امروزه نقش و اهمیت پی در ساخت ساختمان‌های مختلف و استحکام و مقاومت آنها بر کسی پوشیده نبوده و حتی نسبت به گذشته، اهمیت بیشتری نیز پیدا کرده است. به همین دلیل از ستون‌هایی با جنس‌های مختلف در پی ساختمان استفاده می‌شود که به آن شمعکوبی گفته می‌شود و یکی از روش‌های مقاوم‌سازی و بهبود عملکرد خاک به شمار می‌آید. در این مقاله قصد داریم توضیحات مختصری درباره این روش که یکی از انواع سازه‌های نگهبان به حساب می‌آید، خدمت شما ارائه داده و شما را با این روش بیشتر آشنا کنیم. با فولادینو همراه باشید.
فهرست این مطلب
شمعکوبی چیست؟
شمع کوبی چیست؟ شمعکوبی (به انگلیسی Piling) به فرایندی گفته می‌شود که در هنگام ضعف در ظرفیت باربری خاک و عدم توزیع مناسب بار در آن استفاده می‌شود. این روش در مواقعی کاربرد پیدا می‌کند که لایه‌های سطحی خاک توانایی انتقال بار سازه را نداشته و نیاز است تا با افزایش ظرفیت باربری و یا انتقال نیرو به لایه‌های زیرین خاک، مقاومت سازه را افزایش دهیم. به طور کلی شمعکوبی یا شمع‌گذاری به روشی گفته می‌شود که به منظور پیشگیری از نشست و افزایش مقاومت سازه انجام می‌شود و در آن نیروی مازاد به لایه‌های پایینی خاک که متراکم‌تر و از استحکام بالاتری برخوردار است منتقل می‌شود.
انواع شمع کوبی در ساختمان
شمع‌ها سازه‌ای نسبتا بلند و از جنس فولاد، چوب و بتن هستند که وظیفه‌ی انتقال بار از لایه‌های بالاتر به لایه‌های زیرین مناسب در اعماق خاک را بر عهده دارند. شمع‌ها بر اساس موارد گوناگونی مانند نحوه‌ی عملکرد و اجرا، اندازه و قطر و مصالحی که از آن ساخته می‌شوند به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:
+) انواع شمع کوبی بر اساس جنس
- شمع‌های فولادی: شمع‌های پیچی، دیسکی، H شکل، صفحه ای
- شمع‌های بتنی: شمع‌های پیش ساخته، درجاریز
- شمع‌های چوبی: شامل دسته A (حمل بارهای سنگین)، دسته B (حمل بارهای سبک)، دسته C (کارهای ساختمانی موقت)
- شمع‌های مرکب: شمع‌های فولاد و بتن، چوب و بتن
+) انواع شمع کوبی در زمین با جابجایی زیاد در خاک مجاور
- شمع چوبی
- شمع بتن مسلح پیش‌ساخته
- شمع بتن مسلح ریخته شده در محل
- شمع لوله بتنی که با ته بسته در زمین کوبیده می‌شود و سپس در داخل آن عملیات بتن‌ریزی انجام می‌گیرد
- شمع لوله فلزی که با ته بسته در زمین کوبیده می‌شود و سپس در داخل آن بتن‌ریزی صورت می‌گیرد
+) انواع شمع کوبی در زمین بدون جابجایی خاک مجاور
- انواع شمع بتن مسلح با مقطع دایره یا غیر دایره با عملیات بتن‌ریزی پس از حفاری در محل
- انواع شمع‌های فلزی با مقاطع دایره و غیردایره که محل قرار گرفتن آنها قبل از کوبیده شدن در زمین، حفاری می‌شود
کاربرد شمعکوبی
- به عنوان شالوده در زیر آب‌های زیرزمینی
- به منظور کاهش حرکت ماشین آلات لغزنده و کنترل کردن فرکانس طبیعی پی
- استفاده در خاک‌هایی با احتمال نشست بالا مانند بندر‌ها
- در ساخت اسکله‌ها جهت بالا بردن مقاومت و استحکام خاک در برابر امواج و نیروهای ناشی از آن
- جلوگیری از تاثیرات مخرب احتمالی ناشی از فرسایش پایه‌های پل
- جلوگیری از نشست در پی هایی که بر روی خاک‌های سست ساخته شده‌اند
- پایدارسازی خاک زمین های شیب دار
مزایا و معایب شمع زنی
با وجود ضرورت استفاده از شمعکوبی و روش‌های مشابه آن در ساخت سازه‌های مختلف، این روش دارای مزایا و معایبی می‌باشد. این موارد عبارتند از:
مزایا
- سرعت بالا در هنگام اجرا
- عدم تداخل در ساخت و ساز
- کاهش هزینه‌ها در صورت اجرا با حجم بالا
- مقرون به صرفه بودن در گود‌هایی با ارتفاع تقریبی ۵ متر
- ایفای نقش سازه نگهبان در شرایط خاص
معایب
- عدم امکان استفاده از شمعکوبی پیش ساخته در برخی موارد به دلیل محدودیتهای موجود
- ضرورت استفاده از مقاطع سازه‌ای مستحکم تر و همچنین کاهش فاصله شمع‌ها در هنگامی که ارتفاع مکان مورد نظر زیاد باشد
شمعکوبی در گودبرداری
شمع‌گذاری ساختمان یا شمعکوبی یکی از روش‌های پیشگیری از نشست زمین و ریزش دیواره‌های محل گودبرداری است. به طور کلی در این روش، شمع‌ها در اطراف زمینی که عملیات گودبرداری در آن انجام می‌شود در فاصله‌های معین قرار میگیرند. در اجرای این عملیات می‌توان از شمع‌های بتنی، فولادی و چوبی استفاده کرد. سپس نیروهای جانبی از سمت خاک به شمع‌ها وارد شده و وظیفه آنها تحمل این نیروها به صورت تیر‌های یکسر گیردار است که طول گیرداری انتهای شمع‌ها حدود ۰.۳ می‌باشد. در این روش پس از شمعکوبی، عملیات گودبرداری می‌تواند آغاز شود. لازم به ذکر است در برخی از شرایط، مهاربندی شمع‌ها در امتداد دیواره گودبرداری ضروری است.
روش‌های مختلف اجرای شمعکوبی
در شمعکوبی و با توجه به استفاده از شمع‌های متفاوت، روش‌های مختلفی برای این فرایند وجود دارد. این روش‌ها عبارتند از:
۱) شمع‌هایی با تغییر مکان بزرگ
- این روش شامل شمع های توپر و توخالی می شود که انتهای آنها بسته بوده و با استفاده از ضربه یا جک، داخل خاک قرار میگیرند. از تاثیرات این شمع‌ها، ایجاد جابجایی زیاد است.
۲) شمع‌های کوبیدنی و ریختنی
در این روش، از شمع‌های توخالی استفاده می‌کنند و سپس درون آنها با بتن پر می‌شود.
۳) شمع‌های بدون تغییر شکل
این روش شامل شمع‌های H شکل، لوله ای یا جعبه‌ای انتها باز می‌شود که سطح مقطع کوچکی دارند و توسط ضربه، داخل محل مورد نظر قرار میگیرند.
در مجموع شمع‌ها باید بر اساس نقشه و در نقاطی که در آن مشخص شده است جایگذاری شوند و در هنگام بلند کردن شمع‌ها بایستی از نوار سیمی، قلاب و یا وسایل مشابه استفاده شود. در هنگام کوبیده شدن نیز، باید به گونه‌ای هدایت شوند که با زاویه مورب در محل خود قرار بگیرند و اطمینان کافی از صحیح بودن نحوه‌ی قرارگیری آنها وجود داشته باشد. در غیر این صورت یا شمع‌ها باید از نوع کوبیده شده و یا شمع جدیدی در مجاورت آن به صورت درست قرار گیرد. همچنین نیاز است تا دستگاه‌های شمعکوبی، مجهز به چکش با ظرفیت کوبندگی لازم باشند و چرخ‌های کشش مجزا به منظور بلند کردن چکش و شمع‌ها به صورت مستقل از هم وجود داشته باشد.
شمع کوب چیست؟
دستگاه شمع کوبی یا همان شمع کوب نوعی ماشین سنگین است که وظیفه کوبیدن شمع در زمین را انجام می‌دهد. ماشین‌های شمع کوبی انواع مختلفی دارند که شامل شمع کوب بخار، شمع کوب هیدرولیکی، شمع کوب ارتعاشی و دستگاه شمع کوبی دیزلی می‌شود. رعایت موارد ایمنی و دقت در انجام فرایند شمع زنی از جمله نکاتی است که در هنگام کار با دستگاه شمع کوب از اهمیت بالایی برخوردار است.
جمع‌بندی
امروزه به دلیل اهمیت و کاربرد‌های گسترده، شرکت‌های متعددی در زمینه طراحی، نظارت، اجرا و تست شمعکوبی فعالیت می‌کنند و کاربرد‌های این روش تنها به حوزه ساختمان‌های مسکونی و تجاری محدود نمی‌شود. در این مقاله تلاش بر این شد تا شما را با این روش بیشتر آشنا کرده و اطلاعات مختلفی درباره انواع شمع، کاربرد‌های شمعکوبی، نحوه‌ی اجرا و غیره در اختیار شما قرار دهیم. شما می‌توانید جهت مشاهده سایر مقالات و همچنین خرید و سفارش انواع محصولات فولادی به وبسایت فولادینو مراجعه کنید.