1. הרצאה מספר ١ :
מושגי יסוד בתורת החוזק
התנהגות של חלקי מבנה תחת השפעת כוחות חיצוניים שפועלים על המבנה. כתוצאה של
הכוחות יש תופעות של מאמץ ודפורמציה.
1 . מאמץ מתיחה :
גוף שמפעילים עליו כוח שגורם לו להתארכות כגורם המתיחה
P P
דפורמציה
מפעילים כוח Pעל A
P
A
P
=σ = מאמץ + מתיחה כוח
A
= Aשטח החתך
גודל המאמץ תלוי ב- ) Pהכוח החיצוני( הגדול יותר. גם הדפורמציה תהיה גדולה יותר.
2 . מאמץ לחיצה:
P P
מאמץ שלילי -P
דפורמציה של התקצרות
1
2. P
−P
σ = Aמאמץ לחיצה
)P × R = M (moment
:Rמרחק הכוח מנקודת המדידה
העמוד האופטימלי הוא עגול בגלל שכוח הלחץ מתפזר באופן שווה. גם ניצול החומר עדיף.
עמוד מרובע – חלופה פחות טובה.
מלבן – הכי חלש.
קריסה :
כיפוף
force
P[ force] = σ ]* A[area
area
P
קורס תמיד =σ
A
לצד החלש
3 . מאמץ גזירה :
בדרך כלל האלמנטים קוויים )לדוגמא קורות(.
P
PL
2 נקודת
הסמך
אוסף את העומס פועל
העומס בציר ניצב
L
בנקודת לקורה
2
3. PL
=τ
3
גזירה – כוח שניצב לציר האורך. בכל קורה יש מאמצים של גזירה ולחיצה.
P
גזירה
שטח החתך = A
בדרך כלל רואים את זה ליד
נקודת ההשענה כסדק
P
=τ
מאמץ גזירה = A
4 . מאמץ כפיפה :
P
דפורמציה
∆−A לחיצה
∆+A מתיחה
L
∆−A
לחיצה
A
3
מתיחה
∆+A
4. A is the place where there is
) M (moment
=σ No stress
)?( W
5 . מאמץ פיתול :
מחובר לקיר מחובר לקיר
חתך
P
מאמץ מתיחה לאורך
מאמץ גזירה בין המישורים של המוט.
מאמץ הרס: מאמץ שגורם להתפוררות החומר. תלוי בחומר שמשתמשים בו.
משתמשים במקדמי ביטחון כדי שלא להגיע למאמצי הרס.
מקדם בטחון
Pהרס = Pמותר
ע )מקדם ביטחון(
4
5. P = 20ton
5000kg
= ] σ [ forceofdestruction 2 = 2500cm
)2(mikadem
]P[ force
= ] σ [ forceofthepost
] A[areaofthpost
301*02 P
=A = 2 = 8cm
σ 0052
P
σ = Aמאמץ
0005
=σ 2 = 2500 kg cm
2
301× 02 P
=A = 2 = 8cm
σ 0052
מקדם ביטחון – מבטיח הגנה על המבנה )הגנה מבחינת החומר(.
עומסים בבניין )ל בדוק אתר של מכון התקנים (
משך זמן פעולת העומס א.
עומס קבוע – עומס שפועל דרך קבע על חלקי מבנה. ١(
תקן ישראלי ٩٠١ )משקלים של חלקי מבנה(
דוגמא: המשקל העצמי של חלקי המבנה: תקרה, קירות, ריצוף וכו'.
עומס שימושי )עומס מעיל(: תקן ישראלי ٢٠٤ ٢(
דוגמא של עומס קבוע:
בטון - 0042 3 kg/mמשקל מרחבי של בטון
21 cm
5
6. תקן ישראלי ٢٠٤ – תקן עומס למבנה
דוגמא של עומס תקן שימושי – תקן ٢٠٤
דירה – 051 2kg/m עומסים אמיתיים לרצפה:
משרד – 002 2kg/m
כיוון פעולת העומס ב.
עומס אנכי – מצב סטטי ١(
מקדם ביטחון ٤.١
מרפסות שמש – עומס: 053 2kg/m
עומס אופקי ٢(
מקדם ביטחון ٦.١
דוגמא: מעקות, עומס רוח – תקן ישראלי ٤١٤ בארץ מודדים בכל איזורי הארץ הממוצע
של רוח לצרככי קביעת סטנדרטים לאיזור של עמידות נגד הרוח גם העמידות
נקבע לפי גובה המבנה וצורת המבנה )עגולמרובע(
שילוט: הפעלת אגורן לפי אזורים – כוח אופקי
רעידת אדמה – תקן ישראלי ٣١٤
איך לתכנן בניין שיעמוד ברעידת אדמה.
תקן ישראלי ٣١٤٢ – איך לתקן בניין ולהתאימו לרעידת אדמה.
מקדם ביטחון לרעידות אדמה נמוך בגלל שהמקרה נדיר: ٢.١ )במקום ٢(
אם יש שילוב עומסים אז מקדם הביטחון יעלה.
לחץ הידרוססטי – גם לחץ אופקי )צדדים של הבכיכה(
לחץ עפר
6
7. לחץ יותר חלש
לחץ יותר חזק מקדמי ביטחון במאגרי מים
מיון העומס לפי צורת הפריסה ג.
עומס מרוכז – לדוגמא עמוד. ١(
עומס מחולק קווי – לדוגמא קורה ٢(
עומס שמחולק לשטח – משטחים למיניהם )רצפה, תקרה( ٣(
שלד המבנה: אותו חלק מהמבנה שמבוצע בתחילת העבודה ומקנה צורה ויציבות למבנה.
כל מרכיבי השלד אחראיים לכך שהמבנה יפעל נגד כל הכוחות החיצוניים שיפעלו עליו.
הרצאה מס' ٢ :
חומרי בניה עיקריים
בטון ١.
בטון מזוין )פלדה( – יותר עמיד נגד אש. בדרך כלל בשימוש בארץ.
פלדה ٢.
בבניינים קלים או גוררי השחקים
יתרון – מתועש, מבנים זמניים. אבל הבעיה היא הגנה מפני אש. ניתן לכסות עם צבע
מיוחד או כיסוי של מתחת אחרת כדי להגן נגד אש
עץ ٣.
7
8. לבניינים קלים או פרגולות.
בטון
אבן מלאכותית שנוצרת מהתקשות תערובות של צמנט )החומר המקשה( , אגרגטים )חצץ, חול(
ומים.
עדיפות של תערובת בין אגרגטים, חתיכות גדולות וקטנות יחד, שיתחברו ללא חללים ביניהם.
צמנט = קלינקר טחון )חרסית טחונה( יש קשר בין התערובת של צמנט, מים ואגרגטים
חסרונות יתרונות
חלש במתיחה חזק בלחיצה
חומר פריך ונשבר ברגע לא רגיש לשינוי סביר של טמפ' ולחות
משקל עצי גדול ٠٠٤٢ ק"ג לקוב ניתן לצקת בכל צורה
זול
אורך חיים ארוך
בטון דרוך:
הכנסת לחץ לקורה יוצרת את ההפך מהמצב המתוכנן הסופי. הדריכה היא פעולה בה מכניסים
כוחות לחיצה לאלמנט הדרוך ויוצרים מאמצים הפוכים לאלמנט מהמצב המקורי. פלדת הדריכה
היא מעולה בחוזק גבוה מאוד. אלמנטים מבטון דרוך פחות טובים לעומסים דינאמיים ולכן לא
משמשים למיגון. ישנם שני סוגים של דריכה:
1. מוקדמת: מתבצעת במפעלים שמייצרים אלמנטים טרומיים. מכינים את הדריכה ואז
יוצקים בטון ומשחררים את הדריכה. הדריכה צריכה להתבצע קרוב ככל האפשר
למועד ההתקנה בגלל זחילת הבטון )הבטון מעצם היותו נמתח(
2. מאוחרת: בגלל בעיות טכניות ניתן לבצע דריכה בשטח )כמו בגשרים( בשלבים.
אודות חומר הבטון
01 cm
משקל: 0042 3kg/m
03 cm בטון ליציקה: צריכים להגדיר מה הסמיכות של הבטון
8
02 cm
9. מבחן חמיטה :
הופכים דלי בצורה לעיל ובודקים כמה זה שקע
שקיעת הבטון
0 – 5 cm
בטון לח
5 – 7 cm
בטון פלסטי לח
7 – 10 cm הטווח הרגיל לבית פרטי
בטון פלסטי
10 – 15 cm
בטון רך
15 – 18 cm
בטון יציק
כל הטווחים תקינים השאלה היא למה הבטון מיועד.
בטון עם שקיעה גבוהה – לחות גבוהה.
השפרה: לתת תנאים אופטימליים לבטון להגיע לחוזק המקסימלי שלו ע"י המטרת מים, יריעות
ניילון וכו'. פעולות אלו מאיטות את אידוי המים מהבטון ומשביחות את תהליך התקשות הבטון.
יחס מים / צמנט
חוזק יחס סביר: ٥٤.٠ – ٤.٠
הבטון
ככל שרמת המים עולה – חוזק הצמנט יורד.
מטר קוב בטון: ٠٠٤ – ٠٠٣ קילו צמנט
٠٠٣ – ٠٠٢ ליטר מים
השאר זה אגרגטים.
מיםצמנט
חוזק בטון נקבע ב- ٨٢ יום. תקן ישראלי ٨١١ קובע איך בודקים חוזק הבטון.
לוקחים דגימה מהיציקה למעבדה.
לאחר היציקה בודקים ٠١ ס"מ על ٠١ ס"מ שמורים בתנאי מעבדה.
9
10. טבלת בדיקה לחוזק הבטון במהלך הבדיקות:
٠٩ ימים ٨٢ ימים ٧ ימים ٣ ימים
٠٢١% ٠٠١% ٥٦% ٠٤%
חוזק סופי
ב- ٠٣ Mpaב- ٠٠٣ kg/cm
סיבה לדגימה: תקן ٨١١ לגבי ייצור בטון
תכנון קורה ב- ٠٣ החוזק של הקורה יהיה גבוה יותר מ- ٠٣ לדוגמא: ב- ٣٣
אם תוכנן ל- ב-٠٣ חייבים לבדוק בערך גבוה יותר. מקבלים טופס בדיקה מהמעבדה ואם לא – לא
יהיה תקני.
חלוקת הבטון:
סוג הבטון חוזק הבטון
ב- ٠١ (Mpa (mega pascal
בטון לא קונסטרוקטיבי
ב- ٥١
ב- ٠٢
ב- ٥٢
בטון מזוין )שלד הבניין(
ב- ٠٣
ב- ٠٤ 004 2kg/cm
ב- ٠٥
ב- ٠٦
בטון דרוך )חזקים גדולים(
ב- ٠٧
ב- ٠٠١-٠٨
01
11. פלדה :
חסרונות יתרונות
יקר חזקה במתיחה
רגישות לסביבה בעיקר לרטיבות חזקה בלחיצה
שבר פלסטי )נמתח או נוזל(
ע"מ ٠١ בחוברת מראה גרף של פלדה. החלק הראשון הוא הלינארי לשם מתכננים את העומס.
המאמץ שפועל על הפלדה הוא TAN(A) ε/σכאשר εהוא התארכות היחסית. ככל שהוא גדול
יותר הוא חזק יותר ויכול להתנגד למאמצים שמופעלים עליו. זהו חוק הוק שמתקיים בחלק
הלינארי בלבד של הגרף.
חוזק גודל שם סימן סוג
٠٠٢٢ ٦-٠١ מ"מ רכה מוטות
٠٠٠٤ ٨-٥٢ מ"מ מצולעת
٠٠٠٥ ٤-٢١ מ"מ אורך רשת רשת
הריבוע ٠٢,٥١,٠١
בטון מזוין
שני חומרים שיתנהגו כחומר אחד. חייבים ליצור התנהגות כחומר אחד דרך הדבקות בין מוטות
הפלדה והבטון. יש מקדם התפשטות טרמי כמעט זהה.
חסרונות יתרונות
כבד הגנה על מוטות זיון מאוויר, קורוזיה ואש
זמן המתנה ארוך לקבלת חוזק עמיד נגד מתיחה ולחציה
יש צורך בתבניות
קשה לגלות טעויות
יקר לשינוי
חקירת קרקע :
1.מבצעים קידוח ניסיון לעומק של לפחות ٠١ מ' בקוטר ٠١ ס"מ.
11
12. 2.מוציאים דגימה של שכבות הקרקע
3.מבצעים בדיקות שונות לקרקע ולפיהם מחליטים איך לבסס את המבנה
ת.י ٣٥٢ מגדיר את מיון הקרקעות. האחראי לכך הוא יועץ קרקע )מהנדס גיאוטכני(
דוגמאות בחוברת ٦١-٩١
החלוקה עיקרית היא לפי גודל גרגיר הקרקע: קרקע גסה וקרקע דקה
מעבירים את החומר בנפות שונות כאשר "נפת ٠٠٢" היא האמצע קוטרה הוא ٤٧٠.٠ מ"מ. כל מה
שמעליה הוא גס ומתחתיה הוא דק
ככל שהחומר גס יותר גרגריו עגולים ובמגע עם מים הם מחלחלים
ככל שהחומר דק יותר גרגריו מאורכים ובמגע עם מים הם נלכדים.
בבניין הדק הוא בעייתי כי הקרקע משנה נפח ויוצרת סדקים שמשפיעים על הבניין.
קרקע דקת גרגר קרקע גסת גרגר
חרסית חולית )מעל ٠٧%( סלע
חרסית חול
טין חול גס
לס חול עם צרורות
חול דק
חול חרסיתי )קטן מ-٠٣%(
21
13. הרצאה מספר ٣ – הנדסת בניין ٥٠/ ١١/ ٨
פלטות יסוד
לכל בסיס רדוד צריך פלטת יסוד. את עובי הפלטה צריכים לחשב.
פלטות יסוד רק לקרקע שמתאימה לביסוס רדוד.
נוסחה לחישוב מימדי פלטת היסוד:
P = מאמץ קרקע מותר עומס
= מσק
A
שטח הפלטה
P
=A
σ בדרך כלל, השטח ) ( Aזה מה שלא ידוע, לכן:
פלטה ריבועית
C
c d ≥ . ≤ c → 20cm
d אם המלבן בהפרש או שווה ٠٢ ס"מ
נחשב לפלטה ריבועית.
D
נתון עמוד: ٠٤ / ٣٠ cm
עומס: 08 ton
31
14. מ σק: 2.2 2kg/cm
00008 P
=A = 2 = 36,363cm
σ 2.2 איזו פלטה צריך?
C = D = A = 36,363 = 190cm
פלטה ריבועית:
פלטה: ٠٩١ / ١٩٠ cm
ניתן להתעלם שהפלטה לא ריבועית וניתן לחשב פלטה כריבוע.
d − c עמוד מלבני
C = A+
2
d − c
=D A−
2
פעם אחת מוסיפים חצי מהפרש העמודים ופעם אחרת מפחיתים חצי מהפרש העמודים.
דוגמא:
עומס: 501 ton
41
15. cm 65 / 25 :עמוד
kg/cm2 2.4 :קσ מ
105000
A= = 43,750cm 2
2.4
D
65 − 25 40
= = 20cm
d 2 2
c
C
C = A = 43,750 + 20 = 230cm
D = 43,750 − 20 = 190cm
A × σ = P = 190 × 230 = 105,000 :בדיקה
١٠٥,٠٠٠ ton
מרחק מינימלי בין עמודים
מרחק אופקי
d
c
C
a
X X
X 15 X
D2
X X
D1
16. ≥a
)2 ( D1 + D חישוב מרחק מינימלי:
4
P P
)לחץ יתר(
חתך
a
מה קורה כשאזור נלחץ יותר מהמקום השני?
לפעמים יוצרים פלטת יסוד משותף.
הפרש גובה אנכי בין פלטות שכנות.
מרחק אופקי
a
(H (height
עומס
61
17. a
= 1:1 היחס בין aל- Hבחול קשה:
H
לכל מטר שחופר ניתן ללכת אופקית מטר.
3 a
בחול דק: 1 = 3 : 1 = Hלכל מ"ר.
הפרש עומק מקבלים ٣ מ"ר אופקי
מרחק בין גבהים
קודם בודקים aמינימליים ואחר כך צריכים לחשב הפרשי גובה.
01- a
31-
H
אם הקרקע חול קשה ١:١
אם הקרקע חול דק רך ٣:١ צריכים להעמיק את הפלטה.
דוגמא :
מרתף
אם נעמיק את הפלטה, לכן מורידים את הלחץ מקיר המרתף.
71
18. פלטות יסוד: ניתן לקבל שקיעה ٥.١ – ١ cmלשנה במשך ٥٢-٠٢ שנה. גם רגישה לרטיבות הקרקע
)רטיבות יכולה להאיץ את קצב השקיעה(.
דירוג מאמצי קרקע בחישוב פלטות יסוד
P 52 ton P 09 ton
C D
עמודים
ריבועיים
1 מ "ר 1 מ "ר
מ σק: 8.2 2kg/cm
חישוב הפלטות:
00052
=C 2 = 8928cm
8.2
81
19. =8928 = 95cm / 95cm C
00009
=D = 32142 = 180cm / 180cm
8.2
מה המאמץ למטר אחד מתחת לתחתית היסוד )אותן יסודות(?
P
2 = σ − 1m
A − 1m 2
Area of space under 95 cm column with –1 meter depth
78 = ) 001 + 001 + 59 ( = -C above A
2
P 25000kg
= 2 = 0.29kg / cm
) 001 + 001 + 59 ( A 2
חישוב הפלטה השניה : D
00009
=σ 2 = 0.62kg / cm
)001 + 001 + 081( 2
מאמץ מעל הקרקע.
השקיעה באזור Dתהיה יותר גדולה ממקום Cבגלל השינוי במאמץ על הקרקע.
יוצר שקיעה דיפרנציאלית, ולכן צריכים לעשות דירוג מאמצים.
איך מקטינים את המאמץ? מגדילים את A
91
20. P
=A
σ
כשחישבנו פלטות יסוד באותו מאמץ ראינו שיש הפרשים לפי העומס.
על מנת להקטין את המאמצים ולמנוע שקיעה דיפרנציאלית עושים דירוג מאמצים.
פלטה עם העומס הכי קטן נחשב מ σק מופחת על ידי קבלת מאמצים שווים.
בדו"ח קרקע יקבלו טבלת עומסים.
P 2Kg/m
100 ton 2.1
80 ton 4.1
60 ton 6.1
40 ton 8.1
20 ton 2
מ σק= ٢ = +-2.0 2kg/m
זה יקבע את גודל הפלטות.
נותנים מקסימום בעמוד שמקבל הכי פחות עומס.
פלטת יסוד משותפת
כאשר לא ניתן להתגבר על מרחק מינימלי קטן:
a
02
21. 1P 2P
מתיחה
לחיצה
בפלטה שיש בה עומס אחד נקודתי, יש זיון בחלק התחתון בלבד.
במקרה הזה צריך זיון בחלק העליון בגלל שיש לחץ מתיחה בחלק העליון, שזה זיון מחושב לפי
הלחץ.
12
22. איך קובעים מיקום )מרכז( הפלטה המשותפת? שווי משקל בין שני העומסים.
אם 2 P1=Pהפלטה יכולה להיות באמצע.
ייחשב מרכז על בסיס 002 ton אם: P1=100 ton
P2=100 ton
1P 002 ton 2P
P1=100 ton P2=50 ton
))1 meter )) 2 meter
a b
L= 3 mtr
L
מרכז
שיקול כוחות =R
P1 + P2 = R
P1 * a = P2 * b
] ) 100000 × a = 50000 × b = [b = ( 3 − a
22
23. 100 × a = 50 × ( 3 − a ) = 150 − 50a = 100a
150 = 150a
a = 1.0meter
b = ( 3 − 1) = 2meter
לשים לב: עמוד מרחק הכובד שיהיה הכובד יותר קרוב לעמוד עם העומס יותר גדול.
דוברה רפסודה
פלטה אחת גדולה מתחת לכל הבניין. משטח רציף.
יצירת יסוד משותף מתחת לכל המבנה. השימוש לעומסים ופלטות קרובות.
משתמשים בזה כשהעומסים יחסית גדולים.
נפוץ בבניינים שיש עומסים גבוהים כמו מגדלים.
פלטה עם הרבה בטון וזיון ואלמנט יקר ולכן לא מבצעים אלא אם צריך אותה.
מגדל רב
קומות
פלטה עובי מינימלי 06 ס"מ עד אפילו 2 מטר
חתך טיפוסי של דוברה:
32
24. 05 ס"מ
05 ס"מ
גם יכול להיות פלטה עליונה ותחתונה או יכול להיות פלטה אחת לכל השטח.
מקרה נוסף של שימוש בדוברה: מי תהום. )בעיית כלונסאות במקרה של מי תהום – יותר מסובך(
בעיה בדוברה:
אם בניין ייצור הרבה עומס משטח הקרקע שניתן לצקת את הדוברה, לא ניתן להשתמש בדוברה.
ביסוס עמוק – כלונסאות
כלונס: קידוח לעומק האדמה. יצירת יסוד שהוא עמוד בתוך האדמה.
P
גלימת בידוד
)בעומסים
עמוד
קטנים(
02
ספירלה קרקע
מטר Ø8@10 cm
אורך הכלונס זיון אנכי
ספירלה
Ø8@20 cm
42
P
25. חתך גלימת הבידוד:
ניר טול + גריז
זיון אנכי
חישוק
ניתן לבצע כלונסאות שהם יצוקים באתר או כלונסאות טרומיים שהם מובאים לאתר.
הכלונס עובד על ידי חיכוך עם הקרקע ומאמצי הקרקע מהאדמה.
מאמצי מגע
בדרך כלל מבצעים כשהאדמה לא יציבה )אדמה משנה את צורתה בגלל רטיבות(.
בעומסים קטנים החלק העליון חשופים לרטיבות.
52
26. כלונס חיכוך:כלונס שמוסר עומס ע"י חיכוך של המעטפת עם הקרקע.
כלונס קצה: כלונס שמוסר את העומס לאדמה ע"י לחץ של תחתית הכלונס עם האדמה.
Lפעיל
D כלונס קצה - ơקצה
D 2π
=P ×σ תסבולת כלונס קצה:
4
כלונס קצה = = Pשטח הבסיס * σ
מהי התסבולת לכלונס?
נתונים:
D=80 cm
L= 9 meter
2kg/cmק = 4 σמ
2 08 * π
=P × 4kg / cm 2 = 20,106kg
4
62
27. קרקע לא
כלונס
טובה
קצה
קרקע טובה
D
תסבולת של כלונס חיכוך:
גלימת בידוד: ٥.١ מ"ר
כלונס: D = 80 cm
אורך כלונס: L = 9 m
מאמץ חיכוך: 2)ζ = 0.28 kg/cmחיכוך(
לא מחשבים את אורך גלימת הבידוד
π
L) D ) * ζגלימת בידוד – = P
P80 = π 80( 900 − 150 ) × 0.28 = 52,778kg
L
〈21 יחס אורך לקוטר כלונס: 02 〈
D
009 L
= מחוץ לתחום 52.11 =
08 D
קוטר ٠٨ ס"מ על ٩ מטר לא עומד בתחום המותר.
ניתן לשנות Lאו Dכדי להתאים.
72
32. 80 2 × π
× 400.0 = As שטח כולל של מוטות זיון: 2 = 20.1cm
4
קוטר זיון מינימלי – דרישות מינימום
٢١ מ"מ קוטר ראשי המינימלי
٥ מספר מוטות מינימלי
רוחב D
=
מספר מוטות מינימלי = 01 01
23
33. מוטות שטח חתך המוט
2
31.1 cm
٢١ 1Φ
45.1 2cm
٤١ 1Φ
٢ 21Φ ١٦ cm
45.2 2cm
٨١ 1Φ
41.3 2cm
٠٢ 1Φ
לפי הדוגמא לעיל: 1.02 2cm
2 20.1cm
21 ١٨ N Φמוטות ברזל בגודל ٢١ = 21= 18Φ
2 1.13cm
1.02
61 ١٠ N Φ16 = 2 = 10Φמוטות ברזל בגודל ٦١
שיטות ביצוע כלונסאות
כלונס יציקה באתר ١.
כלונס טרום – כלונס מוחדר ٢.
עושים כלונס יציק במקרה של סכנת קריסת קרקע.. בחדירת כלונס יש סכנה של התמוטטות
הקרקע עקב אדמה לא יציבה )חול( או מי תהום.
עושים כלונסאות בשיטת בנטונייט או שיטת CFA
א. כלונס בנטונייט – אבקה שהופכים לעיסה. מזרימים את העיסה בתוך הקידוח של הכלונס.
33
34. הבנטונייט נדבק לדופן הקידוח.
מזרימים ושואבים וזה יוצר דופן אטום של בנטונייט.
בנטונייט ١#
מקדח
בנטונייט
05 ס"מ סוף היציקה – הבנטונייט למעלה
)סוף היציקה(
בנטונייט
זיון
צינור טרומי
שכבה עולה ביציקה
43
35. הבנטונייט עולה למעלה לכן החלק העליון של הכלונס מסיטים אותו בחצי מטר כדי שנגיע לבטון
באיכות טובה וממלאים שוב.
מקדח
כלונס שיטת – CFAמקדח חלזוני
בורג
קודח והאדמה
יוצאת החוצה
בתוך המקדח יש צינורות
דרכם מזרימים בטון.
תוך הזרמת הבטון
מוציאים את המקדח
לאחר מכן מחדירים זיון בתוך בור מלא בטון. בעייתי מעבר ל- ٥١ מטר עומק.
אם משתמשים בקוטר צר של זיון מתקפל, לכן צריך מינימום קוטר ٦١ 1Φ
בדרך כלל משתמשים ב בטון: ב- ٠٣
53
36. בעית בקרת איכות בכלונס יציק באתר.
בדיקות אל הרס לכלונסאות
בדיקה סונית – בודקת איפה שיש בטון ואיפה שיש אדמה. ١.
בדיקה אולטרה סונית – נותן תמונה ברורה. עושים בכלונסאות ٠٩ ס"מ ומעלה בגלל ٢.
היוקר.
צינורות בקרה
שיקוף של הכלונס
רואים את
הכלונס בכל
כיוון
מוט חלול
בדיקה אולטרה סונית לא ניתן בשיטת CFAבגלל שזה בעייתי להחדיר מוט חלול
CFAבעייתית לבדיקת איכות.
63
37. קידוחי גלעין – בדיקת דגימה. ٣.
מאוד יקר לביצוע.
הכי טוב צינורות בדיקה ואם רואים בעיה אז ניתן להחדיר עוד בטון דרך דיזה באזור הבעייתי
בשימוש של לחץ גבוה.
כלונס טרום – כלונס מוכן שמביאים ממפעל ומחדירים אותו באתר.
עצם פעולת החדרה מעיד על מאמצי תסבולת של הכלונס.
עושים את זה כשיש בעיות של קידוחים.
בדרך כלל קוטר ٠٣ – ٠٢ ס"מ ומחדירים דרך פטיש.
במקרה של עומס גדול יצריך יותר מכלונס אחד. עושים ראש כלונס.
ראש כלונס
משותף
73
38. כלונס
כלונס
חתך ראש כלונס:
כלונסאות בעלות קוטר קטן - מיקרופייל
כלונס עומס )לא חיכוך(
בגלל שטח מוגבל של הכלונס
רוצים לבסס את הבניין על
אדמת סלע, אך במקום לחפור
ניתן לקדח ולחדור 2 – 5.1 מטר מ
4-5 מטר ילוי
בתוך הסלע כדי להעביר את
העומסים לשכבה החזקה. בדרך
83
אדמת 2-5.1 meter
סלע
39. אם היה במילוי סלע סדוק כדי להפחית עלות של חפירה, היו עושים כלונס כזה כדי להגיע לסלע
יציב.
כלונס חיכוך הרבה יותר אפקטיבי.
גורמים המשפיעים על בחירת הביסוס
١. סוג הקרקע – יציבה או לא
٢. עומק השכבה היציבה )עמוק מידי או רדוד(
٣. סוג המבנה )עומסים(. אם האדמה יציבה, לפעמים עדיף לבצע כלונס אפילו אם הקרקע יציבה.
מבנים עם מעט עמודים והרבה עומסים.
זמן ביצוע כלונס יותר מהר מהביסוס הרדוד למרות שביסוס רדוד יותר זול.
٤. שיטת בניית השלד – אם השלד בנוי מעמודים או קירות )במקרה של קיר נישא – דוברה(.
93
40. ٥. שיפוע קרקע – שיפוע עד ٥١% או מעל ٥١% - שינוי.
מעל שיפוע של ٥١% עדיף כלונס. בעייתי לעשות ביסוס רדוד בגלל יותר מידי חפירות וכו'.
אין מצב שעושים בסיס רדוד על מילוי.
מתווה יסודות
תוכנית מתווה יסודות - תוכנית שבה מסומנים מרכזי היסודות. כאשר כל מרכז יסוד מקבל
קורדינטות בציר Xו- Yביחס לנקודה אחת המפנה כשהוא נקודה ידועה )לדוגמא קו בניין( אין
מדידה יחסית בין עמודים או קירות בכדי למנוע סטיות.
)בחוברת עמוד ٨٣(
סימון מיקום העמודים תמיד ביחס למקום אחד כמו ٠:٠.
יש מקרה שבניין בצורה הזאת יעשו נקודת הבסיס למדידה ואז חלק מהמדידות יהיו בו ביחס
לנקודה:
04
41. עמודים
אלמנט שמתוכנן להעביר כוחות אנכיים ונתון ללחץ וסכנת קריסה
סכנת הקריסה
מלווה בכפיפת
העמוד.
עומס שמביא לקריסת העמוד.
גורמי קריסה
١. אורך קריסה
٢. צורת חתך עמוד
٣. חומר ממנו עשוי העמוד
14
42. ١. אורך קריסה – סיכוי שהעמוד הארוך יותר יקרוס תחת עומס קטן יותר.
ארוך
תקרה
קצר
קורה
תקרה
תקרה
אם עמוד מחובר לקיר אז העמוד יקבל בטן קטן יותר וישא בלחץ גדול, תלוי במצב עיגון העמוד.
תקרה קיר
קיר תקרה קיר
24
43. ٢. חתך העמוד
עגול – אידיאלי , לחץ שווה
ריבועי – בסדר ב- ٢ כיוונים
מלבני – אין לחץ שווה. חלק יותר חלש.
٣. חומר בו עשוי העמוד
ב- ٠٣ לעומת ב- ٠٤ )ב- ٠٤ תסבולת גבוהה יותר(.
שיטת ביצוע שלד
١. יציקת עמודים בדלים
٢. בניית קירות ויציקת עמודים עם התקרה )קיר בלוקים עם יציקת בטון של עמודים(.
עמוד בדל
תקרה
יציקה עמוד 34
44. בניית קירות ויציקת עמודים עם תקרה )קשר טוב בין עמוד לקיר(
רק בבניינים נמוכים של קומה או שתיים.
תקרה
יציקת עמוד
שיטת בניה שפחות מהירה משיטת עמוד בדל.
44
47. (aהשטח שבולט צריך להיות לפחות ٦٠ Xקוטר המוט.
(bתפקיד חישוקים למנוע קריסה – סוגר את העמוד.
(cמידה מינימלית – רוחב עמוד ٠٢ ס"מ )מינימום שטח עמוד – חתך 006 2٢٠/٣٠ (cm
או שניתן לעשות ٥٢ ס"מ ٢٥ Xס"מ )אך לא פחות מ- 006 2(cm
@03 cm מרחק בין מוט למוט לא יעלה על ٠٣ ס"מ:
A< 30 cm
(dכל ברזל שני חייב להיות טפוס עם חישוק
חישוק
דוגמא:
)Φ 8 @ 20 cmקוטר לכל ٠٢ ס"מ(
מספר מוטות בריבוע: ٤
74
49. או
6 87.6 = )31.1) 6 = 21 ) Φבסדר(
מינימום: As = 0.4% Ac
קורות
אלמנטים הנשענים על עמודים או קירות ותפקידם לקבל את העומסים על התקרה ולהעבירם
לעמודים או לקירות.
פועלים נגד של עומסי כפיפה )אלמנט קווי(
١. קורות יסוד, קורות קשר
מתחת לפני הקרקע יקושר בין ٢ עמודים כדי לתת כוח אופקי. הגנה מפני רעידות אדמה. חייבות
בכל הבניינים.
٢. קורות תקרה
חישוקים נגד
בעיית גזירה קיר בניה ٣. חגורות
עמוד עמוד
יסוד יסוד
קרק
ע
זיון הרכבת
קורת
שמייצב את
יסוד
94
51. הרצאה מספר ٥ – הנדסת בניין ٥٠/ ١١/ ١٢
קורות תקרה
תקרה
קיימים ٣ סוגי קורות והם:
עמוד
١. קורה בולטת תחתונה
עומס עומס עומסים ٢. קורה בולטת עליונה
קורה ٣. קורה סמויה
תקרה – מבט על
תפקיד הקורה הוא להעביר את העומסים אל העמודים.
תקרה
קורה בולטת תחתונה
קורה קורה התחתונה מאפשרת לנו לצמצם את עובי התקרה,
מאחר והתקרה כיביכול יושבת על נקודות סמך מלבד
15
52. העמודים.
קורה
תקרה אמצעית
עמוד
06 / 02
קורה
חתך קורה אמצעית
02 ס"מ
06/02
קורה
תחתונ
02 ס"מ
קורה בולטת עליונה
משמשת בדרך כלל לגג עליון או לתוך חלל.
למעשה זה מקרה של אילוץ שאנו נדרשים להכין הקורה בצורה הזאת. כמו כן אנו מגבילים את
חתך קורה בולטת עליונה פינתית
הקורה בחלק העליון.
הקורה
התקרה
25
54. קורה סמויה
זוהי קורה שעוביה כעובי התקרה ומהווה חלק אינטגרלי מן התקרה.
עובי הבטון של התקרה בתקרה סמויה עבה יותר מן האחרות.
תקרה
עמוד
חתך תקרה )קורה סמויה(
קורה
תקרה קורה
הערות כלליות לשלושת הקורות
•קורות תמיד בין נקודות תמיכה
•קורות תחתונות יוצקים עם התקרה
•קורות עליונות יוצקים עם רצפה, אבל אפשר גם בנפרד
45
55. •קורות סמויות תמיד עם התקרה
חתך שלושת הקורות בתקרה אחת
קורה
בולטת
עליונה
קורה
קורה
תקרה בולטת
סמויה
תחתונה
חישוקים זיון הרכבה
זיון הקורה
זיון הרכבה – זהו זיון עזר לייצור כלוב הזיון.
זיון ראשי
חישוקים – תפקידם לקשור בין האזור המתוח של הקורה
לאזור הלחוץ על מנת לקבל אלמנט אחד וכמו כן להתנגד
לכוחות הגזירה והפיתול.
החישוקים עוטפים את כל זיון ההרכבה והזיון הראשי.
55
56. גזירה של מבט חתך הקורה בזמן גזירה
הקורה
ברזל כפוף
המתנגד לכוח
ברזל ١
ברזל ١ – הרכבה או מונטז', המחזיק את כלוב הזיון
ברזל ٢
ברזלים ٣ + ٢ – ברזל מחושב עיקרי למנוע גזירה
ברזל ٣ ברזל ٤ – זיון ראשי
ברזל ٤
חישוקים בקצוות )בנקודות הסמך* בפסיעות של ٠١ ס"מ ובמרכז הקורה בפסיעות
של ٠٢ : ٠٣ ס"מ
65
57. היום לא נעשה שימוש רב המוטות )٢ + ٣( ולכן מרבים להוסיף מספר חישוקים נוסף על מנת
למנוע גזירה.
כלוב הרכבה
דוגמא לכללים לסידור מוטות הזיון בקורות
קורה זיון
מחושב
עמוד עמוד עמוד
= Lמפתח בין העמודים
ברזל הרכבה ברזל הרכבה
3/L 3 /L
ברזל זיון ראשי
מעל הסמך
75
58. סמכים קבועים מול ניידים
כאשר הלחץ יגבר הקורה תקבל כיפוף בהתאם לרישום בנקודת הסמך יהיה קימור של הקורה
ואילו משני צדדיה תהיה נפילה של הקורה. לכן מירב הברזל יימצא מעל הסמך.
)+( מתיחה
)-( לחיצה
כתוצאה מהתכופפות של הקורה נקודה Aרוצה לזוז פנימה:
דלתא קורה
תזוזה
לחץ לחץ
A
85
59. צד אחד של הקורה סמך קבוע לכן:
צד שני של הקורה סמך נייד
במידה ולא היתה ניידות של נקודת הסמך, אז היה נוצר לחץ משני צדי הסמכים כלפי מרכז
הקורה.
סמך סמך נייד
סמך סמך נייד סמך נייד
בכל מקרה סמך אחד חייב להיות קבוע ולא משנה מה מיקומו בסדרת הסמכים.
לעומת זאת, אסור ששני סמכים יהיו ניידים.
95
60. שקיעה של קורות
= δשקיעה )של קורה(
= Kמקדם שתלוי בתנאי הקצה של הקורה )ז"א היכן ממוקמת נקודת הסמך ביחס לכלל הקורה(
= Qהעומס על העמודים )נמדד בטון למטר(
4
= Lהמפתח בין העמודים או בין נקודות תמיכה )מחושב ברביעית(
= Eמודול אלסטיות – תכונה ממנה עשוי החומר של האלמנט, חוזק או יכולת להתנגד לכוחות או
מאמצים שפועלים עליו. ככל שמודול האלסטיות גדול יותר, הוא קשיח יותר.
= Iתכונה גיאומטרית של החתך. ככל שהחתך בעל ממדים גדולים יותר, כך מומנט האינרציה
גדול יותר.
Qt/m
קורה
עמוד δ
L
06
62. נקודת הפיתול מתקיימת במרחק של ٨.٠ Lוזה אומר שהקורה מתפקדת רק ב- ٠٨% ולכן
השקיעה תהיה קטנה יותר )כאילו הקורה קצרה יותר(.
במצב שנמצא חלק של קורה בין שני סמכים )עם המשך לכל צד( אזי אורך הקורה מצטמצם ל- ٦.٠
.L
δ δ δ
L L
08.0 L 6.0 L
26
63. קורת אורך
קורת רוחב
עמוד
במידה והבחירה ניתנת לנו באופן חופשי, היינו בוחרים בקורות אורך וזאת משום שבקורה ארוכה
אנו מקבלים מספר נקודות סמך ולכן נוכל לצקת קורות קטנות יותר וזה מביא לחסכון כספי.
L
≅h
הגובה של קורה בולטת )כלל אצבע(: 01
לדוגמא: אורך הקורה ٠١ מטר בין מפתחים אזי גובה הקורה יהיה = ١ מטר
העומסים זורמים מן התקרות אל הקורות ומשם לעמודים.
תקרות
אלמנט אופקי שבא ליצור תחתיו חלל שנועד לשימוש, כאשר אנו מבדילים בסוגי התקרות
כדלקמן:
36
64. ١. תקרות יצוקות באתר
٢. תקרות המורכבות מחלקים טרומיים
١א – תקרה מקשית, העשויה מבטון מזוין, מתוחה בכיוון אחד ונשענת על קורות בולטות.
٢א – תקרה מקשית, העשויה מבטון מזוין, בשני כיוונים נשענת על קורות בולטות.
٣א – תקרה מקשית, העשויה מבטון מזוין, המתוחה לשני כיוונים ונשענת ישירות על העמודים
)תקרה ללא קורות(.
٤א – תקרת צלעות, מתוחה בכיוון אחד ונשענת על קורות בולטות.
٥א – תקרת צלעות, מתוחה בכיוון אחד ונשענת על קורות סמויות.
٦א – תקרת ערוגות )צלעות בשני כיוונים(, נשענת על קורות בולטות.
٧א – תקרת ערוגות, הנשענת ישירות על העמודים ללא קורות בולטות.
١ב – תקרות מפלטות שטוחות, מבטון דרוך או בטון מזוין.
٢ב – תקרות קרום )תקרות בעובי דק(.
٣ב – תקרות בעלות חתך מיוחד.
תקרה מקשית )יש לעיין בחוברת עמוד ٠١( בכיוון אחד עם קורות בולטות
46
65. תקרה מקשית: זוהי בעצם תקרה העשויה מפלטת בטון מזוין בעובי אחיד, הזיון הראשי המחושב
נמצא בכיוון אחד ובניצב לו נמצא זיון משני.
הערה: הזיון הראשי נמצא תמיד בניצב לקורות התקרה.
קורה ניצבת
לזיון הראשי שקיעה )(B
עומס
)(A
תקרה
עומס
עמוד
קורה ניצבת
לזיון הראשי
ברזל זיון
ברזל חלוקה
הצד הצר של התקרה הוא החלק הקשיח )מאחר והעומסים הולכים תמיד לצד הצר – הדרך
הקצרה ביותר(. ולכן הזיון הראשי מוקם בכיוון הקצר ).(A
56
66. ברזל החלוקה גורם לשיתוף פעולה בין הברזלים הראשיים ולעזור למוט זיון ראשי פגועו/או לגרום
לחלוקת עומסים על שטח גדול יותר, במקרה שיש לנו עומסים נקודתיים ברזל החלוקה נמצא
במצב של ניצב לברזל הראשי.
התקרה המקשית עשויה מבטון מזוין והיא כבדה מאוד, לכן יש עומסים גדולים.
המפתח הסביר בין עמודים / נקודות סמך: L = 5m
L
=h
עובי התקרה או גובה התקרה: 92
עובי מינימלי לתקרה: 25cm ÷ 10cm
005 L
=h = ע"פ הדוגמא לעיל: = 17cm
92 92
מעבר לעובי ٥٢ ס"מ התקרה הופכת לחריגה ואזי אנו נדרשים לבצע תקרה מסוג אחר.
תקרה נמשכת
66
67. סידור הברזל
דוגמא לתקרה: מבט על
זיון
ראשי
עמוד
קורה ברזל חלוקה
ברזל החלוקה יהיה בכמות של ٠٢% מן הכמות של הברזל הראשי.
לברזל פיגורה יש תפקיד אך ורק בזיון.
תקרה מקשית מתוחה בשני כיוונים נשענת על קורות בולטות "מצולבת"
76
68. זוהי תקרה שיש לה קורות בכל היקף התקרה, הזיון הראשי פרוס לשני כיוונים ) Xו- . ( Yהיא
אופטימלית כאשר מפתח = Xמפתח . Y
Ly
≤ 6.0 הגבולות הכדאיים לתקרה מתוחה בשני כיוונים כאשר היחס: 6.1 ≤
Lx
התקרה עשויה מפלטת בטון מזוין ומצטיינת בהעברת עומסים )נמצאת במקומות בהם קיים יחס
ריבועי בין הצלעות( וכאשר יש דרישות מיוחדות כגון: מרחבים מוגנים, אז קירות הממ"ד
משמשות במקום הקורות. כמו כן בחדר מכונות.
L
=h
עובי התקרה עפ"י יחס: 23
טווח העובי נע בין 01 ÷ 25cm
תקרות מסוג זה דורשות כמות גדולה של זיון ובטון.
גבולות מפתח )סביר( עד ٠١ – ٨ מטר.
LX
תקרה מקשית בשני כיוונים "ללא קורות"
עמוד
תקרה זו עבה יותר מן התקרה לעיל ויש בה זיון גדול יותר.
רצועת עמוד
LY
רצועת שדה
זיון ראשי
86
69. חתך הקורה:
זיון זיון זיון
רצועת רצועת רצועת
רצועת עמוד: קטע מתוך התקרה שנמצא באזור העמודים ובו מרוכזת כמות גדולה יותר של מוטות
זיון מאשר קטע אחר של התקרה. הזיון של הרצועה בשני הכיוונים למעשה יוצר קורה סמויה
לשני הכיוונים.
העומסים ממרכז התקרה )מרכז השדה( לכיוון רצועת העמוד.
96
70. תקרה זו יחסית עבה לעומת תקרת קורות הנשענת עליהם, כמו כן היא יקרה )כספית(.
L
=h
גובה התקרה )עובי(: 52
תקרה זו מצטיינת בהעברת עומסים גדולים ועומסים דינמיים, מבצעים אותה כאשר אין אפשרות
לבצע קורות בולטות בהיקף התקרה.
07
71. הרצאה מספר ٦ – הנדסת בניין ٥٠/ ١١/ ٨٢
תקרות )המשך(
תקרת "צלעות" מתוחה בכיוון אחד ונשענת על קורות בולטות
)עמוד ١١ בחוברת )מספור של יוסי(
עמוד
התקרה מורכבת מצלעות בטון וגופי מילוי.
צלע
המרווח בין צלעות הבטון הוא כחצי מטר.
גוף
מילוי עקב גופי המילוי בעלי משקל עצמי קל יחסית,
נקבל תקרה שהיא קלה יותר )מתקרות בטון מלא(.
צלע
מחלקת
קורה קורה
)עמוד ٦١ בחוברת לפי עדינה(
17