یک مهندس مجرب باید آگاهی و دید کلی مناسبی نسبت به بحث طراحی، محاسبه و اجرای انواع مختلف قالب بندی داشته باشد تا بتواند با مدیریتی عملیات قالب بندی را به درستی پیاده سازی کند.
انتخاب نوع مناسب قالب ها
دوپارامتر کلی در مورد انتخاب نوع بتن نقش ایفا می‌کنند، کاربری مورد نظر و ارزیابی‌های اقتصادی.
کاربری مورد نظر از بتن: کاربری بتن یکی از پارامتر‌ها برای انتخاب می‌باشد، از آنجا که شکل ظاهری یا همان نمای معماری بتن تابعی از سطح داخلی قالب مورد تماس با بتن است، لذا انتخاب نوع مصالح قالب و میزان مرغوبیت آن‌ها نقش اصلی را ایفا می‌کند.
ارزیابی‌های اقتصادی: بهره بردار باید دید کافی و معقولی به مقوله هزینه‌های مترتب بر قالب بندی به روش‌های مختلف را داشته باشد، به طور کلی می‌توان هزینه‌های قالب بندی را در سه مورد خلاصه کرد:
- قیمت اولیه قالب.
- لوازم جنبی مورد نیاز برای عملیات قالب بندی.
- دستمزد قالب کاران.
مساله مهمی که باید بهره بردار در مورد آن اطلاع و اشراف داشته باشد این است که قیمت اولیه پایین یک سیستم قالب بندی دلیل بر ارجحیت آن نیست چرا که گاهی ممکن است یک سیستم قالب بندی هزینه بالا تری داشته باشد اما مثلا به لوازم جانبی کمتر و یا تعداد قالب کار کمتر نیاز داشته باشد. کار به اینجا نیز ختم نمی‌شود بلکه توجه به دفعات امکان استفاده از یک سیستم قالب بندی نیز بسیار اهمیت دارد، این امر به راحتی قابل محاسبه است که یک سیستم قالب بندی چند بار امکان استفاده مجدد را دارد، لذا مثلا یک سیستم قالب بندی که سه برابر دیگری قیمت دارد ولی مثلا ده برابر آن قابل استفاده است واضح و آشکار است که ارجح تر است.
جالب اینجاست که بهروری سیستم قالب بندی و عوامل اجرای آن نیز نقش مؤثری در هزینه‌های تمام شده ایفا می‌کنند، میزان متر مربع قالب بسته شده در یک ساعت، پیچیدگی طراحی و اجرای قالب بندی و مهارت قالب کاران از عوامل مؤثر در پارامتر‌های زمانی اتمام پروژه است، واضح است بطول کشیدن این پروسه بارهای اقتصادی مترتب بر آن را به همراه خواهد داشت.
مراحل طراحی قالب
این فرایند طی سه مرحله صورت می‌پذیرد:
- طراحی عمومی و هندسه قالب و همچنین تعیین بارهای وارده که زیر نظر مهندس پیمانکار انجام می‌شود.
- محاسبات بارهای استاتیکی وارده بر قالب و تغییر شکلی آن‌که باید توسط مهندس ناظر تایید شود.
- تهیه نقشه‌های ساخت و جزئیات اجرایی ساخت. این مرحله بسیار مهم است زیرا رفع اشکالات و بررسی جزئیات روی ورق نقشه‌ها بسیار ساده تر از مواجه شدن با نقص‌های موجود حین اجراست.
آشنایی با انواع قالب ها
قالب‌های چوبی: کار با آن‌ها آسان است، سبک هستند ولی به علت محدود بودن منابع چوب در کشور استفاده از آن‌ها توصیه نمی‌شود. همه انواع درخت‌ها مناسب قالب بندی نیسند، در ایران درختانی مانند سپیدار و صنوبر برای ساخت قالب مناسب اند. بعد از قطع کردن درختان و جدا کردن پوست آن‌ها باید منتظر خشک شدن رطوبت آن‌ها به میزان %50 باشیم، یا که آن‌ها را در کوره‌های مخصوص خشک کنیم. مرحله بعدی این است که باید آن‌ها را در ماده شیمیایی مازوت اشباع کنیم. فواید این کار عبارت است از:
- رطوبت باقی مانده باید خارج شود.
- در برابر حشرات مصون باشند.
- مقاومت آن‌ها در برابر آتش سوزی افزایش یابد.
الومینیوم: به علت سبک بودن جایگزین بسیار مناسبی برای قالب‌های چوبی می‌باشند.
نیمرخ‌های سبک و ورق‌های فولادی: پر کاربرد ترین نوع قالب‌ها به شمار می‌روند، و در بازار با نام ورق‌های روغنی شناخته می‌شوند.
بارهای طراحی قالب ها
- بار مرده: که وزن قالب‌های مورد استفاده به همراه وزن تمام لوازم جانبی آن است که با واحد کیلو گرم بر متر مربع بیان می‌شود.
- بار زنده: هنگام عملیات بتن ریزی سازه‌های افقی مانند سازه‌های پل و یا دال بتنی وزن تمام تجهیزات مورد استفاده با اضافه کردن دستگاه‌های موتوری و گروه قالب ریز بر روی قالب اعمال می‌گردد، مجموع بار زنده و بار مرده اعمالی بر قالب در این حالت نباید کم تر از 500 کیلو گرم بر متر مربع محاسبه شود.
- وزن بتن زنده: هنگامی که عملیات بتن ریزی در سازه‌های افقی مثل پل و یا دال بتنی انجام می‌شود وزن خود بتن زنده به همراه آرماتور‌های فولادی یکی از بارهای مهم طراحی قالب به شمار می‌رود. مجموع وزن مخصوص بتن زنده و آرماتور نباید از 2500 کیلوگرم بر متر مکعب کمتر محاسبه شود.
- فشار جانبی بتن بر قالب: در سازه‌های عمودی مثل ستون، بتن زنده مثل سیال عمل می‌کند و فشار جانبی به قالب وارد می‌سازد، این فشار جانبی تابع دو عامل است سرعت بتن ریزی و دمای بتن. هر اندازه سرعت بتن ریزی بالا تر باشد قسمت‌های از بتن که در ابتدا در قالب قرار گرفتند دیر گیرتر می‌شوند و در نتیجه فشار جانبی بیشتری به قالب اعمال می‌کنند. عامل دوم دمای بتن است، هر چه دمای بتن بالا تر باشد گیرش بتن سریع تر اتفاق افتاده و در نتیجه از بار جانبی بتن به قالب کاسته می‌شود، واضح است که هنگامی که بتن به گیرش برسد، فشار جانبی صفر می‌گردد. برای محاسبه فشار جانبی بتن که بر قالب وارد می‌شود همانطور که گفته شد بتن زنده خمیری مثل سیالی با وزن مخصوص 2.4تن بر متر مکعب در ارتفاع Y که از تراز فوقانی بتن به سمت پایین شروع می‌شود محاسبه می‌گردد.
