در این مقاله به زبان ساده نحوه اجرای شمع در ساختمان را از حفاری شمع تا آرماتوربندی و بتن ریزی برایتان شرح داده ایم. اجرای شمع در ساختمان زمانی انجام می شود که لایه های نزدیک سطح زمین توان کافی برای تحمل بار ساختمان را نداشته باشند. اینجاست که شمع با انتقال بار به خاک در عمق بیشتر، بخشی از بار ساختمان را از طریق مقاومت نوک و اصطکاک بدنه به زمین منتقل می کند. روش اجرای شمع در ساختمان به نوع شمع، شرایط خاک و روش انتخاب شده برای اجرای آن بستگی دارد.
قصد داریم مراحل اجرای شمع را از بررسی محل و حفاری تا آرماتوربندی، بتن ریزی و آماده سازی سر شمع توضیح دهیم. سپس نحوه اتصال شمع به فونداسیون و تفاوت اجرای شمع بتنی درجا با شمع کوبی بتنی را برایتان بازگو میکنیم تا مراحل و نحوه کار برای شما روشن شود.
مشاوره رایگان اجرای شمع درساختمان
شمع در ساختمان چیست و چرا اجرا می شود؟
شمع یکی از اجزای باربر سیستم پی عمیق ساختمان است که برای انتقال بار سازه به خاک در عمق زمین استفاده می شود. زمانی که خاک نزدیک سطح زمین توان کافی برای تحمل بار ساختمان را نداشته باشد، استفاده از پی عمیق و شمع یکی از روش های انتقال بار به لایه های مناسب تر خاک است.
بار ساختمان در شمع می تواند از طریق مقاومت نوک شمع، اصطکاک بین بدنه شمع و خاک یا ترکیبی از هر دو به زمین منتقل شود. مقدار سهم هرکدام به شرایط خاک و طراحی شمع بستگی دارد.
شمع ها از نظر جنس و روش اجرا انواع مختلفی دارند. از انواع رایج اجرای شمع در ساختمان می توان به شمع های بتنی مسلح، بتنی پیش تنیده، فولادی و چوبی اشاره کرد. از نظر روش اجرا نیز بعضی شمع ها در محل پروژه ساخته میشوند و بعضی دیگر از قبل ساخته شده و سپس در زمین نصب یا کوبیده می شوند.
نحوه اجرای شمع در ساختمان چگونه است؟
اینکه نحوه اجرای شمع در ساختمان چگونه باشد، به نوع شمع و شرایط پروژه بستگی دارد. برای مثال، شمع بتنی می تواند در محل پروژه اجرا شود یا به صورت پیش ساخته تولید و سپس در زمین کوبیده شود.
در ادامه، ابتدا نحوه اجرای شمع بتنی درجا را توضیح می دهیم. در این روش، گمانه در زمین ایجاد می شود، قفسه آرماتور داخل گمانه قرار می گیرد و سپس بتن ریزی انجام می شود. بعد از آن، روش اجرای شمع بتنی پیش ساخته با شمع کوبی را بررسی می کنیم.
۱- بررسی نقشه و تعیین محل اجرای شمع
پیش از حفاری، محل اجرای شمع ها و مشخصات آن ها باید بر اساس نقشه و مشخصات فنی پروژه تعیین شود. موقعیت شمع، تراز اجرا، قطر و عمق موردنظر از اطلاعاتی هستند که در اجرای آن باید کنترل شوند. تنظیم و استقرار درست دستگاه حفاری نیز اهمیت دارد؛ زیرا تنظیم نامناسب می تواند باعث شود شمع خارج از محل تعیین شده یا با انحراف اجرا شود.
۲- آماده سازی محل و استقرار دستگاه حفاری
محل اجرای شمع باید برای استقرار و کار ایمن تجهیزات آماده باشد. سپس دستگاه حفاری در محل مناسب قرار می گیرد و برای شروع حفاری تنظیم می شود.
اگر دیواره گمانه در هنگام حفاری پایدار نباشد، می توان از کیسینگ یا سیال حفاری برای پایدار نگه داشتن دیواره استفاده کرد. انتخاب روش پایدارسازی به شرایط زمین و روش اجرای شمع بستگی دارد.
۳- حفاری گمانه شمع
در این مرحله، گمانه تا عمق و قطر مشخص شده در طراحی حفاری می شود. در طول حفاری باید موقعیت و راستای گمانه کنترل شود و در صورت نیاز از کیسینگ یا سیال حفاری برای جلوگیری از ریزش دیواره استفاده شود.
بعد از پایان حفاری، کف گمانه باید بررسی و در صورت وجود مواد سست یا رسوبات اضافی تمیز شود. باقی ماندن مواد حفاری در کف گمانه می تواند روی کیفیت اجرای شمع و عملکرد آن اثر بگذارد.
۴- آرماتوربندی شمع بتنی
قفسه آرماتور شمع بتنی قبل از قرار گرفتن داخل گمانه ساخته می شود. این قفسه از میلگردهای طولی و آرماتورهای عرضی تشکیل می شود و ابعاد و آرایش آن باید مطابق نقشه و مشخصات فنی پروژه باشد.
قفسه باید به اندازه کافی محکم باشد تا هنگام بلندکردن و قرار دادن داخل گمانه تغییر شکل زیادی ندهد. همچنین محل وصله ها و تعداد و فاصله در آرماتوربندی شمع بتنی باید طبق جزئیات طراحی اجرا شود.
۵- قرار دادن قفسه آرماتور داخل گمانه
در آمارتوربندی شمع بتنی بعد از آماده شدن قفسه، آن را با تجهیزات مناسب داخل گمانه قرار می دهند. قفسه باید در موقعیت درست قرار بگیرد و در زمان بتن ریزی جابه جا نشود. برای حفظ فاصله مناسب قفسه از دیواره گمانه نیز از فاصله گذار یا قطعات نگهدارنده استفاده می شود. این کار به تأمین کاور مناسب بتن روی آرماتورها کمک می کند.
۶- بتن ریزی شمع
پس از قرار گرفتن قفسه آرماتور، بتن ریزی انجام می شود. روش بتن ریزی به وضعیت گمانه بستگی دارد. در گمانه خشک، بتن ریزی می تواند با روش مناسب و مطابق مشخصات پروژه انجام شود. در گمانه ای که آب یا سیال حفاری وجود دارد، از روش هایی مانند لوله ترمی برای رساندن بتن به پایین گمانه استفاده می شود.
در روش ترمی، بتن از پایین گمانه وارد می شود و با بالا آمدن بتن، سیال موجود در گمانه به سمت بالا رانده می شود. هنگام بتن ریزی باید انتهای لوله ترمی درون بتن باقی بماند تا از ورود سیال حفاری و مواد نامطلوب به بتن جلوگیری شود.
۷- اجرای سر شمع و آماده سازی برای اتصال به فونداسیون
در نحوه اجرای شمع در ساختمان، بعد از بتن ریزی باید قسمت بالای شمع برای اتصال به فونداسیون آماده شود. در آرماتوربندی شمع بتنی، محل و ارتفاع آرماتورها طبق نقشه مشخص می‌شود و این آرماتورها باید در قسمت سر شمع به شکل مناسب باقی بمانند.
اگر در قسمت بالای شمع بتن اضافی یا بتن نامناسب وجود داشته باشد، طبق مشخصات پروژه برداشته می شود تا سر شمع به تراز موردنظر برسد. آرماتورهای باقی‌مانده نیز برای ایجاد اتصال شمع به فونداسیون در مرحله بعد استفاده میشوند.
۸- نحوه اتصال شمع به فونداسیون
شمع ها در یک سیستم پی عمیق می توانند به کلاهک شمع یا بخش بالایی فونداسیون متصل شوند. نحوه اتصال شمع به فونداسیون به طراحی سازه و جزئیات اجرایی پروژه بستگی دارد و از یک روش ثابت را برای همه پروژه ها استفاده نمی شود.
در آرماتوربندی شمع بتنی، قفسه آرماتور طبق نقشه ساخته و داخل شمع قرار داده می شود. بخشی از آرماتورها برای اتصال شمع به کلاهک یا فونداسیون در نظر گرفته می شوند. نحوه مهار آرماتورها و طول لازم برای اتصال باید طبق نقشه سازه اجرا شود.
اجرای شمع در ساختمان با خونه‌سازها
تیم مجرب خونه سازها، برای اجرای شمع در ساختمان و انتخاب نحوه اجرا، ابتدا شرایط زمین، نوع سازه و مشخصات پروژه باید بررسی میکند. متخصصان این تیم می‌توانند شرایط برای اجرای شمع پروژه شما را بررسی و درباره روش اجرا و برآورد هزینه راهنمایی‌تان کنند.
برای بررسی پروژه و دریافت اطلاعات بیشتر از تهران و حومه با خونه‌سازها تماس بگیرید:
مشاوره رایگان اجرای شمع درساختمان
نحوه اجرای شمع کوبی بتنی چگونه است؟
شمع کوبی بتنی با اجرای شمع بتنی درجا در ساختمان تفاوت دارد. برای اجرای شمع بتنی درجا، ابتدا گمانه در زمین ایجاد می شود و سپس آرماتور و بتن داخل آن قرار می گیرند. اما در شمع کوبی، شمع از قبل ساخته شده و بعد با استفاده از دستگاه شمع کوب داخل زمین فرو می رود. شمع بتنی پیش ساخته و پیش تنیده از انواع شمع هایی هستند که به روش کوبشی اجرا می شوند.
۱- آماده سازی محل و مشخص کردن محل شمع
قبل از شروع کار، محل دقیق هر شمع طبق نقشه پروژه مشخص می شود. تجهیزات شمع کوبی نیز باید متناسب با نوع و اندازه شمع انتخاب و در محل مناسب مستقر شوند. پیش از شروع عملیات، خود شمع ها از نظر نوع، ابعاد، طول، مقاومت و سلامت ظاهری بررسی می شوند و دستگاه شمع کوب نیز باید از نظر نوع چکش، سیستم هدایت شمع و تجهیزات محافظ سر شمع با مشخصات پروژه مطابقت داشته باشد.
۲- قرار دادن شمع در دستگاه شمع کوب
شمع با کمک جرثقیل بلند می شود و در قسمت هدایت کننده دستگاه شمع کوب قرار می گیرد. این بخش، شمع را در محل مشخص نگه می دارد و کمک می کند چکش در راستای شمع ضربه وارد کند. پیش از شروع کوبش، شمع باید در موقعیت و راستای موردنظر قرار گرفته باشد تا ضربه ها تا حد امکان هم راستا با محور شمع وارد شوند.
۳- قرار دادن کلاهک و بالشتک روی سر شمع
قبل از شروع کوبش، تجهیزات محافظ روی سر شمع قرار می گیرند. بالشتک شمع بین چکش و سر شمع قرار می گیرد تا شدت تنش ایجادشده در شمع هنگام ضربه کاهش پیدا کند. برای شمع بتنی، نوع و ضخامت بالشتک باید با مشخصات پروژه و نوع شمع هماهنگ باشد. کلاهک نیز باید به درستی روی سر شمع قرار بگیرد تا نیروی چکش به صورت مناسب به شمع منتقل شود.
۴- کوبیدن شمع در زمین
پس از قرار گرفتن شمع، چکش دستگاه به سر شمع ضربه وارد می کند. انرژی این ضربه از طریق شمع به خاک منتقل می شود و در اثر آن، شمع به داخل زمین نفوذ می کند. تعداد ضربه ها و میزان نفوذ شمع در زمان اجرا ثبت می شود تا رفتار شمع در برابر مقاومت خاک مشخص باشد.
کوبش تا زمانی ادامه پیدا می کند که معیارهای تعیین شده برای نصب شمع به دست آید. این معیارها می توانند شامل رسیدن به عمق یا تراز مشخص، رسیدن به مقاومت یا ظرفیت موردنیاز و رعایت حد مجاز ضربه برای جلوگیری از آسیب به شمع باشند. بنابراین پایان کوبش فقط بر اساس رسیدن شمع به یک عدد عمق ثابت تعیین نمی شود و باید معیارهای پروژه در نظر گرفته شود.
در نحوه اجرای شمع بتنی در ساختمان، راستای شمع و وضعیت سر آن باید در طول عملیات کوبش کنترل شود. چرا که واردشدن ضربه خارج از محور شمع یا استفاده از تجهیزات نامناسب می‌تواند تنش زیادی در شمع ایجاد کند و احتمال آسیب‌دیدن آن را افزایش دهد.
نکات اجرای شمع بتنی در ساختمان
رعایت نکات مهم در نحوه اجرای شمع بتنی در ساختمان، کار را ساده تر میکند. مثلا نحوه قرارگیری شمع، روش کوبش، محافظت از سر شمع و آماده سازی آن برای اتصال به پی باید مطابق نقشه و مشخصات فنی پروژه انجام شود. مهمترین نکات عبارتند از:
- روش های کمکی برای کوبش: روش اصلی، واردکردن ضربه با چکش شمع کوب است. در بعضی خاک ها ممکن است از پیش حفاری یا جت آب نیز استفاده شود. انتخاب این روش ها به شرایط خاک و مشخصات پروژه بستگی دارد.
- کنترل راستای شمع: شمع باید هنگام کوبش در محل و راستای درست قرار داشته باشد. دستگاه شمع کوب نیز باید طوری تنظیم شود که ضربه ها در امتداد محور شمع وارد شوند.
- محافظت از سر شمع: کلاهک و بالشتک مناسب روی سر شمع قرار می گیرد تا تنش ناشی از ضربه کنترل شود و احتمال آسیب به شمع کاهش پیدا کند.
- تعیین پایان کوبش: پایان کوبش فقط بر اساس عمق شمع تعیین نمی شود. عمق موردنظر، مقاومت لازم و معیارهای مشخص شده در پروژه باید هم زمان بررسی شوند.
- آماده سازی سر شمع: بعد از کوبش، سر شمع باید به تراز تعیین شده برسد تا امکان اتصال آن به کلاهک شمع یا بخش بالایی پی فراهم شود.
- اتصال شمع به پی: روش اتصال به طراحی پروژه بستگی دارد. در شمع های بتنی ممکن است از آرماتورهای اتصال یا روش های اجرایی دیگر استفاده شود. جزئیات این اتصال باید طبق نقشه سازه اجرا شود.
تفاوت شمع بتنی درجا و شمع کوبی بتنی چیست؟
تفاوت اصلی این دو روش به زمان و شیوه ساخت شمع و نحوه قرارگیری آن در زمین مربوط می شود. در جدول زیر به صورت کلیدی، تفاوت نحوه اجرای شمع بتنی درجا و شمع کوبی بتنی را مقایسه کرده ایم:
| معیار مقایسه | شمع بتنی درجا | شمع کوبی بتنی |
| ساخت شمع | در محل پروژه | پیش از اجرا (شمع پیش ساخته) |
| ایجاد گمانه | دارد | ندارد |
| آرماتوربندی در محل | دارد | ندارد |
| بتن ریزی در محل | دارد | ندارد |
| روش قرارگیری در زمین | حفاری و بتن ریزی | کوبش با چکش |
| تجهیزات اصلی | دستگاه حفاری و تجهیزات بتن ریزی | دستگاه شمع کوب و چکش |
| شرایط اجرا | وابسته به پایداری گمانه و شرایط حفاری | وابسته به شرایط خاک و امکان کوبش |
در شمع بتنی درجا، گمانه در محل پروژه حفاری می شود و آرماتور و بتن در همان محل اجرا می شوند. در شمع کوبی بتنی، شمع از قبل ساخته شده (شمع پیش ساخته) و بعد با استفاده از دستگاه شمع کوب داخل زمین قرار می گیرد.
در شمع بتنی درجا، مراحل اصلی شامل حفاری، آماده سازی گمانه، نصب قفسه آرماتور و بتن ریزی است. در شمع کوبی بتنی، چنین گمانه ای برای ساخت شمع ایجاد نمی شود و شمع با نیروی چکش در زمین نفوذ می کند.
بنابراین نمیتوانیم همیشه یکی از این دو روش را برای همه پروژه ها مناسب در نظر بگیریم. انتخاب روش به شرایط زمین، نوع شمع، تجهیزات موجود، مشخصات سازه و محدودیت های محل پروژه شما بستگی دارد.
عوامل تاثیرگذار بر نحوه اجرای شمع در ساختمان
روش اجرای شمع برای همه پروژه ها یکسان نیست. شرایط خاک، مشخصات شمع، وضعیت آب زیرزمینی، شرایط محل و طراحی سازه از عواملی هستند که می توانند روی نحوه اجرای شمع در ساختمان و تجهیزات موردنیاز اثر بگذارند.
- نوع و شرایط خاک : نوع خاک و مقاومت آن از عوامل اصلی در انتخاب و اجرای شمع است. میزان مقاومت خاک، وجود لایه های نرم یا متراکم و وجود لایه های سخت یا سنگی می تواند روی عمق شمع، میزان مقاومت در زمان کوبش و روش اجرای آن اثر بگذارد. در شمع های کوبشی، مقاومت خاک مستقیماً روی میزان نفوذ شمع و انتخاب معیارهای کوبش اثر دارد. در بعضی خاک ها، کوبیدن شمع می تواند باعث جابه جایی خاک اطراف شود. این جابه جایی در شرایط خاص ممکن است باعث بالا آمدن خاک یا حرکت شمع های مجاور شود؛ بنابراین وضعیت خاک و فاصله شمع ها باید هنگام برنامه ریزی اجرای شمع در نظر گرفته شود.
- نوع، طول و ابعاد شمع: نوع شمع، طول و ابعاد آن روی روش اجرا و تجهیزات موردنیاز اثر دارد. برای مثال، شمع های بتنی پیش ساخته و پیش تنیده در ابعاد و مقاطع مختلف تولید می شوند و ظرفیت و محدودیت های اجرایی آن ها به مشخصات خود شمع و شرایط پروژه بستگی دارد.
- سطح آب زیرزمینی: وجود آب زیرزمینی بیشتر در شمع های حفاری شده و بتن ریزی درجا اهمیت دارد. اگر آب یا سیال حفاری در گمانه وجود داشته باشد، روش اجرای گمانه و بتن ریزی باید طوری انتخاب شود که پایداری گمانه حفظ شود و بتن به درستی در گمانه قرار بگیرد. در چنین شرایطی ممکن است استفاده از کیسینگ، سیال حفاری و بتن ریزی با لوله ترمی لازم باشد.
- شرایط محل پروژه و ساختمان های اطراف: فضای موجود برای استقرار دستگاه، امکان ورود و حرکت ماشین آلات و نزدیکی ساختمان های اطراف نیز باید در انتخاب روش اجرا بررسی شود. شمع کوبی می تواند باعث ایجاد جابه جایی خاک و حرکت سازه های مجاور شود؛ به همین دلیل در پروژه های نزدیک ساختمان های موجود، شرایط اطراف باید پیش از شروع کار بررسی و در صورت نیاز روش اجرا یا تجهیزات اصلاح شود.
- مشخصات ساختمان و طراحی پی: تعداد شمع ها، محل قرارگیری آن ها، طول و ابعاد شمع، ظرفیت موردنیاز و نحوه اتصال شمع به بخش بالایی پی باید بر اساس طراحی پروژه تعیین شود. به همین دلیل اجرای شمع بر اساس یک الگوی ثابت انجام نمی شود و جزئیات نهایی نحوه اجرا کردن شمع در ساختمان باید از نقشه ها و مشخصات فنی پروژه گرفته شود.
سوالات متداول درباره نحوه اجرای شمع در ساختمان
اینجا به سوالات متداولی که معمولا موقع مشاوره درباره نحوه اجرای شمع در ساختمان پرسیده میشوند، پاسخ داده ایم. علاوه براین خودتان هم میتوانید برای مشاوره تلفنی رایگان با تیم خونه سازها تماس بگیرید.
۱- آیا شمع کوبی باعث لرزش یا جابجایی خاک می شود؟
کوبیدن شمع می تواند باعث ایجاد تنش، لرزش و جابه جایی خاک اطراف شود. شدت این اثر به شرایط خاک، نوع شمع، روش کوبش و فاصله از سازه های اطراف بستگی دارد. در بعضی پروژه ها همین اثرات باعث می شود از روش هایی مانند پیش حفاری یا روش اجرایی متفاوت استفاده شود.
۲- علت استفاده از بالشتک موقع کوبش شمع بتنی چیست؟
بالشتک بین چکش و سر شمع قرار می گیرد تا بخشی از تنش حاصل از ضربه را کنترل کند و از واردشدن تنش بیش از حد به شمع جلوگیری شود. نوع و ضخامت بالشتک باید با مشخصات شمع و سیستم کوبش هماهنگ باشد.
۳- آیا شمع بتنی پیش ساخته را می توان بعد از ساخت، بلند و جابجا کرد؟
بله، اما جابه جایی شمع باید طبق روش های تعیین شده برای حمل و بلندکردن آن انجام شود. شمع های بتنی پیش ساخته و پیش تنیده قبل از رسیدن بتن به مقاومت لازم نباید جابه جا شوند و هنگام حمل نیز باید به گونه ای نگهداری شوند که دچار ترک یا آسیب نشوند.
۴- آیا شمع بتنی بعد از کوبش مستقیما به فونداسیون متصل می شود؟
اتصال به جزئیات طراحی بستگی دارد. شمع می تواند به کلاهک شمع یا بخش بالایی پی متصل شود و برای شمع های بتنی روش هایی مانند استفاده از میلگردهای اتصال، حفره و گروت یا قرار دادن شمع در فضای مشخص داخل کلاهک وجود دارد. بنابراین جزئیات اتصال باید از نقشه سازه و مشخصات پروژه گرفته شود.
۵- آیا شمع های فولادی هم به روش شمع کوبی اجرا می شوند؟
شمع کوبی فقط محدود به شمع بتنی نیست و شمع های فولادی و بعضی انواع دیگر شمع نیز به روش کوبشی اجرا می شوند. شمع های بتنی پیش تنیده، شمع های فولادی H و شمع های فولادی لوله ای هم از انواع رایج شمع های کوبشی هستند.
منبع:
برای مطالعه سریع هر بخش، روی عنوان آن کلیک کنید.
