درز انقطاع و درز انبساط در فونداسیون

درز انبساط در فونداسیون و انقباض اشیای مختلف در اثر عواملی همچون افزایش انرژی جنبشی و تحرکات مولکولی از جمله جذابیت‌های فیزیک است و زمانی که انرژی و حرکات اتم‌ها و ذرات سازنده اجسام مختلف زیاد می‌شود به فضای بیشتری برای حرکت نیاز پیدا می‌کنند. در واقع افزایش حجم مواد مختلف در اثر دما را انبساط می‌گویند و زمانی که مواد مختلفی که دارای ضریب انبساط مختلفی هستند در کنار همدیگر قرار بگیرند می‌تواند اهمیت و نقشی کاربردی داشته باشد.

درز انبساط در فونداسیون و ساختمان‌سازی به منظور جلوگیری از انواع تنش‌های ناشی از انبساط و انقباض استفاده شده و می‌تواند مزیت‌های متعددی داشته باشد. در ادامه این مطلب از مجموعه عمران کامرانی به بررسی درز انبساط و انقباض در فونداسیون خواهیم پرداخت.

فونداسیون چیست؟

فونداسیون یا شالوده در پایین ترین قسمت ساختمان قرار دارد و با توجه به اینکه بار ساختمان از طریق آن به زمین منتقل می‌شود، استحکام فونداسیون نقش مهمی در ایستایی و استحکام کل ساختمان دارد.

به منظور ساخت کلیه ساختمان‌ها، رعایت مقررات ملی و ضوابط پی در ساخت و اجرای فونداسیون الزامی است. با توجه به اینکه شما از چه نوع فونداسیونی برای سازه خود استفاده خواهید کرد؛ عملکردهای لازم بررسی و انجام خواهد شد.

این عملکردها و تدابیر برای این اتخاذ می‌شوند که تعادل لازم بین بارهای ساختمان بر روی زمین برقرار شود. به دلیل این موضوع شما باید رمش اجرایی تمام فونداسیون‌ها را به خوبی بشناسید. برای پیاده‌سازی هر بخش از سازه (چه در فونداسیون و چه در بخش‌های بعدی) شما باید مصالح درست را انتخاب کنید.

برای مثال باید انواع میلگرد را بشناسید و پس از بررسی محل ساخت و ساز انتخاب درست را انجام دهید. قیمت میلگرد آلیاژی، میلگرد ساده، میلگرد آجدار و قیمت میلگرد آجدار در سایزهای متنوع (سایز ۸ به بالا)،‌ میلگردهای آلیازی در انواع مختلف (مانند میلگرد st37، فولاد ck45 و…) در سایت مرکزآهن قابل بررسی است.

مقاله پیشنهادی: انواع فونداسیون

فونداسیون ساختمان چیست؟

فونداسیون ساختمان، بخشی است که سازه بر روی آن بنا می‌شود. این بخش علاوه بر تحمل وزن بخش‌های بالایی، بارهای اعمال شده از طرف آن‌ها را نیز بر روی زمین توزیع می‌کند. طراحی نحوه انتقال و توزیع بار توسط فونداسیون، با در نظر گرفتن ظرفیت باربری خاک و نشست سازه انجام می‌شود. به زمین سختی که فونداسیون بر روی آن قرار می‌گیرد، بستر می‌گویند.

مطلب پیشنهادی: آزمایش خاک

تعریفی از درز انقطاع در فونداسیون

مطابق بند ۱-۴-۱ آیین نامه ۲۸۰۰، جهت حذف و یا کاهش خسارت و خرابی ناشی از ضربه ساختمان‌های مجاور به یکدیگر، ساختمان‌ها باید با پیش‌بینی درز انقطاع از یکدیگر جدا ساخته شده و یا با فاصله‌ای حداقل از مرز مشترک با زمین‌های مجاور ساخته شوند. برای تامین این منظور در ساختمانهای با ۸ طبقه و کمتر ، فاصله هر طبقه از مرز زمین مجاور حداقل باید پنج هزارم ارتفاع آن از روی تراز پایه باشد. این فاصله بنا بر تعریف این آیین نامه از روی تراز پایه شروع می‌شود.

در ساختمان‌های بتنی، ناظر باید مطابق نقشه‌های معماری درز انقطاع را کنترل نماید.

مثال: در نقشه‌های معماری درز انقطاع ۱۱ سانت مشخص شده است و اسکلت ساختمان هم بتنی می‌باشد.
۱۱ سانت خود درز + ۴ سانت اندود ملات ماسه سیمان + ۳ سانت کاور بتن ستون = ۱۸ سانت از پشت میلگرد خاموت ستون باید درز اجرا شود. این کنترل باید از روی فنداسیون و در زمان اجرای ریشه ستونها انجام شده و تا بالاترین سقف نیز ادامه یابد.

در ساختمان‌های فلزی، این مورد در زمان بیس پلیت گذاری ستونها کنترل می‌گردد. برای انجام این کار لازم است ابتدا شکل ستون را روی بیس پلیت کشیده و مطابق مثال فوق اندازه ها کنترل شوند، فقط در این ساختمانها کاور بتن ستون حذف می‌گردد، یعنی درز انقطاع مثال بالا و در ساختمان اسکلت فلزی خواهد شد ۱۵ سانت.

نکته مهم:

در زمان مشخص کردن درز انقطاع، حتما مواظب باشید که با کم شدن فاصله ستونها، پارکینگ حذف نشود که در اینصورت باید این مورد توسط ناظر مربوطه گزارش شده و تا زمان تعیین تکلیف این موضوع از ادامه کار جلوگیری گردد. همچنین کم شدن درز انقطاع در طبقات بالا، در مواردی دیده شده که در کمیسیون ماده صد منجر به صدور حکم تخریب گردیده است و مهندس ناظر که این موضوع را در گزارشات خود قید نکرده نیز جزو مقصرین پرونده شمرده شده است.

درز انبساط در فونداسیون

همان‌طور که گفته شد مواد مختلف می‌توانند در اثر دما و تغییرات حرارت در درز انبساط در فونداسیون و چنانچه برای موادی همچون مصالح ساختمانی یک فضای مناسب برای این تغییرات در نظر گرفته نشود ممکن است خسارت‌ها و آسیب‌های جبران‌ناپذیری خصوصاً در پروژه‌های بزرگ ایجاد شود.

بتن یکی از پرکاربردترین مصالح در صنعت ساختمان است که بسیار سخت و غیرقابل انعطاف است و این ویژگی‌ها می‌تواند آسیب‌پذیری آن را افزایش بدهد. در حقیقت بتن می‌تواند در اثر تغییرات حرارتی و رطوبتی حرکت کرده و دچار آسیب شود و به همین دلیل امروزه در صنعت ساختمان‌سازی از درز انبساط در فونداسیون برای جلوگیری از خطرات و آسیب‌های احتمالی استفاده می‌شود.

در اصل درز انبساط تکنیکی است که در آن با تعبیه یک فضای مشخص به مواد و مصالح مختلف اجازه داده می‌شود که در یک بازه حرکتی مشخص انبساط و انقباض داشته باشند. وظیفه اصلی درز انبساط در فونداسیون جذب و برطرف کردن استرس‌ها و تنش‌های حرارتی مصالح ساختمانی و ایجاد امکان حرکت برای آنها است.

انبساط و انقباض حتی در حد میلی‌متر می‌تواند در ساختمان‌های بزرگ که دارای تلورانس پایین هستند خطرات متعددی ایجاد کند و این انبساط و انقباض باید کنترل شود درز انبساط همچنین می‌تواند در هدایت و انتقال بارهای وارد بر سازه نقش ویژه‌ای داشته باشد.

استانداردها و مقررات مرتبط با درز انقطاع و انبساط

درزهای انقطاع و انبساط از جمله اصول مهم در طراحی سازه‌ها هستند که در استانداردها و مقررات ملی و بین‌المللی مورد توجه ویژه قرار می‌گیرند. هدف اصلی این استانداردها، کاهش تأثیرات منفی تغییرات دما، نشست زمین و حرکات ناشی از زلزله بر ساختمان است. به‌عنوان مثال، در آیین‌نامه‌های طراحی و ساخت سازه‌های بتن‌آرمه و فولادی، ضوابطی برای فاصله‌گذاری درزهای انبساط و انقطاع، همچنین نحوه اجرای آنها مشخص شده است. آیین‌نامه‌های مربوط به طراحی لرزه‌ای نیز بر ضرورت استفاده از درزهای انقطاع در نقاط بحرانی ساختمان تأکید دارند تا از انتقال نیروهای مخرب زلزله جلوگیری شود.

همچنین مقررات ساخت و ساز در شهرهای بزرگ، با در نظر گرفتن شرایط خاص هر منطقه، ممکن است دستورالعمل‌های اضافی برای این نوع درزها ارائه دهند. برای نمونه، در مناطقی که تغییرات دمایی شدید است، مقرراتی برای افزایش تعداد و عرض درزهای انبساط وضع شده تا فشارهای حرارتی به طور مناسب کنترل شوند. علاوه بر این، در برخی کشورها، استانداردهایی برای مواد مصرفی و جزئیات فنی درزهای انقطاع و انبساط وضع شده تا سازه‌ها از لحاظ ایمنی و طول عمر تضمین شوند. رعایت این مقررات نه تنها پایداری ساختمان را تضمین می‌کند بلکه در صورت بروز حوادث، از وقوع خسارت‌های مالی و جانی بیشتر جلوگیری می‌کند.

اهمیت درزهای انقطاع و انبساط در فونداسیون

درزهای انقطاع و انبساط نقش مهمی در حفظ پایداری و دوام سازه‌ها، به ویژه در فونداسیون‌ها، ایفا می‌کنند. از آنجایی که فونداسیون‌ها پایه و اساس ساختمان هستند، کوچک‌ترین تغییرات یا نشست‌های نامطلوب در آن‌ها می‌تواند منجر به ترک‌خوردگی و آسیب‌های جدی در سازه شود. درز انقطاع به‌ویژه در ساختمان‌هایی با ارتفاع زیاد یا در مناطق زلزله‌خیز اهمیت ویژه‌ای دارد، چرا که از انتقال نیروهای ناشی از حرکات زمین و ارتعاشات به بخش‌های مختلف ساختمان جلوگیری می‌کند و به سازه امکان جابه‌جایی‌های کوچک اما کنترل‌شده را می‌دهد. در نتیجه، خطر آسیب‌دیدگی کاهش می‌یابد و طول عمر سازه افزایش می‌یابد.

درزهای انبساط نیز به دلیل تغییرات دما و انقباض و انبساط مصالح، نقش حیاتی در کاهش تنش‌های حرارتی دارند. اگر این درزها در فونداسیون لحاظ نشوند، انبساط و انقباض مصالح در شرایط دمایی مختلف، به ترک‌ها و شکاف‌های ناخواسته منجر می‌شود. این ترک‌ها می‌توانند آب، نمک و سایر عوامل خورنده را به داخل سازه راه دهند و باعث کاهش مقاومت و استحکام فونداسیون شوند. بنابراین، درزهای انبساط و انقطاع به عنوان مکانیزم‌هایی برای جلوگیری از آسیب‌های ناشی از عوامل محیطی عمل می‌کنند و موجب می‌شوند که فونداسیون و کل ساختمان پایداری و ایمنی بیشتری داشته باشند.

عیار بتن فونداسیون

در یک ساختمان قسمت‌های دیوار، سقف و فونداسیون نیاز به بتن قوی و مستحکم دارند؛ یعنی مقاومت بتن باید استانداردهای لازم را داشته باشد. به طور معمول بتن سازه‌ای با مقاومت ۲۵ مگاپاسکال، کمترین حد قابل قبول آن است.
البته برخی برای پی ساختمان حد مجاز ۲۰ مگا پاسکال را نیز قبول می‌کنند. پس در یک ساختمان، کمترین عیار سیمان مربوط به پی است، ولی بتن دیوار، ستون، طبقات، سقف و دال بتنی نیاز به مقادیر بیشتری سیمان دارد.

عیار بتن پی و فونداسیون حدود ۳۰۰ کیلوگرم و نسبت حجمی ماسه ۴ واحد و نسبت شن ۲ واحد و مقدار سیمان را یک واحد در نظر می‌گیرند. نسبت آب به سیمان هم در بتن‌های عادی نهایتاً برابر ۰٫۵ در نظر گرفته می‌شود. با توجه به افزایش نیاز مقاومت، عیار هم در سایر قطعات سازه‌ای افزایش می‌یابد.

مقاله پیشنهادی: نحوه محاسبه بتن فونداسیون

کلام آخر

درزهای انبساط و انقباض در واقع با هدف جلوگیری از تأثیرات منفی تغییرات دما بر مصالح ساختمانی طراحی شده‌اند. این تغییرات می‌توانند منجر به انبساط یا انقباض مصالح شده و به‌مرور زمان به ترک‌خوردگی و آسیب در سازه‌ها منجر شوند. استفاده از این درزها در پروژه‌های صنعتی و غیرصنعتی اهمیت بسیاری دارد، زیرا کمک می‌کنند تا فشارهای حاصل از تغییرات دما کنترل شود و در نتیجه خسارات به سازه کاهش یابد. با فراهم کردن امکان انبساط و انقباض آزادانه، این درزها مانع از ایجاد تنش‌های غیرضروری در سازه می‌شوند و به افزایش طول عمر سازه و کاهش هزینه‌های تعمیرات و نگهداری کمک می‌کنند.

یونولیت به‌عنوان یک ماده عایق ارزان‌قیمت، انتخاب مناسبی برای پوشش درزهای انبساط است. این ماده با وزن سبک و خواص عایق‌بندی حرارتی و صوتی، می‌تواند به خوبی درزهای انبساط را پوشش دهد و مشکلاتی مانند نفوذ گردوغبار، ورود حشرات، و نشتی مایعات را کاهش دهد. استفاده از یونولیت در درزهای انبساط همچنین باعث افزایش بازدهی انرژی در سازه می‌شود، زیرا مانع از انتقال حرارت و صدا از درزها به داخل ساختمان می‌شود. این ویژگی‌ها، همراه با هزینه مناسب یونولیت، آن را به گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه و کاربردی در عایق‌بندی و پوشش درزهای انبساط تبدیل کرده است.