شمع کوبی ساختمان چیست؟
شمع کوبی یا شمع زنی اصطلاحی است که امروزه در دنیای مهندسی و معماری به گوش سازندگان و انبوه سازان آشنا است. شمع کوبی روشی است که در آن در هنگام کمبود ظرفیت خاک و مقاوم سازی ساختمان و جلوگیری از نشست ساختمانی انجام می شود که طی آن ستون هایی مقاوم در پی اولیه ساختمان ساخته می شود.
شمع کوبی چیست؟
با فرایند تغییر و تحول در ساختمان سازی و پیشرفت برج سازی و انبوه سازی در دنیای ساخت و ساز املاک و ساختمانها توجه به استحکام و مقاومت بنا دو چندان شده است. بطوری که بسیاری از مهندسین تا زمانی که ساختمانی آیتم های مربوط به دوام و استحکام را نداشته باشد اجازه اتمام پروژه ساخت و یا اصطلاحا پایان کار را به ساختمان نمی دهند. حال در این مقاله می خواهیم بررسی کنیم که با روند رو به رشد برج سازی و ساخت و ساز مجتمع های بزرگ تجاری، مسکونی و سایر پروژه های ساخت مهندسین چه تدبیری برای دوام و استحکام صد درصدی بناها اندیشیده و طراحی نموده اند.
شمع کوبی یا شمع زنی اصطلاحی است که امروزه در دنیای مهندسی و معماری به گوش سازندگان و انبوه سازان آشنا است. شمع کوبی روشی است که در آن در هنگام کمبود ظرفیت خاک و مقاوم سازی ساختمان و جلوگیری از نشست ساختمانی انجام می شود که طی آن ستون هایی مقاوم در پی اولیه ساختمان ساخته می شود. در این فرایند، نیرویی که به سطوح زیرین خاک که از تراکم و استحکام بالاتری برخوردار است اعمال می شود. در واقع در فرایند ساخت هنگامی که زمین در اعماق معمولی، تحمل بارهای وارده را نداشته باشد، از شمع استفاده میشود که در صنعت ساختمان، به آن شمع -کوبی میگویند.
فهرست مطالب:
- 1. نوع ساخت شمع در پی ساختمان
- 2. سه مورد ضروری استفاده از شمع کوبی در ساختمان
- 3. کاربرد شمع کوبی در سازه
- 4. مزایا و معایب شمع کوبی
- 5. انواع شمع ها بر حسب مصالح به کار رفته
- 6. وسیله ای به نام شمع کوب
نوع ساخت شمع در پی ساختمان
شمع ها از مرسوم ترین نوع بهسازی خاک در ابتدای پی ریزی اولیه هستند که اصطلاحا به آنها پی شمعی گفته می شود.اگر بخواهیم شمع ساختمان را توصیف کنیم یک سازه نسبتا بلند و شبیه به ستوان است که هدف از وجود آن در ساختمان انتقال سنگینی و وزن طبقات بالاتر به لایه های مناسب خاک در اعماق پایین تر زمین می باشد. شمع سعی دارد مقاومت سازه را با عبور دادن بارهای وارد شده به سطح درونی خاک بیشتر نماید و وزن سازه را در طبقات بالایی بر روی خاک بیاورد و نه بر روی طبقات ابتدایی ساختمان. در این فرایند عملیات شمع-کوبی برای تسلیح خاک محل ابتدا گود برداری انجام میشود. این کار مانند این است که در زمان پی ریزی میله گرد داخل زمین کاشته شود. جنس و نوع مصالح این ستون ها از بتن هستند که مقاومت فوق العاده بالایی دارد. بنابر این شمع کوبی از نوع ستون هایی بلند و بتنی که در اعماق خاک صورت گرفته اند از متداول ترین و کارشناسانه ترین نوع پی ریزی برای ساخت ساختمان های مرتفع و برج ها می باشد. از عمده ترین و کاربردی ترین روش های تسلیح خاک، شمع-کوبی با استفاده از مصالح و ابزار مختلف می باشد که صورت قائم و یا مایل ساخته می شود. جنس این شمع ها را از انواع چوب، فلز و بتن انتخاب می نمایند. زمانی که مقاومت کافی در لایه های سطحی خاک نباشد، از شمع- کوبی استفاده می شود تا از سطوح مستحکم در اعماق خاک اطمینان حاصل شود.
سه مورد ضروری استفاده از شمع کوبی در ساختمان
* در هنگامی که زمین فاکتورهای ضروری برای توزیع بار و سنگینی ساختمان را نداشته باشد.
* هنگامی که یک سازه ارتفاع بلندی داشته و تحت تاثیر عوامل طبیعی مانند زلزله، باد و … قرار بگیرد و در واقع نیروی افقی بر آن قرار بگیرد.
* وقتی مقرر شود که دامنه حرکت و کنترل فرکانس طبیعی پی زمین کاهش پیدا کند.
کاربرد شمع کوبی در سازه
جدا از کابردهایی که برای شمع کوبی عنوان نمودیم، کاربردهایی همچون پایدارسازی خاک و جلوگیری از نشست پی بر روی خاکی که کاملا سست است این روش کاربردهای مهم دیگری نیز دارد. استفاده از آن برای شالوده در زیر آب های زیرزمینی، کاهش حرکت ماشین آلات لغزنده و کنترل فرکانس طبیعی سیستم پی، بندرهایی که در خاک هایی با احتمال نشست ساخته می شوند. اسکله ها برای تحکیم خاک در برابر امواج، پیشگیری از تاثیرات فرسایش پایه های پل ها و افزایش ظرفیت باربری از طریق انتقال بارهای سنگین سازه به سطوح زیرین از جمله کاربردهای متنوع و گسترده شمع کوبی است.
مزایا و معایب شمع کوبی
اگرچه انجام شمع کوبی ساختمان بخصوص در برج ها لازم و ضروری است اما از سوی دیگر انجام این کار، با مزایا و معایبی همراه می باشد. سرعت زیاد، عدم تداخل در ساخت و ساز، کاهش هزینه ها در صورت اجرا با حجم بالا، حفاظت از سازه، مقرون به صرفه بودن برای گودی هایی با ارتفاع تقریبی پنج متر از جمله مزیتهای شمع کوبی خواهد بود. در مقابل، عدم امکان استفاده از شمع کوبی پیش ساخته در برخی موارد به خاطر محدودیت های موجود، لزوم استفاده از مقاطع سازهای مستحکم تر و کاهش فاصله شمعها در زمانی که ارتفاع مکان مورد استفاده زیاد است، از جمله معایب و محدودیت های آن محسوب میشود.
حال این سوال پیش می آید که چه نوع شمع‌هایی قرار گرفتن آنها در زمین همراه با جابه جایی خاک مجاور نیست؟
نمونه اول انواع شمع بتن مسلح با مقطع دایره یا غیردایره که پس از حفاری در محل، بتن ریزی میشود.
دسته دوم متعلق به انواع شمعهای فلزی با مقاطع دایره و غیردایره که قبل از کوبیده شدن در زمین، محل قرار گرفتن آنها حفاری میشود.
در ساختمان سازی همچنین از میلگرد های FRP برای استحکام ساختمان ها و … استفاده میشود.
انواع شمع ها بر حسب مصالح به کار رفته
* شمع های فولادی (فلزی): شامل شمع های پیچی، دیسکی، H شکل، صفحه ای
* شمعهای بتنی: شامل شمع های پیش ساخته، درجاریز
* شمعهای چوبی: شامل شمع های گروه A (حمل بارهای سنگین)، گروه B (حمل بارهای سبک)، گروه C (کارهای ساختمانی موقت)
* شمعهای مرکب (مختلط): شامل شمعهای فولاد و بتن، چوب و بتن
وسیله ای به نام شمع کوب
شمع کوب نوعی ماشین مکانیکی است که برای قرار دادن شمع ها در خاک، با هدف بهبود پی ساختمانها و افزایش مقاومت سازه استفاده می شود. شمع کوب وزنه سنگینی دارد که به صورت عمودی حرکت میکند و میتواند به سه شیوه هیدرولیکی، دیزلی و بخار به سمت بالا برود و وقتی به بالاترین نقطه میرسد، انرژی مکانیکی به انرژی پتانسیل، تبدیل و در آن ذخیره میشود. حال هنگامی که وزنه رها میشود انرژی پتانسیل به جنبشی تبدیل شده و بدین وسیله شمع ها در زمین محکم می شوند.
مطالب بیشتر
سایر خدمات
