یکی از تصمیمهای مهم در اجرای سازههای بتنی، تعیین زمان مناسب برای باز کردن قالبها و جمعآوری پایه های اطمینان است. این کار اگر زودتر از زمان مناسب انجام شود، ممکن است بار سازه را در شرایطی به بتن منتقل کند که هنوز مقاومت کافی به دست نیاورده است. نتیجه چنین تصمیمی میتواند از ایجاد ترک و افزایش خیز گرفته تا تغییر شکل دائمی و در شرایط شدیدتر، ناپایداری بخشی از سازه باشد.
در این مقاله،نحوه عملکرد پایه های اطمینان، الزامات مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان و آیین نامه بتن ایران (آبا) و عوامل مؤثر بر زمان برداشتن پایههای اطمینان و قالب برداری را بررسی میکنیم.
پایههای اطمینان چه نقشی در سازه دارند؟
پایه های اطمینان یا شمع های موقت (Temporary Props/Shoring)، تکیهگاههایی هستند که بعد از بتنریزی در زیر اعضایی مانند تیر و دال قرار میگیرند تا تا زمان رسیدن بتن به مقاومت کافی، بارها را به شکل کنترلشده منتقل کنند.
بتن بلافاصله پس از بتنریزی نمیتواند مانند بتن سختشده در برابر نیروهای خمشی و کششی مقاومت کند. به همین دلیل، قالب و سیستم نگهدارنده باید برای مدتی مشخص در جای خود باقی بمانند. اگر این تکیهگاهها زودتر از موعد برداشته شوند، وزن عضو بتنی و بخشی از بارهای اجرایی به بتن جوان منتقل میشود و احتمال آسیبدیدگی افزایش پیدا میکند.
در این میان، کیفیت سیستم قالببندی نیز اهمیت دارد. استفاده از تجهیزات استاندارد، از جمله قالب فلزی بتن، میتواند به حفظ هندسه عضو، کاهش تغییر شکل قالب و اجرای دقیقتر عملیات بتنریزی کمک کند.
چرا زمان برداشتن پایه های اطمینان اهمیت دارد؟
برداشتن زودهنگام پایههای اطمینان میتواند چند پیامد مهم داشته باشد:
- ایجاد ترکهای سازهای
اگر بارگذاری عضو پیش از رسیدن بتن به مقاومت مورد نیاز انجام شود، تنشهای ایجادشده میتوانند باعث ترکخوردگی تیر، دال یا سایر اعضای سازهای شوند. این ترکها علاوه بر تأثیر بر عملکرد سازه، ممکن است مسیر مناسبی برای نفوذ رطوبت و عوامل خورنده به سمت آرماتورها ایجاد کنند.
- افزایش خیز و تغییر شکل
اگر پایه های اطمینان در زمان نامناسب برداشته شوند، ممکن است تیرها و دال ها دچار خیز بیش از حد معمول شوند و بخشی از آن حتی پس از سخت شدن بتن نیز باقی بماند.
- افزایش خطرات جانی و مالی
در صورت تغییر شکل شدید یا ریزش بخشی از سازه در مرحله اجرا، علاوه بر خسارتهای مالی، ایمنی نیروهای حاضر در کارگاه نیز به خطر میافتد.
زمان برداشتن پایه های اطمینان از نظر آیین نامهای چگونه تعیین میشود؟
در ایران، برای تعیین زمان مناسب قالب برداری باید ضوابط فنی مربوط به مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان و آییننامه بتن ایران (آبا) مورد توجه قرار گیرد.
الزامات مبحث ۹ مقررات ملی ساختمان
بر اساس ضوابط مبحث ۹، قالب برداری باید زمانی انجام شود که بتن توانایی لازم برای تحمل وزن خود و بارهای واردشده را به دست آورده باشد.
اگر زمان قالب برداری در طرح مشخص نشده باشد، جدول 2-12-9 مبحث نهم مقررات ملی ساختمان به عنوان حداقل زمان لازم برای قالب برداری و برداشتن پایه های اطمینان مورد توجه قرار میگیرد.
استفاده از زمانهای جدول منوط به فراهم بودن شرایط مشخصی است. مهمترین این شرایط عبارتاند از:
- بتن با سیمان پرتلند معمولی یا سیمان پرتلند ضدسولفات ساخته شده باشد.
- در صورت استفاده از سیمان زودگیر، زمانهای مربوط به قالب برداری میتواند کاهش پیدا کند. در مقابل، استفاده از مواد دیرگیرکننده باعث افزایش این زمان خواهد شد.
- در دوره سخت شدن بتن، دمای محیط نباید به کمتر از صفر درجه سانتیگراد برسد. در این صورت، زمان های درجشده در جدول باید متناسب با مدت یخبندان افزایش داده شوند.
- پس از باز کردن قالب سطوح قائم، برای جلوگیری از آثار نامطلوب گرما یا سرما، عملآوری بتن باید بلافاصله با روش مناسب ادامه پیدا کند.
- اگر پروژه به کنترل ترکهای زودهنگام یا کاهش تغییر شکلهای ناشی از وارفتگی بتن نیاز داشته باشد، زمانهای پیشنهادی جدول باید افزایش پیدا کنند.
- در شرایط خاص، مانند عملآوری سریع یا استفاده از روشهای ویژه قالببندی مانند قالبهای لغزان، امکان کاهش این زمانها وجود دارد.
چه زمانی میتوان قالبهای زیرین را زودتر برداشت؟
کاهش زمان قالب برداری تنها در صورتی قابل قبول است که شرایط فنی لازم فراهم شده باشد.
در صورتی که نتایج آزمایش نمونههای آگاهی که در شرایط مشابه کارگاه نگهداری شدهاند نشان دهد مقاومت بتن به ۷۰ درصد مقاومت ۲۸ روزه مورد نظر رسیده است، میتوان قالب سطوح زیرین را برداشت.
برای برداشتن پایههای اطمینان، مقاومت بتن باید به صد در صد مقدار مقاومت ۲۸ روزه مورد نظر رسیده باشد.
معیار آییننامه بتن ایران (آبا)
حداقل مقاومت لازم برای باز کردن قالب اعضای خمشی و برداشتن پایه های اطمینان آنها باید توسط مهندس مشاور یا دستگاه نظارت مشخص شود.
در غیر این صورت، میتوان از نتایج آزمونههای آگاهی استفاده کرد. بر این اساس، برای برداشتن قالب های سطوح زیرین، مقاومت بتن باید حداقل به ۷۰ درصد مقاومت مشخصه رسیده باشد.
برای برداشتن پایه های اطمینان، شرایط سختگیرانهتر است و مقاومت آزمونههای آگاهی باید به ۹۰ درصد مقاومت مشخصه بتن رسیده باشد.
چه عواملی زمان قالب برداری را تغییر میدهند؟
سرعت افزایش مقاومت بتن تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد و هر یک از آنها میتواند زمان مناسب برای قالب برداری را تغییر دهد.
- دما و شرایط محیطی
در هوای گرم، واکنشهای شیمیایی سیمان با سرعت بیشتری انجام میشوند و بتن معمولاً در مدت کوتاهتری به مقاومت مورد نیاز می رسد.در مقابل، دمای پایین سرعت رسیدن به مقاومت را کاهش میدهد. بنابراین در بتنریزیهای انجامشده در فصل سرد، کنترل دمای بتن، انتخاب روش مناسب عملآوری و بررسی مقاومت واقعی آن اهمیت بیشتری پیدا میکند.
- نوع سیمان و طرح اختلاط
نوع سیمان، نسبت آب به سیمان، کیفیت مصالح سنگی و مواد افزودنی مورد استفاده میتوانند سرعت مقاومت شدن بتن را تغییر دهند.
- نوع عضو سازهای و ابعاد آن
قالب های جانبی ستونها و دیوارهای بتنی، به دلیل عملکرد عمدتاً فشاری این اعضا، معمولاً زودتر از قالبهای اعضای خمشی مانند تیرها و دالها قابل باز کردن هستند. از طرف دیگر، با افزایش دهانه تیر یا دال، موضوع خیز و تغییر شکل اهمیت بیشتری پیدا میکند. به همین دلیل، در دهانههای بزرگ نمیتوان تنها با استناد به یک زمان عمومی درباره برداشتن پایههای اطمینان تصمیم گرفت.
زمان قالب برداری و برداشتن پایه های اطمینان در بخشهای مختلف سازه
زمان دقیق قالب برداری باید بر اساس شرایط واقعی پروژه و مقاومت بتن تعیین شود. با این حال، در اجرای معمول سازههای بتنی میتوان بازههای تقریبی زیر را به عنوان یک راهنمای اولیه در نظر گرفت:
| عضو سازهای | زمان تقریبی باز کردن قالب | نکات مهم |
|---|---|---|
| ستونها و دیوارهای بتنی | حدود ۱۲ تا ۴۸ ساعت | پس از اطمینان از سخت شدن کافی بتن و حفظ شکل عضو |
| قالب جانبی تیرها | حدود ۲ تا ۳ روز | فقط قالبهای غیر باربر باز میشوند |
| قالب زیر تیرها | معمولاً ۱۴ روز یا بیشتر | وابسته به دهانه، بارگذاری و مقاومت بتن |
| دالهای با دهانه کوتاه | حدود ۷ روز به بالا | پایههای اطمینان باید طبق شرایط پروژه باقی بمانند |
| دالها و سقفهای با دهانه بزرگ | بیشتر از ۱۰ تا ۱۴ روز | نیازمند کنترل دقیق مقاومت و خیز عضو |
| دهانههای بزرگتر از ۶ متر | معمولاً زمان طولانیتر | برداشتن پایهها باید با بررسی مهندسی انجام شود |
پایههای اطمینان چگونه باید برداشته شوند؟
نحوه برداشتن پایه های اطمینان نیز اهمیت زیادی در فرایند قالب برداری دارد. برای انجام این کار، بهتر است مراحل زیر رعایت شود.
۱. بررسی مقاومت بتن: پیش از باز کردن قالبهای باربر، باید مقاومت بتن بررسی شود. این کار میتواند با استفاده از نتایج آزمایشگاهی، آزمونههای آگاهی یا روشهای غیرمخرب مانند چکش اشمیت و آزمایش اولتراسونیک انجام شود.
۲. باز کردن قالب های غیر باربر : ابتدا قالبهای جانبی و قطعاتی که وظیفه تحمل بار ندارند باز میشوند. قالبهای زیرین و پایه های اطمینان باید تا زمانی که عضو سازهای توانایی لازم برای تحمل بار را پیدا نکرده است، باقی بمانند. این تفکیک اهمیت زیادی دارد؛ زیرا باز شدن یک قالب جانبی الزاماً به معنی آماده بودن عضو برای جمعآوری پایههای زیرین نیست.
۳. جمعآوری تدریجی پایه ها: پایه های اطمینان نباید با ضربه یا به شکل ناگهانی آزاد شوند. جمعآوری آنها باید مرحلهبهمرحله و کنترلشده انجام شود تا انتقال بار به عضو بتنی به صورت ناگهانی اتفاق نیفتد. در دهانههای بزرگ، حساسیت این مرحله بیشتر است. آزادسازی باید به شکلی انجام شود که نیروها به صورت متعادل در مسیرهای باربری منتقل شوند.
نکات مهم در ساختمان های چند طبقه
نحوه جمعآوری پایه های اطمینان در ساختمانهای چند طبقه اهمیت دو چندانی دارد و باید بر اساس یک برنامه اجرایی مشخص انجام شود. یکی از اصول مهم در این شرایط، قرارگیری پایه های اطمینان طبقات مختلف در یک راستا است تا مسیر انتقال نیرو کنترل شود و از ایجاد تمرکز بار جلوگیری شود.
جمعبندی؛ مقاومت بتن، معیار اصلی برداشتن پایه های اطمینان
مبنای اصلی تصمیمگیری برای برداشتن پایه های اطمینان و قالب برداری بتن، رسیدن بتن به مقاومت کافی برای تحمل وزن خود، بارهای اجرایی و نیروهای واردشده است.
شرکت تبریز صنعت با ارائه انواع ماشین آلات ساختمانی و تجهیزات و ملزومات قالببندی بتن، به فعالان حوزه ساختوساز کمک میکند تا پروژههای خود را با کیفیت و دقت بیشتری اجرا کنند. این مجموعه میتواند مرجعی مناسب برای بررسی و تهیه تجهیزات مورد نیاز اجرای سازههای بتنی باشد.
گفتگو در مورد این post