پی ساختمان که همان فونداسیون یا شالوده نام دارد به بخشی از سازه گفته می شود که در تماس با خاک بوده و به عنوان یک عضو باربر وزن ساختمان را به زمین انتقال می دهد. فونداسیون سازه را پایدار و مقاوم می کند و از سقوط آن جلوگیری می نماید. اتصال یک ساختمان به زمین توسط پی صورت می گیرد و محل قرارگیری آن بین ساختمان و زمین است. پی ها بر اساس خصوصیات خاکی که در زیر آنها قرار می گیرد و وزن سازه طراحی و ساخته می شوند. تصور یک ساختمان بدون پی غیر ممکن است زیرا عدم وجود پی منجر به نشست زمین شده و سازه دچار ترک خوردگی می گردد. پی ها مقاومت ساختمان را در برابر بارهای وارده مانند وزن دیوارها، ستون ها، سقف ها، باد و زلزله بالا می برد. آنها بار اضافی را در ساختمان پخش نموده و آن را به زمین منتقل می نمایند. پی ها به انواع مختلف با توجه به مصالح مصرفی و روش ساخت دسته بندی می شوند. در این نوشته از ساختمانچی در ابتدا به معرفی انواع فونداسیون و آرماتوربندی آن و سپس به معرفی انواع پی بر اساس مصالح مصرفی می پردازیم.
فونداسیون چیست؟
فونداسیون در دسته اولین و اساسی ترین مراحل ساختمان سازی قرار دارد که به واسطه آن انتقال وزن ساختمان از ستون های به کار رفته در ساخت و ساز به زمین و خاک اطراف آن صورت می گیرد. انتخاب نوع و ابعاد فونداسیون با توجه به کاربری ساختمان و میزان نیروهای وارده، نوع خاک و شرایط آب و هوایی متفاوت بوده و به سه دسته فونداسیون سطحی، فونداسیون عمیق و فونداسیون ویژه تقسیم بندی می شود. در ادامه به توضیح در مورد هریک از آن ها می پردازیم.
انواع پی (فونداسیون) ساختمان بر اساس مصالح مصرفی
فونداسیون سطحی
از رایج ترین انواع فونداسیون هایی که در ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد، فونداسیون سطحی می باشد. نحوه اجرای این فونداسیون به گونه ای است که عموما عمق آن ها کمتر از عرضشان می باشد. در اجرای فونداسیون سطحی، در ابتدا عمل گودبرداری صورت گرفته و با عبور از لایه های نامناسب سطحی، فونداسیون اجرا می شود. در صورتی که نیاز به ساخت طبقاتی در زیر زمین باشد، حفاری بیش تر صورت می گیرد.
فونداسیون عمیق
همان گونه از نام آن پیداست، اجرای این فونداسیون در لایه های عمیق صورت می گیرد. چرا که خاک های سطحی مقاومت لازم برای تحمل نیروهای وارده را ندارند. از این رو عمق انجام این کار باید به گونه ای باشد که نیرو به لایه های سخت که در زیر قرار دارند، منتقل شود. به طور کلی فونداسیون عمیق به دو دسته سیستم قطور و سیستم فونداسیون شمعی تقسیم بندی می شود.
فونداسیون شمعی
متداول ترین انواع فونداسیون عمیق، فونداسیون شمعی می باشد. شمع به سازه ای بلند و ستونی که قطر کمی داشته و باریک می باشد، گفته می شود. این سازه با قرار گرفتن در داخل خاک، وزن سازه را به خاک زیرین آن منتقل می کند. فونداسیون شمعی خود به سه دسته شمع کوبیدنی، شمع درجا ریخته شده و شمع کوبیده درجا ریخته شده تقسیم بندی می شود.
در ساخت فونداسیون شمعی کوبیدنی، از بتن، فولاد و چوب استفاده شده است. این شمع ها سازه های از پیش ساخته شده ای هستند که پس از ساخت در محل مورد نظر نصب می شوند. شمع
درجا ریخته شده با نام شمع بتنی نیز شناخته می شود. اجرای این مدل فونداسیون به این گونه است که شمع در داخل زمین حفره تا عمق مناسب و لازم حفره ایجاد کرده و سپس حفره با استفاده از بتن پر خواهد شد. این گونه فونداسیون ها به دو صورت قابل دسترسی و اجرا هستند. نمونه ای از این فونداسیون ها به گونه ای است که شمع ها به طور مستقیم حفر می شوند. نمونه ای دیگر نیز به گونه ای است که شمع باید ابتدا قالب گیری شده و سپس در اجرا مورد استفاده قرار گیرند. این گونه شمع ها دارای یک یا چند برآمدگی بوده و با عنوان شمع سر پهن نیز شناخته می شوند.
دسته سوم از فونداسیون شمعی که شمع کوبیده در جا ریخته شده نام دارند، مزایایی مشابه با شمع کوبیدنی و شمع درجا ریخته شده دارد.
سیستم های قطور در اجرای فونداسیون عمیق شامل پایه های عمیق و کیسون ها می باشد. از این سیستم برای احداث سازه های سنگین مانند پایه های پل ها و دکل های نفتی استفاده می شود.
فونداسیون ویژه
فونداسیون ویژه شامل پی های شناور، پی های سلولی و پوسته ای و پی های فولادی یا پروفیله می باشد.
از پی های شناور در زمانی که لایه های عمقی نشست پذیر یا ضعیف هستند، استفاده می شود. پی های سلولی و پوسته ای بر اساس عملکرد مورد نیاز، شکل فونداسیون، ایجاد سختی کافی در طبقات زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرد. پی های فولادی یا پروفیله برای ساخت سازه هایی که نیروی وارده حاصل از آن بالا بوده و بستر آن سخت و سنگی می باشد مورد استفاده قرار می گیرد.