فونداسیون یا پی ساختمان | انواع فونداسیون

<p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="فونداسیون.jpg" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372262435.jpg" alt="رعایت ضوابط در زمان ساخت و ساز" /><span id="Foundation"></span></p> <h2>فونداسیون چیست؟</h2> <p>بخشی از سازه در ساختمان که وظیفه انتقال نیرو از ستون ها به زمین و خاک اطراف را بر عهده دارد، فنداسیون Fondation یا پی ساختمان می گویند. بر اساس نوع سازه و میزان نیروی وارده، بافت لایه ها و نوع خاک زمین و شرایط آب و هوایی منطقه، میتواند نوع و ابعاد فنداسیون را مشخص کند. طول، عرض و عمق فنداسیون یک ساختمان به وزن آن، تعداد طبقات و نوع خاک محل بستگی دارد.</p> <p>در واقع فنداسیون همان قطعات یا عضو بتن آرمه است که وظیفه انتقال بارهای وارده از سمت ستون و دیوارهای برشی یا بادبند، به خاک زیرش که همان پی است را دارد. در بعضی موارد میان واژه پی و فنداسیون تفاوت قائل شده و پی را خاک زیر فنداسیون می&zwnj;دانند.</p> <p><strong>وظیفه اصلی فنداسیون در ساختمان عبارتند از :</strong></p> <ul> <li>افزایش پایداری سازه</li> <li>جلوگیری از حرکت جانبی سازه</li> <li>پیشگیری از نشست نامتقارن ساختمان</li> <li>توزیع عالادنه وزن سازه بروی سطح بزرگی از زمین</li> </ul> <p><strong>آنچه در این مقاله خواهید خواند:</strong></p> <ul> <li><a title="فونداسیون چیست؟" href="#Foundation">فونداسیون چیست؟</a></li> <li><span id="type"></span><a title="انواع فنداسیون" href="#type">انواع فنداسیون</a> <ul> <li><a title="فونداسیون سطحی چیست؟" href="#Surface">فونداسیون سطحی چیست؟</a></li> <li><a title="فونداسیون عمقی چیست؟" href="#Deep">فونداسیون عمقی چیست؟</a></li> </ul> </li> <li> <p><a title="مراحل اجرای فونداسیون کدام است؟" href="#parts">مراحل اجرای فونداسیون کدام است؟</a></p> </li> </ul> <h2>انواع فنداسیون</h2> <p>خاک ها در نواحی مختلف دارای ویژگی های خاص و ظرفیت باربری متفاوت هستند. با توجه به مشخصات خاک، اندازه و بار اعمال شده از طرف سازه باید فنداسیون مناسب برای شرایط موجود را انتخاب کرد. شالوده یا فنداسیون به دو دسته سطحی و عمیق تقسیم می شود. این تقسیم بندی بر اساس عمق خاک بستر صورت می گیرد. در فونداسیون سطحی، معمولا عمق خاک کمتر از عرض فنداسیون است و فنداسیون های عمیق، عرض بیشتری نسبت به عمق خاک بستر دارند.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="انواع فونداسیون" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372337021.jpg" alt="انواع فونداسیون" />تصویر شماره 1 - انواع فونداسیون</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:<a title="&nbsp;ستونچه یا ستون کوتاه چیست" href="https://www.modiranahan.com/article/179/%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%86%DA%86%D9%87-%DB%8C%D8%A7-%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%86-%DA%A9%D9%88%D8%AA%D8%A7%D9%87-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D8%B3%D8%AA%D9%88%D9%86%DA%86%D9%87" target="_blank" rel="nofollow">&nbsp;ستونچه یا ستون کوتاه چیست</a></p> </blockquote> <p><strong>انواع فنداسیون سطحی</strong></p> <ul> <li>پی منفرد یا پی مجزا</li> <li>پی گسترده</li> <li>پی ترکیبی</li> <li>پی دیواری یا پی نواری</li> <li>پی طره ای یا پی باسکولی</li> </ul> <p><strong>انواع فنداسیون عمیق</strong></p> <ul> <li><span id="Surface"></span>فنداسیون شمعی</li> <li>فنداسیون پایه ای</li> <li>فنداسیون صندوقه ای</li> </ul> <h3>فونداسیون سطحی چیست؟</h3> <p>یکی از اصلی ترین فونداسیون ها که بارهای اعمال شده از طرف سازه را به اعماق نزدیک سطح زمین انتقال میدهد ، فونداسیون سطحی می باشد. این فنداسیون برای سازه های سبک مناسب می باشد.</p> <h4>پی منفرد یا مجزا</h4> <p>پی منفرد یکی از پرکاربردترین، ساده&zwnj;ترین و کم هزینه ترین فنداسیون های سطحی می باشد. این نوع پی معمولا به منظور تحمل و توزیع بارهای متمرکز کف پایه و ستون در عمق کم مورد استفاده قرار می گیرد. سطح پی منفرد معمولا به شکل مربع یا دایره می باشد و در صورت احتمال وجود گشتاورهای ناشی از اعمال بارهای نامنظم یا نیروهای افقی، شکل مستطیلی پی منفرد مورد استفاده قرار می گیرد.</p> <p>معمولا در یک پروژه کوچک ساختمانی زیر هر ستون، یک پی منفرد ساخته می شود. هر یک از این پی ها بارهای اعمال شده از طرف ستون را به طور مستقیم به زمین انتقال می دهند. این پی ها از بتن معمولی یا بتن مسلح ساخته می شود. البته هنگام استفاده از بتن معمولی برای ساخت پی منفرد باید ابعاد پی به اندازه کافی بزرگ باشد تا توزیع بار به خوبی در آن صورت بگیرید. بتن معمولی در زمین هایی استفاده می شود که احتمال رخ دادن نشست در آن ها وجود ندارد. بکارگیری پی مجزا در سازه های بزرگ و سنگین به هیچ عنوان توصیه نمی شود.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="پی منفرد / پی مجزا" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372466136.jpg" alt="پی منفرد / پی مجزا" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 2 - پی منفرد / پی مجزا</p> <h4>پی گسترده</h4> <p>پی گسترده، بروی تمام محیط سازه اجرا می شود. این نوع پی به منظور تحمل بارهای سنگین اعمال شده از طرف ستون و دیوارها مورد استفاده قرار می گیرد. در واقع کاربرد پی گسترده در مواقعی است که میزان بارهای اعمال شده از طرف سازه به ستون و دیوارها بسیار بالا باشد. در این حالت، استفاده از پی گسترده باعث جلوگیری از رخ دادن نشست های متفاوت در نقاط مختلف می شود.</p> <p>هنگام اجرای پی در خاک متورم شونده، پی منفرد و پی دیواری به دلیل ظرفیت باربری پایین خاک مناسب نیست. در این شرایط استفاده از پی گسترده گزینه بهتری خواهد بود.</p> <p>استفاده از پی گسترده در بستری با سطح آب زیرزمینی بالا به دلیل احتمال آبشستگی یا روانگریی مناسب نیست. به طور کلی پی گسترده در شرایط زیر مناسب می باشد:</p> <ul> <li>مناسب نبودن استفاده از انواع دیگر پی</li> <li>نزدیک بودن ستون ها</li> <li>وجود طبقه زیر زمین در سازه</li> <li>نیاز به پیشگری از نشست متقارن</li> <li>وجود خاک ضعیف و نیاز به توزیع بار در مساحت زیاد</li> </ul> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title=" پی گسترده" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372509601.jpg" alt=" پی گسترده" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 3 - پی گسترده</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;<a title="کلایمر جایگزین داربست" href="https://www.modiranahan.com/article/170/%DA%A9%D9%84%D8%A7%DB%8C%D9%85%D8%B1-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%DA%A9%D9%84%D8%A7%DB%8C%D9%85%D8%B1-%DA%A9%D9%84%D8%A7%DB%8C%D9%85%D8%B1-%D8%AC%D8%A7%DB%8C%DA%AF%D8%B2%DB%8C%D9%86-%D8%AF%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B3%D8%AA" target="_blank" rel="nofollow">کلایمر جایگزین داربست</a></p> </blockquote> <h4>پی ترکیبی</h4> <p>پی ترکیبی شباهت زیادی به پی منفرد دارد. هنگامی که ستون های سازه به یکدیگر نزدیک باشند، پی آن ها با یکدیگر همپوشانی خواهند داشت. در این حالت پی ترکیبی به وجود می آید. با وجود اینکه پی ترکیبی و پی منفرد شباهت زیادی به یکدیگر دارند، اما طراحی این دو متفاوت است.</p> <p>پی ترکیبی دارای انواع مختلفی مانند پی دال، پی دال و تیر، پی گسترده و پی تسمه ای با شکل مربعی، مستطیلی و ذوزنقه ای می باشد. اگر بار اصلی سازه بروی ستون آن باشد، پی ترکیبی با مقطع مستطیلی مورد استفاده قرار میگیرد. هدف اصلی از بگارگیری پی ترکیبی، توزیع یکنواخت بار به سطح زیر پی است. استفاده از پی ترکیبی برای شرایط زیر مناسب است:</p> <ul> <li>نزدیکی ستون های سازه به یکدیگر</li> <li>محدودیت ابعاد پی در یکی از جهت ها</li> <li>نزدیکی ستون به محدوده بیرونی سازه</li> </ul> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="پی ترکیبی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372478601.jpg" alt="پی ترکیبی" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 4 - پی ترکیبی</p> <h4>پی دیواری یا پی نواری</h4> <p>پی دیواری یا پی نواری، باریکه از جنس سنگ، آجر یا بتن مسلح است که بار اعمال شده از سمت دیوارهای باربر را به زمین منتقل می کند. پی دیواری به صورت پیوسته و در امتداد طول دیوار ساخته می شود. به همین دلیل به آن پی پیوسته نیز می گویند. عرض پی دیواری معمولا بین دو الی سه برابر عرض دیوار روی آن است. به همین دلیل بارهای اعمال شده از طرف سازه بروی سطح بیشتری توزیع می شوند. در نتیجه پایداری بهتری برای کل سازه فراهم خواهد شد.</p> <p>پی دیواری برای ستون، دیوار و پایه هایی مورد استفاده قرار می گیرد که عمق لایه خاک بستر آن ها حداقل سه متر از سطح زمین فاصله داشته و ظرفیت باربری خاک بستر برای نگهداری از وزن سازه در تمام نواحی کافی باشد. پی دیواری در شرایطی مانند متراکم بودن خاک سازه و کوچک بودن بارهای قابل انتقال مناسب است.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="پی دیواری یا پی نواری" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372525082.jpg" alt="پی دیواری یا پی نواری" />تصویر شماره 5 - پی دیواری یا پی نواری</p> <h4>پی طره ای یا پی باسکولی</h4> <p>فنداسیون طره ای شباهت زیادی به پی ترکیبی دارد. دلایل انتخاب این دو نوع پی نیز یکسان می باشد. در این حالت پی زیر ستون به صورت جداگانه ساخته شده و توسط تیر به یک سا چند پی دیگر متصل می شود. به طور کلی در شرایطی که امکان &nbsp;عبور پی از محدود سازه وجود نداشته باشد، پی موجود در کنار محدوده را با مساحت کمتری می سازند، سپس پی کناره محدوده و پی داخل محدوده را توسط یک تیر بهم متصل می کنند.</p> <p style="text-align: center;"><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="پی طره ای" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372694914.jpg" alt="پی طره ای" /><span id="Deep"></span>تصویر شماره 6 - پی طره ای</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:<a title="&nbsp;انواع سازه نگهبان" href="https://www.modiranahan.com/article/165/%D8%B3%D8%A7%D8%B2%D9%87-%D9%86%DA%AF%D9%87%D8%A8%D8%A7%D9%86-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D8%B3%D8%A7%D8%B2%D9%87-%D9%86%DA%AF%D9%87%D8%A8%D8%A7%D9%86" target="_blank" rel="nofollow">&nbsp;انواع سازه نگهبان</a></p> </blockquote> <h3>فونداسیون عمقی چیست؟</h3> <p>فونداسیون عمقی به منظور انتقال بار سازه در زمین هایی با ظرفیت بابری بسیار پایین و یا ساخت سازه هایی یا وزن بالا مورد استفاده قرارمی گیرند. به طور کلی فونداسیون عمیق دارای سه نوع اصلی شمعی، پایه اس و صندوقه ای است.</p> <h4>فونداسیون شمعی</h4> <p>یکی از انواع فنداسیون های عمیق، فنداسیون شمعی Pier Foundation است که به منظرو انتقال بارهای سنگین از سازه به لایه های سنگی موجود در اعماق زیاد مورد استفاده قرار می گیرد. در این نوع فنداسیون ها، انتقال بار اعمال شده از طرف ستون های سازه توسط چند عضو عمودی به نام شمع صورت می گیرد.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="فونداسیون شمعی" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610372707512.jpg" alt="فونداسیون شمعی" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 7 - فونداسیون شمعی</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:<a title="مقدار میلگرد مصرفی برای ساختمان سازی" href="https://www.modiranahan.com/article/58/%D9%85%D9%82%D8%AF%D8%A7%D8%B1-%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D9%85%D8%B5%D8%B1%D9%81%DB%8C-%D8%A8%D8%B1%D8%A7%DB%8C-%D8%B3%D8%A7%D8%AE%D8%AA%D9%85%D8%A7%D9%86-%D8%B3%D8%A7%D8%B2%DB%8C" target="_blank" rel="nofollow">مقدار میلگرد مصرفی برای ساختمان سازی</a></p> </blockquote> <p><strong>فونداسیون شمعی بر اساس عملکرد به دو دسته تقسیم می شوند:</strong></p> <p><strong>شمع اتکایی (Bearing Pile):</strong> این نوع شمع ها در لایه سخت زمین یا سنگ بستر قرار می گیرد. به این ترتیب بارهای اعمال شده توسط ستون به لایه سخت زمین انتقال می یابد.</p> <h4><strong>شمع اصطکاکی (Friction Pile):</strong> این نوع شمع در زمین هایی با خاک نرم در عمق زیاد مورد استفاده قرار می گیرند. در این حالت انتقال بار از طریق اصطکاک بین خاک نرم و شمع انجام می شود.</h4> <h5><span style="font-size: 12pt;">انواع فونداسیون شمعی</span></h5> <p><strong>شمع بتنی:</strong> معمولا قطر سمع های بتنی بین 30 الی 50 سانتی&zwnj;متر و طول 20 الی 30 متر هستند. این شمع ها به صورت پیش ساخته یا با ساخت در محل پروژه مورد استفاده قرار می گیرند.</p> <p><strong>شمع چوبی:</strong> قطر شمع چوبی بین 20 تا 50 سانتی&zwnj;متر است. این نوع شمع به دلیل آسیب پذیری بیشتر هزینه نگهداری بالاتری دارند.</p> <p><strong>شمع فولادی:</strong> برای ساخت شمع های فولادی معمولا از تیرهای l شکل یا مقاطع توخالی استفاده می شود. سطح کوچک این شمع ها، باعث سهولت در امر قرار دهی فونداسیون در خاک می شود. شمع های فولادی به عنوان شمع های اتکایی به کار می روند.</p> <p><strong>شمع کامپوزیتی:</strong> شمع کامپوزیتی، از ترکیب مواد مختلف نظیر چوب و بتن ساخته می شوند. این شمع مناسب برای نواحی با سطح آب زیرزمینی بالا می باشد.</p> <h4>فونداسیون پایه ای</h4> <p>فونداسیون پایه ای Pier Foundation دارای ستون عمودی و سطح مقطعی بزرگتر از شمع است. این نوع فونداسیون برای انتقال بارهای بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. عمق قرارگیری فونداسیون های پایه ای کمتر از فونداسیون شمعی است و این فونداسیون ها معمولا در محل پروژه ساخته می شود. ابتدا یک حفره استوانه ای در زمین ایجاد شده و پایه فونداسیون در این حفره قرار داده می شود. این فونداسیون معمولا در مواقعی استفاده می شود که عمق لایه سخت زمین کمتر از 5 متر باشد.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="فونداسیون پایه ای" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610464956700.jpg" alt="فونداسیون پایه ای" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 8 - فونداسیون پایه ای</p> <p>&nbsp;</p> <h4>فونداسیون صندوقه ای یا کیسون</h4> <p>فونداسیون صندوقه ای Caisson Foundation یک سازه آب بند است که معمولا در ساخت پل و سد کاربرد دارد. این نوع فونداسیون در نحوی اجرا شباهت زیادی به فونداسیون پایه ای دارد اما در ظرفیت های بالاتر مورد استفاده قرار می گیرد.</p> <p>فونداسیون صندوقه ای از یک استوانه توخالی پیش ساخته تشکیل شده است. جهت ساخت فونداسیون های صندوقه ای، پس از حفر شفت توسط حفار مته ای، یک استوانه توخالی را درون آن قرار می دهند. سپس شفت را با بتن پر میکنند. این فونداسیون بارهای محوری را به لایه سخت زمین انتقال می دهند.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="فونداسیون صندوقه ای" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610464940124.jpg" alt="فونداسیون صندوقه ای" /></p> <p style="text-align: center;"><span id="parts"></span>تصویر شماره 9 - فونداسیون صندوقه ای</p> <blockquote> <p>بیشتر بخوانید:&nbsp;<a title="میلگرد آجدار | انواع وصله میلگرد آجدار در بتن" href="https://www.modiranahan.com/article/19/%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D8%A2%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1-%D8%A7%D9%86%D9%88%D8%A7%D8%B9-%D9%88%D8%B5%D9%84%D9%87-%D9%85%DB%8C%D9%84%DA%AF%D8%B1%D8%AF-%D8%A2%D8%AC%D8%AF%D8%A7%D8%B1-%D8%AF%D8%B1-%D8%A8%D8%AA%D9%86" target="_blank" rel="nofollow">انواع وصله میلگرد آجدار در بتن</a></p> </blockquote> <h2>مراحل اجرای فونداسیون کدام است؟</h2> <p>نحوی اجرای فونداسیون به نوع آن بستگی دارد. با این حال اصول اجرای فونداسیون های مختلف مشابه یکدیگر هستند.</p> <p><strong>انتخاب محل ساخت :</strong> در مرحله اول باید محل ساخت فونداسیون با توجه به شرایط زمین و ویژگی های سازه مورد نظر انتخاب کرد. بعضی از خاک های استحکام کافی برای اجرای هر فونداسیونی را ندارند. بنابراین قبل از انتخاب نوع فونداسیون باید از وضعیت مناسب محل ساخت اطمینان حاصل کرد.</p> <p><strong>انتخاب نوع فونداسیون:</strong> بعد از انتخاب محل سازه و بررسی ویژگی های خاک منطقه، باید نوع فونداسیون سطحی یا عمقی را مشخص کرد.</p> <p><strong>مرزبندی محدوده فونداسیون:</strong> در این مرحله اندازه گیری محدوده محل ساخت سازه و تعیین مرزهای فونداسیون صورت می گیرد. این اندازه گیری ها برای اطمینان از انتخاب صحیح نوع فونداسیون و یا تغییر نوع آن ضروری است.</p> <p><strong>حفاری زمین:</strong> با اجرای گام های قبلی، سطح زمین با توجه به نوع و محدوده فونداسیون حفاری می شود. عمق حفاری به شرایط زمین و خصوصیاتخ خاک بستگی دارد. معمولا حفاری سطح زمین تا رسیدن به یک لایه محکم با ظرفیت باربری بالا ادامه دارد.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="حفاری زمین" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610464910616.jpg" alt="حفاری زمین" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 10 - حفاری زمین</p> <p><strong>اجرای فونداسیون:</strong> گام های قبلی به عنوان عملیات آماده&zwnj;سازی انجام شده و پس از اتمام آن ها، اجاری فونداسیون شروع می شود.</p> <p><strong>نهایی سازی و نگهداری از فونداسیون:</strong> از آنجایی که فونداسیون در پایداری سازه نقش مهمی دارد، درزگیرها و مواد مختلف برای جلوگیری از آسیب رسیدن به این بخش مهم مورد استفاده قرار میگیرند.</p> <p><strong>ساخت دیوار نگهدارنده:</strong> پیش از شروع بخش های بالایی سازه، دیوارهای نگهدارنده بروی فونداسیون ساخته می شوند. این دیوارها اغلب برای فونداسیون بتنی کاربرد دارد.</p> <p><img class="content-image" style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" title="ساخت دیوار نگهدارنده" src="https://api.modiranparts.com/uploads/images/imgid1610464888374.jpg" alt="ساخت دیوار نگهدارنده" /></p> <p style="text-align: center;">تصویر شماره 11 - ساخت دیوار نگهدارنده</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p>