علل فرسودگی و تخریب سازه های بتنی

علل مختلفی که باعث فرسودگی و تخریب سازه های بتنی CAUSES OF DETERIORATIONS می شود همراه با علایم هشدار دهنده دیگری که کار تعمیرات را الزامی می دارند، در نخستین بخش از این مقاله مورد بررسی و تحلیل قرار می گیرند.

 1-1- نفوذ نمکها  (INGRESS OF SALTS)

نمکهای ته نشین شده که حاصل تبخیر و یا جریان آبهای دارای املاح می باشند و همچنین نمکهایی که توسط باد در خلل و فرج و ترکها جمع می شوند، هنگام کریستالیزه شدن می توانند فشار مخربی به سازه ها وارد کنند که این عمل علاوه بر تسریع و تشدید زنگ زدگی و خوردگی آرماتورها به واسطه وجود نمکهاست.  تر و خشک شدن متناوب نیز می تواند تمرکز نمکها را شدت بخشد زیرا آب دارای املاح، پس از تبخیر، املاح خود را به جا می گذارد.  

1-2- اشتباهات طراحی  (SPECIFICATION ERRORS)

به کارگیری استانداردهای نامناسب و مشخصات فنی غلط در رابطه با انتخاب مواد، روشهای اجرایی و عملکرد خود سازه، می تواند به خرابی بتن منجر شود.  به عنوان مثال استفاده از استانداردهای اروپایی و آمریکایی جهت اجرای پروژه هایی در مناطق خلیج فارس، جایی که آب و هوا و مواد و مصالح ساختمانی و مهارت افراد متفاوت با همه این عوامل در شمال اروپا و آمریکاست، باعث می شود تا دوام و پایایی سازه های بتنی در مناطق یاد شده کاهش یافته و در بهره برداری از سازه نیز با مسایل بسیار جدی مواجه گردیم.  

  1-3- اشتباهات اجرایی  (CON STRUCTION ERRORS)

کم کاریها، اشتباهات و نقصهایی که به هنگام اجرای پروژه ها رخ می دهد، ممکن است باعث گردد تا آسیبهایی چون پدیده لانه زنبوری، حفره های آب انداختگی، جداشدگی، ترکهای جمع شدگی، فضاهای خالی اضافی یا بتن آلوده شده، به وجود آید که همگی آنها به مشکلات جدی می انجامند.  

این گونه نقصها و اشکالات را می توان زاییده کارآیی، درجه فشردگی، سیستم عمل آوری، آب مخلوط آلوده، سنگدانه های آلوده و استفاده غلط از افزودنیها به صورت فردی و یا گروهی دانست.  

  1-4- حملات کلریدی   (CHLORIDE ATTACK)

وجود کلرید آزاد در بتن می تواند به لایه حفاظتی غیر فعالی که در اطراف آرماتورها قرار دارد، آسیب وارد نموده و آن را از بین ببرد.  

خوردگی کلریدی آرماتورهایی که درون بتن قرار دارند، یک عمل الکتروشیمیایی است که بنا به خاصیتش، جهت انجام این فرآیند، غلظت مورد نیاز یون کلرید، نواحی آندی و کاتدی، وجود الکترولیت و رسیدن اکسیژن به مناطق کاتدی در سل  (CELL)خوردگی را فراهم می کند.  

گفته می شود که خوردگی کلریدی وقتی حاصل می شود که مقدار کلرید موجود در بتن بیش از 6/0 کیلوگرم در هر متر مکعب بتن باشد.  ولی این مقدار به کیفیت بتن نیز بستگی دارد.  

خوردگی آبله رویی حاصل از کلرید می تواند موضعی و عمیق باشد که این عمل در صورت وجود یک سطح بسیار کوچک آندی و یک سطح بسیار وسیع کاتدی به وقوع می پیوندد که خوردگی آن نیز با شدت بسیار صورت می گیرد.  از جمله مشخصات (FEATURES ) خوردگی کلریدی، می توان موارد زیر را نام برد:

(الف) هنگامی که کلرید در مراحل میانی ترکیبات (عمل و عکس العمل) شیمیایی مورد استفاده قرار گرفته ولی در انتها کلرید مصرف نشده باشد.  

(ب) هنگامی که تشکیل همزمان اسید هیدروکلریک، درجه PH مناطق خورده شده را پایین بیاورد.  وجود کلریدها هم می تواند به علت استفاده از افزودنیهای کلرید باشد و هم می تواند ناشی از نفوذیابی کلرید از هوای اطراف باشد.  

فرض بر این است که مقدار نفوذ یونهای کلریدی تابعیت از قانون نفوذ FICK دارد.  ولی علاوه بر انتشار (DIFFUSION) به نفوذ (PENETRATION)  کلرید احتمال دارد به خاطر مکش مویینه (CAPILLARY SUCTION)  نیز انجام پذیرد.  

  1-5- حملات سولفاتی  (SULPHATE ATTACK)

محلول نمکهای سولفاتی از قبیل سولفاتهای سدیم و منیزیم به دو طریق می توانند بتن را مورد حمله و تخریب قرار دهند.  در طریق اول یون سولفات ممکن است آلومینات سیمان را مورد حمله قرار داده و ضمن ترکیب، نمکهای دوتایی از قبیل:THAUMASITE  و  ETTRINGITEتولید نماید که در آب محلول می باشند.  وجود این گونه نمکها در حضور هیدروکسید کلسیم، طبیعت کلوییدی(COLLOIDAL)  داشته که می تواند منبسط شده و با ازدیاد حجم، تخریب بتن را باعث گردد.  طریق دومی که محلولهای سولفاتی قادر به آسیب رسانی به بتن هستند عبارتست از: تبدیل هیدروکسید کلسیم به نمکهای محلول در آب مانند گچ (GYPSUM) و میرابلیت MIRABILITE که باعث تجزیه و نرم شدن سطوح بتن می شود و عمل LEACHING یا خلل و فرج دار شدن بتن به واسطه یک مایع حلال، به وقوع می پیوند.  

1-6- حریق  (FIRE)

سه عامل اصلی وجود دارد که می توانند مقاومت بتن را در مقابل حرارت بالا تعیین کنند.  این عوامل عبارتند از:

(الف) توانایی بتن در مقابله با گرما و همچنین عمل آب بندی، بدون اینکه ترک، ریختگی و نزول مقاومت حاصل گردد.  

(ب) رسانایی بتن (CONDUCTIVITY)  

(ج) ظرفیت گرمایی بتن(HEAT CAPACITY)    

باید توجه داشت دو مکانیزم کاملاً متضاد انبساط (EXPANSION) و جمع شدگی مسئول خرابی بتن در مقابل حرارت می باشند.  در حالی که سیمان خالص به محض قرار گرفتن در مجاورت حرارتهای بالا، انبساط حجم پیدا می کند، بتن در همین شرایط یعنی در معرض حرارتهای (دمای) بالا، تمایل به جمع شدگی و انقباض نشان می دهد.  چون حرارت باعث از دست دادن آب بتن می گردد، نهایتاً اینکه مقدار انقباض در نتیجه عمل خشک شدن از مقدار انبساط فراتر رفته و باعث می شود جمع شدگی حاصل شود و به دنبال آن ترک خوردگی و ریختگی بتن به وجود می آید. به علاوه در درجه حرارت 400 درجه سانتی گراد، هیدروکسید کلسیم آزاد بتن که در سیمان پرتلند هیدراته شده موجود است، آب خود را از دست داده و تشکیل اکسید کلسیم می دهد.  سپس خنک شدن مجدد و در معرض رطوبت قرار گرفتن باعث می شود، تا از نو عمل هیدراته شدن حاصل شود که این عمل به علت انبساط حجمی موجب بروز تنشهای مخرب می گردد.  هچنین انبساط و انقباض ناهماهنگ و متمایز  (DIFFERENTIAL EXPANSION AND CONTRACTION)مواد تشکیل دهنده بتن مسلح مانند آرماتور، شن، ماسه و...  می توانند در ازدیاد تنشهای تخریبی نقش مؤثری داشته باشند.  

  1-7- عمل یخ زدگی (FROST ACTION)

برای بتنهای خیس، عمل یخ زدگی یک عامل تخریب می باشد، چون آب به هنگام یخ زدن ازدیاد حجم پیدا کرده و باعث تولید تنشهای مخرب درونی شده و لذا بتن ترک می خورد.  ترکها و درزهایی که نتیجه یخ زدگی و ذوب متناوب می باشند، باعث می گردند سطح بتن به صورت پولکی درآمده و بر اثر فرسایش، خرابی عمق بیشتری یابد بنابراین عمل یخ زدگی بتن و میزان تخریب حاصله، بستگی به درجه تخلخل و نفوذپذیری بتن دارد که این موضوع علاوه بر تأثیر ترکها و درزهاست.  

1-8- نمکهای ذوب یخ  (DE-ICING SALTS)

اگر برای ذوب نمودن یخ بتن، از نمکهای ذوب یخ استفاده شود، علاوه بر خرابیهای حاصله از یخ زدگی، ممکن است همین نمکها نیز باعث خرابی سطحی بتن گردند.  چون باور آن است که خرابیهای حاصل از نمکهای ذوب یخ، در نتیجه یک عمل فیزیکی به وقوع می پیوندد، غلظت نمکها، موجود بودن آبی که قابلیت یخ زدگی داشته باشد و در کل فشارهای هیدرولیکی و غشایی (OSMOTIC) نقش بسیار مهمی در دامنه و وسعت خرابیها ایفا می کنند.  

   1-9- عکس العمل قلیایی سنگدانه ها  (ALKALI-AGGREGATE REACTION)

در این قسمت می توان از واکنشهای "قلیایی- سیلیکا" و "قلیایی- کربناتها" نام برد.  

عکس العمل قلیایی – سیلیکا(ALKALI-SILICA)  عبارتست از: ژلی که از عکس العمل بین هیدروکسید پتاسیم و سیلیکای واکنش پذیر موجود در سنگدانه حاصل می شود.  بر اثر جذب آب، این ژل انبساط پیدا کرده و با ایجاد تنشهایی منجر به تشکیل ترکهای درونی در بتن می شود.  واکنش قلیایی –کربنات، بین قلیاهای موجود در سیمان و گروه مشخصی از سنگهای آهکی (DOLOMITIC) که در شرایط مرطوب قرار می گیرند، به وقوع می پیوندد.  در اینجا نیز انبساط حاصله باعث می شود تا ترکهایی ایجاد شود یا در مقاطع باریک خمیدگیهایی به وجود آید.  

  1-10- کربناسیون (CARBONATION)

گاه لایه حفاظتی که در مجاورت آرماتور داخل بتن موجود است، در صورت کاهش PH بتن اطراف، به کلی آسیب دیده و از بین می رود.  بنابراین نفوذ دی اکسید کربن از هوا، عکس العملی را با بتن آلکالین ایجاد می نماید که حاصل آن کربنات خواهد بود و در نتیجه درجه PH بتن کاهش می یابد.  همچنان که این عمل از سطح بتن شروع شده و به داخل بتن پیشروی می نماید؛ آرماتور بتن تحت تأثیر این عمل دچار خوردگی می گردد.  علاوه بر خوردگی، دی اکسید کربن و بعضی اسیدهای موجود در آب دریا می توانند هیدروکسید کلسیم را در خود حل کرده و باعث فرسایش سطح بتن گردند.  

  1-11- علل دیگر  (OTHER CAUSES)

علل بسیار دیگری نیز باعث آسیب دیدگی و خرابی بتن می شوند که در سالهای اخیر شناسایی شده اند.  بعضی از این عوامل دارای مشخصات خاصی بوده و کاربرد بسیار موضعی دارند.  مانند تأثیر مخرب چربیها بر کف بتن کشتارگاهها، مواد اولیه در کارخانه ها و کارگاههای تولیدی، آسیب حاصله از عوارض مخرب فاضلابها و مورد استفاده قرار دادن سازه هایی که برای منظورها و مقاصد دیگری ساخته شده باشند، نه آنچه که مورد بهره برداری است.   مانند تبدیل ساختمان معمولی به سردخانه، محل شستشو، انباری، آشپزخانه، کتابخانه و غیره.  با این همه اکثر آنها را می توان در گروههای ذیل طبقه بندی نمود:

(الف) ضربات و بارهای وارده (ناگهانی و غیره) در صورتی که موقع طراحی سازه برای این گونه بارگذاریها پیش بینیهای لازم صورت نگرفته باشد.  

(ب) اثرات جوی و محیطی

(پ) اثرات نامطلوب مواد شیمیایی مخرب

ترمیم سازه های بتنی

خوردگی یکی از مؤثرترین فاکتورها در تعیین عمر اقتصادی برای ساختمانها می باشد. خوردگی نتیجه  یک سری  فعل و  انفعالات  شیمیایی  در بتن  و  آرماتور ها  می باشد. در بتن آرماتورها  توسط  بتن، محافظت می گردد.  (PH=13)  بالا که از خصوصیات بتن می باشد PH بالا کاهش یابد، محافظت بتن از روی آرماتورها حذف می گردد.

این جزء از   PH   زمانی که این مقاطع بتنی زنگ می زند،این زنگ زدگی باعث افزایش حجم میلگردها می گردد که این موضوع موجب ایجاد ترک در مقطع به موازات میلگردها خواهد شد. زمانیکه بتن ترک خورد میلگرد به طور  کامل در معرض  اثرات جوی و عوامل خوردگی قرار می گیرد که این خود باعث کاهش عمر ساختمان خواهد گردید.  از عوامل د یگرخوردگی در بتن یک واکنش شیمیایی با نام کربناسیون در مقطع بتنی است  که  عامل آن یون های فعال کلسیم که ناشی از هیدراسیون سیمان است، می باشد.  این یون های فعال به سرعت با گازهای جو و رطوبت هوا واکنش انجام داده و باعث ایجاد ترکیبات شیمیایی پیچیده می گردد که سبب تغییرات در مشخصات مقطع واحد گردید.  این  زنجیره از واکنشهای شیمیایی به سرعت بتن را کاهش داده و بنابراین باعث  شروع خوردگی در میل گردها می  گردد.  در  ادامه   PH سیمان نیز خواص خود را از دست می دهد و قابلیت تحمل خمش در آن به شدت کاهش می یابد.   در واقع یک روش ترمیم بتن  است که برای مقاطع بتنی  که مقاومت خود  را در اثر    Izo-BTS خوردگی از دست داده اند و یا آنکه در هنگام اجرا در اثر عدم دقت کافی به مقاومت مورد نظر نرسیده اند و   یا در اثر زلزله دچار تخریب  شده اند، استفاده می گردد.  با توجه به مراحل کار در این روش ابتدا قسمتهای ضعیف مقطع بتنی  که مقاومت لازم را   ندارند توسط روشهای مکانیکی تخریب می گردد که لازمه آن، در ابتدای کار قبل از تخریب، تعیین  عمق دقیق نفوذ خوردگی در مقطع است که توسط آزمایشات خاصی این عمق و نواحی که ترمیم باید در آن انجام شود مشخص می گردد. ترمیم می گردد، این ماده در مرحله بعد سطح بتن توسط ماده ای خاص با نام IZOMET-BRM دارای شباهت زیادی با بتن می باشد اما قابلیتها و خواص آن چه به لحاظ مشخصات ساختمانی و چه به لحاظ مقاومت در برابر عوامل خوردگی بسیار بالاتر از بتنهای معمولی است.

تقویت سازه های بتنی

هدف در این روش مقاوم سازی سازه ها در مقابل زلزله  و یا بالا بردن مقاومت سازه بنا بهنیازمواردی همچون تغییر کاربری ساختمان و یا اشتباه درمحاسبات اولیه طراح ) می باشد.  در این روش علاوه بر بدست آوردن مشخصات مورد نظر به لحاظ ساختمانی مسایل معماری ساختمان و زیبایی بنا نیز مد نظر است بدین صورت که در این روش بعد از اتمام کار سطح مقطعاجزاساختمان تغییراتی نخواهد  داشت.  روش کار بدین صورت  است که یک سری ورقهای  فولادی با توجه به محاسبات انجام شده و  مقاومت موردنظر ا ز خارج مقطع توسط یک نوع   Steel-plates اپوکسی خاص به مقطع اضافه می گردد.  طراحی این فولادها و مقادیر آن با توجه به محاسبات اولیه ساختمان و نیز مشخصاتی از مقطع که در نظر داریم به آن برسیم انجام می گیرد. مراحل انجام کار و نیز مواد استفاده شده به صورتی است که بعد از پایان مقطع جدید وقدیم به خوبی با یکدیگر کار می کنند. )

آشنایی با پدستال و دلایل استفاده از آن

پدستالها عبارتند از ستونهای بتنی کوتاه و کم آرماتور و حتی گاهی  بدون آرماتور که عموماً روی پی های بتنی اجرا شده و روی آنها صفحه زیر ستون نصب شده و سپس ستونهای فلزی روی صفحه نصب میگردد.  این ستونها بدلیل ابعاد نسبتا زیاد ( از نظر عرضی زیاد و ارتفاعی کم) جزء ستونهای لاغر محسوب میشوند و لذا تحمل مقاومت فشاری آنها بسیار زیاد میباشد.

دلایل استفاده:

۱) زمانیکه بخشی از ستون فلزی داخل خاک مدفون باشد که به جهت پوسیدگی آن از پدستال ها در همان بخش استفاده می کنند.

۲) زمانیکه ارتفاع ستون فلزی زیاد باشد و به جهت مهار کردن لاغری آن در بخشی از آن به طرف پی از پدستال استفاده می کنند.

۳) زمانیکه لنگر در پای ستون یا نباشد یا کم باشد.

۴) زمانیکه در بخش زیر زمین ساختمان با ارتفاع حدود۳ متر بخواهیم فضای قابل استفاده داشته باشیم.

۵) زمانیکه بخواهیم بخش زیر زمین ساختمان  را بجای  ستونهای فلزی با پدستالهای بتنی اجرا و در حقیقت پدستالها با پی تولید یک پی جدید بنماید و در محاسبات سازه  به صورت پی وارد شود.

۶) زمانیکه بخواهیم ستونهای اکسپوز ( در نما و دید) فلزی از کف به بالا باشد.

 نکته۱: توصیه شده پدستال ها فقط زمانیکه لنگر در پای ستون نیست استفاده شوند در غیر اینصورت محاسبات آنها مانند ستونهای بتنی بوده و آرماتورهای مورد نیاز را  باید محاسبه کرد.

نکته۲: جهت خرد نشدن سطح پدستال معمولاً از یک شبکه مش آرماتور ضعیف تا حد نمره ۱۴ روی پدستال و زیر صفحه زیر ستون استفاده میکنند.

جزئیات اجرایی نازک کاری ساختمان های بتنی

دیوار چینی
1-  دیواری که از آجر فشاری یا با سنگ مخلوط و یا با مصالح دیگر با ملات ماسه سیمان یا ماسه آهک ویا ملات باتارد چیده شده .
2-  نمای دیوار را می توان از ابتدا با نما سازی خارجی پیوسته ساخته و به تدریج بالا ببرد بطوری که هر رگ آجر چینی قسمت جلوی کار آجر تراشیده گذارده و پشت آنرا از آجر فشاری یا مصالح دیگر می چینند.که ضخامت و مقاومت هر دیوار بستگی به نوع کار بری آن دارد .که در این ساختمان بیشتر دیوار چینی هابه وسیله آجر لفتون و آجر فشاری انجام گرفته

نحوه شمشه گیری
ابتدا بالای یکی از گوشه های هر قسمت ساختمان را مقدم گرفته و یک کروم گچی به یک زاویه نصب می شود، سپس  شاغولی آن کروم را به پایین ارتباط داده کروم دیگری به پایین متصل می سازد بعد خط گونیا  90  درجه را به زاویه های دیگر انتقال داده به طوری که عمل کروم بندی چهار گوشه هر قسمت را زیر پوشش دهد بعد ریسمانی به بالای هر قسمت روی کروم ها گرفته و هر دو متر یک کروم به زیر ریسمان به وجود آورده که این عمل پایین نیز انجام می شود بعد کروم های قسمت وسط و گوشه ها از بالا به پایین با شمشه چوبی یا آلومینیومی شمشه گچی گرفته روی کروم گچی که سرتاسر ارتفاع دیوار را در چند قسمت گرفته از ملات گچ و خاک یا ماسه سیمان می پوشانند.

فرش کف ساختمان
 برای عمل فرش کف ابتدا در گوشه های هر قسمت یک قطعه سنگ ساییده شده یا موزائیک یک اندازه بطوریکه تراز روی چهار نقطه باشد قرارمی دهندسپس ریسمانی نازک و محکم به اضلاع بسته و خط گونیا  90  درجه را به گوشه ها انتقال میدهد.بعد ملات را کف  آن پهن می کنند و کف را فرش می نمایند البته ریسمان ها را به ترتیب جا به جا می کنند .

نحوه اجرای خط گونیا معماری
ابتدا از گوشه ها دو ریسمان عمود بر هم بسته و  60  سانتی متر به یک طرف نشان گذارده ضلع همجوار را80  سانتیمتر علامت گذاری می کنیم در این حالت خط ارتباط بین این دو باید  100  سانتیمتر کامل باشد که در مغایرت ریسمان را جا بجا  کرده تا نقطه  100  سانتیمتر تکمیل گردد.که در این صورت زاویه  90  درجه درست می شود .

قرنیز
بر روی فرش موزائیک یا سنگ قسمتهای ساختمان قطعه سنگی به دیوارنسب مس شودکه قرنیز نا میده می شود . تا شستشوی کف و تنظیم گچ کاری دیوار ها آسان گردد.که در بیشتر ساختمان ها این قرنیز حدود  10  سانتیمتر استفاده می شود که در این جا هم به همین صورت است.

سفید کاری با گچهر بنا اول شمشه گیری آستر می شود در اینصورت گچ آماده را پس از الک کردن با الکی که سوراخ های آن نیم میلیمترمربع است الک نموده و سپس حدود سه لیتر آب سالم در ظرفی ریخته گچ الک شده را با دو دست آهسته در آب می پاشند تا اینکه ضخامت گچ به روی آبها برسد بلا فاصله با دست گچ های داخل آن را مخلوط نموده که این عمل بدست شاگرد استاد کار انجام می شود بعد به سرعت استاد کار خمیر گچ را با ماله آهنی روی دیوار آستر شده می گشد و بلا فاصله یک شمشه صاف روی آن می کشد تا ناهمواری های آن روی دیوار گرفته شود.

کاشیکاری.هنگام شروع نصب کاشی به این صورت اقدام می گردد ابتدا خمیری از خاک رس تهیه و آن را می ورزند این خمیر در ظرفی نزدیک دست استاد کار آماده می ماند سپس با گچ یا سیمان یا ماسه یا خاک رس کوبیده شده زیر رگه اول کاشی در یک ضلع کنار دیوار شمشه کاملا تراز به وجود می آورد تا امکان چیدن رگه اول کاشی به وجود آید.

 دو عدد کاشی دو سر ضلع مو قتا با فاصله حداقل  1  سانتیمتر از دیوار قرار می دهند سپس ریسمانی نازک به بالای آن متصل نموده جلوی کاشی ها را از گل ورزیده شده موقتا بست می زنند بعد شمشه فلزی بسیار صاف جلوی کاشی در حال نصب قرار می دهند و بقیه کاشی ها را پشت شمشه چیده بعد با ریسمان کنترل می نمایند،

جلوی بند ها را از گل ورزیده شده کروم موقت گذارده سپس دوغاب سیمان رابه صورت رقیق محلول شده از ماسه پاک و سیمان معمولی آماده با ملاقه به آهستگی پشت کاشی ها را پر می کند تمام اضلاع را در رگ اول دور می گردانندتا امکان کنترل تمام زاویه ها وضلع ها ،گوشه ها و نبشه ها به عمل آیدکه چنان چه کنار ضلعی تکه های غیر استاندارد احتیاج شود کاشی های رگه اول را جا بجا نموده و تکه ها به کنار منتقل شود و دوغاب ریزی پشت انجام گیرد پس از کنترل اضلاع هر بنا رگه های دیگر را از اول شروع و انقدر تکرار می شود تا کاشیکاری در حد مطلوب به اتمام برسد پس از خودگیری کامل ملات کاشی ها دوغابی از رنگ کاشی با سیمان سفید ورنگ مشابه تهیه نموده و با پارچه یا گونی به لای بند ها مالیده و بعد از خشک شدن سطح کاشی ها را کاملا نظافت می نمایند ، در این هنگام نصب کاشی های دیواری خاتمه یافته و آماده فرش سرامیک کف می شود.

سرامیک کف برای فرش کف سرویس هاپس از کنترل لوله گذاری ها و چک نمودن ایزو لاسیون و شیب سازی لازم برای آبروها زیر سرامیک یک پلاستر سیمانی  تعبیه می شود تا اینکه  3  میلیمتر جای ملات برای نصب سرامیک باقی بماند سپس با توجه به این که پلاستر زیر بنا نباید خشک شود باید هر چه زود تر دوغابی از سیمان معمولی به ضخامت نیم سانتیمتر روی پلاسترها قرار داده و قطعات سرامیک آماده را در دوغاب غرق نموده تا شیره دوغاب به زیر درزهای سرامیک نفوذ کند و از این روی قطعات به پلاستر زیر چسبیده شود و روی سرامیک ها با شمشه و چکش های لاستیکی کوبیده و هموار گردد  ، 24  ساعت بعد کاغذ روی سرامیک را نم زده و پس از خیس خوردن به وسیله پارچه ای جمع آوری و نظافت می گردد، در این حالت باید کنترل شود که چنان چه درزی از سیمان بر خوردار نشده و لای درز باز مانده باشد مجددا از سیمان دوغاب پر می شود ودرز ها بارنگ سرامیک به صورت دوغاب تزئین و چنان چه نیاز به بتونه کاری باشد

از سیمان سفید و رنگ خمیری تهیه و جاهای ناهموار درز ها را پر و نظافت می نماید .

چیدن آجرنما آجر سفید یا رنگی زلال و اعلا که معمولا از بهترین خاک رس خالص به قطرهای  3، 4، 5، 6  ، سانتیمتر بدون مواد گیاهی یا آهکی و یا شنی پخته شده به نزدیک کار آجر تراش حمل می شود و سپس استاد کار آجر تراش با چند نفر شاگرد کار آموخته به وسیله دستگاه برش و تراش آجر ها را بریده و سپس آنها را به ظرف آب موجود وارد می کنند آجر ها حداقل دو ساعت درآب باقی می مانندکه چنانچه مواد آهکی داشته باشد شکسته و با سیراب شدن آن مقاومت و استحکام آجر بالا رفته وثابت خواهد ماند و نیز برای ساییدن لبه های تراشیده شده آماده می گردد. در خاتمه شاگردان با قطعه آجر دیگر روی نره های تراشیده شده را کاملا صیقل می دهند در این صورت خمیری زاییده شده از خود آجر به وجود می آید که به آن بتونه آجر می گویند با پرکردن سوراخ های نره های آجر به وسیله همان بتونه و کشیدن قطعه آجر دیگر تیزی ها و گوشه های آجر را صاف و هموار می کنند در این صورت آجر برای چیدن جلوی دیوار آماده است ولی بهتر است مصرف آن را به روز بعد موکول کنند تا در این فاصله کاملا خشک شود پس از خشک شدن آجرهاشوره سفیدی روی آجر را می گیرد که می توان پس از چیدن و خشک شدن شوره ها آن را باپارچه ای از روی آجرها برداشت.

بند کشی آجر
پس از اتمام کل نما سازی با آجر ابتدا ماسه بادی دانه دار پای کار آماده داشته و به هر پیمانه ماسه دو پیمانه سیمان معمولی پرتلند اضافه می کنند وبا مقداری آب به صورت خمیر در آورده پس از نصب داربست برای زیر پای استاد کار بند کش خمیر را در ظرفی نزدیک کار برده با قلم فلزی باریک که عرض آن حد اکثر  10  میلیمتر و ضخامت آن  2  میلیمتر و سر آن نیز منحنی شده باشد ، وسط آن نیز زانویی خورده شده باشد پس از پوشاندن دستهای استادکاربا دستکش های لاستیکی سالم خمیر را کم کم روی کف دست چپ قرار داده و قلم نام برده را به دست راست گرفته دست چپ به زیر درز آجر از چپ به راست حرکت می کند و هم زمان دست راست با قلم فلزی خمیر را به لای درز جای داده پس از پیش رفتن حدود یک متر طول عمل را به درزهای زیر انتقال می دهد سپس از ابتدای هر درز با دست راست قلم را تا آخر ملات یکسره کشیده تا تشخیص داده شود درزها تمیز بند کشی شده و با قطعه پارچه ای لبه های آجر را تمیز می نمایند.    

نصب سنگ نما برای تزیین سنگ نما ضمن آماده شدن سنگ مورد دلخواه استاد کاران ماهر ابتدا جلوی دیوار ها را با قطعه سنگی کروم بندی و اضلاع دیواررا به صورت صاف و گونیا ریسمان بندی می کنند سپس رگه اول سنگ ها را شمشه گیری می کند بعد از ریسما ن بندی بالا و کنترل شاغولی آن سنگ های رگه اول را نصب می نماید و با گچ ساخته شده جلوی آن هارا از کروم های گچی موقت متصل میسازد ، سپس دوغاب سیمان ساخته شه از ماسه درجه یک و سیمان پرتلند را که با آب نیز محلول شده با ظرف قاشقی شکل پشت سنگ ها را پر می کنند. تردید نیست در پشت سنگ ها اتصالات آهنی به نام اسکوب نیز الزامی است چنانچه اسکوب انجام نگرفته باشد سنگ ها اتصال به دیوار آجری نداشته و امکان ریختن سنگ ها وجود دارد در این صورت باید رویل پلاک شود که آن نیز از نظرشکل خارجی زیبا نخواهد شد .

نمای سیمانیبرای تزیین نمای خارجی سیمانی ساختمان در اولین مرحله ملاتی از ماسه پاک نه چندان درشت آماده کرده یعنی چهار پیمانه ماسه و یک پیمانه سیمان  معمولی پرتلند را با آب به صورت ملات مخلوط در آورده سپس همان گونه که در قسمت شمشه گیری گفته شد ابتدا بالای دو سر یک ضلع دیوار را کروم بندی و روی کروم ها را رسیمان کشیده وهر یک متر کروم به دیوار متصل می نمایند ، سپس شاغولی کروم ها را به پایین دیوار داده عمل بالا را در پایین نیز انجام می دهند بعد فاصله کروم ها را از بالا به پایین با ملات ساخته شده فوق پرکرده وروی آن را شمشه کش می نمایند .

پس از اتمام کلیه کارها کروم بندی ها فاصله دو کروم را با همان ملات پر کرده شمشه صافی را از پایین به بالا روی ملات ها کشیده تا روی شمشه صاف کردن این عمل را آستر  می نامند ، پس از تمام شدن کل طول دیوار خاک و پودر سنگ را با سیمان بطور نصبی مخلوط نموده یعنی برای سه پیمانه از دو مخلوط یک پیمانه سیمان سفید یا معمولی را با آب مخلوط کرده تاخمیری نسبتا رقیق تهیه شود سپس خمیر را با کمچه آهنی یا چوبی روی آسترها مالیده و با پاشیدن آن به وسیله قلم مو روی آن را با تخته ماله های چو بی ماساژ داده تا زیر تخته ها صاف و موج آن گرفته شود چنانچه بنا به تشخیص استاد کار احتیاجی به خط کشی وبه فرم های مختلف داشته باید پس از اتمام نرمه کشی ذکر شده آماده خط کشی و شیار زنی شده است پس از خاتمه یافتن کل آستر ونرمه کشی تزیین رویه آن با مصالح ورنگهای مختلف امکان پذیر است.

پارکت سازی برای ساخت پارکت های چوبی یک بنا ابتدا روی موزائیک ها ویابتو ن زیر پارکت را با دستگاه های کف ساب ساییده وکاملا صیقل می نماید ونیزلبه های موزائیک ها را همواره نموده سپس با خمیری نظیر خمیرهای شیمیایی یا چسبی یا سیمانی یک قشرروی موزاییک ها را ماستیک نمودن و سپس با شمشه فلزی خیلی دقیق خمیر را جا بجا کرده وشمشه را روی آنها گردانیده تا اطمینان حاصل شود زیر پارکت ها کاملا صاف شده48  ساعت بعد روی خمیر خشک شده را صیقل داده و کاملاصاف می نمایند بعد پارکت های چوبی که به  قالب های  25  ×25  سانتیمتر با تکه های دو و نیم سانتیمتر از چوب ملچ، ممرز و افرا ،گردو ، راش ، چنار و چوب فوفل و غیره تهی شده را با در نظرگرفتن راه چوب یعنی راه های راست و راه پود خلاف جهت یک دیگر در کارخانه نجاری و پارکت سازی به هم متصل گردیده وروی آن یک ورق کاغذ به طور موقت چسبانده آن را باچسبهای شیمیایی ویا گندمی روی کف می چسبانند برای اطمینان در چسبندگی کامل غلطک های سنگین را بر روی آن حرکت می دهند تا اطمینان حاصل شود پارکت کاملا بر روی زمین چسبیده است  48  ساعت آن روی پارکت ها را به وسیله ماشین سمباده که قطر قرص آن بزرگ باشد ساییده وتمام قطعات را با هم یکنواخت و یک رو ویک سطح می نمایند. پس از تمیز کردن روی پارکت ها و برداشتن گردو خاک ناشی از کار روی آنها را کاملا با ماستیکی ترکیب شده از خاک اره نرم از جنس و رنگ همان چوب و چسب سفید یا سرشوم هم رنگ تنظیم شده است تمام سطح پارکت ها را پوشانیده  به طوریکه تا نیم میلیمتر روی پارکت ها ماستیک بماند  44  ساعت بعد به وسیله ماشین سمباده که قرص آن بزرگ و از قطعات پارچه ی برخوردار باشدو نام این دستگاه پولیش قلمداد شده است با ماشین نام برده کاملا روی پارکت را صیقل داده تا اطمینان حاصل شود سطح پارکت ها کاملا یکنواخت و یک رنگ است .پس از برداشتن قشر روی آنها و نظافت سطح پارکت یک قشر سیلومات با تینر فوری  4. محلول گشته آنرا به منظور پرکردن چشمه ها با دستگاه پیستوله روی پارکت می باشندپس از خشک شدن سیلر مجددا با ماستیک گفته شده لکه گیری کرده و دوباره روی آن را پولیش می نمایند تا تشخیص داده شود زبری و پرز چوب ها گرفته و چشمه های آن نیز از سیلر پر شده است . برای پاشیدن قشر آخر رنگ لازم است در اولین مرحله درب ها وپنجره ها را بسته نگهداشت و کلیه راه نفوذ گردو خاک را مسدود نموده و پس از نظافت کردن کامل موقع زیر رنگ کیلر را با تینر فوری محلول ودر پیستوله های سالم ریخته و از یک سر پارکت به طور نازک یک قشر نیم میلیمتری روی کار می پاشند پس از اتمام رنگ پاشی کل سطح برای  24  ساعت درها را بسته نگهداشته سپس با دستگاه پولیش که دور قرص دایره آن از پارچه پوشیده شده باشد کل سطح پارکت را پولیش وصیقل داده تا تشخیص داده شود سطح پارکت ها کاملا نرم و رنگ شیشه ای روی آنرا گرفته است .

 از این هنگام تا  48  ساعت نباید روی پارکت ها عبور نمود وپس از  48  ساعت کف ساختمان پارکت شده برای بهره برداری آماده است .

ایزولاسیونبرای ساخت بام ابتدا روی سقف بتونی را از هر گونه گچ تمیز کرده و نخست باید محل نصب ناودانها مشخص و پس از نصب نرده و یا دوره چینی با پوکه معدنی که یک نوع خاک سبک وزن است ویا از پوکه صنعتی که از ضایعات کارخانجات است را با مخلوط نمودن  5  پیمانه پوکه و1  پیمانه سیمان معمولی مخلوط با آب کروم بندیها انجام می پذپردو چنانچه پوکه در دسترس نبود میتوان از خرده های آجر یا خاک شن دار پرمی کنند . مهندس ناظر ساختمان مواظب است مقاومت را با احتساب به وزن مصالحی که برای شیب سازی مصرف می نماید قوی تر بگیرد .پس ازاتمام کروم بندی و در نظر گرفتن شیب آبروها وسط کروم ها را از همان پوکه وسیمان پر می نمایند و روی آن را با شمشه و ریسمان مسطح و کنترل می کنند بعد از آماده شدن پشت بام تا  48  ساعت برای خود گیری سیمان مصرف شده آب پاشی لازم است .بعد از آماده شدن شیب سازی ایزالاسیون انجام می شود .

ایزولاسیون قیری
بهترین ایزولاسیون برای بام ها در این زمان مخصوصا وضع جوی ایزولاسیون گونی قیری می باشد .قیر را با حرارت لازم رقیق نموده و روی بام می مالندسپس گونی های سالم درجه یک را از پائین به بالا چسبانیده می شود .نصب این گونی ها از بالا به طرف ناودانها هدایت می شود .لایه گونی دوم خلاف جهت یعنی چنانچه لایه زیر طولی چسبانده شده باشد لایه رو عرضی انجام می گیرد وگونی ها مجددا با قیرآغشته می گردند و پس از کنترل کلیه درز ها وبندهای گونی ها در این هنگام آماده آسفالت ریزی یا موزائیک می باشد.

ایزوگام ورقی
ورق لاستیکی شکل به صورت لوله در بازار موجود است . پس از کنترل کلی و ریسمان کشی لوله ایزولاسیون را از یک سر روی  بام می چسبانند سپس با چراغ حرارت دهنده درزها را با هم جوش می دهند و با خمیر روی بام را لکه گیری نموده تا امکان آزمایش آبگیری بام را میسر سازد .

آزمایش بام
برای اطمینان کامل در سلامت بام معمار می توانددهانه ناودانها را با گل رس ورزیده شده یا ملاتی دیگر گرفته و روی بام را به صورت استخر آب گذارده  24  ساعت بعد اگر  رطوبت به زیر سقف سرایت نکندایزولاسیون معتبر است .

تیرچه بلوک
برای اجراء سقف تیرچه بلوک ابتدا تیرچه های ساخته شده از میله گرد آجدار و زیر آن از فوندوله های سفال یا بتون است را به بالای ساختمان حمل می نمایند سپس زیر تیرچه ها به فاصله های حداکثر ۱۲۰سانتیمتر چوب کشی نموده و به وسیله شمعها فلزی یا چوبی بار سقف به زمین منتقل می شودسپس بلوکه های که از سفال یا سیمان و ماسه تهیه شده است در فاصله تیرچه ها چیده می شود و وسط دهانه را مقداری که نبایداز کل عرض دهانه کمتر باشد بالا گرفته این بالازدگی به منظور خستگی بتون سقف در نظر گرفته می شود و آن را در اصطلاح معماری چتر می گویند چتر فوق پس از چند سال خستگی بتون و تحمل فشار به صورت صاف در خواهد آمد  در پایان آرماتور تقسیم فشار در جهت خلاف تیرچه روی بلوکه ها با فاصله حداقل  40  سانتیمترنصب ورودی سقف را از بتون سالم پر می سازند تا موقعی که روی بلوکه ها بتون ریزی شود .هنگام بتون ریزی نیز ویبراتوربرای ارتعاش و دفع هوای بتون الزامی است و اگر نبود با قطعه چوبی به صورت تخماق به بتون ضربه می زنندتا هوای بتون خارج شود  و نیز فشرده گردد. بتون نام برده تا  12  روز نیاز به آب پاشی دارد و هنگامی که ترک های سطحی روی بتون دیده شود به وسیله دوغاب سیمان پر می شود ترک ها نیز به مقاومت سقف آسیبی نمی رساند .

سقفهای کاذب
سقف کاذب یعنی سقف دوم که در مقابل فشار ضعیف ساخته می شود  و معمولا زیر طاق به وجود می آید زیرا کانال کشی ها لوله های برق و غیره از زیر سقف عبور می نماید به این منظور شاخه های فلزی از سقف به پائین ارتباط داده می شودبعد ازاتمام وکنترل کلیه کانالها   لوله ها وغیره با آهن های سپری یا نبشی یک سقف کاذب زیر کانالها به وجود می آورندکه آنها نیز به نوبه خود به شاخه های پائین آمده متصل می گردد. پس از کنترل آهن کشی ها تورفلزی مخصوص بنام رابیز را با سیم های نرم آرماتور بندی به آهن کشی های سقف  کاذب پیوسته می سازند در خاتمه روی آن را از یک قشر خاک و گچ به ضخامت حداقل یک سانتیمتر می پوشاننددر این صورت زیر سقف کاذب شمشه کاری می شود وسقف را برای سفید کاری و گچ بری آماده می سازند .

آکوستیکبرای ایجاد سقف آکوستیک یعنی طاق دوم ابتدا میله های فلزی را از سقف به پا ئین ارتباط می دهندو سپس چوب های که باید از چوب روسی پخته شده تهیه گردد و آنها را با اندازه مشخصی به زیرکانال ها  با قطعات فلزی ارتباط می دهندچون اندازه تقریبی آکوستیک ها  40  ×40  سانتیمر می باشد پس فاصله چوب ها از وسط تا آکس  به اندازه آکوستیک ها تقسیم می شودو برای انجام این کار از چوب ها ریسمان کشی شده که کاملا دقت در عمل لازم است پس از کنترل آکوستیک هاکه معمولاجنس آنهاازمقوا ،پلاستیک، یونولیت،پلاستوفوم وغیره است و دراشکال گوناگون سوراخدارویانقشه های برجسته تهیه  شده را با میخ های سنجاقی بی کله زیر چوب ها نصب می نمایند.

اصطلاحات معماریترانشه ،پی کنی و شیار زنی دیوارها را ترانشه می گویند.

شالوده ،شفته ریزی و پر کردن زیردیوارها راشالوده می گو یند .

مثنی ،سنگ چینی وبالاآوردن کف از روی زمین را مثنی می گویند

ازاره ،دور پائین هر ساختمان چه در داخل وچه در خارج تا یک متری ازاره نامیده می شود . 

درگا،به دربهای ورودی چوبی درگاه می گویند .

پاشنه ،لولا های زیر و بالای لنگه درب پاشنه نام دارد .

پکتفه ،قطعات آجریاخشت را برای یکنواخت کردن دیوار با ملاتی مناسب به دیوار می چسبانند و روی آن را یکنواخت میکنند را پکتفه می گویند .

اندود یاپلاستر، به ملاتی که روی دیوارها مخصوصا منابع مالیده می شود اندود یا پلاسترمی گویندکه ازسیمان وخاکه سنگ وماسه تهیه می شود .

آهک سیاه ،ملات مخلوط شده از آهک شکفته و خاکستر ولوئی گیاهی آبرا آهک سیاه می گویند که بجای ملات سیمانی در منابع استفاده می شود .

اسکوپ ، به قطعات فلزی که به پشت سنگ متصل می سازند وسنگ را به دیوار مربوط می کنند اسکوپ می گویند.

کروم ، به قطعه نشان گچی یا گلی ویا سیمانی که برای منظم نمودن  اضلاع ودستور شمشه گیری گذارده وسر مرکز نما سازی دیوار وکف می باشد کروم می گویند .

ملات باتارد
از اختلاط آهک و سیمان وماسه ملاتی بدست می آیدکه ملات باتارد می گویند.مقاومت این ملاتدر صورتی که آجر آن کاملا شاداب وپس از انجام کار آب پاشی شده باشد بهترین ملات تشخیص داده شده است .برای تهیه ملات باتارد بهتر است تمام مواد متشکله را با هم مخلوط نموده و بعد آب به آن اضافه شود و پس از به هم زدن و اختلاط قابل استفاده است . آهک شکفته آن باید الک شود و درملات سیمان از زمان اختلاط تا  3  ساعت قابل مصرف می باشد و پس از این زمان فاسد شده و قابل مصرف نیست ولی ملات باتارد تا  5  ساعت خودگیرمی شودزیرا مواد آهنی و گچی داخل سیمان ازبین می رود ونقش ملات این است که بدون این که باعث تضعیف ساختمان شود فضاهای خالی را پر می کنددر ضمن سیمان بدون ماسه قابل مصرف نیست ولی وجودماسه برای خودگیری سیمان لازم است چون سیمان بدون شن وماسه خودگیری نخواهد شد چنانچه سیمان به تنهای استعمال گردد پس از  24  ساعت به صورت ورقه ورقه در می آید و متلاشی می گرددپس سیمان وماسه در مصرف با هم لازم هستند

شرح کامل مسائل اجرائی بتن سبکدانه سازه ای

بسیاری از اصول اجرائی حاکم بر بتن ریزیهای معمولی در بتن ریزی با بتن سبــکدانه سازه ای کماکان از اهمیت برخوردار است . مسلما" در بتن های غیر سازه و سبکدانه بسیاری از نکات مورد نظر نمیتواند با اهمیت تلقی شود و عدم رعایت برخی قواعد تا آنجا که به وزن مخصوص بتن ریخته شده لطمه نزند و آنرا بالا نبرد با اهمیت تلقـــی نمیشـــود.

اصل پیوستگی و تدوام در بتن ریزی ( عدم ایجاد درز سرد ) ، اصل عدم گیرش یا نزدیکی به گیرش در بتن قبل از ریختن و تراکم ، اصل عدم جدا شدگی مواد (نا همگنی ) بتن ، اصل رعایت دمای مناسب بتن ریزی ، اصل عدم آلودگی بتن به مواد مضر ، اصل رعایت تراکم صحیح ، اصل رعایت پرداخت صحیح سطح بتن ، اصل انتخاب صحیح اسلامپ با توجه به وضعیت قطعه و وسایل تراکمی موجود ، اصل رعایت و بکارگیری نسبت ها و مقادیر صحیح مصالح و پرهیز از مصرف مواد نا مناسب ، و در نهایت اصل عمل آوری صحیح و قالب برداری به موقع و با دقت همواره در این نوع بتن ریزیها مانند بتن های معمولی از اهمیت برخوردار می باشد .
استفاده از مواد مناسب و نسبت های صحیح : 

 بکار گیری مواد و مصالح مناسب طبق مشخصات پروژه ، رعایت مصرف سیمان تازه و غیر فاسد از نوع مورد نظر و مطابق با استاندارد مورد قبول کاملا" مهم می باشد . توزین یا پیمانه کردن دقیق و صحیح مصالح مصرفی طبق طرح اختلاط ارائه شده از اهمیت برخوردار است . بهتر است مصالح سنگی مصرفی به ویژه سبکدانه در شرایطی قرار گیرد که نوسانات رطوبتی اندکی داشته باشد . برای مثال خوبست بدانیم لیکاهای موجود در ایران میتواند تا بیش از 30 درصد آب را در خود جذب و نگهداری کند . بنا براین بین سنگدانه کاملا" خشک و کاملا" اشباع تفاوت فاحشی وجود دارد و میتواند بر اسلامپ حاصله و نسبت آب به سیمان و در نتیجه به مقاومت و دوام بتن سبکدانه سازه ای اثر چشمگیری باقی گذارد . بهر حال اگر بدانیم مثلا" سنگدانه های ما حدود 5 درصد رطوبت دارد میتوانیم مقدار آب مصرفی را تنظیم نمائیم تا به طرح اختلاط مورد نظر دست یابیم .
باید دانست مشکل بزرگ تولید بتن سبکدانه همین تغییر رطوبت است و لذا کنترل نسبت آب به سیمان در این بتن ها مشکل می باشد و حتی مانند بتن های معمولی نیز نمیتوان با کنترل اسلامپ به نتیجه مورد نظر رسید .
انتخاب اسلامپ صحیح :
مانند بتن های معمول انتخاب اسلامپ میتواند مهم باشد . از نظر جدا شدگی ، آب انداختن ، رسیدن به تراکم مورد نظر با توجه به ابعاد قطعه ، طرز قرارگیری ، وضعیت درهمی میلگردها ، وسایل تراکمی موجود قابل تأمین این انتخاب کاملا" معنا دار و با اهمیت است . به دلیل سبکی سنگدانه ها بویژه سبکدانه های درشت احتمال جدا شدگی در بتن شل افزایش می یابد . لذا اسلامپ های بیش از ده سانتی متر ابدا" مطلوب نیست مگر اینکه بتن پر عیاری داشته باشیم ، همچنین با وجود موادی مانند میکرو سیلیس ممکنست این جدا شدگی به حداقل برسد .
بنا براین اگر قرار باشد بتن سبکدانه پمپی با اسلامپ 10 تا 15 سانتی متر را داشته باشیم عیار سیمان باید از حدود 400 کیلو در متر مکعب فراتر رود . در حالیکه اگر اسلامپ کمتر باشد حداقل عیار سیمان در ACI برابرkg/m3 335 مطرح شده است . در حالات عادی اسلامپ های 5 تا 8 سانتی متر برای بتن سبکدانه غیر پمپی و اسلامپ 7 تا 10 سانتی متر برای بتن سبکدانه پمپی مطلوب تلقی میشود بدون اینکه این اعداد جنبه آئین نامه ای داشته باشد .
تغییرات اسلامپ در طول اجراء در بتن سبکدانه بسیار جدی است . در بتن های معمولی نیز این پدیده به چشم میخورد بویژه وقتی سنگدانه های درشت خیلی خشک باشند ممکن است حتی در طول 15 دقیقه پس از ساخت شاهد افت جدی در اسلامپ باشیم . در بتن سبکدانه این امر به شدت وجود دارد . فرض کنید اگر در طول 15 تا 30 دقیقه جذب آب سبکدانه 5 تا 10 درصد فرض شود و فقط سبکدانه درشت به میزان 300 کیلو داشته باشیم 15 تا 30 کیلو آب را جذب می کند که کاهش اسلامپ 6 تا 15 سانتی متر را میتوان شاهد بود . اگر قرار باشد طول مدت حمل و ریختن و تراکم زیاد باشد کاملا" دچار مشکل میشویم . همچنین در بتن های پمپی ، این کاهش و افت در اسلامپ مسئله ساز است . بنا براین سعی میشود که چنین پروژه هائی حتی الامکان از 24 ساعت قبل از ساخت بتن ، سبکدانه ها را خیس کرد (Presoaking ) تا آب قابل ملاحظه ای را جذب نماید و پس از اختلاط بتن شاهد افت اسلامپ زیادی نباشیم . این خیس کردن ممکن است حتی از سه روز قبل شروع شود ادامه یابد . خیس کردن سنگدانه ممکنست با آب پاشی تحت فشار و بصورت بارانی باشد و یا از سیستم خلاء برای نفوذ سریعتر آب به داخل سبکدانه استفاده شود که در ایران روش ساده اول معمولتر و عملی تر می باشد . ریختن آب و سبکدانه در مخلوط کن و اضافه کردن سیمان و غیره پس از مدتی تأخیر میتواند به افت اسلامپ کمتر منجر شود .
میزان جذب آب سبکدانه ها علاوه بر زمان تابع میزان آب موجود در آن ( رطوبت اولیه ) نیز می باشد که پیش بینی جذب آب را در مدت معین دشوار می کند مگراینکه قبلا" آزمایشهائی را با رطوبت اولیه موجود انجام داده باشیم .
اسلامپ های کمتر از 5 سانتی متری نیز کار تراکم را با مشکل مواجه می سازد و فضای خالی زیادی را در بتن بهمراه دارد .
بسیاری از تحقیقات نشان داده اند مقاومت و دوام بتن های سبکدانه که با سبکدانه خشک ساخته شده اند بهتر از وقتی است که از سبکدانه قبلا" خیس شده یا اشباع شده استفاده گشته است .
اصل رعایت دمای مناسب :
حداقل و حداکثر دمای مجاز و مطلوب در أئین نامه ها مشخص شده است . رعایت این امر برای بتن سبک سازه ای و با دوام بشدت ضروری است و از این نظر تفاوتی با بتن معمولی وجود ندارد .
حداقل دمای مجاز 5+ درجه سانتی گراد و حداقل دمای مطلوب 10+ درجه سانتی گراد است . حداکثر دمای مجاز معمولا" 32-30 درجه سانتی گراد تا هنگام گیرش می باشد و بهتر است از این حد فاصله معقولی را داشته باشیم . در هوای سرد و گرم که بتن با دمای مناسب تولید می شود نباید در حین اجرا آنقدر تأخیر و معطلی بوجود آورد که با تبادل گرمائی ، دمای مطلوب از دست برود .
اصل همگنی ( عدم جداشدگی ) :
اصول جداشدگی و عوامل مؤثر بر آن برای بتن سبکدانه همچون بتن معمولی است ، اما برای بتن سبکدانه یک عامل دیگر یعنی اختلاف در چگالی ذرات و خمیر سیمان یا ملات میتواند به جداشدگی منجر گردد . عوامل جداشدگی میتوانند داخلی باشند که صرفا" استعداد جداشدگی را بوجود می آورند و یا عامل خارجی باشند که مربوط به اجرا هستند و استعداد را شکوفا می کنند . از عوامل داخلی بالا رفتن حداکثر اندازه سبکدانه می باشد که معمولا" باعث جداشدگی میگردد و بهتر است حداکثر اندازه سبکدانه برای بتن سازه ای به 20 میلی متر محدود شود و توصیه می گردد تا از حداکثر اندازه 15 – 12ر میلی متر استفاده شود . جالب است بدانیم معمولا" با افزایش حداکثر اندازه ، چگالی حجمی خشک ذرات سبکدانه درشت کاهش می یابد و از این نظر نیز امکان جداشدگی را قوت می بخشد .
بالا رفتن اسلامپ به افزایش استعداد جداشدگی منجر می شود . کاهش میزان عیار سیمان و مواد سیمانی و چسباننده میتواند بشدت باعث افزایش استعداد جداشدگی گردد . اختلاف وزن مخصوص ( چگالی ) ذرات سبکدانه با خمیر سیمان و یا اختلاف چگالی ذرات ریزدانه و درشت دانه به بالا رفتن استعداد جداشدگی منجر می گردد . بالا رفتن نسبت آب به سیمان به افزایش پتانسیل جداشدگی می انجامد . درشت تر شدن بافت دانه بندی سنگدانه ها معمولا" امکان جداشدگی را افزایش می دهد . وجود مواد ریز دانه و چسباننده مانند پوزولان و میکروسیلیس و سرباره ها می تواند باعث کاهش استعداد جداشدگی بتن سبکدانه گردد ، همچنین بکارگیری مواد حبابزا و ایجاد حباب هوا میتواند جداشدگی و آب انداختن را کاهش دهد ضمن اینکه روانی و کارآئی مورد نظر تأمین میگردد .
از عوامل خارجی می توان حمل نامناسب ، ریختن غلط ، استفاده از شوت های طولانی و یا شیب نامطلوب ، برخورد بتن با قالب و میلگردها ، ریختن بتن از ارتفاع زیاد بدون لوله و قیف هادی و یا بدون پمپ معمولا" به جداشدگی منجر میشود . بخاطر حساسیت جداشدگی در این بتن ها باید دقت بیشتری را اعمال نمود . باید دانست نتیجه جداشدگی در بتن سبکدانه نیز از نظر مقاومتی و دوام بمراتب حادتر و مضرتر از بتن معمولی است .
اصل عدم آلودگی بتن به مواد مضر :
در طول حمل و ریختن و تراکم نباید مواد مضر اعم از مواد ریزدانه رسی ( گل و لای ) ، مواد شیمیایی شامل چربی ها و مواد قندی یا انواع مختلف نمکها و آب شور و غیره با بتن مخلوط شود . مخلوط شدن موادی همچون گچ نیز توجیه ندارد . بهرحال در این رابطه هیچ تفاوتی بین بتن معمولی و سبکدانه سازه ای وجود ندارد .
اصل عدم کارکردن با بتن در مرحله گیرش :
اگر عملیات بتن ریزی با بتنی که در مرحله گیرش است انجام گیرد مقاومت و دوام آن بشدت کاهش می یابد و نفوذپذیری آن زیاد میشود . از این نظر بتن مانند ملات گچ زنده است که اگر آن را مرتبا" بهم بزنیم و ورز دهیم تبدیل به ملات گچ کشته میشود که بشدت کم مقاومت و کم دوام است ، هرچند گیرش آن به تأخیر می افتد و یا اصلا" خود را نمی گیرد و صرفا" خشک می شود . بهرحال نباید بتن را در هنگامی که در شرف گیرش است مخلوط نمود و یا ریخت و متراکم کرد . از این نظر بین بتن سبکدانه و بتن معمولی اختلافی احساس نمی گردد .
مسلما" در هوای گرم و یا بتن با دمای زیاد ، گیرش زودتر حاصل میشود . زمان گیرش تابع نوع سیمان ( جنس و ریزی ) ، نسبت آب به سیمان و وجود مواد افزودنی می باشد . برای افزایش زمان گیرش و ایجاد مهلت برای عملیات اجرائی می توان از بتن خنک ، کار در هنگام خنکی هوا یا شب ، سیمانهای کندگیر کننده استفاده نمود .
اصل پیوستگی و تداوم بتن ریزی ( عدم ایجاد درز سرد در بین لایه ها ) :
اگر در هنگام بتن ریزی به هر علت ، لایه زیرین قبل از ریختن و تراکم لایه روئی گیرش خود را انجام داده باشد درز سرد Cold Joint بوجود می آید . در این رابطه فرقی بین بتن سبکدانه و معمولی وجود ندارد . باید با تجهیز مناسب کارگاه ، افزایش توان تولید و حمل در ریختن و تراکم بتن ، افزایش زمان گیرش بتن و یا ایجاد درزهای اجرائی مناسب و کاهش سطح بتن ریزی و یا کاهش ضخامت لایه ها امکان ایجاد درز سرد را به حداقل رساند .
تراکم صحیح بتن سبکدانه :
از آنجا که بتن های سبکدانه بشدت در معرض جدا شدگی هستند ، تراکم با قدرت زیاد و یا مدت بیش از حد مشکلات جدی را بوجود می آورد . به محض اینکه احساس می نمائیم که شیره یا سنگدانه ها شروع به روزدن می نمایند باید تراکم را قطع کرد . لرزش ، بیش از فشار و ضربه میتواند موجب جدا شدگی گردد.
به هر حال باید کاملا" هوای بتن خارج و فضای خالی به حداقل برسد تا مقاومت و دوام کافی ایجاد گردد.
پرداخت سطح بتن سبکدانه : آب انداختن بتن همواره مشکل بزرگی در پرداخت نهائی سطح بتن می باشد و این امر اختصاص به بتن سبکدانه ندارد . خوشبختانه به دلیل جذب آب تدریجـــی توسط سبکدانه ها ، آب انداختن میتواند به کمترین مقدار برسد اما اگر سبکدانه ها قبل از اختلاط کاملا" اشباع شده باشد امکان آب انداختن بیشتر می گردد . کم بودن عیار سیمان و مواد چسباننده سیمانی ، فقدان مواد ریزدانه ، عدم وجود حباب هوا در بتن ، درشتی بافت دانه بندی ، افزایش حداکثر اندازه سبکدانه ، گردگوشه گی سنگدانه ها و بافت صاف سطح سنگدانه ، بالا بودن اسلامپ ، زیادی نسبت آب به سیمان و ... میتواند موجب افزایش آب انداختن شود .
وقتی بتن آب می اندازد باید اجازه داد آب تبخیر گردد و اگر تبخیر به سرعت میسر نمی گردد یا نگران گیرش هستیم باید سعی کنیم آب روزده را با وسیله مناسبی ( گونی یا اسفنج ) از سطح پاک نمائیم و سپس سطح را با ماله چوبی و بدنبال آن با ماله فلزی یا لاستیکی صاف کنیم .
عدم رعایت این نکات موجب افزایش نسبت آب به سیمان در سطح و کاهش مقاومت و دوام و افزایش نفوذپذیری بتن سطحی می گردد .
عمل آوری بتن و سبکدانه :
هر چند عمل آوری رطوبتی و حرارتی بتن سبکدانه با بتن معمولی تفاوت چندانی ندارد اما اعتقاد بر این است که سبکدانه ها بعلت پوکی و تخلخل و جذب آب میتوانند در صورت فقدان عمل آوری رطوبتی از ناحیه اجرا کنندگان ، بخشی از آب خود را در اختیار خمیر سیمان قرار دهند و توقف شدیدی در هیدراسیون سیمان رخ ندهد . این امر را عمل آوری داخلی بتن سبکدانه می گویند .
کنترل کیفی بتن سبکدانه :
کنترل کیفی بتن سبکدانه شامل بتن تازه و سخت شده است . کنترل روانی ، وزن مخصوص و هوای بتن از مهمترین کنترلهای بتن تازه است . استفاده از آزمایش اسلامپ ، میز آلمانی ( روانی ) و درجه تراکم برای این بتن ها پیش بینی شده است . وزن مخصوص بتن تازه سبکدانه متراکم معمولا" کنترل می شود و در آئین نامه های مختلف اختلاف 2 تا 3 درصد مجاز شمرده میشود ( نسبت به طرح اختلاط ) . هوای بتن را برای بتن سبکدانه نمیتوان بکمک روش فشاری بدست آورد و حتما" باید از روش حجمی بهره گرفت . برای بتن سبکدانه سخت شده ، وزن مخصوص ، مقاومت فشاری ، کششی خمشی و نفوذپذیری ، جذب آب ، جذب موئینه و آزمایشهای دوام در برابر خوردگی قابل کنترل است .
وزن مخصوص بتن سخت شده سبکدانه بصورت اشباع و خشک اندازه گیری میشود و گاه بجای خشک کردن از جمع زدن مقادیر اجزاء در هر متر مکعب و افزودن مقداری رطوبت ثابت به آن ، وزن مخصوص بتن سخت شده را بدست می آورند .
برای تعیین مقاومت فشاری و سایر پارامتر ها تفاوت چندانی بین بتن سبکدانه و معمولی وجود ندارد و شباهت جدی و کامل بین آنها وجود دارد . بهرحال ممکنست در مواردی نتایج حاصله در مقایسه با بتن های معمولی گمراه کننده باشد . مثلا" اگر جذب آب بتن سبکدانه را بصورت درصد وزنی گزارش کنیم و آنرا با جذب آب بتن معمولی مقایسه نمائیم دچار اشتباه میشویم و لذا توصیه میشود جذب آب بتن بصورت درصد حجمی گزارش گردد .
بتن فاقد ریزدانه ( Concrete finez – No ) :
اگر سنگدانه های درشت تک اندازه را با سیمان و آب مخلوط کنیم و در قالب بدون تراکم بریزیم بتن فاقد ریزدانه و متخلخل بدست می آید که از وزن مخصوص کمتری نسبت به بتن معمولی برخوردار خواهد بود . اگر چگالی سنگدانه ها در حدود معمولی باشد وزن مخصوص بتن فاقد ریزدانه حدود 1600 تا kg/m3 2000 بدست می آید اما اگر از سبکدانه درشت استفاده نمائیم ممکنست وزن مخصوص بتن حاصله از kg/m3 1000 کمتر شود ( حتی تا حدود kg/m3 650 ) . بهرحال در هر مورد بتن مورد نظر سبک یا نیمه سبک تلقی می شود اما اگر سنگدانه معمولی استفاده شود نمیتوان آنرا بتن سبکدانه دانست .
مسلما" اگر سنگدانه تک اندازه بکار نرود و حاوی ذرات ریز تا درشت باشد وزن مخصوص بتن حاصل نیز زیاد خواهد شد . سنگدانه درشت مصرفی باید 20-10 میلی متر باشد و 5 درصد ذرات درشتر و 10 درصد ذرات ریزتر در این نوع سنگدانه تک اندازه (Singl Size) مجاز است اما بهرحال نباید ذرات ریزتر از 5 میلی متر در آن مشاهده گردد . سنگدانه درشت بهتر است پولکی و کشیده و یا بسیار تیزگوشه نباشد . سنگدانه های گرد گوشه یا نیمه شکسته برای تولید این بتن ارجح است .
ساختار بتن فاقد ریزدانه دارای تخلخل ظاهری است و حفرات موجود در بتن با چشم براحتی دیده می شود که در این مجموعه خمیر سیمان باید صرفا" تا حد امکان سنگدانه ها را بهم چسباند و از پر کردن فضاها با خمیر سیمان پرهیز شود زیرا وزن مخصوص بالا خواهد رفت . وجود خمیر سیمان با ضخامت حدود 1 میلی متر بر روی سنگدانه ها کاملا" مناسب است .
اگر سنگدانه معمولی بکار رود معمولا" مقدار شن اشباع تک اندازه بین 1400 تا 1750 کیلوگرم می باشد . حجم اشغالی ذرات شن در حدود 550 تا 700 لیتر در هر متر مکعب است . وزن سیمان مصرفی بین 75 تا 150 کیلو در متر مکعب یا بیشتر است که حجم آن حدود 25 تا 50 لیتر می باشد . معمولا" نسبت آب به سیمان مصرفی 4/0 تا 5/0 می باشد که افزایش آن می تواند به شلی خمیر سیمان و روانی آن منجر شود که موجب جداشدگی و پرشدن خلل و فرج می گردد و بتن مورد نظر حاصل نمی شود . با کاهش نسبت آب به سیمان چسبندگی لازم بوجود نمی آید و از نظر اجرائی دچار مشکل می شویم . نسبت وزنی سیمان به سنگدانه تا می باشد . همانطور که از محاسبات فوق بر می آید فضای خالی این بتن ( پوکی ) بین 25 تا 40 درصد می باشد و ابعاد این فضاها نیز بزرگ است درصد جذب آب بصورت وزنی حدود 15 تا 25 درصد است . طبیعتا" با افزایش مقدار سیمان و آب و یا مصرف شن با دانه بندی پیوسته ( Graded Size ) وزن مخصوص بتن بیشتر خواهد شد . توصیه می شود شن ها قبل از مصرف خیس و اشباع گردند .
طرح اختلاط این بتن ها بصورت آزمون و خطا خواهد بود و بشدت تابع شرایط ساخت بتن می باشد . بتن فاقد ریزدانه معمولا" بدون تراکم تولید می شود و اگر مرتعش یا متراکم شود بسیار جزئی خواهد بود زیرا خمیر سیمان میل به پر کردن فضای خالی بین سنگدانه ها را خواهد داشت و چسبندگی سنگدانه به یکدیگر به حداقل خواهد رسید .
معمولا" انجام آزمایش کارآئی یا اسلامپ برای این نوع بتن موردی نخواهد داشت . از آنجاکه سنگدانه تک اندازه مصرف می شود جداشدگی از نوع جدائی ریز و درشت سنگدانه معنائی ندارد و می توان آن را از ارتفاع قابل ملاحظه ریخت .
بعلت محدودیت دامنه نسبت آب به سیمان و وجود فضای خالی قابل توجه در این نوع بتن ، مقاومت فشاری این نوع بتن اغلب در حدود 5 تا 15 مگا پاسکال می باشد و طبیعتا" یک بتن سبک سازه ای تلقی نمی گردد و بصورت مسلح مصرف نمی شود . برخی اوقات سعی می کنند میلگردها را با یک لایه ضد خوردگی ( پوشش مناسب ) آغشته کنند و سپس در بتن فاقد ریزدانه بکار برند . اگر از سبکدانه برای ساخت این بتن استفاده شود ، مقاومت فشاری آن 2 تا 8 مگا پاسکال می باشد .
جمع شدگی بتن های فاقد ریزدانه بمراتب کمتر از بتن معمولی است زیرا مقدار سنگدانه در مقایسه با خمیر سیمان زیاد است و یقه قابل توجه بوجود می آورد . بتن فاقد ریزدانه سریعا" خشک می شود زیرا خمیر سیمان در مجاورت هوای موجود و فضای خالی است و علی القاعده در ابتدا از جمع شدگی بیشتری نسبت به بتن معمولی برخوردار می باشد و عمل آوری آن از اهمیت برخوردار است . قابلیت انتقال حرارتی آن بمراتب از بتن معمولی با سنگدانه مشابه کمتر است ( حدود تا ) که با افزایش رطوبت و اشباع بودن این بتن ، این قابلیت انتقال حرارت افزایش می یابد .
مدول الاستیسیته این بتن ها بین 5 تا Gpa20 است ( برای مقاومت های 2 تا 15مگا پاسکال ) . نسبت مقاومت خمشی به فشاری حدود 30 درصد است که از نسبت مقاومت خمشی به فشاری بتن های معمولی بیشتر می باشد . ضریب انبساط حرارتی این نوع بتن در حدود تا بتن معمولی است . نفوذپذیری زیاد از مزایا و شاید معایب این نوع بتن است . اما نکته مهم آنست که موئینگی در این نوع بتن کم تا ناچیز می باشد . اگر اشباع از آب نباشد در برابر یخبندان مقاوم است . بعنوان یک نفوذپذیر زهکش و تثبیت شده و همچنین یک مسیر درناژ و مقاوم بسیار مفید است . بازی کردن لایه های قلوه سنگ و شن درشت و متوسط یا ریز بعنوان زهکش یا بلوکاژ و فیلتر از مشکلات اجرائی محسوب می شود بویژه اگر بخواهد باربر باشد یکی از معدود راههای حل مشکل ، استفاده از بتن فاقد ریزدانه است و در این حالت مسئله سبکی زیاد مهم نیست .
این نوع بتن مانند بسیاری از بتن های سبک می تواند جاذب صوت باشد ( نه عایق صوت ) و برای این منظور نباید سطح این بتن با اندودی پوشانده شود .
اندودکردن این بتن بسیار خوب و ساده انجام می شود . استفاده از این بتن برای روسازی و پیاده رو سازی اطراف درختان و یا پارکینگ ها بسیار مفید است ( بدلیل نفوذپذیری ) . در دیوارهای باربر با طبقات کم می توان از این نوع بتن استفاده نمود . برای ایجاد نفوذپذیری بعنوان لایه اساس یا زیر اساس میتواند بطور مؤثر عمل نماید . همچنین بعنوان یک لایه بتن مگر نفوذپذیر مناسب است در زیر دال کف یا شالوده منابع آب بتنی نیز از این بتن می توان استفاده نمود .
طرح اختلاط بتن سبکدانه ( سازه ای و غیر سازه ای ) در طرح اختلاط هر نوع بتن ابتدا باید خواسته ها را بررسی و فهرست نمود که در مورد بتن سبک نیز این خواسته ها عبارتند از : مقاومت فشاری در سن مورد نظر ، وزن مخصوص بتن تازه و خشک ، دوام بتن در شرایط محیطی یا سولفاتی ، اسلامپ و کارآئی بتن ، مقدار حباب هوای لازم با توجه به حداکثر اندازه وشرایط محیطی ، و احتمالا" موارد دیگری همچون مدول الاستیسیته یا خواص فیزیکی مکانیکی دیگر مثل قابلیت انتقال حرارت و غیره ، در کنار این موارد ممکنست محدوده دانه بندی مطلوب ( بویژه در روشهای اروپائی ) از جمله محدودیت ها و خواسته ها باشد .
- در کنار این خواسته ها ، داده هائی نیز بر اساس اطلاعات موجود از سیمان ، سنگدانه و ... در دست است و یا باید در آزمایشگاه بدست آید از جمله اینها می توان به موارد زیر اشاره نمود :
نوع سیمان ، حداقل و حداکثر مجاز مصرف سیمان ، حداکثر مجاز نسبت آب به سیمان ، نوع مواد افزودنی مورد نظر و مشخصات آن ، نوع سنگدانه درشت و ریزدانه ، شکل و بافت سطحی سنگدانه ها ، چگالی و جذب آب سبکدانه ها و سنگدانه های معمولی ، رژیم و روند جذب آب سبکدانه ، وزن مخصوص توده ای سنگدانه درشت متراکم با میله ( در طرح امریکائی ) ، دانه بندی سنگدانه ها و حداکثر اندازه آنها ، ویژگیهای مکانیکی و دوام سنگدانه ها ، مدول ریزی سنگدانه ها و ریزدانه ها ( بویژه در روش امریکائی ) ، چگالی ذرات سیمان و افزودنیها : گاه لازمست دانه بندی یا مدول ریزی سبکدانه ها معادل سازی شود یعنی با توجه به اختلاف در چگالی ذرات ، دانه بندی وزنی به دانه بندی و مدول ریزی حجمی تبدیل گردد که در این حالت لازمست برای چگالی ذرات هر بخش اندازه ای را تعیین کنیم .
روش طرح اختلاط و جداول و اطلاعات ضروری در هر روش : معمولا" در هر نوع روش طرح اختلاط لازمست حدود مقدار آب آزاد با توجه به کارآئی ، حداکثر اندازه سنگدانه و شکل آن فرض گردد و بدست آید . نسبت آب به سیمان از جداول راهنما یا تجربیات گذشته و شخصی فرض می گردد . پس مقدار سیمان در این صورت مشخص می گردد . هر چند گاه در طرح اختلاط بتن سبک ابتدا عیار سیمان فرض شده و با در نظر گرفتن نسبت آب به سیمان یا کارآئی ، مقدار آب مشخص می شود .
اختلاف عمده روش ها در تعیین مقدار سنگدانه ها خواهد بود و بویژه در طرح مخلوط بتن سبکدانه یا نیمه سبکدانه ، اختلافات موجود روشها برای بتن معمولی ، بیشتر می گردد .
در روشهای اروپائی ( آلمانی و اتحادیه بتن اروپا ) با توجه به محدوده مطلوب دانه بندی حجمی، سهم سنگدانه های ریز و درشت ( خواه هر دو سبکدانه یا یکی از آنها سبکدانه باشد ) بدست می آید، سپس چگالی متوسط سنگدانه ها تعیین شده و در فرمول حجم مطلق قرار می گیرد و مقدار کل سنگدانه بدست می آید .
اگر افزودنی داشته باشیم حجم افزودنی از تقسیم وزن به چگالی آن بدست می آید و در رابطه قرار داده می شود .
پس از تعیین با توجه به سهم هر سنگدانه ، وزن آن مشخص می گردد و با توجه به ظرفیت جذب آب هر نوع سنگدانه می توان وزن خشک هر کدام و آب کل را تعیین کرد . وزن مخصوص بتن تازه نیز از جمع اوزان اجزاء بتن بدست می آید ( بصورت محاسباتی ) در عمل پس از ساخت مخلوط آزمون با توجه به نتیجه محاسبات و اطلاعات حاصله مانند اسلامپ ، کارآئی و مقاومت و وزن مخصوص بتن میتوان اصلاحات لازم را در محاسبات به انجام رسانید و طرح اختلاط را نهائی کرد. امریکائی ها نیز در ACI 211.1 و ACI 211.2 و ACI 213 R سه روش را برای طرح اختلاط بتن سشبکدانه و یا نیمه سبکدانه توصیه نموده اند :
آنچه در اینجا اهمیت دارد آنست که در هنگام گیرش نسبت آب به سیمان واقعی چقدر است و با دانستن اینکه آبهای موجود در بتن ، در سنگدانه یا خمیر سیمان است به این نتیجه رسید که آب آزاد واقعی چیست و چقدر می باشد . مسلما" کارآئی و اسلامپ را آب آزاد مربوط به زمانهای کوتاهتر مثل 15 دقیقه یا 30 دقیقه تعیین می کنند . این امر مستلزم آنست که رژیم جذب آب سبکدانه را بدانیم و در هر حالت چگالی سبکدانه را محاسبه کنیم .
در روش حجمی از یک مخلوط آزمون با مقادیر تخمینی استفاده می شود ( آب ، سیمان ، سنگدانه ریز و درشت ) . پس از ساخت مخلوط آزمون و انجام آزمایشهای لازم مانند : اسلامپ ، درصد هوا و وزن مخصوص بتن تازه و مشاهده قابلیت تراکم ، ماله خوری و کارآئی ، خصوصیات دیگر نیز می تواند در زمانهای بعد بدست آید ( مثل مقاومت و ..... ) . اما پس از ساخت بتن و اندازه گیری وزن مخصوص بتن تازه ، با توجه به وزن مصالح مورد استفاده در ساخت بتن ، حجم بتن حاصله تعیین می شود . حجم محاسباتی بتن نیز قبلا" مشخص شده است و لذا و اصلاح در مخلوط برای یکی شدن این ها صورت می گیرد . مسلما" باید اهداف مقاومتی و دوام نیز تأمین گردد . در اینجا نیز مشکل چگالی ذرات و جذب آب وجود دارد که معمولا" رطوبت و چگالی موجود مد نظر قرار می گیرد . لازم به ذکر است که این روش برای بتن های نیمه سبکدانه و تمام سبکدانه کاربرد دارد. همچنین در این روش از حجم سنگدانه ها بصورت شل استفاده می گردد .
این روش صرفا" برای سبکدانه درشت و ریز دانه معمولی کاربرد دارد یعنی صرفا" برای بتن نیمه سبکدانه مورد استفاده قرار می گیرد . در این روش از فاکتور چگالی بجاب چگالی ذرات سبکدانه استفاده می شود . فاکتور چگالی تعریف خاصی است که فقط در ACI 211.2 ( در ضمیمه A ) آمده است و با تعریف چگالی تفاوت دارد . S فاکتور چگالی بصورت زیر می باشد. C وزن سبکدانه ( خشک یا مرطوب ) و B وزن پیکنومتر پر از آب و A وزن پیکنومتر پر از آب و سبکدانه می باشد.
بنابراین در این تعریف وضعیت رطوبتی مشخص نیست و میتواند از حالت خشک تا کاملا" اشباع انجام شود اما باید وضعیت رطوبتی در هر مورد گزارش شود یعنی بگوئیم فاکتور چگالی برای سبکدانه ای با رطوبت معین برابر S می باشد . با توجه به روند معمولی طرح اختلاط امریکائی ، مقدار آب آزاد ، نسبت آب به سیمان ، مقدار سیمان ، وزن سبکدانه درشت خشک و مرطوب بدست می آید که در این رابطه مدول زیری ماسه و حداکثر اندازه سنگدانه ها و کارآئی مورد نیاز کاربرد دارد . جذب آب سبکدانه می تواند طبق دستورهای استاندارد موجود و یا ضمیمه B مربوط به ACI 211.2 مشخص شود که بر این اساس آب کل بدست می آید . در این روش نیز باتوجه به وزن یک متر مکعب بتن مقدار ماسه بدست می آید و بتن مورد نظر با اصلاحات رطوبتی ساخته شده و حک و اصلاح لازم بر روی مقادیر بدست آمده صورت می گیرد تا بتن مطلوب حاصل شود .
کاربردهای بتن سبک
همانطور که می دانیم بتن سبک می تواند به صورت های مختلفی طبقه بندی شود ، مثلا" سازه ای و غیر سازه ای . از این نوع طبقه بندی می توان کاربردها را حدس زد . اما گاه از طبقه بندی دیگری استفاده می نمائیم مثل بتن سبکدانه ، بتن اسفنجی و بتن فاقد ریز دانه . در این نوع طبقه بندی ظاهرا" نمی توان کاربردها را حدس زد .
• ساخت قطعاتی است که صرفا" جنبه پر کننده دارند . در نوع سازه ای نیز دو نوع بتن داریم : مسلح و غیر مسلح . مثلا" اجزاء سازه ای غیر مسلح مثل بلوکهای ساختمانی را باید از این جمله موارد دانست . بتن سبکدانه ای سازه ای مسلح کاربردهائی شبیه بتن معمولی مسلح دارد و حتی ممکن است پیش تنیده هم باشد . جالب است بدانیم بتن های سبکدانه سازه ای مسلح در ابتدا عمدتا" در ساخت کشتی های تجاری و جنگی در جنگ جهانی اول از سال 1918 تا 1922 بکار رفته است . کشتی Atlantus به وزن 3000 تن در سال 1918 و کشتی Selmaبه وزن 7500 تن و طول 132متر در سال 1919 به آب افتادند . همچنین در جنگ جهانی دوم ( تا اواسط جنگ) بدلیل محدودیت هائی در تولید ورق فولادی ( مانند جنگ جهانی اول ) کشتی ها و بارج های زیادی ساخته شدند که در همه آنها از بتن سبکدانه ( و معمولا" سبکدانه رسی منبسط شده ) استفاده شده بود . 24 کشتی اقیانوس پیما و 80 بارج دریائی تا پایان جنگ جهانی دوم در امریکا ساخته شد که ظرفیت آنها از 3 تا 000/ 140 تن بود .
جالب است بدانیم تا این اواخر یک کشتی بنام Peralta که در جنگ جهانی اول ساخته شده بود ، شناور بود و آزمایشهای ارزشمندی نیز بر روی آن انجام شده است که نشان دوام عالی بتن آن از نظر خوردگی میلگردها و کربناسیون می باشد .
مخازن شناور آب و مواد نفتی از جمله موارد استفاده بتن سبکدانه ای مسلح در طول دوران جنگ جهانی اول و دوم بوده است که ظاهرا" بعدها نیز بر خلاف ساخت کشتی ها ، تولید و ساخت آنها ادامه یافته است اما بدلیل اقتصادی در زمان صلح بواسطه وفور ورق فولادی ، تولید کشتی مقرون به صرفه نمی باشد .
در سالهای 1950 و 1960 پل ها و ساختمانهای زیادی با بتن سبکدانه مسلح سازه ای در دنیا ساخته شد . بطور مثال در ایالات متحده و کانادا بیش از 150 پل و ساختمان از این نوع مورد بهره برداری قرار گرفت . بطور مثال ساختمان هتل پارک پلازا در سنت لوئیز امریکا ، ساختمان 14 طبقه اداره تلفن بل جنوب غربی در کانزاس سیتی در سال 1929 از ساختمانهائی هستند که در دهه 20 و 30 میلادی ساخته شده اند .
ساختمان 42 طبقه در شیکاگو ، ترمینال TWA در فرودگاه نیویورک ( 1960 ) ، فرودگاه Dulles واشنگتن در 1962 ، کلیسائی در نروژ در 1965 ، پلی در وایسبادن آلمان در 1966 و پل آب بر در روتردام هلند در 1968 از جمله این موارد هستند . در هلند ، انگلستان ، ایتالیا و اسکاتلند در دهه 70 و 80 میلادی پلهائی از نوع ساخته شده اند .
مخازن عظیم گاز طبیعی ، اسکله شناور ، مخزن نفت در زیر آب و ساختمانهای فرا ساحلی مانند سکوهای استخراج نفت و گاز با بتن سبکدانه مسلح سازه ای ساخته شده اند که اغلب بصورت نیمه سبکدانه و گاه تمام سبکدانه بوده اند . سکوی بزرگ پرش اسکی ، جایگاه تماشاچی در برخی استادیومها و همچنین سقف این استادیومها گاه از بتن سبکدانه ساخته شده است .
بزرگترین بنای بتن سبکدانه ، یک ساختمان اداری 52 طبقه در تکزاس با ارتفاع 215 متر می باشد. در هلند در سالهای 60 تا 73 میلادی 15 پل با دهانه بزرگ با بتن سبکدانه ساخته شده است. در سالهای دهه 70 میلادی ساخت بتن های سبکدانه پر مقاومت آغاز شد و در دهه 80 بدلیل نیاز برخی شرکتهای نفتی در امریکا ، نروژ و مکزیک ، ساخت سازه ها و مخازن ساحلی و فرا ساحلی مانند سکوهای نفتی با بتن سبکدانه پر مقاومت آغاز شد که در اواخر دهه 80 و اوائل دهه 90 به بهره برداری رسید و نتایج آن منتشر شده است .
• بتن اسفنجی معمولا" بع دو نوع گازی و کفی تقسیم میشود . این نوع بتن ها را بتن پوک و متخلخل نیز می نامند و در برخی منابع بتن Cellular نام دارد . اغلب بتن های گازی و کفی غیر سازه ای هستند اما برخی بتن های گازی از قابلیت سازه ای شدن و حتی مسلح شدن برخوردار می باشند .
3. روش وزنی یا فاکتور چگالی ( Weight Method or Specificgravity factor Method ) : بتن های اسفنجی عمدتا" پر کننده هستند . ساخت برخی پانل های جداکننده ، ایجاد کف سازی و شیب بندی ، عایق های حرارتی و جاذب صوت از جمله موارد مورد استفاده بتن اسفنج غیر سازه ای است . تولید قطعات و بلوکهای ساختمانی برای بنائی از جمله کاربردهای بتن گازی است . نوعی بتن گازی بنام سیپورکس در سوئد ساخته شد که می توانست مسلح گردد و در ایران نیز مدتی قطعات بتنی مسلح سیپورکسی بکار رفت از جمله دالهای بتن مسلح پیش ساخته برای پوشش سقف از جنس سیپورکس در برخی پروژه های کشور ما مصرف گشته است . قطعات نما از جنس بتن کفی و گازی یا سبکدانه غیر سازه ای نیز تولید و مصرف شده است . FIP ( fib ) برخی پروژه های مهم ساخته شده با بتن سبکدانه را منتشر نموده است که کاربرد آن را نجومی نشان می دهد . 1. روش حجم مطلق : در این روش عملا" پس از تعیین آب آزاد ، سیمان ، سنگدانه درشت خشک و اشباع ، ازفرمول حجم مطلق استفاده نموده و وزن ماسه اشباع با سطح خشک بدست می آید . این روش برای بتن معمولی ، نیمه سبکدانه و تمام سبکدانه قابل اجراست . مشکل عمده در این حالت تعیین مقدار چگالی اشباع با سطح خشک سبکدانه ها و ظرفیت جذب آب آنهاست . علاوه بر آن عملا" یک اشکال مفهومی نیز در این حالت وجود دارد و آن اینکه آیا اصولا" در هنگام ریختن و گیرش بتن ، سبکدانه ها به مرحله اشباع با سطح خشک رسیده اند که بتوان از چگالی اشباع با سطح خشک آنها برای تعیین حجم اشغال آنها در بتن استفاده نمود . از آنجا که تفاوت حالت واقعی با فرضی گاه خیلی زیاد است . استفاده از این روش بویژه اگر قرار باشد وزن اشباع با سطح خشک و چگال مربوط در فرمول حجم مطلق بکار رود محل تأمل است مگر اینکه از یک چگالی یا وزن دیگر با توجه به جذب آب واقعی در این حالت استفاده نمود که روش بسیار دقیقی حاصل می گردد . امروزه سعی شده است با این روش به طرح اختلاط مناسب دست یافت . مثلا" در روش های اروپائی که این مشکل وجود دارد سعی می شود از جذب آب و چگالی نیم ساعته ، 1 ساعته یا 2 ساعته و حتی 4 ساعته استفاده گردد. 2. روش حجمی ( Volumetric ) :

نکات حائز اهمیت در سازه های بتنی

1- باید توجه داشت که خم میلگردها به طرف پائین یا داخل المان و خارج از ناحیه پوشش بتنی قرار داشته باشد.
2- عملیات جوشکاری میلگردها در محیطی با دمای زیر -18 درجه سلسیوس مجاز نیست.
3- بعد از پایان پذیرفتن جوشکاری بایستی اجازه داد تا میلگردها به طور طبیعی تا دمای محیط سرد شود،شتاب دادن به فرآیند سرد شدن مجاز نیست.
4- کاربرد همزمان چند نوع فولاد با مقاومت های مشخصه متفاوت در یک المان بتنی مجاز نیست مگر اینکه در نقشه های اجرائی،مهندس محاسب قید کرده باشد.

5- برای مهار میلگردهای فشاری نبایستی از قلاب و خم استفاده نمود.
6- برای میلگردهای با سطح صاف(بدون آج) استفاده از مهارهای مستقیم مجاز نیست.
7- خم کردن میلگردها انتظار باید قبل از قالب بندی انجام گیرد.
8- میلگردهای ساده با قطر بیش از 12 میلیمتر را نباید بعنوان خاموت بکار برد.
9- قطر خاموت ها نباید از 6 میلی متر کمتر باشد.
10- مناسب ترین محل قطع و وصله میلگردهای طولی ستون بتنی،در نصف ارتفاع آن است.
11- محل مناسب برای وصله کردن میلگردهای طولی تیرهای بتنی،بیرون از گره تیر با ستون و در محدوده یک چهارم تا یک سوم از طول دهانه از تکیه گاه است.

اثرات مواد زیان آور بر خواص یتن

1. کربنات سدیم » گیرش سیمان را تسریع می کند،با حداکثر غلظت 0.1%
2. بی کربنات سدیم » گیرش سیمان را تسریع یا کند می کند با حداکثر غلظت 0.4% تا 0.1%
3. کلرورها » تسریع در زنگ زدگی آرماتور و کابل های پیش تنیدگی.بیش از 0.06% در بتن پیش تنیده و 0.1% در بتن آرمه خطرناک است.
4. سولفاتها » اثر نامطلوب روی بتن.به ازای هر 1% سولفات در آب،10% کاهش مقاومت بوجود می آید.
5. فسفاتها،آرسنات ها و براتها » افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%
6. نمک های مس،روی،سرب،منگنز،قلع » افزایش زمان گیرش.حداکثر غلظت 0.05%
7. آبهای اسیدی » در صورت وجود اسید کلریدریک و اسید سولفوریک و سایر اسیدهای غیرآلی،حداکثر تا 0.1% بلامانع است و آبهای با 4.5<8.5< FONT> مجاز نیست.
8. آبهای قلیایی » در صورت وجود بیش از 0.5% هیدروکسید سدیم و 1.2% هیدروکسید پتاسیم ( نسبت به وزن سیمان ) باشد،مقاومت بتن تقلیل می یابد.
9. آبهای گل آلود » قبل از مصرف از حوضچه های ته نشینی عبور داده و یا به روش دیگر تصفیه کرد.
10. آب دریا » با حداکثر 3.5% نمک محلول برای ساخت بتن ( بدون آرماتور ) بلامانع است.
11. مقاومت بتن ساخته شده با آب دریا بین 10% تا 20% کاهش می یابد.  

سنگدانه ها

• بهترین منابع سنگدانه ها،در محل رودخانه ها می باشد که بسیار ساده و ارزان استخراج می گردند.
• دانه های درشت رودخانه ای عموما گرد و دارای دانه بندی مناسب ولی مقاومت بتن ها کمتر می باشند.
• مصرف سنگدانه های طبیعی (گرد گوشه با سطح صاف) در بتن،کارآئی بهتری می دهد.
• سنگدانه های شکسته که تیزگوشه می باشند کارآئی کمتر ولی مقاومت خمشی و فشاری بیشتری دارند.
• بهترین سنگدانه برای تهیه بتن،سنگدانه های سیلیسی هستند.سختی آنها بین 6 تا 7 (از 10 که مربوط به الماس است.) می باشد.ولی برای بتن های معمولی بیشتر از سنگدانه های آهکی استفاده می شود که سختی آنها بین 3 تا 4 است.
• مقدار آب همراه شن به لحاظ کم بودن آن قابل صرفنظر است ولی آب همراه با ماسه که گاهی به 50 تا 60 لیتر بر مترمکعب ماسه می رسد و قابل ملاحظه است و بایستی در زمان بتن ریزی مورد توجه قرار بگیرد.
• سنگدانه های مصنوعی که از گرد حاصل از سوزانیدن زباله ها و یا سرباره کوره های ذوب آهن و غیره بدست می آید و حاوی مقادیری فلزات و دیگر مواد سخت می باشند می توان برای ساخت بتن های غیرباربر استفاده نمود.امروزه بیش از 40 درصد بتن های مصرفی در کارگاه باربر نیستند و با استفاده از این روش می توان کمک شایانی به حفظ محیط زیست نمود.

زلزله و ساخت و ساز پایدار

 چکیده

در این نوشتار تلاش گردیده نگاهی به موقعیت ایران در پهنه کره  زمین و نقش زلزله در این منطقه ، در کنار وضعیت عمومی بناهای کشور در شهر و روستا از حیث پایداری در مقابل این پدیده طبیعی صورت گیرد در گام بعدی به پراکنش بناهای موجود غیر پایدار در سطح کشور و به درسهایی که در زمینه توجه به پایدارسازی پس از زلزله های مهم صورت گرفته اشاره شده است. وضعیت پیش رو و اینکه چه باید کرد با رویکرد توجه به ساختمانهای موجود کشور و ساخت و سازهای جدید در انتها مد نظر بوده است. 

 ایران و زلزله:

کشورمان به لحاظ استقرار در روی کره زمین در موقعیتی قرار گرفته است که یکی از فعالترین کمربندهای زلزله خیز جهان تحت عنوان     « آلپ هیمالیا » از آن می گذرد.

این موقعیت خاص در طول تاریخ ایران را هم زیست با زلزله های متعدد و با شدتهای متفاوتی قرار داده است وقوع حدود 3500 زلزله در طول یکصد سال گذشته موید این همزیستی است.

به طور میانگین هر سال یک زلزله بزرگ و هر 10 سال یک زلزله با بزرگی 7 درجه در مقیاس ریشتر به بالا حاصل این همزیستی است. سوال عمده ای که می تواند مطرح شود این است « آیا تا چه اندازه این همزیستی منجر به توجه ، درک و حساسیت و اهمیت موضوع و نهایتاً آمادگی علمی ، مدیریتی ، اجتماعی ، فرهنگی و اجرائی ما شده است؟»

نتایج حاصل از زلزله طی سالیان گذشته نشان می دهد اگر چه برنامه ریزان ، متخصصین و مجریان پندهایی از این حوادث گرفته و اصلاحات و تمهیداتی در جهت مقابله با این پدیده طبیعی صورت پذیرفته است لیکن تا نقطه مطلوب فاصله نسبتاً زیادی است.

در حالیکه ایران 1 درصد از جمعیت دنیا را در خود جای داده است لیکن تلفات جانی ناشی از این حوادث 6% کل تلفات جهان است . بخش عمده ای از جمعیت کشور در پهنه خطرناک زندگی می کنند. اکثر مناطق پر جمعیت و مراکز شهری مهم در پهنه با خطر بالا قرار       گرفته اند.  76 درصد شهرهای بزرگ و متوسط کشور و عمده مناطق روستایی بر روی پهنه های با خطر زلزله بالا  قرار گرفته اند. از مجموع حدود 68 هزار نقطه روستائی کشور بیش از  2/3 میلیون واحد مسکونی از مصالح غیر پایدار و بی دوام ساخته شده اند.

و در سطح شهرهای کشور نیز بالغ بر 8/2 میلیون واحد مسکونی موجود ناپایدار و غیر مقاوم در برابر زلزله هستند.

به دیگر سخن از مجموع بیش از 13 میلیون واحد مسکونی شهری و روستایی کشور حدود 6 میلیون واحد غیر مقاوم و نا پایدار در برابر زلزله هستند.

پراکنش واحدهای ناپایدار شهری در 3 حوزه شکل گرفته است:

الف: حوزه بافتهای فرسوده شهری:

 این مناطق که عمدتاً هسته های اولیه پیدایش و رشد شهرها و شهر نشینی هستند از یکسو واجد معماریهای ارزشمند بومی و اسلامی اند که هویت ساز و الهام بخش برای امروز و آینده معماری و شهرسازی این مرز و بوم هستند و از سوی دیگر به دلیل استفاده از مصالح نا پایدار و فرسودگی شدید کالبد در این مناطق به همراه عدم برخورداری از خدمات روبنائی و زیر بنائی مناسب  من جمله دسترسیها و معابر از جمله آسیب پذیر ترین مناطق شهرهای کشور محسوب می شوند.

ب: مناطق اسکان غیر رسمی ( حاشیه نشینی ):

این مناطق که عمدتاً به دلیل رشد سریع و خارج از برنامه ریزی شهر نشینی و مهاجرتهای گسترده به شهرهای بزرگ بصورت خودرو و غیر رسمی شکل گرفته و احداث شده اند به لحاظ کالبدی از مصالح  بی دوام و غیر استاندارد ساخته شده و فاقد هر گونه خدمات زیر بنائی و روبنائی هستند.

ج: بافتهای نوین شهری:

عمدتاً توسعه های قانونمند شهری که طی کمتر از یکصد سال اخیر و به ویژه با ورود خودرو به زندگی شهری شکل گرفته و توسعه پیدا کرده اند دارای ترکیبی از ساخت و سازهای پایدار و ناپایدار با پراکنش متفاوت اند.

هر چند که با نزدیک شدن عمر ساختمانها به دهه های اخیر استفاده از مصالح با دوام نسبت به گذشته وضعیت بهتری را فراهم نموده است لیکن با اطمینان خاطر نمی توان از مقطعی مشخص کلیه ساخت و سازها را پایدار در مقابل زلزله قلمداد نمود.

درسهای زلزله:

زلزله های سهمگین در کشورمان بویژه طی دهه های اخیر که علوم جدید در خدمت توسعه و پیشرفت بشر قرار گرفته است هر چند هر یک از آنها فاجعه ای فراموش نشدنی بر خاطره این ملت حک نموده است لیکن در هر برهه بصورت غیر مستقیم برکاتی نیز برای کشور به ویژه عرصه ساخت و ساز به همراه داشته است که آثار خود را بصورت تصمیم های خاص منبعث از شکل گیری اراده ملی در این عرصه بجا گذاشته است.

نخستین قواعد بهبود کیفیت ساخت و ساز هر چند ابتدائی پس از زلزله طبس تدوین و عملیاتی می گردد .

زلزله رودبار و منجیل منجر به تدوین آئین نامه طرح ساختمانها در برابر زلزله می شود که امروز به آئین نامه 2800 معروف است و نهایتاً زلزله بم زمینه ساز اجباری شدن مقررات ملی ساختمان در سراسر پهنه کشور به همراه تدوین سیاستهای کلی مقابله با حوادث به ویژه زلزله و ابلاغ آن از سوی مقام معظم رهبری می گردد که نقطه عطفی برای برنامه ریزیها و سیاستگزاریهای آتی کشور خواهد گردید.

 آنچه پیش روست:

صدمات ناشی از زلزله می تواند بسیار گسترده باشد. ابعاد سنگین خسارات مالی و فیزیکی تحمیل شده به همراه فرصتهای ارزشمندی که از کشور صرف بازسازی منطقه خسارت دیده می شود تنها بخشی از خسارات وارده است. بخش عمده خسارت از بین رفتن جان انسانهایی است که در مبانی اعتقادی ما بیش از هر چیزی کرامت دارد و در کنار هزینه های سنگینی که کشور صرف رشد و تعالی این انسانها نموده در یک لحظه نابود می گردد به همراه آثار مخرب روانی ناشی از زلزله از دیگر  ابعاد بیانگر عمق فاجعه در صورت عدم توجه ماست.

بر اساس برآوردهای صورت گرفته خسارات ناشی از زلزله رودبار و منجیل بالغ بر 2/7 میلیارد دلار و معادل 8 درصد کل تولید نا خالص ملی در سال 1369 بوده است و همچنین بر اساس محاسبات دیگری وقوع زلزله ای با شدت 6 ریشتر به بالا در تهران معادل یک سال تولید ناخالص داخلی کشور را خواهد بلعید. در حالیکه هزینه های پیشگیری در مقایسه با درمان در این حوزه هم بسیار ناچیز بوده و این فقط از جنبه مقایسه مالی است نه دیگر خسارات !

 چه باید کرد؟

زندگی با زلزله در پهنه سرزمین ایران اجتناب ناپذیر است و اتخاذ تمهیداتی در همه زمینه ها به ویژه پژوهشی و علمی ، فرهنگی ، اجتماعی ، فنی و اجرائی ضروری است و لازم به بیان نیست که هر لحظه درنگ می تواند فاجعه ای بزرگ را بدنبال داشته باشد. در این بخش از یادداشت بیشتر می خواهیم بر حوزه ساخت و ساز مسکن و ساختمان بعنوان حوزه بسیار مهم و تأثیر گذار بر دیگر مباحث ناشی از زلزله متمرکز شویم.

گام اول: پایدارسازی ساختمانهای موجود

همانگونه که اشاره شد بهبود پایدارسازی تأسیسات زیر بنائی و ساختمانهای موجود « نوسازی واحدهای روستائی » ، « نوسازی و بهسازی بافتهای فرسوده شهری» ، « توانمند سازی مناطق با اسکان غیر رسمی (حاشیه نشین ها) » و « مقاوم سازی ساختمانهای نا پایدار شهری » تحت دو برنامه تدوین و در حال عملیاتی شدن است . برنامه اول تحت عنوان نوسازی و مقاوم سازی روستاها آغاز گردیده است . بر اساس این برنامه طی 10 سال سالانه 200000 واحد مسکونی ، پایدار روستائی با نظارت فنی و ارائه خدمات مهندسی در کنار تأمین تسهیلات با سود و کار مزد کم تحت مدیریت بنیاد مسکن انقلاب اسلامی انجام خواهد شد.

در حکم دیگری در ماده 30 قانون برنامه چهارم دولت مکلف شده است ظرف مدت 10 سال نسبت به مقاوم سازی واحدهای مسکونی شهری اقدام نماید . در همین راستا برنامه 10 ساله ای تدوین گردیده که طی آن باید بالغ بر 8/2 میلیون واحد مسکونی شهری واقع در بافتهای نوین شهری ، بافتهای فرسوده و مناطق حاشیه ای ظرف مدت مذکور حسب مورد در برنامه مقاوم سازی ، نوسازی و بازسازی قرار گیرند و با حمایت دولت از طریق ارائه خدمات فنی و مهندسی ، ارائه تسهیلات یارانه دار ، اولویت دادن در نوسازی و تأمین خدمات زیر بنائی و روبنائی این محلات با محوریت حضور و مشارکت فعال ساکنین و بخش خصوصی و تعاونیهای تخصصی مربوطه کار پایدارسازی واحدهای مسکونی شهری طی 10 سال صورت گیرد. هر چند که تسهیلات پیش بینی شده در قانون بودجه سال 85 با آنچه در برنامه مذکور دیده شده فاصله نسبتاً زیادی دارد لیکن آنچه در قانون بودجه در جهت حمایت از نوسازی بافتهای فرسوده آورده شده برای نخستین بار است که در برنامه های سالانه مالی دولت مد نظر و توجه قرار می گیرد.

گام دوم: ساخت و ساز پایدار بناهای جدید

بطور متوسط درحال حاضر بالغ بر 2000 واحد مسکونی جدید روزانه در کشور احداث می گردد به مفهوم دیگر هر 10 روز معادل ساخت شهری در حد بم در کشور ساخته می شود. نقش اساسی که بخش ساختمان در تولید نا خالص ملی دارد در کنار حفظ جان شهروندان هیچ گزینه دیگری جز توجه ویژه و ساخت بناهای پایدار و مستحکم در برابر زلزله را پیش رویمان قرار نمی دهد.

 و این توجه به مفهوم دقت در تک تک عناصر زنجیره تولید ساختمان است:

منابع انسانی ، زمین و ویژگیهای آن ، مصالح ساختمانی ، قوانین و مقررات حاکم بر ساخت و ساز و روشها و تکنیکهای ساخت از جمله مهمترین حلقه های این زنجیره مهم به شمار می آیند.

در بخش منابع انسانی ، احراز صلاحیت نیروهای درگیر ، آموزش و ارتقاء مهارت ، تعریف فرایندهای مناسب به منظور اطمینان از نقش عوامل انسانی اعم از مهندسین ، کاردانها ، معماران و کارگران ساختمانی در طراحی ، نظارت و اجرای ساختمان بایستی مد نظر قرار گیرند. تعریف و ایجاد ساختارهای حرفه ای در قالب دفاتر حرفه ای مهندسی ، اشخاص حقوقی حرفه ای با تخصصهای طراحی ، نظارت ، اجراء بازرسی و کنترل کیفیت از گامهای مهم این بخش است که برخی شکل گرفته و برخی اقدامات باید در آینده عملیاتی شود.

در مبحث زمین ، توجه به ویژگیهای ساختاری زمین ، مطالعات پهنه بندی در سطح کشور و انطباق سیاستهای توسعه سکونتگاههای شهری و روستائی بر اساس نتایج این مطالعات از گامهای مهم دیگر است.

استانداردهای اجباری برای مصالح و تولیدات قابل بهره برداری در ساختمان به ویژه در زمینه مصالحی که در پایدارسازی بناها کاربرد پیدا می کنند و نظارت دائمی بر فرایند تولید آنها از جمله وظایف مهمی است که موسسات مربوطه باید عمل نمایند هر چند که طی سالیان اخیر چندمین قلم از مصالح عمده ساختمانی در چرخه استاندارد اجباری قرار گرفته اند لیکن تا تکامل بحث فاصله داریم.

مقررات فنی ساخت و ساز که در کشور ما تحت عنوان « مقررات ملی ساختمان » نامگذاری شده است از جمله ابزارهای مهم برای حصول اطمینان از محاسبه ، طراح و اجرای ساختمانهای پایدار در صورت رعایت آنهاست. تا کنون 20 مبحث از مقررات ملی ساختمان تدوین و بعضاً بازنگری شده و خوشبختانه بر اساس آئین نامه ماده 33 قانون نظام مهندسی و کنترل ساختمان در سال 1384 رعایت کلیه این مقررات در کلیه ساخت و سازهای سراسر کشور الزامی شده است.

فن آوریهای مناسب جهت ساخت بناهای سبک ، مقاوم و متناسب با اقلیم و شرایط بومی کشور از جمله مباحث مهم دیگری است که باید در حوزه ساخت و ساز کشور مورد توجه خاص قرار گیرد و شرایطی فراهم گردد تا از کلیه متخصصین دانشگاهی و اجرائی که با این هدف نسبت به طراحی و ابداع مصالح و روشهای اجرای نوین ساختمان اقدام نمایند حمایتهای مادی و معنوی مناسب صورت گیرد.

بدیهی است تحقق این امر یعنی ایجاد ساختمانهای پایدار و مطمئن در برابر حوادث به ویژه زلزله در کشور باید به باور عمومی و عزم ملی به دور از شعار تبدیل شود و در این راستا دانشگاهها و مراکز علمی کشور ، دستگاههای اجرائی مرتبط به ویژه وزارت مسکن و شهرسازی ، شهرداریها ، وزارت کشور ، کار و امور اجتماعی ، سازمان مدیریت و برنامه ریزی بعنوان دستگاههای خط مقدم این جبهه ، مجلس شورای اسلامی و دستگاه قضائی کشور و بالاخره مطبوعات و رسانه ملی وظایف مهم و حساسی بعهده دارند که باید همسو با جامعه حرفه ای بخش مهندسی کشور متعهدانه و مسئولانه نقش های تاریخی خود را ایفا نمایند وگرنه زلزله و زلزله های بعدی نزدیک است. بسیار نزدیکتر از آنچه فکر می کنیم و اگر به وظایفمان خوب عمل نکنیم پاسخمان به ملت دو تاریخ و در پیشگاه باریتعالی چه خواهد بود؟

کلیات مربوط به زلزله

1-  هدف
هدف استاندارد2800 تعیین حداقل ضوابط و مقررات برای طرح و اجرای ساختمان در برابر اثرهای زلزله است بطوریکه با رعایت آن انتظار می رود.
الف: با حفظ ایستایی ساختمان در زلزله های شدید، تلفات جانی به حداقل برسد و نیز ساختمان در برابر زلزله های خفیف و متوسط بدون وارد شدن آسیب عمدۀ سازه ای قادر به مقاومت باشد.

ب: ساختمان های با اهمیت «زیاد»، در زمان وقوع زلزله های خفیف و متوسط قابلیت بهره برداری خود را حفظ کنند و در ساختمان های با اهمیت متوسط، خسارات سازه ای و غیر سازه ای به حداقل برسد.

ج: ساختمان های با «اهمیت خیلی زیاد»، در زمان وقوع زلزله های شدید  بدون آسیب عمده سازه ای قابلیت بهره برداری بدون وقفه خود را حفظ کنند.

زلزله شدید که «زلزله» طرح نامیده می شود، زلزله ای است که احتمال وقوع آن و یا زلزله های بزرگتر از آن در 50 سال عمر مفید ساختمان ده درصد باشد.

زلزله متوسط یا «زلزله سطح بهره برداری»، زلزله ای است که احتمال وقوع آن و یا زلزله های بزرگتر از آن در 50 سال عمر مفید ساختمان 5/99 در صد است.

2-         حدود کاربر

2-1- این آیین نامه برای طرح و اجرای ساختمان های بتن آرمه، فولادی، چوبی و ساختمان های با مصالح بنایی بکار می رود.

2-2- ساختمان های زیر مشمول این آیین نامه نیستند:

الف: ساختمان های خاص مانند سدها، پل ها، اسکله ها و سازه های دریایی و نیروگاههای هسته ای.

در طرح ساختمان های خاص باید ضوابط ویژه ای که آیین نامه های مربوط به هر یک از آنها برای مقابله با اثرهای زلزله تعیین می شود رعایت گردد.  در هر حال شتاب مبنای طرح نباید کمتر از مقدار مندرج در این آیین نامه در نظر گرفته شود.  در مواردیکه مطالعات خاص لرزه خیزی ساختگاه برای اینگونه ساختمانها انجام شود، نتیجه آنها می تواند ملاک عمل قرار گیرد، مشروط بر آنکه مقادیر طیف طرح ویژه ساختگاه از دو سوم مقادیر طیف طرح استاندارد2800، با توجه به ضرایب اهمیتI و رفتارR، کمتر نباشد.

ب: بناهای سنتی که با گل و یا خشت ساخته می شوند.

این نوع بناها به علت ضعف مصالح مقاومت چندانی در برابر زلزله ندارند و حتی تأمین ایمنی آنها در برابر زلزله مستلزم تمهیداتی ویژه است.  با توجه به اینکه در مناطق کویری و دوردست، فراهم آوردن مصالح مقاوم بسادگی میسر نیست، باید ضوابط و دستورالعمل های فنی ویژه برای تأمین ایمنی نسبی آنها با بکارگیری عناصر مقاوم چوبی، فلزی، بتنی، پلیمری و یا ترکیبی از آنها یا هرگونه مصالح دیگر تدوین و ترویج و بکار بسته شود.

2-3- ساختمان های آجری مسلح و ساختمان های بلوک سیمانی مسلح که در آنها از مصالح بنایی برای تحمل فشار و ازمیلگردهای فولادی برای تحمل کشش استفاده می شود مشمول ضوابط و مقررات فصل دوم استاندارد2800 می باشند.  طراحی اینگونه ساختمان ها تا زمانی که آیین نامه ویژه ای در مورد آنها تدوین نگردیده است، باید براساس آیین نامه معتبر یکی از کشورهای دیگر باشد، در غیر اینصورت ضوابط کلی و مقررات مربوط به ساختمان های با مصالح بنایی غیر مسلح، مندرج در فصل سوم استاندارد280 باید در مورد این ساختمان ها رعایت گردد.

3-         ملاحظات ژئوتکنیکی

بطور کلی باید از احداث ساختمان بر روی گسل های فعالی که احتمال به وجود آمدن شکستگی در سطح زمین هنگام زلزله وجود دارد، اجتناب شود.  در مواردی که در محدودۀ گسل احداث ساختمان مورد نظر باشد، باید علاوه بر رعایت ضوابط این آیین نامه، تمهیدات فنی ویژه منظور شود.

4-         ملاحظات معماری

   4-1- پلان ساختمان باید تا حد امکان به شکل ساده و متقارن در دو امتداد عمود بر هم و بدون پیشامدگی و پس رفتگی زیاد باشد و از ایجاد تغییرات نامتقارن پلان در ارتفاع ساختمان نیز حتی المقدور احتراز شود.

4-2- از احداث طره های بزرگتر از 5/1 متر حتی المقدور احتراز شود.

4-3- از ایجاد بازشوهای بزرگ و مجاور یکدیگر در دیافراگم های کف ها خودداری شود.

4-4- از قرار دادن اجزای ساختمانی، تأسیسات و یا کالاهای سنگین بر روی طره ها و عناصر لاغر و دهانه های بزرگ پرهیز گردد.

4-5- با بکارگیری مصالح سازه ای با مقاومت زیاد و شکل پذیری مناسب و مصالح غیر سازه ای سبک، وزن ساختمان به حداقل رسانده شود.

4-6- از ایجاد اختلاف سطح در کف ها تا حد امکان خودداری شود.

4-7- از کاهش و افزایش مساحت زیربنای طبقات در ارتفاع، بطوریکه تغییرات قابل ملاحظه ای در جرم طبقات ایجاد شود، پرهیز گردد.

5-         ملاحظات پیکربندی سازه ای

5-1 عناصری که بارهای قائم را تحمل می نمایند در طبقات مختلف تا حد امکان بر روی هم قرار داده شوند تا انتقال بار این عناصر به یکدیگر با واسطه عناصر افقی صورت نگیرد.

5-2- عناصری که نیرو های افقی ناشی از زلزله را تحمل می کنند به صورتی در نظر گرفته شوند که انتقال نیروها به سمت شالوده بطور مستقیم انجام شود و عناصری که با هم کار می کنند در یک صفحه قائم قرار داشته باشند.

5-3- عناصر مقاوم در برابر نیروهای افقی ناشی از زلزله به صورتی در نظر گرفته شوند که پیچش ناشی از این نیروها در طبقات به حداقل برسد.  برای این منظور مناسب است فاصله مرکز جرم و مرکز سختی در طبقات در هر امتداد، کمتر از 5 درصد بعد ساختمان در امتداد باشد.

5-4-ساختمان و اجزای آن به نحوی طراحی گردند که شکل پذیری مناسب در آنها تأمین شده باشد.

5-5- در ساختمان هاییکه در آنها از سیستم قاب خمشی برای بار جانبی استفاده می شود، طراحی به نحوی صورت گیرد که تا حد امکان ستونها دیرتر از تیرها دچار خرابی شوند(ستون قوی-تیر ضعیف)

5-6- اعضای غیر سازه ای مانند دیوارهای داخلی و نماها طوری اجرا شوند که تا حد امکان مزاحمتی برای حرکت اعضای سازه ای در زمان زلزله ایجاد نکنند.  در غیر اینصورت اثر اندر کنش این اعضا با سیستم سازه باید در تحلیل سازه در نظر گرفته شود.

5-7- از ایجاد ستون های کوتاه، حتی الامکان خودداری شود.

6-      ضوابط کلی

 6-1 کلیه عناصر باربر ساختمان باید به نحو مناسبی به هم پیوسته باشند تادر زمان زلزله عناصر مختلف از یکدیگر جدانشده و ساختمان بطور یکپارچه عمل کند.  در این مورد کف ها باید به عناصر قائم باربر، قاب ها و یا دیوارها، به نحو مناسبی متصل باشند، بطوریکه بتوانند بصورت یک دیافراگم نیروهای ناشی از زلزله را به عناصر باربر جانبی منتقل کنند.

6-2- ساختمان باید در هر دو امتداد افقی عمود بر هم قادر به تحمل نیروهای افقی ناشی از زلزله باشد و در هر یک از این امتدادها نیز باید انتقال نیروهای افقی به شالوده بطوری مناسب صورت گیرد.

6-3- حداقل عرض درز انقطاع، در هر طبقه برابر یک صدم ارتفاع آن طبقه از روی تراز پایه می باشد.  برای تأمین این منظور فاصله هر طبقه ساختمان از مرز زمین مجاور (در صورتیکه مالکیت آن فرق داشته باشد) حداقل باید برابر پنج هزارم ارتفاع آن طبقه از روی تراز پایه باشد.  فاصله درز انقطاع را می توان با مصالح کم مقاومت که در هنگام زلزله در اثر برخورد دو ساختمان به آسانی خرد شود، به نحو مناسبی برنمود بطوریکه پس از زلزله به سادگی قابل جایگزین کردن و بهسازی باشد.

7-         گروه بندی ساختمانها بر حسب اهمیت

ساختمانها از نظر اهمیت به چهار گروه تقسیم می شوند:

گروه 1-الف- ساختمانهای «با اهمیت زیاد ضروری»

در این گروه ساختمانهایی قرار دارند که قابل استفاده بودن آنها پس از وقوع زلزله اهمیت خاص دارد و وقفه در بهره برداری از آنها بطور غیر مستقیم موجب افزایش تلفات و خسارات می شود مانند بیمارستانها و درمانگاهها، مراکز آتش نشانی، مراکز و تأسیسات آبرسانی، نیروگاهها و تأسیسات برق رسانی، برجهای مراقبت فرودگاهها، مراکز مخابرات، رادیو و تلوزیون، تأسیسات نظامی و انتظامی، دادگستری و زندان، مراکز کمک رسانی و بطور کلی تمام ساختمانهایی که استفاده از آنها در امداد و نجات مؤثر می باشد.  ساختمانها و تأسیساتی که خرابی آنها موجب انتشار گسترده مواد سمی و مضر در دراز مدت برای محیط زیست می شوند جزو این گروه ساختمانها منظور می گردند.

گروه 1- سایر ساختمانهای «با اهمیت زیاد»

سایر ساختمانهای گروه یک «بااهمیت زیاد» شامل سه دسته زیر است:

ب: ساختمانهایی که خرابی آنها موجب تلفات زیاد می شود مانند مدارس، مساجد، استادیومها، سالن های سینما و تأتر، سالنهای اجتماعات، فروشگاههای بزرگ، ترمینالهای مسافربری یا هر فضای سر پوشیده که محل تجمع بیش از 300 نفر در زیر یک سقف باشد.

ج: ساختمانهایی که خرابی آنها سبب از دست رفتن ثروت ملی می گردد مانند موزه ها، کتابخانه ها و بطور کلی مراکزی که در آنها اسناد ملی و یا آثار پر ارزش نگهداری می شود.  

د: ساختمانها و تأسیسات صنعتی که خرابی آنها موجب آلودگی محیط زیست و یا آتش سوزی وسیع می شود مانند پالایشگاهها، انبارهای سوخت و مراکز گازرسانی.

گروه 2- ساختمانهای «با اهمیت متوسط»

این گروه شامل کلیه ساختمانهای مشمول این آیین نامه، بجز ساختمانهای عنوان شده در گروههای دیگر می باشد، مانند ساختمانهای مسکونی، اداری و تجاری، هتلها و پارکینگهای چند طبقه، انبارهای کارگاهها، ساختمانهای صنعتی و غیره.

گروه 3- ساختمانهای «با اهمیت کم»

این گروه شامل دو دسته زیر می باشد:

الف- ساختمانهایی که خسارت نسبتاً کمی از خرابی آنها حادث می شود و احتمال بروز تلفات در آنها بسیار اندک است، مانند انبارهای کشاورزی و سالنهای مرغداری.

ب- ساختمانهای موقت که مدت بهره برداری از آنها کمتر از 2 سال است.

8-گروه بندی ساختمانها بر حسب شکل

ساختمانها بر حسب شکل به دو گروه منظم و نامنظم بشرح زیر تقسیم می شوند:

8-1-ساختمانهای منظم

ساختمانهای منظم به گروهی ازساختمانها اطلاق می شود که دارای کلیه ویژگی های زیر باشند:

8-1-1- منظم بودن در پلان

الف- پلان ساختمان دارای شکل متقارن و یا تقریباً متقارن نسبت به محورهای اصلی ساختمان، که معمولاً عناصر مقاوم در برابر زلزله در امتداد آنها قرار دارند، باشد.  همچنین در صورت وجود فرورفتگی یا پیشامدگی در پلان، اندازه آن درهر امتداد از 25 درصد بعد خارجی ساختمان در آن امتداد تجاوز ننماید.

ب- در هر طبقه فاصله بین مرکز جرم و مرکز سختی در هر یک از دو امتداد متعامد ساختمان از 20 درصد بعد ساختمان در آن امتداد بیشتر نباشد.

ج- تغییرات ناگهانی در سختی دیافراگم هر طبقه نسبت به طبقات مجاور از 50 درصد بیشتر نبوده و مجموع سطوح باز شو در آن از 50 درصد سطح کل دیافراگم تجاوز ننماید.

د- در مسیر انتقال نیروی جانبی به زمین انقطاعی مانند تغییر صفحه اجزای باربر جانبی در طبقات وجود نداشته است.

ه- در هر طبقه حداکثر تغییر مکان نسبی در انتهای ساختمان، با احتساب پیچش تصادفی، بیشتر از 20 درصد با متوسط تغییر مکان نسبی دو انتهای ساختمان در آن طبقه اختلاف نداشته باشد.

8-1-2- منظم بودن در ارتفاع

الف- توزیع جرم در ارتفاع ساختمان تقریباً یکنواخت باشد بطوریکه هیچ طبقه ای به استثنای بام و خرپشته بام نسبت به جرم طبقه زیر خود بیشتر از50 درصد تغییر نداشته باشد.

ب- سختی جانبی در هیچ طبقه ای کمتر از 70 درصد سختی جانبی طبقه روی خود و یا کمتر از 80 درصد متوسط سختی سه طبقه روی خود نباشد.  طبقه ای که سختی آن کمتر از محدوده عنوان شده در این بند باشد انعطاف پذیر تلقی شده و طبقه «نرم» نامیده می شود.

ج- مقاومت جانبی هیچ طبقه ای کمتر از 80 درصد مقاومت جانبی طبقه روی خود نباشد.  مقاومت هر طبقه برابر با مجموع مقاومت جانبی کلیه اجزای مقاومی است که برش طبقه را در جهت مورد نظر تحمل می نمایند.  طبقه ای که مقاومت جانبی آن کمتر از حدود عنوان شده در این بند باشد، ضعیف تلقی شده و طبقه«ضعیف» نامیده می شود.

8-2- ساختمانهای نامنظم

ساختمانهای نامنظم به ساختمانهایی اطلاق می شود که فاقد یک یا چند ویزگی ضوابط بند8-1 باشند.

 9- گروه بندی ساختمانها بر حسب سیستم سازه ای

ساختمانها برحسب سیستم سازه ای در یکی از گروه های زیر طبقه بندی می شوند:

9-1- سیستم دیوارهای باربر

نوعی سیستم سازه ای است که فاقد یک سیستم قاب ساختمانی کامل برای باربری قائم می باشد.  در این سیستم دیوارهای باربر و یا قاب های مهاربندی شده عمدتاً بارهای قائم را تحمل نموده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی نیز بوسیله همان دیوارهای باربر که بصورت دیوارهای برشی عمل می کند و یا قابهای مهاربندی شده تأمین می شود.

9-2- سیستم قاب ساختمانی ساده

نوعی سیستم سازه ای است که در آن بارهای قائم عمدتاً توسط قابهای ساختمانی کامل با اتصالات تحمل شده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی توسط دیوارهای برشی یا قابهای مهاربندی شده تأمین می شود.  سیستم قابهای با اتصالات خورجینی (یا رکابی) همراه با مهاربندی های قائم نیز از این گروهند.

9-3- سیستم قاب خمشی

نوعی سیستم سازه ای است که در آن بارهای قائم توسط قاب های ساختمانی کامل تحمل شده و مقاومت در برابر نیروهای جانبی توسط قاب های خمشی تأمین می گردد.  سازه های فضایی خمشی کامل و یا سازه های با قابهای خمشی در پیرامون و یا در قسمتی از پلان، همراه با قابهای با اتصالات ساده در سایر قسمتهای پلان، از این گروهند.

در این سیستم قابهای خمشی بتنی و فولادی را می توان به صورت های معمولی، متوسط یا ویژه طراحی کرد.

9-4- سیستم دوگانه یا ترکیبی

نوعی سیستم سازه ای است که در آن:

الف- بارهای قائم عمدتاً توسط قاب های ساختمانی کامل تحمل می شوند.

ب- مقاومت در برابر بارهای جانبی توسط مجموعه ای از دیوارهای برشی یا قاب های مهار بندی شده همراه با مجموعه ای از قاب های خمشی صورت می گیرد.  سهم برش گیری هر یک از دو مجموعه با توجه به سختی جانبی و اندرکنش آن دو، در تمام طبقات، تعیین می شود.

ج- هر یک از دو مجموعه دیوارهای برشی و یا قابهای مهار بندی شده، و قاب های خمشی مستقلاً قادر به تحمل حداقل 25 درصد نیروهای جانبی وارد به ساختمان می باشند.

در ساختمان های کوتاه تر از هشت طبقه و یا با ارتفاع کمتر از 30 متر به جای توزیع بار به نسبت سختی عناصر باربر جانبی، می توان دیوار های برشی یا قابهای مهاربندی شده را برای 100 درصد بار جانبی و مجموعه قاب های خمشی را برای 30 درصد بار جانبی طراحی کرد.  بکار گیری قاب های خمشی بتنی و فولادی معمولی برای باربری جانبی در این سیستم مجاز نمی باشد و در صورت استفاده از این نوع سازه، سیستم از نوع ساده محسوب خواهد شد.

9-5- سایر سیستم های سازه ای
ویژگی های سیستم های دیگر از نظر باربری های قائم و جانبی باید بر مبنای آیین نامه ها و تحقیقات فنی و یا آزمایشهای معتبر تعیین شود

کاهش تلفات زلزله با روشی جدید (طرح اتاق امن)

بطور کلی ساختمانهای موجود در کشور را به سه دسته زیر می توان تقسیم کرد:
الف) ساختمانهایی که دارای اسکلت نیست.  
این دسته از ساختمانها دارای سیستم دیوار باربر خشتی و یا آجری است که در برابر زلزله های نسبتا شدید مقاوم نیستند و در هنگام وقوع زلزله، ساکنان آنها به علت ریزش آوار در امان نخواهند بود. 

ب) ساختمانهایی که دارای اسکلت فلزی و یا بتنی است ولی برای نیروهای افقی ناشی از زلزله محاسبه نشده اند.  

این قبیل ساختمانها در صورت اجرای صحیح اسکلت و یکپارچگی سقفها در برابر زلزله های با بزرگی کم و متوسط تا حدی مقاومت می نمایند و خسارت های وارد بر آنها کمتر باعث آسیب دیدگی ساکنان آنها می شود.  البته در این نوع ساختمانها باید ایمن سازی محیط داخلی ساختمان و یا به عبارتی مبلمان آن به نحوی باشد که در اثر حرکتهای ناشی از زلزله، آسیبی از طرف آنها به ساکنان وارد نشود.  

ج) ساختمانهای ساخته شده با اسکلت فلزی یا بتنی که برای نیروهای افقی ناشی از زلزله محاسبه شده اند.  

این دسته از ساختمانها در مقابل نیروهای جانبی ناشی از زلزله پیش بینی شده توسط آیین نامه 2800 مقاومت می نمایند.  اصولاً چنین ساختمانهایی, در صورت اجرای صحیح نیازی به مقاوم سازی ندارد ولی باید مبلمان داخلی ساختمان به نحوی باشد که در اثر تکانهای شدید، آسیبی از این بابت به ساکنان آن وارد نگردد.  

روش های موجود ایمن سازی ساختمانها در برابر زلزله

همانگونه که قبلاً عنوان شد بخش قابل توجهی از ساختمانهای کشور مقاومت لازم را در برابر زلزله های شدید ندارند.  بطور کلی جهت ایمن سازی این نوع ساختمانها، دو راه حل کلی زیر وجود دارد:

الف) تخریب و بازسازی اصولی و مطابق ضوابط و آیین نامه ها

ب)مقاوم سازی این نوع ساختمانهابدون تخریب آنها

قطعاً از نظر مدیریت شهری که علاوه بر ایمن سازی بافتهای مسکونی در برابر زلزله، دیگر معیارها از قبیل شهرسازی، اصلاح بافتهای مسکونی، استفاده از مصالح نوین و استاندارد، اصلاح ساختار ترافیک، استفاده بهینه از انرژی و خدمات رسانی استاندارد نیز مهم هستند روش الف راه حل اصولی و نهایی جهت حل مشکل است.  لیکن همانطور که قبلاً عنوان شد اجرای این روش به طور کامل به چند دهه زمان نیاز دارد و به عبارت دیگر راه حل بلندمدت است ودرکوتاه مدت مشکل را حل نمی نماید.  

اما در خصوص روش ب، تاکنون محافل مختلف علمی و اجرایی, نظرات کارشناسی متعددی مطرح نموده اند و حتی روشهایی عملی نیز برای انجام این کار ارایه کرده اند.  اما بدلیل عدم صرفه اقتصادی (روش ب)دربافتهای فرسوده تاکنون توفیق جامعی در این روش نیز مشاهده نشده است.  حتی در ساختمانهای دولتی که طرح مقاوم سازی بعنوان یک سر فصل اجباری برای مدیران آنها طرح شده است نیز موفقیت قابل توجهی مشاهده نشده است.  علت این امر را می توان پر هزینه بودن، گاهی غیر عملی بودن، طولانی بودن زمان اجرا و عدم وجود متخصص کافی عنوان کرد.  

بدین ترتیب مشاهده می شود که هیچ یک از روشهای دوگانه فوق مسئله ایمن سازی واحدهای مسکونی در برابر زلزله را در حال حاضر حل نکرده است.  

طرح اتاق امن

اتاق امن مربوط به ساختمان های قدیمی موجود در بافت های فرسوده است.  این ساختمان ها عموماً دارای سیستم دیوار باربر بدون کلاف های قائم و افقی هستند که تخریب آنها در زمان وقوع زمین لرزه های ویرانگر, قطعی است.  

در این روش بخشی از ساختمان که امکان حضور ساکنان در هنگام وقوع زلزله در آن فراهم است توسط ساخت و نصب یک سازه مقاوم، ایمن سازی می شود.  نقش این سازه آن است که در هنگام بروز زلزله و در زمانی که ساختمان شروع به تخریب می کند از ریزش آوار به داخل محدوده امن جلوگیری می نماید و در واقع یک منطقه حفاظتی جهت مراقبت از جان ساکنان ایجاد می کند.  منطقی است که یک یا دو اتاق که اعضاء خانواده حضور بیشتری در شبانه روز در آنها دارند به این امر اختصاص داده شود.  البته در هنگام وقوع زلزله, معمولاً از زمان شروع لرزش تا تخریب, فرصت حیاتی (چند ثانیه) جهت انتقال ساکنین از نقاط دیگر ساختمان به داخل اتاق امن وجوددارد.  

در این طرح یک قاب فلزی در داخل هر طبقه از این نوع ساختمانها پیش بینی شده است تا پس از وقوع زلزله و تخریب ساختمان, آوار بر سر افراد فرو نریزد.  استفاده از این قاب ها در ساختمانهای تا سه طبقه پیش بینی شده است و روش کار به این صورت است که مطابق شکل یک این قاب ها در هر طبقه بر روی قاب طبقه زیرین خود قرار می گیرند تا این ساختمانها در زمان زلزله و همچنین پس لرزه ها دارای استحکام لازم جهت پیش گیری از صدمات جانی باشند.  

در طرح حاضر هیچگونه تغییری در ساختمان اصلی ایجاد نمی شود و فقط در داخل بخشی از آن یک قاب فلزی باربر قرار می گیرد.  نحوه عملکرد این قاب به این صورت است که پس از وقوع زلزله و تخریب ساختمان، آوار بر سر افراد فرو نمی ریزد و بر روی این سازه جای می گیرد و همانطور که قبلاً عنوان شد این سازه در برابر پس لرزه های متعارف هم مقاوم است

مزایای اتاق امن

 در صورت اجرای این طرح از به وقوع پیوستن یک فاجعه انسانی در زمان زلزله جلوگیری می شود و میزان تلفات ناشی از آن تا حد زیادی کاهش می یابد.  

هزینه اجرای این طرح و ایمن سازی بخشی از یک طبقه از ساختمان بسیار معقول است و در شرایط فعلی کمتر از پانصد هزار تومان تخمین زده می شود.  

در این طرح از یک سیستم کاملاً پیش ساخته استفاده شده است و کلیه جوش های اصلی در کارخانه و تحت نظارت دقیق انجام می شوند و فقط جوش های دارای درجه دوم اهمیت ,هنگام نصب اجرا می گردند.  

سرعت اجرای این طرح بسیار زیاد است و نصب کامل هر قاب در محل مورد نظر کمتر از یک روز طول می کشد.  

این طرح انعطاف پذیراست. بدین معنی که قابلیت انطباق با ساختمانهای متفاوت رادارد.  

قابلیت مخفی کردن قاب با استفاده از طرحهای متنوع معماری وجود دارد.  

در ضمن لازم به توضیح است که در این طرح فرضیات اولیه زیر مد نظر بوده اند:

الف- ابعاد مناسب جهت اتاق امن در پلان حدود 4×3مترمربع است.  

ب- بار وارد بر اتاق امن در زمان تخریب ساختمان به ترتیب در صورت قرارگرفتن یک، دو و سه سقف بر روی آن برابر ده، بیست و سی تن خواهد بود.  تقریبا تمام ساختمان های موجود در مناطق فرسوده مشمول این قاعده می شوند.  

پ- سیستم باربر جانبی در زمان پس لرزه ها، قاب خمشی فولادی است.  

ت- کلیه عملیات اجرایی تحت نظارت بسیار دقیق انجام می شوند و کلیه جوش های اصلی مربوط به اتصالات تیر به ستون توسط آزمایش های مافوق صوت و یا پرتو نگاری کنترل می گردند.  

آزمایش های انجام شده

تا کنون آزمایش های متعددی برای اجرایی نمودن طرح انجام شده است که شامل آزمایش های بار ثقلی و جانبی بوده است.  

نتایج تحقیقات انجام شده

استفاده از سیستم اتاق امن پیشنهاد شده صرفاً در صورت رعایت کلیه نکات فنی، می تواند برای مقاوم سازی بافتهای فرسوده بکار رود.  

در سازه  اتاق امن پیشنهاد شده بایستی از سیستم تیر قوی و ستون ضعیف استفاده شود.  

با انجام یک سری تحقیقات بر روی سازه های فلزی، می توان بدون افزایش وزن قابل توجه در فولاد صرفی، قدرت باربری آنها را به شدت افزایش داد.  

انجام جوشکاری بی مورد در محلهای غیر ضروری، باعث کاهش قدرت باربری سازه می شود. لذا باید صرفا"جوشکاری های توصیه شده درطرح اجرا گردد.  

استفاده از دستک، قدرت باربری جانبی سازه را به مقدار قابل توجهی بالا می برد.  

با انتخاب جزییات مناسب در اتصالات می توان انعطاف پذیری سازه را افزایش داد.  

توصیه ها:

ستونهای اتاق امن درطبقات مختلف تا حدامکان در امتدادیکدیگرقرارگیرند.  

بر روی اتاق امن دولایه توری دارای میلگرد به قطر چهار میلیمتر که دارای فاصله چشمه های پنج سانتی‌متراست قرارگیرد. درز این توری های ردیف اول و دوم نباید در امتداد هم باشند. فاصله خال جوش های اتصال توریها به تیرهای سقف برابر بیست سانتیمتر است.  

بر روی توری هایک لایه فوم ازجنس پلی استایرن قرارداده شود. حداقل ضخامت این فوم برابر دو سانتیمتر است.  

به ساکنین منزل آموزش داده شودکه درهنگام وقوع زلزله درقسمت های میانی اتاق بایستند و از نزدیک شدن به دیواره های اتاق پرهیزنمایند.  

به خانواده ها توصیه می شود در هنگام وقوع زلزله که معمولاً چند ثانیه قبل ازشروع با یک صدای مهیب همراه است با سرعت به داخل اتاق امن بروند و در قسمت میانی اتاق (تا پایان زلزله) درکنار هم بایستند.  

پس از زلزله درصورت امکان اتاق امن را ترک نموده و به فضای باز و دور از ساختمانهای در حال ریزش مستقر شوند.  

از چیدن وسایل بزرگ و سنگین نظیر کتابخانه و کمد درون اتاق امن اجتناب شود.  

از نصب وسایلی که درهنگام زلزله امکان سقوط آنها وجود دارد (دراتاق امن) پرهیز شود.  

نصب اتاق امن در شهر های کوچک و روستاها بدلیل روند کند نوسازی توصیه میشود.  

جزییات فنی «اتاق امن»

مطالعات این طرح از اسفند سال ۸۲ آغاز شده و با انجام آزمایش های نهایی در اسفند سال ۸۳ نتایج قطعی آن برای اجرایی شدن طرح ارایه شد.

مهندس محرابیان مدیر این پروژه و دکتر مظلوم دبیر گروه علمی پروژه درباره جزییات فنی این طرح اشاره کردند که اتاق امن قابی فلزی و سه بعدی است که در یک یا چند اتاق از واحدهای غیر مقاوم در برابر زلزله ساخته می شود.  این قاب در صورت بروز زلزله از ریزش آوار بر سر ساکنان آن جلوگیری می کند.

این گزارش می افزاید: وزن هر قاب حدود ۵۰۰ کیلوگرم و هزینه ساخت آن حدود پانصد هزار تومان بوده و از این نظر امکان بهره مندی از آن برای اغلب شهروندان وجود دارد.  برای تکمیل مطالعات فنی این پروژه ۶۰ آزمایش به مقیاس واقعی و با انواع بارگذاری تا زمان تخریب انجام شده است.  در مهمترین آزمایش انجام شده یک ساختمان سه طبقه در شمال منطقه سعادت آباد در معرض نیروی افقی ویرانگر (مشابه توان تخریب یک زلزله با مقیاس بیش از هفت ریشتر) قرار گرفت و سه اتاق از این ساختمان در طبقات اول، دوم و سوم که مجهز به تجهیزات اتاق امن شده بود کاملا از خطر فروریزی در امان ماند.

کلیه قسمت های سازه اتاق امن به صورت پیش ساخته بوده و ابعاد آن در سه جهت طول، عرض و ارتفاع قابل تغییر است.  همچنین اتاق امن مانع استفاده معمولی از منزل نبوده و زمان لازم برای نصب آن حدود ۵ ساعت است.

کارشناسان شهرداری تأکید کردند که اتاق امن جایگزین طرح نوسازی بافت های فرسوده نبوده و قطعا کماکان مهمترین رویکرد برای کاهش خطر زلزله در شهر نوسازی این بافتها و مقاوم سازی ساختمان های جدید است، اما برای ایمنی ساختمان های موجود و بافت هایی که عجالتا امکان بازسازی ندارند، طرح اتاق امن طراحی و پیشنهاد شده است

طرح «اتاق امن» به عنوان یک پروژه ملی در کشور زلزله خیز ایران می تواند در تمامی مناطق کشور به ویژه در مناطقی که ساختمانها اغلب بلند مرتبه نبوده و تا سه طبقه هستند و نیز از نظر اقتصادی امکان نوسازی و مقاوم سازی سریع بافت های مسکونی وجود ندارد، مورد استفاده قرار گیرد.

دیدگاه طراحان در این روش, صیانت وحفاظت از جان شهروندان در هنگام وقوع زلزله است باتاکید براین نکته که ساختمان فرسوده درهنگام وقوع زلزله محکوم به تخریب است. در واقع در این طرح از ایده سنگر برای حفظ جان ساکنین در  برابر آوار استفاده شده است و سیستمی تعبیه گردیده است که در صورت تخریب ساختمان، آوار بر روی آن جای گیرد و بر سر افراد فرو نریزد.  جهت کاهش هزینه ها نیز می توان صرفا بخشی از هر ساختمان را ایمن نمود و نیازی به نصب این سیستم در کل بنا نیست.