به جرئت می‌توان گفت که فونداسیون یا پی همان چیزی است که حیات سازه به آن بستگی دارد و به همین دلیل، اجرای صحیح آن اهمیت زیادی دارد. یک فونداسیون خوب، می‌تواند از ساختمان و ساکنان آن را در برابر بارهای جانبی مثل زلزله محافظت کند. در این مقاله، با انواع و نحوه ساخت فونداسیون آشنا می‌شوید.
تعریف فونداسیون چیست؟
فرقی نمی‌کند سازه بتنی باشد یا فولادی، فونداسیون مهم‌ترین بخش هر سازه است. این بخش در پایین‌ترین قسمت سازه قرار دارد و با خاک مستقیماً در تماس است. وظیفه فونداسیون، انتقال کلیه بارهای سازه به خاک بوده و به همین دلیل از منظر ایمنی، مهم‌ترین بخش سازه به شمار می‌رود.
فونداسیون یا پی را معمولاً با استفاده از ترکیب بتن و فولاد می‌سازند، اما بسته به نوع خاک اطراف، ممکن است از آجر، سنگ و ... نیز در ساخت آن استفاده شود. در ترکیب بتن و فولاد، معمولاً از میلگرد آجدار برای افزایش مقاومت کششی بتن استفاده می‌شود و به همین دلیل، قیمت میلگرد از مهم‌ترین عوامل اثرگذار بر قیمت تمام‌شده یک سازه به شمار می‌رود.
هدف از فونداسیون و کاربرد آن در سازه چیست؟
همان‌طور که در بخش قبلی خواندید، هدف اصلی از اجرای فونداسیون، افزایش ایمنی سازه و انتقال بارهای آن به زمین است. سایر کاربردهای آن را در ادامه می‌خوانید:
- فونداسیون مناسب، سطح لازم را برای توسعه زیرسازی سازه، فراهم می‌کند.
- فونداسیون مناسب، بار را به‌صورت یکنواخت پخش کرده و از نشست نامتقارن ساختمان جلوگیری می‌کند.
- فونداسیون از سازه در برابر بارهای جانبی مثل زلزله و سیل و بارهای زنده (قطعات متحرک) محافظت می‌کند.
- فونداسیون بار وارده به خاک را مطابق با ظرفیت ایمنی آن، کاهش می‌دهد.
- فونداسیون خوب باعث می‌شود که سازه در برابر حرکت و فرسایش خاک مقاوم شود.
فونداسیون چه انواعی دارد؟
به‌صورت کلی، فونداسیون یا پی به 2 دسته کم‌عمق و عمیق تقسیم می‌شود که پی کم‌عمق، بار را به لایه بالاتری از سطح زمین منتقل کرده و پی عمیق بار را به عمق زمین وارد می‌کند. اگر بخواهیم به‌صورت تخصصی‌تر فونداسیون‌ها را دسته‌بندی کنیم، باید آن‌ها را به 5 دسته پی سطحی یا شالوده، پی عمیق یا شمع، پی نیمه عمیق یا چاهی، پی مرکب، پی باسکولی و پی کیسون، تقسیم کنیم که در ادامه، با هر کدام آشنا می‌شوید:
فونداسیون سطحی یا شالوده
فونداسیون سطحی خود به 3 نوع پله‌ای، گسترده و شیب‌دار تقسیم می‌شود:
- فونداسیون پله‌ای: در این فونداسیون، پله‌هایی در اضلاع مختلف آن ساخته می‌شود که به آن‌ها Pocestar می‌گویند و این پله‌ها از پایین‌ترین سطح فونداسیون تا زیر ستون‌های اصلی ادامه دارند.
- فونداسیون شیب‌دار: در این نوع فونداسیون، شیب زیربنا را با توجه به اندازه ستون مشخص می‌کنند و شکل آن شبیه به ذوزنقه است.
- فونداسیون منفرد: فونداسیون منفرد تنها سطح زیرین یک ستون را پوشش می‌دهد و از طریق شناژ یا رابط، به فونداسیون منفرد مجاور، متصل می‌شود.
- فونداسیون نواری: این فونداسیون به‌صورت نوار در زیر چند ستون مجاور قرار می‌گیرد و با شناژ به فونداسیون‌های نواری دیگر متصل می‌شود.
- فونداسیون گسترده: این نوع فونداسیون از یک دال ضخیم بتن مسلح تشکیل شده و تمام مساحت زیرین سازه را پوشش می‌دهد. همانند فونداسیون پله‌ای، این نوع فونداسیون برای سازه‌هایی که بار زیادی را به سطح زیرین وارد نمی‌کنند مناسب است.
فونداسیون عمیق یا شمعی
فونداسیون عمیق معمولاً به 2 بخش دال بتنی یا فونداسیون اصلی و سر شمع تقسیم می‌شود که عمق دال بتنی معمولاً 3 متر است و ارتفاع سر شمعی که در زیر آن قرار می‌گیرد، به نوع خاک و استقامت آن بستگی دارد. اگر خاک اطراف فونداسیون اصلی رسی یا نرم باشد، ارتفاع سر شمعی 3 متر بوده و برای انواع دیگر خاک، ارتفاع آن را بین 6 تا 9 متر در نظر می‌گیرند.
برای نحوه محاسبه میلگرد ساختمان بتنی برای هر مترمربع
اینجا کلیک کنید
فونداسیون نیمه عمیق یا چاهی
این نوع فونداسیون شباهت زیادی به فونداسیون عمیق یا شمعی دارد، با این تفاوت که به‌جای شمع‌ها زیرین، از چاه‌هایی استفاده می‌شود که با استفاده بتن مسلح ساخته شده‌اند و بار سازه را در خاک زیر فونداسیون پخش می‌کنند.
فونداسیون مرکب
از این فونداسیون در جاهایی استفاده می‌شود که پایه ستون‌ها با یکدیگر همپوشانی دارد و ظرفیت تحمل خاک کمتر از حد معمول است. همچنین برای اجرای این فونداسیون، باید فاصله مرکز آن تا مرکز ستون‌ها و همچنین فاصله ستون‌ها از یکدیگر، کم باشد.
فونداسیون باسکولی
بر خلاف فونداسیون مرکب، از فونداسیون باسکولی زمانی استفاده می‌شود که فاصله بین ستون‌ها زیاد است. شناژ این فونداسیون با خاک تماس نداشته و به خاک فشار وارد نمی‌کند.
فونداسیون کیسونی
از این فونداسیون بیشتر برای ساخت پل استفاده می‌شود و به دلیل این که در آب قرار می‌گیرد، معمولاً به‌صورت ضد آب ساخته می‌شود. کیسون یک جعبه یا ستون پیش‌ساخته است که آن را در عمق آب تا ارتفاع دلخواه فرو می‌کنند و سپس درون آن بتن می‌ریزند.
نحوه ساخت فونداسیون چگونه است؟
اولین مرحله در ساخت فونداسیون، انتخاب نوع فونداسیون متناسب با خاک اطراف سازه است. سپس نقشه فونداسیون را روی زمین اجرا کرده و اقدام به گودبرداری می‌کنند، عملیات حفاری تا جایی ادامه پیدا می‌کند که عمق لازم برای فونداسیون تأمین شود.
سپس بتن مگر که دارای سیمان با تراکم پایین است، داخل حفره کنده‌شده ریخته می‌شود. عمق بتن مگر، نباید بیشتر از 10 سانتی‌متر باشد. هدف از ریختن آن، جلوگیری از تماس مستقیم شالوده با خاک است. پس از ریختن، بتن مگر، آرماتوربندی طبق نقشه انجام می‌شود و قالب‌های بتن‌ریزی را در دیواره‌ها نصب می‌کنند. مرحله آخر، ریختن بتن و انتظار برای سفت شدن آن است.
فونداسیون خوب چه ویژگی‌هایی دارد؟
بر اساس آیین‌نامه‌های عمرانی، فونداسیون استاندارد و خوب، باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:
- بارهای مرده سازه به‌صورت یکنواخت به زمین منتقل کند، به نحوی که در صورت نشست ساختمان، ایمنی آن به خطر نیفتد.
- عمق فونداسیون باید متناسب با نوع خاک و مساحت کف سازه باشد تا مشکلات ناشی از انقباض و انبساط دمایی، خطری را برای آن ایجاد نکند.
- محل فونداسیون باید به نحوی انتخاب شود که در آینده، سایر عوامل محیطی قابل پیش‌بینی به آن آسیبی وارد نکنند.
- عمق فونداسیون باید بیشتر از عمق یخبندان باشد.
اگر قصد خرید میلگرد مناسب برای ساخت فونداسیون را دارید، باید میلگردی را بخرید که کیفیت و استحکام آن تضمین‌شده و استاندارد باشد. خرید میلگرد از سایت معتبری مثل آهنگر، خیال شما را از این بابت راحت می‌کند، چرا که علاوه بر منصفانه بودن قیمت میلگرد، واحد کنترل کیفیت آهنگر بار میلگرد ارسالی را از هر نظر تضمین می‌کند.