فونداسیون و اصول اولیه ساخت آن

فونداسیون به طورکلی یکی از مراحل ساخت هر سازه ازجمله ساختمان سازی است که برای ساخت پایه سازه استفاده می شود. به فونداسیون، پی ساختمان نیز می گویند که کلمه پی از گذشته به جای کلمه فونداسیون استفاده می شده است. می توان ایجاد پی ساختمان را یکی از مهم ترین مراحل ساختمان سازی دانست، زیرا جزو اولین مراحل ساختمان سازی است و اگر پی به درستی اجرا نشود، ساختمان ثبات کافی را برای ساخت طبقات بیشتر پیدا نمی کند. درگذشته پی ساختمان را با چوب، سنگ و آجر می ساختند و امروزه مواد ساخت آن بسیار تغییر کرده است.

پی سازی فقط برای ساختمان ها نیست و برای ساخت یک دیوار ساده نیز باید پی ریزی خوب و اصولی انجام شود تا دیوار ساخته شده بتواند، مدت زمانی طولانی را سالم بماند. پی ریزی برای پل ها، ساختمان ها، آسمان خراش ها و حتی خانه های کوچک نیز استفاده می شود. شاید برای شما سؤال باشد که چرا پی ساختمان بسیار مهم است؟ پی ریزی اگر به صورت اصولی انجام نشود، ممکن است که باعث ایجاد حوادث ناگواری شود. به طور مثال ممکن است که با یک زلزله کوچک ساختمان و یا خانه ای که فونداسیون آن به خوبی اجرا نشده، فرو بریزد و جان انسان های زیادی در خطر بیافتد.

فروریختن ساختمان فقط به افراد داخل آن ضربه نمی زند، بلکه ممکن است روی ساختمان های دیگر فروریخته و آن ها را خراب کند. جالب است بدانید که در کشور ژاپن به دلیل زلزله خیز بودن این کشور سازه ها با فونداسیون های ضد زلزله ساخته می شود و ساختمان ها می توانند تا ۸ ریشتر زلزله را تحمل کنند.

اصلاً چرا فونداسیون نیاز است؟

شاید برای شما سؤال پیش بیاید که چرا یک ساختمان باید دارای فونداسیون باشد. جواب سؤال شما بسیار ساده است؛ فونداسیون برای مقاومت ساختمان اجرا می شود و تحمل ساختمان را در برابر تکان های شدید مانند زلزله مقاوم می سازد. اگر بخواهیم به طور تخصصی توضیح دهیم باید بگوییم که پی ساختمان باید طوری ساخته شود که از انتقال وزن ساختمان به زمین را به درستی انجام داده و از نشست ساختمان جلوگیری کند.

دلیل دیگر که باید پی ساختمان وجود داشته باشد، وجود ستون برای مقاوم کردن ساختمان است. جالب است بدانید که تعداد ستون های یک ساختمان در مرحله پی ریزی مشخص می شود. ساخته شدن پی ساختمان با تعداد طبقات آن رابطه مستقیم دارند. یعنی هر چه تعداد طبقات ساختمان بیشتر شود، باید پی ریزی اصولی تر و با مقاومت بیشتری اجرا شود. اصولی که اکثر پی ها در آن رعایت می شود، را می توان پایداری در برابر واژگونی، پایداری در برابر نشست، پایداری در برابر لغزش و پایداری در برابر روانگرایی معرفی کرد.

آشنایی با انواع فونداسیون در جهان

پی ها انواع متفاوتی دارند که درگذشته و حال از آن ها استفاده می شود. به این نکته دقت کنید که در پی مخصوص یک نوع سازه است و شما نمی توانید برای ساخت یکی آسمان خراش تر پی ریزی آجری استفاده کنید. اگر این کار را انجام دهید به احتمال خیلی زیاد ساختمان شما خیلی زود فرومی ریزد و شاید هم به اتمام نرسیده و نیمه کاره باقی بماند. در ادامه شما را با انواع پی ساختمان آشنا می کنیم. بهترین پی هایی که در سراسر دنیا و ایران از آن استفاده می شود و نتیجه های خوبی از آن ها گرفته شده است پی سنگی، پی آجری، پی شفته ای، پی بتنی، پی نقطه ای، پی های نواری، پی های گسترده، پی صفحه ای و پی های مشترک هستند.

این پی ها در سراسر جهان استفاده می شوند و پی بتنی و نقطه ای بقیه پی ها استفاده بیشتری دارند. در ژاپن از پی شمعی استفاده می کنند تا از خرابی ساختمان بر اثر زلزله جلوگیری کنند.

پی سنگی

پی سنگی در مکان هایی ساخته می شود که نشست خاک وجود ندارد و احتمال وقوع زلزله بسیار پایین است. در پی ریزی سنگی باید از سنگ های مناسب و به اصطلاح لاشه سنگ استفاده کرد. اگر سنگ ها پوسیده، مدور و صیقلی باشند، اصلاً برای پی سنگی مناسب نخواهند بود. در پی سنگی می توان از دو نوع ملات استفاده کرد؛ اولین نوع ملات گل برای زمانی که فشار ساختمان کم باشید و دیگر نوع ملات، ملات سیمانی است که برای ساختمان های پرفشار ساخته می شود. توجه کنید که این پی هزینه زیادی دارد، اما بسیار امن و محکم است.

پی آجری

این پی یکی از ساده ترین پی های ساختمانی از دید مهندسان است که در ساختمان استفاده می شود. پی آجری معمولاً برای ساختمان هایی با متراژ کم و کوچک در نظر گرفته می شود. برای استفاده از این پی باید حدوداً ۳۰ تا ۴۰ سانتی متر دیوار از پی فاصله داشته باشد. این کار باعث راحت تر شدن آجرچینی می شود. برای مصرف کمتر آجر نیز می تواند از آجرچینی پلکانی و ضربدری استفاده کنید.

پی شفطه ای

این پی بسیار محکم و مقاوم بوده و می توان در ساختمان های فلزی از پی شفطه ای استفاده کرد. جالب است بدانید که برای هر مترمکعب ساختمان باید حدود ۲۰ تا ۲۰۰ کیلوگرم >آهک استفاده کنید. موادی که در این پی به کار می رود خاک، آب، شن و گرد آهک است که باید این مواد را با یکدیگر مخلوط کنید. در برخی موارد نیز دیده شده است برای اینکه این مخلوط حجم بگیرد به آن سنگ نیز اضافه می کنند. این مخلوط را بر عمق پی می ریزند و بعد از خشک شدن، با ضربه بر روی آن، مخلوط به متراکم می کنند و دوباره این عمل تکرار می شود تا فونداسیون کاملاً مقاوم شود.

پی بتنی

پی بتنی خیلی رایج است و استفاده از آن در اکثر ساختمان سازی های دیده می شود. این پی به دلیل مقامت بالایی که دارد مورد توجه اکثر ساختمان سازان قرارگرفته است. برای استفاده از این پی در ابتدا باید به میزان مشخصی ملات سیمان را که از نوع بتن مگر است را در عمق پی بریزید. بعد از آن با ویبراتور فضا های خالی ملات را از بین ببرید. این کار باعث می شود تا مقامت به صورت چشمگیری افزایش یابد. برای استحکام بیشتر باید از قالب ها و میلگرد استفاده کنید که و آن ها را قبل از بتن ریزی در پی قرار دهید.

پی نواری

موارد استفاده از این پی را می توان ساختمان های آجری نام برد گه امروزه کمتر از این ساختمان ها دیده می شود. در پی نواری عمق آن باید حدود ۵۰ سانتی متر اندازی گیری شود و عرض پی کمی بیشتر از دیواره باشد. لایه های پی نواری از بالا به پایین، دیوارچینی، قرار دادن ملات سیمات، قیرگونی، قرار دادن ملات سیمان برای پوشش رطوبت، شناژ، کرسی چینی و در آخر شفته ریزی هستند.

پی گسترده

این نوع پی برای زمان هایی مناسب است که بخواهید، چند ستون و دیوار را که در ردیف و امتداد یکدیگر قرار دارند را روی پی قرار دهید. نکته ای باید به آن توجه کنید این است که این نوع پی برای مناطق گرمسیری مانند جنوب ایران مناسب است. در این مناطق بتن ریزی انجام شده و پس از ۳ یا ۴ ساعت آبدهی را انجام می دهند و برای بتن ریزی اصلی تا زمان خنک شدن هوا صبر می کنند.

پی صفحه ای

این نوع پی زمانی استفاده می شود که مقاومت زمین کم بوده و یا فشار وارده از سمت ساختمان بر روی زمین بسیار زیاد است. در پی صفحه ای در همه قسمت های ساختمان بتن ریخته شده و در همه ستون ها نیز از میلگرد استفاده می شود. پی صفحه ای معمولاً کمی بزرگ تر از ساختمان اندازی گیری می شود تا فشار وارد بر زمین از سوی ساختمان بسیار کمتر شود.

پی شمعی

همه شمع ها از جنس فولاد، بتن، بتن مسلح و چوب ساخته شده اند که اگر خاک مقاومت کافی را برای تحمل وزن ساختمان نداشته باشد، این شمع ها به صورت عمودی در خاک قرارگرفته می شوند، تا بار و وزن ساختمان را کنترل کنند. فونداسیون شمعی مختص مکان هایی است که وزش باد و زلزله زیادی در آن مکان ها اتفاق می افتد.

اصول اولیه پی ریزی

در پی ریزی اصول اولیه خود را دارد که باید آن ها را رعایت کنید و در صورت رعایت نکرد، در ادامه پروژه خود به مشکل بر خواهید خورد.

زمین

یکی از اصول اولیه مهمی که باید در ابتدا به آن توجه کنید، زمینی است که می خواهید ساختمان را در آن بسازید. زمین نامناسب برای ساخت ممکن است که در آینده خطرات جانی و مالی به همراه داشته باشد.

نوع خاک

اصل دیگری که نباید آن را فراموش کنید، نوع خاک است. در اکثر مکان های شهر خاک برای ساخت وساز مناسب است و می توان اقدام به ساختمان سازی کرد، اما در برخی از مکان ها، خاک قابل آن محل قابل ساخت وساز نیست و طی آزمایشاتی که از آن خاک انجام می شود، کارشناسان تشخیص می دهند که این خاک به مرور زمان نشست می کند و باعث خراب شدن ساختمان می شود.

عمق ایستا

اصل دیگر در فونداسیون ساختمان عمق پی است. این اصل را اکثر ساختمان سازان رعایت می کنند. در ساختمان سازی باید عمق پی ساختمان باید از عمق ایستایی بیشتر باشد. عمق ایستایی همان سطح دریا است. و این عمق در هر ساختمان فرق می کند و باید محاسبه شود.

عمق یخبندان

شاید برای شما سؤال باشد که یخبندان چه ربطی به ساختمان دارد. بر اساس تحقیق هایی که انجام شده در فصل زمستان زمانی که خاک مرطوب شروع به یخ زدن می کند، در خاک پی ساختمان حدود ۸ درصد از عمق افزایش می یابد و هر چیزی که روی خاک وجود دارد را جابه جا می کند. البته این عدد برای هر کشور متفاوت است. این عدد را سازمان مقررات ملی ساختمان هر کشور بیان می کند. این عدد به سانتی متر در نقاط مختلف کشور ایران بین ۲۸ تا ۴۰ سانتی متر است.

انتخاب مهندس

شما این کار را باید قبل از شروع پی ریزی انجام دهید. یک مهندس خوب می تواند در روند اجرای فونداسیون نقش پررنگی داشته باشد. به طور مثال می تواند برای انتخاب مصالح مناسب برای اجرای پی ریزی به شما کمک کند. برای انتخاب یک مهندس خوب می توانید به پیشنهادهای آن ها برای ساخت ساختمان توجه کنید و بهترین پیشنهاد را قبول کنید.

ستون ها

اگر می خواهید یک ساختمان خوب و محکم داشته باشید باید تعداد ستون های ساختمان را در نظر بگیرید. در یک ساختمان کوچک معمولاً از نه ستون ایستا استفاده می شود و با توجه به متراژ و طبقات ساختمان تعداد ستون ها نیز تغییر می یابد.

کیفیت مصالح

این اصل ساختمان سازی را هر کسی می داند، چه متخصص ساختمان ساز و چه یک فرد عادی. در ساختمانی که ساخته می شود، باید از بهترین مصالح استفاده شود تا خرابی به بار نیاید. همچنین باید از کیفیت مصالح در پی ریزی ساختمان نیز مطمئن شوید که ساختمان شما از پایه محکم و با اساس ساخته شود.

لایه های فونداسیون

لایه های هر پی با یکدیگر متفاوت هستند و مواد آن ها نیز با یکدیگر فرق می کند. برای اینکه بتوانید بیش ترین بهره را از لایه های فونداسیون ببرید باید از بهترین مصالح برای ساخت آن ها استفاده کنید. لایه هایی که در ادامه به شما می گوییم در برخی از پی ها وجود دارد و ممکن است یک یا دو مورد آن ها در پی های دیگر وجود نداشته باشد.

• اولین لایه برای ساخت یک پی خوب یافتن زمین مناسب است
• لایه بعدی استفاده از بتن مگر یا بتن خاص دیگر است
• در لایه بعد از بتن اصلی استفاده می شود
• در مرحله بعد نوبت به قرار دادن صفحه های زیر ستون می رسد
• در لایه بعدی باید آرماتورها را در داخل پی قرار دهید
• در مرحله بعد باید بولت ها را قرار دهید
• در مرحله آخر رامکا استفاده می شود

انواع قالب بندی از جهت مصالح

• قالب بندی چوبی: برای ساخت قطعات بزرگ تر استفاده می شود.
• قالب بندی فلزی: استحکام بیشتری دارد و دفعات بیشتری استفاده می شود.
• قالب بندی آجری: از لحاظ سرعت کار و اقتصادی بودن به صرفه است.

سخن پایانی

در این مطلب در زمینه ساخت فونداسیون ساختمان ها با شما همراه بودیم و نکات مهمی را بیان کردیم. پی ساختمان یکی از بخش های مهم هر سازه است که نقش زیادی در مقاومت و استحکام ساختمان ها دارد. برای اینکه بتوانید یک فونداسیون محکم و استوار بسازید، باید از مصالح ساختمانی باکیفیت استفاده کنید. همیشه سعی کنید اصول اولیه پی ریزی را رعایت کنید که مشکلی برای شما پیش نیاید و پروژه به سلامت پایان یابد.