اطلاعاتی در ضمینه ساختمان

تعريف ساختمان :
ساختمان : عبارت است از بنائي كه بوسيله ديوار از ديگر بناهاي همجوار خود ، يك بناي مستقل و مجزا و استواري را تشكيل مي دهد و شامل يك يا چند اطاق و يا هر نوع فضاي مسقف ديگر مي باشد كه بمنظور سكونت ، كسب و يا استفاده توأم و يا ديگر مقاصد ساخته شده باشد . منظور از مستقل بودن داشتن درب ورودي و خروجي مستقل به گذرگاه عمومي و منظور از جدا بودن و داشتن ديوارهاي خارجي مشترك يا مستقل است.
هزينه ساختمان : عبارت است از مجموع عمليات اساسي تكميل بنا تا هنگامي كه ساختمان آماده اشتغال و سكونت مي گردد اين ارقام شامل هزينه نقشه ، تهيه پروانه ساختمان ، و مصالح ساختمان ، وسائل و ابزار كار و كارگر ، حق الزحمه معمار ، هزينه تأسيسات حرارت مركزي ، روشنائي ، آب و فاضلاب مي گردد .
انواع ساختمان :
الف ـ واحد مسكوني : عبارت است از يك ساختمان و يا قسمت مستقلي از يك ساختمان كه در آن يك يا چند خانوار سكونت دارند .
ب ـ واحد مسكوني و بازرگاني : ساختمانهائي كه قسمتي از ساختمان به كارهاي بازرگاني اختصاص يافته و قسمت ديگري از بنا جهت سكونت استفاده مي گردد .
پ ـ واحد بازرگاني : ساختمانهائي هستند كه مورد استفاده موسسات تجاري قرار دارند ، مانند : تجارتخانه ، بيمه و غيره .
ت ـ واحد صنعتي : ساختمان يا قسمتي از ساختمان مي باشد كه براي انجام فعاليتهاي صنعتي اختصاص يافته  است .
ث ـ واحد آموزشي و بهداشتي : ساختمانهائي كه جهت انجام فعاليتهاي آموزشي و بهداشتي به منظور ارائه يك يا چند خدمت براي عموم بكار گرفته مي شود مانند :  ساختمان دانشگاهها ، مدارس و بيمارستانها
مصالح عمده ساختمان : منظور نوع مصالح عمده است كه در ساختن ديوارها ، سقف و پي ساختمان واحد ساختماني   بكار رفته است مصالحي كه در رو كار ساختمان به كار رفته جزء مصالح عمده به حساب مي آيد .

ساختمانهاي اسكلت فلزي:
احداث ساختمان بمنظور رفع احتیاج انسانها صورت گرفته و مهندسین ، معماران مسئولیت تهیه اشکال و اجراء مناسب بنا را برعهده دارند ، محور اصلی مسئولیت عبارت است از الف ) ایمنی ب ) زیبائی ج) اقتصاد.
با توجه به اینکه ساختمان های احداثی در کشور ما اکثرا” بصورت فلزی یا بتنی بوده و ساختمانهای بنایی غیر مسلح با محدودیت خاص طبق آئین نامه ۲۸۰۰ زلزله ایران ساخته میشود . آشنایی با مزایا و معایب ساختمانها می تواند درتصمیم گیری مالکین ، مهندسین نقش اساسی داشته باشد .
كه در اين تحقيق ما به بررسي مزايا و معايب ساختمانهاي اسكلت فلزي مي پردازيم:

مزایا و معایب ساختمانهای فلزی

مزایا ی ساختمان فلزی :
۱- مقاومت زیاد :
مقاومت قطعات فلزی زیاد بوده و نسبت مقاومت به وزن از مصالح بتن بزرگتر است ، به این علت در دهانه های بزرگ سوله ها و ساختمان های مرتفع ، ساختمانهائی که برزمینهای سست قرارمیگیرند ، حائز اهمیت فراوان میباشد .
۲- خواص یکنواخت :
فلز در کارخانجات بزرگ تحت نظارت دقیق تهیه میشود ، یکنواخت بودن خواص آن میتوان اطمینان کرد و خواص ان بر خلاف بتن با عوامل خارجی تحت تاثیر قرار نمی گیرد ، اطمینان در یکنواختی خواص مصالح در انتخاب ضریب اطمینان کوچک مؤثر است که خود صرفه جو یی در مصرف مصالح را باعث میشود .

۳- دوام :
دوام فولاد بسیار خوب است ، ساختمانهای فلزی که در نگهداری آنها دقت گردد . برای مدت طولانی قابل بهره برداری خواهند بود .

۴- خواص ارتجاعی :
خواص مفروض ارتجاعی فولاد با تقریبی بسیار خوبی مصداق عملی دارد . فولاد تا تنشهای بزرگی از قانون هوک بخوبی پیروی مینماید . مثلآ ممان اینرسی یک مقطع فولادی را میتوان با اطمینان در محاسبه وارد نمود . حال اینکه در مورد مقطع بتنی ارقام مربوطه چندان معین و قابل اطمینان نمی باشد .
۵- شکل پذیری :
از خاصیت مثبت مصالح فلزی شکل پذیری ان است که قادرند تمرکز تنش را که در واقع علت شروع خرابی است ونیروی دینامیکی و ضربه ای را تحمل نماید ،در حالیکه مصالح بتن ترد و شکننده در مقابل این نیروها فوق العاده ضعیف اند. یکی از عواملی که در هنگام خرابی ،عضو خود خبر داده و ازخرابی ناگهانی وخطرات ان جلوگیری میکند.
۶- پیوستگی مصالح :
قطعات فلزی با توجه به مواد متشکه آن پیوسته و همگن می باشد و ولی در قطعات بتنی صدمات وارده در هر زلزله به پوشش بتنی روی سلاح میلگرد وارد میگردد ، ترکهائی که در پوشش بتن پدید می آید ، قابل کنترل نبوده و احتمالا” ساختمان در پس لرزه یا زلزله بعدی ضعف بیشتر داشته و تخریب شود .

۷- مقاومت متعادل مصالح :
مصالح فلزی در کشش و فشار یکسان ودر برش نیز خوب و نزدیک به کشش وفشار است .در تغییر وضع بارها، نیروی وارده فشاری ، کششی قابل تعویض بوده و همچنین مقاطعی که در بار گذاری عادی تنش برشی در انها کوچک است ، در بارهای پیش بینی شده ،تحت اثر پیچش و در نتیجه برش ناشی از ان قرار میگیرند . در ساختمانهای بتنی مسلح مقاومت بتن در فشار خوب ، ولی در کشش و یا برش کم است. پس در صورتی که مناطقی احتمالآتحت نیروی کششی قرار گرفته و مسلح نشده باشد تولید ترک و خرابی مینماید.
۸- انفجار :
در ساختمانهای بارهای وارده توسط اسکلت ساختمان تحمل شده ، از قطعات پرکننده مانند تیغه ها و دیواره ها استفاده نمی شود . نیروی تخریبی انفجار سطوح حائل را از اسکلت جدا می کند و انرژی مخرب آشکار میشود ، ولی ساختمان کلا” ویران نخواهد گردید . در ساختمانهایی بتن مسلح خرابی دیوارها باعث ویرانی ساختمان خواهد شد .

۹- تقویت پذیری و امکان مقاوم سازی :
اعضاء ضعیف ساختمان فلزی را در اثر محاسبات اشتباه ، تغییر مقررات و ضوابط ، اجراء و …. میتوان با جوش یا پرچ یا پیچ کردن قطعات جدید ، تقویت نمود و یا قسمت یا دهانه هائی اضافه کرد .

۱۰- شرائط آسان ساخت و نصب :
تهیه قطعات فلزی در کارخانجات و نصب    آن در موقعیت ، شرایط جوی متفاوت با تهمیدات لازم قابل اجراء است .

۱۱- سرعت نصب :
سرعت نصب قطعات فلزی نسبت به اجراء قطعات بتنی مدت زمان کمتری می طلبد .

۱۲- پرت مصالح :
با توجه به تهیه قطعات از کارخانجات ، پرت مصالح نسبت به تهیه و بکارگیری بتن کمتر است .

۱۳- وزن کم :
‌میانگین وزن ساختمان فولادی را می توان بین ۲۴۵ تا ۳۹۰ کیلوگرم بر مترمربع و یا بین ۸۰ تا ۱۲۸ کیلوگرم بر مترمکعب تخکین زد ، درحالی که در ساختمانهای بتن مسلح این ارقام به ترتیب بین ۴۸۰ تا ۷۸۰ کیلوگرم برمترمربع یا ۱۶۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم برمترمکعب می باشد .

۱۴- اشغال فضا :‌
در دو ساختمان مساوی از نظر ارتفاع و ابعاد ، ستون و تیرهای ساختمانهای فلزی از نظر ابعاد کوچکتر از ساختمانهای بتنی میباشد ، سطح اشغال یا فضا مرده در ساختمانهای بتنی بیشتر ایجاد میشود .

۱۵- ضریب نیروی لرزه ای :
حرکت زمین در اثر زلزله موجب اعمال نیروهای درونی در اجزاء ساختمان میشود ، بعبارت دیگر ساختمان برروی زمینی که بصورت تصادفی و غیر همگن در حال ارتعاش است ، بایستی ایستایی داشته و ارتعاش زمین را تحمل کند . در قابهای بتن مسلح که وزن بیشتر دارد ، ضریب نیروی لرزه ای بیشتر از قابهای فلزی است .
تجربه نشان میدهد که خسارت وارده برساختمانهای کوتاه و صلب که در زمینهای محکم ساخته شده اند ، زیاد است . درحالیکه در ساختمانهای بلند و انعطاف پذیر ، آنهائی که در زمینهائی نرم ساخته شده اند ، صدمات بیشتری از زلزله دیده اند . بعبارت دیگر در زمینهای نرم که پریود ارتعاش زمین نسبتا” بزرگ است ، ساختمان های کوتاه نتایج بهتری داده اند و برعکس در زمینهای سفت با پریود کوچک ، ساختمان بلند احتمال خرابی کمتر دارند . عکس العمل ساختمانها در مقابل حرکت زلزله بستگی به مشخصات خود ساختمان از نظر صلبیت و یا انعطاف پذیری آن دارد و مهمترین مشخصه ساختمان در رفتار آن در مقابل زلزله ، پریود طبیعی ارتعاش ساختمان است .

معایب ساختمانهای فلزی :

۱- ضعف در دمای زیاد :
مقاومت ساختمان فلزی با افزایش دما نقصان می یابد . اگر دکای اسکلت فلزی از ۵۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد برسد ، تعادل ساختمان به خطر می افتد .

۲- خوردگی و فساد فلز در مقابل عوامل خارجی :
قطعات مصرفی در ساختمان فلزی در مقابل عوامل جوی خورده شده و از ابعاد آن کاسته میشود و مخارج نگهداری و محافظت زیاد است .

۳- تمایل قطعات فشاری به کمانش :

با توجه به اینکه قطعات فلزی زیاد و ابعاد مصرفی معمولا” کوچک است ، تمایل به کمانش در این قطعات یک نقطه ضعف بحساب می رسد .

۴- جوش نامناسب :

در ساختمانهای فلری اتصال قطعات به همدیگر با جوش ، پرچ ، پیچ صورت میگیرد . استفاده از پیچ و مهره وتهیه ، ساخت قطعات در کارخانجات اقتصادی ترین ، فنی ترین کار می باشد که در کشور ما برای ساختمانهای متداول چنین امکاناتی مهیا نیست . اتصال با جوش بعلت عدم مهارت جوشکاران ، استفاده از ماشین آلات قدیمی ، عدم کنترل دقیق توسط مهندسین ناظر ، گران بودن هزینه آزمایش جوش و …… برزگترین ضعف میباشد . تجربه ثابت کرده است که سوله های ساخته شده در کارخانجات درصورت رعایت مشخصات فنی و استاندارد ، این عیب را نداشته و دارای مقاومت سازه ایی بهتر در برابر بارهای وارده و نیروی زلزله است .
شبكه وسيع سازه اي از فضاهاي ازاد بدون ستون تامين گرديد سازه نمايان و اشكار اين ساختمان كاملا” با نظريات كارفرما براي يك حضور بصري قوي ، گرايش به فن اوري جديد را مورد تاكيد قرار مي دهد ۰ طراح با ايجاد سازه اي كه با تاكيد بسيار بيان كننده عملكرد سازه اي طرح در بخش خارجي ساختمان مي باشد، در تضاد با فضاي خشك و بي روح اطراف ، وجود چنين مركز تحقيقاتي را در اطراف پرينستون به خوبي مشخص مي كند ، بدين ترتيب به نياز كارفرما پاسخ داده است۰ ( بروكز و گرچ،۱۹۹۰) ( تصاوير ۲-۳تا۵-۳) ۰ ايده اي اصلي طرح استفاده از يك ستون فقرات مركزي به عرض ۵/۲۹ فوت (۹متر) و ايجاد مجموعه اي از سازه هاي ۰۰۰   شكل با نماي شيشه اي مي باشد۰
سيستم هاي تاسيساتي ساختمان به طور مستقيم مركزي ساختمان و قابهاي معلقي كه از سازه اصلي ساختمان اويزان هستند، قرار گرفته اند۰
دو طرف اين ستون فقرات ارتباط مركزي ساختمان را تامين مي كند دو فضاي بزرگ يك طبقه به ابعاد ۷۴*۲۳۶ فوت (۵/۲۲*۷۲متر) قرار گرفته اند كه براي انجام تحقيقات مورد نظر به كار مي روند براي ايجاد انعطاف پذيري لازم در بخشهاي  تحقيقاتي از يك سازه كابلي خاص ( با اعضاي كششي فولادي باريك ويژه ) با زيبايي هاي بصري كه دهانه هاي سقف را مي پوشاند و فضاهاي وسيع و عريضي را در بين ستونها فراهم مي كند ، استفاده شده است در سازه اصلي يك قاب فولادي مستطيل شكل به عرض ۶/۲۴ فوت ( ۵/۷متر ) كه به عنوان پايه اي براي تير ۰۰۰ شكل لوله اي بلند به طول ۴۹ فوت (۱۵متر) عمل مي كند، استفاده شدده است ۰ اين سيستم تكيه گاه عمودي اصلي براي كل ساختمان مي باشد۰
اصلي سطح پل يك تير فولادي جعبه اي با مقطع شش ضلعي است كه به كابل هاي مهاري متصل شده است۰ سطح پل كه داراي سه خط ماشين رو در هر طرف مي باشد در طرفين اين تير اصلي مي باشد به صورت طره اي اجرا شده است( فرامپتون و ديگران ،۱۹۹۳)
در حقيقت مجموعه طراحي شده به وسيله بهنيش براي المپيك شامل استاديوم ، يك سالن ورزشي ( با ظرفيت ۱۴۰۰ نفر براي ژيمناستيك ، هندبال ، بسكتبال و ديگر فعاليتهاي داخلي سالن) و يك سالن شنا ( با ظرفيت ۸۰۰۰نفر براي شنا و شيرجه ) است ۰ تمامي اين فعاليتها در زيرزمين قرار داده شده است۰ فعاليتهاي خدماتي و پشتيباني در زير زمين و در زير جايگاهها قرار گرفته اند۰ سقف هاي كابلي يك بخش مركزي براي مسابقات و يك فضاي وسيع براي سايبان در محوطه را فراهم مي سازد ۰ با مساحت ۸۰۰ ۸۰۰فوت مربع ( ۷۴۰۰۰متر مربع ) ، يكي از بزرگترين سازه هاي كشتي در جهان در زمان ساخت خود به شمار مي ايد ۰ طراحي و اجراي اين سقف ، پيشرفت مهم و قابل توجهي در توسعه و گسترش سازه هاي كششي كه براي اولين بار در كتاب فراي اوتو مطرح گرديده بود ، محسوب مي شد(اوتو ، ۱۹۵۴)۰
اين ساختمان داراي سازه اي با كابل پيش تنيده است كه خصوصيات كابلهاي مضاعف براي مقاومت در برابر نيروي باد را نيز دارد و متشكل از كابلهاي فولادي با سه قطر مختلف مي باشد ۰ شبكه عريض بام ، تركيبي از كابلهايي با قطر يك اينچ ( ۲۵ميليمتر ) است كه به صورت جفت هاي ۲ اينچي (۵۰ ميليمتر ) با فاصله ۳۰ اينچ ( ۷۶ سانتيمتر) از يكديگر در هر جهت بايك اتصال گيره ا ي در نقاط تقاطع به يكديگر مهار شده اند۰
اين اتصال براي نصب پانل هاي اكريليك نيز استفاده شده است، كه در مجموع ۱۳۷عدد از انها مورد نياز بوده است۰ قطر كابلهاي مورب كناري برابر ۱/۳ اينچ ( ۸۰ ميليمتر ) مي باشد، قطر بزرگترين كابلها ۷/۴ اينچ ۱۲۰ ميليمتراست و به عنوان طنابها ( براي اتصال كابل كناري به پي ) ، مهارها ( اتصال خط الراسها  به بالاي دكل ها) و كابل زنجير واره اصلي با طول۱۴۴۰فوت (۴۳۹ متر)كه لبه جلويي را نگاه مي دارد به كار رفته است۰ كابل اصلي براي تحمل بار كششي بيشتر از ۵۰۰۰ تن ( ۴۵۳۰ تن متريك) طراحي شده است و متشكل از يك دسته ۱۰تايي از كابلهاي بزرگ مي باشد ۰
تكيه گاه اصلي عمودي به وسيله ۱۲ستون با لوله فولادي به ارتفاع متغير از ۱۶۵ تا ۲۶۲فوت (۵۰تا۸۰متر) و با قطري بيش از ۵/۱۱(۵/۳متر) باضخامت ديوار بيش از ۳ اينچ (۷۵ ميليمتر) تامين گرديده است ۰ اين ستون هاي عظيم در پشت جايگاه تماشاچيان به منظور ايجاد ديد مناسب قرار گرفته اند۰ كابل هاي مهار به صورت قطري از بالاي هر ستون به خط الراسهاي شبكه كابلب كشيده شده اند۰ شبكه كابلي از اين خط الراسها براي جايگاه از طريق مجموعه كابل زنجيرواره كه به جهت مخالف استاديوم در هر انتها متصل شده اند، كشيده شده اند ۰ در نتيجه سايباني روي جايگاه ايجاد مي شود كه به نظر مي رسد بدون هيچ گونه تكيه گاه نماياني شناور مي باشد۰ سخت در جهت مخالف بر روي جايگاه قرار دارد كه فاصله انها در پشت جايگاه كمتر مي شود ، در نتيجه رانش قابل ملاحظه كابل اصلي را در جلو متعادل مي كند ۰ دو مسئله مهم در حين اجراي ساختمان به وجود امد كه قبلا” در طراحي ديده نشده بود ۰ طرح پيشنهادي اوليه يك پوشش پلي وينيل كلرايد بود كه سقف معلق پلي استر در زير شبكه كابل را مي پوشاند ( مشابه غرفه المان در نمايشگاه بين المللي مونترال )۰ گر چه به منظور تامين نور مورد نياز و رضايت بخش براي تلويزيون هاي رنگي ، پانل هاي توپر اكريليك در قابهايي كه در بالاي شبكه كابل قرار دارند ، نصب گرديد

انرژي تابشي
همه ما احساس مطبوع  گرما ي خورشيد درليك روز سرد  زمستاني را تجربه  كرده ايم .
وقتي كه در معرض نورخورشيد قرار مي گيريم  دماي محيط  تغيير نمي كند  بلكه  اين انرژي تابشي است  كه باعث احساس گرما مي شود .
تقريباً ۶۰% از گرماي حاصله در سيستم گرمايش كمي به صورت تابشي  است كه به طور مستقيم  و به سرعت احساس مي شود .
انتخاب صحصح يك سيستم گرمايشي نقش موثري در تامين آيسايش ساكنين ساختمان دارد .
سيستم گرمايش كف يك سيستم مدرن و امروزي است كه مزاياي غير قابل انكاري نسبت به رادياتور و ساير روش هاي  گرمايش دارد.
( محيط هاي مسكوني )

نحوه كار :
سيستم گرمايش كمي سوپر پايپ در نحوه گرم كردن  ساختمان  ها است . در اين سيستم گردش آب گرم از درون شبكه اي  از لوله هاي سوپر پايپ  كه در زير كف نصب شده اند . حرارت  رابه ارامي توزيع  مي كند .
از انجا  كه شبكه اي  لوله تمام  كف را پوشش مي دهد توزيع حرارت  كاملاً يكنواخت است .
حداكثر دماي كف در اين سيستم ۲۹ درجه سانتيگراد است آب گرم  رورودي با دماي حدود ۵۰ درجه ي سانتيگراد از طريق موتورخانه يا پانل هاي خورشيدي  تامين  و از طريق كلكترهاي ويژه  توزيع  مي شود .
سيستم گرمايش كفي براي كف هاي مختلف با پوشش هاي متفاوت از جمله  سنگ ،سراميك ، پاركت ، و موكت مناسب است .
به غير از محيط هاي مسكوني ،گرمايش كفي از جمله در مكانهاي زير قابل استفاده است .
–    گرمايش دور استخر
–    سالن هاي ورزشي
–    كتابخانه ها
–    بيمارستانها
–    مساجد
–    رستوران ها
–    سالن هاي اجتماعات
–     هتل ها
–    دفاتر اداري
–    فروشگاهها
–    موزه ها
–    زمين  هاي فوتبال
–    گل خانه ها و محيطهاي صنعتي  مانند انبارها سالن هاي توليد

سيستم هاي حرارتي كف
گرمايش كفي يك سيستم  ساده  با پيچيدگي هاي بسياري است بنابراين  از ابتدا بايد طراحي آن بدرستي و با دقت  انجام شود . محاسبات و طراحي يك خورده مهم از سيستم  طراحي كفي است  كه بر مبناي نقشه هاي معماري اماده مي شود .
سيستم گرمايشي كفي با چرخش آب گرم  از ميان شبكه اي  از لوله اي پنج لايه  سوپر پايپ كه در كف نصب مي شود  كاري كند با توجه به اينكه  سيستم گرمايش كفي از  كف توزيع كننده حرارتي و همچنين انبار حرارتي استفاده مي كند  وبه منظور  موثر تر كردن  اين سيستم  بايد انتقال حرارت  به سمت پايين به حداقل برسد .
نگاهي  به برخي از مزاياي سيستم گرمايشي كف :
برخي از مزايا
گرماي يكنواخت به منظور  تامين  بالاترين  شرايط آزمايش و راحتي
طراحي راحت فضا  و معماري داخلي
انعطاف پذيري در چيدمان اثاثيه
سياه نشدن ديوارها و پردها
ايمني بالا به دليل  عدم  وججود لبه هاي تيز و داغ برخلاف رادياتور
كاهش مصرف سوخت از ۳۰% تا ۵۰%
مزاياي جانبي
عدم نياز به تعمير و نگهداري
قابليت  كاربا انرژي خورشيدي
سلامتي و بهداشت  بخاطر حفظ رطوبت و هوا
حفاظت  از محيط زيست  به دليل كاهش و رود آلاينده هاي سوخت به هوا
مزايا ي استفاده  از سيستم  هاي حرارتي كف
•    گرماي مطبوع و يكنواخت
•    معماري راحت تر
•    ديوارهاي تميز
•    فضاهاي مفيد بيشتر
•    ايمني و بهداشت
•    صرفه جويي در مصرف انرژي
احساس مطبوعي راكوسيستم گرمايشي كف فراهم مي كند كه تنها با تجربه قابل  لمس است .
تغييرات  دمادر گرمايش با رادياتور بخاطر توزيع نامناسب حرارت  بسيار زياد است  اما در سيستم گرمايش كفي با موازنه چهار عامل اصلي  راحتي – معني هاي محيط، گرماي تابشي ، جريان هوا و رطوبت نسبي – براي انسان  احساس مطبوعي  فراهم  مي شود .
جانمايي رادياتور ها به صورتي ككه ضمن استفاده از  حداكثر فضا ،به زيبايي طرح لطمه نخورد
از دغدغه  هاي معماران  در طراحي خانمه هاي مدرن است . درسيستم گرمايش كفي مسطح حرارتي زير كف قرار دارد .
بدين ترتيب  ضمن استفاده  اقتصادي  از فضا ، امكان طراحي با جلوه ها و ايده هاي نو فراهم  مي شود.
سياه شدن ديوارها و پرده ها  از اثرات  نامطلوبي است كه همه با آن  آشنا هستند در سيستم گرمايش كفي لزومي به رنگ  كردن يا تميز  كردن ديوار و خود رادياتور نيست پرده ها تميز تر مي مانند و به دليل  حفظ رطوبت  هوا و گرد و غبار  كمتر و ساير  اثاثيه منزل نيز ديرتر كثيف مي شوند نتيجه دردسر كمتر آسايش بيشتر است .
ارزش  فضاي مفيد  در يك خانه امروزي  بيشتر  از هر زمان  ديگري است ودرست  نيست  كه اين فضا با وسايلي مثل رادياتورها اشغال شود  در سيستم گرمايش كفي امكان بهره برداري حداكثر از فضاي موجود فراهم شده  و محدوديت  رايج در تعيين  محل اثاثيه  منزل هم ديگر وجود ندارد .
در سيستم گرمايش كفي هيچ سطح داغ و يا لبه تيزي وجود ندارد  وايمني بيشتري براي كودكان وجود دارد  . كف گرم و خشك مانع رشد ئوو تكثير قارچ ها  و موجودات  ريز ميكروسكوپي كه باعث بروز انواع بيماري هاي پوستي و تنفسي هستند مي شود.
اما رطوبت هوا  به طور  مطلوب  حفظ شده  باعث شادابي  و طراوت پوست  مي شود .
ميزان  ذارات غبار نيز كاهش مي يابد  بنابراين  مشكلات بيماريهاي مانند آسم ، آلرژيك وبيماريهاي مفصلي مانند رماتيسم به حداقل مي رسد .
سيستم گرمايش كفي به جاي گرم كردن هوا ، اجسام و ساكنين  ساختمان را گرم  مي كند .
بدليل  انرژي تابشي ،دماي آب پاينتر ،كاهش اتلاف حرارت و دلايل ديگر مصرف انرژي در سيستم گرمايش كفي بين ۳۰تا۵۰درصد كمتر از ساير روش هاي گرمايش است .
ساختار اين لوله ها در گرمايش كف
ويژگي برجسته  و منحصر به فرد اين لوله ها ، چگونگي تلفيق پنج لايه آن است .
لايه هاي دروني و بيروني اين لوله ها  از پايمري با عمر بسيار طولاني و مقاوم در برابر حرارت است كه باعث مي شوند لوله ها دربرابر خوردگي زنگ زدگي و رسوب مقاوم  باشد .
لايه ي مياني يك لوله آلومينيومي با جوش طولي لولتراسونيك است كه  مقاومت در برابر فشار حرارت و نفوذ اكسيژن را تامين  مي كند .
لايه هاي فلز و پليمر طي يك فرايند دقيق توسط دو لايه  چسب مخصوص مي شوند برايند ويژگي هاي پنج لايه ي لوله ها  همراه با به كارگيري تكنيك هاي خاص ،آن رابه لوله هاب يكپارچه با خصوصيات استثنايي و متمايز تبديل  مي كند.
لوله اي بابالاترين ضريب  كه درعين مقاومت مكانيكي بالا  شكل پذير  و سبك است و به سرعت و سهولت  نصب  مي شود.
ضريب انبساط طولي اين لوله ها  كم و تقريباً معادل لوله هاي فلزي است .
سيستم گرمايش كف  براي محوطه هاي استخر    مزيتها در يك نگاه
•    تامين شرايط بسيار مطبوع
•    تامين گرماي يكنواخت دركل محوطه استخر
•    سرد نبودن كف محوطه استخر
•    مقاوم بودن در برابر خوردگي  وپوسيدگي  به علت  استفاده از لوله هاي سوپر پايپ
•    صرفه جويي در مصرف انرژي از ۳۰% تا ۵۰%
•    هزينه بهره برداري بسيار كم
•    عدم نياز به تعمير و نگهداري
•    ايمني
•    عدم اشغال فضاي مفيد
•    كاملاً بي صدا
سيستم گرمايشي :
با بار حرارتي مورد نياز برابر با ۵ كيلو وات براي هر واحد بيش از صد واحد مسكوني را مي توان  با يك ////۱۱۰ ميلي متري تغذيه كرد.
سيستم گرمايش كفي براي محوطه هاي استخر
انتخاب يك سيستم گرمايش  مناسب براي محوطه ي استخر كار بسيار مشكل است  چرا كه روش هاي متاول و نسبي براي اين منظور  نقاط ضعف زيادي دارند .
محوطه استخر به طور يكنواخت گرم نمي شود .
گرماي حاصله  بيشتر زير سقف جمع مي شود
كف محوطه استخر سرد است
رطوبت بالاي محوطه استخر باعث خوردگي در اجزاي آنها مي شود
مصرف انرژي انها زياد است
برخي از آنها آلودگي صوتي دارند  و برخي فضاي مفيدرااشغال مي كنند دريك كلام شرايط راحتي انسان را فراهم نمي كنند.
نحوه اجرا :
برخلاف روش هاي سنتي ذر گرمايش كفي گرما از كف –يعني جايي كه  به ان نياز است تامين  مي شود .دراين سيستم  گردش آب گرم  ازدرون شبكه اي  از لوله ها  كه درزير كف نصب شده اند  حرارت  رابه طور يكنواخت توزيع مي كند  بدين ترتيب  كف محوطه استخر شرايط بسيار مطلوبي رابراي راه  رفتن با پاي برهنه و يا دراز كشيدن روي آن  فراهم مي اورد  . تقريباً ۶۰% از گرماي خروجي به صورت  تابشي است كه  به طور مستقيم و به سرعت احساس مي شود .
ومصرف انرژي حتي وقتي كه ارتفاع  سقف زياد است  بسيار كم است .
–    كف استخر سريع تر خشك  مي شود كه احتمال ليز خوردن را كم مي كند  ودر ضمن هيچ سطح داغ يا سردي تيزي هم وجود ندارد
–    سيستم  گرمايش كفي همين مزايا رابراي گرمايش در محوطه سونا  ،قسمت رختكن ، و دوش ها نيز به ارمغان مي آورد .
–    به غير از سيستم گرمايش كفي براي محوطه هاي استخر ،امكان خدمات  كلي براي گرمايش محيط هاي مسكوني لوله كشي آب سرد و گرم . لوله كشي سيستم هاي گرمايشي و سرمايشي و همچنين كاربدهاي گوناگون صنعتي ارايه مي كند .

درب ساختمان :

در: به طور كلي از ساختمان  گفته مي شود  كه با بازو و بسته  شدن فضاهاي داخلي و خارجي  رابه هم مربوط مي ناميد .ودر بعضي از مولرد نيز عبور نور و تبادل هوا را ممكن يا نا ممكن مي نمايد. وظيفه اوليه در ايجاد امكان دسترسي است و از جمله مقاومت و پايداري – حفظ حريم خصوصي و ايمني – عايق حرارتي و صوتي – حفظ محيط از باد و باران .
قسمتهاي مختلف در عبارتند از :
لنكه در: قسمتي كه درون چهار چوب قرار مي گيرد .
قاب : همان چهار چوب در .
آستانه : قسمت پتييني قاب در.
كتيبه :  قسمتي از در يا پنجره كه  در قسمت بالايي در مانند شكل مقابل قرار  مي گيرد و ممكن است  بازشو ثابت  باشد .
وادار : تقسيم كننده  لنگه در  به دو يا چند قسمت .
بائو : واردار عمودي طرفين در يا پنجره كه قفل و لولا نيز به آن متصل و يا درون آن قرار مي گيرد را بائو مي گويند.
قيدهاي فوقاني و تحتاني : وادارهاي بالا وپايين .
تنكه : قسمت صفحه مانندي از در كه مابين دو وادار قرار گيرد را تنكه گويند.
پاخور : يال پاييني لنگه در كه معمولاً پهنتر از يالهاي  جانبي بوده و به منظور جلوگيري از صدمه ديدن در از ضربه پيش بيني مي شود .
شيشه خور : قسمتي از يالهاي  دركه شيشه را بر روي آن تكيه  مي دهند .
دماغه : قسمتي از لنگه در كه روي نماي قاب قرار مي گيرد .
زهوار : قسمتي از در كه  به منظور زينت يا درز گيري  و يا سهولت نصب شيشه بر روي در يا پنجره نصب مي گردد.
يراق : قسمتي از لوازم در است كه  به منظور باز وبسته شدن و قفل كردن در مانند لولا ،دستگيره ،….. به كار مي رود؟
انواع در :
برحسب شرايط زير داراي انواع مختلفي هستند.
محل قرارگيري : درها از نظر محل قرار گيري به دو دسته كلي درهاي خارجي و درهاي داخلي تقسيم مي گردند.
تعداد لنگه : يك لنگه،دو لنگه       ۳- جهت بازشو : مانند درهاي يك لنگه از نظر محل قرار گيري لولا به درهاي راست كه با دست راست به سمت خارج باز مي شود  ودرهاي چپ كه با دست چپ به سمت خارج  باز مي شوند . معمولاً بازشوها به طرف داخل است و جزء محل هاي كه از ۲۰ نفر بيشتر جمعيت داشته باشد .كه در اين صورت  به سمت خارج باز مي شود .
مصالح مورد استفاده در درها :
درهاي چوبي : معمولاً براي فضاهاي داخلي
درهاي فولادي : به عنوان درهاي خارجي
درهاي آلومينيومي : با توجه به مقاومتي كه  در برابر رطوبت  دارند براي فضاهاي مرطوب استفاده مي شوند .
درهاي شيشه اي : اين نوع درها كه از شيشه هاي ضخيم و آبديده ساخته شده اند معمولاً در فضاهاي تجاري و اداري  و در مكانهايي كه حفظ محرميت داخلي مورد نظر نباشد پيش بيني مي شوند .
درهاي پلاستيكي : اين  نوع مصالح كه به تازگي وارد صنعت ساختمان شود است به سرعت جاي مصالح  مختلف  را پر مي كند درهاي ساخته شده از مقاطع pvc مخصوصاً در مكانهاي مرطوب پيشنهاد مي شود .
انواع ديگر درها عبارتند از :
درهاي با لولاي كنار : درها با لولا هاي محوري ـدرها با لولاي دورانه .
درهاي كشويي : اغلب به منظور جلوگيري از به هدر رفتن فضاها از اين نوع درها و بيشتر در كارخانه ها و كارگاههاي صنعتي استفاده مي گردد.
در هاي آكاردئوني : اين درها نيز به منظور جلوگيري از به هدر رفتن فضاها مورد استفاده قرار گرفته و اغلب در مكانهاي صنعتي و گاراژ ها استفاده مي گردد.
موقعيت  قرارگيري درها
درهاي داخلي : درهاي  داخلي بايد در جايي قرار بگيرند كه فضاي قابل استفاده اتاق بيشتر شود . اما درباره اين كه در ،به داخل يابه بيرون ساختمان باز شود ، بايد  تصميم گيري درستي اتخاذ گردد كه معمولاً درها به داخل باز  مي شوند  درها بر اساس نوع ساختار ، مكان گيري و اهدافي كه لذاي آنان طراحي مي شود نامگذاري شده است . در متعادلا يا بالانس شده براي باز شدن به نيروي كمي نياز دارد و براي كريدورها بسيار مناسب است .
پهناي در، براساس نوع كاربردي آن براساس اتاق آن تعيين مي شود و كمترين مقدار  بازشوي يك دراز داخل ۵۵ است . در ساختمانهاي مسكوني اندازه هاي استاندارد عرض درها در زير آورده شده است :
درهاي يك لنگه : اتاق هاي اصلي تقريباً ۱۷۰ سانتي متر . درهاي ورودي ۱۴۰ تا ۳۲۵ سانتي متر  ارتفاع بازشوي در حداقل ۱۸۵ سانتي متر  اما به صورت معمولي ۱۹۵ تا ۲۰۰ سانتي متر .درهاي كشويي و بادبزني معمولاً براي خروج و فرار مناسب نيستند ،زيرا در شرايط اضطراري ،ننكم است راه را ببندد.
اشخاص معمول احتياجات خاصي دارند كمترين پهناي مورد نياز  در، براي اين اشخاص ۸۰ سانتي متر است . كه البته  براي استفاده  كنندگان از صندلي چرخدار بسيار كم است و ۹۰ سانتي متر معمولاً كافي مي باشد . ناگفته نماند كه براي  عبور صندلي چرخدار بايد  يك فضاي اضافي  در دو طرف در نظر گرفته  شود . كريدور ها نبايد  كمتر از ۱۲۰ پهنا داشته  باشند . پس استفاده كنندگان از صندلي  چرخدار مي توانند  در ديوار انتهايي كريدور و يا در  ديوارهاي كناري ،براي خود دررا باز كنند . در انتهايي بايد جلوتر قرار بگيرد تا فضاي كافي در ،براي دستگيره را فراهم كند. در ضمن هنگامي كه يك  در گوشه اي از يك اتاق قرار مي گيرد ، لولاي آن بايد در گوشه نزديك به ديوار بسته شود .
اندازه  ها و چهار چوب : اندازه فاصله ها و حفره هاي ديوارها براي درها .
۱)    اندازه هاي اسمي استاندارد  ساختمان مي باشند  اگر در موارد استثنايي ،اندازه هاي ديگري لازم است . اندازه استاندارد  ساختمان  براي آنها بايد  مضربي از ۱۲۵ ميلي متر (براسا  استاندارد انگليس ) باشد  چهار چوب هاي سمت راست و سمت چپ به كار برده  شوند .
۲)    درهاي چرخان و كشويي : درهاي چرخان در طرح ها متنوعي ساخته مي شوند و بعضي از آن ها قابل تنظيم هستند هنگامي كه تعداد  مصرف كنندگان زيادباشد (بخصوص در تابستان ) پانل ها مي توانند در وسط قرار گيرند تا به هنگام رفت و آمد زياد ،به طور همزمان عده اي بتوانند از يك دو وارد و عده اي از در ديگر خارج شوند. در برخي از طرح ها پانل هايي وجود دارند كه مي توانند هنگامي كه عبور  و مرور فقط در  يك جهت  است ،به گوشه اي جمع شوند (به عنوان مثال ) هنگامي كه در پايان  يك روز تجاري پر رفت و آمد موسسه تعطيل مي گردد وسايل دقيق كنترل كننده مي توانند براي كنترل درهاي اتو ماتيك  به كار برده  شوند  اين وسايل  شامل و صفحات الكتريكي و يا ارتباط دهندگان پنوماتيك كف مي باشند . صفحات  تك جهتي و صفحات انعكاس  دهنده نور براي كنترل درهاي  كشويي اتوماتيك  كه داراي پانل هاي ۶تا۸ متر پهنا هستند  براي نصب راهها  فرار در بلوك هاب اداري ساختمان هاي عمومي و سوپر ماركت هاي ايده ال مي باشند .
در،در مكانهاي مختلف :
سينماها : خروجي هاي به بيرون  تقريباً بيش از ۲ متر از پهناي كل و محاسبه آن شبيه  محاسبه  كريدور است . درهاي ۵/۱ متري اجازه  داده        مي شود در صورتيكه يك لنگه اصلي آن يك متر پهنا داشته باشد و اگر لنگه ثابت را بتوان  به داخل توسط لولا باز نمود ارتفاع در ۲۰/۱ كافي است و كف گير خودكار براي باز كردن در بايد  تعبيه  باشد  درهاي بدون آستانه بايد به بيرون باز شده ،بتوان  به داخل كريدور تقريباً ۱۵۰ ميلي متر بريد اما پهنا محدود  نيست.

بيمارستانها :تمام درها  بايد جزم و كاملاً بسته  شوند ( لب كنگره دار توصيه  مي شود )
پهناي در براي تخت هاي متحرك  مساوي يا بزرگتر از ۱۰/۱ متر و بهتر آن ۲۰/۱ متر مي باشد  براي  سرسرا (حال ) درهاي دو لنگه  پروانه اي  خود بسته شد به پهناي ۸۰/۱ متر لازم است . براي محوطه آماده سازي برحسب استفاده معمولاً يك متر است درهاي تخته چند لاي قاب آهني دار لب كنگره اي  لاستيكي ضد صدا بسيار مناسب است .
دربهاي  گاراژ و انباري :
از دربهاي فوقاني و يكطرفه  مي توان  درگاراژ ها و مكانهاي مشابه  استفادهع  كرد اين  درها  مي توانند به صورت  درهاي  تاشو  يا درهاي  با وزنه تعادل  فنري و يا سنگيني  تعادل  باشند و اينكه به صورت  درهاي  تك جداره  و دو جداره  مقاوم و نيمه شيشه اي يا تمام شيشه اي  استفاده شوند .  صفحات  اين نوع  درها ،پلاستيكي ،آلومينيومي  يا ورقه  فولاد گالوانيزه مي باشند . بيشترين ابعاد اين درها ۹۶/۱ *۸۲/۴ و حداكثر محيط صفحه در m2 10 مي باشد . ازدرهاي طاق ماند هم مي توان در اين نوع استفاده كرد عملكرد  درهاي فوقاني  و يكطرفه  ساده است  . زيرا  اين نوع درها تا سقف بالا رفته  و توسط  دستگاههاي بي سيم كنترل شود .
۱-    همچنين درها  بالا رونده تاشو.
۲-    درهاي قسمت
۳-    درهاي تلسكوپي تاشو.
۴-    درهاي كركره اي غلتكي و الومينيومي از انواع ديگر  درها هستند  كه هنگام باز بودن  شكل غير معمولي دارند . درهاي تك جداره  يا چند جداره  در ساختمانهاي صنعتي – شركتهاي حمل و نقل و كارگاههاي استفاده مي شوند . حداكثر اندازه  اين درها  از لحاظ پهنا ۱۸ متر و از لحاظ ارتفاع ۶ متر مي باشند . اين درها  با يك سوئيچ كشنده صنعتي مانع سبك يك چرخ زنجيردار يا كنترل از راه دور به صورت الكتريك  يا با استفاده  از هواي ف فشرده با بالشتك تماس حركت مي كنند . درهاي متحرك  بايد از جريان برق براي افزايش سرعت  باز و بسته  شدن استفاده نمايند .درهاي قاب دار پلاستيكي و درهاي  يك لايه  و شفاف pvc در برابر ضربه و سايش مقاوم  بوده و بدين ترتيب پرده هاي شبكه اي p.v.c نيز مناسب مي باشند .
درهاي پلاستيكي مثل درهاي درز پلاستيكي  و بالشتك پلاستيكي براي باز زدن ويا تخليه  بار اندازها وورود و خورج از انبارهاي داروي سيستم حرارتي مناسب هستند اين درها طي عمليات بارزدن و تخليه بار اجناس واز اثرات بادو باران نگه مي دارند .
درهاي ضد حريق T90-T30 وجود دارد  هريك از درهاي مقاوم در برابر حريق مثل درهاي كشويي ، بالا رونده و يا تابدار بايد از تجهيزات برقي به صورت مستقيم و جداگانه استفاده كنند تا دريك حادثه آتش سوزي به صورت خود ار بسته شوند

توضيح كلي درباره درهاي مقاوم در برابر آتش :
مونتاژ درهاي مقاوم در برابر آتش ، به منظور جلوگيري از پخش دود و آتش ساخته شده اند كه از در مقاوم ،چهار چوب ، يراق آلات ، قفلو گچ بريهاي فلزي تشكيل شده است . هر جزء آن به عنوان عايق آتش عمل مي كند . اين نوع در طبق استاندارد NFPA80 است كه تامين كننده حداقل  معياد پخش دود و آتش دردريچه ها وروزنه هاي ديوار، سقف و كف است . درجه حفاظت برحسب ساعت بيان مي شود .
انواع درتنكه اي : ۱)۴ساعته و۳ ساعته : دريچه هاي ديوار آتش ، ساختمان را به  نواحي مختلف آتش تقسيم مي كند . ۲) ۱و۵/۱ ساعته : دريچه هاي ارتباطات عمومي و قسمتهاي مجزا ي افقي را فراهم مي كند .۳) سه چهارم  ساعت و ۲۰ دقيقه اي : دريچه هاي بين اتاقها  و كريدور ها نكته حفاظت ساعتي براي دريچه ها ، بستگي به استفاده  از عايق دارد كه در دريچه هاي عمودي ، ديوارهاي تقسيم كننده ،ديوار كريدور ، عايق دود و مكانهاي خطرناك  استفاده شده است .
انواع در :
۱)درهاي مركب : شامل صفحات پلاستيكي ، فولادي و چوبي است كه توسط يك قسمت توپر به همديگر متصل مي شوند. ۲) درهاي فلزي مجوف : پانل هايي كه از ريل ، با هو ، قسمت اصلي چوبي با پوشش فلزي فولاد شماره ۲۰ يا سبكتر .۳) در فلزي روكش دار : پانل با روكش چوبي و پوشش فولاد شماره ۲۴ .۴) درب صفحه فلزي : فولاد با شماره ۲۲ با سبكتر .
۵) درفلي با روكش قلع با قسمت اصلي چوب ، پلميت «ترن » فولاد گالوانيزه .
۶) درب قسمت اصل يا چوبي : با صفحه روكش پلاستيك ، چوب سخت و يك قسمت خرده چوب
انواع چهار چوب :
چارچوب ها به صورت كارخانه اي يا ساخت در محل كار ، ساخته مي شوند  چار چوب بايد  در لغاز و كف كاملاً مهار شود .  از چار چوب سبك : اعضاي لغاز و سريا كلاهك چارچوب از آلومينيوم (حداكثر۴۵دقيقه ) و يا از فولاد با شماره  سبك (۵/۱ ساعت)
چارچوب فولاد پرسي مجوف : اعضاي لغاز و سر يا كلاهك چارچوب از فولاد شماره ۱۸ و يا سنگين (۳ساعته)
يراق الات : يراق الات نيز به صورت  فابريك يابعداً در محل كار ، بروري در نصب مي شوند  سازنده در بايد  يراق الات را اماده  كند طوري كه آنها براقي در جاي خود قرار گيرند . در برروي لولاي فولادي بلبرينگي نصب مي شود . بسته شدن و قفل شدن در اتوماتيك صورت  مي گيرد .
اين درها  دارده ي سيستم اعلان حريق اتوماتيك نيز مي باشند .

محل نصب چهارچوب در
محل نصب چهار چوب  در بروي ديوارها ي داخلي و خارجي نبايد در گوشه اطاق پيش بيني شود.
حداقل ۱۰ سانتيمتر ودر شرايط خاص مانند قرار گرفتن رادياتور و يا كابينت و كمد در پشت در تا۷۰ سانتيمتر فاصله براي بهتر باز شدن در قرار گرفتن دستگيره در فاصله مناسبي از رايوار الزامي است.
وچون محل گچ نازك كاري يا اندود ذلخلي با چارچوب فلزي يا چوبي ترك برمي دارد. براي رفع اين مساله  در چهارچوب فلزي (چفت) ودرچارچوب چوبي از روكوب يا فيتيله  استفاده مي گردد.  چارچوب درهاي ورودي بايد به طريقي نصب شوند كه از عبور جريان هواو رطوبت به داخل جلوگيري نمايند. براي منظور درمحل اتصال ديوار به چارچوب لز ماستيك استفاده مي نمايند. ويا نماسازي راتاحداقل ۲CM برروي چارچوب در ادامه مي دهند.
پنجره : قسمتي از يك ديوار است  كه امكان ورود نور ازطريق شيشه هاي شفاف يا نيمه شفاف فراهم مي آورد. اين وظيفه  اوليه پنجره با نصب جام شيشه در قالب پنجره به انجام مي رسد . اين نوع  پنجره را پنجره ثابت  يا نورگير مي نامند زيرا هيچ يك ازقسمت هاي ان باز است .
پنجره ها بخش  مهمي از پوشش ساختمان  به شمار مي روند . وبايد چندين عملكرد را انجام دهند علاوه برعملكرد هاي اوليه پنجره  كه عبارتند از تامين نور طبيعي در داخل ساختمان و ارتباط بصري با خارج – پنجره ها  حافظي هستند دربرابر باران باد گرما وسرما وهمچنين عايقي در برابر صداهاي ناهنجار خارج از ساختمان .
وظايف اوليه پنجره  عبارتند از :
۱-    فراهم  ساختن امكان ورود  نور طبيعي
وظايف ثانويه پنجره  عبارتند از :
۱-    امكان روئيت منظره خارجي
۲-    ايجاد تهويه
ديگر وظايف پنجره عبارتند از :
۱-    مقاومت و استحقام .
۲-    حفاظت در برابر باد وباران .
۳-    عايق بندي حرارتي .
۴-    عايق بندي صوتي .
استفاده از نور طبيعي روز :
وظيفه  اوليه پنجره   فراهم ساختن  امكان ورود  نور كافي براي اجراي موثر فعاليتهاي روزانه است  عقل سليم حكم مي كند كه با توجه به هزينه تامين  نور الكتريكي و هدررفتن مقدار زيادي از منابع سوخت طبيعي از اين منبع رايگان روشنايي حداكثر استفاده به عمل آيد.
حداقل ميزان نور طبيعي روز براي اجراي فعاليتهاي  مختلف برحسب عملكرد  فضاي معماري متفاوت است و بر حسب نياز به نور تعيين مي شود .
ديد مناسب براي دست يابي به ديد مناسب عرض و ارتفاع پنجره  اهميت زيادي دارد . فاصله  كف پنجره  از كف اتاق ها بسيار مهم است .در مكانهايي كه مبل و صندلي استفاده مي شود  ارتفاع  مناسب كف پنجره  با فضاهايي كه افراد برروي زمين  مي نشينند.
حفاظت دربرابر باد وباران :
باد به سرعت به نماي ساختمان مي كوبد و از منافذ پنجره  وارد اتاقها مي شود . به غير از نفوذ هواي سرد و گرم باد به همراه خود گرد و غبار والودگي هاي مختلف را  وارد فضاهاي داخل ساختمان  مي نمايد . قطرات آب  باران  به علت اختلاف فشار مابين خارج و داخل از كوچكترين روزنه اي وارد مي شود  و باعث خرابيهاي فراواني مي گردد. ناچيزي وجود نداشته  باشد .
درزمان بسته بودن پنجره   جابه جايي هوا از ميان  چارچوب پنجره  محيطي ،شكافهاي ميان شيشه و قاب بندي  واز همه بيشتر از شكاف باز ميان لنگه هاي بازشو و چار چوب پنجره  صورت مي گيرد .
از نشت هوادر اطراف چارچوب پنجره  و اطراف شيشه  مي توان  با دقت در طراحي جلوگيري كرد . شكاف باز اطراف لنگه هاي پنجره بازشورا مي توان با دقت  در طراحي و استفاده از نوارهاي هوا بند تا اندازه  معقولي  هوا بندي كرد .
به كمك تعبيه آبچكان  و شيارهاي مناسب جهت خروج آب ناشي از تعريف مشكل را مي توان بر طرف نمود .
عايق بندي حرارتي :
–    از طريق ضريب هدايت گرمايي شيشه كه حرارت  وبرودت رابه راحتي از خود عبور مي دهد .
–    از راه  نفوذ گرماي تابشي خورشيد كه موجب افزايش دماي داخل مي گردد.
با توجه به اينكه ضريب هدايت حرارتي شيشه هاي دو جدار- تقريباً نصف يك جداره مي باشد . بنابراين استفاده از اينگونه شيشه ها به منظور جلوگيري از نفوذ حرارت  حائز اهميت فراواني مي باشد. عايق بندي صوتي : انتقال سرعت از طريق مواد به وزن آنها بستگي دارد ، به طوري  كه هر چه مواد متراكم تر و سنگين تر باشند به همان  نسبت در كاهش انتقال صوت نقش موثرتري خواهند داشت .
البته بافت و توانايي جذب امواج صوتي نيز بر كاهش انتقال صوت موثر است كه در مورد شيشه صدق نمي نمايد. به علت  نازكي شيشه پنجره ها  و شكافهاي باز اطراف لنگه هاي باز شو پنجره  ها عايق بندي ضعيفي در  برابر سرو صداي خارجي ايجاد مي كنند. درضمن پنجره  هاي باز مسير بدون مانعي براي صداهاي مزاحم فراهم مي سازند و گاهي موجب انعكاس صداهاي خارجي در داخل اتاقهاي مي شوند.
براي كاهش قابل توجه صوت بايد از پنجره  مضاعف استفاده نمود  كه فاصله دو جام شيشه در اين حالت ۱۰ تا ۳۰ سانتيمتر مي باشد .
پنجره  ها بر حسب نكات زير داراي انواع مختلفي مي باشند .:
۱-    محل قرار گيري
۲-    تعداد لنگه و طريقه باز و بسته شدن
۳-    مصالح
۴-    نحوه ساخت و مشخصات ظاهري
۵-    ابعاد و اندازه
۶-    مشخصات ويژه
براي انتخاب نوع پنجره  با توجه  به اينكه در نماي خارجي ساختمان  به كار مي رود. رعايت نكات معمارانه  از اهميت زيادي برخودار است .
علاوه برآن به دليل  تاثير نيروهاي محيطي(مانند: تابش آفتاب ،اقليم ، صوت، مناظر خارجي ،…) انتخاب پنجره  مناسب را دشوارتر مي نمايد.
مهمترين عامل انتخاب نوع پنجره  محل قرارگيري پنجره  است .
در نگاه كلي پنجره  ها به دو گروه زير تقسيم مي شوند .
پنجره  هاي خارجي :
براي  استفاده از نور طبيعي و مناظر و همچنين  تهويه پنجره  را در نماي ساختمان قرار مي دهند . براساس شرايط خاص اقليمي و همچنين قرار گيري پنجره  و ساختمان (شمال ،جنوب ، شرق و غرب ) مشخصات آن مي تواند تغيير كند.
پنجره  داخلي :
بعضي اوقات به منظور استفاده  از نور درجه دوم از ساير فضاهاي ساختمان  از پنجره  هاي داخلي سود مي بريم  اين گونه  پنجره  ها از طريق نورگيرها (پاسيو ) نور را به اتاق مي رسانند.
بعضي از ساختمان ها نورگيري از طريق كتيبه بالاي درها انجام مي شود .
تعداد لنگه  و نحوه بازو بسته شدن :
براسا ويژگيهاي  نما و همچنين به منظور ورود هوا پنجره  را به لنگه هاي متعدد  تقسيم مي نماييم . لنگه هاي پنجره  ممكن است  ثابت يا باز شو باشند .
پنجره ها از نظر بازو بسته شدن به چنددسته تقسيم مي شوند كه عبارتند از :
–    پنجره هاي لولايي
–    پنجره  هاي محوري
–    پنجره هاي كشويي
–    پنجره  هاي مركب
مصالح مورد استفاده در پنجره
پنجره  هاي چوبي گرانتر و حجيمتر از انواع ديگر هستند و انتخاب آنها بستگي به ساير مصالح  به كار رفته در نما دارد .
پنجره  هاي فولادي :
پنجره  هاي فولادي به علت استحكام و همچنين سرعت اجراي كار از محبوبيت زيادي برخودار ند به منظور جلوگيري از زنگ زدن فولاد از رنگ آميزي استفاده مي نماييم  لكن در اقليم مرطوب و نقاطي كه رطوبت در كنار پروفيلها جمع مي شود و پوسيدگي تقريباً غير قابل جلوگيري است
پنجره  آلومينيومي :
توسعه آلومينيوم در صنعت ساختمان به علت  دو ويژگي منحصر به فردآن است .
اول عدم نياز به رنگ آميزي به علت آنكه هرگز آلومينيوم زنگ مخرب نمي شود بنابراين ازآن مي توان در مناطق فوق العاده مرطوب بدون نياز به نگهداري زياد استفاده كرد . دوم به علت توانايي ايجاد پروفيلهاي با اشكال بسيار پيچيده  از اين مصالح  مي توان  پنجره  هايي با هوابندي بسيار مطلوب ساخت . به منظور افزايش توان مكانيكي اين مصالح معمولاً از ميلگردهاي فولادي استفاده مي نماييم .
پنجره  آلومينيومي به كمك تسمه هاي فولادي به ديوار اطراف محكم مي شوند .
پنجره  پلاستيكي استفاده از پلاستيك در جهان پس از جنگ جهاني دوم  رايج شد . اين مصالح  مزاياي آلومينيوم را با عمر طولاني و فرم پذيري و همچنين رنگ آميزي متنوع خود تكميل مي نمايد .از پي وي سي (p.v.c) خشك پروفيلهاي با هوابندي بسيار عالي براي پنجره  ها مي سازند. كه به وسيله پروفيلهاي فولادي گالوانيزه تقويت مي شوند . اين پنجره  ها نيز به كمك تسمه هاي فولادي به ديوار متصل مي شوند .
ابعاد اندازه پنجره
موقعيت جغرافيايي ساختمان و جهت نورگيري آن در تعيين سطح پنجره  موثر است

ساختمان و انواع آن
ساختِمان سازه‌ای است که برای سکونت و به عنوان سرپناه یا برای کار ساخته می‌شود که محیط را به دو بخش بیرون و درون تقسیم می‌کند. ساختمان‌هایی که از نظر بلندا از اندازه مشخصی بلندتر باشند ساختمان‌های بلندمرتبه گفته می‌شود. در ایران ساختمان بلندمرتبه طبق مصوبه سال ۱۳۷۷ شورای عالی شهرسازی و معماری به ساختمان‌های بالاتر از شش طبقه گفته می‌شود.
ساختمان‌های بسیار بلند نیز اصطلاحاً آسمان‌خراش یا برج نامیده می‌شوند.به ساختمان‌های بزرگ و باارزش قدیمی بیشتر عِمارَت گفته می‌شود.
انواع ساختمان
در معنای کلی هر سازه‌ای را می‌توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و …) می‌باشد.
اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می‌توان به دو دسته تقسیم نمود.
انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی

 ساختمان‌های بتنی
ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.
در این نوع ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال)های بتنی پوشیده می‌شود، و یا از سقف‌های تیرچه بلوک و یا سایر سقف‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.
برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن‌ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه‌ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.
همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.
در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها و ستون‌ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.

ساختمان‌های فلزی

در این نوع ساختمان‌ها برای ساختن ستون‌ها و پل‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شود.
در ایران معمولاً برای ساختن ستون‌ها از تیر آهن‌های I دوبل و یا بال پهن‌های تکی استفاده می‌نمایند.
برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستون‌ها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می‌شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می‌نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).
در این نوع ساختمان برای مقابله با زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.

ساختمان‌های آجری
برای ساختمان‌های کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی‌نمایند می‌توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها آجری بوده و برای ساختن سقف‌ها در ایران معمولاً از پروفیل‌های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.
در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف‌ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان‌های آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن‌ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند.
حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.

ساختمان‌های خشتی و گلی
اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی‌نمایند.

ساختمان‌های چوبی
این نوع ساختمان‌ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت‌های کشور آمریکا و …).
ساختمان‌های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.

 ساختمان‌های ترکیبی
ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان‌های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و …، واین مقاله کاملا غلط است

انواع ساختمان از لحاظ نوع کاربرد
ساختمان‌ها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمان‌های مسکونی، اداری، بیمارستان‌ها، انبارها، مدارس و مکان‌های عمومی مانند باشگاه‌ها و ورزشگاه‌ها و … تقسیم می‌شود.

مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود
استفاده از مصالح بنایی جهت ساخت ساختمانها از دیرباز معمول بوده است؛ اما، دانش بشری در مورد رفتار این نوع ساختمانها تحت اثر حرکتهای لرزه ای هنوز کافی نمی باشد. تا چندی قبل، مصالح بنایی غیرمسلح به عنوان مواد نامناسبی جهت ساخت ساختمانها در مناطق زلزله خیز به شمار می رفتند. این عقیده عمدتاً بر اثر عواقب زلزله در دوره‌های اخیر است، چراکه بسیاری از خسارتهای مالی و جانی بر اثر سقوط و فرو ریختن این مصالح رخ داده است. در این مقاله ابتدا در مورد مصالح بنایی غیرمسلح مطابق با آیین نامه و رفتار این نوع ساختمانها به دو روش انرژی و آزمایشگاهی بحث و به مدهای کلی شکست آنها اشاره می گردد. سپس جهت تأکید بر نیاز به تحقیق بر روی ساختمانهای آجری غیرمسلح و لزوم تقویت آنها، رفتار این ساختمانها به هنگام وقوع زلزله بررسی و نمونه‌هایی از خسارتهای مشاهده شده در ایران و دیگر کشورها تحلیل و مکانیزم و علت گسیختگی آنها تعریف می شود. در نهایت با شناخت نقاط ضعف این نوع ساختمانها، روشهایی جهت تقویت آنها در مقابل نیروهای جانبی ارائه می شود. این روشها شامل تسلیح افقی در دیوارهاا، تسلیح عمودی در دیوارها، تقویت ستونهای (پایه‌ها) مصالح بنایی، اتصال دیافراگم کف یا بام و روشهای دیگر است. همچنین به نتایج آزمایشگاهی و عملی محققین پس از مقاوم سازی نیز اشاره ای می شود. لازم به ذکر است که هر یک از روشهای ترمیم و تقویت با توجه به نوع و ارتفاع ساختمان، تعداد دهانه‌ها، مصالح مصرفی، زلزله خیزی منطقه، عمر ساختمان، درصد خسارات وارده، مصالح و فن آوری موجود، شرایط اقتصادی و غیره انتخاب می شوند که انتخاب روش به دانش و تجربه کافی مهندس بستگی دارد.
بررسي علل آسيب پذيري ساختمانهاي آجري و بتني در برابرزلزله

در كشور ايران انواع مختلف سازه و ساختمان با طراحي هاي مختلف و كاربري هاي متفاوت مورد استفاده قرار مي گيرد كه در اين ميان ساختمانهاي آجري يكي از پر تعدادترين نوع ساختما ن ها در كشور ما مي باشند بررسي زلزله هاي گذشته مؤيد اين مطلب بوده است كه بالاترين آمار مرگ و مير تخريب در كشور ما مربوط به ساختمانهاي مسكوني كه بعضاً از نوع آجري هستند بوده است. در سي سال اخير ايران زلزله هاي مخرب بسياري را تجربه كرده است كه منجر به تلفات بسيار بالا و خرابي هاي وسيعي شده اند. بعضي از آنها عبارتند از زلزله طبس ۱۳۵۷ ، منجيل و رودبار ۱۳۶۹ ، اردكول ۱۳۷۶ ، بم ۱۳۸۲ ، زرند .۱۳۸۳٫ بسياري از ساختمانها نظ ير سازه هاي مسكوني و مدارس متأسفانه فاقد اسكلت مق اوم در برابر زلزله است اين نوع ساختمانها به علت كاربري خاص شان و حضور عوامل انساني ، در آيين نام هها از جمله آيين نامه استاندارد ۲۸۰۰ جزء ساختمانهاي با اهميت زياد تلقي م ي گردد كه تخريب اين گونه ساختمانها موجب تلفات بسيار زياد مالي و جاني خواهد بود. در اين مقاله ابتدا نگاهي به عملكرد سازه اي ساختمانها بخصوص ساخ تمانهاي آجري در زلزله ها گذشته خواهيم داشته و در ادامه دلايل بنيادي ناپايداري لرزه اي ساختمانهاي آجري غير مسلح در برابر زلزله و نهايتاً روشهاي تسليح و تقويت اين قبيل ساختمانها ذكر مي گردد.

روش های مقاوم سازی ساختمان های بنایی
روش های مقاوم سازی:
تعمیر سطوح
تعمیر سطوح از روشهاي متداول مقاوم سازي میباشد. تکنیکهاي متفاوتی براي تعمیر سطوح وجود دارد که مهمترین آنها ملات با تور سیمی و بتن پاشی است. این روشها به طور طبیعی با پوشش خارجی سطوح بر روي ظاهر معماري و تاریخی بنا تاثیر گذار بوده و از جمله نقاط ضعف این نوع مقاوم سازي میباشد.
ملات با تور سیمی
ملات با تور سیمی شامل چندین لایه از شبکه میلگرد با قطر کم و با چشمه بسیار ریز است که در شکل زیر نمایش داده شده است. ملات سیمان با مقاومت بالا با ضخامتی در حدود ۱۰ الی ۵۵ میلیمتر بر روی مش مذکور ریخته می شود.

شبکه مش بندی

بتن پاشی
یکی دیگر از روشهاي موجود براي مقاوم سازي ساختمانهاي بنایی غیرمسلح پوشش دادن دیوار و یا پایه ها با شاتکریت میباشد. روش کار بدین صورت است که پوشش بتن بر روي شبکه آرماتورهاي موجود پاشیده میشود. در این روش اگر طراحی بدرستی صورت پذیرد، فولادهاي استفاده شده براي مسلح سازي ظرفیت بالایی از جذب انرژي را به ساختمانهاي بنایی غیرمسلح اضافه مینماید. باید توجه نمود که حداقل آرماتورهاي شبکه همان میزان آرماتور افت وحرارت جهت کنترل ترك باشد. براي اینکه دیوار و بتن پاشیده شده مانند یک جسم مرکب عمل کنند باید اتصالات برشی میان آن دو تعبیه شود.. براي پر نمودن سوراخهایی که براي ثابت نگه داشتن اتصالات برشی نیز می توان از اپوکسی و یا گرویت سیمانی استفاده نمود. ضخامت پوشش بتن پاشیده نیز با توجه به میزان لرزه خیزی منطقه متفاوت است که حداقل ۶۰ میلیمتر می باشد. جهت ایجاد چسبندگی لازم میان آجر و پوشش شاتکریت باید ابتدا آجر را به حالت اشباع با سطح خشک در آورد تا آب موجود در شاتکریت را جذب نکرده و سبب ایجاد ترک در بتن پاشیده شده نشود. و سپس لایه ای مانند اپوکسی را برروی آجر پاشیده و بعد از آن بتن پاشیده شده را بر روی اپوکسی شوت نماییم. اگر بتن پاشی به طریقه بالا صورت پذیرد می توان مقدار بار نهایی ساختمان های بنایی غیر مسلح را افزایش دهد.

تزریق گروت و یا اپوکسی
تزریق گروت از جمله راههاي متداول مقاوم سازي بوده که در این روش براي برگرداندن مقاومت ساختمانهاي بنایی غیرمسلح ، تركها و حفرههاي توخالی که به علت تخریب شیمیایی و فیزیکی سطح و یا فعالیتهاي مکانیکی به وجود آمده است توسط گروت و یا اپوکسی پر میشود. برتري این روش نسبت به روش تعمیر سطوح عدم تخریب سطح و به تبع آن حفظ زیبایی معماري و بافت تاریخی ساختمانهاي بنایی غیرمسلح می باشد.
موفقیت این روش به تکنیک تزریق و یکسان بودن مقاومت، مدول الاستیسیته و مشخصات حرارتی گروت با مصالح بنایی موجود بستگی دارد. براي تركهاي کوچک تر از ۲ میلیمتر از رزین اپوکسی و براي تركهاي بزرگتر و حفره ها میتوان از گروتهاي سیمانی همراه با ماسه استفاده نمود.
مقاوم سازي دیوارهاي ساختمانهاي بنایی غیرمسلح در برابر بارهاي لرزهاي زمانی میتواند بیشترین اثر را داشته باشد که مقاوم سازي بر اساس مراحل زیر صورت پذیرد:
•    قرار دادن ورودیهای تزریق در سوراخ و آب بندی نمودن سوراخ در اطراف ورودی
•    شستن تركها و حفره ها با آب. تزریق آب از پایین تا بالای دیوار انجام میشود تا به این طریق ورودیهای فعال مشخص شود.
•    تزریق گروت با فشاری ۰٫۱ MPa از پایین به بالا بدین صوت که ابتدا پایین ترین سوراخ را پر نموده تا از سوراخ بالایی گروت به بیرون بریزد. پس از آن این عملیات برای سوراخ بالایی انجام می شود و تا بالاترین سوراخ ادامه می یابد. بعد از پر نمودن ترک های بزرگ ترک های کوچک را نیز با اپوکسی پر می نماییم.
پر کردن باز شوها
یک روش ساده برای مقاوم سازی در صفحه یک دیوار برشی پر کردن بخشی و یا تمام پنجره ها یا درهای غیر ضروری میباشد. این عمل از تمرکز تنش که در گوشه های باز شوها تولید می شود و سبب ایجاد ترک است جلوگیری می نماید و همچنین باعث افزایش سختی جانبی دیوار می شود. نکته مهم در پر کردن بازشوها این است که قسمتهای پر شده با قسمتهای موجود به شکل در هم تنیده اجرا شود و یا نوعی از اتصالات برشی بین آن دو تعبیه شود. این عمل باعث ایجاد عملکرد واحد دیوارهای موجود با بازشوهای پرشده میگردد.
بزرگ کردن باز شوها
متناوباً بزرگ کردن بازشوها بوسیله حذف کردن بخشی از مصالح بنایی نیز یکی از راه حلهای پیشنهادی میباشد. در این روش چون شکست برشی دیوار باعث آسیب بیشتر خواهد شد، در بعضی حالات با افزایش نسبت ارتفاع به طول دیوار میتوان شکست برشی را تبدیل به شکست خمشی نمود.
این تکنیک برای افزایش نسبت طول به عرض پایه ها بکار برده میشود و باعث میشود تا رفتار آن از حالت برشی به حالت خمشی تبدیل شود. این عمل شکل گسیختگی را از حالت شکننده به شکل پذیر تغییر میدهد.
افزایش بارهاي قائم
افزودن بارهای قائم به ساختمانهای بنایی غیرمسلح معمولا عملکرد دیوار را تحت بارهای داخل و خارج از صفحه بهبود میبخشد. بارهای قائم در کنار هم نگه داشتن ماتریس بنایی کمک میکند و همچنین بعد از وقوع ترك سبب تولید نیروهای اصطکاکی بیشتری میشود. در این روش، مقاوم سازی میتواند به سادگی و با افزودن وزن سازه انجام شود و یا با اجرای میله و یا کابلهای پس تنیده تنش قائم بر روی اجزا دیوار اعمال کرد. البته این روش باید به دقت انجام گیرد زیرا بمانند نیروهای قائم تنشها روی ساختمانهای بنایی غیرمسلح افزایش مییابد و میتواند به گسیختگی شکننده ناشی از خرد شدگی منجر شود. همچنین طراح باید افت کشش ناشی از خزش و انقباض مصالح بنایی را در محاسبات وارد نماید.
تقویت اتصالات دیوار دیافراگم
یک مشکل عمده در رابطه با ساختمانهای بنایی غیرمسلح ناکافی بودن و یا کاهش یافتن پیوستگی میان دیوار و دیافراگم است. این ارتباط از آنجا که سبب مهار بندی دیوار میشود و در مورد دیافراگمهای صلب دیوارهای موازی را مجبور مینماید تا با یکدیگر عمل کنند، معیار مهمی در رفتار کلی ساختمان میباشد.
نوارهای فولادی
افزودن نوارهای فولادی عمودی و قطری به سطح خارجی یک دیوار و یا سازه بنایی مقاومت لرزهای و شکل پذیری ساختمانهای بنایی غیرمسلح را بالا خواهد برد. اگر این نوارها به درستی به دیوار مهار شوند، فولادها میتوانند به شکل یک خرپا عمل نمایند.

اضافه کردن مهاربند
یک روش بدیهی برای بهبود رفتار ساختمان، متصل نمودن اعضای مهاربند فولادی شامل صفحات و پروفیلهای فولادی است برای زیاد کردن سختی ساختمانهای بنایی غیرمسلح میباشد. در این حالت سیستمهای فولادی به طور مستقیم به دیوار ویا دیافراگم سازه بنایی اضافه میشوند. در نظر گرفتن سختی نسبی سازه غیرمسلح از طرفی و از طرف دیگر مهاربندهای فولادی در محاسبات فاکتور مهمی میباشد که باید به آن توجه نمود. این روش در مواردی که ساختمان دارای انحراف زیادی باشد قابل استفاده است. همچنین فولادهای اضافه شده شکل پذیری ساختمان را افزایش میدهند.
افزودن هسته های مرکزی
همانطوریکه در شکل زیر نشان داده شده است یک هسته تثبیت شده بوسیله گروت میتواند به یک دیوار ساختمانهای بنایی غیرمسلح اضافه شود تا رفتار آن را به یک دیوار مسلح تغییر دهد. گروت باید پیوستگی کافی را میان عناصر تقویتی و مصالح بنایی موجود ایجاد کند تا بتواند نیروی زلزله را منتقل کند. مشخصات مقاومتی و مدول گروت باید با مصالح بنایی موجود سازگار باشد. فولادهای اضافه شده به مقدار زیادی شکل پذیری دیوارهای برشی را اضافه می نماید.

مقاوم سازی به روش هسته مرکزی
روش فیبرهای مسلح کننده پلیمری
فیبرهای مسلح کننده پلیمری به سرعت تبدیل به یکی از مواد متعارف در پروژههای مهندسی عمران بخصوص مقاوم سازی شدهاند. نسبت بالای مقاومت آنها را برای مصارف سازهای ایدهآل ساخته است. این مواد بخصوص برای مقاوم سازی لرزهای کاربرد دارند زیرا به FRP و سختی به وزن مواد اعضای اضافه شدن مقدار ناچیزی جرم مقادیر زیادی به مقاومت و سختی سازه افزوده میشود. در تعدادی از مطالعات اخیر رفتار المانهای سازه ای آزمایش شده است تا رفتار خارج و داخل از صفحه آنها مورد بررسی قرار گیرد. در این FRP ساختمانهای بنایی غیرمسلح مقاوم سازی شده توسط بخش به بررسی برخی از این تکنیکها که برای اعضای بنایی استفاده شده است میپردازیم.
پوشش کامل دیوار یا نوار با الگوی X
ساده ترین روش مقاوم سازی ساختمان های بنایی غیر مسلح به وسیله FRP که توسط محققین بسیاری مورد بررسی قرار گرفته است پوشاندن تمام المان های دیوار توسط یک یا چند لایه از مواد FRP می باشد. مطالعات نشان داده است که این روش می تواند بر روی یک و یا ثر دو سطح دیوار بدون هیج گونه تاثیر خارج از صفحه انجام گیرد. همچنین این امکان وجود دارد تا با استفاده از نوارهای FRP در الگوی X شکل به تاثیرات مشابهی دست یافت. هر دو این سیستم ها ماقومت و سختی داخل صفحه را بالا می برند و همچنین رفتار خارج از صفحه را بهبود می بخشند. ورق های FRP که بوسیله یک پوشش اپوکسی به دیوار متصل می شوند، مواد بنایی را به یکدیگر متصل می نمایند و به پخش تدریجی ترک کمک می نمایند.
در یک سازه ساختمان های بنایی غیر مسلح عادی، اتلاف انرژی از طریق تکان و لغزش در طول ترک های اولیه انجام می گیرد. پوشش FRP از این رفتار جلوگیری می کند و رها شدن اتصالات FRP مهمترین وسیله این اتلاف انرژی می باشد. این رفتار می تواند منجر به گسیختگی شکننده تر از حالت عادی شود.

مسلح کردن بازشوها
یک گزینه دیگر در برابر پوشش کامل دیوارها توسط FRP قرار دادن نوارهای FRP در طول محیط بازشوهای پیجره ها و همچنین متناوبا به شکل عمودی در طول دیوار است که در شکل زیر نشان داده شده است.

بتن

بتن ماده ای تشکیل شده از  شن (سنگ دانه های درشت دانه از ۰٫۵تا ۲٫۵ سانتیمتر است)، ماسه (سنگ دانه های کوچک تر از ۲٫۵ سانتیمتر است)، سیمان که در بتن نقش اتصال سنگ دانه ها را دارد و در ارتباط مستقیم با مقاومت بتن است و آب در بتن نقش روان کردن بتن برای کارایی بهتر و انجام عملیات هیدراتاسیون را داراست.

در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می چسباند.

دانه ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (۶میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره ۱۶ (۱٫۱۸ میلیمتر) تقسیم می شوند.

برای داشتن اندازه مناسب و نسبت اختلاط شن و سیمان محاسباتی خاص انجام می شود و این نسبت را به عنوان طرح اختلاط می نامند. برای محاسبه مقدارمناسب آب به سیمان w/c  تعریف می شود که عموماً بهترین مقدار آن ۰٫۵ است. ۰٫۲۵ مقدار آب به سیمان صرف روان کنندگی بتن  و ۰٫۲۵ دیگر آن صرف انجام عمل هیدراتاسیون می شود هرچه مقدار آب به سیمان کمتر شود کمتر شود بتن قویتری خواهیم داشت . اما با کاهش آب از مقدار روانی و کارائی بتن هم کاسته خواهد شد . برای حل مشکل از روان کننده ها استفاده می شود و همچنین بهترین حالت افزایش مقاومت بتن را با افزودن میکروسیلیس یا مکمل بتن خواهیم داشت.

خمیر سیمان عموما حدود ۲۵ تا ۴۰% کل حجم بتن را تشکیل می دهد که حجم مطلق سیمان بین ۷ تا ۱۵% و حجم آب از ۱۴ تا ۲۱% است. مقدار هوای در بتن تا حدود ۸% حجم بتن را تشکیل می دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

تعریف هوای گرم :
هوای گرم با ترکیبی از دمای زیاد هوا ، رطوبت نسبی کم ، دمای بالای بتن و سرعت وزش باد حاصل می گردد . وجود دمای زیاد بتن و عواملی که باعث تبخیر شدید آب از سطح آن می شود می تواند خسارت بار باشد . حتی می توان گفت دمای زیاد بتن به تنهایی نیز می تواند به بروز این شرایط کمک زیادی نماید .
معمولا” وقتی دمای بتن از ۰c 32 در هنگام بتن ریزی و یا تا زمان گیرش تجاوز نماید شرایط هوای گرم حاصل می شود .
بروز شرایط ایجاد تبخیر با شدتی بیش از kg/m2 1 در هر ساعت از سطح بتن قطعا” مشکل زا
می باشد . حتی توصیه می گردد شدت تبخیر از سطح بتن کمتر از kg/m2 5/0 در هر ساعت باشد تا خسارت هائی به بتن وارد نشود و کار بتن ریزی بهتر انجام گردد .

• اثر خسارت بار شرایط هوای گرم :
این اثرات را می توان به دو بخش بتن تازه و سخت شده تقسیم نمود . مسلما” برای داشتن بتن سخت شده مناسب باید از مرحله بتن تازه به سلامت عبور کنیم لذا از این نظر کیفیت بتن تازه از اهمیت زیادی برخوردار می باشد .
اثرات نا مطلوب هوای گرم بر بتن تازه خمیری عبارتست از :
الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط
ب ) افزایش آهنگ افت اسلامپ و تمایل دست اندرکاران به افزودن آب به بتن در کارگاه بدلیل افزایش تبخیر و افزایش سرعت آبگیری سیمان و از دست دادن خواص خمیری در زمان کوتاه تر
ج ) افزایش زمان آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش به نحوی که بر عملیات ریختن ، تراکم ، پرداخت سطح و نگهداری و عمل آوری بتن اثر منفی می گذارد و امکان ایجاد درز سرد را افزایش می دهد . این امر پیوستگی را در بتن ریزی مختل می کند که نیاز به آن جزو اصول بتن ریزی صحیح است .
د ) افزایش امکان ترک خوردگی خمیری بتن تازه بدلیل تبخیر زیاد و جمع شدگی بیش از حد در اثر تبخیر
هـ ) افزایش بروز مشکل در کنترل مقدار حباب هوای بتن حبابدار در بتن تازه به نحوی که عملا” حباب های هوا بزرگ شده و با می ترکند و تأثیر ثبت آنها در بتن سخت شده از بین می رود .
• اثرات نامطلوب شرایط هوای گرم بر بتن سخت شده عبارتند از :
الف ) کاهش مقاومت بتن بدلیل مصرف بیشتر آب در میان مدت و دراز مدت
ب ) کاهش مقاومت بتن بدلیل دمای بالای آن در هنگام بتن ریزی و پس از آن در میان مدت و دراز مدت علیرغم افزایش مقاومت زود هنگام بتن ( بویژه در روزهای اول – ۱ تا ۷ روز )
ج ) افزایش تمایل به جمع شدگی ناشی از خشک شدن و ایجاد ترکهای حرارتی
د ) کاهش دوام بتن در برابر شرایط محیطی نامناسب در حین بهره برداری مانند یخ زدن و
آب شدگی مکرر ، سایش و فرسایش تری و خشکی مکرر بتن ، حمله سولفاتها و حمله یون کلر محیط بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن در اثر ایجاد کریستالهای درشت و کاهش مقاومت الکتریکی بتن که نقش مهمی در افزایش نفوذپذیری در برابر یون کلر و سایر عوامل مزاحم شیمیائی دارد . هم چنین کاهش دوام به دلیل ترک خوردگی
هـ ) ایجاد خوردگی سریعتر میلگردها بدلیل افزایش نفوذپذیری بتن و یا ایجاد درزهای سرد
و ) کاهش یکنواختی سطح بتن و نا زیبائی سطح بتن نمایان بویژه در مجاورت قالب ، تغییر رنگ بتن بدلیل تفاوت در آهنگ آبگیری ، منظره بدلیل درز سرد .
• عوامل تشدید کننده خسارات در هوای گرم :
برخی عوامل می توانند در هوای گرم خسارتها را تشدید نمایند . هرچند این عوامل مستقیما” در ایجاد شرایط هوای گرم بی تأثیر است اما در این شرایط می تواند باعث بحرانی تر شدن اثرات زیانبار گردد . این عوامل عبارتند از :
الف ) مصرف سیمانهائی با ریزی زیاد که موجب افزایش سرعت آبگیری سیمان و ایجاد گرمازائی بیشتر در زمان کوتاه می گردد .
ب ) مصرف سیمانهای زودگیر ( مقاومت اولیه زیاد ) مانند نوع ۳ و حتی استفاده از سیمانهای
نوع ۱ بویژه با وجود افزودنیهای تسریع کننده ( زودگیر کننده ) که میتواند زمان گرایش را کوتاه نماید و سرعت آبگیری و گرمازائی را بیشتر کند .

ج ) مصرف بتن های پر سیمان در رابطه با بتن های پر مقاومت و با نسبت آب به سیمان کم که سرعت آبگیری را بیشتر می کند و زمان گرایش را کوتاه و گرمازائی و سرعت آنرا افزایش می دهد . بدیهی است اغلب در شرایط محیطی نا مناسب از نسبت آب به سیمان کم استفاده نمائیم لذا باید سعی شود بتن پر سیمان مصرف ننمائیم .
د ) استفاده از مقاطع بتنی نازک با درصد میلگرد زیاد .
هـ ) بکارگیری وسایل حمل با حجم زیاد که می تواند به ایجاد درز سرد و عدم پیوستگی
منجر شود .
و ) حرکت دادن بتن در مسیر افقی یا قائم بصورت طولانی مدت ویژه ای برای بتن های کم اسلامپ ( شوت ، شوت سقوطی یا ترمی )
ز ) استفاده از پمپاژ بتن در مسیرهای طولانی ، زیرا اصطکاک بتن با لوله باعث ایجاد گرما
می شود و در شرایط هوای گرم نیز این مسیر طولانی و گرمای لوله می تواند مشکل زا باشد .
ح ) استفاده از تسمه نقاله برای حمل بتن بدلیل ایجاد سطح هواخور خیلی زیاد و تبخیر شدید و تبادل گرمائی زیاد با محیط .
ط ) ضرورت انجام و تداوم کار در شرایط هوایی خیلی گرم بدلائل اقتصادی
ی ) استفاده از سیمانهای انبساطی و یا بدون جمع شدگی که می تواند مشکل زا باشد . در این رابطه برخی مواد انبساط زا یا برخی ملات ها یا بتن ها مانند گروت میتواند عامل ایجاد خسارت بیشتر باشد .
مسلما” باید گفت اگر شرایطی بر خلاف شرایط فوق ایجاد شود مسلما” در کاهش خسارات نقش خواهد داشت . اما بر ایجاد شرایط هوای گرم تأثیری ندارد .

• عوامل ایجاد کننده شرایط نامناسب محیطی و هوای گرم :
همانگونه که گفته شد مصرف اجزاء بتن با دمای زیاد می تواند بتن با دمای بالاتر از حد مجاز را بوجود آورد .
همچنین بروز شرایط خاصی در محیط اطراف بتن ریزی می تواند به تبخیر شدید منجر گردد که خسارت زا می باشد .
در زیر به هر کدام از این موارد می پردازیم و نحوه پیش بینی چنین شرایطی را مطرح می نمائیم :
الف )شدت تبخیر از واحد سطح :
میزان تبخیر از سطح بتن تابع عوامل مختلفی است که از جمله می توان به دمای هوا ، دمای بتن ، رطوبت نسبی هوا ، سرعت وزش باد ، تابش آفتاب و حتی رنگ بتن و فشار هوا ( ارتفاع از سطح دریا ) اشاره نمود . در چارت ( شکل ۱ ) فقط از چهار عامل اول بدلیل اهمیت و سهولت بکارگیری آنها بصورت کمی بهره برده شده است و میتوان شدت تبخیر از واحد سطح بتن را بدست آورد .
ب ) دمای تعادل بتن ساخته شده :
قبل از خسارت بتن میتوان دمای آنرا با محاسبه حدس زد . مسلما” در مراحل انتقال و ریختن بتن بعلت تبادل با محیط مجاور ، دمای بتن ممکن است تغییر نماید . بدین منظور باید برای ساخت بتن دمای کمتر از ۰c 30 را در نظر گرفت تا در یک حمل معقول و منطقی با زمان کمتر از
نیم ساعت ، دمای بتن از ۰c 32 تجاوز ننماید . مسلما” اگر وسیله حمل پمپ و لوله یا تسمه نقاله و یا تراک میکسر در حال چرخش
باشد باید دمای ساخت را بمراتب کمتر از ۰c 28 و تا حدود کمتر از در نظر گرفت . دمای تعادل ساخت بتن بلافاصله پس از اختلاط را می توان از رابطه زیر بدست آورد .
در رابطه tc ، tg ، ts ، tp ، tw به ترتیب دمای سیمان ، سنگدانه درشت ، سنگدانه ریز ، پوزولان و دمای آب مصرفی در اختلاط بتن می باشد . ( بر حسب درجه سیلیسوس )
هم چنین wwt ,wws,wwg,ww, wp , ws , wg , wc به ترتیب جرم سیمان ، شن ، ماسه ، پوزولان ، آب مصرفی در ساخت بتن ، آب موجود در شن ، آب موجود در ماسه و آب کل موجود در بتن می باشد ( بر حسب کیلوگرم ) بدیهی است آب کل بتن برابر با مجموع آب مصرفی در ساخت بتن و آب موجود در سنگدانه می باشد و یخ احتمالی مصرفی را نیز شامل می شود . اگر از یخ نیز برای کاهش دما استفاده شود در صورت کسر رابطه فوق جمله w i (0.5ti-80) اضافه خواهد شد .
لازم به ذکر است ضرائب ۰٫۲۲ در رابطه فوق ظرفیت گرمائی سیمان ، سنگدانه و پوزولان بر حسب kcal/kg می باشد و یکسان در نظر گرفته شده است در حالیکه واقعا” این ظرفیت های گرمائی در سیمانهای

مختلف و سنگدانه های موجود و پوزولانهای مصرفی یکسان و مساوی ۰٫۲۲ نمی باشد . بویژه در سنگدانه ها و پوزولانها ممکنست ابن ظرفیت گرمائی از ۰٫۱۹ تا ۰٫۲۴ تغییر نماید و حتی از این محدوده نیز بیرون باشد . ظرفیت گرمائی آب و رطوبت موجود در سنگدانه kcal/kg 1 فرض شده است . i w جرم یخ مصرفی ، i t دمای یخ مصرفی ، ۰٫۵ ظرفیت گرمائی یخ و ۸۰ برابر گرمای نهان ذوب یخ بر حسب kcal/kg می باشد .
مثال ۱ : طرح اختلاط زیر برای بتن سازی به میزان m3 1 داده شده است . با توجه به اطلاعات موجود دمای تعادل ساخت بتن را محاسبه کنید . سیمان ۴۰۰ کیلو ، شن خشک ۱۰۰۰ کیلو ،
آب کل ۲۲۰ کیلو ، دمای سیمان ۰c 35 ، دمای شن ۰c 40 و رطوبت آن ۶/۰ درصد ، دمای ماسه ۰c 30 و رطوبت آن ۵/۴ درصد ، دمای آب ۰c 25 می باشد .
مثال ۲ : اگر بخواهیم دمای بتن به ۲۸ برسد آب باید تا چند درجه خنک شود .
مثال ۳ : اگر بخواهیم با آب ۰c 25 و یخ ۰c 4- به این دما دست یابیم ، چند کیلو یخ لازم است ؟
مثال ۴ : اگر بدون خنک کردن آب یا مصرف یخ بخواهیم به این دما برسیم دمای شن باید به چند درجه سیلیوس برسد ؟
• اثرات هوای گرم بر خواص بتن :
همانطور که قبلا” اشاره شد هوای گرم بر روی بتن تازه سخت شده اثراتی را بر جای می گذارد که نامطلوب است . در این قسمت بطور مشروح به برخی از این اثرات و خواص بتن در هوای گرم اشاره می شود .
الف ) افزایش آب مورد نیاز در طرح مخلوط :
بسته به شرایط هوا و میزان تبخیر ممکنست تا ۲۵ کیلو ( لیتر ) آب اختلاط مورد نیاز افزایش یابد ( نسبت به حالت بدون تبخیر ) – تقریبا” هر افزایش ۵ درجه سانتی گراد به حدود ۳ لیتر آب نیاز دارد . وجود آب بیشتر ، جمع شدگی را افزایش می دهد و میل به ترک خوردگی بیشتر می شود .
ب ) آهنگ افت اسلامپ :
مسلما” در شرایط هوای گرم ، گرمای بدون تبخیر و یا با تبخیر می توان تأثیر مهمی بر افت اسلامپ و آهنگ آن داشته باشد . میتوان گفت تقریبا” به ازاء ۰c 40 افزایش دما ( ۱۰ تا ۰c 50 ) افت اسلامپ حدود ۸ سانت را شاهد خواهیم بود ( هر ۰c 10 حدود ۲ سانت ) . مسلما” آهنگ افت اسلامپ نیز در هوای گرم بسیار زیاد می شود تا حدی که مزاحم کار اجرائی خواهد شد و غالبا” برای مقابله با آن به افزایش آب متوسل می شوند که کار صحیحی نیست.
ج ) افزایش آهنگ سفت شدن بتن و کاهش زمان گیرش :
در یک هوای معتدل و مناسب ممکن است زمان گیرش اولیه بتن بسته به نوع سیمان و نسبت های اختلاط بین ؟ تا ۳ ساعت تغییر کند . با افزایش دما این زمان کاهش می یابد و ممکنست در دمای بتن بالاتر از ۰c 30 و دمای محیط بیش از ۰c 35 این زمان حتی به کمتر از نصف یا ثلث کاهش یابد . مسلما” این امر مشکلات اجرائی را افزایش می دهد . در حمل محدودیت زمانی بوجود
می آورد و در ریختن و تراکم باید سرعت قابل توجهی داشته باشیم تا قبل از گیرش لایه زیرین بتوانیم لایه روئی را ریخته و متراکم کنیم . پرداخت سطح مشکل می گردد و بتن زود سفت
می شود . در اکثر موارد در چنین شرایطی درز سرد ایجاد می گردد . درز سرد در آینده می تواند محل عبور آب و سایر مواد مزاحم شیمیائی باشد .
د ) ترک خوردگی خمیر بتن تازه :
این نوع ترک خوردگی معمولا” در محیط های گرم و خشک حاصل می گردد . بدیهی است اگر بتن در محیط گرم و مرطوب قرار گیرد بعلت تبخیر کم از سطح بتن ، جمع شدگی چندانی ایجاد نخواهد شد . در رطوبت های بیش از ۸۰ درصد عملا” مشکل ترک خوردگی بتن تازه را نخواهیم اشت . وقتی تبخیر از kg/m2/hr 1 تجاوز نماید ، وضعیت حاد و بحرانی است و عملا” باید بتن ریزی متوقف گردد و یا تمهیدات خاصی تدارک دیده شود . وقتی ترک خوردگی بیشتری اتفاق می افتد که تأخیر در گیرش و سفت شدن بتن ، مصرف سیمانهای دیرگیر ، مصرف بیش از حد کندگیر کننده ، خاکستر بادی بعنوان جایگزین سیمان و یا بتن خنک داشته باشیم . مصرف موادی که آب انداختن را کم می کند میتواند به خشکی سطح و ترک خوردگی منجر شود . از جمله این مواد
می توان از میکروسیلیس نام برد .
از بین بردن ترکهای خمیری مشکل است ولی می توان با ماله کشی مجدد توأم با فشار ترکها را تا حدودی از بین برد .
ـ ) اثرات نامطلوب بر مقاومت :
مسلما” بتنی که گرم ریخته و نگهداری شود در سنین اولیه مقاومت قابل توجهی کسب می کند اما بطور کلی در سن ۲۸ روز به بعد مقاومت کمتری نسبت به بتن ریخته شده با دمای کم
خواهد داشت . در شکل ۲ و ۳ میتوانید تأثیر دمای ریختن را بر مقاومت های اولیه و دراز مدت ببینید . بویژه اگر بتن حاوی مواد پوزولانی و کندگیر نباشند ، آسیب بیشتری می بینند . اگر ترک بتن را نیز در نظر بگیریم از نظر سازه ای آسیب جدی خواهد بود .
گاه دیده می شود که در روزهای گرم نسبت مقاومت ۲۸ روزه به ۷ روزه به مقادیری کمتر از ۳/۱ و حتی تا ۱/۱ می رسد . در شرایط خاص برخی آزمونه های ۲۸ روزه مقاومتی کمتر از آزمونه های ۷ روزه را نشان می دهند که بسیار تعجب برانگیز است . دلیل این امر استفاده از بتن گرم در
قالب های گرم و داغ می باشد که گاه در زیر تابش آفتاب نیز چند ساعتی نگهداری می شوند . با استفاده از سیمانهای ریز و زودگیر کننده ، سیمان زیاد یا w/c کم این مشکل بیشتر می گردد.
برای اختصار و با توجه به ذکر اثرات نامطلوب در ابتدای این نوشتار از بیان مشروح سایر اثرات خودداری می شود .

نحوه تولید بتن به زبان ساده:

اجزاء بتن
( Concrete Constituents )

اجزاء تشکیل دهنده بتن عبارتند از : سیمان، آب، دانه های سنگ و در مواردی مواد افزودنی. اکنون ذکر
مطالبی چند در مورد اجزاء تشکیل دهنده آن بی معنا نیست.

سیمان

مقدار سیمان و نوع سیمان مصرفی در بتن بستگی به کاربرد بتن دارد. طراحی بتن، تعیین و محاسبه نسبت اختلاط سیمان، آب، دانه های سنگ ( شن و ماسه ) برای موارد کاربرد مختلف، از جمله تخصص های بارز و پیچیده مهند سین راه و ساختمان می باشد.

مواد افزودنی

هر نوع موادی، جدا از آب، دانه های سنگ و سیمان ( منجمله سیمان های مخلوط دارای مواد افزاینده ) که به هر یک از اجزاء تشکیل دهنده بتن یا به مخلوط آنها اضافه می گردد، به نام مواد افزودنی موسوم است.
دلیل افزودن اینگونه مواد به سیمان یا بتن، ایجاد برخی خواص ویژه در بتن به منظور پاسخگویی به برخی نیازهای کاربردی بتن می باشد. از جمله عمده ترین این مواد افزودنی عبارتنداز، مواد سرعت زا ( تسریع کننده ) گیرش، کند کننده گیرش بتن، ترکیبات ضد یخ، مواد هوازا، مواد مولد گاز، مواد مقابله کننده با واکنش قلیایی ها با دانه های سنگ، مواد واتر پروف و مواد رنگی.

آب

نقش آب در بتن عبارتست از :
۱- آب با سیمان ترکیب شیمیایی می شود، در اثر این ترکیب خمیر سیمان حاصل می گردد. ذرات و دانه های خنثی شن و ماسه در این خمیر معلق می مانند تا اینکه خمیر سیمان سخت شود.
۲- همچنین آب به عنوان یک عامل روانساز در بین ذرات ریز و زبر دانه های سنگ قرار می گیرد تا بدین وسیله بتن خاصیت کارپذیری و بکار گرفتن را پیدا نماید و جای دادن آن ( بتن ریزی ) به سهولت انجام شود.
آب مصرفی در بتن می بایستی دارای شرایط زیر باشد:
– تمیز، روشن و قابل آشامیدن باشد، یا اینکه از منبع مطمئنی باشد.
– آری از مقادیر زیان آور موادی نظیر : روغنها، اسیدها، قلیاییها و یا سایر مواد آلوده کننده باشد.
به دلیل خاصیت حل کنندگی آب، آبهای طبیعی همگی نا خالص هستند. به هنگام استفاده از آب رودخانه که به همراه مقادیر زیادی اجسام جامد معلق است، این آب را می توان در استخرهای مخصوص و به کمک مواد صاف کننده تصفیه کرد.
منابع آب واقع در مناطق آب و هوایی خشک، حاوی مقادیر زیادتری املاح حل شده در آب می باشند. تا جایی که طعم آب در حد قابل توجهی شور مزه یا نمکی نباشد، می توان بدون انجام آزمایش آن را مورد استفاده قرار داد.
در صورت استفاده از آبهای صنعتی، به دلیل تغییرات شدید ترکیبات، بایستی اینگونه آبها را مرتباً آزمایش کرد.
یکی از بهترین محک های سنجش قابلیت کاربرد آب اینست که با آب مورد نظر و با آب مقطر قالبهای مکعبی بتنی تهیه شود و سپس ارقام حاصله از آزمایش تا به فشاری این دو با یکدگر مقایسه شوند.
هنگامی که به ناچار،آب دریا عمده ترین منبع آب موجود در دسترس جهت ساخت بتن است، تحت شرایط ویژه ای می توان از آن استفاده کرد. آزمایشات نشان می دهند که از مقایسه بتن های ساخته شده با آب دریا، با بتنهای ساخته شده با آب تازه، افت مقاومت فشاری بین ۱۰ تا ۳۰ درصد خواهد بود. اصولاً آب دریا تاثیر چندان مطلوبی در کیفیت یا مقاومت فشاری بتن نخواهد داشت.ولی استفاده از بتن ساخته شده با آب دریا در بتن مسلح یا بتن پیش تنیده توصیه نمی گردد. زیرا هم امکان زنگ زدگی آرماتور هست و هم اینکه اثر بدی روی شکل ظاهری بتن دارد. ارقام زیر اثر ترکیبات مختلف موجود در آب روی مقاومت فشاری را نشان می دهد:

درصد نمک محلول در آب ۰.۵ SO۴ ۱ SO۴ ۵ Nac۱ ۱ CO۲
درصد افت مقاومت فشار ۴ ۱۰ ۳۰ ۲۰

آب باران و آبهای طبیعی و کوهستانی ضمن طی مسیر خود مقداری CO۲موجود هوا را در خود حل می نماید. همچنین آب قادر به حل کردن حدود ۱ر۳ گرم در لیتر آهک است.
وجود این دو در کنار یکدیگر باعث تشکیل بی کربنات و سپس کربنات کلسیم می شود. از آنجایی که در حین هیدراته شدن سیمان ، هیدروکسید آهک آزاد می گردد، لذا امکان ترکیب CO۲ موجود در آب با آهک موجود در سیمان وجود دارد و در نتیجه ایجاد خلل و فرج و سوراخهای ریزی در بتن می شود که نهایتاًً باعث افت مقاومت فشاری آن می گردد.
املاح منیزیم موجود در آب، اغلب به صورت سولفات هستند. از جمله اثرات بارز وجود سولفاتها ایجاد انبساط حجمی و تورم در ملات یا بتن می باشد.

سنگ دانه های طبیعی

سنگ دانه هایی که در بتن به کار می روند مواد معدنی ای هستند که کم و بیش خنثی ( بدون میل ترکیبی )، و دان دان می باشند و معمولاً از گروه سنگ ها و یا شبه سنگ ها هستند.نمونه هایی از آنها ماسه، شن، سنگ شکسته و روباره خرد شده می باشند. مصرف سنگ دانه در بتن از دو جنبه حایز اهمیت است. یکی از نقطه نظر فنی و دیگری از جنبه اقتصادی، در هر دو جنبه مصرف کمتر سیمان مد نظر است.
سنگ دانه ها را می توان به طرق مختلف گروه بندی نمود: از نظر طبیعی و یا مصنوعی بودن، از نقطه نظر سنگ شناسی، از نقطه نظر وزن مخصوص، از نظر اینکه آیا طبیعتاً خرد می باشند یا مصنوعاً خرد شده اند، آیا خنثی هستند و یا دارای میل ترکیبی می باشند و بالاخره از نقطه نظر اندازه و ابعاد ذرات متشکله. دسته بندی از جنبه اندازه و ابعاد دارای بیشترین کاربرد می باشد و از این نقطه نظر سنگ دانه ها به دانه های ریز و دانه های درشت تقسیم می شوند. در کشورهای مختلف مرز بین ریز و درشت متفاوت است و در کشورهای نیم کره غربی الک نمره ۴ ( معادل ۷۵ر۴ میلیمتر یا سه شانزدهم اینچ ) مشخص کننده مزر بین این دو گروه سنگ دانه می باشد.
خواص سنگ دانه ها با انجام آزمایشات مناسب تعیین می گردد. اهمیت نمونه گیری صحیح همتراز انجام آزمایش صحیح و مناسب می باشد. نمونه گیری از سنگ دانه ممکن است در مقاطع مختلف تهیه و کاربرد آنها صورت گیرد. معمولاً دانه بندی سنگ دانه درشت دارای بیشترین تاثیر روی خواص عمومی سنگ دانه می باشد. به عنوان یک قائده، برآورد دقیق دانه بندی واقعی سنگ دانه از طریق تعدد نمونه گیری با مقادیر کم مثلاً با خاک انداز ( کمچه ) بهتر است، تا با نمونه گیری مقادیر زیاد بوسیله بیل و امثالهم. تعداد نمونه های مورد نیاز بستگی به نامشخص بودن و نوسان دانه بندی و تنوع خواص مورد آزمایش دارد. عملاً مقدار نمونه کارگاهی باید مقدار بیشتری باشد .در بتن فشرده فضای خالی بین سنگ دانه ها بوسیله ملات سیمان پر می شود و توسط این خمیر به یکدیگر می چسبند. بدینوسیله تار و پودی متشکل از ملات سخت شده سیمان و دانه های سنگ پدید می آید .سنگ دانه ها حدود سه چهارم حجم بتن را شامل می شوند و از نقطه نظر کیفی بیشترین تاثیر را روی کیفیت بتن دارند. کاربرد سنگ دانه در بتن به این خاطر است که به مقدار قابل توجهی نیاز به ملات سیمان در مخلوط بتن را کاهش می دهد و در نتیجه خزش و چروک شدن بتن را کم نموده و از جنبه اقتصادی بهای تمام شده را پایین می آورد.

گروه بندی سنگ دانه ها:

سنگ دانه ها به طرق مختلفه زیر گروه بندی می شوند. باید توجه داشت که برخی گروه بندی ها دارای وجه اشتراک می باشند.
ممکن است تفاوت در طبیعی بودن یا مصنوعی ( ساخته شده ) بودن سنگ دانه باشد. در حین تولید سنگ دانه طبیعی و انجام اعمالی نظیر خرد کردن، شستن، سرند کردن و امثالهم، اینگونه ذرات تغییر ماهیت نمی دهند. غالباً سنگ دانه های مصنوعی، محصول فرعی یا ضایعات برخی فرایندهای حرارتی روی مواد معدنی طبیعی می باشند . از جمله این نوع سنگ دانه ها می توان از روباره خرد شده نام برد.
غالباً، در ساخت بتن از شن و ماسه طبیعی به دلیل در دسترس بودن و اقتصادی بودنش استفاده می شود. معذالک باید توجه داشت که ذخایر شن و ماسه غالباً دارای نوسان شدید در کیفیت، خصوصاً از نقطه نظر دانه بندی می باشند. بنابر این برای بدست آوردن سنگ دانه های دارای کیفیت یکنواخت از ذخایر طبیعی، انجام کارهای شستشو، سرند کردن و دانه بندی آنها قبل از مصرف توصیه می گردد.
نوع دیگری از سنگ دانه های طبیعی که به مقیاس وسیعی مورد مصرف دارد، سنگ شکسته است که از خرد کردن سنگ های استخراج شده از معادن سنگ حاصل می شود. سنگ شکسته به دنبال انجام یک سری اعمال در معدن سنگ نظیر چال زدن، آتشکاری و سپس خرد کردن تخته سنگها در سنگ شکن تا ابعاد مورد نیاز، دانه بندی سنگهای خرد شده بوسیله دستگاه دانه بندی بدست می آید.
شاید معروفترین نوع سنگ دانه مصنوعی روباره خرد شده است. از اواخر قرن گذشته روباره خرد شده به عنوان سنگ دانه مصرفی در ساختن بتن مورد استفاده قرار گرفت. البته به دلیل خواص انبساطی و معیوب بودن برخی انواع روباره ها، از هر نوع روباره ای برای ساخت بتن نمی توان استفاده کرد. در ضمن ذوب کردن سنگ آهن در کوره ذوب آهن کف روی مذاب پس از سرد شدن به صورت سنگ نسبتاً یکپارچه و یا دانه های ریزی در می آید که بدان روباره می گویند.
گروه دیگر از سنگ دانه های ساخته شده یا مصنوعی شامل سنگ دانه های سبک می باشد. این سنگ دانه ها، بدلیل رشد مصرف بتن سبک محبوبیت خاصی پیدا کرده اند. از جمله این سنگ دانه های سبک می توان از روباره و ترکیبات منبسط شده نظیر پرلیت ها ، اسلیت ها، رس ها و شیل ها نام برد. نمونه ای از سنگ دانه های مصنوعی که از جمله ضایعات می باشند می توان خرده آجر و بتن خرد شده را ذکر کرد. بعنوان یک قاعده سنگ دانه های مصنوعی در مقایسه با سنگ دانه های طبیعی دارای کیفیت یکنواختی می باشند.
نوع دیگر گروه بندی سنگ دانه ها، از نقطه نظر سنگ شناسی ذرات متشکله آنها می باشد. بیشتر انواع مهم و عادی سنگ دانه های معدنی متشکل از مینرالهای سیلیس، فلداسپار، مینرالهای فرومنیزیم، مینرالهای میکا، کانی های رسی، زئولیتها، کانی های کربنات، کانی های سولفات، کانی های سولفیدآهن و کانی های اکسیدآهن می باشند در ASTM-C۲۹۴-۶۹ این کانی ها همراه با انواع سنگ ها شرح داده شده اند. سنگ دانه های ویژه، نظیر سنگ دانه های سنگین وزن ممکن است حاوی ترکیبات دیگری نیز باشند (ASTM-C۶۳۸-۷۳) .
با توجه به مبدا پیدایش سنگها، سه گروه اصلی وجود دارد: آذرین، رسوبی و دگرگونی.
سنگهای آذرین در اثر سرد شدن مواد مذاب خروجی از دهانه آتشفشان بوجود می آیند ( گرانیت، بازالت، دیابیس، گابرو، آندزیت، پومیس، و غیره ). سنگ های رسوبی شامل سنگهای آهکی که از رسوب کردن محلول کربنات کلسیم ( سنگ آهک ) حاصل می شود و یا با یکپارچه شدن اجزاء و قطعات سنگهای قدیمی که بوسیله آب، یخ ویا سنگینی جابجا شده اند و سپس ته نشین گردیده اند ( نظیر ماسه سنگ، شیل، کنگلومرا و غیره ) می باشند. سنگهای دگرگونی ممکن است از سنگهای آذرین یا رسوبی باشند که در اثر فشار یا حرارت یا هر دو دگرگون شده اند ( نظیر اسلیت، مرمر، کوارتزیت و غیره ) . معمولاً سنگهای آذرین متشکل از دانه های ریزی هستند که بخوبی درهم رفته اند و یکپارچه شده اند و حاوی درصد کمی فلداسپار می باشند و دارای بهترین خواص جهت ساخت بتن هستند. در میان سنگهای رسوبی، سنگ آهکهای قطور و سخت بهترین نوع هستند. سنگهای دگرگونی حاصله در اعماق زیاد نیز دارای خواص عالی از نقطه نظر ساخت بتن می باشند.
بهر صورت، درجه تغییرات در خواص و ترکیب گروه ها و زیر گروه های مختلف سنگها نا محدود است. یک نوع سنگ خاص ممکن است فشرده یا متخلخل، قوی یا ضعیف، سخت یا نرم، تخریب شده یا تغییر نیافته، ماندگار یا معیوب، دانه ریز یا دانه درشت باشد. این بدان معنا است که نوع سنگ به تنهایی نمی تواند تعیین کننده این باشد که از جنبه کیفی مناسب برای تهیه سنگ دانه هست یا نه.
معمولاً ترکیب مینرالوژی و پتروگرافی ماسه ها و شن های ته نشست شده بوسیله جریان آب، بدلیل اینکه سر منشاء و سنگهای ما در آنها متفاوت و گوناگون بوده است، بسیار متغیر می باشند. موادی که بوسیله باد جابجا شده اند عموماً متشکل از ذرات ماسه با دانه بندی محدود هستند و غالباً از جنس کوارتز می باشند.
روباره کوره بلند اساساً متشکل از سیلیکت ها و آلومینوسیلیکات های آهک هستند و ترکیب آنها برای کوره های مختلف متفاوت می باشد.این بدان معنی است که ترکیب روباره ها با سنگ ها متفاوت است ولی از جنبه خواص فیزیکی با برخی سنگ های آذرین مشابه هستند. روباره های شیشه ای شده شکننده تر و سخت تر از روباره های کریستاله می باشند. در اغلب موارد تعیین هویت سنگ ها و مینرال ها بوسیله یک بلور شناس و سنگ شناس ماهر امکان پذیر است. آزمایشات لازم برای این کار در کتب مربوطه و ASTM C۲۹۵ ذکر شده است.
همچنین می توان سنگ دانه ها را بر اساس وزن مخصوص حجمی دسته بندی کرد. وزن نرمال سنگ دانه های مصرفی در تهیه بتن در حدود ۶ر۲ است. سنگ دانه های دارای وزن مخصوص کمتر از ۴ر۲ را سبک و بالاتر از ۸ر۲ را سنگین می گویند. وزن واحد حجم بتن و کنترل آن متاثر از وزن مخصوص سنگ دانه است.
یک راه تشخیص اینکه سنگ دانه موجود از طریق خرد کردن بوجود آمده یا حاصل فرآیندهای طبیعی نظیر هوازدگی و فرسایش است، اینست که سنگ دانه های حاصل از خرد شدن سنگ های مادر بوسیله دستگاه، خشن و دارای لبه های زاویه دار می باشند.
اکثریت سنگ دانه ها در داخل بتن خنثی (Inert) و غیر فعال (Inactive)هستند، بدین معنی که با خمیر سخت شده ایجاد اتصال می نمایند ولی نقشی در فرآیند و نحوه گیرش و سخت شدن و یا انبساط بتن ندارند. البته سنگ دانه های فعال (Reactive) هم وجود دارند که با خمیر سیمان ایجاد واکنش های قابل توجهی می کنند. اینگونه واکنش ها می توانند همانند واکنش کوارتز در تولید قطعات بتنی در اتوکلاو، مفید باشند و یا همانند واکنش های قلیائی – سنگ دانه مضر باشند.
شاید رایج ترین دسته بندی سنگ دانه ها، مبتنی بر دانه بندی آنها باشد: سنگ دانه متشکل از دانه های درشت موسوم به درشت دانه (Coarse Aggregate) و سنگ دانه های متشکل از ذرات ریز موسوم به ریزدانه
(Fine Aggregate) هستند. مرز بین این دو در کشورهای مختلف متفاوت است. بر اساس ASTM۱۲۵-۶۸ این مرز الک شماره ۴ (۷۵ ر ۴ میلیمتر ) است. سنگ دانه هائی که از این الک عبور می کنند ریزدانه و سنگ دانه های باقیمانده روی الک درشت دانه هستند. سنگ دانه هائی که از الک شماره ۱۶ ( ۱۸ ر ۱ میلیمتر ) عبور می نمایند موسوم به ماسه نرم (fine sand) هستند. ذراتی که از الک شماره ۲۰۰ ( ۰۷۵ ر ۰ میلیمتر ) عبور می کنند، سیلت (Silt) و آنهائیکه کوچکتر از ۲ میکرون هستند رس (Clay) نامیده می شوند. سنگ دانه هائی که متشکل از ذرات ریز و درشت هستند، مخلوط (Combined) نام دارند.
اندازه و دانه بندی، دانه های سنگ بستگی به کیفیت بتن مورد نیاز و کاربرد بتن دارد. اصولاً دانه های زبر برای ساختن استخوان بندی بتن بکار می روند و معمولاً برای بالاتر بردن وزن مخصوص مخلوط حاصله، مخلوطی از دانه های زبر با ابعاد مختلف ( دو نوع یا بیشتر ) بکار برده می شوند. مهمترین خاصیت کاربردی دانه های ریز ( نرم )، کمک به یکنواخت تر شدن مخلوط بتن و کارپذیری بیشتر آنست. همچنین دانه های نرم به معلق بودن دانه های زبر کمک میکنند. این خاصیت، باعث افزایش خاصیت شکل پذیری بتن و همچنین مانع جدا شدن ذرات درشت از خمیر سیمان می گردد. این خاصیت وقتی مهمتر است که ضرورت جابجائی و حمل بتن به نقاط دورتر مطرح باشد.
ماسه، به مقدار زیادی تعیین کننده کارائی ( کارپذیری ) بتن است. همچنین مقدار و دانه بندی ریزدانه ها باعث میگردند که بتن بسادگی در قالبها ریخته شود. از عوامل موثر دیگر روی سهولت کار بتن ریزی، اندازه، شکل و همچنین مشخصات سطوح دانه های نرم است. عموماً ذرات لبه تیز و تخت، بتن زبرتری بوجود می آورند. در این نوع بتن ها مقدار بیشتری آب لازم است تا بتوان آنرا در قالبها ریخت و پرداخت نهائی نمود. بعکس، در ساختن بتن با سنگ گرد گوشه به کار کمتر، آب کمتر و ماسه کمتر نیاز است.
تاب بتن با سنگ شکسته بیشتر است، زیرا که دوغاب سیمان به سطوح و لبه های تیزدانه ها بهتر می چسبد. بمنظور متراکم تر شدن استخوان بندی بتن از چند گروه دانه های سنگ ( شن و ماسه ) استفاده می شود سنگهای دانه ریزی که در ساخت بتن مصرف می شوند، نمی بایستی آنقدر ریز باشند که جای ذرات سیمان را بگیرند. معمولاً نباید ماسه ریزتر از ۲ ر ۰ میلیمتر، مصرف شود و مقدار آن در بتن نباید از ۱ درصد وزن سنگ دانه بیشتر باشد.
از آنجائیکه بیش از ۷۵ درصد وزن بتن را سنگ دانه تشکیل می دهد، لذا سنگ دانه مصرفی باید تا حد امکان خواص مورد انتظار از بتن را دارا باشد. از جمله این خواص: وزن مخصوص، مقاومت، نسبت برجهندگی، خزش، ضریب انبساط حرارتی، ثبات حجم، مقاومت در مقابل آتش، مقاومت در مقابل سایش و پاره شدن هستند.
همچنین، بایستی سنگ دانه تمیز باشد و عاری از ترکیبات آلوده کننده ای نظیر: خاک رس، لجن، ذغال سنگ، ذرات میکا، موادآلی، املاح شیمیائی و پوشش سطحی باشد. وجود اینگونه مواد آلوده کننده در سنگ دانه باعث عدم ثبات حجم و معیوب بودن بتن می گردند. مضافاً اینکه باعث افزایش نسبت آب، بمنظور رسیدن به کارپذیری مطلوب می شوند. وجود نمک های شیمیائی و پوششهای سطحی ممکن است اثرات سوء دیگری را، بخاطر ترکیب آنها با سیمان و جلوگیری از هیدراته شدن سیمان، نیز بوجود آورند. لجن، خاک رس، گرد و غبار و مواد آلی را می توان با شستن، از دانه های سنگ جدا کرد.
برخی سنگها و کانیها، با قلیائیهای آزاد شده به هنگام گیرش سیمان، ترکیب می شوند. متعاقب این ترکیب شدن، انبساط و گسیختگی دربندها پدیدار می گردد. بررسیهای انجام شده روی سنگهای مختلف نشان داده است که تمام مینرالهای سیلیکاتی و سیلیسی با قلیائی سیمان ترکیب میشوند. ولی در مورد اغلب آنها میزان تاثیر روی خواص بتن قابل اهمیت نیست.

مبانی بتن:

بتن اساسا از دو قسمت دانه ­های سنگی (Aggregates) و خمیر سیمان (Concrete) تشکیل شده است. خمیر سیمان که در واقع مخلوطی ازسیمان پرتلند و آب می­باشد.
– در اثر واکنش شیمیایی سیمان و آب روند سخت شدن ادامه یافته و در نتیجه دانه ­ها (ماسه و شن) را بصورت تودﮤ سنگ مانندی به یکدیگر می­چسباند.
– دانه ­ها به دو گروه ریزدانه که تا ¼ اینچ (۶میلیمتر) و درشت دانه که روی الک شماره ۱۶ (۱٫۱۸ میلیمتر) تقسیم می­شوند.
– خمیر سیمان عموما حدود ۲۵ تا ۴۰% کل حجم بتن را تشکیل می­دهد که حجم مطلق سیمان بین ۷ تا ۱۵% و حجم آب از ۱۴ تا ۲۱% است. مقدار هوای در بتن تا حدود ۸% حجم بتن را تشکیل می­دهد این اندازه به درشت ترین دانه بستگی دارد.

– برای مصالح و شرایط عمل آوردن (Curing) معین، کیفیت بتن سخت شده به مقدار آب در مقابل با مقدار سیمان بستگی دارد.

مزایای کاهش مقدار آب

۱٫    افزایش مقاومت فشاری و مقاومت خمشی

۲٫    افزایش قابلیت آب بندی (Water Tightness)

۳٫    کاهش جذب آب (Absorption)

۴٫    افزایش مقاومت نسبت به عوامل جوی

۵٫    پیوستگی بهتر بین لایه های متوالی

۶٫    چسبندگی بهتر میان میلگرد و بتن

۷٫    کاهش تغییرات حجمی در اثر تر و خشک شدن

انواع سیمان پرتلند

–         نوع ۱ : برای استفاده عمومی ومناسب برای همه کارها.

–         نوع ۲ : زمانی که احتیاطات علیه حمله سولفات ها مهم باشد.

–         نوع ۳ : با مقاومت زودرس که مقاومت های بالا را در مدت کوتاهی می دهد.

–         نوع ۴ : با حرارت هیدراسیون کم در جائی که میزان و حرارت تولید شده باید حداقل باشد.

–         نوع ۵ : در بتن هائی که در معرض شدید سولفاتها قرار دارند. (ضد سولفات)

–         سیمان حباب زا (نوع A1، A2، A3) در برابر یخ زدن و آب شدن و همچنین پیوسته شدگی حاصل از اثرات مواد شیمیائی برای از بین بردن یخ جاده ها مقاومت بهبود یافته ای دارند.

سیمان پرتلند سفید تفاوت بنیادی آن در رنگ می باشد.

اختلاط

ترتیب ۵ مادﮤ متشکله بتن در مخلوط کن نقش مهمی را در یکنواختی بتن خواهد داشت.

کنترل ترک

دو عامل اصلی برای ترک در بتن عبارتند از :

۱٫    تنش بر اثر بارهای وارده (Control joints)

۲٫    تنش بر اثر آب رفتگی در حین خشک شدن یا تغییرات دما (Restraint)

شیوه جلوگیری

۱٫    درزهای کنترل مؤثرترین شیوه جلوگیری از ترک های غیر قابل رؤیت به شمار می آیند (Isolation Joints)

۲٫    درزهای جداکننده دال را از قسمتهای دیگر سازه جدا می کنند و اجازه حرکت افقی و عمودی را در دال می دهد (Footings)

۳٫    درزهای اجرائی جائی که کار بتن ریزی روزانه پایان می یابد، ایجاد می شوند; و مناطقی را که در دفعات مختلف بتن ریزی می شوند از یکدیگر جدا می سازند.

مواد افزودنی بتن (Admixtures)

۱٫    مواد افزودنی حباب زا (Air-entraining  )

۲٫    مواد افزودنی کاهنده آب (Water Reducing)

۳٫    مواد افزودنی کندگیرکننده (Retarding)

۴٫    مواد افزودنی تسریع کننده (Accelerating)

۵٫    پوزولانها

۶٫    مواد کارائی ساز شامل روان سازهای اعلا (Super Plasticizers)

۷٫    مواد متفرقه مانند مواد پیوند ساز، ضد رطوبت، کاهنده نفوظ پذیری، دوغاب ساز و گاز ساز

بتن ریزی و پرداخت

–         تدارکات پیش از بتن ریزی

شامل متراکم کردن، درست شکل دادن، مرطوب نمودن سطح زمین ، بستن قالبها،قرار دادن آرماتورها و سایر اقلام کار گذاشته شده بطور محکم در محلهای خود.

قالبها باید بطور دقیق قرار داده شوند وخود یا آستر آنها با مصالحی ساخته شده باشد که سرانجام نمای مطلوبی را به سطح  بتن سخت شده ارائه کنند.قالبهای چوبی باید قبل از بتن ریزی مرطوب شوند در غیر اینصورت آب بتن را جذب کرده و متورم می شود در استفاده از قالبهای چوبی باید از بکار بردن میخهای خیلی بزرگ یا به تعداد خیلی زیاد اجتناب ورزید تا برداشتن قالبها آسان شود و آسیب پذیری کاهش یابد.و برای سهولت در برداشتن قالبها باید آنها را با یک ماده رها ساز مانند روغن یا لاک آغشته کرد.

هنگامی که بتن ریخته می شود،میلگردهای فولادی باید تمیز بوده وعاری از زنگ  یا لایه اکسیده باشد. میلگردهای فولادی و سایر اقلام کار گذاشته که آغشته به ملات باشند، نیازی به .پاک کردن ندارند به شرطی که عملیات بتن ریزی در عرض چند ساعت پایان پذیرد.

ریختن بتن

بتن باید بطور پیوسته تا حد امکان در نزدیکی محل نهای خود ریخته شود.در اجرا دالها ، بتن ریزی باید در امتداد پیرامون انتهای دال آغاز شو د و هر پیمانه روی بتن ریخته شده قبلی تخلیه شود. عموما بتن در لایه­های افقی با ضخامت یکنواخت  ریخته شود وهر لایه باید قبل از ریختن لایه بعدی بطور کامل تراکم یابد. میزان بتن ریزی باید به اندازه کافی سریع بوده تا هنگام ریختن لایه جدید روی لایه قبلی ،آن لایه در حالت خمیری باشد . این امر باعث جلوگیری از خطوط جریان، درزها و سطوح سفحات ضعیف می شود که هنگام ریختن بتن تازه روی بتن سخت شده روی می­دهد.

پیمانه های نخستین در هر مرحله بتن ریزی در دیواره ها و تیرهای اصلی باید در دو انتهای عضو ریخته شوند و سپس بتن ریزی های بعدی به سوی قسمت مرکزی پیش روند. در تمام حالات باید از جمع شدن آب در انتهاها، در گوشه ها جلوگیری شود.

-ارتفاع سقوط آزاد بتن نیازی به محدود شدن ندارد مگر اینکه جدائی درشت دانه ها رخ دهد که در آن صورت بتن از طریق بازشوهای پهلوئی موسوم به پنجره، که در اطراف قالبهای بلند و باریک وجود دارند، ریخته می شوند. در خارج بازشوها باید از یک مخزن قیفی شکل جمع شونده استفاده شود تا بتن امکان یابد آرام تر از کنا بازشو جریان یافته و تمایل به جدائی دانه ها کاهش یابد.

قبل از اینکه سطح بتن سخت شود بتن ریزی باید دوباره از سر گرفته شود تا بدینوسیله از ایجاد اتصال سرد جلوگیری به عمل آید.

متراکم کردن بتن

متراکم کردن عبارتست از نزدیک ساختن ذرات جامد در بتن تازه به گونه ای که ریختن آن در قالبها و دور اقلام کار گذاشته شده و آرماتورها انجام گیرد و نیز محفظه های سنگی و هوای محبوس که بصورت حفره های هوائی اتفاقی یا تصادفی در بتن موجود است از بین برود.

تراکم بوسیله دست یا توسط روشهای مکانیکی صورت می گیرد. روش انتخاب شده بستگی به روانی مخلوط و شرایط بتن ریزی مانند، پیچیدگی قالب بندی و مقدار آرماتورها دارد. مخلوط های خمیری و روان را می توان بطور دستی با کوبیدن بتن با یک میله فولادی یا یک وسیله فولادی دیگر متراکم ساخت.

تراکم مکانیکی مناسب، بتن ریزی مخلوطهای سفت با نسبتهای آب به سیمان پایین و بتن های خوب حاوی درشت دانه های زیاد را امکان پذیر می سازد.

برداشتن قالبها( باز کردن آنها)

قالبها را تا مادامی که بتن به اندازه کافی مقاومت پیدا نکرده تا بتواند به طور رضایت بخشی تنشهای ناشی از بار مرده و نیز هر گونه بار اجرایی((construction load وارده را تحمل کند،نباید برداشته شود.بتن باید به اندازه کافی سخت شده باشد به نحوی که وقتی دقت معقولی در باز کردن قالبها انجام شود هیجگونه آسیبی به به سطوح نرسد.به طور کلی برداشتن قالبهای مقاطع نسبتا ضخیم را می توان ۱۲ تا ۲۴ ساعت پس از بتن ریزی برداشت.در اغلب شرایط ، برای زمان برداشتن قالبها بهتر است که متکی به مقاومتی از بتن بوده که بوسیله آزمایش تعیین می شود .

میله نوک تیز یا سایر ابزار فلزی را نباید جهت شل کردن قالبها میان بتن و قالب به زور گذاشته شود.اگر لازم باشد جدا کردن قالب از بتن با استفاده از گوه (wedge (انجام گیرد، فقط باید با گوه های چوبی بکار روند.

برداشتن قالبها باید از قسمتهای ساده آغاز شده وسپس به سوی قسمتهای پیش آمده پیشروی شود.این امر فشار وارد به گوشه های پیش آمده را کاهش می دهد.

لکه گیری، پاک کردن،وپرداختن سطوح قالب گیری شده

پس از برداشتن قالبها تمام برجستگیها،خطوط نشت، و پیش آمدگیهای کوچک باید به وسیله قلم زنی (chipping ( از بین برده شود.سطح بتن سپس باید سابیده یا مالیده شود. هر گونه باید پر شود.سطوح کرمو باید مرمت شده و تمام لکه ها باید پاک شوند . با دقت در عملیات اجرای قالب بندی و بتن ریزی ، تمامی این عملیات به حداقل می رسد.

بتن کرمو و دیگر بتن های معیوب باید کنده شوند تا مصالح خوب و سالم پدید آید.

اگر بتن معیوبی مجاور محل لکه گیری شده باقی بماتد ،ممکن است رطوبت به درون خلل و فرج راه یابد و به مرور زمان عوامل جوی موجب کنده شدن بتن مرمت شده شود. لبه ها باید به طور  مستقیم و عمود بر سطح ، بریده یا قلم زنی شوند ،یسا مقدار کمی تو بریدگی داده شوند تا زبانکی را در کنار جای لکه گیری شده فراهم سازد.

پیش از اعمال بتن لکه گیری ، بتن اطراف باید برای چندین ساعت خیس نگه داشته شود.تمام سطوحی که بتن جدید به آنها پیوند داده می شوند،باید بوسیله برس دوغاب زده شوند.

تکه های کم عمق را با ملات سفت مشابه آنچه کهدر بتن بکار می رود ،می توان پر کرد.لکه گیری باید لایه به لایه انجام شود. به گونه ای که ضخامت هر لایه بیشتر از۱۳ میلی متر نبوده و نیز هر لایه به صورت مضر س پرداخت شود تا پیوند آن به لایه بعدی بهتر صورت گیرد. لایه نهایی را با استفاده از تخته ماله به نحوی پرداخت کرد که با بتن اطرهف خود همگون باشد

عمل آوردن تکه های لکه گیری شده

پس از لکه گیری، عمل آوردن باید تا جایی که ممکن است زودتر آغاز شودتا از خشک شدن زود هنگام جلوگیری شود . کرباس تر،ماسه خیس، نایلون را میتوان به کار برد.

عمل آوردن و حفاظت

عمل آوردن بتن تاثیر قوی روی خواص بتن سخت شده مانند دوام، مقاومت، آب بندی، مقاومت سایشی، ثبات حجمیو مقاومت در برابر یخ زدن وآب شدن دارد.

تمامی سازه های بتنی تازه ریخته شده، باید از خشک شدن سریع، از تغییرات شدید دما، و از آسیبهای ناشی از کارهای ساختمانی و عبور و مرور بعدی محفوظ بمانند.

عمل آوردن تا حد امکان باید بلافاصله پس از پایان کار بتنی آغاز شود.

عمل آوردن به دلایل زیر ضروری است :

نگهداری بتن تحت دمای ثابت و جلو گیری از افت رطوبت برای مدت زمانی که برای هیدراسیون مطلوب سیمان ونیز برای کسب مقاومت بتن لازم است.

بتن ریزی در هوای سرد:

اثر یخ زدگی بر بتن تازه
بتن در دماهای بسیار پایین مقاومت بسیار کمی کسب می کند تا وقتی میزان اشباع بودن بتن در اثر عمل آبگیری به اندازه کافی کاهش نیافته باشد ، لازم است که بتن تازه در برابر آثار ویرانگر یخ زدگی محافظت شود بتنی که حتی یک بار در سنین اولیه یخ زده باشد در مقایسه با بتنی که یخ نزده باشد در برابر شرایط جوی از مقاومت کمتری برخوردار است و نیز آب بند نخواهد بود. استعداد آسیب پذیری بتنی که در برابر یخ زدن محافظت نشده است خیلی بیشتر از بتنی است که در برابر یخ زدن محافظت گشته و در ضمن از مقاومت فشاری کمتری هم برخوردار است.
حال هرگاه اقدامات احتیاطی لازم به کار بسته شود می توان بتن ریزی  را در سرتاسر ماه های زمستان با اطمینان خاطر انجام داد و با بکار بستن این تمهیدات هیچ کارگاهی تعطیل نخواهد شد.
بر اساس استاندارد بین المللی ACI۶۰۳ در کارهای بتنی هوای سرد به هوایی اطلاق می شود که بیش از سه روز متوالی شرایط زیر را داشته باشد.

بتن ریزی در شرایط دمای بالاتر از ۵+ درجه سانتیگراد:در این شرایط مهمترین مسئله آمادگی برای زمانی است که جبهه یخبندان محیط کارگاه را فرا می گیرد.در این حالت اگر گیرش خمیر سیمان صورت نگرفته باشد موجب یخ زدگی رطوبت داخلی بتن ، افزایش حجم آب و نهایتا انبساط حجمی بتن و ترک خوردگی آن می گردد.در زمانی که این احتمال وجود داشته باشد که چندین ساعت پس از بتن ریزی جبهه یخبندان فرا رسد باید از مواد ضد یخ که ترجیحا دارای ترکیبات زود گیر کننده هستند استفاده نمود.
استفاده از مواد زود گیر موجب تسریع در گیرش خمیر سیمان و مقاومت در برابر افزایش حجم یخ می گردد.
نباید فراموش کرد که همواره دمای بتن ریحته شده با استفاده از امکانات متفاوت گرمایشی باید در نقطه ای بالای ۵+ درجه سانتیگراد حفظ گردد تا واکنش شیمیایی سیمان و آب ادامه یابد و مقاومت لازمه حاصل گردد.

● بتن ریزی در شرایط دمای زیر ۵+ دزجه سانتیگراد:
موکدا توصیه می گردد در دمای کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد نباید بتن ریزی کرد مگر اینکه در تمام شرایط درجه حرارت بتن همواره بالاتر از ۵+ حفظ گردد.
توجه داشته باشید که با بتن ریزی در چنین شرایطی عمل هیدراسیون بسیار کند صورت می گیرد بطوریکه پس از یخ زدن آب در صفر درجه ، این واکنش متوقف می گردد بنابراین در زمان باز کردن قالب مشاهده می کنیم که بتن به راحتی خورد می شود به علت اینکه خمیر سیمان تشکیل نشده است.
باید کاملا توجه داشت که استفاده از ضد یخ تنها از یخ زدن رطوبت درونی بتن جلوگیری می کند.اگر بتن ریخته شده پس از عملیات بتن ریزی به حال خود رها شود ، رطوبت درون آن یخ نمی زند اما چون دمای آن کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد است واکنش شیمیایی سیمان و آب بسیار کند می شود و به همین خاطر بتن ضایع می گردد و دارای مقاومت خیلی کمی خواهد شد.
پس در زمستان در هر شرایطی باید پس از بتن ریزی نیبت به عمل آوری بتن مبادرت ورزید نکته مهم دیگر اینکه چون هوای سرد نسبت به هوای گرم دارای رطوبت کمتری است بتن های ریخته شده در شرایط محیطی سرد به ، عمل آوری و مراقبت بیشتری نیازمند است.

● ویژگی های یک ضد یخ مناسب برای بتن:
ضد یخی برای بتن مناسب می باشد که علاوه بر کاهش نقطه انجماد آب اضافی داخل بتن به عنوان یک تسزیع کننده در گیرش و رشد مقاومت سنین اولیه بتن عمل نماید.حال باید توجه نمود در پروژه هایی که در زمان بهره برداری امکان خوردگی وجود دارد و یا بتن هایی که پیش تنیده هستند و یا در آنها از آلومینیوم و گالوانیزه استفاده شده است و یا بتن هایی که در تماس با آب یا خاک سولفاته هستند و یا بتن هایی که سنگدانه های آنها مستعد واکنش قلیایی هستند به هیچ وحه از ضد یخ های کلر دار استفاده نکنید. بلکه از ضد یخ هایی استفاده نمایید که بر پایه دیگر مواد(نیترات) ساخته شده باشد.

● توصیه های مهم:
حال برای اینکه بتوانیم در زمستان بتن ریزی مناسب و مطمئنی داشته باشیم بهتر است که نکات زیر را رعایت کنیم:

امید است با توجه و رعایت نکات ذکر شده هیچ گاه پروژه ای بر اثر سرما و یخ زدگی در زمستان تعطیل نگردد. ۱)میانگین دمای هوای شبانه روز کمتر از ۵+ درجه سانتیگراد باشد.(منظور از میانگین دمای هوای شبانه روز ، میانگین حداقل و حداکثر دما در طول ۲۴ ساعت می باشد.) ۲)در نیمی از ساعات شبانه روز دمای هوا از۱۰+ درجه سانتیگراد بالاتر نرود. ۱) استفاده از سیمان با مقاومت زودرس ۲) استفاده از ضد یخ مناسب ۳) سطوح قالب ها و آرماتور ها را از یخ و برف بزدایید و در صورت لزوم آنها را گرم نمایید تا حداقل دمای ۲+ درجه سانتیگراد را داشته باشد. ۴) در درجه حرارت ۵+ و بالاتر پس از استفاده از مواد ضد یخ ، بتن را کاملا با استفاده از پوشاننده های مناسب (برزنت،نایلن،…) بپوشانید و محیط را گرم نگهدارید تا در شب هنگامی که هوای گرم فرا می رسد بتن دچار ترک خوردگی نشود. ۵) در شرایط دمایی زیر ۵+ با گرم کردن سنگدانه ها ، قالبها و آب(به ترتیب) دمای بتن را در حین کار بالای ۵+ درجه نگهداشته و سپس بتن را با پوشش مناسب گرم نگهدارید. ۶) مصالح مصرفی جهت ساخت بتن را در معزض وزش باد و هوای سرد قرار ندهید.

بتن ریزی در هوای گرم:

وقتی تبخیر از kg/m2/hr 1 تجاوز نماید ، وضعیت حاد و بحرانی است و عملا” باید بتن ریزی متوقف گردد و یا تمهیدات خاصی تدارک دیده شود . وقتی ترک خوردگی بیشتری اتفاق می افتد که تأخیر در گیرش و سفت شدن بتن ، مصرف سیمانهای دیرگیر ، مصرف بیش از حد کندگیر کننده ، خاکستر بادی بعنوان جایگزین سیمان و یا بتن خنک داشته باشیم . مصرف موادی که آب انداختن را کم می کند میتواند به خشکی سطح و ترک خوردگی منجر شود . از جمله این مواد می توان از میکروسیلیس نام برد . از بین بردن ترکهای خمیری مشکل است ولی می توان با ماله کشی مجدد توأم با فشار ترکها را تا حدودی از بین برد .

هـ ) اثرات نامطلوب بر مقاومت :
مسلما” بتنی که گرم ریخته و نگهداری شود در سنین اولیه مقاومت قابل توجهی کسب می کند اما بطور کلی در سن ۲۸ روز به بعد مقاومت کمتری نسبت به بتن ریخته شده با دمای کم خواهد داشت . در شکل ۲ و ۳ میتوانید تأثیر دمای ریختن را بر مقاومت های اولیه و دراز مدت ببینید . بویژه اگر بتن حاوی مواد پوزولانی و کندگیر نباشند ، آسیب بیشتری می بینند . اگر ترک بتن را نیز در نظر بگیریم از نظر سازه ای آسیب جدی خواهد بود .
گاه دیده می شود که در روزهای گرم نسبت مقاومت ۲۸ روزه به ۷ روزه به مقادیری کمتر از ۳/۱ و حتی تا ۱/۱ می رسد . در شرایط خاص برخی آزمونه های ۲۸ روزه مقاومتی کمتر از آزمونه های ۷ روزه را نشان می دهند که بسیار تعجب برانگیز است . دلیل این امر استفاده از بتن گرم در قالب های گرم و داغ می باشد که گاه در زیر تابش آفتاب نیز چند ساعتی نگهداری می شوند . با استفاده از سیمانهای ریز و زودگیر کننده ، سیمان زیاد یا w/c کم این مشکل بیشتر می گردد.
برای اختصار و با توجه به ذکر اثرات نامطلوب در ابتدای این نوشتار از بیان مشروح سایر اثرات خودداری می شود .

• راهکارهای بتن ریزی مطلوب در شرایط نامساعد گرم :
قاعدتا” این راهکارها را میتوان به چند دسته تقسیم کرد :
الف) انتخاب مصالح مناسب برای هوای گرم خشک یا گرم مرطوب و نسبت های مطلوب
ب) روشهای مناسب انبار کردن مصالح برای گرم و داغ شدن ( پیشگیری از گرم شدن )
ج ) خنک سازی مصالح و بتن و بتن خنک ساختن ( کاهش دمای بتن )
د ) تمهیدات حفظ خنکی بتن در طول عملیات حمل و ریختن و جلوگیری از افزایش دمای بتن
هـ) نکات مربوط به ریختن ، تراکم و پرداخت سطح ، نگهداری و عمل آوری بتن و کنترل تبخیر
در ادامه به هرکدام از راه حلهای اجرائی به اختصار می پردازیم .

• انتخاب مصالح مناسب :
الف ) سنگدانه :
هر چند تأثیر سنگدانه چندان جدی نیست اما بویژه برای ایجاد دوام در بتن در مناطق گرم بویژه مرطوب ، لازم است سنگدانه ها از جذب آب کمی برخوردار باشند . ظرفیت جذب آب سنگدانه درشت در آبا به ۵/۲ و برای سنگدانه ریز به ۳ درصد محدود شده است در حالیکه در بسیاری از آئین نامه ها چنین محدودیتی دیده نمی شود .
سنگدانه ها باید در برابر قلیائیها از واکنش زائی برخوردار نباشند لذا از این بابت باید مورد آزمایش قرار گیرند . همچنین در مناطق خورنده باید یون کلر آنها از حدود مجاز کمتر باشد .

ب )  سیمان:
بهتر است از سیمانهای ریز و زودگیر استفاده نشود و سیمانهای با گرمازائی کم و حاوی مواد پوزولانی ( بعنوان جایگزین ) بکار روند . سیمانهای آمیخته از این نظر مناسب اند . بهتر است مقدار سیمان زیاد نباشد . محدود کردن عیار سیمان به حدود ۴۰۰ کیلوگرم می تواند یک توصیه تلقی گردد . عیار سیمان زیاد می تواند عامل ترک خوردگی بتن خمیری باشد .

ج ) افزودنی ها :
در شرایط هوای گرم اغلب افزودنیهای روان کننده و یا کندگیر کننده استفاده می شود . ممکن است افزودنی روان کننده کندگیر کننده نیز بکار بریم . افزودنیهائی که بتوانند اسلامپ را بمدتی قابل توجه حفظ نمایند ، در این شرایط طرفدار دارد .
معمولا” حبابزاها بعلت مشکل کنترل مقدار حباب در شرایط هوای گرم توصیه نمی شود . مگر اینکه شرایط مناسبی برای مصرف آنها فراهم گردد .

• روشهای پیشگیرانه برای جلوگیری از گرم شدن مصالح در انبار
هر چقدر بتوانیم جلوی گرم یا داغ شدن مصالح بتن را بگیریم ، کار خنک ساختن بتن ساده تر می شود .
بهرحال بهتر است دمای سیمان از ۰C 60 تجاوز نکند ( آبا حد مجاز را ۰C 75 ذکر کرده است ) سنگدانه ها با توجه به وزن قابل توجهشان بهتر است دمائی کمتر از ۰C 40 را داشته باشند . آبنیز باید در حد امکان خنک نگهداشته شود . لذا توصیه می شود آب در محلی نگهداری شودکه زود گرم نشود . مخازن فلزی هوائی بدون عایق بندی ابدا” توصیه نمیشود . از مصرفسیمانهای گرم که از کارخانه حمل و تخلیه می شود باید پرهیز کرد و آنرا در سیلو نگهداشت تا خنک گردد .
سیلوی سیمان دارای رنگ روشن باشد . در برخی مناطق دنیا از سیلوی دو جداره استفاده می شود که ممکن است آب خنک در آن در جریان باشد . عایق بندی سیلوی سیمان نیز یک راه حل می باشد .
سنگدانه ها را نیز بهتر است از تابش آفتاب دور داشت . سر پوشیده کردن دپوی سنگدانه ها یک روش معمول است که ممکن است برای ایران راه حل گران قیمتی باشد . ایجاد پوشش مانند برزنت و غیره می تواند راه حل ساده تری تلقی گردد .