فونداسیون ساختمان چیست؟ - مجله آراد

انواع فونداسیون ساختمان

فونداسیون سنگی چیست؟

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 شود 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 واقع شده است 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. 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 فونداسیون های سنگی فقط و ساختمانهای یک طبقه. فونداسیون دیوارهای محوطه استفاده می شود.

فونداسیون آجری

از فونداسیون های آجری در مواقعی استفاده می کنند که ساختمان کوچک و باروارده نیز کم باشد ضمناً 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 کند 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.

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 شود. مجددا به همان ارتفاع شفته ریزی انجام گرفته و تا پر شدن فونداسیون همچنان ادامه می یابد.

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 مگر می ریزند. که سطح خاک و بتن اصلی را از هم جدا نموده و همچنین سطح پی را جهت بتن ریزی اصلی تراز کنند. 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. ضمناً 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.

فونداسیون های نقطه ای

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

لایه های فونداسیون های نقطه ای:

• زمین مناسب
• بتن مگر
• میلگرد های کف فونداسیون
• بتن اصلی
• صفحه زیر ستون (در ساختمانهای اسکلت فلزی)

فونداسیون های نواری

این فونداسیون ها معمولا در ساختمان های آجری مورد استفاده قرار می گیرد. حداکثر عمق پی های نواری در حدود 50 و عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن می باشد.

لایه های فونداسیون های نواری به ترتیب از پایین به بالا

1. شفته ریزی
2. کرسی چینی
3. شناز
4. ملات ماسه سیمان برای ایزولاسیون رطوبتی
5. قیر گونی
6. ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر گونی
7. دیوار چینی اصلی

فونداسیون های گسترده

به فونداسیون هایی اطلاق می شود که بار چند ستون یا دیوار را که در ردیف ها یا امتداد های مختلف قرار دارند به زمین منتقل می کنند. پی گستره ممکن است به شکل دال مجموعه تیر-دال و… ساخته شود.

باید توجه کرد که در بندر عباس با توجه به گرمای هوا باید 3الی4 ساعت بعد از ریختن بتن فونداسیون آبدهی بتن شروع شود و بتن ریزی بعد از ظهر انجام گیرد.

در صورت که بتن ریزی در صبح زود تا قبل از ساعت 10 صبح انجام گیرد دمای بتن را با خنک کردن آب مصرفی بتن.به کار بردن سیمان مناسب با حرارت زدایی کم. پایین نگه داشتن دمای سیمان با نگهداری سیمان در سیلو های عایق بندی شده.

کاهش دمای مصالح سنگی با انبار کردن آنها و یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آنها و نگهداری ابزار و ماشین آلات تهیه و حمل مخلوط بتن در سایه و یا آب پاشی به آنها پایین تر از 32 درجه آورد.

گفتنی است حداقل سیمان یا مواد سیمانی در مناطق ساحلی خلیج فارس 350kg/mو حداکثر آن 425kg/m بتن می باشد.

مقدار کلرید های مصرفی در بتن مسلح باید کمتر از 500 قسمت در میلیون باشد.میزان کل کلرید قابل حل در آب بتن سخت شده 28 روزه نیز باید مطابق آیین نامه مقررات ملی ساختمان باشد.

فونداسیون صفحه ای

(رادیوژنرال)، در مواردی استفاده می شود که بارهای وارده از ساختمان بسیار بوده (بار آسمان خراش ها) و یا مقاومت زمین تا قدری کم باشد. که جهت انتقال بار به خاک تمام سطح زیر ساختمان مورد لزوم قرار گیرد. فونداسیون صفحه ای به صورت یک پارچه از بتن آرمه در سر تا سر زیر ساختمان ساخته می شود که میله ی ستون ها و دیوار بر روی آن قرار می ###د. در برخی مواقع که بار بسیار زیاد باشد. سطح فونداسیون را بزرگ تر از سطح ساختمان روی آن می سازد تا پخش فشار در سطح بزرگتری انجام پذیرد.

فونداسیون های صفحه ای به صورت مختلف ساخته می شود و مانند فونداسیون صفحه ای ساده صفحه با دیوار محیطی، صفحه ای با تیر صفحه ای با دیوار بتنی در یک جهت - صفحه ای با دیوار بتنی در دو جهت و فونداسیون های سلولی.

فونداسیون های مشترک:

هر گاه برای دو و یا چند ستون یک فونداسیون ساخته شود پی را مشترک گویند. پی مشترک وقتی مورد استفاده قرار می گیرد که:

1. فاصله فونداسیون ها از یکدیگر کم بوده و یا طوری باشد که سطح فونداسیون ها، یکدیگر را بپوشانند.
2. یکی از فونداسیون ها در کنار زمین همسایه قرار گرفته باشد.
3. وقتی که به علت طول زیاد یک بنا مجبور باشیم ساختمان را درز انبساط (ژوئن) بسازیم. در این صورت برای ستون های مجاور درز انبساط فونداسیون مشترک در نظر می گیرد. چنانچه برای در فونداسیون بار های مختلف خواسته باشیم فونداسیون مشترک طرح نمائیم. فونداسیون مزبور به شکل ذوزنقه ای خواهد که قاعده ی کوچک در طرف بار کمتر و قاعده بزرگ آن در جهت باریستنر باشد.

فونداسیون باسکولی

برای جلوگیری از چرخش فونداسیون و تیر و در کنار دیوار همسایه از فونداسیون باسکولی یا استواپییم استفاده می شود.

فونداسیون های کلاف شده:

اتصال دو فونداسیون فنرو توسط شناژ (بتن آرمه) را پی کلاف شده می نامند. در مناطق زلزله خیز بهترین نوع فونداسیون برای ساختمانهای مسی معمولی به حساب می آید. در حالتی که ضخامت شفاژ از ارتفاع پی کمتر باشد، به دو صورت اتصال صورت می گیرد:

• الف: سطح بالایی شناژ و سطح بالایی فونداسیون در یک امتداد قرار می گیرد.
• ب: سطح زیر شناژ با سطح زیر فونداسیون در یک امتداد قرار می گیرد.

فونداسیون های شمعی

شمعها اعضایی از جنس فولاد، بتن، بتن مسلح، و چوب می باشند که در صورت مناسب نبودن ظرفیت باربری زمین برای استفاده از شالوده های سطحی، از آنها برای ساخت شالوده های عمیق (شالوده های شمعی) استفاده می شود. وقتی که لایه یا لایه های فوقانی خاک دارای قابلیت فشردگی زیاد و یا خیلی ضعیف باشند، به طوری که نتوان از شالوده سطحی برای توزیع بار ساختمان استفاده کرد، شالوده های شمعی برای انتقال بار به لایه تحتانی محکمتر و یا سنگ بستر مورد استفاده قرار می گیرند. وقتی که بستر سنگی و یا لایه محکمتر تحتانی در عمق معقولی از سطح زمین قرار نداشته باشد، از شمع برای انتقال تدریجی بار استفاده میشود. در این حالت، بیشتر مقاومت شمع از طریق نیروی اصطکاک بین سطح تماس شمع و خاک (مقاومت جلدی) تامین میشود. اگر شمع ها تحت تاثیر نیروی افقی قرار گیرند، در حالی که هنوز قابلیت حمل بار های قایم را دارا هستند، می توانند از طریق خمش، نیرو های افقی راحمل کنند. این وضعیت اغلب در شالوده سازه های حایل خاک که وظیفه آنها مقاومت در مقابل فشار جانبی خاک است و یا ساختمان های بلند که تحت تاثیر نیروی باد یا زلزله قرار دارند، پیش می آید.

یک محل مناسب برای پی ساختمان باید دارای دو ویژگی باشد:

• سطح فوقانی پی باید پایین تر از سطح یخبندان باشد
• سطح تحتانی پی باید بالاتر از عمق ایستایی باشد

عمق یخبندان پایین ترین عمقی است که در آن آب و هوا و رطوبت خاک در سرمای ناشی از سردترین روز سال یخ می زند و این مقدار با اقلیم معین می شود.

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.

چهار اصل پایداری ساختمان، موثر از پی

1. پایداری در برابر واژگونی
2. پایداری در برابر نشست
3. پایداری در برابر لغزش
4. پایداری در برابر روانگرایی

روانگرایی یا آبگویی: برای وقوع این پدیده سه شرط ضروری است:

• لایه ای از ماسه یا لای
• بالا بودن سطح آب های زیر زمینی
• منبع ارتعاش (زمین لرزه)
• راهکارهای مقابله با روانگرایی
• اجرای شمع
• بهسازی خاک