انواع پی ساختمان ( فونداسیون چیست )

انواع پی ها:

1) پی‌های سطحی: اینپی‌ها نزدیک سطح زمین ساخته می‌شوند. اگر عمق استقرار پی را در نظر گرفته و آن رابه طول پی تقسیم کنیم، در این پی‌ها باید عدد حاصل مساوی سه و یا کمتر از آن باشد،این پی‌ها به سه گروه تقسیم می‌شوند:

·                 پی‌های منفرد: اینپی‌ها برای تحمل بار محوری یک ستون طراحی می‌شوند، اما بدلیل ضعف‌های ساختاری کهدر این پی‌ها دیده می‌شود لازم است که چند نکته رعایت شود: ابتدا باید دانست کهاین پی‌ها قادر به انتقال لنگر نیستند، و لذا نباید ستون خروج از مرکزیت داشتهباشند، چرا که واژگون می‌شوند. این پی‌های نیز باید برای بارهای محوری متعارفطراحی شوند، چون با بالا رفتن نیروی محوری اگر مقاومت مجاز بستر کم باشد ناچاریمکه ابعاد شالوده را بزرگ طراحی کنیم. ضمننا مقدار نشست مجاز برای این پی‌ها کم تراز بقیه می‌باشد، در هنگام زلزله نیز این پی‌ها مقاومت کمی نشان داده و در اثر آنشاهد بلند شدن آن‌ها از بستر می‌شویم. همچنین این پی‌ها نباید بر روی بستر‌هایمستعد تورم یا اصطلاحا متورم ساخته شوند. در اماکنی که خاک بستر متغیر می‌باشد نیزنباید از این نوع پی استفاده کرد چون موجب نشست غیر متقارن می‌شوند.

·                 پی‌های نواری و نواری دو طرفهمعروف به شبکه ای: به پی‌هایی پی نواری گفته می‌شود که دو ستون ویا بیشتر بروی آن قرار می‌گیرد. اگر این پی‌ها به شکل فقط یک ردیف طراحی شوند بهآن‌ها همان پی نواری گفته می‌شود که معمولا زیر دیوار‌های باربر قرار می‌گیرند،اما اگر در دو جهت اجرا شوند به پی‌های نواری دو طرفه معروف هستند و کاربردفراوانی در طراحی برای انواع ساختمان را دارند. چون آرماتور‌های اصلی استفاده شدهدر طراحی این پی‌ها در راستای طولی استفاده می‌شود و آرماتور‌های عرضی فقط برایروبرویی با اثرات دما و نشست استفاده می‌شوند و لذا این پی‌ها نسبت به پی‌هایگسترده به آرماتور کمتری نیاز دارند. مجموعه پی‌های شبکه‌ای یا نواری دو طرفه مثلدال عمل می‌کنند و توزیع تنش یکنواختی از خود نشان می‌دهند و این امر باعث نشستمتقارن در این پی‌ها می‌شود.

·                 پی‌های گسترده: اگرپی‌های نورای دو طرفه معروف به شبکه‌ای به علت زیاد بودن تنش در اکثر نقاط  خاک زیر پی نتواند این تنش را تحمل کنند ناچاریم فاصلهموجود بین نوارهای دو طرفه را کوچک کنیم به سراغ پی گسترده برویم. در این پی‌ها بهدلیل اینکه توزیع تنش تقریبا یکنواخت انجام می‌گیرد در نتیجه نشست نا متقارن کمتریصورت می‌پذیرد. و لذا ما باید برای طراحی ابتدا برای پی‌های نواری دو طرف شبکه‌ایاقدام کنیم اما اگر جواب نگرفتیم سراغ پی‌های گسترده برویم. چون طراحی پی‌هایگسترده نسبت به پی‌های نواری دو طرفه شبکه‌ای از نظر اقتصادی به صرفه نیست و باعثافزایش وزن تمام شده سازه که در انتقال تنش به بستر مؤثر است می‌شود.

2) پی‌های عمیق: اگرخاک زیر پی قابلیت باربری نیروهای وارده از طرف سازه را نداشته باشد برای انتقالتنش‌ها به عمق زمین باید از شمع‌ها که ستون مانند و باریک هستند استفاده کنیم. اینگونه پی‌ها برای مقابله با نشت پذیری زیاد، خاک‌های مسأله دار بستر مثل خاک‌هایمتورم، بالا بودن سطح آب زیر زمینی و در مجموع برای عبور از لایه‌های سطحی ضعیفاستفاده می‌شود، برای اجرای این پی‌های عمیق از دو روش می‌توان استفاده کرد:

·                 شمع کوبشی: که توسط انواع چکش ها، جک‌ها و ویبراتور‌هاکوبنده داخل زمین هدایت می‌شود، باربری جداره در شمع کوبشی بالا می‌باشد و لذا درخاک‌های نرم رسی از  این نوعشمع استفاده می‌شود.

·                 شمع درجا: که در آن ابتدا حفر چاه برای آرماتور گذاری و سپسبتن ریزی درجا انجام می‌شود.

می توانشمع‌ها را از ترکیب دو جنس مواد مختلف طراحی و اجرا نمود. به عنوان مثال می‌تواناز شمع‌های مرکب بتنی و چوبی استفاده کرد. از این گونه پی‌ها زمانی استفاده می‌شودکه طول مورد نیاز برای تامین باربری شمع بتنی زیاد باشد یا مثلا در جایی که قسمتیاز شمع باید  به صورت دائم در سفره آب زیرزمینی باقی بماند در این حالت از شمع‌های مرکب استفاده می‌شود طوری که آن قسمت ازشمع چوبی و در قسمت بالای آن بتنی طراحی شود.

ظرفیتباربری شمع بستگی به دو عامل دارد:

·                 مقاومت شمع.

·                 مقاومت خاک زیرین.

تقسیمشمع‌ها بر اساس نوک آن ها:

·                 شمع‌های پا فیلی: این شمع‌ها دارای نوک با سطح مقطع بزرگتر نسبت بهدیگر نقاط شمع هستند و بر اساس بابری نوک طراحی می‌شوند، از این شمع موقعی استفادهمی‌شود که خاک لایه‌های بالا نرم بوده و خاک سفت در زیر آن‌ها قرار گرفته باشد.

·                 شمع‌های معمولی: که در آن قطر شمع ثابت است.

·                 شمع نوک تیز یا مخروطی: باعث می‌شود که شمع راحت تر در عمق بیشتری اجراشود.

نکته نهایی: ازشمع‌های مورب برای مقاومت بیشتر در برابر بارهای جانبی استفاده می‌شود.

فونداسیون

مراحل قبل از اجرای فونداسیون و اجرای فونداسیون

آزمایش زمین

گاهی پس از پی کنی به طبقه ای از زمین محکم و سفتمی رسند و پی سازی را شروع می کنند ولی پس از چندی ساختمان ترک بر می دارد . علت آناین است که زمین سفتی که به آن رسیده اند از طبقهُ نازکی بوده است و متوجه آن نشدهاند ولی برای اطمینان در جاهای مختلف زمین گمانه هایی می زنند تا از طبقات مختلف زمینآگاهی پیدا کنند و بعد شفته ریزی را شروع می کنند این عمل را در ساختمان گمانه زنی(سنداژ) می گویند .

    طبقه بندي زمين چند نوع است:

    1) زمينهايي كه با خاك ريزي دستي پر شده است :

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

    2) زمينهايماسه اي :

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

    3) زمينهايدجي : 

    زمين دجيزميني است كه از شنهاي درشت و ريز و خاك به هم فشرده تشكيل شده است و به رنگهاي مختلفديده مي شود :دج زرد ، دج سياه ، دج سرخ ، اين نوع زمين ها براي ساختمان مرغوب و مناسباست .

    4) زمينهايرسي :

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

    5) زمينهايسنگي :

    زمينهايسنگي بيشتر در دامنه كوهها وجود دارد و از تخته سنگها ي بزرگ تشكيل شده و براي ساختمانبسيار مناسب است .

    6) زمينهايمخلوط :

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

    7) زمينهايبي فايده :

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

    امتحانمقاومت زمین

    یک صفحهبتنی 20*20*20 یا 20*50*50 از بتن آرمه گرفته و روی آن به وسیلهُ گذاشتن تیرآهنها فشاروارد می آورند . وزن آهنها مشخص و سطح صفحه بتن هم مشخص است فقط یک خط کش به صفحه بتنیوصل می کنند و به وسیله میلیمترهای روی آن میزان فرورفتگی زمین را از سطح آزاد مشخصو اندازه گیری می کنند ولی اگر بخواهند ساختمانهای بسیار بزرگ بسازند باید زمین رابهتر آزمایش کنند . برای این منظور با دستگاه فشار سنج زمین را اندازه گیری می کنندو آزمایش فوق برای ساختمانهای معمولی در کارگاه است .

بررسی نشست ها :

     الف)نشست زمین بر اثر تغییر سطح ایستایی

     ب) نشستزمین ناشی از حرکت ولغزش کلی در زمینهای ناپایدار

     پ) نشستناشی از ناپایداری زمین بر اثر گود برداری خاکهای مجاور و حفر چاه.

     ت) نشستناشی از ارتعاشات احتمالی که از تاسیسات خود ساختمان با ابنیه مجاور آن ممکن است ایجادشود. تعیین تاب

    مقاومتفشاری زمین :

     برایروشن کردن وضع زمین در عمق، باید چاه های آزمایشی ایجاد گردد این چاهها باید به عمقلازم و به تعداد کافی احداث گردد و تغییرات نوع خاک طبقات مختلف زمین بلافاصله موردمطالعه قرار گیرد و نمونه های کافی جهت بررسی دقیق به آزمایشگاه فرستاده شود. برایبررسی و تعیین تاب فشاری زمین در مورد خاکهای چسبنده نمونه های دست نخورده جهت آزمایشگاهلازم تهیه می گردد و برای خاکهای غیر چسبنده آزمایشهای تعیین دانه بندی و تعیین وزنمخصوص خاک و آزمایش بوسیله دستگاه ضربه دار در محل انجام می گیرد در حین گمانه زنیباید تعیین کرد که آیا زمین محل ساختمان خاک دستی است یا طبیعی و تشخیص این امر حینعملیات خاکبرداری با مشاهده مواد متشکله جدا محل خاکبرداری و وجود سوراخها ومواد خارجی( نظیر آجر، چوب، زباله و غیره ) مشخص می شود. به منظور تعیین تاب مجاز زمین می توان از تجربیات محلی مشروط بر آن که کافیبوده باشد استفاده کرد. ابعاد پی ساختمانهای ساخته شده قرینه ای برای تعیین تاب مجاززمین خواهد بود.  هنگامی که نتایج تجربی دردسترس نباشد و از طرف تعیین تاب مجاز زمین با توجه به اهمیت ساختمان مورد نیاز نباشد،می توان تاب مجاز را با تعیین نوع خاک توسط متخصص با استفاده از جداول موجود تعییننمود.  قراردادن پی ساختمان روی خاکریزهاییکه دارای مقدار قابل توجهی مواد رسی بوده ویا به خوبی متراکم نشده باشد صحیح نبودهو باید از آن خود داری کرد در صورتی که پی سازی در این نوع زمین به عللی اجباری باشد،باید نوع و جنس زمین مورد مطالعه و آزمایش قرار گرفته و سپس نسبت به پی سازی متناسببا این نوع زمین اقدام گردد.

    لغزش زمین:

    از احداثساختمان روی شیبهای ناپایدار و همچنین زمینهای که دارای لغزش کلی می باشند باید خودداری نمود، زیرا جلوگیری از لغزش این نوع زمینها تقریبا غیر ممکن است و این گونه زمینهاغالبا با مطالعات زمین شناسی قابل تشخیص می باشند.

     چنانچهاحداث ساختمان در اینگونه زمینه ضرورت داشته باشد باید تدابیری لازم پیش بینی شود تاحرکات لفزشی زمین موجب بروز خرابی در ساختمان نگردد.

شناژ

شناژ، یک کلمه فرانسوی به معنای زنجیرکردن میباشد.درمهندسی عمران، مهار کردن یا دوختن قسمت های مختلف یک سازه به یکدیگر به منظور یکپارچهعمل کردن آن ها را شناژ می گویند.

شناژ یک المان محوری است که برای اتصال پی های منفردبه منظور تحمل کشش و جلوگیری از حرکت افقی احتمالی انها طرح و اجرا می گردد.

در سازه های ساختمانی و صنعتی دهه های اخیر، در فونداسیونها از شناژ (کلاف) به عنوان عاملی برای اتصال پی های منفرد به یکدیگر به منظور یکپارچهعمل کردن کل پی استفاده شده است. بدیهی است در صورت مجزا بودن پی ها از یکدیگر، امکانحرکت نسبی آنها تحت شرایط بارگذاری مختلف وجود داشته و عمکرد سازه تحت تاثیر قرار خواهدگرفت.

این قسمت از ساختمان از روی کرسی چینی و معمولاً دریک تراز ساخته می شود.در اثر وجود شناژ کلیه قسمت های ساختمان بطور یکپارچه عمل نمودهو کلیه ی نشست ها یکنواخت بوده و نیروهای وارده ( مانند زمین لرزه و باد ) به یک نقطهساختمان به تمام قسمت های ساختمان منتقل گشته ، در نتیجه از شدت نیروی وارده در یکنقطه کاسته شده و مانع خرابی ساختمان می گردد.

معمولاً شناژهای افقی را روی کرسی چینی در طبقه یهمکف اجرا می نمایند ولی گاهی اوقات نیز در طبقات ، زیر هر سقف روی کلیه ی دیوارهاشناژ اجرا می گردد و این شناژهای افقی که در پایین و بالای دیوار ساخته می شود بوسیلهشناژهای عمودی در چند نقطه به یکدیگر متصل می گردد. اجراء شناژ افقی و عمودی در ناحیههای زلزله خیز مانند ایران الزامی می باشد زیرا این شناژ ها به نسبت قابل ملاحظه ایاز شدت خرابی های وارده می کاهد.

در ساختمان های مختلف شناژ را با مصالح متفاوت ازقبیل تیرآهن ، میله گرد ، تیر چوبی و غیره می سازند. ولی متداولترین آن شناژ بتنی میباشد. این نوع شناژ از سه قسمت تشکیل می گردد:

الف: قالب بندی ( کفراژ بندی ) :

در این مرحله روی کرسی چینی را با تخته و یا آجر قالببندی می نمایند.

ب: آرماتور بندی در شناژ:

برای ایجاد مقاومت در مقابل نیروهای کششی در بتن داخلشناژ بتنی چند ردیف در بالا و پایین میله گرد طولی قرار می دهند و این میله گردهایطولی را به وسیله ی میله گردهای عرضی که به آن خاموت می گویند به همدیگر متصل می نمایند.میله گردهای طولی و عرضی را  می بافند و بعددر داخل قالب بندی شناژ قرار می دهند باید توجه داشت که پهنای این قفسه ی بافته شدهدر حدود cm5 کوچکتر از پهنای شناژ باشد ( هرطرف cm5/2)به طوریکه این میله گردها کاملاًدر بتن غرق شده و آنرا از خورندگی در مقابل عوامل جوی محفوظ نگاه دارد. اینcm 5/2 در مناطق مختلف و آب و هوای مختلف و همچنین محل قرارگرفتن قطعه بتنی( اینکه در داخل زمین قرار می گیرد و یا خارج آن ) و همچنین میزان سولفاتهبودن آب های مجاور آن متفاوت است که میزان آن بوسیله ی مؤسسه استاندارد و تحقیقات صنعتیایران تعیین شده است.

ج) بتن: بتن مخلوطی است از شن و ماسه و آب و سیمان

به طور کل در ساختمان بنایی برای یکپارچه عمل کردنسازه در مقابل زلزله بر روی دیوار باربر و زیر دیوار از کلاف افقی و کلاف قائم استفادهمیشود که این کلاف بتنی و یا فلزی میباشد.

کلاف قائم در ساختمان بنایی برای یکپارچه سازی ساختمانبه کار میرود. در ساختمانهای بنایی ستون نداریم ولی کلاف مانند ستون میباشد. پس هرجاکه کلاف قائم داریم اصلا ستون نداریم.

انواع پی ساختمان ، پی سنگی ، پی کنی ساختمان ،پی بتنی ، انواع فونداسیون با شکل ، فونداسیون چیست ، شناژ ساختمان چیست ، پیمنفرد ، پلی گسترده ، انواع شناژ ، شناژ پی ، شناژ دیوار ، ابعاد شناژ ، پی چیست ،پی ساختمان چیست ، کلاف بندی ساختمان ، کلاف بندی ساختمان چیست ، شناژ برای سقف .