آشنایی با فونداسیون ساختمان و انواع آن
در بحث ساختمان سازی احتمالا هیچ چیز مهم تر از پی و شالوده نیست. بدون داشتن یک پی ریزی مقاوم و مستحکم چگونه می توان انتظار داشت که ساختمان پا بر جا باقی بماند. شاید به همین دلیل است که قبل از هر چیزی در ساخت و ساز، موضوع پی ریزی و فونداسیون را جدی می گیرند.
امروزه، در صورتی که پی ریزی ساختمان به درستی انجام نشود، سازه در آینده دچار مشکل خواهد شد. چند حادثه ی تلخ ساختمانی باید رخ بدهد تا مطمئن شویم که پی ریزی و شالوده ی ساختمان، خیلی بیشتر از آن چه که الان هست، باید جدی گرفته شود؟
در این مقاله از وبسایت درساخت، می خواهیم به موضوع فونداسیون ساختمان و انواع آن اشاره کنیم.
اگر این موضوع برایتان جالب است یا تصمیم دارید اطلاعات بیشتری در مورد این پی و شالوده ی ساختمان به دست آورید، توصیه می کنیم تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
محتوای این مطلب:
پی چیست؟
زمانی که حرف از پی می زنیم، در واقع منظورمان همان فونداسیون است. پی عضوی از سازه است که وظیفه دارد بار ساختمان را به زمین منتقل کند. حال هر چقدر که پی مستحکم تر و مقاوم تر باشد، احتمالا ساختمان با کیفیت تری خواهیم داشت.
بیشتر بخوانید :
همان طور که احتمالا می دانید، تعریف پی و شالوده در غالب مواقع یکیست. اما شالوده عضو بتنی سازه است که در زیر ستون قرار می گیرد و بار را به زمین منتقل می کند. نکته ی بسیار مهمی که در پی ریزی و ساخت فونداسیون ساختمان مد نظر قرار می دهند این است که نیروهای ناشی از وزن سازه، به خاک یا بستر سنگی منتقل می شوند. اما در صورتی که بستر زیرین ساختمان، خاک باشد در اثر فشار ساختمان فشرده خواهند شد و بعد از مدتی، پدیده ی نشست ساختمان اتفاق می افتد.
به همین دلیل است که معمولا انتخاب بسترهای سنگی برای اجرای فونداسیون ساختمان، گزینه ی بهتری است.
معرفی انواع پی ( بر اساس عمق شالوده)
اما انواع پی کدام هستند؟ کدام یک از آن ها برای ساختمان سازی مناسب تر می باشند. به طور کلی، باید بدانید که پی های ساختمانی به چهار دسته ( از لحاظ عمق شالوده) تقسیم می شوند:
پی های سطحی
همان طور که از نامشان نیز پیداست، عمق شالوده ی این نوع پی ریزی چندان زیاد نیست و معمولا در نزدیکی سطح زمین اجرا می شوند. معمولا این فونداسیون ها را از جنس بتن، سنگ یا بتن آرمه می سازند. گرچه مقاومت خوبی دارند اما به هرحال، به دلیل این که پی ریزی عمیقی ندارند، نمی توان از آن ها برای ساختمان های بلند استفاده کرد. به طور کلی هر چقدر که ارتفاع یک سازه بیشتر باشد، عمق فونداسیون نیز باید افزایش پیدا کند.
بیشتر بخوانید :
البته ناگفته نماند که پی های سطحی نیز خود به چند دسته تقسیم می شوند:
• پی نواری
جنس اصلی این پی ها از بتن است که به شکل یک نوار ساخته شده اند. از این پی ها برای گسترش یکنواحت بار دیوارهای اجری، بنایی یا بتنی و البته چند ستونی که در یک ردیف قرار دارند استفاده می شود.
• پی منفرد یا بالشتکی
این نوع از فونداسیون نیز همان طور که از نامشان نیز پیداست، به صورت جداگانه و منفرد، بار یک ستون یا دیوار را به زمین منتقل می کنند. یکی از نکات مهم و ضروری به هنگام اجرای فونداسیون های منفرد این است که جلوی حرکت آن ها را بگیریم. چرا که ساختمان ها معمولا تحت نیروی جانبی قرار دارند و ممکن است پی های منفرد در جهت افقی شروع به حرکت کنند.
بیشتر بخوانید :
به همین دلیل معمولا از نوعی کلاف های بتن مسلح به نام شناژ برای اتصال این پی ها به هم استفاده می شود. البته فراموش نکنید که شناژها هیچ نقشی در باربری فونداسیون ندارند و تنها کارشان؛ همین اتصال فونداسیون ستون هاست.
• پی باسکولی یا پاشنه اردکی
این نوع پی ها معمولا زمانی استفاده می شود که ساختمان مزبور، از یک یا دو طرف به ساختمان دیگری محدود شده باشد. در نتیجه آن قسمت از ساختمان که در مجاورت همسایه است باید از پی باسکولی استفاده کند.
• پی های مرکب
نوع دیگری از فونداسیون در ساختمان سازی وجود دارد که باید بار دو ستون را تحمل کنند. اگر این ستون ها به هم نزدیک باشند به نحوی که پی های منفرد، با هم تداخل پیدا کنند، یا زمانی که ستون در لبه ی حریم زمین قرار گرفته باشد باید از پی های مرکب یا پی دو ستونه استفاده شود.
• پی های گسترده
یکی دیگر از انواع پی های ساختمانی که رواج زیادی هم دارد، پی های گسترده هستند. این پی ها از یک لایه بتن مسلح در زیر ساختمان، تشکیل می شوند. معمولا این پی ها را برای ساختمان هایی اجرا می کنند که روی بستر خاکی نرم یا رسوبات آبرفتی ساخته شده اند. به این ترتیب تا حدی و با استفاده از بتن مسلح؛ از نشست ساختمان در آینده جلوگیری خواهد شد.
پی های نیمه عمیق
دومین نوع از انواع فونداسیون های ساختمانی، پی هایی هستند که نیمه عمیق محسوب می شوند و معمولا در میان حد فاصل شالوده ها و پی های شمعی اجرا می گردند.
برای این که چنین فونداسیونی اجرا شود، ابتدا باید یک چاه نیمه عمیق در زمین حفر شده و سپس داخل آن را با مصالح پر می کنند.
پی های عمیق
یکی از بهترین پی ریزی هایی که برای ساختمان سازی انجام می گیرد، پی های عمیق است که با نام شمع نیز شناخته می شوند. در واقع شمع ها، پی هایی هستند که نسبت عمق قرارگیری آن ها به کوچکترین بعد افقی شان، از 10 بیشتر نباشد. روی این شمع ها، نوعی سازه ی واسطه تعبیه می شود تا بارهای سازه را دریافت کرده و به زمین منتقل کنند.
بیشتر بخوانید :
این سازه ای که نقش واسطه را ایفاء می کند با نام سر شمع یا کلاهک شناخته می شوند.
نکته این جاست که فونداسیون عمیق نیز خود به دو دسته ی پی عمیق چاهی و صندوقه ای تقسیم می شود.
معمولا مهندسین ساختمان با توجه به نوع زمین و سازه ای که قرار است ساخته شود، نوع پی را انتخاب می کنند.
معرفی انواع پی ( از لحاظ مصالح به کار رفته)
تا این جای کار، با انواع فونداسیون از لحاظ عمق آشنا شدید. اما این تنها دسته بندی موجود در پی های ساختمانی نیست. گاهی ممکن است که این پی ها را از جنس های مختلفی بسازند که طبیعتا کارکرد و کاربردهای متفاوتی پیدا می کنند.
به همین دلیل است که در این بخش از مقاله، می خواهیم به انواع پی از لحاظ مصالح به کار رفته بپردازیم. این مصالح عبارت هستند از:
پی شفته ای
یکی از قدیمی ترین پی ریزی هایی که در کشور ما صورت می گرفته است، پی شفته ای است. بیشتر ساختمان های قدیمی و تاریخی ایرانی از این نوع فونداسیون استفاده می کردند. به همین دلیل است که بیشتر مهندسین و معماران با آن آشنایی کامل دارند. برخی از ساختمان های معروف ایرانی مثل مسجد کبود تبریز یا شمس العماره ی تهران نیز با همین فونداسیون ساخته شده اند. بناهایی که بعد از گذشت سالیان، همچنان صحیح و سالم باقی مانده اند و نشان می دهند که این نوع از ساختمان سازی چقدر مقاوم و با توجه به اقلیم ایرانی است.
اما سوال اصلی این جاست که آیا هنوز هم از این نوع فونداسیون در کشور استفاده می شود؟ در پاسخ باید بگوییم که بله!
خیلی از ساختمان های کوچک و کم ارتفاع را با این نوع پی های شفته ای می سازند. اما مصالح اصلی به کار رفته در پی شفته ای چیست؟
معمولا برای ساخت پی شفته ای از مصالحی مثل خاک، شن، گرد آهک، آب و قلوه سنگ استفاده می شود. مصالحی که از گذشته تا به امروز، به وفور در ایران یافت می شده است و به همین دلیل، محبوبیت پیدا کرده است.
بیشتر بخوانید :
اما باید بدانید که برای اجرای پی شفته ای، به ازای هر متر مکعب خاک، نیازمند 200 الی 250 کیلوگرم گرد آهک هستیم.
اما نحوه ی اجرای فونداسیون شفته ای به چه صورت است؟ برای اجرای این پی ریزی باید مراحل زیر را طی نمود:
- در ابتدا باید شفته را درون فونداسیون بریزیم و رطوبت را از آن بزداییم. بعد از این که شفته را داخل فونداسیون ریختیم، باید اجازه بدهیم به حدود 20 الی 30 سانتی متر برسد و یک سطح افقی صاف پدید آورد. سپس یک روز آن را در معرض هوا قرار می دهیم تا آب آن کاملا تبخیر شده یا این که جذب شود. به این کار، اصطلاحاً دونم گفته می شوند.
- بعد از این که شفته رطوبت زدایی شد، باید آن را با نوعی وزنه ی سنگین مثل تخماق بکوبند تا کاملا متراکم شده و مطمئن شویم که تحمل بار سنگین را خواهد داشت.
- درگام آخر نیز باید شفته ریزی را دوباره تکرار کنیم تا زمانی که فونداسیون پر شود.
پی از شفته تیزان
نوع دیگری از اجرای فونداسیون وجود دارد که باز هم قدمتی به اندازه ی تاریخ دارد. در این نوع پی ریزی نیز از آهکی استفاده می شود که تراکم بالایی دارد. اصلی ترین کاربرد شفته تیزان این است که برای ساخت و ساز در محیط های مرطوب به کار می رود. در واقع اگر تصمیم به ساخت آب انبار، حمام یا استخر دارید، بهترین پی ریزی، همین شفته تیزان خواهد بود.
پی سنگی
نوع دیگری از فونداسیون رایج در کشور، پی ریزی هایی است که از متریال مقاومی مثل سنگ استفاده می کنند. البته باید توجه داشته باشید که پی سنگی معمولا در محیط هایی انجام می شود که دسترسی به معادن سنگ آسان است و قیمت این پی ریزی چندان بالا نخواهد بود.
یکی از نکات مهم در مورد اجرای فونداسیون سنگی این است که سنگ مورد نظر باید سالم باشد. مثلا سنگ هایی که شکل گرد دارند یا صیقلی هستند به درد پی ریزی نمی خورند. چرا که استحکام و پایداری آن را متزلزل می کنند.
بیشتر بخوانید :
یکی دیگر از مسائل موجود در اجرای پی ریزی سنگی این است که سطح آن ها نسبت به دیوارهایی که رویش قرار گرفته اند، وسیع تر است و باید حداقل هر طرف، 15 سانتی متر بیشتر از دیوار باشد. معمولا این پی های سنگی، وزن سازه را به شکل 45 درجه پخش می کنند.
همچنین نباید فراموش کرد که پی های سنگی برای اجرا، نیازمند ملات نیز می باشند. این ملات ها ممکن است از گل و آهک یا ماسه و سیمان باشند. زمانی که فشار بار ساختمان کم باشد از ملات گل و آهک می توان استفاده کرد. در غیر این صورت باید به سراغ ملات ماسه سیمان رفت.
پی چوبی
چوب یکی از متریال بسیار مهم و ضروری در روند ساختمان سازی است. تقریبا در هر جایی از ساختمان می توان از چوب استفاده کرد اما شاید برایتان عجیب باشد که بدانید از چوب برای ساخت فونداسیون ساختمانی نیز استفاده می شود. به خصوص در مناطقی که دسترسی به چوب فراوان است.
یکی از نکات مهم به هنگام اجرای پی چوبی این است که به سراغ چوب های بادوام و مقاوم بروید. چوب درختان پهن برگ معمولا تراکم بیشتری دارند و برای ساخت فونداسیون مناسب تر هستند.
معمولا پی های چوبی را روی سطح زمین می سازند. به همین دلیل است که باید چوب مزبور، ابعاد بزرگی داشته باشد تا ظرفیت کافی برای تحمل وزن سازه را داشته باشد.
فراموش نکنید که این نوع پی های چوبی هم برای ساختمان های کم ارتفاع و یک طبقه به کار می روند. بنابراین نمی توان توقع تحمل وزن سازه های بلند و سنگین را از این پی های چوبی داشت.
اما سوالی که در این میان مطرح می شود این است که چرا پی ساختمان را روی سطح زمین می سازند؟ در مناطقی که می توان از پی چوبی استفاده کرد، احتمالا رطوبت هوا بسیار بالاست( مثل شمال کشور) بنابراین لازم است که شرایطی ایجاد شود که هوا بتواند از زیر ساختمان عبور کرده و اجازه ی انتقال رطوبت به سازه را ندهد.
همچنین اگر چوب را در زیر زمین قرار بدهیم، احتمالا خیلی زود رطوبت موجود در خاک، منجر به پوسیدگی آن خواهد شد و کل شالوده ی ساختمان از هم می پاشد.
رطوبت می تواند هر ساختمانی را در دراز مدت ویران کند. بنابراین باید دقت کافی در اجرای پی چوبی داشته باشیم.
پی آجری
یکی دیگر از پی های ساختمانی که در ساخت سازه های کم طبقه و کوچک نیز کاربردهای فراوانی دارد، فونداسیون آجری است.
این نوع فونداسیون نیز از طرفین دیوار، دارای ریشه هایی است که به اندازه ی 15 الی 20 سانتی متر می باشند. برای این که چنین پی هایی را اجرا کنند، باید عرض پی کنی آجری بین 30 الی 40 سانتی متر از عرض دیوار بیشتر باشد. به این ترتیب حتی عملیات آجر چینی نیز ساده تر خواهد بود.
همان طور که می دانید، مصالح ساختمانی ای مثل آجر، قیمت پایینی ندارد و اجرای فونداسیون آجری ممکن است هزینه های زیادی برای پروژه در بر داشته باشد. به همین دلیل است که معمولا پی آجری را به صورت پلکانی اجرا می کنند تا تعداد آجرهای به کار رفته در آن، کمتر شود.
البته کاهش هزینه ها، تنها دلیل ساخت پلکانی پی آجری نیست. بلکه به این ترتیب می توانیم بار ساختمان را با زاویه ای 60 درجه به زمین منتقل کنیم.
پی فلزی
نوع دیگری از پی های ساختمانی وجود دارد که از انواع فلز ساخته می شوند. البته اجرای فونداسیون فلزی شرایط ویژه ای را می طلبد.
گاهی مواقع ممکن است باری که بر ستون فلزی ساختمان وارد می شود بسیار زیاد باشد اما مقاومت فشاری زمین مورد نظر برای ساخت سازه، کم باشد. در چنین شرایطی برای مقاومت هر چه بیشتر ساختمان، از پی هایی با شبکه ی فولادی استفاده می شود تا ستون فولادی عملکرد بهتری داشته باشد.
البته نباید فراموش کنیم که فلزات، متریال گران قیمتی هستند. به خصوص زمانی که در حجم و مقیاس اجرای فونداسیون به کار می روند. به همین دلیل است که در ساخت و ساز، چندان مقرون به صرفه نیستند. امروزه از بتن های مسلح استفاده می شود که علاوه بر مقاومت کافی، قیمت ارزان تری نیز دارند.
پی بتن مسلح
یکی از اساسی ترین مصالحی که در ساختمان سازی به کار می رود، بتن مسلح است. بنابراین چندان عجیب نیست که این مصالح، رایج ترین نوع پی ریزی به حساب می آیند. در واقع به دلیل مقاومت خیلی خوب و قیمت پایین، بیشتر ساختمان سازان از بتن مسلح برای اجرای فونداسیون خود استفاده می کنند و مدت هاست که دیگر روش ها، به کار نمی روند.
استفاده از دیگر پی ریزی هایی ساختمانی، با وجود بتن مسلح تنها زمانی به کار می آید که مورد خاصی باشد.
چگونه فونداسیون مورد نظر انتخاب می شود؟
زمانی که تصمیم به اجرای فونداسیون می گیرند، عوامل زیادی در انتخاب نوع آن دخیل هستند. در واقع هر ساختمانی، ممکن است نیازمند نوع خاصی از پی ریزی باشد.
به طور کلی شرایط زیر در انتخاب نوع فونداسیون موثر هستند:
• شرایط آب و هوا
هر زمین و خاکی، با توجه به محل قرارگیری، ممکن است ویژگی های خاصی داشته باشد. مثلا ممکن است شرایط آب و هوایی برای اجرای فونداسیون های چوبی مناسب نباشد. بنابراین قبل از هر چیزی باید وضعیت اقلیمی بررسی شود.
• موقعیت جغرافیایی
در برخی از موقعیت های جغرافیایی، باید همواره در انتظار برخی از پدیده های آب و هوایی بود. مثلا در برخی مناطق، وقوع سیل یا زلزله امری رایج است. به همین دلیل است که انتخاب نوع پی باید با توجه به این موقعیت جغرافیایی باشد.
• توجه به شرایط اقتصادی مردم منطقه
شاید برایتان عجیب باشد اما توجه به وضعیت اقتصادی و فرهنگی نیز برای اجرای فونداسیون ضروری است. همان طور که گفتیم برخی از فونداسیون ها، هزینه بر هستند. بنابراین وضعیت اقتصادی مردم منطقه در اجرای پی ساختمان موثر است.
• مقاومت خاک
مهم ترین نکته ای که به هنگام اجرای پی و شالوده باید به آن توجه داشت، جنس و نوع خاک است. برخی از زمین ها دارای خاکی هستند که مقاومت چندانی ندارد. مثلا ممکن است از خاک رس نرم تشکیل شده باشد. در چنین شرایطی باید فونداسیون خاصی را اجرا کرد تا مطمئن شویم که مقاومت کافی برای تحمل وزن ساختمان را خواهد داشت.
• تعداد طبقات ساختمان
همان طور که در طول این متن نیز اشاره کردیم، برخی از پی ریزی ها برای ساختمان های ویلایی و تک طبقه مناسب می باشند. بنابراین اگر به دنبال ساخت ساختمان های عظیم و چند طبقه هستید، حتما به نوع پی ریزی سازه نیز توجه داشته باشید.
• مقدار بار وارد شده از ساختمان به زمین
بسیار مهم است که بدانید برای ساخت سازه از چه متریالی استفاده می شود. اگر قرار است که مصالح ساختمانی سنگین در پروژه به کار برود، باید نوع پی ریزی نیز متناسب با آن صورت بگیرد تا اطمینان پیدا کنید که مقاومت کافی را خواهد داشت.
نتیجه گیری
در نهایت باید اعلام کنیم که انتخاب نوع فونداسیون بسیار مهم است چرا که ارتباط مستقیمی با مقاومت سازه خواهد داشت. در طول این چند سال اخیر، حوادث ساختمانی ناگواری در کشور رخ داده است که بخش زیادی از آن ها به دلیل عدم اجرای صحیح فونداسیون بوده است. به همین دلیل، معمولا باید دقت زیادی در این حوزه صورت بگیرد.
انواع فونداسیون های ساختمانی باید با توجه به نوع سازه و وزن آن اجرا شود. در غیر این صورت، تکرار این حوادث ناگوار دور از ذهن نخواهد بود.
اما یک خبر جالب برای تمام کسانی که در حوزه اجرای فونداسیون ساختمانی فعالیت می کنند:
بانک اطلاعات ساختمانی در ساخت، یکی از بهترین مراجع شما برای رونق کسب و کارتان است. ساختمان های بسیار زیادی روزانه در سطح شهرهای تهران و کرج آغاز به کار می کنند که نیازمند خدمات شما هستند. شما می توانید با استفاده از دیتابیس بزرگ سایت در ساخت ، اطلاعات تمامی این ساختمان های در حال ساخت را به دست آورده و در تدوین استراتژی بازاریابی خود به کار بگیرید.
این روزها، بدون داشتن اطلاعات نمی توانید در این بازار پر از رقابت دوام بیاورید. به همین دلیل است که توصیه می کنیم حتما خودتان را به اطلاعات این دیتابیس مجهز کنید.
درساخت ، یک بانک اطلاعات ساختمانی بزرگ، جامع و به روز را در اختیار شما قرار می دهد تا با اطمینان، کسب وکار خود را رونق ببخشید.
در نهایت امیدواریم این مطلب برایتان مفید بوده باشد.
