پی ساختمان چیست؟ یک مفدار در میان دانشجویان و مهندسین عمران تحقیق کردیم و متوجه شدیم که در مورد پی ساختمان ویا فونداسیون سوال های بسیاری پرسیده میشود.مثلا برخی ها به دنبال اطلاعاتی برای پی ساختمان یک طبقه هستند.حتی مشاهده شد که بسیاری از عزیزان به دنبال قیمت پی ساختمان فلزی و یا بتنی میگردند.به همین دلیل در شهر نوین عمران ومعماری سعی کردیم تا در مورد این موضوع اطلاعات کامل و جامعی در اختیار شما قرار دهیم.
در یک جمله میتوان گفت پی ساختمان و یا فونداسیون قسمتی از ساختمان است که نیرو را به خاک مجاور خود منتقل میکند.
پی ساختمان یا فونداسیون قسمتی از ساختمان است که وظیفه انتقال نیرو از ستونها به زمین و خاک اطرافش را بر عهده دارد اما میتوان وظیفه ی پی را در ۴ مورد بیان کرد:
1- ساختمان بیش از حد نشست نکند.
2- مقادیر نشست در نقاط مختلف ساختمان متفاوت نباشد.
3-بر اثر بار وارد شده از سمت ساختمان در خاک زیر ساختمان شکست ایجاد نشود.
4- از واژگونی ساختمان در برابر نیروهای جانبی جلوگیری نماید.
بر اساس نوع ساختمان و کاربری آن و میزان نیروهای وارده، بافت لایه هاو نوع خاک زمین و شرایط آب و هوایی منطقه :میتوان تیپ و ابعاد شالوده را انتخاب و مشخص نمود.عمق ، طول و عرض پی‌ها به وزن ساختمان، تعداد طبقات و نوع خاک محل بستگی دارد.
طراحی پی ساختمانی :
عرض و طول و عمق پی‌ها(Foundation) کاملا بستگی به وزن ساختمان و قدرت خاک محل عمل ساختمان دارد. در ساختمان های بزرگ قبل از شروع کار به وسیله آزمایشات مکانیک خاک قدرت مجاز عملی زمین را تعیین نموده و از روی آن و مهندس محاسب از روی آن ابعاد فونداسیون ها را تعیین می کند. ولی در ساختمان های کوچک در اغلب مواقع قدرت مجاز عملی زمین با مشاهده خاک پی ساختمان و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانه ها بر روی همدیگر و یا ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی ساختمان قابل تشخیص می باشد.
انواع پی ساختمان و فونداسیون ها :
پی‌ها را نسبت به نوع مصالح و عمق قرارگیری و سیستم ساخت آن می توان به ۳ گروه تقسیم کرد : گروه اول شامل انواع فونداسیون از نظر نوع مصالح آن مانند پی‌های سنگی ، آجری ، شفته ای ، بتنی ، گروه دوم شامل انواع فونداسیون از نظر سیستم ساخت آن مثل : پی‌های تکی یا منفرد ، نواری ، گسترده ، فونداسیون مشترک و شالوده های های کلاف شده می باشد .
گروه اول : تقسیم بندی براساس نوع مصالح
پی ساختمان سنگی :
این نوع از فنداسیون از سنگ های طبیعی و در مناطقی که سنگ ارزان در دست رس باشد ساخته می شود سنگی که در برای این گونه پی ها انتخاب می گردد باید سالم ( نپوسیده ) بوده و از انواع سنگ های لاشه شکسته باشد سنگ های قلوهای به علت صیقلی و مدور بودن آن برای بی سازی مناسب نمی باشد زیرا حالت ناپایدار به فنداسیون می دهد . سطح پی سازی با سنگ باید از دیوار هایی که روی آن قرار دارد وسیع تر و از هر طرف دیوار حداقل ۱۵ سانتیمتر عنوان ریشه گسترش داشته باشد . پی سازی با سنگ با دو نوع ملات صورت می گیرد . چناچه بار و فشار کم باشد ملات سنگ ها را از نوع گل آهک و چنانچه بار زیاد باشد ملات ماسه سیمان انتخاب می شود و استفاده از ملات ماسه سیمان ، ماسه و آهک و یا ملات باشد و از پی های سنگی فقط و ساختمانهای یک طبقه . پی دیوارهای محوطه استفاده می شود .
پی ساختمان آجری :
از پی‌های آجری در مواقعی استفاده می کنند که ساختمان کوچک و باروارده نیز کم باشد در ضمن از پی های سنگی نیز به علت گرانی و کمیابی سنگ نتوان استفاده کرد این فونداسیون نیز مانند پی‌های سنگی بایستی دارای ریشه ای به اندازه ۱۵ تا ۲۰ سانتی متر از طرفین دیوار روی آن باشد برای این منظور است که عرض پی کنی نیز ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر از عرض دیوار بیشتر باشد این مقدار اضافه عرض همچنین عمل آجر چینی در داخل پی ساختمان را آسان تر می نماید چون زاویه پخش بار در پی عالی آجری در حدود ۶۰ درجه می باشد برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است آن را به شکل پلکانی در آورد
پی ساختمان شفته ای :
ساده ترین و در عین حال ابتدایی ترین پی سازی برای ساختمان کوچک ۲ یا ۳ طبقه آجری است . شفته خمیری است از مخلوط خاک ، آب ، شن و گردآهک که در هر متر مکعب خاک آن بن ۲۰۰ تا ۲۵۰ کیلو گرم آهک به کار می رود . گاهی نیز بنابر لزوم مقداری پاره سنگ به آن می افزایند . طریقه شفته ریزی بدین صورت است که شفته را در پی ریخته و پس از آنکه شفته به حدود ۲۰ یا ۳۰ سانتی متر رسید آن را در یک سطح افقی هموار می کنند و یک روز آن را به حالت خود می گذارند . تا آبش در اثر تبخیر یا جذب کاهش باید ( اصطلاحا دونم شود ) سپس آن را با وزنه ی سنگینی ( تخماق ) می کوبند تا کاملا متراکم گردد . مجددا به همان ارتفاع شفته ریزی انجام گرفته و تا پر شدن پی همچنان ادامه می یابد .
پی بتنی :
بتن را می توان یکی از مقاومترین و مستحکم ترین سنگ های مصنوعی دانست . لذا پی هایی که با بتون ساخته می شود ، بهترین پی در کارهای ساختمان به شمار می آیند . امروزه توصیه می شود . که پی کلیه ی ساختمانها را با بتون مسلح بسازند به خصوص در مناطق زلزله خیزی نظیر شهر های جنوب خراسان ، دامنه های سلسله ی جبال البرز ، قزوین حتی برای ساختمان سبک و یک طبقه نیز پی های بتونی از نوع نواری آن بسیار مناسب خواهد بود . زاویه ی پخش بار در پی های بتنی بین ۳۰ تا ۴۵ درجه می باشد . لذا می توان این گونه پی ها را پلکانی یا به صورت هرم ناقص ( سومل ) ساخت و از مصرف اضافی بتن صرفه جویی نمود . پی سازی با بتن بدین طریق انجام می گیرد که ابتدا کف پی را به اندازه تقریبی ۱۰ سانتی متر بتن کم سیمان با نام مکر می ریزند . که سطح خاک و بتن اصلی را از هم جدا کرده و همچنین سطح پی را جهت بتن ریزی اصلی تراز نمایند . سپس روی بتن مگر داخل پی را با تخته قالب بندی می کنند و پس از آماده شدن قالب بتن ساخته شده را داخل قالب ریخته و خوب می کوبند ویبرا تور ( لرزاننده ) به آن ارزش می دهند.
تا بتون اصطلاحا جا بیفتد یعنی دانه های شن ماسه در بتون عمل جایگیری را کاملا انجام دهند و متراکم گردند . بارگذاری روی پی های بتنی بایستی حداقلهفت روز پس از پی ریزی انجام می گیرد . ضمنا باید توجه داشت ، چنانچه بتون از نوع مسلح باشد ، باید ابتدا میلگرد در قالب جاسازی شده ، سپس بتن ریزی صورت گیرد ، از این پی شفته در ساختمان های اسکلت فلزی استفاده می شود .