فونداسیون , شالوده و پی در سازه چیست؟

فونداسیون , شالوده و پی در سازه

فونداسیون (Foundation) یا شالوده بخشی از یک سازه است که اغلب زیر تراز سطح زمین واقع شده و بارهای ناشی از سازه را به خاک یا بستر سنگی منتقل می‌کند.

ابعاد شالوده‌ی متحمل بار ستون به سه عامل مقدار مقاومت خاکِ بستر، نیروی اعمال شده و جنس مصالح تشکیل دهنده‌ی شالوده وابسته است. ابعاد شالوده با مقاومت خاک بستر رابطه‌ی معکوس و با نیروی اعمالی رابطه‌ی مستقیم دارد.

اگر نیروهای اعمال شده را با بهره گیری از شالوده مناسب در سطح کافی گسترش دهیم، در این حالت به آن شالوده، شالوده یا فونداسیون سطحی (Shallow foundation) گفته می‌شود. چنانچه عدم وجود خاک با مقاومت مناسب در سطح زمین یا در عمق کم احساس گردد، باید نیروها را با استفاده از شالوده عمیق (شمع Pile) به لایه‌های استوار پایین، انتقال داد.

فونداسیون  , شالوده‌های سطحی

۱- شالوده‌ی تکی یا منفرد

به شالوده‌ای که بار یک ستون را به زمین انتقال می‌دهد، شالوده‌ی تکی یا منفرد (Single footing) می گویند. این شالوده از ارزان‌ترین و به صرفه‌ترین شالوده‌های ستون محسوب می‌گردد که هم می‌تواند به صورت مربعی یا چند ضلعی منظم و یا هر شکل غیر منظم دیگری باشد. شالوده‌های منفردی که در پلان‌ها به کار می‌روند اغلب به صورت مربعی هستند و گاهی اوقات هم مستطیلی طراحی می‌شوند که دلیل آن می‌تواند محدودیت فضا و یا شکل مستطیلی مقطع ستون باشد.

اشکال زیر به ترتیب انواع شالوده‌ی تکی، جزییات آرماتورگذاری شالوده‌ی تکی، پلان شالوده تکی و عبور میلگرد کلاف از درون شالوده‌ی تکی را نمایش می‌دهند.

 

انواع شالوده تکی

 

انواع شالوده تکی

نمونه‌ای از جزییات آرماتورگذاری فونداسیون , شالوده تکی

 

مطالب خواندنی : قرنیزهای گرمایشی , تحولی عظیم در صنعت ساختمان

 

آرماتورگذاری شالوده تکی

 

پلان فونداسیون , شالوده تکی

عبور میلگرد کلاف از داخل فونداسیون , شالوده تکی

غالباً فولاد مسلح کننده در یک سفره و در کف پی در نظر گرفته می‌شود زیرا کشش تنها در تراز پایینی شالوده موجود است. شکل زیر ترک‌های کششی بوجود آمده در اثر بار ستون را در فونداسیون , شالوده تکی نشان می‌دهد.

 

ترک‌های کششی ایجاد شده در اثر بار ستون در فونداسیون , شالوده تکی

۲- فوندانسیون , شالوده مرکب

شالوده‌های مرکب، شالوده‌هایی هستند که توانایی تحمل بیش از یک ستون را دارند. دلایل استفاده از این شالوده‌ها بدین شرح می‌باشند:

  • حساسیت سازه در مقابل نشت
  • مقاومت پایین خاک محل ساخت شالوده
  • زیاد بودن بیش از حد نیروی اعمالی از سمت ستون‌ها به سمت شالوده

همچنین حتی در ساختمان‌هایی که مقاومت زمین برای طراحی و استفاده از شالوده‌های تکی مناسب می‌باشد، در حالت‌های ذیل لازم است تا از شالوده‌های مرکب نیز استفاده شود:

الف) برای ستون‌هایی که در برِ زمین واقع شده‌اند زیرا از منظر قانون امکان اینکه شالوده از برِ زمین بیرون زده شود، وجود ندارد.

ب) چنانچه فاصله‌ی بین ستون‌ها کم باشد، شالوده‌های تکی مختص به هر ستون می‌توانند همدیگر را پوشانده و با هم ترکیب شوند.

در هنگام پایین بودن مقاومت فشاری زمین، سطح تماس لازم افزایش می‌یابد و لذا شالوده‌های تکی با یکدیگر ترکیب شده و بر حسب نیاز از یکی از شالوده‌های نواری، شبکی و یا گسترده استفاده می‌گردد. شکل زیر تصویری از آرماتورگذاری شالوده مرکب را نشان می‌دهد.

 

۳- شالوده نواری (Strip footing)

این دسته از شالوده‌ها، ساده‌ترین نوع شالوده‌های سطحی محسوب می‌گردند که به شکل نوار در زیر ستون‌های یک محور قرار می‌گیرند. شکل زیر نمونه ایی از این مدل شالوده است.

 

۴- شالوده شبکه‌ای (Grid footing)

اگر چند شالوده نواری در دو امتداد عمود بر هم قرار بگیرند، شالوده‌ای بدست می‌آید که به آن شالوده‌ی شبکه-ای می گویند. تصویر زیر نیز یک شالوده‌ی شبکه‌ای را نشان می‌دهد.

۵- شالوده گسترده

کاهش مقاومت فشاری، منجر به افزایش عرض نوارهای شالوده شبکه‌ای شده و در اثر رسیدن آن‌ها به هم، به شالوده گسترده تبدیل می‌گردد. در حقیقت شالوده گسترده یک دال بتن مسلح یکدست می‌باشد که کل سطح ساختمان را در پایین‌ترین تراز، دربر گرفته است. در شکل زیر نیز می‌توان نمونه‌ای از شالوده گسترده را مشاهده کرد.

fibra

سفارش آنلاین