انواع فونداسیون

انواع فونداسیون

در زمان های ی گذشته چون اکثر ساختمان ها یک طبقه بود و دیوارهای باربر، بار وارده را از سقف به زمین انتقال می دادند، به پی و فونداسیون زیاد اهمیت داده نمی شد که حتما از مصالح محکم ساخته شود و فونداسیون به معنای امروزی برای آنها کاربردی نداشت.

اما در عصر حاضر با توجه به ساخت و ساز ساختمان های مرتفع و به خصوص آسمان خراش ها، فونداسیون را به امری مهم و اساسی در معماری تبدیل کرده است به طوری که مهمترین مسئله در ساخت و سازها به شمار می آید به ویژه که زلزله نیز در چند سال اخیر مخصوصا در کشور ایران زیاد شده و هر از گاهی در گوشه و کنار کشور شاهد زلزله هستیم.

فونداسیون چیست؟

فونداسیون، پی یا شالوده عضوی سازه ای است که در تماس با خاک بوده و وظیفه ی انتقال بار از سازه به زمین را بر عهده دارد. قسمتی از سازه ساختمان که اغلب پایین‌تر از سطح زمین قرار گرفته و نیروهای وارده را به خاک یا بستر سنگی پی انتقال می‌دهد، فونداسیون سازه را پایدار و مقاوم و از سقوط آن جلوگیری می کند.

فونداسیون بر اساس خصوصیات خاکی که در زیر آنها قرار می گیرد و وزن سازه طراحی و ساخته می شود. تصور یک ساختمان بدون پی غیر ممکن است، زیرا عدم وجود پی منجر به نشست زمین شده و سازه دچار ترک خوردگی می شود.

انتخاب نوع و ابعاد فونداسیون با توجه به کاربری ساختمان و میزان نیروهای وارده، نوع خاک و شرایط آب و هوایی متفاوت بوده و به ۳ دسته فونداسیون سطحی، فونداسیون عمیق و فونداسیون ویژه تقسیم بندی می شود.

استحکام و بهسازی انواع 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 انواع فونداسیون الزامی است. در مقاوم‌سازی فونداسیون‌ها، عواملی ازجمله شرایط پی، شرایط سازه، شرایط ژئوتکنیک و شرایط بارگذاری، تأثیرگذار است.

در صورت وجود پی ضعیف، اعمال بارهای تصادفی پیش بینی نشده و کاهش ظرفیت باربری خاک مجاور پی به منظور ارتقاء عملکرد پی به لحاظ ایجاد ظرفیت باربری مورد نیاز، کاهش نشست تا حد مجاز، روند مناسب تغییر شکل‌پذیری برای حفظ صلبیت و انعطاف‌پذیری توام مناسب، انجام می گیرد.

مطلب پیشنهادی: آزمایش خاک

انواع فونداسیون

 پی های سطحی(shallow foundation)

این نوع فونداسیون یا پی، فونداسیون هایی است که در عمق کم و نزدیک سطح زمین اجرا می شود و بارهای سازه را به زمین انتقال می دهد. که خود شامل: الف – پی منفرد ، ب – پی نواری ، ج – پی گسترده (پی رادیه ژنرال ، پی شبکه‌ای) است.

پی های عمیق(deep foundation)

چنانچه خاک در سطح زمین یا در عمق کم مقاومت کافی نداشته باشد لازم است نیروهای وارده را با استفاده از شالوده عمیق به لایه‌های مقاوم پایین‌تر منتقل کرد. مانند شمع ها

پی های نیمه عمیق(pier foundation)

این فونداسیون حد فاصل پی‌های سطحی و عمیق است و به آنها پی‌های چاهی نیز گفته می‌شوند. برای اجرای این پی‌ها، چاهی در زمین حفر کرده و سپس درون آن را با مصالح مناسب پر می شود.

پی های ویژه(special foundation)

هرگونه فونداسیونی که جزء دسته‌های فوق نباشد: مانند پی‌های صندوقچه‌ای، مهارها، ستون‌های شنی و سنگی و غیره در این دسته قرار می‌گیرند

فونداسیون ال اس اف

امروزه ساختمان­های LSF به دلیل مقاومت بسیار بالا در برابر زلزله، عایق صوتی، حرارت، برودت و سرعت ساخت بالا، به روز ترین نوع سازه به شمار می­رود. این سازه قابلیت تلفیق شدن روی هر نوع سازه (اسکلت فلزی و بتنی) را دارا می­ باشد.

ساختمان LSF نیز طبعا مانند دیگر ساختمان­های رایج نیاز به بسترسازی در خاک و محل ساختمان دارد. فونداسیون ساختمان LSF می­تواند به دو صورت پی نواری یا دال گسترده رادیه طراحی شود. در بعضی موارد و زیرسازی ویلای پیش ساخته ال اس اف باید به گونه­ ای طراحی گردد که از نفوذ گازهای خطرناک خاک مانند رادون ممانعت نماید.

برای ساخت دیواره فونداسیون سازه­های LSF می­توان از بتن، دیوار برشی، مصالح بنایی مانند بلوک­­های سیمانی که با بتن پر شده باشند یا ICF یا چوب­‌های محافظت شده استفاده کرد.

فونداسیون سوله

پی، شالوده یا فونداسیون سوله در هر سازه ساختمانی، بخش به هم پیوسته زیرین از کف سازه است که با زمین در تماس مستقیم بوده و وظیفه انتقال برآیند بارهای ساختمان را به زمین بر عهده دارد. به عنوان مثال تمام سنگینی سوله بر روی فونداسیون آن وارد می شود و همین موضوع کافی است تا بتوان به اهمیت بالای این بخش در صنعت سوله سازی پی برد.

پدیده نشست در ساختمان، موضوعی غیر قابل اجتناب است و قطع به یقین رخ خواهد داد؛ اما پی ریزی دقیق و اجرای یک فونداسیون سوله با کیفیت می تواند از میزان و شدت بروز نشست در سازه ها خواهد کاست و در عین حال کمک می کند که مقدار نشست در تمام سطح سازه یکسان و مساوی حفظ شود که موضوع بسیار مهمی از دید عمرانی به حساب می آید.

وظیفه دیگری که از پی انتظار می رود این است که سازه را در برابر واژگونی و تخریب ناشی از نیروهای جانبی وارد شده، مصون می دارد. بدیهی است اگر پی ریزی ضعیفی در طراحی سوله در نظر گرفته شده باشد، امکان تخریب سازه بر اثر کمترین فشار جانبی (نظیر باد و زلزله) وجود دارد.

نحوه اجرای فونداسیون سوله

برای ایجاد یک سازه سنگین مانند سوله ابتدایی ترین کاری که انجام می شود، بررسی منطقه و زمینی که قرار است سازه روی آن واقع شود. بررسی محیط برای این عمل انجام می شود که آیا اصلا امکان احداث سازه وجود دارد یا خیر؟ اگر داشته باشد که نوبت به مراحل تهیه نقشه فونداسیون، توجیه نقشه، حذف عوامل مزاحم و مسطح سازی و در نهایت اجرای فونداسیون خواهد رسید.

مطلب پیشنهادی: نقشه کشی ساختمان

فونداسیون منفرد

فونداسیون تکی یا (نقطه ای) به پی هایی که بار یک تک ستون یا دیواری را حمل می‌نمایند. یا برای ساختمانهایی که بار آن‌ها به صورت نقطه‌ای به زمین منتقل می‌شود فونداسیون تکی می نامند.

مانند ساختمان‌های فلزی یا ساختمان‌های بتنی. در واقع پی‌های تکی در ابعاد محدود زیر هر ستون قرار می‌گیرند و باکلاف افقی بتی به هم متصل می‌شوند. این پی‌ها بعلت نقاط ضعفی که در قبال زلزله و رانش دارند.

برای سازه‌های سبک وبا طبقات محدودبر روی خاکهایی با مقامت فشاری مجاز:۱٫۲ – ۱٫۵kg/cm2 پیشنهاد می‌شوند.

فونداسیون نواری

این فونداسیون برای تحمل بار یک دیوار باربر و هم‌چنین بار یک ردیف ستون که با فواصل نسبتا کم در یک امتداد قرار دارند، استفاده می‌شود.

نسبت طول به عرض در این فونداسیون معمولا بزرگتر از ۱۰ است که البته بعضی مراجع این نسبت را بزرگتر یا مساوی ۵ نیز می‌دانند.

عرض این فونداسیون با ظرفیت باربری خاک رابطه معکوس و با بار سازه رابطه مستقیم دارد. هرچه ظرفیت باربری خاک بیشتر و بار سازه کمتر باشد، عرض این فونداسیون کمتر خواهد شد.

مقطع این فونداسیون می‌تواند به شکل مربع، مستطیل، ذوزنقه یا پاشنه دار (T وارونه) باشد. در حالتی که آن صرفا بار دیوار را به زمین منتقل کند، شالوده دیواری نامیده می‌شود.

در زمین‌هایی که خطر رانش به وسیله خاک وجود داشته باشد از این گونه فونداسیون‌ها استفاده می‌شود. این فونداسیون‌ها بار وارده را در جهت طول پخش کرده و به خاک منتقل می‌کند و سازه را در مقابل لرزش‌ها و رانش‌های زمین مقاوم می‌کند.

اجرای فونداسیون نواری

ابتدا با توجه به محاسبات سازه ای نوع پی مشخص می شود در مرحله بعدی باید بتوان این پی را اجرا نمود. برای اجرای پی های نواری ابتدا باید زمین آماده کرد و یا سازه تخریب گردد و به وسیله یک سری دوربین عرض فونداسیون و جای ستون ها تعیین می شود.

پس از اینکه سازه قدیمی را تخریب کردند و عملیات گودبرداری را انجام دادند، نوبت پیاده سازی نقشه روی زمین می رسد. با استفاده از دوریبن نقشه برداری جای ستون‌ها و عرض مسیر فونداسیون بر روی زمین مشخص می گردد. سپس نوبت قالب‌بندی فونداسیون با استفاده از آجر میرسد.

در آخر با استفاده از آجر فونداسیون را قالب بندی می کنند. استفاده از قالب آجری سرعت کار را بالا برده و مهارت خاصی لازم ندارد بنابراین از نظر اقتصادی نیز به صرفه خواهد بود.

بعد از انجام مراحل بالا باید زمین را آماده کنیم جهت انجام این کار ابتدا از ۱۰ الی ۱۵ سانتی متر بتن مگر استفاده کنیم. این کار توسط کارگران انجام شده و در مسیر نواری پی اعمال می شود. حال باید اجازه دهید بتن سرد شود و شروع به آرماتور گذاری فونداسیون نواری کنید. بتن مگر در واقع اولین قشر پی نواری است.

این بتن برای جلوگیری از کنار هم قرار گرفتن بتن اصلی و خاک ریخته می شود. همچنین این بتن کف پی را به طور یکسان بالا آورده و آن را رگلاژ سازی می کند. برای اجرای بتن مگر بهتر است ابعاد این بتن را از طرفین هفت الی ده سانتی متر بیشتر در نظر بگیریم.

فونداسیون به میلگرد های طولی و عرضی نیاز دارد که طراح پروژه مقدار این آرماتور ها را برای ما مشخص کرده است. ابتدا باید خاموت ها و میلگرد ها بریده شوند و خم ۹۰ درجه در انتهای آن ها اعمال شود.میلگردها معمولا ۱۲ متر طول دارند و در صورتی که بعد بنا از این مقدار بیشتر باشد لازم است انتهای میلگرد ها به هم اورلب شود که باید از مقررات ملی ساختمان کمک گرفت و اورلب را با ضوابط آن انجام داد.

در مرحله بعدی با توجه به نقشه ها و آکس بندی پلان بولت ها و صفحه ستون ها کار گذاشته می شوند و در مرحله بعدی کار بتن ریزی شروع می گردد که در ساخت بنا های کوچک به وسیله کارگران و در پروژه های بزرگ با تراک میکسر انجام می شود.

فونداسیون رادیه (فونداسیون گسترده)

انواع فونداسیون رادیه

رادیه ژنرال یک پی گسترده یکنواخت است که به صورت صفحه ای مستحکم نیروهای عمودی ساختمان را به زمین منتقل می کند. در پی های رادیه ژنرال، اجرای آرماتوربندی نسبت به پی های نواری ساده تر بوده و دارای سطح قالب کمتری می باشد.

فونداسیون پیش ساخته

انواع فنداسیون

همانطور که از اسم آن مشخص است به فونداسیون بتنی گفته می شود که در کارخانه تولید و به محل پروژه انتقال داده می شود. یکی از کاربرد های فونداسیون بتنی پیش ساخته استفاده از آن در ساخت ساختمان های کوچک در مناطق دورافتاده و روستایی است که باعث افزایش سرعت ساخت و ساز و ارتقاء کیفیت می‌شود.

از جمله کاربردهای فونداسیون بتنی پیش ساخته می توان به دکل مخابراتی، پایه های چراغ های راهنمایی و رانندگی، پایه های دوربین در سطح شهر، پایه های چراغ های روشنایی اشاره نمود.

کلام آخر

همان طور که در ابتدای مقاله گفتیم مهم ترین بخش سازه پی می باشد ، پی ها از سازه محافظت کرده و در مکان هایی که خاک تحمل بار را استفاده می شود. پی ها به دو دسته کم عمق و عمیق تقسم می شوند پی های کم عمق معمولا در مکان هایی استفاده می شود، که ظرفیت خاک نسبت به باری که تحمل می کند کم باشد.

پی های عمیق در مکان های استفاده می شود که تحمل خاک سطحی برای پشتیبانی از بارهای تحمیل شده، توسط یک سازه کافی نباشد . این پی های دارای مزایا و معایب گوناگون می باشد ، مهم ترین مزیت این پی ها مقاومت در برابر زلزله می باشد البته اگر خوب طراحی شده باشد، برای کسب اطلاعات بیشتر می توانید با کارشناسان ما تماس بگیرید.