در سال های اخیر استفاده محدودی از آرماتورهای غیر فلزی آغاز گشته است هر چند تحقیقات بر روی کاربرد وسیعتر آنها و عملکرد دراز مدت این نوع آرماتورها ادامه دارد این آرماتورها که معروف به آرماتورهای با الیاف پلاستیکی (FRP) هستند از الیاف مختلفی چون الیاف شیشه ای (GFRP) الیاف آرامیدی (Afrp) والیاف کربنی (CFRP) در یک رزین چسباننده تشکیل شده اند. خاصیت عمده این آرماتورها که سبب کار برد آنها شده است مقاومت در برابر خوردگی آنهاست که  می تواند در محیط های بسیار خورنده دوام دراز مدتی داشته باشند. علاوه بر این مقاومت بالا، مقاومت به خستگی بالا، ظرفیت بالای تغییر شکل ارتجاعی، مقاومت الکتریکی زیاد و هدایت مغناطیسی پایین و کم این مواد از مزایای آنها شمرده می شود. البته این مواد معایبی چون کرنش گسیختگی کم و شکننده بودن و خزش زیاد و تفاوت قابل ملاحظه ضریب انبساط حرارتی آنها در مقایسه با بتن را به همراه دارند.  اخیراً از الیاف مختلف شبکه هایی بافته شده و به صورت یک شبکه آرماتور در سطح بتن برای کنترل ترک و کم کردن عرض آن و همچنین در دیوارهای نمای بتنی ازآن استفاده می کنند. تحقیقات روی کاربرد صفحات الیافی به جای صفحات فولادی برای تقویت قطعات خمشی و تیرها و دال ها به ویژه در پل ها ادامه دارد. این صفحات با رزین های اپوکسی به نواحی کششی از خارج اتصال داده می شود. کاربرد صفحات با الیاف کربنی برای این تقویت بیشتر رایج گشته و در چندین پل در ژاپن و در بعضی کشورهای اروپایی از آن استفاده شده است.

بلوک های بتنی بدون ملات

مهندس محمد هادی زنجانی در مقاله ای به بررسی ویژگی های بلوک بتنی بدون ملات پرداخته اند.

وی در این مقاله می نویسد: سیستم همبندی بلوک ها ( Intralock System ) یک نوع سیستم بلوک های ساختمانی بدون ملات است که شامل شش نوع ترکیب مختلف از بلوک ها می باشد.وی در ادامه می افزاید ، هر بلوک به سه قسمت توخالی جدا از هم با جداره هایی با صخامت کم تقسیم شده است.گفتنی است این نوع بلوک های بدون ملات روی هم قرار می گیرند و قسمت توخالی مرکزی آن با دوغاب سیمان پر می شوند وبه صورت صلب بتنی در می آیند.مهندس زنجانی در ادامه خاطر نشان کرد دوغاب سیمان در میان و اطراف بلوک ها جریان یافته سبب پیوند بلوک به بلوک های کناری می گردد و همه بلوک ها و دیوارها بدون استفاده از ملات در اتصالات شبکه ای همانند شبکه تیر هاو ستونها تشکیل می دهند.شایان ذکر است دو فضای تو خالی دیگر بلوک با ایجاد کانال های هوای داخلی و خارجی در امتداد قائم و افقی سبب عایق بندی و ایجاد خاصیت ضد صدا و ضد آتش بلوک ها می گردد. همچنین وی اشاره کرد می توان لوله ها وسیم کشی درون ساختمان را از آنها عبور داد و نیز سیستم های اعلام خطر را در این بلوک ها تعبیه کرد. گفتنی است این بلوک دارای مزایای منحصر به فردی است ، از جمله می توان به سرعت ساخت ، دیوار های محکمتر و کاربرد های متنوع تر آن اشاره کرد.به دلیل اینکه در این سیستم نیازی به ریختن ملات در میان بلوک ها نیست سرعت ساخت افزایش یافته و کیفیت کار به آسانی کنترل می شود. مهندس زنجانی در ادامه افزود، فضای تو خالی میانی که به وسیله سیمان پر می شود دیوارهای سخت همانند دیوارهای بتنی ایجاد می کند. همچنین در نوعی از آنها پروفیل های فولادی را نیز می توان در فضای خالی بلوک ها جای داد و اطراف آن را با دوغاب سیمان همانند دفن فولاد بتن پر کرد. .

منبع : سایت دانشنامه رشد

بادبندهای برون محور (EBF) و برخی ايرادات در طراحی اين بادبندها

-مقدمه:نوع جديدي از بادبندها كه به تازگي استفاده از آن رو به افزايش مي باشد سيستم بادبندي خارج از محور (EBF) ميباشد. اما متاسفانه اكثر طراحان آشنايي اندكي با نحوه طراحي اين سيستم بادبندي دارند.و اكثرا” به اين سيستم به چشم يك بادبند پرده اي و در جهت تطبيق با نقشه معماري (به طور مثال در محل در و پنجره )نگاه مي‌شود ؛ به همين جهت به نظر مي رسد لازم باشد كه در اين زمينه بحث بيشتري انجام گيرد.

-معرفي:در طرح و محاسبه شكلهاي مشبك و خرپاها تاكيد بر اين نكته هست كه تلاشهاي به وجود آمده همه به صورت نيروهاي محوري باشند و امتداد محور اعضاي جمع شده در يك گره تا حد امكان در يك نقطه تلاقي نمايد تا از به وجود آمدن لنگرهاي خمشي جلوگيري شود. تحقيقات سالهاي اخير در طراحي سازه هاي مقاوم در برابر زلزله نشان داده كه با طرح مهاربندي خارج از مركز، در سازه هاي فولادي مي توان مزايايي در تامين شكلپذيري سازه و اطمينان بر رفتار آن در زلزله به دست آورد. تيرچه ارتباطي ممكن است در اثر لنگر خمشي به جاري شدن برسد؛ در اين صورت ارتباط را خمشي(Moment link) ميگويند ويا اينكه اگر طول (e) خيلي كوتاه باشد جاري شدن در برش اتفاق افتد كه در اين صورت ارتباط را برشي(Shear link) مي نامند. به اين ترتيب مي توان با كنترل شكلپذيريي تيرچه ارتباطي، شكلپذيري قابل اطميناني براي كل سازه ، درزلزله به دست آورد. مطابق آيين نامه 2800 ضريب شكلپذيري براي اين سيستم سازه اي R=7 ميباشد، كه در مقايسه با سيستم هم محور R=6)) حدود 15 درصد شكلپذيرتر ميباشد ، كه همين مساله باعث كاهش برش پايه زلزله به همين ميزان مي شود.

-تركيب اين سيستم با سيستمهاي سازه اي ديگر:

الف: تركيب در پلان:در بسياري از موارد ديده شده است كه طراحان در يك طبقه در يك يا چند دهانه از سيستم خارج از محور و در يك يا چند دهانه ديگر به موازات بادبندهاي نوع اول از بادبندهاي هم محور استفاده نموده اند. در اينجا بايد به اين نكته توجه داشت كه از آنجايي كه نوع رفتار اين سيستم با سيستم هم محور متفاوت مي باشد، اساساً استفاده از اين سيستم در تركيب با سيستم هم محور در يك جهت و يك پلان كاملاً مردود ميباشد و باعث ايجاد رفتارهاي غير متعارف در سازه در هنگام زلزله ميشود؛ به همين جهت به طراحان توصيه ميشود كه اگر تمايل به استفاده از اين نوع سيستم بادبندي دارند ، در پلان، تمامي دهانه هاي بادبندي را به صورت خارج از محور طراحي نمايند . البته اين مساله مانع استفاده از تركيب اين سيستم با سيستم قاب خمشي به صورت سيستم دوگانه و ضريب رفتار R=7.5 و يا استفاده از يك سيستم مقاوم متفاوت در جهت متعامد با جهتي كه از سيستم برون محور استفاده شده است ، نمي باشد.

ب: تركيب در ارتفاع:در اين زمينه نيز در موارد بسياري ديده شده است كه طراحان در يك دهانه بادبندي خاص در برخي طبقات (عموماً بنا به ملاحظات معماري) از سيستم خارج از محور استفاده كرده و باقي طبقات را به صورت بادبند هم محور طراحي نموده اند. در اينجا نيز بايد به اين نكته توجه داشت كه آيين نامه2 تركيب اين سيستم با سيستمهاي ديگر را در ارتفاع، به طور كامل ممنوع كرده است ، مگر در موارد زير:

1- براي بادبندهاي برون محور بالاتر از 5 طبقه ميتوان بادبند طبقه آخر را به صورت هم محور و بدون تيرچه ارتباطي طراحي نمود.

2- طبقه اول يك بادبند برون محور بيش از 5 طبقه مي تواند هم محور باشد به شرط آنكه بتوان نشان داد كه ظرفيت الاستسك آن 50 درصد بزرگتر از ظرفيت تسليم طبقه بالاتر از طبقه اول باشد.

پس همانطور كه ديده ميشود بهتر است در صورت تمايل طراحان به استفاده از اين سيستم بادبندي ، تمامي طبقات (مگر در موارد استثنا شده در بالا) به صورت خارج از محور طراحي گردند.

-طراحي تير در دهانه بادبندي: در سيستم بادبندي هم محور طراحي تيرها در دهانه هاي بادبتدي همانند ديگر تيرهاي معمولي وتحت بارهاي ثقلي انجام مي پذيرد و در تركيب بار زلزله نيروي قابل توجهي در اين تيرها ايجاد نميشود ؛ اما در سيستم برون محور علاوه بر برش و لنگرهاي بارهاي ثقلي ، در تركيب بار زلزله ودر اثر نيروهاي محوري ايجاد شده در بادبندها يك سري لنگر و برش اضافي در اين تيرها ايجاد مي شود و باعث بحراني شدن تركيب بار زلزله براي طراحي اين تيرها مي شود . معمولاً محل بحراني در اين تيرها محل اتصال بادبند به تير مي باشد و در اين محل عموماً احتياج به ورق تقويتي بال بالا وپايين مي باشد.

-طراحي تيرچه ارتباطي :يكي از مهمترين و حساسترين مسايل در سيستم برون محور ، طراحي تيرچه ارتباطي مي باشد ؛ مساله اي كه اكثر طراحان به راحتي از كنار آن ميگذرند. برخي از مسايلي كه در طراحي تيرچه ارتباطي بايد به آن توجه نمود ، به شرح زير مي باشد:

1- مطابق آيين نامه(( تيرچه ارتباطي بايد تمامي شرايط مقطع فشرده را دارا باشد.)) به اين ترتيب در صورت عدم استفاده از مقاطع نورد شده و استفاده از مقاطع ساخته شده (تيرورق) بايد محدوديتهاي مقطع فشرده در آن رعايت شود و مخصوصاً اتصال بال و جان تيرورق (حداقل در قسمت تيرچه ارتباطي) بايد با جوش پيوسته (ونه جوش منقطع) انجام گيرد. ضمن آنكه بايد توجه داشت كه جوش اتصال بال به جان بايد در برابر تنشهاي برشي موجود كفايت لارم را داشته باشند.(اين مساله در تيرچه هاي ارتباطي كوتاه كه معمولاً به صورت برشي عمل نموده و داراري برشهاي زيادي هستند بسيار حساستر ميباشد.)

3- مطابق آيين ئامه ((جان قطعه رابط بايد از يك ورق تك بدون هرگونه ورق مضاعف كننده تشكيل يابد و هيچگونه بازشويي نبايد در جان قطعه رابط تعبيه شود.)) به اين ترتيب همانطور كه مشخص است استفاده از مقاطع دوبل (به علت وجود بيش از يك جان ) و مقاطع زنبوري (به علت وجود سوراخ در جان ) براي قطعه رابط از نظر آيين نامه يك امر كاملاً مردود مي باشد؛ امري كه متاسفانه بسيار معمول مي باشد. گاهي ديده شده است كه برخي طراحان براي قطعه رابط از مقطع زنبوري استفاده نموده و تمامي سوراخها را در قسمت تيرچه ارتباطي به وسيله ورق تقويتي جان مي پوشانند، كه اين مساله نيز به اين دليل كه ورق تقويتي جان به نوعي يك ورق مضاعف كننده مي باشد، از نظر آيين نامه مردود ميباشد. پيشنهاد ميشود كه در صورت عدم جوابگويي مقاطع نورد شده تك براي اين تيرها، طراحان از مقطع I شكل و به صورت تيرورق و با جوش پيوسته جان وبال در قسمت قطعه رابط استفاده نمايند و به هيچ وجه از مقاطع دوبل وزنبوري استفاده ننمايند.

4- مطابق آيين نامه ((در انتهاي قطعه رابط كه عضو قطري به آن متصل است، بايد سخت كننده جان در تمام ارتفاع ، در دو طرف قرار داده شود.)) يكي از شايعترين ايرادات در طراحي قطعه رابط همين مساله ميباشد ، كه طراحان بايد به اين مساله توجه بيشتري نمايند. اين مساله به غير از سخت كننده هاي مياني قطعه رابط ميباشد كه لزوم قرارگيري يا عدم قرارگيري آنها بايد توسط طراحان مورد بررسي قرار گيرد.

-طراحي عضو قطري (بادبند):طراحي عضو قطري در اين سيستم مشابه سيستم هم محور ميباشد با اين تفاوت كه طبق آيين نامه ((هر بادبند بايد داراي مقاومت فشاري 1.5 برابر نيروي محوري نظير مقاومت خمشي قطعه رابط باشد.)) با توجه به اينكه در حالت طراحي معمولي مقاومت فشاري بادبند و مقاومت خمشي قطعه رابط به همديگر نزديك ميباشند ، رعايت اين بند باعث بالا رفتن سطح مقطع بادبند تا حدود 50 درصد نسبت به طراحي حالت معمولي در اين سيستم ميشود؛ ضمن آنكه بايد توجه داشت كه در اين سيستم به دليل آنكه معمولاً زاويه بادبندها با افق نسبت به سيستم هم محور بيشتر مي باشد ، نسبت به سيستم هم محور نيروي محوري بيشتري در بادبندها ايجاد مي شود.

-نتيجه گيري:استفاده صحيح از اين سيستم بادبندي باعث شكلپذيري بيشتر سازه و كاهش برش پايه زلزله ميشود ؛ اما در طراحي اين بادبندها بايد دقت كافي در جهت رعايت كليه نكات آيين‌نامه اي چه از طرف طراحان و چه از طرف دستگاههاي نظارتي انجا م پذيرد. طراحي صحيح اين بادبندها منجر به بادبندها و تيرهايي سنگينتر از حالت بادبند هم محور مي شود ؛ به همين جهت پيشنهاد مي شود كه طراحان حتي الامكان از اين سيستم به عنوان اولين گزينه استفاده ننمايند.

پينوشت:

1-Eccentritically braced frames

2-نكات آيين نامه نامه اي گفته شده در اين مقاله همگي به نقل از كتاب ((ساؤه هاي فولادي با اتصالات جوشي)) ويرايش دوم چاپ اول ترجمه شاپور طاحوني)) ميباشد.

برگرفته از وبلاگ http://moein-omran.blogfa.com

ژئومتيكس علم جمع‌آوري، تحليل و تفسير داده‌ها، بويژه داده‌هاي مربوط به سطح زمين و همچنين مدلسازي، تحليل و مديريت داده هاي زمين مرجع است.

بطور كلي ژئومتيكس علم و تكنولوژي مربوط به ويژگي و ساختار داده‌هاي مكاني، روشهاي بدست آوري، سازماندهي، طبقه‌بندي، بررسي كيفيت، تحليل، مديريت، نمايش و همچنين نياز ساختاري براي استفاده از اين اطلاعات مي‌باشد.ژئومتيكس با طيف وسيعي از علوم مرتبط است كه هركدام براي ارائه تصويري از جهان فيزيكي مي تواند مورد استفاده قرار گيرد. اين علوم عبارتند از:
* سنجش از راه دور
* فتوگرامتري
* نقشه برداري
* سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي
* سيستم تعيين موقعيت جهاني
ژئومتيكس از جمله علومي است كه كاربردهاي زيادي در علوم مختلف از قبيل موارد زير دارد:
* محيط زيست
* مديريت منابع زميني
* آمايش سرزمين
* نظارت بر منابع طبيعي
* توسعه پايدار
* مديريت سواحل
* برنامه ريزي شهري
 

نقشه برداری در ایران:
ایرانیان باستان نقش برجسته‌ای در پایه گذاری علم نقشه برداری داشته اند. اکتشافات دریایی که از زمان گذشته انجام گرفته است موید این مطلب است . در ایران باستان می‌‌توانستند عرض جغرافیایی را تعیین کنند ولی تعیین طول جغرافیایی با دشواری بسیار همراه بوده است .آنها برای مسافرتهای خود نیاز به نقشه داشتند و نقشه هایی نیز بدون توجه به فواصل رسم می شده است .تعیین موقعیت در روی زمین و فراهم آوردن هر گونه نقشه در جهان باستان نیز نیاز به در دست داشتن ابزارها و بهره وری ا ز قواعدی داشته است .مصریان روشهایی برای اندازه گیری ارتفاع بین دو نقطه و تعیین فاصله افقی آندو داشته‌اند طناب، ترازو گونیا از ابزارهای نخستین نقشه برداری بوده‌اند و کم کم تراز و خط کش و پرگار به آن افزوده گشت. دانشمندان ایرانی به کمک استرلاب عرض جغرافیایی و با استفاده از ساعت آبی طول جغرافیایی را در هر نقطه از مرز اندازه گیری می‌‌کردند. ابوریحان بیرونی دانشمند بزرگ ایرانی در زمینه‌های گوناگون اندازه گیری نجومی ،و فواصل بین شهرها ،مطالعات بسیار ارزنده‌ای انجام داده است نقشه برداران قدیم برای تعیین امتداد، فاصله و زاویه وسایلی ساخته بودند که نخستین آنها ریسمان بود و همچنین برای تعیین تراز افقی تراز هایی ساخته بودند و این تراز در طول تاریخ فرمهای گوناگونی به خود گرفته است. کهن‌ترین آن تراز آبی بوده است که نوع تکامل یافته تر آن همان شیلنگ تراز است که بناهای امروزی از آن استفاده می‌‌کنند.
 

جايگاه مهندسي نقشه‌برداري و ژئوماتيك در توليد نقشه، اطلاعات مكاني و ارائه خدمات اطلاعاتي:
در جهان كنوني، كشور ما به عنوان كشوري در حال توسعه بايستي از طريق تمركز با مزاياي منابع فراصنعتي مانند: «نوآوري‌هاي صنعتي»، «مهارت نيروي كار»، «ايجاد زيرساختار اطلاعات» تجارت‌هاي موفقي را تجربه نمايد و ضمن ايجاد اشتغال مفيد، بتواند به اهداف توسعه پايدار دست يابد. در شرايط كنوني كه عصر اطلاعات محسوب مي‌شود، اتخاذ استراتژي پيشتازي در زمينه‌هاي اطلاعات و ارتباطات از طريق ايجاد شرايط مناسب براي سرمايه‌گذاران براي زيرساختارهاي اطلاعاتي و ارتباطاتي و فراهم‌نمودن زمينه‌هاي لازم براي تجارت الكترونيكي، دولت الكترونيكي، ايران رقومي و ... مي‌تواند ما را در نيل به توسعه پايدار ياري نمايد. از آنجا كه به بياني 70درصد اطلاعات به نحوي با مكان ارتباط دارند، بنابراين مهندسي نقشه‌برداري و ژئوماتيك به عنوان رشته‌اي كه از ديرباز در زمينه «توليد»، پردازش‌»، «نگهداري» و «ارائه اطلاعات مكاني» فعاليت نموده است، در شرايط كنوني از اهميت ويژه‌اي برخوردار است.
دست‌اندركاران علوم مهندسي نقشه‌برداري بايستي با توجه به وضعيت كنوني با بهره‌گيري مناسب از امكانات، تجارب و متخصصان، ضمن بازنگري در فعاليت‌هاي سنتي خود، نقشي مؤثر در توسعه كشور ايفا نمايند. ايفاي صحيح اين نقش علاوه بر نيل به اهداف ملي، موجب توسعه و گسترش علوم مهندسي نقشه‌برداري و ژئوماتيك در كشور مي‌شود.
به منظور دستيابي به موارد ياد شده تلاشي همگاني توسط تمامي دست‌اندركاران علوم مهندسي نقشه‌برداري و ژئوماتيك از قبيل «سازمان و دستگاه‌هاي توليدكننده نقشه و اطلاعات مكاني»، «بخش خصوصي»، «دانشگاه‌ها و مراكز آموزشي» و «تشكل‌هاي حرفه‌اي و علمي» ضروري است.
اقداماتي كه در زمينه ايفاي اين نقش بايستي انجام پذيرد، عبارتند از:
- توليد اطلاعات مكاني با حجمي متناسب با تقاضاها كه دائماً در حال افزايش است.
- تسريع در پردازش و بهره‌گيري از روش‌هاي نيمه اتوماتيك و اتوماتيك و ايجاد سهولت در اين پردازش‌ها، به نحوي كه افرادي با تخصص‌هاي كمتر و حتي تخصص‌هاي ديگر قادر به انجام آن باشند.
- ايجاد روش‌هاي جديد نگهداري داده‌هاي داراي حجم بالا، به نحوي كه علاوه بر حفظ داده‌ها، اطلاعات با سرعت لازم قابل دسترسي باشند.
- ارائه اطلاعات مكاني به فرمت‌ها و اشكال مختلف و متنوع متناسب با نيازها.
- بهره‌گيري از شبكه‌هاي اطلاع‌رساني www در ارائه خدمات و اطلاعات مكاني.
- ايجاد مكانيزم‌هاي مناسب تبادل اطلاعات در كشور با حداكثر سهولت.
- تهيه وارائه نرم‌افزارها و برنامه‌هاي كاربردي به منظور ايجاد سهولت به كارگيري اطلاعات و داده‌هاي توليد شده.
- بازنگري در شرح خدمات و فعاليت‌هاي متداول و ايفاي نقش ارائه‌كننده خدمات اطلاعات مكاني.
- معرفي زمينه‌هاي كاربردي مختلف اطلاعات مكاني و همكاري با متخصصان و مسئولان ساير زمينه‌هاي تخصصي.
- توليد و صدور نرم‌افزار و خدمات مهندسي نقشه‌برداري و ژئوماتي

o زیر شاخه های رشته ژئوماتیک:
 

- تعريف نقشه و نقشه برداري
نقشه عبارت است از تصوير و نمايش عوارض مصنوعي و طبيعي زمين و نقشه برداري فني است که نقشه بردار به کمک آن موقعيت عوارض طبيعي يا مصنوعي رويه زمين را نسبت به هم تعيين نموده و با ترسيم برداشتهاي انجام شده نقشه را تهيه مي کند.

1- نقشه برداري زميني:
تعيين موقعيت نسبي نقاط واقع در سطح زمين و يا نزديک به آن هدف اصلي نقشه برداري است. از اين تعريف ساده چنين استنتاج مي شود که هدف، تعيين مختصات نقاط در سه بعد است. البته در بعضي موارد، براي تعيين موقعيت، بعد زمان نيز مورد توجه قرار مي گيرد (سنجش هاي نجومي و نقشه برداري ماهواره اي). مختصات مطلوب مي تواند کارتزين (Z,Y,X) و يا جغرافيايي باشد. معمولا عمليات نقشه برداري شامل دو مرحله برداشت يا اندازهگيري و محاسبه و ارائه نتايج کار است. در مرحله اندازه گيري، از وسايل و دستگاه ها و نيز روش هاي مختلفي استفاده مي شود تا داده هاي لازم براي مرحله دوم بدست آيد. در مرحله دوم نيز از روشهاي مختلفي استفاده مي گردد. در تمام روش ها، ابتدا خطاها مورد بررسي قرار گرفته و در صورت قابل قبول بودن سرشکن مي شوند. نتايج کار به صورتهاي آنالوگ (نقشه، مقاطع طولي و عرضي و ...) و يا ديجيتال (جداول، مدلهاي رقومي زمين DGM يا DTM) ارائه مي گردد. انتخاب وسايل و روشهاي مناسب تابع وسعت منطقه، دقت مطلوب و امکانات است.
در نقشه برداري از مناطق کوچک اثر کرويت زمين تقريباً ناچيز است و مي توان زمين را در منطقه کوچکي مسطح در نظر گرفت و به عبارت ديگر سطوح تراز که بر امتداد شاقول عمود هستند موازي هم بوده و در اين صورت امتداد شاقول در نقاط مختلف موازي هم خواهند بود در صورتيکه حقيقتاً با فرض زمين کروي امتداد شاقول در نقاط مختلف موازي نبوده و از مرکز زمين مي گذرند. در مواقعي که زمين را مسطح فرض کنيم روش نقشه برداري مسطحه Plane Survey)) ناميده مي شود اين فرضيه ماداميکه سطح منطقه مورد نظر از چند صد کيلومتر مربع تجاوز نکند قابل قبول است. نقشه برداري مسطح که بعد از اين از آن بنام نقشه برداري ياد خواهيم کرد براي کارهاي مهندسي – معماري – شهرسازي – باستانشناسي – کارهاي ثبت و املاکي – تجاري – اکتشافي مورد استفاده است. و تنها در زمينه کارهاي مهندسي و معماري هميشه مورد استفاده مهندسين و معماران به منظور بررسي طرح – اجرا – نظارت مورد استفاده است. نقشه برداري در خدمت مهندسين معمار و شهرساز شامل مراحل زير است:
-برداشت نقشه کلي به منظور مطالعات اوليه
-برداشت نقشه دقيق براي تهيه طرح و اجرا
-پياده کردن طرح و پروژه
-کنترل پروژه ضمن اجرا
-کنترل نهايي و تحويل کار

در خدمت باستانشناسي نقشه برداري شامل برداشت پلان ساختمانها و آثار قديمي و همچنين تهيه نقشه جزئيات از نماها – تقاطع – رليف ها است که در بيشتر مواقع براي تجديد بناهاي از بين رفته و Restauration بکار مي رود.عمليات زميني و کارهاي دفتري معمولاً تهيه نقشه شامل دو مرحله کلي است:
1-عمليات زميني
2-کارهاي دفتري

عمليات زميني شامل مراحل زير است:
1-شناسايي مقدماتي منطقه عمليات
2-انجام اندازه گيريهاي لازم براي تعيين طولها – زوايا و غيره
3-ثبت اندازه گيريها در دفاتر و فرم هاي مخصوص

کارهاي دفتري شامل مراحل زير است:
1-محاسبات مقدماتي براي آنکه بتوان اندازه گيري هاي انجام شده روي نقشه برده شوند.
2-بردن اندازه ها روي نقشه (ترسيم)
3-پاکنويس نمودن و کنترل نقشه
4-انجام محاسبات سطح – حجم و غيره در صورت لزوم (مثل محاسبات سطح زمين يا حجم عمليات خاکبرداري و خاکريزي)

2- ژئودزي:
در مورد تاريخچه ژئودزي مي توان به ريشه يوناني كلمه ژئودزي به معناي تقسيم كردن زمين اشاره كرد. اين تعريف نشان مي دهد كه از نظر تاريخي، ژئودزي با تهيه نقشه و تجزيه و تحليل در مورد وضعيت زمين و داده هاي مكاني ارتباط نزديكي دارد.تقريباً در اواخر قرن 19 ميلادي دانشمندي به نام هاملت (F.R Hamlet) تعريف ژئودزي را به "علم اندازه گيري و تهيه نقشه از سطح زمين" محدود كرد. اگر چه اين تعريف ممكن است فشرده به نظر برسد ولي اساساً بيانگر آنچه امروزه بعنوان ژئودزي ارائه مي شود مي باشد.
ژئودزي معمولاً به طريقه يا روشي اطلاق مي شود که براي تهيه نقشه هاي دقيق از يک منطقه بسيار وسيع نظير يک کشور يا يک استان به کار مي رود و در حقيقت اين نوع نقشه برداري يک جنبه ملي دارد. همچنين براي تعيين فرم و شکل زمين و علوم مربوطه به آن مورد استفاده است. در اين نوع نقشه برداري زمين مسطح فرض نشده بلکه انحناء آن در نظر گرفته مي شود به همين جهت محاسبات روي سطح بيضوي شکلي که به جاي شکل زمين انتخاب مي گردد انجام مي گيرد.
بنابراين نقشه برداري كلاسيك كه شامل تعيين موقعيت، مكان يابي عوامل، اندازه گيري تغييرات ناشي از حوادث طبيعي مثل زلزله و تعيين سطح دريا (از ارتفاعي كه ماهواره قرار دارد) مي باشد، همگي در شاخه ژئودزي گنجانده مي شوند كه اين به عنوان اولين جزء مهم در گرايش ژئودزي به حساب مي آيد.
دومين جزء اصلي ژئودزي عبارت است از تعيين ميدان جاذبه خارجي زمين (ژئوئید) كه تعيين بردار جاذبه محلي نيز از جمله مواردي است كه در اين شاخه از ژئودزي گنجانده مي شود.
پايه سوم ژئودزي مربوط است به بررسي حركت وضعي زمين و تعيين موقعيت آن. تمام اندازه گيريهاي ژئودتيك با توجه به كاربري مورد نظر در يك چهار چوب مرجع-مثلاً يك چهارچوب مختصات محلي- سنجيده مي شود. و تبديلات بين آنها (با توجه به حركت وضعي زمين و تغييرات محوري آن) بستگي به زمان دارد. بنابراين همانطور كه بيان شد، هدف ژئودزي مدرن جمع بندي سه شاخه فوق مي باشد (ژئومتري، جاذبه و حركت وضعي زمين).

 GPS چيست؟
سيستم تعيين موقعيت جهاني Global Positioning System مي‌باشد كه از طريق رديابي سيگنالهايي كه توسط ماهواره هاي در حال چرخش به دور زمين فرستاده مي شوند عمل مي كند به عبارت ديگر يك گيرنده GPS مي تواند موقعيتش را بر مبناي فاصله زماني ارسال سيگنالها (توسط فرستنده هاي ماهواره اي) تعيين كند. GPS مجموعه‌اي از 24 ماهواره است كه در مداري به دور زمين مي‌چرخند و توسط گيرنده‌هاي زميني به مردم امكان مي‌دهند مكان جغرافيايي خود را پيدا كنند. ماهواره‌ها طوري از هم فاصله دارند كه در هر نقطه زمين، 4 ماهواره بالاي افق قرار خواهد گرفت. هر ماهواره شامل يك كامپيوتر، يك ساعت اتمي و يك راديو است. هر ماهواره با دانستن موقعيت زماني مدار خود، به طور مداوم تغيير مكان و زمان خود را اعلام مي دارد. هر گيرنده GPS در روي زمين شامل كامپيوتري است كه موقعيت خود را با گرفتن اطلاعات از 3 ماهواره دريافت مي‌كند. نتيجه بصورت طول و عرض جغرافيايي با دقت 10 تا 100 متر در اختيار بيشتر گيرنده‌ها قرار مي‌گيرد و اگر ماهواره چهارم نيز قابل دريافت باشد، گيرنده مي‌تواند ارتفاع را نيز به خوبي مكان جغرافيايي نشان دهد. و اگر گيرنده در حال حركت باشد، جهت و سرعت را اندازه‌گيري كرده و زمان تخميني رسيدن به مقصد را نشان مي‌دهد.

3- فتوگرامتري
به بيان ساده فرآيند اندازه گيري تصاوير اجسام در روي عكسهاي هوايي را فتوگرامتري گويند و بعبارت دقيق تر فتوگرامتري عبارتست از هنر ، علم و تكنولوژي تهيه اطلاعات درست از عوارض از طريق اندازه گيري ، ثبت و تفسير بر روي عكس و يا ساير مداركي كه در بر دارنده اثري از انرژي الكترومنيتيك تابشي ثبت شده باشد.
عكس بعنوان مهمترين منبع اطلاعاتي در اين علم مي باشد و در داقع اصول كار در فتوگرامتري بر روي عكسهاي هوايي است.
عموماً فتوگرامتري را به دو شاخه فتوگرامتري متريك و فتوگرامتري تفسيري تقسيم بندي مي كنند.
در فتوگرامتري متريكي ، اندازه گيريهاي كمي مطرح است ، يعني با استفاده از اندازه گيريهاي دقيق نقاط از طريق عكس مي توان فواصل حجم، ارتفاع و شكل زمين را تعيين كرد ، كه معمولترين كاربردهاي اين شاخه از فتوگرامتري تهيه نقشه هاي مسطحاتي و توپوگرافي از روي عكسهاست. اما فتوگرامتري تفسيري خود به دو شاخه تفسير عكس و سنجش از دور تقسيم مي شود.
در قسمت تفسير عكس بيشتر مطالعات كيفي بر روي عكس انجام مي گيرد،بعنوان مثال وضعيت پوشش گياهي يك منطقه و يا ميزان جمعيت يك شهر را از طريق عكس مورد مطالعه و تحقيق قرار مي دهند.
عکسهاي هوايي امروزه حداقل در دو رشته بزرگ علمي يعني فتوگرامتري به معني کلي تهيه نقشه از عکسهاي هوايي و ديگري تفسير به معني شناسايي و تشخيص عوارض و اشياء از روي تصوير به کار مي روند و داراي شروع و تاريخ همزماني مي باشند که بتدريج و با پيشرفتهاي تکنولوژي، اين دو رشته توسعه يافته و در نتيجه، استفاده و ابزار براي دو گروه کم کم از هم فاصله گرفته و در هر يک، تخصص هاي جداگانه اي به وجود آمده و بتدريج نيز اضافه خواهد شد. عکسبرداري هوايي براي هر دو مصارف فوق داراي قدمت چندان زيادي نيست، بلکه تاريخ آن کم و بيش مقارن با پيدايش هنر و علم عکاسي و همچنين، صنعت هوانوردي است. اولين گزارش کتبي اختراع عکسبرداري به علوم آکادمي علوم و هنرهاي فرانسه به سال 1839 باز مي گردد. اين عکسبرداري توسط دو فرانسوي به نامهاي Daguerre و Niepce انجام گرفت. اولين گزارش قطعي پرواز هواپيما نيز مربوط به 17 دسامبر 1903 بوسيله برادران آمريکايي Wright مي باشد، بنابراين بايد توجه نمود که تاريخ عکسبرداري هوايي به زمان بينابين دو تاريخ فوق برمي گردد. اولين عکسبرداري هوايي از اروپا (فرانسه) به وسيله G.S.Tournachon که بعداً Nadar ناميده شد، در 1858 در پاريس انجام گرديد و مقارن با او، يعني مجدداً در همان سال شخص ديگري به نام Laussedat با دوربين عکاسي و فيلمهاي شيشه اي که با خود در بالن داشت، از دهکده اي نزديک عکسبرداري نمود. او توانست از عکسها نقشه توپوگرافيک تهيه نمايد و دومي موفق به تجزيه و تحليل رياضي براي برگردان تصوير پرسپکتيو به تصوير ارتوفتو شد. در آمريکا، اولين عکس هوايي که با بالن گرفته شد، به تاريخ 13 اکتبر 1860 ثبت گرديد. اين عکس از ارتفاع 1200 پايي (365 متري) از بندر بوستون گرفته شده و در اتحاد جماهير شوروي سابق، تاريخ اولين عکسبرداري هوايي به سال 1886 بر مي گردد.
اولين فيلمبرداري هوايي بوسيله ويلبر رايت در 1909 با هواپيما از چنتوچيلي ايتاليا انجام شد. ولي استفاده عظيم از عکسهاي هوايي، در ارتش و از جنگ جهاني اول بود، در حالي که براي مصارف غير نظامي، از جنگ جهاني دوم به طور وسيع آغاز گرديد. با پيشرفت در صنايع شيميايي و تهيه فيلم بهتر و همچنين تکنولوژي هوايي، در مجموع، اين شاخه از علوم توسعه پيدا نمود. دوربينهاي عکسبرداري هوايي با پيشرفتهاي شگرف در صنعت و هنر ساختمان عدسيها به حد بسيار مرغوب رسيد. ساختمان انواع فيلمهاي سفيد و سياه بصورت پانکروماتيک و مادون قرمز توسعه يافت و فيلم رنگي نيز از 1935 بصورت کداکرم عرضه گرديد. فيلمهاي رنگي کاذب نيز کاربردي عظيم در تفسير پيدا نمود.

4- سيستم اطلاعات جغرافيايي (GIS)
سيستمي است متشكل از داده ها، روشها و الگوريتمها، سخت افزار، نرم افزار، نيروي انساني و شبكه كه براي ورود، مديريت، تحليل و نمايش "اطلاعات جغرافيايي" مورد استفاده قرار مي گيرد. سيستم اطلاعات جغرافيايي ابزاري قدرتمند براي كار با داده هاي مكاني مي باشد. در GIS داده ها بصورت رقومي نگهداري مي شوند لذا از نظر فيزيكي حجم كمتري را نسبت به روش هاي سنتي (مانند نقشه هاي كاغذي) اشغال مي كنند. در يك GIS با استفاده از توانايي هاي كامپيوتر مقادير بسيار عظيمي از داده ها را مي توان با سرعت زياد و هزينه نسبتاً كم نگهداري و بازيابي نمود. قابليت كار كردن با داده هاي مكاني و اطلاعات توصيفي مربوط به آنها و تركيب انواع مختلف داده ها در يك آناليز و با سرعت زياد، با روش هاي دستي سازگار نمي باشد. توانايي اجراي آناليزهاي مكاني پيچيده، مزيت هاي كمي و كيفي را براي GIS فراهم مي كند. انجام پردازش هاي تكراري با در نظر گرفتن شرايط مختلف براي دستيابي به نتيجه بهينه، تنها توسط كامپيوتر امكان پذير مي باشد كه مي تواند اينگونه عمليات را با سرعت زياد و هزينه نسبتا كم انجام دهد. اين توانايي تجزيه و تحليل داده هاي مكاني است كه GIS را از ديگر سيستم هاي گرافيكي كامپيوتري (computer aided design) مجزا مي سازد. امكان انجام آناليزهاي پيچيده با مجموعه داده هاي مختلف مكاني (spatial) و غيرمكاني (non-spatial) بصورت توأم، مهمترين قابليت GIS مي باشد كه نمي توان آن را با روش هاي ديگر مثل روش هاي آنالوگ انجام داد. توانايي تجزيه و تحليل توأم داده هاي مختلف، امكان ايجاد و استفاده از اطلاعات زمين مرجع را به شكلي كاملاً متفاوت با گذشته را فراهم مي سازد. نه تنها امكان تركيب مجموعه داده هاي مختلف وجود دارد بلكه روش هاي مختلف را نيز مي توان با يكديگر تركيب نمود مثلاً روش هاي جمع آوري، رسيدگي و مميزي و به روز رساني داده ها را مي توان با يكديگر تركيب نمود. مثلاً وقتي كه تغييري در كاربري يا مالكيت يك قطعه زمين وارد سيستم GIS مي شود، اين سيستم مي تواند دقت تغييرات را كنترل نموده و سپس نقشه و جداول مربوطه را به روز در آورد. بدين ترتيب كاربران GIS مي توانند اطلاعات جديدتر را در اختيار داشته و با توجه به نيازهايشان آن را بكار گيرند.

- مؤلفه هاي سيستم اطلاعات جغرافيايي
1- ورودي داده ها (Data Input) مؤلفه ورودي داده ها، آنها را از شكل موجودشان به شكل قابل استفاده در GIS تبديل مي‌كند. داده‌هاي زمين مرجع، معمولا به شكل نقشه هاي كاغذي و جداولي از اطلاعات توصيفي فايل هاي الكترونيك از نقشه ها و اطلاعات توصيفي مربوط به آنها، عكس هاي هوايي و يا تصادير ماهواره‌اي مي‌باشند. وارد نمودن داده ها ممكن است به راحتي تغيير فرمت يك فايل و يا بسيار پيچيده باشد. ايجاد پايگاه هاي بزرگ داده ها ممكن است 5 تا 10 برابر سخت افزار و نرم افزار GIS هزينه در برداشته باشد. به طور كلي مرحله وارد نمودن داده ها بسيار وقت گير و پر هزينه بوده و ممكن است ماه ها و يا حتي سال ها به طول انجامد. قبل از اينكه مرحله وارد نمودن داده ها آغاز شود، روش هاي وارد كردن اين داده ها و استانداردهاي كيفيت بايد دقيقا مورد توجه قرار گيرند. روش هاي مختلف وارد نمودن داده ها بايد براساس پردازش هايي كه قرار است روي داده ها انجام گيرند، استانداردهاي مورد نظر براي دقت و خروجي هايي كه قرار است تهيه گردند مورد ارزيابي قرار گيرند.

 2- مديريت داده ها (data management) مديريت داده ها يكي از مولفه هاي GIS بوده و شامل توابعي براي ذخيره، نگهداري و بازيابي اطلاعات موجود در پايگاه داده ها مي باشد. روش هاي گوناگوني براي سازماندهي داده ها به صورت فايل هايي كه كامپيوتر بتواند آنها را بخواند وجود دارند. ساختار داده ها(data structure) روشي است كه داده ها براساس آن سازماندهي مي شوند و چگونگي ارتباط فايل ها با يكديگر (سازماندهي پايگاه داده ها)، تعيين كننده محدوديت هاي موجود در بازيابي اطلاعات و سرعت عمليات بازيابي مي باشند. در هنگام ارزيابي سازماندهي داده ها بايد نيازهاي كوتاه مدت و دراز مدت كاربران در نظر گرفته شوند. اين ارزيابي بايد توسط شخصي انجام گيرد كه در روش هاي طراحي و تجزيه وتحليل پايگاه داده هاي GIS متخصص باشد.

3- تجزيه و تحليل و كار با داده ها (data manipulation and analysis) توابع مربوط به تجزيه و تحليل و كار با داده ها در يك GIS، تعيين كننده اطلاعاتي هستند كه مي‌تواند توسط اين سيستم ايجاد شود. ليستي از قابليت هاي مورد نياز به عنوان جزئي از نيازمندي هاي سيستم بايد تعريف شوند. مسئله اي كه معمولاً پيش بيني نمي شود اين است كه ايجاد GIS در يك سازمان تنها باعث اتوماسيون بعضي فعاليت هاي خاص نمي‌گردد، بلكه ممكن است راه و روشي كه سازمان براساس آن كار مي كند را نيز تغيير دهد. براي پيش بيني روش تجزيه و تحليل داده ها در يك GIS نياز به دخالت كاربران در مشخص نمودن توابع و عملكردهاي لازم براي سيستم مي باشد.

 4- خروجي داده ها (data output) داده هاي خروجي در GIS هاي مختلف از لحاظ كيفيت، دقت و سهولت استفاده، بسيار متنوع تر از قابليت ‌هاي اين سيستم ها مي باشند. داده هاي خروجي ممكن است به اشكالي از قبيل نقشه، جدولي از مقادير يا نوشتار بوده و بصورت كاغذي (hard-copy) و يا بصورت رقومي (soft-copy) ارائه گردند. توابع خروجي مورد نياز براساس نيازهاي كاربران تعيين مي شوند لذا دخالت كاربران در مشخص نمودن خروجي‌هاي مورد نياز بسيار مهم مي باشد.

5- سنجش از دور
علم و هنر كسب اطلاعات از عوارض سطح زمين از راه دور بدون تماس فيزيكي با آنها مي باشد.
سنجش از دور شامل اندازه‌گيري و ثبت انرژي بازتابي يا منتشر شده الكترومغناطيسي از سطح زمين و جو از يك نقطه مناسب بالاتر از سطح زمين و ربط دادن اندازه‌هاي به دست آمده به ماهيت و پراكند گي مواد سطح زمين و وضعيت جوي است. سنجنده‌هاي تعبيه شده در هواپيما يا سكوهاي ماهواره‌اي مقدار انرژي بازتابي يا منتشر شده از سطح زمين را اندازه‌ گيري مي كنند. اين اندازه‌گيري‌ها يا از تعداد بسيار زيادي نقطه در امتداد يك پروفيل يك بعدي از روي سطح زمين در زير سكوي ماهواره و يا از ناحيه‌اي دوبعدي در دو طرف مسير زمين سكو حاصل مي‌شود. (Mather)

6- کارتوگرافي
به صورت سنتي بعنوان علم و هنر ترسيم نقشه تعريف شده است. نقشه ها بصورت سنتي بوسيله مداد و کاغذ ترسيم مي‌شدند ولي گسترش و مزاياي کامپيوترها، کارتوگرافي را متحول کرده است. بيشتر نقشه هاي کيفي _ تجاري هم اکنون توسط نرم‌افزارهاي نقشه کشي از انواع CAD,GIS و ديگر نرم افزارهاي خاص کارتوگرافي مي باشد، تهيه مي گردند که اين عمل خود باعث استفاده موثر از تصاوير دورسنجي و GIS (سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي) مي گردد
 

7- کاداستر
کاداستر نقشه برداری ثبتی است ، یعنی نقشه برداری که ارزش حقوقی داشته باشد و بتوان بر اساس مرزهای آن سند مالکیت صادر کرد .
 

- آموزش نقشه برداری:
داوطلبان ورود به این رشته باید در ریاضیات (هندسه، مثلثات) و فیزیك دوره دبیرستان قوی بوده علاقه‌مندی و آمادگی جسمی (برای كارهای صحرایی و ...) لازم را دارا باشند. بعضی دروس تخصصی این رشته عبارتند از : راه سازی، تئوری خطاها، نقشه‌برداری، ژئودزی (جهت تعیین شكل زمین)، فتوگرامتری، كارتوگرافی، هیدروگرافی (نقشه‌برداری از بستر دریا) ، پروژه و كارآموزی میباشند. بعضی تواناییهای فارغ‌التصیلان این رشته عبارتند از:
مدیریت گروههای اجرایی در عملیات نقشه‌برداری ، طرح و برنامه‌های سیستم نقشه، محاسبات و برنامه‌ریزی در زمینه‌های مختلف فنی نقشه‌برداری، تدریس و آموزش در دوره كاردانی.
امكان ادامه تحصیل در این رشته تا حد دکتری در كشور موجود است. سازمان نقشه‌برداری سازمان برنامه و بودجه ، وزارت راه و ترابری ،‌ وزارت نفت ، سازمان آب ، سازمان بنادر و كشتیرانی،‌ اداره جغرافیایی ارتش و سپاه و بخش خصوصی و ... از جمله محلهای جذب فارغ‌التحصیلان این رشته است. زیربنای كلیه كارهای عمرانی نقشه برداری است و با توجه به لزوم انجام دادن كارهای عمرانی، فارغ‌التحصیلان آن سریعا جذب بازار كار می‌شوند. داوطلبان باید به سختی كار در بیابان و كوهستان و شرایط سخت نقشه‌برداری توجه داشته باشند.

http://www.geomatic.ws/

پي سازي چند مرحله دارد :

1.  آزمايش زمين از لحاظ مقاومت

2.  پي كني

3.   پي سازي

پي وسيله اي است كه بار و فشار وارد از نقاط مختلف ساختمان و همچنين بارهاي اضافي را به زمين منتقل مي كند .

آزمايش زمين :

طبقه بندي زمين چند نوع است :

زمين هايي كه با خاك ريزي دستي پر شده است :

اين نوع زمين ها كه عمق بيشتري دارند و با خاكهاي دستي محل گودال ها را پر كرده اند اگر سالهاي متمادي هم بگذرد باز نمي توان جاي زمين طبيعي را بگيرد و اين نوع زمين براي ساختمان مناسب نيست و بايد پي كني در آنها به طريقي انجام گيرد كه پي ها به زمين طبيعي يا زمين سفت برسد .

زمينهاي ماسه اي :

زمينهاي ماسه اي بيشتر در كنار دريا وجود دارد . اگر زمين از ماسه خشك تشكيل شده باشد ، تا يك طبقه ساختمان را تحمل مي كند و 1.5 كيلوگرم بر سانتيمتر مربع مي توان فشار وارد آورد . ولي در صورتي كه ماسه آبدار باشد قابل ساختمان نيست ، چون ماسه آبدار حالت لغزندگي دارد و قادر نيست كه بار وارد را تحمل كند بنابراين ماسه از زير پي مي لغزد و جاي خالي خود را به پي مي دهد و پايه را خراب مي كند .

زمينهاي دجي :  

زمين دجي زميني است كه از شنهاي درشت و ريز و خاك به هم فشرده تشكيل شده است و به رنگهاي مختلف ديده مي شود :دج زرد ، دج سياه ، دج سرخ ، اين نوع زمين ها براي ساختمان مرغوب و مناسب است .

زمينهاي رسي :

اگر رس خشك و بي آب و فشرده باشد ، براي ساختمان زمين خوبي محسوب مي شود ، و تحمل فشار لازم را دارد . ولي اگر رس آبدار و مرطوب باشد قابل استفاده نيست و تحمل فشار ندارد ، خصوصاً اگر ساختمان در زمين شيب دار روي رس آبدار ساخته شود فوري نشست مي كند و جاهاي مختلف آن ترك بر مي دارد و خراب مي شود . و اگر ساختمان در زمين آبدار با سطح افقي ساخته شود به علت وجود آب فشار را به همه نقاط اطراف خود منتقل مي كند و ديوارهاي كم ضخامت آن ترك بر مي دارد .

زمينهاي سنگي :

زمينهاي سنگي بيشتر در دامنه كوهها وجود دارد و از تخته سنگها ي بزرگ تشكيل شده و براي ساختمان بسيار مناسب است .

زمينهاي مخلوط :

اين نوع زمينها از سنگ درشت و شن و خاك رس تشكيل شده اگر اين مواد كاملا به هم فشرده باشند براي ساختمان بسيار مناسب است و اگر به هم فشرده نباشد و بايد از ايجاد ساختمان به روي اين نوع زمينها احتراز كرد .

زمينهاي بي فايده :

زمينهاي بي فايده مانند باتلاق ها و زمينهاي جنگل كه از خاك و برگ درختان تشكيل شده است . در اين نوع زمين ها بايد زمين آنقدر كنده شود تا به زمين سفت و طبيعي برسد .

آزمايش زمين :

گاهي پس از پي كني به طبقه اي از زمين محكم و سفت مي رسند و پي سازي را شروع مي كنند ولي پس از چندي ساختمان ترك بر مي دارد . علت آن اين است كه زمين سفتي كه به آن رسيده اند از طبقهُ نازكي بوده است و متوجه آن نشده اند ولي براي اطمينان در جاهاي مختلف زمين مي زنند تا از طبقات مختلف زمين آگاهي پيدا كنند و بعد شفته ريزي را شروع مي كنند اين عمل را در ساختمان گمانه زني (سنداژ) مي گويند .

امتحان مقاومت زمين :

يك صفحه بتني 20*20*20 یا 20*50*50 از بتن آرمه گرفته و روي آن به وسيلهُ گذاشتن تيرآهنها فشار وارد مي آورند . وزن آهنها مشخص و سطح صفحه بتن هم مشخص است فقط يك خط كش به صفحه بتني وصل مي كنند و به وسيله ميليمترهاي روي آن ميزان فرورفتگي زمين را از سطح آزاد مشخص و اندازه گيري مي كنند ولي اگر بخواهند ساختمانهاي بسيار بزرگ بسازند بايد زمين را بهتر آزمايش كنند . براي اي منظور با دستگاه فشار سنج زمين را اندازه گيري مي كنند و آزمايش فوق براي ساختمانهاي معمولي در كارگاه است .

پس از عمليات فوق پي كني را آغاز ميكنند و پس از پي كني شفته ريزي شروع مي شود .

توجه شود اين عمل همان آزمايش بارگذاري صفحه است كه در درس مهندسي پي جزء آزمايش هاي محلي و مهم محسوب ميشود البته از آنجا كه انجام عمليات مكانيك خاك براي ساختمانهاي معمولي صرفه اقتصادي ندارد ، انجام اين آزمايش در سازمانهاي و اداره هاي دولتي و يا ساختمانهاي بلند انجام مي شود .

افقي كردن پي ها (تراز كردن) :

براي تراز كردن كف پي ساختمانها از تراز هاي آبي استفاده مي كنند در ديوارهاي طويل چون كار شمشه و تراز كردن وقت بيشتري لازم دارد ، براي صرفه جويي در وقت از سه T مي توان استفاده كرد بدين معني كه T اول را با T دوم تراز مي كنند و T سوم را در مسافت مسير به طوري كه سه T در يك رديف قرار بگيرد قرار مي دهند از روي T اول و دوم كه با هم برابر هستند T سوم را ميزان و برابر مي كنند و پس از آنكه T سوم برابر شد T اول را بر مي دارند و به فاصله بيشتري بعد از T سوم قرار مي دهند ، دوباره T دوم و سوم را با T چهارم كه همان T اول مي باشد برابر مي كنند و دنباله اين ترازها را تا خاتمه محل كار ادامه مي دهند .

البته اين طريق تراز كردن بيشتر در جاده سازي و زمين هاي پهناور به كار مي رود .

شفته ريزي :

كف پي ها بايد كاملا افقي و زاويهُ كف پي نسبت به ديوار پي بايد 90 درجه باشد . اول كف پي را بايد آب پاشيد ، تا مرطوب شود و واسطهاي بين زمين و شفته وجود نداشته باشد ، و سپس شفته را داخل آن ريخت .

شفته عبارت است از خاك و شن و آهك كه به نسبت 200 تا 250 كيلوگرم گرد آهك را در متر مكعب خاك مخلوط مي كنند و گاهي هم در محلهايي كه احتياج باشد پاره سنگ به آن مي افزايند . شفته را در پي مي ريزند و پس از اينكه ارتفاع شفته به 30 سانتيمتر رسيد آن را در يك سطح افقي هموار مي كنند و يك روز آن را به حالت خود مي گذارند تا دو شود يعني آب آن يا در زمين فرو  رود و يا تبخير گردد .

پس از اينكه شفته دو نم شد آن را با وزنهُ سنگيني مي كوبند كه به آن تخماق ميگويند و پس از اينكه خوب كوبيده شد دوباره شفته را به ارتفاع 30 سانتيمتر شروع مي كنند و عمل اول را انجام مي دهند . تكرار اين عمل تا پر شدن پي ادامه دارد .

در ساختمان ها كه معمولاً در گود يا پي كني عمل تراز كردن انجام ميگيرد محل كار در پي كه پيچ و خم زيادي دارد و تراز كردن با شمشه و تراز مشكل مي باشد از تراز شلنگي استفاده مي كنند . بدين ترتيب يك شلنگ چندين متري را پر از آب مي كنند به طوري كه هيچ گونه حباب هوايي در آن نباشد و آن را در پي محل هايي كه بايد تراز گردد به گردش در مي آورند و نقاط معين شده را با هم تراز مي كنند . آب چون در لوله هايي كه به هم ارتباط دارند در يك سطح مي ماند بنابراين چون شلنگ پر از آب مي باشد در هر كجا كه شلنگ را به حركت در آورند آب دو لوله استوانه اي در يك سطح مي باشد بنابراين دو نقطه مزبور با هم تراز مي باشند بشرط آنكه مواظبت كنيم كه شلنگ در وسط بهم گره خوردگي يا پيچش پيدا نكرده باشد تا باعث قطع ارتباط سيال شود كه ديگر نمي توان در تراز بودن آنها مطمئن بود .

تراز كردن گاهي بوسيله دوربين نقشه بر داري (نيو) انجام مي گيرد يعني محلي را در ساختمان تعيين نموده دوربين را در محل تعيين شده نصب مي كنند و با مير ( تخته هاي اندازه گيري ارتفاع در نقشه برداري )  يا ژالون ( چوب هاي نيزه اي يا آهني كه هر 50 سانتيمتر آنرا به رنگهاي سفيد و قرمز رنگ كرده اند كه از پشت دوربين بخوبي ديده بشود ) اندازه گرفته و تراز يابي مي كنند . تراز كردن با دوربين بهترين نوع تراز يابي مي باشد .

در زمين هايي مانند زمين هاي شهر كرمان از آنجايي كه از زمانهاي قبل قنواتي وجود داشته و بتدريج آب آنها خشك شده در زير زمين وجود داشته و بعد از مدتي بدون رعايت مسائل زير سازي درون آنها خاك ريخته اند و براي شهر سازي و خيابان كشي كه سطح خيابان ها را بالا مي آورده اند و به ظاهر در سطح زمين و حتي در عمق هاي 3 تا 4 متري اثري از آنها نيست اگر سازه اي روي اين زمين بنا شود پس از مدتي و بسته به عمق قنات و شرايط جوي مثلاً بعد از آمدن يك باران سازه نشست مي كند و در بسياري از مواقع حتي تا 100 درصد خسارت مي بيند و ديگر قابل استفاده نيست اگر در چنين ساختمان هايي از شفته آهك استفاده شود باعث تثبيت خاك مي شود و بروز نشست در ساختمان جلوگيري مي كند .

پي سازي :

بعد از اينكه عمل پي کني به پايان رسيد را بايد با مصالح مناسب بسازند تا به سطح زمين رسيده و قابل قبول براي هر گونه بنا باشد مصالحي كه در پي بكار ميرود بايد قابليت تحمل فشار مصالح بعدي را داشته باشد و ضمناً چسبندگي مصالح نسبت به يكديگر به اندازه اي باشد كه بتوانند در مقابل بارهاي بعدي تحمل كند و فشار را يكنواخت به تمام پي ها انتقال دهد چون هرچه ساختمان بزرگتر باشد فشارهاي وارده زيادتر بوده و مصالحي كه در پي بكار مي رود بايد متناسب با مصالح بعدي باشد .

پي سازي را با چند نوع مصالح انجام مي دهند مصالحي كه در پي بكار مي رود عبارتند از شفته آهكي ، پي سازي با سنگ ، پي سازي با بتن ، پي سازي با بتن مسلح .

پي سازي با سنگ :

پس از اينكه عمل پي كني به پايان رسيد پي سازي با سنگ بايد از ديوارهايي كه روي آن بنا ميگردد وسيع تر بوده و از هر طرف ديوار حداقل 15 سانتيمتر گسترش داشته باشد يعني از دو طرف ديوار 30 سانتيمتر پهن تر مي باشد كه ديواري را رد وسط آن بنا مي كنند ، پي سازي با سنگ با دو نوع ملات انجام مي شود چنانچه بار و فشار بعدي زياد نباشد ملات سنگها را از ملات گل و آهك چنانچه فشار و بار زياد باشد ملات سنگ را از ملات ماسه و سيمان استفاده مي كنند اول كف پي را ملات ريزي نموده و سنگها را پهلوي يكديگر قرار ميدهند و لابِلاي سنگ را با ملات ماسه و سيمان پر ميكنند (غوطه اي) به طوري كه هيچ منفذ و سوراخي در داخل پي وجود نداشته باشد و عمل پهن كردن ملات و سنگ چيني تا خاتمه ديوار سازي ادامه پيدا مي كند .

پي سازي با بتن :

پس از اينكه كار پي كني به پايان رسيد كف پي را به اندازه تقريبي 10 سانتيمتر بتن كم سيمان بنام بتن مِگر مي ريزند كه سطح خاك و بتن اصلي را از هم جدا كند روي بتن مگر قالب بندي داخل پي را با تخته انجام ميدهند همانطور كه در بالا گفته شد عمل قالب بندي وسيع تر از سطح زير ديوار نقشه انجام ميگيرد تمام قالب ها كه آماده شد بتن ساخته شده را داخل قالب نموده و خوب مي كوبند و يا با ويبراتور به آن لرزش وارد آورده تا خلل و فرج آن پر شود و چنانچه بتن مسلح باشد ، داخل قالب را با ميله هاي گرد آرماتور بندي و بعد از آهن بندي داخل قالب را با بتن پر ميكنند .

بتن ريزي در پي و آرماتور داخل آن به نسبت وسعت پي براي ساختمان هاي بزرگ قابليت تحمل فشار هر گونه را ميتواند داشته باشد و بصورت كلافي بهم پيوسته فشار ساختمان را به تمام نقاط زمين منتقل مي كند و از شكست و ترك هاي احتمالي جلو گيري بعمل مي آورد .

پي سازي و پي كني با هم :

در بعضي مواقع ممكن است زمين سست بوده و پي كني بطور يكدفعه نتواند انجام پذيرد و اگر بخواهيم داخل تمام پي ها را قالب بندي كنيم مقرون به صرفه نباشد در اين موقع قسمتي از پي را كنده و با تخته و چوب قالب بندي نموده شفته ريزي مي كنيم پس از اينكه شفته كمي خود را گرفت يعني آب آن تبخير و يا در زمين فرو رفت و دونم شد پي كني قسمت بعدي را شروع نموده و با همان تخته ها ، قالب بندي مي كنيم بطوريكه شفته اول خشك نشده باشد و بتواند با شفته اول خشك نشده باشد و بتواند با شفته بعد خودگيري خود را انجام داده و بچسبد  اين نوع پي سازي معمولاً در زمين هاي نرم و باتلاقي ، خاك دستي و ماسه آبدار عمل ميگردد .

پي كني در زمين هاي سست :

در زمين هاي سست و خاك دستي اگر بخواهيم ساختماني بنا كنيم بايد اول محل پي ها را به زمين سفت رسانيده و پس از اطمينان كامل ساختمان را بنا نماييم زيرا ساختمان كه روي اين زمين ها مطابق معمول و يا در زمين سست بنا گردد . پس از چندي يا در همان موقع ساخته شدن باعث ترك ها و خرابي ساختمان ميگردد . بنابراين شفته ريزي از روي زمين سفت بايد انجام گيرد و براي اينكار بشرح زير عمل مي نمائيم :

پي كني در زمين هاي خاك دستي و سست :

پس از پياده كردن اصل نقشه روي زمين محل پي هاي اصلي و يا در تقاطع پي ها كه فشار پايه ها روي آن مي باشد چاه هائي حفر ميشود ، عمق اين چاهها به قدري مي باشد تا به زمين سفت و سخت برسد بعداً محل چاه ها را با شفته آهكي پر كرده و پس از پر كردن چاه ها و خودگيري شفته ، پي ها را به طريقه معمول روي شفته چاه ها شفته ريزي ميكنند ، شفته ها به صورت كلافي مي باشند كه زير آنها را تعدادي از ستون هاي شفته اي نگهداري ميكند و از فرو ريختن آن جلوگيري مي نمايند البته بايد سعي كرد كه فاصله ستون هاي شفته اي نبايد بيش از سه متر طول باشد .

خاصيت چاه ها بدين طريق مي باشد كه شفته پس از خودگيري مانند ستونهايي است كه زير زمين بنا شده است و شفته روي آن مانند كلافي پايه را به يكديگر متصل مي كنند براي مقاومت بيشتر در ساختمان پس از اينكه آجر كاري پايه ها را شروع نموديم ما بين پايه ها را مطابق شكل  با قوسهايي به يكديگر متصل ميكنند تا پايه ها عمل فشار به اطراف خود را خنثي نموده و فشار خود را در محل اصلي خود يعني در محلي كه شفته ريزي آن به زمين بِكر رسيده متصل ميكند .

گاهي اتفاق مي افتد كه در ساختمان در محل بناي يكي از پايه ها چاه هاي قديمي وجود دارد و بقيه زمين سخت بوده و مقاومت به حد كافي براي ساختن ساختمان روي آنرا دارد براي اينكه براحتي بتوان پايه را در محل خود ساخت و محل آن را تغيير نداد چاه را پس از لاي روبي (پاك كردن ) با شفته آهك پر مينماييم موقعيكه شفته خودگيري خود را انجام داد روي آنرا يك قوس آجري ساخته و در محل انتهاي كمان پايه را بنا ميكنيم كه فشار ديوار با اطراف چاه منتقل گردد .

در بعضي مواقع چاه كني در اين گونه زمين ها خطرناك مي باشد . زيرا زمين ريزش دارد و به كارگر صدمه وارد مياورد و در موقع كار ممكن است او را خفه كند براي جلوگيري از ريزش زمين بايد از پلاكهاي بتني يا سفالي كه در اصطلاح به آنها گَوَل (در شهرستانها گوم و غيره ) مينامند استفاده شود گَوَل هاي بتني يك تكه و دو تكه اي و گول هاي سفالي يك تكه ميباشد . گول هاي بتني را بوسيله قالب مي سازند و گول هاي سفالي بوسيله دست و گل رس ساخته شده و در كوره هاي آجري آن را مي پزند تا بشكل سفالي در آيد از اين گول ها در قنات ها نيز استفاده ميشود .

طريقه عمل :

مقداري از زمين كه بصورت چاه كنده شده گول را بشكل استوانه اي ساخته ميباشد داخل محل كنده شده نصب و عمل كندن را ادامه ميدهند در اين موقع دو حالت وجود دارد يا اينكه گول اولي كه زير آن در اثر كندن خالي شده براحتي پايين رفته گول دوم را نصب ميكنيم يا اينكه گول اول در محل خود با فشار خاك كه به اطراف آن آمده تنگ مي افتد و نمي تواند محل خود را تغيير و يا پايين تر برود در اين موقع از گول هاي دو تكه اي استفاده مينماييم نيمي را در محل خود نصب و جاي آنرا محكم نموده و نصفه دوم را پس از كندن محل آن نصب مي نماييم و عمل پي كني را بدين طريق ادامه ميدهيم .

پي كني در زمين هاي سست مانند خندق هائي كه خاك دستي در آنها ريخته شده است و مرور زمان هم اثري براي محكم شدن آن ندارد و يا زمين هاي باتلاقي و غيره ضروري مي باشد .

زمين هائي كه قسمت خاك ريزي شده در آنها به ارتفاع كم مي باشد و يا باتلاقي بودن آن به عمق زيادي نرسد ميتوان در اين قبيل زمين ها پي كني عمقي انجام داد و براي جلوگيري از ريزش خاك آنرا با تخته و چوب قالب بندي نموده تا به زمين سخت برسد .

البته قالب بندي در اينگونه زمين ها خالي از اشكال نمي باشد بايد با منتهاي دقت انجام گيرد پس از انجام كار قالب بندي شفته ريزي شروع ميشود و چون تخته هاي قالب در طول قرار دارد ميتوان پس از شفته ريزي تخته دوم را شروع كرد به همين منوال تمام پي ها را ميتوان شفته ريزي كرد بدون اينكه تكه اي و يا تخته اي از قالب زير شفته بماند .

http://moein-omran.blogfa.com