انواع فونداسیون

انواع فونداسیون را نسبت به نوع مصالح و سیستم ساخت آن می توان به دو گروه تقسیم کرد : گروه اول شامل انواع فونداسیون از نظر نوع مصالح آن مانند فونداسیون های سنگی ، آجری ، شفته ای ، بتنی ، گروه دوم شامل انواع فونداسیون از نظر سیستم ساخت آن مثل : : فونداسیون های تکی ، نواری ، صفحه ای ، فونداسیون مشترک و فونداسیون های کلاف شده می باشد .

1. فونداسیون سنگی :

این فونداسیون از سنگ های طبیعی و در مناطقی که سنگ ارزان در دست رس باشد ساخته می شود سنگی که در برای این گونه فونداسیون 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 فونداسیون می دهد . سطح فونداسیون سازی با سنگ باید از دیوار هایی که روی آن قرار دارد وسیع تر و از هر طرف دیوار حداقل 15 سانتیمتر عنوان ریشه گسترش داشته باشد . فونداسیون سازی با سنگ با دو نوع ملات صورت می گیرد . چنانچه 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 فونداسیون های سنگی فقط و ساختمانهای یک طبقه . فونداسیون دیوارهای محوطه استفاده می شود .

2.فونداسیون آجری :

از فونداسیون های آجری در مواقعی استفاده می کنند که ساختمان کوچک و باروارده نیز کم باشد در ضمن از فونداسیون های سنگی نیز به علت گرانی و کمیابی سنگ نتوان استفاده کرد این فونداسیون نیز مانند فونداسیون های سنگی بایستی دارای ریشه ای به اندازه 15 تا 20 سانتی متر از طرفین دیوار روی آن باشد برای این منظور است که عرض پی کنی نیز 30 تا 40 سانتی متر از عرض دیوار بیشتر باشد این مقدار اضافه عرض همچنین عمل آجر چینی در داخل پی را آسان تر می نماید چون زاویه پخش بار در فونداسیون عالی آجری در حدود 60 درجه می باشد برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است آن را به شکل پلکانی در آورد .

3. فونداسیون شفته ای :

ساده ترین و در عین حال ابتدایی ترین فونداسیون سازی برای ساختمان کوچک 2 یا 3 طبقه آجری است . شفته خمیری است از مخلوط خاک ، آب ، شن و گردآهک که در هر متر مکعب خاک آن بن 200 تا 250 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 فونداسیون ریخته و پس از آنکه شفته به حدود 20 یا 30 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 فونداسیون همچنان ادامه می یابد .

4. فونداسیون بتنی :

بتن را می توان یکی از مقاومترین و مستحکم ترین سنگ های مصنوعی دانست . لذا فونداسیون هایی که با بتون ساخته می شود ، بهترین فونداسیون در کارهای ساختمان به شمار می آیند . امروزه توصیه می شود . که فونداسیون 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 فونداسیون های بتونی از نوع نواری آن بسیار مناسب خواهد بود . زاویه ی پخش بار در فونداسیون های بتنی بین 30 تا 45 درجه می باشد . لذا می توان این گونه فونداسیون ها را پلکانی یا به صورت هرم ناقص ( سومل ) ساخت و از مصرف اضافی بتن صرفه جویی نمود . فونداسیون سازی با بتن بدین طریق انجام می گیرد که ابتدا کف فونداسیون را به اندازه تقریبی 10 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 فونداسیون های بتنی بایستی حداقل هفت 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 فونداسیون شفته در ساختمان های اسکلت فلزی استفاده می شود .

5. فونداسیون های نقطه ای

برای ساختمانهایی که بار آن ها به صورت متمرکز (نقطه ای)به زمین منتقل می شود ساخته میگردد مانند ساختمان های فلزی یا ساختمان های بتونیپ

لایه های فونداسیون های نقطه ای:

1.زمین مناسب
2.بتن مگر
3. میلگرد های کف فونداسیون
4.بتن اصلی
5.صفحه زیر ستون(در ساختمانهای اسکلت فلزی)

…

فونداسیون ساختمان چیست؟

فونداسیون یا شالوده در پایین ترین قسمت ساختمان قرار دارد و با توجه به اینکه بار ساختمان از طریق آن به زمین منتقل می شود استحکام فونداسیون نقش مهمی در ایستایی و استحکام کل ساختمان دارد. به منظور ساخت کلیه ساختمان ها، رعایت مقررات ملی و ضوابط پی در ساخت و اجرای فونداسیون الزامی است بر اساس نوع فونداسیون مورد نیاز برای ساختمانها تدابیری باید اتخاذ کرد تا تعادل و پایداری لازم بین بارهای وارده و مواضع اتکا روی زمین برقرار شود. بدین سبب شناخت اصولی روش اجرای فونداسیون اهمیت دارد.

پی به مجموعه بخش هایی از سازه و خاک در تماس با آن که وظیفه انتقال بار از ساختمان به زمین را دارد گفته می شود.

به طور کلی  وظیفه یک شالوده (پی) آن است که وزن ساختمان را به گونه ای به زمین انتقال دهد که:

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.

سازه عبارت است از یک عضو یا مجموعه ای از اعضا که به منظور تحمل و انتقال نیرو به کار می رود. مجموعه اعضای سازه یک ساختمان شامل سقف، تیر، ستون و شالوده می باشد.

مراحل اجرای شالوده (فونداسیون)

• پی کنی و گودبرداری
• اجرای بتن مگر
• آرماتوربندی
• قالب بندی
• بتن ریزی

عوامل موثر بر عمق پی

• طرح معماری
• عمق خاک مناسب : دکوپاژ
• عمق یخبندان
• عمق پی باید بیشتر از عمق یخبندان باشد.

عوامل موثر بر سطح پی

ابعاد تکیه گاه انواع عناصر باربر قائم:

برای ستون بتنی برابر با ابعاد ستون بتنی است

برای ستون، پایه ها و دیوارهای مصالح بنایی، ابعاد تکیه گاه برابر با نصف ابعاد پایه ها دارد.

برای ستون فولادی حد واسط صفحه ستون و ستون فولادی است.

عوامل موثر بر ضخامت (ارتفاع) پی: نیروی فشاری ستون عامل برش می باشد.

طول مهاری

برش سوراخ کننده

توزیع نیرو در پی مانند قیف برعکس می ماند. آرماتورهای ریشه برای اتصال پی به ستون دارای حداقل طول 50 برابر قطر میلگرد یا 60 سانتی متر در ستون و 60 برابر قطر میلگرد یا 70 سانتی متر در پی می باشند.

 

 

گود برداری

گود برداری به قسمتی از عملیات خاکی اطلاق می شود که شامل کندن وحفر زمین از سطح طبیعی آن و به عمق نسبتا زیاد است (معمولا بیش از دو متر)
گرچه کندن و حفر محل پی ها ،اگر بطور جداگانه انجام شود ،تحت عنوان پی کنی بیان میشود ولی با توجه به اینکه امروزه اکثرآعملیات گود بردای و پی کنی با هم انجام می شود پی کنی نیز گود بردای تلقی می شود .

گاهی پی کنی و حتی گود بردای با وسائل ساده و دست صورت می گیرد ولی امروزه اکثر عملیات خاکی ومنجمله گودبرداری وپی کنی را، خصوصآ اگر حجم عملیات خاکی زیاد باشد ،
با کمک ماشین آلات مناسب نظیر بولدزرها ،لودرها وبیل های مکانیکی انجام میدهند .
بهتر است قبل از بحث بر روی گودبرداری و پی کنی درباره شناسائی زمین و پیاده کردن نقشه که لزوماباید قبل از اجرای این عملیات انجام شود ،پرداخته گردد.
شناسائی زمین :

شناخت خصوصیات و قابلیت های زمینی که قرار است سازه ای بر روی آن ساخته شود ازمهمترین مواردی است که باید مورد توجه و دقت قرار گیرد .
صرفه جوئی مختصر ، نسبت به کل مخارج پروژه ، درعدم شناسائی و وضعیت و خصوصیات زمین ممکن است باعث شود که پس از اجرای پروژه هیچ راهی جزء تخریب آن وجود نداشته باشد. و از این بابت خسارات هنگفتی را باعث شود.
منظور اصلی از شناسائی زمین بدست آوردن اطلاعات لازم در موارد زیر است :

تعیین سطح آبهای زیر زمینی و تعیین موارد ومناطقی که ممکن است برای پی کنی و پی سازی مسئله ای را ایجاد نماید.
مقاومت خاک
انتخاب عمق پی و مقایسه انواع مختلف پی هائی که ممکن است در نظر گرفته و ساخته شوند و انتخاب مناسبترین آنها
پیش بینی نشست

مسائل و مشکلات احتمالی در رابطه با ساختمانها و سازه های مجاور در موقع گود برداری، پی کنی و اجرای سازه جدید.
معمولترین روش شناسائی زمین ایجاد حفره هائی در زمین است برای برداشت و انتخاب نمونه هائی جهت مشاهده و بررسی مستقیم و یا برحسب مورد، انجام آزمایشهای لازم در آزمایشگاه بر روی آنها.

امتحان مقاومت زمين :
يك صفحه بتني 20*20*20 یا 20*50*50 از بتن آرمه گرفته و روي آن به وسيلهُ گذاشتن تيرآهنها فشار وارد مي آورند . وزن آهنها مشخص و سطح صفحه بتن هم مشخص است فقط يك خط كش به صفحه بتني وصل مي كنند و به وسيله ميليمترهاي روي آن ميزان فرورفتگي زمين را از سطح آزاد مشخص و اندازه گيري مي كنند ولي اگر بخواهند ساختمانهاي بسيار بزرگ بسازند بايد زمين را بهتر آزمايش كنند . براي اي منظور با دستگاه فشار سنج زمين را اندازه گيري مي كنند و آزمايش فوق براي ساختمانهاي معمولي در كارگاه است .

پس از عمليات فوق پي كني را آغاز ميكنند و پس از پي كني شفته ريزي شروع مي شود .

توجه شود اين عمل همان آزمايش بارگذاري صفحه است كه در درس مهندسي پي جزء آزمايش هاي محلي و مهم محسوب ميشود البته از آنجا كه انجام عمليات مكانيك خاك براي ساختمانهاي معمولي صرفه اقتصادي ندارد ، انجام اين آزمايش در سازمانهاي و اداره هاي دولتي و يا ساختمانهاي بلند انجام مي شود.

اقدامات، مطالعات و بررسی های قبل از شروع عملیّات گودبرداری و در حین آن
قبل از شروع عملیّات گودبرداری و نیز در حین آن ضروری است مطالعات و بررسی های لازم صورت گرفته و اقدامات مقتضی در این خصوص انجام شود. از جملۀ این اقدامات عبارتند از:

الف) اقدامات لازم قبل از شروع عملیات گودبرداری
1) انجام مطالعات ژئوتکنیکی کافی
2) بررسی و مطالعة تأسیسات زیرزمینی احتمالی در محل

3) بررسی و مطالعة چاههای آب و فاضلاب و قنوات، اعم از متروکه و دایر، در محل
4) بازرسی ساختمانهای مجاور گود؛ دستورات لازم برای تخلیة آب استخرها و کالاهای انبارها، به ویژه کالاهای سنگین یا قابل اشتعال، وسایل و ماشین آلات مرتعش با بار دینامیکی ، در صورت لزوم

5) بررسی و مطالعة نقشة ساختمانهای و معابر مجاور و پایش آنها توسّط مهندسان ذیصلاح
6) بررسی وجود باغچه یا زمین زراعی دایر در مجاورت گود
7) اخذ مجوزهای لازم از ادارات و سازمانهای ذیربط نظیر شهرداری، شرکت گاز، شرکت آب و فاضلاب، شرکت توزیع برق و نظایر آن
8) اعلام مراتب اجرای کار به نزدیکترین ایستگاه آتش نشانی و اورژانس به منظور جلوگیری از اتلاف وقت در امر امدادرسانی
9) برنامه ریزی و زمان بندی کارهای اجرایی، متناسب با شرایط کار، اوضاع جوّی، و فصل انجام کار

10) انتخاب روش مهارسازی و تهیه برنامه گودبرداری
11) برنامه ریزی و انجام اقدامات لازم برای برقراری بیمة اشخاص و اموال واقع در محل گودبرداری و ساختمانهای مجاور ( همچون بیمه مسئولیت کارفرما در قبال کارکنان، بیمه ساختمانهای مجاور و … )

12) آماده کردن کلّیّة تجهیزات و لوازم و دستگاههای مورد نیاز برای اجرای عملیّات گودبرداری
13) به کارگیری نیروهای انسانیِ آموزش دیده و با تجربه و نیز آموزش نیروهای انسانی مورد نیاز
14) خارج نمودن کلیه اشیا زائد از قبیل سنگ، تخته، ضایعات ساختمانی و موانع از محل
15) توجیه ساکنان ساختمانهای مجاور با هشدارهای ایمنی مورد نیاز جهت تخلیه ساختمانها در صورت احساس خطر ریزش ( همچون سر و صدای غیر متعارف، ترک احتمالی، باز و بسته نشدن دربها و

پنجره ها و …)
ب ) اقدامات لازم در حین گودبرداری
1) انتخاب مجریان و بهره گیری از مهندسان ناظر ذیصلاح
2) حضور مهندس مجری و ناظر در حین عملیات گودبرداری
3) اجرای سازه های نگهبان مطابق نقشه، مشخصات و برنامه
4) نصب موانع حفاظتی لازم در محلهایی که احتمال سقوط وجود دارد
5) نصب علائم هشدار دهندة مورد نیاز در محل گود و نزدیکی آن

6) تأمین روشنایی لازم در محل گودبرداری و اطراف آن
7) نصب وسایل بالابر و وینچ های مورد نیاز، به صورتی محکم و اصولی

8) تهویة گازها و گرد و غبار درون چاهها و گورها با وسایل و تجهیزات مناسب
9) اجتناب از تخلیة مصالح ساختمانی، نخاله های ساختمانی، و خاکهای مازادِ حاصل از گودبرداری
10) جلوگیری از استقرار ماشین آلات سنگین و قرار دادن اشیای سنگین یا ناپایدار در لبة گود
11) اجتناب از تجهیز کارگاه و احداث محلهای استراحت کارگران و دفاتر کارگاه در پای دیوارۀ گودها و نیز در لبة آنها
12) جلوگیری از ریزش و جریان آب های حاصل از بارش باران یا آبهای تحت الارضی در بدنه و لبة گود
13) بررسی و بازدید دیواره های گودبرداری شده و ساختمانهای مجاور و اقدام لازم در موارد ذیل • قبل از پایدارسازی کامل بصورت روزانه و بعد از پایدارسازی، حداقل هفته ای یکبار
• بعد از وقوع بارندگی ، طوفان، سیل، زلزله و یخبندان

• بعد از هرگونه عملیات انفجاری
• بعد از ریزش های ناگهانی

• بعد از وارد امدن صدمات اساسی به مهارها
چطور خطرات گودبرداری ساختمانی را کاهش دهیم؟
سازمان پیشگیری و مدیریت بحران شهر تهران مطلبی درباره چگونگی گودبرداری ایمن و بدون خطر، تلفات و خسارات برای همسایگان و کارگران منتشر کرده است که در ادامه می‌خوانید:

اندازه کوچک قطعات زمین و فاصله عرضی صفر ساختمان‌ها از یکدیگر در بسیاری از نقاط تهران باعث شده گودبرداری امری دلهره‌آور و نگران کننده برای مالکان ساختمان‌ها و همسایگان شود.
در سال‌های اخیر با افزایش تراکم و تعداد طبقات و نیاز به تأمین پارکینگ و سایر سطوح خدماتی در ساختمان‌ها، عمق گودبرداری نیز بیشتر شده است. اما در بیشتر موارد از همان روش‌های سنتی که در گود‌های کم عمق گذشته استفاده می‌شود. متأسفانه بسیاری هنوز فکر می‌کنند که به کارگیری تمهیدات ایمنی لازم در گودبرداری هزینه و زمان بیهوده‌ای را به کار تحمیل می‌کند، در حالیکه گودبرداری اصولاً جزو کارهای پیچیده و بسیار خطرناک مهندسی محسوب می‌شود و به ویژه در گودهای با عمق زیادتر نیازمند بررسی‌های همه جانبه، دقت و نظارت و در نهایت صرف وقت و هزینه قابل ملاحظه‌ای است تا جان و مال مردم از این طریق به خطر نیافتد. با این حال عدم آشنایی به اصول فنی، سهل‌انگاری و یا سودجویی غیرمسئولانه منجر به ایجاد حادثه می‌شود.