• 02191017183
  • info@paracivil.org

فونداسیون یا شالوده چیست؟ | آشنایی با انواع پی های ساختمان

بدون شک فونداسیون یا شالوده یکی از مهمترین قسمت‌های انواع مختلف سازه های فولادی، بتنی و حتی مصالح بنایی به شمار می رود. فونداسیون‌ها به عنوان یک المانِ رابط بین سازه و خاکِ زیرآن، نقش بسیار حیاتی و مهمی را در انتقال بارهای ایجاد شده در سازه به خاک ایفا می‌کنند. در این مقاله سعی شده ابتدا به تعریف و نحوه عملکرد فونداسیون، دسته بندی اون‌ها و سپس نکات مربوط به طراحی فونداسیون‌ در مقاله ای دیگر پرداخته شود.

 

 

سرفصل‌های مقاله

1.تعریف فونداسیون و دسته بندی انواع فونداسیون‌ها
2.معرفی انواع پی‌های سطحی
3.نکات مربوط به طراحی فونداسیون

فونداسیون چیست؟

زمانی که یک ساختمان تحت اثر بارهای مختلف اعم از ثقلی (مانند وزن المان‌ها، تجهیزات، کف‌سازی، نازک کاری و ....) و جانبی (مانند نیروهای زلزله و یا باد) قرار میگیره، اعضای سازه با توجه به ظرفیت و سختی‌ای که دارن نیروهایی رو تحمل میکنن.

بیشتر بخوانید: زلزله چیست؟

همانطور که می‌دونیم طراحی سازه به نحوی انجام می‌گیره که نیروهای ایجاد شده در المان‌ها پس از طی یک مسیر پیش بینی شده باید به زمین محل احداث پروژه منتقل بشه. برای اطلاعات بیشتر ویدئو طراحی سازه چیست؟ رو حتما ببنین.

فونداسیونِ یک سازه، در واقع حلقه اتصال کل سازه به زمین زیر ساختمان جهت انتقال بارهاست. بنابراین طراحی صحیح و مناسب فونداسیون برای انتقال این نیرو از کل سازه به زمینِ زیراون، از اهمیت بسیار بالایی برخوردار خواهد بود.

معرفی انواع فونداسیون ها یا شالوده ها

انواع فونداسیون‌ها رو می‌تونیم از جهات مختلف مانند شکل و یا مصالح مصرفی در اون دسته بندی کنیم. به طور کلی فونداسیون ها از جهت شکلی به دو دسته پی‌های سطحی و پی‌های عمیق دسته بندی میشن.

پی های سطحی شامل سه دسته زیر است:

  • فونداسیون منفرد
  • فونداسیون نوای
  • فونداسیون گسترده

پی‌های عمیق اون دسته از فونداسیون‌هایی هستند که با حفر چاه زیر پی‌های سطحی اجرا میشن.

نوع دیگه ای از دسته بندی فونداسیون، دسته بندی اون‌ها از جهت مصالح مصرفی است. در این نوع دسته بندی، انواع فونداسیون‌های پرکاربرد در گذشته و امروزه به شرح زیر هستند:

  • فونداسیون‌های سنگی
  • فونداسیون‌های شفته‌ای
  • فونداسیون‌های آجری
  • فونداسیون‌های بتنی (بسیاررایج در پروژه‌های امروزی)

سوال مهم: آیا میشه ساختمانی رو بدون فونداسیون بنا کرد؟

همانطور که اشاره شد، مهمترین وظیفه فونداسیون‌ها، انتقال نیروهای ایجاد شده از سازه به زمین محل احداث ساختمان هست، و با توجه ویژگی‌های مختلف مانند نوع اسکلت سازه، ابعاد اون، منطقه محل احداث پروژه، وضعیت ژئوتکنیکی محل و سایر موارد، نیروهای وارده به زمین و همچنین باربری خاک میتونه متفاوت باشه.

بنابراین با درنظرگرفتن این نکته که ظرفیت باربری خاک در هر محل مقدار محدودی بوده و در بیشتر موارد جوابگوی نیروهای وارده از سازه نخواهد بود؛ اجرای فونداسیون قطعاً لازمه چرا که المان فونداسیون باعث پخش بارهای وارده از طرف سازه در سطحی وسیع‌تر میشه و با این کار تنش وارده از طرف سازه به خاک کاهش پیدا می‌کنه (افزایش مساحت  محدوده اعمال نیرو و کاهش تنش) و برای اون خاک قابل تحمل بشه.

معرفی انواع فونداسیون و پی های سطحی

فونداسیون منفرد

در فونداسیون‌های منفرد، بار یک یا دو ستون نزدیک به هم توسط یک مقطع مربع یا مستطیلی فونداسیون تحمل میشه.در ساختمان‌های کوتاه مرتبه که بار وارده از طرف سازه کم هست و همچنین در سازه‌های صنعتی مانند سوله‌ها که فاصله ستون‌ها از هم زیاد بوده و استفاده از پی‌های نواری یا گسترده نیاز نیست و از لحاظ اقتصادی نیز به صرفه نخواهد بود از پی‌های منفرد استفاده میشه.

فونداسیون چیست؟

در میان پی‌های منفرد و جدا ازهم نیز کلاف‌های رابطی به جهت عملکرد یکپارچه کل سازه و جلوگیری از نشست‌های نامتقارن اجرا میشه. به این کلاف‌های رابط، اصطلاحاً شناژ نیز گفته می شود. شناژها در واقع نوارهای کم عرضی هستند که مابین فونداسیون‌های منفرد اجرا میشوند.

 

شناژ

 

فونداسیون نواری

نوع دیگه‌ای از فونداسیون‌های به صورت نواری اجرا میشن. معمولاً هنگامی که ظرفیت باربری خاک کم هست و بخش قابل توجهی از سطح زمین رو برای پی ساختمان نیاز داشته باشیم، به جای استفاده از پی‌های منفرد از پی‌های نواری استفاده می‌کنیم. در تصویر زیر نیز مشاهده می‌کنید که فونداسیون نواری به صورت شبکه‌ای متقاطع در هر دو جهت ساختمان اجرا میشه.

 

فونداسیون نواری

 

سوال: تفاوت بین فونداسیون نواری با فونداسیون منفرد (از نظر ظاهری) در چیست؟

همانطور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، شناژ‌های متصل کننده در فونداسیون منفرد با عرض و ارتفاع کمتری نسبت به سطح مقطع فونداسیون اجرا میشن در حالی که در فونداسیون نواری کلاف‌های رابطی داریم که فاصله بین ستون‌ها رو  به صورت کامل (از لحاظ عرض و ارتفاع) پوشش میده.

 

فونداسیون چیست؟

 

فونداسیون گسترده

درحالت کلی هنگامی که نتونیم از پی‌های منفرد یا پی نواری برای فونداسیونِ ساختمان استفاده کنیم، به سراغ احداث پی‌های گسترده میریم. در واقع در صورت ضعیف بودن باربری خاک محل احداث ساختمان، افزایش تعداد طبقات ساختمان (که منجر به افزایش نیروی وارده به فونداسیون میشه) و یا تأثیر هر دو مورد به صورت توأمان، عملاً پی ساختمان بایستی همانند یک دال ضخیم بتن آرمه، بخش بسیار وسیعی از سطح زمین رو بپوشاند؛ بنابراین منطقی است تا تمامی سطح زیر ساختمان به صورت پی گسترده اجرا بشه.

مطابق شکل زیر مشاهده میشه که فونداسیون از نوع گسترده بوده و تمامی سطح زیر ساختمان در ارتفاع مشخصی (ارتفاع فونداسیون) در دو شبکه بالا و پایین آرماتوربندی و سپس بتن ریزی میشه.