‌ در ساختمان‌ پياده‌ كردن‌ نقشه‌ مي‌باشد. منظور ازپياده‌ كردن‌ نقشه‌ يعني‌ انتقال‌ نقشه‌ از روي‌ كاغذ بروي‌ زمين‌ با ابعاد اصلي‌ بطوريكه‌ محل‌ دقيق‌پي‌ها و ستونها و ديوارها و زير زمينها و عرض‌ پي‌ها روي‌ زمين‌ به‌ خوبي‌ مشخص‌ باشد. ضمنا بايدحتما در موقع‌ پياده‌ كردن‌ نقشه‌ از نقشه‌ پي‌ كني‌ استفاده‌ گردد. براي‌ پياده‌ كردن‌ نقشه‌ ساختمانهاي‌مهم‌ معمولا از دوربين‌هاي‌ نقشه‌ برداري‌ استفاده‌ مي‌شود. ولي‌ براي‌ پياده‌ كردن‌ ساختمانهاي‌معمولي‌ از متر و ريسمان‌ بنائي‌ كه‌ به‌ آن‌ ريسمان‌ كار هم‌ مي‌گويند استفاده‌ مي‌گردد.

رپر:
با توجه‌ به‌ اينكه‌ هر نقطه‌ از ساختمان‌ نسبت‌ به‌ سطح‌ زمين‌ داراي‌ ارتفاع‌ معيني‌ مي‌باشد كه‌بايد در طول‌ مدت‌ اجرا در هر زمان‌ قابل‌ كنترل‌ باشد. براي‌ جلوگيري‌ از اشتباه‌ قطعه‌ بتني‌ با ابعاددلخواه‌ (مثلا 40 × 40 با ارتفاع‌ 20 سانتي‌ متر) در نقطه‌اي‌ دورتر از محل‌ ساختمان‌ مي‌سازندبطوريكه‌ در موقع‌ گود برداري‌ و يا پي‌ كني‌ به‌ آن‌ آسيب‌ نرسد و در طول‌ مدت‌ ساختمان‌ تمام‌ارتفاعات‌ را با آن‌ مي‌سنجند به‌ اين‌ قطعه‌ بتني‌ اصطلاحا رپر مي‌گويند. البته‌ در ساختمانهاي‌كوچك‌ روي‌ اولين‌ قسمتي‌ كه‌ ساخته‌ مي‌شود علامت‌ مي‌گذارند و ارتفاعات‌ را نسبت‌ به‌ آن‌مي‌سنجند.


گود برداري‌:
بعد از پياده‌ كردن‌ نقشه‌ و كنترل‌ آن‌ در صورت‌ لزوم‌ اقدام‌ به‌ گودبرداري‌ مي‌نمايند. گود برداري‌براي‌ آن‌ قسمت‌ از ساختمان‌ انجام‌ مي‌شود كه‌ در طبقات‌ پائين‌تر از كف‌ طبيعي‌ زمين‌ ساخته‌مي‌شود، مانند موتورخانه‌ها، انبارها و پاركنيگ‌ها و غيره‌، در موقع‌ گود برداري‌ چنانچه‌ محل ‌گودبرداري‌ بزرگ‌ نباشد از وسايل‌ معمولي‌ مانند بيل‌ و كلنگ‌ و فرغون‌ استفاده‌ مي‌كنند ولي‌ در پروژه‌هاي‌ بزرگ‌ از ماشين‌ آلات‌ راهسازي‌ مانند لودر و بعضي‌ از مواقع‌ كه‌ گود برداري‌ روي‌ تپه‌ يا زمين‌ها سفت‌ باشد از بولدرز استفاده‌ مي‌شود و براي‌ حمل‌ مواد كنده‌ شده‌ از كاميون‌ استفاده‌مي‌گردد.
البته‌ براي‌ خارج‌ كردن‌ خاك‌ از محل‌ گودبرداري‌ و حمل‌ آن‌ به‌ خارج‌ كارگاه‌ از سطح‌ شيبداري ‌استفاده‌ مي‌شود كه‌ اين‌ سطح‌ ضمن‌ گودبرداري‌ براي‌ عبور كاميون‌ ايجاد مي‌گردد و بعد از اتمام‌ كار به‌ وسيله‌ كارگر برداشته‌ مي‌شود.
حداكثر عمق‌ مورد نياز براي‌ گودبرداري‌ تا روي‌ پي‌ مي‌باشد. به‌ اضافه‌ چند سانتي‌ متر بيشتربراي‌ فرش‌ كف‌ و عبور لوله‌ها (در حدود 20 سانتي‌ متر كه‌ 6 سانتي‌ متر براي‌ فرش‌ كف‌ و 14سانتي‌ متر براي‌ عبور لوله‌ها مي‌باشد) كه‌ در اين‌ صورت‌ بايد محل‌ پي‌هاي‌ نقطه‌اي‌ يا پي‌هاي‌نواري‌ و شناژ را با دست‌ خاكبرداي‌ نمود. ولي‌ بهتر است‌ كه‌ گود برداري‌ را تا سطح‌ زير پي‌ ادامه‌بدهيم‌، زيرا در اين‌ صورت‌ اولا براي‌ قالب‌ بندي‌ پي‌ها آزادي‌ عمل‌ بيشتري‌ داريم‌.
در نتيجه‌ پي‌هاي‌ ما تميزتر و درست‌تر خواهد بود و در ثاني‌ مي‌توانيم‌ خاك‌ حاصل‌ از چاه‌ كني‌و همچنين‌ نخاله‌هاي‌ ساختمان‌ را در فضاي‌ ايجاد شده‌ بين‌ پي‌ها بريزيم‌ كه‌ اين‌ مسئله‌ از لحاظ‌اقتصادي‌ مقرون‌ به‌ صرفه‌ مي‌باشد. زيرا معمولا در موقع‌ گود برداري‌ كار با ماشين‌ صورت‌ مي‌گيرددر صورتيكه‌ براي‌ خارج‌ نمودن‌ نخاله‌ها و خاك‌ حاصل‌ از چاه‌ فاضلاب‌ از محيط‌ كارگاه‌ بايد ازوسايل‌ دستي‌ استفاده‌ نمائيم‌ كه‌ اين‌ امر هزينه‌ را افزايش‌ مي‌دهد.
براي‌ جلوگيري‌ از ريزش‌ ديواره‌هاي‌ محل‌ گودبرداري‌ به‌ داخل‌ گود معمولا ديواره‌ اطراف‌ بايدداراي‌ شيب‌ ملايم‌ مانند باشد كه‌ با خط‌ عمود زاويه‌اي‌ به‌ اندازه‌ a مي‌سازد، اندازه‌ اين‌ زاويه‌بستگي‌ به‌ نوع‌ خاك‌ محل‌ گود برداري‌ دارد. كه‌ هر اندازه‌ خاك‌ سستتر و ريزشي‌تر باشد به‌ خارج‌ وانتقال‌ مجدد آن‌ بعد از ساختن‌ ديوار مورد لزوم‌ به‌ پشت‌ ديوار است‌ لذا براي‌ جلوگيري‌ ازپرداخت‌ هزينه‌ بيشتر در زمينهاي‌ سست‌ بعضي‌ مواقع‌ در صورت‌ امكان‌ اقدام‌ به‌ ايجاد ديوارهاي‌مانع‌ مي‌نمايند.
ديوارهاي‌ مانع‌ ممكن‌ است‌ چوبي‌ يا فلزي‌ باشد، كه‌ معمولا از ديوارهاي‌ فلزي‌ استفاده‌مي‌گردد كه‌ هم‌ داراي‌ مقاومت‌ بيشتري‌ است‌ و هم‌ در زمين‌ بهتر فرود مي‌رود. البته‌ در صورتي‌ كه‌در موقع‌ گودبرداري‌ در بعضي‌ از زمينهاي‌ سطح‌ آبهاي‌ زيرزميني‌ بالا باشد در محل‌ گود برداري‌آب‌ جمع‌ مي‌شود كه‌ بايد به‌ خارج‌ هدايت‌ شود.


پي‌ كني‌
اصولا پي‌ كني‌ به‌ دو دليل‌ انجام‌ مي‌شود:
1 ـ دسترسي‌ به‌ زمين‌ بكر: با توجه‌ به‌ اينكه‌ كليه‌ بار ساختمان‌ بوسيله‌ ديوارها يا ستون‌ها به‌ زمين ‌منتقل‌ مي‌شود در نتيجه‌ ساختمان‌ بايد روي‌ زميني‌ كه‌ قابل‌ اعتماد بوده‌ و قابليت‌ تحمل‌ بار ساختمانها را داشته‌ باشد بنا گردد. كه‌ براي‌ دسترسي‌ به‌ چنين‌ زميني‌ ناچار به‌ ايجاد پي‌ براي‌ساختمان‌ مي‌باشيم‌.
2 ـ براي‌ محافظت‌ پايه‌ ساختمان‌: براي‌ محافظت‌ پايه‌ ساختمان‌ و جلوگيري‌ از تاثير عوامل‌ جوي‌در پايه‌ ساختمان‌ بايد پي‌ سازي‌ نمائيم‌. در اين‌ صورت‌ حتي‌ در بهترين‌ زمينها بايد حداقل‌ پي‌هاي‌به‌ عمق‌ 40 تا 10 سانتي‌ متر حفر كنيم‌.
ابعاد پي‌ يعني‌ عرض‌ و طول‌ و عمق‌ پي‌ها كاملاً بستگي‌ به‌ وزن‌ ساختمان‌ و قدرت‌ تحمل‌ خاك ‌محل‌ ساختمان‌ دارد در ساختمانهاي‌ بزرگ‌ قبل‌ از شروع‌ كار به‌ وسيله‌ آزمايشات‌ مكانيك‌ خاك‌ قدرت‌ مجاز تحملي‌ زمين‌ را تعيين‌ مي‌نمايند. ولي‌ در ساختمانهاي‌ كوچك‌ كه‌ آزمايشات‌ مكانيك‌ خاك‌ در دسترس‌ نيست‌ بايد از مقاومت‌ زمين‌ در مقابل‌ بار ساختمان‌ مطمئن‌ شويم‌.
پي‌ها از لحاظ‌ نوع‌ ساختمان‌ و مقاومت‌ زمين‌ ساختمان‌ داراي‌ انواع‌ مختلفي‌ هستند.
اول‌ و دوم‌ پي‌هاي‌ نقطه‌اي‌ و پي‌هاي‌ نواري‌ است‌. اما پي‌هاي‌ عمومي‌ كه‌ به‌ آنها پي‌هاي‌ زاويه‌ژنرال‌ هم‌ مي‌گويند از بتن‌ مسلح‌ ساخته‌ مي‌شود و داراي‌ محاسبات‌ فني‌ مفصل‌ است‌ و دقت‌اجرائي‌ زيادي‌ را مي‌طلبد و براي‌ ساختمانهايي‌ كه‌ داراي‌ وزن‌ فوق‌ العاده‌ زياد بوده‌ زياد درزمينهاي‌ سست‌ ساخته‌ مي‌شود ايجاد مي‌گردد.