وبلاگ

شمع ساختمان | انواع و کاربردها

شمع
شمع ساختمان از انواع فونداسیون عمیق است که در برخی که امکان استفاده از فونداسیون سطحی وجود ندارد به کار گرفته می شود. ممکن است در مواردی جنس خاک به گونه ای باشد که نتواند بارهای وارد شده را تحمل کند یا امکان خاک برداری سطحی وجود نداشته باشد در این موارد از شمع برای اجرای فونداسیون استفاده می شود.
همچنین در سازه های دریایی نیز استفاده از شمع بسیار رایج است. شمع ها از نظر شکل ظاهری المانی طویل با سطح مقطع به شکل دایره یا چند ظلعی هستند که درون زمین کار گذاشته می شوند. از نظر جنس شمع می تواند از چوب، فولاد یا بتن ساخته شده باشد. همچنین شمع ها به ویژه شمع های بتنی می توانند به صورت پیش ساخته و یا در جاساز مورد استفاده قرار بگیرند. برای فرو کردن شمع های پیش ساخته در زمین از نیروی مکانیکی استفاده می شود. ماشینی که به آن شمع کوب می گویند با ضربات مکانیکی شمع را به درون زمین فرو می برد.

شمع ساختمان

ساختمان

فونداسیون پایینی ترین قسمت ساختمان است که کل بنا بر روی آن قرار می گیرد. در واقع فونداسیون با زمین یا خاک تماس مستقیم دارد و نیروهای وارد شده از طرف سازه را به زمین منتقل می کند.

از نظر نوع می توان فونداسیون ها را به دو دسته ی سطحی یا عمیق تقسیم بندی کرد.

در فونداسیون سطحی که احتمالا آن را در بیشتر ساخت و سازه ها دیده ایم یک لایه سطحی از خاک برداشته شده و وزن سازه به یک لایه ی کم عمق منتقل می گردد.

اما در مواردی ممکن است به دلیل سست بودن خاک مانند آنچه در زمین های ماسه ای مشاهده می شود زمین قابلیت تحمل بارهای وارد شده را نداشته باشد همچنین ممکن عملیات خاکبردای امکان پذیر نبوده یا هزینه های بالایی داشته باشد. در این موارد یکی از راه هایی که پیشنهاد می شود استفاده از فونداسیون عمیق است که یکی از رایج ترین انواع آن شمع است.

شمع چیست؟

یک شمع، المانی نسبتا طویل و ستون مانند است که در عمق خاک به صورت عمودی قرار می گیرد و وظیفه ی انتقال بار سازه به اعماق پایین خاک را بر عهده دارد.

انواع شمع ها

شمع ها را بسته به اینکه از چه متریالی برای ساخته شدن آن ها استفاده شده باشد می توان به گروه های مختلفی تقسیم بندی کرد. رایج ترین موادی که برای ساخت شمع به کار برده می شوند عبارتند از چوب، فولاد و بتن.

شمع چوبی

چوب از جمله موادی ست که به طور سنتی برای ساخت شمع استفاده می شده است. برای این کار عموما چوب کاج یا بلوط که از سختی کافی برخوردار هستند به کار برده می شوند. شمع های چوبی به شکل یک مخروط ناقص هستند. از مزیت آن ها می توان به ارزان و سبک بودن و همچنین در دسترس بودن اشاره کرد. اما این نوع از شمع تحمل بار بالایی نداشته و در معرض آسیب های محیطی قرار دارند.

شمع فولادی

برای ساخت شمع های فولادی دو گزینه وجود دارد. یا از تیرآهن های بال پهن (تیرآهن هاش ) استفاده می شود و یا از لوله های فولادی.

تیرآهن هاش نوعی مقطع فولادی است که سطح مقطع آن به شکل حرف H انگلیسی ست. این تیرآهن دارای طول بال و جان تقریبا برابر است و از استحکام و ظرفیت باربری بالایی برخوردار است.

شمع ساختمان

لوله های فولادی که به عنوان شمع استفاده می شوند می توانند ته باز یا ته بسته باشند. در برخی موارد پس از آنکه لوله در زمین کار گذاشته شد داخل آن نیز با بتن پر می شود.

ازمزیت های شمع های فولادی می توان به امکان متصل کردن آن به هم اشاره کرد. به این ترتیب می توان شمع هایی با طول بالا را به وجود آورد. البته در اتصال تیرآهن ها به یکدیگر باید دقت داشت تا مطابق با استانداردهای تدوین شده این کار انجام شود و وصله ظرفیت کامل بال و جان را منتقل نماید.

از دیگر مزایایی شمع های فولادی می توان می گفت که در حین فرو رفتن در زمین چنانچه با مانعی مانند سنگ های کوچک برخورد کنند می توانند آن ها را خرد کرده و به راه خود ادامه دهند.

یکی از مواردی که در خصوص شمع های فولادی مطرح است امکان خوردگی و یا پوسیدگی آن هاست. باید به این مورد توجه داشت که چنانچه میزان دست خوردگی خاک کم باشد مقدار اکسیژن موجود در خاک از عمق دو متر به پایین تر چندان زیاد نیست و مشکلی از جهت خوردگی برای شمع فولادی به وجود نمی آورد. در سازه های دریایی نیز در محل های جذر و مد پتانسیل بالایی برای خوردگی شمع ها وجود دارد که در این موارد می توان از حفاظت کاتدی برای محافظت از شمع ها استفاده نمود.

شمع بتنی

شمع های بتنی به اشکال مختلف مانند مربع، دایره، چند ظلعی و …به دو صورت پیش ساخته یا بتن ریزی در محل آماده می شوند.

شمع بتنی پیش ساخته

همانطور که از نام این شمع ها مشخص است این شمع ها در محل کارگاه ساخته شده و سپس به پروژه منتقل می شوند. برای نصب این شمع ها آن ها را با کمک چکش به درون زمین می کوبند. برای جلوگیری از آسیب دیدن شمع ها معمولا یک کلاهک فلزی بر روی آن ها قرار می دهند. همچنین لازم است تا نیروهای وارد شده از طرف چکش نیز در زمان طراحی در نظر گرفته شود. این نیرو باعث می شود تا مقادیر بیشتری از آرماتور مصرف شود که همین نیز هزینه ساخت تیر را بالاتر خواهد بود.

شمع بتنی درجاریز

شمسا

برای ساخت این شمع ها ابتدا زمین را قطع و تا عمق مورد نظر حفاری می کنند. سپس شبکه ای از آرماتورهای آماده شده درون حفره فرده برده می شود. در انتها درون حرفه با بتن پر می شود.

شمع کوب

همانطور که گفته شد برای کار گذاشتن شمع ها باید آن ها را به وسیله ضربات محکم به درون زمین فرو کرد. برای این کار از یک ماشین مکانیکی به نام شمع کوب استفاده می شود که وزنه بسیار سنگینی دارد و به صورت عمودی به شمع ها ضربه می زند. ماشین شمع کوب به این صورت عمل می کند که به وسیله نیروی هیدرولیک یا دیزل وزنه را تا بالاترین نقطه بالا برده و سپس آن را رها می کند. با رها شدن وزنه نیروی بسیار زیادی به شمع وارد می شود و به درون زمین فرو می رود.

وزن چکش شمع و قدرت آن به گونه ای در نظر گرفت می شود که با هر ضربه شمع حداقل 3 میلیمتر در زمین فرو برود. برای این منظور وزن چکش شمع کوب از 1360 کیلوگرم کمتر نخواهد بود.

مطالب مرتبط
Ck45 و Mo40

تفاوت mo40 با ck45

یکی از کاربردی ترین موادی که برای ساخت ماشین‌آلات صنعتی...

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

سبد خرید
سلام، ما از کوکی ها برای بهبود تجربه کاربری شما و ذخیره اطلاعات کاربری شما در وبسایت استفاده میکنیم، با استفاده ما از کوکی ها موافقت میکنید؟