انواع فونداسیون و روش‌های اجرای آن
چه برای ساخت خانه‌های ویلایی، آسمان‌خراش‌ها یا آپارتمان‌ها، انتخاب فونداسیون مناسب، ضروری است. فونداسیون هر ساختمان دو هدف اصلی را دنبال می‌کند، یکی توزیع وزن از دیوارهای باربر به خاک یا سنگ‌بستر زیربنا و دیگری حفظ رطوبت زیرزمینی یا خاک است.
توپوگرافی، زمین‌شناسی و خاک‌شناسی در محل ساخت‌وساز شما، علاوه بر اندازه ساختمان و سایر عوامل مانند نوع ساخت و نوع فونداسیون مناسب برای ساختمان شمارا تعیین می‌کند. در این مقاله به رایج‌ترین انواع فونداسیون‌ها و نمونه‌هایی از هرکدام می‌پردازیم. همچنین ما شواهد بصری از هر فونداسیون را برای کمک به روشن شدن مزایای هر نوع فونداسیون ارائه می‌دهیم.
۲ نوع پی در ساخت‌وساز
با توجه به اینکه زمین زیر پای ما می‌تواند شامل انواع مختلفی از خاک‌ها، سنگ‌ها، رسوبات و موارد دیگر تشکیل‌شده باشد، مهندسان ژئوتکنیک باید بدانند که این متغیرها در زمین چگونه برساخت و ساز و یکپارچگی سازه تأثیر می‌گذارند.
دودسته اصلی پی در ساخت‌وساز وجود دارد:
- عمیق
- کم‌عمق
۱. منظور از پایه‌های عمیق چیست؟
هنگام ساخت‌وساز بر روی شن، ماسه و سایر خاک‌های نرم که قادر به جذب بار ساختمان نیستند، به پی‌های عمیق نیاز است. در عوض، یک‌پایه باید در اعماق زمین یا حتی زیرآب ایجاد شود، جایی که بتوان تماس با لایه‌های قوی‌تری از زمین برقرار کرد. به‌عنوان‌مثال، پل‌ها، اسکله‌ها و سدها باید پایه‌های زیرآب را بگذارند و درعین‌حال یکپارچگی ساختاری را حفظ کنند. اینجاست که پی‌های عمیق برای ساخت سازه‌های بزرگ ضروری می‌شود.
۲. پایه‌های کم‌عمق در فونداسیون
به‌طورمعمول، فونداسیون کم‌عمق، پایه‌ای است که دارای طول زیاد و عرض کم باشد. پی‌های کم‌عمق را می‌توان پایه‌های پهن یا باز نیز نامید. به دلایل واضح، پی‌های کم‌عمق نسبت به عمیق مقرون‌به‌صرفه تر هستند. آن‌ها نیاز زیادی به حفاری در زمین ندارند و به همین دلیل، رایج هستند. پی‌های کم‌عمق زمانی مفید هستند که ساختمان خیلی سنگین نباشد و خاک بتواند وزن قابل‌توجهی را در عمق کم‌تحمل کند.
۴ نمونه از پایه‌های کم‌عمق
چهار نمونه از فونداسیون‌های کم‌عمق وجود دارد که ما به‌صورت حصیر، پایه منفرد، پایه ترکیبی و دیوار ساقه می‌پردازیم. هر یک ساختار منحصربه‌فرد و موارد استفاده متنوعی دارند.
۱. پایه حصیر
فونداسیون حصیری از سطحی که ساختمان در آن ساخته خواهد شد، بهره کامل می‌برد و اساساً از زیرزمین به‌عنوان کل فونداسیون باربر استفاده می‌کند. این پی‌ها اغلب زمانی استفاده می‌شوند که خاک سست و ضعیف باشد و نیاز به توزیع یکنواخت وزن دارد. همچنین زمانی که ستون‌ها نزدیک به هم قرارگرفته باشند از پایه‌های حصیری استفاده می‌شود. اغلب از آن به‌عنوان پایه قایق یاد می‌شود، زیرا پایه زیرزمین مانند بدنه یک قایق در آب غوطه‌ور‌است.
۲. پایه منفرد
یکی از رایج‌ترین انواع فونداسیون کم‌عمق، پایه تکی است. پایه‌های منفرد یا جداشده معمولاً مربع، مستطیل یا حتی یک بلوک هندسی بتنی هستند که باریک ستون یا ستون واحد را حمل می‌کند. عرض تک‌تک پایه‌ها به وزنی که حمل می‌شود و ظرفیت قابل‌تحمل خاک بستگی دارد.
۳. پایه ترکیبی
یک‌پایه ترکیبی بسیار شبیه به یک‌پایه جداگانه است، به‌جز اینکه یک‌پایه وزن دو ستون یا یک ستون را دارد که به‌اندازه کافی به هم نزدیک هستند تا یک نقطه پایه مشترک را تضمین کنند.
۴. پایه‌ی دیوار ساقه
دیوار، نوار یا پی پیوسته پایه‌ای است که در تمام طول دیوار باربر اجرا می‌شود. پایه نواری معمولاً دو یا سه برابر عرض دیوار موردنظر است و معمولاً با بتن مسلح ساخته می‌شود. این پایه‌ها زمانی معمول هستند که وزن ساختمان به‌جای ستون‌ها یا تیرها بر روی دیوارهای باربر توزیع شوند. فونداسیون‌های نواری معمولاً برای ساخت دیوارهای بنایی استفاده می‌شوند، اما همچنین می‌توانند به‌طور مؤثر در هنگام ساخت بر روی شن یا ماسه فشرده استفاده شود.
معرفی نمونه‌هایی از پایه‌های عمیق
فونداسیون‌های عمیق معمولاً برای سازه‌های بزرگ‌تر استفاده می‌شوند، اما می‌توانند برای خانه‌هایی که بر روی صخره‌های شیب‌دار، روی آب، در ساحل یا سایر مکان‌های منحصربه‌فرد ساخته‌شده‌اند، استفاده شود. پایه‌های عمیق همان‌طور که از نامشان پیداست دقیقاً در اعماق ساخته می‌شوند. نمونه‌های اصلی، شمع و کیسون نیز دارای انواع فرعی هستند که ما نیز به آن‌ها خواهیم پرداخت.
۱. پایه شمع رایج ترین پایه عمیق
رایج‌ترین در میان دسته فونداسیون عمیق، فونداسیون شمعی است. دو نوع پایه شمع وجود دارد: شمع‌های بلبرینگ و اصطکاکی. هر دو از ستون‌های بزرگ و محکم در اعماق زمین تشکیل‌شده‌اند.
- شمع‌های بلبرینگ انتهایی
گاهی اوقات، خاکی که ما روی آن ساخت‌وساز انجام می‌دهیم، هرگز وزن کافی برای اندازه پروژه در حال ساخت را تحمل نمی‌کند، حتی با متراکم کننده‌های خاک و پایه‌های کم‌عمق نمی‌توان آن را مقاوم ساخت. در عوض، ما باید این لایه خاک نرم را دور بریزیم و برای توزیع بار به زیر لایه‌های سنگ‌بستر در زیر آن برسیم.
شمع‌های انتهائی تا آنجا که لازم است به عمق زمین رانده می‌شوند تا انتهای آن با لایه سنگی داخل زمین تماس پیدا کند. این موضوع اجازه می‌دهد تا بار از طریق شمع بندی به سنگ منتقل شود و توزیع ایمن وزن را ایجاد نماید.
- شمع‌های اصطکاک
شمع‌های اصطکاکی رویکرد متفاوتی نسبت به لایه خاک نرم دارند. اصل کار شمع‌های اصطکاک به‌جای گودبرداری تا لایه سنگ، مبادله نیرو با خاک اطراف ستون است و از سطح ستون استفاده کامل می‌شود. مقدار وزنی که یک شمع اصطکاکی می‌تواند تحمل کند با طول آن نسبت مستقیم دارد.
هر شمع دارای یک منطقه نفوذ است و باید به‌طور ثابت فاصله داشته باشد تا از توزیع و جذب یکنواخت وزن اطمینان حاصل شود. شمع‌ها را می‌توان از چوب، بتن یا فولاد H شکل ساخت. شمع‌ها را می‌توان به‌صورت پیش‌ساخته به داخل زمین هدایت کرد یا در محل کار، ریخته‌گری کرد.
۲. کاربرد پایه‌های کیسون در معماری
فونداسیون کیسون اغلب در ساخت پل، اسکله یا سازه‌های دیگر روی آب استفاده می‌شود. همچنین می‌توان از آن برای پشتیبانی از روگذرهای آزادراه، خانه‌های دامنه تپه و موارد دیگر استفاده کرد. کیسون‌ها را می‌توان پیش‌ساخته، به محل حفاری شناور کرد و در یک گودال لایروبی قرارداد. کیسون‌ها را نیز می‌توان در محل با شبکه مشبک میلگرد پرشده با بتن ساخت.
برای ساختن پی کیسون، زمین سست را با مارپیچ حفر می‌کنند تا به سنگ‌بستر برسند. در حین حفاری، می‌توان یک محفظه فولادی توخالی قرارداد تا از فرورفتن شن، ماسه یا خاک داخل آن جلوگیری کند. سپس میلگرد مشبک تقویت‌کننده در داخل بدنه قرار می‌گیرد و بتن از پایین ریخته می‌شود و پوشش را پر می‌نماید و آب‌های زیرزمینی باقی‌مانده را مجبور می‌کند از بالا خارج شوند. هنگامی‌که بتن به‌اندازه کافی پر شد، پوشش را می‌توان جدا کرد.
برای طراحی داخلی، طراحی نقشه و طراحی نما ساختمان می توانید سفارش خود را به صورت آنلاین در سایت ما ثبت کنید!
