از طراحی تا اجرای یک سازه عمرانی (بخش دوم)

 در ادامه مطالب طرح شده در مقاله قبل در این مقاله نیز به دیگر نکات مهم برای تبدیل شدن از یک اپراتور به یک مهندس طراح سازه خوب می پردازیم. در مقاله قبل به معضل حذف شدن پارکینگ در اثر تطبیق نداشتن سازه طراحی شده با طرح ارائه شده توسط مهندس معمار پرداختیم و راهکارهایی را برای اجتناب از این اتفاق را ارائه کردیم که یکی از مهمترین آنها استفاده از وصله مکانیکی یا کوپلر بود. در ادامه به ارائه چند مورد دیگر از این دست موضوعات می پردازیم.

• شانه گیر شدن تیر راه پله

یکی دیگر از بحث هایی که در اختلاف بین طراحی و اجرا مطرح می شود  بحثی است به نام "شانه گیر شدن تیر راه پله". همانگونه که میدانیم راه پله ابعاد و اندازه مشخص و استانداردی دارد مهندس معمار معمولاً راه پله را در بین دیوارها قرار می دهد اما به این نکته توجه نمی کند که در بسیاری از موارد در درون دیوارهای اطراف راه پله تیرهایی وجود دارد که ابعاد این تیرها از ضخامت دیوار بیشتر می شود اصطلاحاً به این اتفاق "شانه گیر شدن تیر پله" گفته می شود.  نمونه این اتفاق را در تصویر زیر مشاهده می‌کنیم.  در این تصویر به علت بیشتر بودن عرض تیر اتاق پله از دیوار اطراف امکان برخورد شانه افراد در هنگام بالا رفتن از پله به این تیر وجود دارد.

 در تصاویر زیر نیز می بینیم که تیر به نسبت دیوار بیرون زدگی دارد و با فاصله اجرا شده است.  در اینجور مواقع یکی از راهکارها کم کردن عرض تیر می باشد. اما کم کردن عرض تیر نیز تاحدی میسر است. مبحث نهم مقررات ملی ساختمان کمترین مقدار مجاز عرض تیر را ۲۵ سانتی متر در نظر می گیرد. و همانگونه که در تصویر مشاهده می کنید در این مثال با قرار دادن عرض تیر در کمترین حالت نیز مشکل حل نشده است و به ناچار مجری تیر را به صورت غیر اصولی اجرا کرده و عرض آن از مقدار مجاز کمتر است. 

  در این حالت از طراح سازه کاری ساخته نیست این وظیفه معمار است که ابعاد جعبه پله را بزرگتر از مقدار استاندارد در نظر بگیرد اما طراح سازه نیز باید قبل از اجرا این مسئله را به مهندس معمار گوشزد کرده و از او درخواست اصلاح نقشه را بنماید. در صورت اجرای این نقشه باید به این نکته توجه کنیم که بازرس شهرداری در هنگام صدور پایان کار ساختمان ابعاد را از بر تیر حساب میکند نه از بر دیوار که این امر موجب جریمه شدن کار فرما یا عدم صدور پایان کار میشود. پس باید این مشکل را جدی بگیریم چون ممکن است برای کارفرما مشکلات جدی ایجاد کند.

•         مهارت در رسم صحیح نقشه سازه

یکی از مسایلی که متاسفانه امروزه بسیار در جامعه مهندسین دیده می شود، عدم رسم صحیح نقشه سازه است. حداقل توقعی که از مهندسین سازه می رود رسم صحیح نقشه های سازه و اجراست. ریشه اصلی این مشکل به تنبلی شخصی افراد بر می گردد. ریشه این تنبلی را در موارد مختلف می توان جست و جو کرد. یکی از این موارد شاید استفاده از نرم افزارهای رسم نقشه باشد. اما باید به این نکته نیز توجه کرد که این نرم افزارها هم حتما به چک و ویرایش نقشه ها نیاز دارند تا به نقشه های مناسب اج

را تبدیل شوند. طراح سازه باید پیش از آنکه وارد بازار حرفه ای مهندسی و طراحی سازه شود یک بار نقشه اجرایی سازه را شخصیت نکشیده و کنترل نمایید دلیل این تاکید آن است که در بسیاری از موارد نقشه که توسط نرم افزارهای رسم نقشه ارائه می شود قابلیت اجرا ندارد برای مثال فرض کنید تیری با عرض ۴۰ سانتی متر که با حذف کاور بتن عرض مفید جهت آرماتوربندی به  ۳۰ سانتی متر کاهش پیدا میکند، در طراحی به ۱۳ شاخه آرماتور نیاز داشته است و به دلیل آنکه نقشه اجرا توسط نرم‌افزار رسم شده است و طراح آن را اصلاح نکرده، در نتیجه هیچ کدام از بندهای آیین نامه در راستای حداقل فاصله مجاز میلگرد ها از یکدیگر قابل اجرا نمی باشد و میلگرد ها به شدت متراکم خواهند شد. در نتیجه به خصوص در محل اتصال تیر به ستون  یا تیر به تیر میلگردها باید از درون یکدیگر عبور کنند یا میلگردهای تیر خم شوند با بالا رفتن تراکم آرماتور امکان عبور بتن از بین آرماتور ها میسر نبوده کیفیت بتن ریزی به شدت پایین آمده و بتن کرمو می شود. اما اگر مهندس طراح یک بار پیش از این نقشه اجرایی سازه را رسم کرده بود، می توانست مشکل این نقشه اجرایی را پیش از آنکه به عنوان نقشه اجرا تحویل کارفرما دهد، تشخیص دهد.  به تصاویر زیر دقت کنید. در تمامی این تصاویر شاهد تراکم بسیار زیادی هست زیرا بسیار دشوار و کیفیت نهایی بتن را پایین می آورد در صورتی که این مشکل پیش از ارائه نقشه های اجرایی دیده شده بود،  طراح می توانست با روش های گوناگون از بروز آن جلوگیری کند برای مثال اگر به جای وصله پوششی در تیر یا فونداسیون از اتصال مکانیکی یا کوپلر استفاده کرده بود و یا اگر به جای خم ۹۰ درجه انتهای ستون و یا خم آرماتورها در انتهای تیر از کوپلر انتهایی استفاده کرده بود میزان تراکم در محل وصله و یا در محل خم ۹۰ درجه به شدت کاهش پیدا می کرد.

 زمانی که مهندس نقشه کشی را خودش انجام داده باشد میداند چه دیتایلی اجرایی و چه دیتایلی قابل اجرا نیست. چشم او به اعداد حساس می شود و با دیدن آنها می تواند ایراد کار را پیدا کند، متوجه اعداد غیر معقول می شود و هر چیزی را راحت نمی پذیرد. بنابراین این مورد از مواردی است که تفاوت مهندس خوب و بد را به وضوح مشخص می کند به همین دلیل اگر می خواهید مهندسی باشید که بتواند به صورت حرفه ای در این شغل فعالیت کند می بایست حتماً نقشه کشی سازه را بلد باشید.

• آویز تیر و تاثیر آن در ارتفاع خالص طبقات

وقتی که طراحی میکنیم تیرهای سازه ارتفاع پیدا می‌کنند که در بیشتر مواقع این ارتفاع از ضخامت سقف بیشتر است و تیر از سقف بیرون میزند به این بیرون زدگی از سقف آویز گفته می شود اما چگونه می‌توان جلوی این آویز را گرفت؟  معماردر نقشه های خود، ارتفاع کف تا کف طبقه را مشخص می کند که به طور معمول برابر با ۳ متر و ۲۰ سانتی متر است. اما در بسیاری از مواقع معماران به ارتفاع تیر ها توجه نمی کنند و آنها را در نظر نمی گیرند به شکل زیر دقت کنید در این مثال ارتفاع کف تا کف طبقه برابر با ۳ مترو نیم ذکر شده است که از این سه مترو نیم یک ضخامت سقف کم می شود و علاوه بر آن تیرهایی داریم که از سقف بیرون میزند که در شکل دوم مشخص است.

 وقتی تیر از سقف بیرون میزند، ما دو راه داریم یا باید سقف کاذب را زیر تیره بیرون آمده ببندیم و یا اینکه بیرون زدگی تیر همیشه در سقف به صورت مشخص می ماند که در هر دو صورت ارتفاع خالص سقف کم میشود. در همین مثال ذکر شده پس از کم کردن ضخامت سقف و آویز تیرها به ارتفاع ۲ متر و ۶۰ سانتیمتر رسیدیم که در شکل زیر مشخص است.

این بیرون زدگی تیر باید توسط مهندس سازه دیده شود و به مهندس معمار هشدار داده شود. درست است که این جز وظایف مهندس سازه نیست. اما یک مهندس سازه خوب می بایست دلسوز کار کارفرما نیز باشد هرچه از نرم‌افزار خروجی گرفت را بدون تحلیل نباید به صورت نقشه سازه تحویل کارفرما دهد ممکن است کارفرما با دانستن اینکه آویز تی را زیاد است به این نتیجه برسد ارتفاع کف تا کف طبقات را افزایش دهد تا ارتفاع خالص سقف بهتر شود. امروزه ارتفاع بلند طبقات از جمله ملاک های ملک های خوب است. زیاد بودن ارتفاع طبقه باعث می‌شود ساختمان دل باز دیده شود. معمولاً ساختمان های لوکس دارای ارتفاع بلند طبقات در لابی و در طبقات می باشند. بنابراین در صورت هشدار ندادن در مورد آویز تیرها می ‌توان گزینه مطلوب یا لوکس بودن را از من گرفت و ضرر سنگینی به کارفرما زد.

 حالا فرض کنیم در طراحی یک سازه تیرها اویز پیدا کردند و کارفرما از ما میخواهد که بدون افزایش ارتفاع طبقه آویز تیر را حل کنیم راهکار چیست ؟ باید به این نکته توجه کنیم که تیر یکی از اعضای باربر جانبی در سازه ها می باشد بنابراین تغییر در عناصر باربر قائم مانند سقف نمی تواند به حل آویز تیر کمک کند برای مثال می توانیم از سقف وافل برای حل کردن این موضوع استفاده کند از طرف دیگر اضافه کردن عرض تیر نیز تاثیر بسیار کمی بر مقاومت دارد بنابراین برای حل این مشکل ما باید عناصر باربر جانبی خود را قوی تر کنیم برای مثال می‌توان از دیوارهای برشی در اطراف ساختمان استفاده کرد یکی دیگر از راهکارها می‌توانند حذف آویز تیر در تیرهای میانی و اضافه کردن آن در تیرهای پیرامونی باشد.

 در مقالات بعدی نیز به ادامه این سلسله مباحث و معرفی اشکالات و اشتباهات رایج در ساختمان سازی می پردازیم.