مقدمه
سازه بتنی از متداول ترین سازه هایی می باشد که در کشورمان در حال ساخت و بهره برداری می باشند و قالب‌بندی تیر و ستون در سازه‌های بتنی یکی از مراحل مهم و حساس در ساخت آن است که باید به‌درستی انجام شود تا استحکام و کیفیت سازه تضمین گردد. در این مقاله به نحوه قالب بندی ستون و تیر سازه‌های بتنی می‌پردازیم و مراحل آن را به‌طور دقیق شرح خواهیم داد.
قالب چیست؟
قالب، سازه ای موقت است كه برای نگهداری وزن و رانش بتن تازه و سایر بارهای وارده، تا زمانی كه بتن سخت نشده و به مقاومت كافی نرسیده، به کار برده می‌شود. این سازه شامل رویه در تماس بتن (بخشی از قالبکه در تماس با بتن است)، بدنه و تمام اعضای نگهدارنده آن مانند شمع، پشت‌بندها، کلاف‌ها و سایر اعضایی است كه برای تامین مقاومت قالب در برابر بارهای وارده به كار میرود، می باشد.
قالب‌بندی چیست؟
قالب بندی به مجموعه قالب و سازه نگهدارنده آن گفته می‌شود که باید بارهای وارده به قالب را به تکیه‌گاه برساند. شمع‌ها، داربست و پایه‌های اطمینان جز این مجموعه به شمار می‌آیند.
اهمیت قالب‌بندی
قالب و قالب بندی به عنوان سازه موقت، وظیفه ایجاد شکل، ابعاد، سطوح و حدود نهایی اعضای سازه را تا زمان سخت شدن و کسب مقاومت کافی بتن در محدوده رواداری‌های مجاز ابعادی به‌عهده دارد. قالب باید بتن را تا قبل از دستیابی به مقاومت کافی در برابر ضربه و لرزش‌های متعارف، حفظ کند. همچنین از کم رطوبت بتن و نشت شیره آن از سطح در تماس بتن با قالب، جلوگیری نماید. به طور کلی اهمیت قالب بندی را در موارد زیر می‌توان خلاصه نمود؛
- ایجاد فرم دقیق برای اعضای سازه‌ای.
- جلوگیری از هدررفت مصالح و بتن.
- تضمین پایداری و استحکام سازه.
- اطمینان از تراز بودن سطوح.
مراحل قالب بندی ستون
انواع قالب فولادی و ابعاد آن؛
اگر قالب بندی ستون با قالب فولادی باشد، قالب ها به دو نوع قالب تسمه ای و یا لبه خم تقسیم می‌شود. که معمولا طولی برابر ۱، ۱.۵ و ۲ متر و عرضی برابر ۱۰ الی ۵۰ سانتی‌متر خواهند داشت.
تصویر شماره ۱- ابعاد قالب فولادی
قالب تسمه ای؛
قالب های تسمه ای شامل ورق رویه قالب و تسمه ها یا ورق هایی است که دورتا دور قالب و پشت آن جوش شده است.
تصویر شماره ۲- قالب لبه جوشی
این قالب ها به قالب لبه ۵ و قالب لبه ۶ تقسیم می‌شود. اگر عرض تسمه قالب فلزی برابر ۵ سانتی متر باشد به آن قالب لبه ۵ و اگر ۶ سانتی متر باشد به آن قالب لبه ۶ می‌گویند.
تصویر شماره ۳- قالب لبه جوشی
قالب لبه خم (پرسی)؛
نوعی دیگر از قالب ها، قالب لبه خم یا قالب پرسی نامیده می‌شود. لبه‌های این نوع قالب به صورت خم شده تولید می‌شود. قیمت این نوع قالب ها از قالب تسمه ای (جوشی) گران تر و وزن آن ها نسبت به قالب تسمه ای کمتر است.
تصویر شماره ۴- قالب لبه خم (پرسی)
تصویر شماره ۵- قالب لبه خم (پرسی)
رعایت کاور بتن در قالب بندی؛
بعد از اجرای مراحل آرماتوربندی، محل قرارگیری قالب ها باتوجه به اندازه کاور بتن در نقشه ها تعیین شده و توسط میلگردهای فاصله نگهدار (رامکا) و یا هرنوع فاصله نگهدار دیگری از جمله اسپیسرهای پلاستیکی، این فاصله ها حفظ شده و قالب بندی اجرا می گردد.
تصویر شماره ۶. استفاده از رامکا جهت تعیین محل قالب
مهار کردن قالب و مونتاژ آن؛
معمولا سیستم قالب بندی ستون شامل، بدنه قالب، یوغ (کلاف) یا گیره و پین و گوه و ادوات نگهدارنده‌ای همچون پشت‌بندها می‌باشد. عمدتا نگهدارنده قالب‌ها در کنار یکدیگر به کمک طوق‌های فلزی یا چوبی انجام می‌شود. طوق‌های چوبی (یوغ) و طوق های فلزی (گیره) نامیده می‌شوند.
تصویر شماره ۷. قالب بندی ستون
مواد درزبند و رهاساز در قالب بندی؛
قبل از مونتاژ قالب ها، دو نکته زیر بایستی رعایت شود؛
- استفاده از مواد درزبند یا اندودها؛ کاربرد این موارد برای تسهیل در باز کردن قالب‌ها، درز بندی کردن سطح برای جلوگیری از نشت شیره و بهبود دوام سطح تماس است که حسب مورد قبل از قالب بندی این مواد به سطح قالب آغشته می‌شود. یکی از متدوال ترین محل‌های خروج شیره بتن، پای ستون می‌باشد. چراکه باتوجه به ناهمواری های کف، پس از قالب بندی ستون، فضاهای خالی برای خروج شیره بتن باقی می‌ماند، لذا جهت جلوگیری از خروج شیره بتن از راه‌های متفاوتی از جمله گچ ریزی پای ستون استفاده می شود.
تصویر شماره ۸. گچ ریزی پای ستون جهت جلوگیری از خروج شیره بتن
- استفاده از مواد رهاساز؛ مواد رهاساز یا روغن قالب، موادی هستند که از چسبندگی سطوح تماس قالب با بتن جلوگیری کرده و قالب برداری را آسان‌تر می‌نمایند.بایستی جلوگیری از چسبیدن قالب یه سطح بتن و جلوگیری از ایجاد آسیب به سطح رویه نهایی بتن در زمان قالب برداری، کف قالب ها را که در تماس با بتن است را به ترکیب روغن سوخته و گازوئیل آشته می کنند تا در زمان قالب برداری براحتی از سطح بتن جدا شوند. در ادامه تصاویر مربوطه را مشاهده می کنید:
تصویر شماره ۹. آغشته کردن کف قالب ها با روغن سوخته و گازوئیل
پس از آغشته نمودن مواد رهاساز و درزبندی، نوبت به مونتاژ قالب‌ها می‌رسد. مونتاژ قالب های چوبی با استفاده یوغ و قالب های فولادی با استفاده از پین و گوه و یا گیره انجام می‌شود. لازم به ذکر است منظور از یوغ در قالب بندی چوبی، همان چارتراش های چوبی است. همچنین منظور از گیره در قالب بندی فولادی نیز، همان لوله‌های داربستی است.
تصویر شماره ۱۰. مونتاژ قالب ستون با استفاده از پین و گوه
تصویر شماره ۱۱. استفاده از لوله داربستی در قالب بندی ستون
علاوه بر مهار قالب ها با استفاده از یوغ و یا گیره، باتوجه به فشار هیدرواستاتیکی بتن و امکان در رفتن قالب، قالب ها توسط، پشت بند، وادار، جک ها و سیم مفتول مخصوص قالب‌بندی به اطراف (کف زمین) مهار می‌شوند.
تصویر شماره ۱۲. اجرای مهار قالب های فولادی
تصویر شماره ۱۳. اجرای مهار قالب های چوبی با استفاده از پشت بند و وادارها
نکات ویژه
قالب کنج؛ یکی دیگر از انواع قالب ها جهت قالب بندی ستون، قالب کنج است. معمولا این قالب در محل هایی که زاویه یا شکستگی ۹۰ درجه وجود دارد استفاده می‌شود. در صورتی که از این نوع قالب استفاده نشود، گوشه های ستون دچار لب پر شدن، کرمو شدن و تیزگوشه شدن می‌گردد.
تصویر شماره ۱۴. قالب کنج جهت جلوگیری از کرمو شدن و لب پر شدن ستون
تصویر شماره ۱۵. قالب کنج جهت جلوگیری از کرمو شدن و لب پر شدن ستون
مهارکش کردن قالب بندی ستون های کناری؛ برای قالب بندی ستون هایی که در لبه کار قرار دارند، امکان اجرای وادار و جک از دو طرف وجود ندارد. بنابراین جهت نگهداشت قالب و جلوگیری از در رفتن قالب، از بست قورباغه ای (مهارکش) و سیم نجاری استفاده می‌شود. بدین صورت که ابتدا در سقف قلاب هایی را تعبیه می‌نمایند، سپس با مهارکش کردن سیم و سفت کردن آن با بست قورباغه‌ای، قالب از یک سمت به خوبی مهار می‌شود.
قالب ۳ طرفه؛ در برخی مواقع قالب بندی ستون به جای ۴ طرفه، ۳ طرفه است. معمولا ستون هایی که در گوشه کار هستند و به واسطه وجود دیوار همسایه، امکان پیش‌بینی قالب وجه طرف همسایه وجود ندارد، از قالب ۳ طرفه استفاده می‌شود. در واقع در این سیستم قالب بندی، وجه سمت همسایه با استفاده از پلی استایرن (با دانسیته بالا)، تخته، ورق فلزی و … پر می‌شود.
تصویر شماره ۱۶. قالب سه طرفه ستون با استفاده از پلی استایرن
شاقولی کردن ستون بتنی
یکی از مراحل مهم قالب بندی، شاقولی کردن قالب و ستون است. شاقولی کردن به طور کلی در ۲ مرحله رخ می‌دهد. مرحله اول زمان قالب‌بندی است و مرحله دوم پس از بتن ریزی.
معمولا زمان قالب بندی، خود قالب به نحوی بایستی بسته شود که شاقولی باشد، لکن پس از بتن ریزی باتوجه به ضربات ناشی از عملیات های اجرایی و فشار بتن و …، امکان جابه‌جایی قالب‌ها وجود داشته و ممکن است، ناشاقولی حادث شود، بنابراین پس از اجرای بتن ریزی و ویبره زدن بتن، مجددا ستون ها بایستی مورد شاقولی شدن قرار بگیرد.
روش های مختلف جهت شاقولی کردن وجود دارد که برخی از مهم ترین آن‌ها عبارت اند از؛
- شاقولی بنایی
- دوربین های نقشه برداری
تصویر شماره ۱۷ – بتن ریزی ستون ها
تصویر شماره ۱۸ – شاقولی کردن ستون
تصویر شماره ۱۹ – میزان رواداری قالب بندی
تصویر شماره ۲۰ – مدت زمان توصیه شده برای باز کردن قالب بندی
منابع
- نشریه ۵۵ – تجدید نظر دوم
- آیین نامه بتن ایران آبا – تجدید نظر دوم
