هر آنچه که برای موفقیت در حوزه دفترفنی و امور پیمان نیاز داری رو آماده کردیم. برای مشاهده حتما اینجا رو کلیک کن!
0
02144158821

پی عمیق یا پی شمعی چیست ؟| شرح دیتیل انواع شمع

پی عمیق ( پی شمعی )

در بعضی مواقع ممکن است پی های سطحی برای تحمل بارهای وارده از طرف سازه مناسب نبوده و نیاز به استفاده از پی عمیق باشد. در این مقاله وقتی از اصطلاح پی های عمیق استفاده می‌کنیم، منظور ما پی شمعی است. شمع یک عضو سازه‌ای لاغر است که با طول زیاد خود بارهای سازه را به لایه‌های عمیق خاک منتقل می‌کند. ما در این مقاله به شرح دیتیل شالوده شمعی و انواع آن پرداخته‌ایم. با ما همراه باشید.

آنچه که در این مقاله می آموزید :

پی عمیق ( پی شمعی ) چیست ؟

علت استفاده از شمع در فونداسیون

انواع شمع ها از نظر نوع مصالح

انواع روش ساخت شمع بتنی 

انواع شمع ها از نظر مکانیزم مقاومتی

گروه های شمع

نمونه‌های پی شمعی

پی عمیق ( پی شمعی ) چیست ؟

ساختمان به وسیله پی به زمین متصل شده و بارهای قائم وارده شامل وزن ستون‌ها، دیوارها، سقف‌ها و هم‌چنین بارهای افقی (باد و زلزله) را دریافت کرده و به یک نسبت مشخصی پخش و به زمین منتقل می‌کند.

پی و فونداسیون انواع مختلفی دارد. نوع پی بر اساس وزن سازه، نوع خاک، ظرفیت باربری خاک و غیره انتخاب می‌شود. گاهی بنابر شرایط باید از پی های عمیق استفاده ‌کنیم. 

برای مطالعه بیشتر در مورد فونداسیون و انواع پی به مقالات “فونداسیون یا شالوده چیست ؟ جزئیات فونداسیون زیر ذره بین” و “هر آنچه که باید از انواع فونداسیون ( پی ) بدانیم!” مراجعه کنید.

پی عمیق یا پی شمعی نسبت عمق به عرض (D/B) بزرگتر از ۵ دارند. اگرچه بر طبق آیین نامه DTU 13.11 فرانسه برای پی های با عرض کمتر از یک متر این نسبت باید برابر با ۶ باشد.

به طور کلی پی زمانی عمیق محسوب می‌شود که یکی از شرایط زیر را داشته باشد:

۶<(D/B)     ,     B<1        

۵<(D/B)     ,     B>1

پی عمیق ( پی شمعی ) اعضای ستون مانند لاغری هستند که به صورت قائم یا با تمایل اندک بارهای سازه فوقانی (بار محوری، بار جانبی و لنگر) را به زمین سخت منتقل می‌کنند.

پی عمیق ( شمعی )

لایه سخت می‌تواند در عمق نسبتا زیاد باشد یا به واسطه وجود آب در نقاط ساحلی یا دریایی فاصله بین سازه فوقانی و زمین سخت زیاد باشد.

به طور کلی پی های شمعی از جنس چوب، بتن مسلح و فولاد هستند و با توجه به عملکرد شمع‌ها ، محل مورد استفاده و در دسترس بودن مصالح، جنس آن انتخاب می‌شود.

 

علت استفاده از شمع در فونداسیون

به طور کلی از پی عمیق در موارد زیر استفاده می‌شود:

خاک نزدیک سطح زمین از مقاومت کافی برای اجرای پی های سطحی برخوردار نباشد.

در این حالت با اجرای پی شمعی و نفوذ در عمق خاک، اولا امکان دستیابی به لایه های مقاوم وجود دارد، دوما با افزایش عمق مدفون پی، ظرفیت باربری نیز افزایش خواهد یافت. 

پی عمیق ( شمعی )

نشست برآورد شده خاک تحت بارهای سازه‌ای از حدود مجاز تجاوز کند. در این حالت استفاده از پی شمعی باعث می‌شود تا ضمن کاهش نشست پی، ظرفیت باربری نیز افزایش یابد.

برای اینکه در مورد نشست فونداسیون و انواع آن بیشتر بدانید به مقاله “شرح دیتیل عوامل نشست فونداسیون ( پی ) و کنترل آن” مراجعه کنید.

پی تحت اثر بارهای جانبی سازه و یا نیروهای بالابرنده (uplift) قرار گیرد. در این حالت پی از سطح زمین بلند خواهد شد که برای مقابله با این وضعیت از پی شمعی استفاده می‌شود.

اجرای یک سازه دریایی مدنظر باشد. در این حالت نیاز به اجرای عرشه روی سیستم شمع‌ها داریم تا از این طریق بارهای بالای سطح آب از میان آب به خاک زیرین منتقل شوند.

در این گونه موارد پی شمعی در معرض خطر کمانش و هم‌چنین نیروهای جانبی (مثل موج) است.

پی عمیق ( شمعی )

 برای سخت کردن پی ماشین آلات به منظور کنترل کردن دامنه نوسان و فرکانس طبیعی سیستم، از پی شمعی استفاده می‌شود.

 برای بالا بردن ضریب اطمینان در  پایه پل‌ها خصوصا در جاهایی  که احتمال آب شستگی خاک زیر پل زیاد است.

بعضی از کاربردهای پی عمیق در شکل زیر آمده است:

پی عمیق ( شمعی )

در بعضی موارد از شمع‌ها به عنوان پایدارسازی گود استفاده می‌شود. در این مورد می‌توان از آن‌ها برای جلوگیری از لغزش خاک استفاده کرد.

برای مطالعه بیشتر در مورد پایدارسازی گود به مقاله “گودبرداری چیست ؟ صفر تا صد اصول گودبرداری و ایمنی گود + فیلم” مراجعه کنید.

به طور کلی پی شمعی پر هزینه‌تر از پی های سطحی (تکی یا گسترده) هست. بنابراین در انتخاب پی عمیق به عنوان راه حل باید دقت زیاد کرد.

به عبارت دیگر مطالعات ژئوتکنیک باید نشان دهد که راهی به جز استفاده از پی شمعی نیست و هم‌چنین نوع آن را نیز باید تعیین کرد.

پی عمیق ( پی شمعی )

 

انواع شمع ها از نظر نوع مصالح

شمع‌ ها از نظر نوع مصالح در سه دسته کلی شمع‌های چوبی، فولادی و بتنی قرار می‌گیرند که در ادامه به شرح آن‌ها می‌پردازیم:

پی عمیق ( شمعی )

شمع چوبی

شمع های چوبی به شکل یک مخروط ناقص با قطر بالایی ۳۰ تا ۵۰ سانتی‌متر و قطر نوک (پایینی) ۱۵ تا ۲۵ سانتی‌‌متر ساخته می‌شوند. 

این شمع‌ها سبک و با هزینه پایین هستند ولی آسیب پذیر بوده و ظرفیت باربری کمی دارند.

پی عمیق ( شمعی )

شمع فولادی

شمع های فولادی معمولا از پروفیل H شکل یا لوله های جدار ضخیم استفاده می‌شود. پروفیل‌های بال پهن یا H شکل به علت ضخامت زیاد بال و جان تیرآهن درمقابل تنش‌های ناشی از کوبیدن مقاومت خوبی دارند.

این شمع‌ها را می‌توان به راحتی وصله و در طول‌های زیاد استفاده کرد. 

وصل این گونه شمع‌ها، طبق وصله استاندارد مقاطع ستون است. وصله باید ظرفیت کامل جان و بال را انتقال دهد.

پی عمیق ( شمعی )
شمع های فولادی H شکل از نوع شمع‌های با جابجایی کم هستند زیرا سطح کمی دارند و میزان خاک جابجا شده توسط آن کم است.

یک ‌شمع لوله‌ای ته باز نیز همین حالت را دارد و با جابجایی کم محسوب می‌شود.

به واسطه تشکیل یک توده خاک که به بدنه شمع‌ها (چه H شکل، چه لوله‌ای) می‌چسبد و همراه با آن به درون زمین نفوذ می‌کند، در این حالت آن مثل شمعی با انتهای بسته یا توپر عمل می‌کند.

در این صورت خاک در عمق، به واسطه حجم زیاد جابجایی به شدت دست خورده می‌شود و پی عمیق مانند شمعی با جابجایی زیاد عمل می‌کند.

مزیت شمع‌های فولادی این است که می‌توانند در حین فرو رفتن در برخورد با سنگ‌های کوچک آن‌ها را خرد کرده  یا به کنار بزنند.

پی عمیق ( شمعی )

باید دقت کرد که گاهی در هنگام وصله کردن شمع‌ها، خاک زیر نوک پی عمیق گیرش پیدا می‌کند که ادامه فرو رفتن آن را دچار اختلال می سازد به این ترتیب که نیروی بیشتری از قبل  برای فرو رفتن در زمین نیاز خواهد بود.

این امر گاهی موجب تغییر چکش می‌شود. این پدیده مستقل از جنس پی عمیق است.

تنش مجاز یک پی عمیق فولادی (fs) را معمولا برابر با  fs=0.4 fy در نظر می‌گیرند. این عدد تقریبا در همه آیین نامه ها مشترک است.

پی عمیق ( شمعی )

مطالعات صورت گرفته نشان می‌دهد که در خاک‌های طبیعی دست نخورده میزان خوردگی شمع‌ها و سپرهای فولادی ناچیز بوده و اثری در مقاومت مکانیکی آن ندارد.

این مطالعه بر روی خاک هایی با “مقدار ۸٫۶ > pH > مقدار ۲٫۵” انجام گرفته است و زیر سازه هایی که مطالعه شده از بین ۷ تا ۴۰ سال عمر داشته‌اند.

در خاک‌هایی که دست خوردگی بیشتری دارند به علت تمرکز اکسیژن در خاک خوردگی بیشتر است. در حالی که در خاک‌های دست نخورده از عمق یکی دو متر به پایین اکسیژن زیادی وجود ندارد تا باعث خوردگی شود.

هم‌چنین شمع‌هایی که در معرض آب دریا قرار دارد (مقدار ۹ > pH > مقدار ۴) نیاز به رنگ آمیزی یا مدفون شدن در بتن برای جلوگیری از خوردگی دارند.

خوردگی در شمع‌هایی که در سازه های دریایی استفاده شده‌اند در ناحیه جزر و مد آب که مرتب در معرض نوسانات مرطوب و خشک شدن قرار دارند، بسیار زیاد است.

حفاظت کاتد شمع‌های اسکله‌ عملی متداول است که اثر بخشی آن نیز خوب است.

جدول زیر میزان خوردگی برای خاک‌های با خوردگی کم تا زیاد و برای دوره‌های بهره‌برداری متفاوت را نشان می‌دهد. مقادیر داده شده در جدول بر حسب میلی‌متر بوده و به همه سطوح در معرض خاک پی عمیق اعمال می‌شود.

۲۵ سال ۵۰ سال ۷۵ سال ۱۰۰ سال
خاک با خوردگی کم ۰٫۲۵ ۰٫۶ ۰٫۷ ۰٫۸
خاک با خوردگی متوسط ۱ ۱٫۶ ۲ ۲٫۵
خاک با خوردگی زیاد ۲٫۵ ۴ ۵ ۶

 

شمع بتنی

شمع های بتنی معمولا با مقاطع مربع، مستطیل ( شمع بارت )، دایره و با هشت ضلعی و به صورت مسلح به کار می‌روند و به سه طریق زیر ساخته می‌شوند:

۱) شمع پیش ساخته

۲) شمع ریخته شده در درون یک مقطع فولادی توخالی ( پی صندوقه ‌ای )

۳) حفاری و بتن ریزی درجا

پی عمیق ( شمعی )

شمع‌های بتنی پیش ساخته به دو دلیل عمده از دیگر انواع شمع‌های بتنی پر هزینه تر هستند، این دلایل عبارتند از:

آرماتورهایی باید درون شمع‌ها به دلیل تحمل بارهای ناشی از حمل و کوبیدن آن‌ها پیش‌بینی شوند که وقتی پی عمیق در محل قرار گرفت، بخش زیادی از این آرماتورها اضافی خواهند بود (در صورت تحمل بار قائم فشاری).

وصله و یا بریدن شمع‌های بتنی به سادگی امکان پذیر نیست و بنابراین برای طول‌های بزرگ که باید یکپارچه ساخته شوند، ابعاد حداقل آن‌ها (که برای تحمل تنش های ناشی از حمل و جابجایی و غیره الزامی است) بزرگ خواهد بود که خود باعث افزایش هزینه است.

به عنوان مثال حداقل ابعاد شمعی مربع شکل با طول ۲۵ متر، ۴۵ سانتی‌متر است. استفاده از این گونه شمع‌ها وابسته به امکانات اجرایی بوده و در کشور ما، کمتر مورد استفاده است و بیشتر از شمع‌های درجا استفاده می‌شود.

پی عمیق ( بتنی )

به هرحال نکات زیر را در هنگام ساخت شمع باید بدانیم:

حداقل عیار سیمان ۴۰۰ تا ۵۰۰ کیلوگرم بر متر مکعب بتن باشد.

از سیمان تیپ پنج استفاده شود.

 نسبت آب به سیمان کمتر ۰٫۵ باشد.

ترجیحا از مواد حباب زا برای بالا بردن دوام بتن استفاده شود.

پی عمیق ( شمعی )

آیین نامه فرانسه ۱۳ DTU نکات زیر را نیز توصیه می‌کند:

حداکثر درصد وصله در هر مقطع از ۳۰ درصد تجاوز نکند، و تا جایی که امکان دارد از آرماتور بدون وصله استفاده شود. در دو انتهای شمع‌ها و در فاصله‌ای به اندازه شش برابر کوچکترین بعد آن‌ها وصله مجاز نیست.

حداقل قطر آرماتور طولی ۱۲ میلی‌متر است که انتهای آرماتورهای طولی باید به طور کامل درون سر شمع بتنی مهار شود.

حداقل قطر آرماتورهای عرضی ۵ میلی‌متر است و فاصله آن ها از ۲۰ سانتی‌متر تجاوز نمی‌کند. در دو انتهای شمع‌ها و در فاصله‌ای حداقل ۲ برابر کوچکترین بعد آن‌ها، فاصله بین آرماتورهای عرضی نصف می شود. اگر شمع کوبیده شود، این فاصله (بین آرماتورهای عرضی)، به یک سوم کاهش می‌یابد.

برای جلوگیری از به وجود آمدن خسارت در اثر حفاری و بتن ریزی شمعی روی شمع مجاور آیین نامه فرانسه حداقل فاصله آزاد بینشان را ۱٫۵ برابر قطر شمع‌ها می‌داند.

شمع‌ها به طور کلی آرماتور دارند، مگر در حالتی که شمع‌ها قائم بوده و در تمام حالت بارگذاری، کل طول آن به فشار بیفتد. در غیر این حالت، تمامی طول آن‌ها باید مسلح به میگردهای فولادی باشند.

شمع های مرکب

در کنار این سه نوع شمع چوبی، فولادی و بتنی بعضی مواقع شمع‌ها بصورت شمع های مرکب نیز اجرا می‌شوند. به عنوان مثال می‌توان یک شمع مرکب فولادی بتنی را به صورت یک استوانه با هسته بتنی و غلاف فولادی اجرا کرد.

پی عمیق ( شمعی )

انواع روش ساخت شمع بتنی

شمع های بتنی می توانند به صورت درجا یا پیش ساخته اجرا شوند.

در شمع بتنی درجا، پس از حفاری گودال مربوط به آن، قفس آرماتورها داخل گودال قرار می‌گیرد و سپس بتن ریزی انجام می شود. این شمع‌ها می‌توانند دارای غلاف فولادی نیز باشند.

شمع های بتنی پیش ساخته، در محوطه مربوط به بتن ریزی پروژه ساخته می‌شوند و به صورت اعضای بتنی به محل موردنظر منتقل می شوند.

پی عمیق ( شمعی )

در شمع های بتنی پیش ساخته، می توان از یک سری کابل پر مقاومت استفاده کرد و شمع را به صورت پیش تنیده ساخت که در این حالت مقاومت شمع افزایش می‌یابد. 

بتن پیش ساخته برای آن که در محل مورد نظر در زیر سازه مستقر شوند، باید تحت کوبش قرار بگیرند. از این نظر برخی خصوصیات خاک در اطراف شمع‌های پیش ساخته، نسبت به شمع‌های درجا تغییر خواهد کرد.

 

انواع شمع ها از نظر مکانیزم مقاومتی

عملکرد مکانیکی پی عمیق یا شمع‌ها توسط مکانیزم‌های زیر انجام می‌شود:

 

مکانیزم مقاومت اصطکاکی ( شمع های اصطکاکی )

این مکانیزم از طریق تماس اصطکاکی بدنه شمع (سطح جانبی شمع) با خاک اطراف آن ایجاد می‌شود و طی آن در اثر نشست شمع‌ها و جابجایی آن‌ها نسبت به خاک اطرافش، دانه‌های خاک در داخل زبری موجود در بدنه جا می‌افتند.

به این ترتیب تنش مقاوم جانبی از طرف خاک و رو به بالا به شمع وارد شده و حداکثر می‌شود. نیروی حاصل از این تنش‌های مقاوم حداکثر، مقاومت اصطکاکی (مقاومت جانبی یا مقاومت جلدی) نامیده می‌شود که باعت گیر کردن شمع‌ها در خاک می‌شود.

پی عمیق ( پی شمعی )

اگر شمعی در یک لایه خاک نرم اجرا شود و انتهای آن به لایه سخت و محکمی نرسد، در این صورت نیروی مقاوم اتکایی در انتهای شمع‌ها ایجاد نشده (لایه خاک محکمی وجود ندارد که انتهای شمع روی آن تکیه کند) ولی در اثر نشست شمع‌ها، تنش‌های مقاوم جانبی روی جداره آن ایجاد شده و حداکثر خواهند شد. در این حالت شمع اصطکاکی نامیده می‌شود.

 

مکانیزم مقاومت اتکایی ( شمع اتکایی )

این مکانیزم از طریق نیروی اتکایی وارد بر نوک شمع(انتهای پایینی شمع) به وجود می‌آید.

عملکرد آن به این ترتیب است که وقتی نوک شمع به لایه سخت و قوی می رسد، تقریبا روی این لایه مستقر شده و در اثر عکس العمل لایه سخت و قوی (که به نوک شمع‌ها وارد می شود)، یک نیروی مقاوم رو به بالا به آن وارد خواهد شد.

این نیروی مقاوم رو به بالا، مقاومت اتکایی (انتهایی یا نوک) نامیده می‌شود.

پی عمیق ( پی شمعی )

اگر شمع‌ها را در یک لایه خاک با ضخامت نسبتا کم اجرا کرده و بلافاصله به یک لایه خاک محکم و سفت برسیم، چون تغییر شکل در خاک سفت ناچیز است و شمع نمی‌تواند نشست کافی داشته باشد.

به همین علت تنش‌های مقاوم جانبی روی جداره شمع بسیج نمی‌شوند (و یا خیلی کم بسیج می شوند). در این حالت نیروی مقاوم وارد بر شمع، فقط همان نیروی مقاومت اتکایی وارد بر نوک آن بوده و به همین علت آن را شمع اتکایی می‌نامند.

 

شمع اصطکاکی – اتکایی

اگر شمع در یک لایه نرم با ضخامت متوسط اجرا شده و به لایه باربر نیز برسد، در آن صورت ترکیبی از هر دو مکانیزم فوق، مقاومت شمع را تامین می‌کنند. در این حالت آن را یک شمع اصطکاکی – اتکایی می‌نامیم.

پی عمیق ( پی شمعی )

 

سر شمع بتنی

برای اتصال سازه فوقانی به شمع معمولا از واسطه‌ای به نام سر شمع بتنی یا پایل کپ (Pile cap) استفاده می‌شود. وظیفه سر شمع بتنی انتقال بار سازه فوقانی به شمع‌ها است.

پی عمیق ( شمعی ) بعضی مواقع انتهای شمع‌ها کفشکی قرار می‌گیرد. این کفشک باعث می‌شود تا نوک آن از له شدن در اثر برخورد با لایه‌های سخت یا قطعات سنگ از بین نرود. کفشک باعث می‌شود تا مقطع توخالی در اثر فرو رفتن در داخل خاک پر نشود.

جنس کفشک‌ها فولاد سخت است و در اکثر موارد به صورت نوک تیز ساخته می‌شود. کفشک برای شمع‌های فولادی و بتنی کاربرد دارد.

پی عمیق ( پی شمعی )

 

گروه های شمع

شمع‌ها به ندرت بصورت منفرد (تکی) به کار می روند، به طوریکه معمولا تعدادی از آنها تحت عنوان یک گروه‌شمع در فونداسیون مورد استفاده قرار می‌گیرند.

پی عمیق ( پی شمعی )

زمانی تعدادی شمع منفرد در یک گروه در کنار یکدیگر قرار گیرند، ناحیه تحت تاثیر این گروه عمیق‌تر و وسیع‌تر از ناحیه تحت تاثیر هر یک از شمع‌ها خواهد بود و نشست این گروه شمع نیز از نشست تک تک اعضای این گروه بیشتر خواهد بود.

هم‌چنین ظرفیت باربری این گروه شمع نیز از مجموع ظرفیت‌های هر یک از شمع‌های گروه کمتر است.

پی عمیق ( پی شمعی )

در بهترین حالت اگر فاصله بین شمع‌ها کافی باشد ظرفیت گروه برابر مجموع ظرفیت تک تک شمع‌ها خواهد بود. اگر چه اضافه کردن فاصله بین شمع‌ها به علت هزینه های زیاد ساخت سر شمع بتنی عملا غیر ممکن است.

توجه به این نکته لازم است که در یک گروه شمع، اثرات متقابل شمع‌ها بر روی یکدیگر و تداخل نواحی تنش باعث گسترده‌تر شدن و عمیق‌تر شدن ناحیه تحت تنش گروه می‌شود.

بنابراین همان طور که ذکر شد نشست های بیشتر از هر یک نشست شمع‌ها و هم‌چنین گسیختگی برش کل باید حتما مد نظر قرار گیرد.

یک مثال خوب از این مسئله توسط ترزاقی و پک (۱۹۶۷) گزارش شده است. مطابق گزارش، یک بیمارستان در آمریکا بر روی ۲۰۰۰۰ شمع چوبی به طول ۷٫۹ متر که پس از عبور از یک لایه خاک قابل تراکم به ضخامت ۱٫۸ متر در یک لایه ماسه متراکم است، قرار دارد.

لایه ماسه‌ای بر روی یک لایه رس تراکم پذیر به ضخامت ۵۰ متر و بیشتر قرار داشته است. مطالعات اولیه بر اساس آزمایش بارگذاری بر روی یک شمع انجام گرفته بوده است.

مطابق آزمایش نشست شمع تحت تاثیر بار ۳۰۰ کیلونیوتن تنها ۶٫۵ میلی‌متر بوده است. بر این اساس بار حداکثر هر شمع فقط ۱۵۰ کیلونیوتن در نظر گرفته می‌شود ولی در حین ساخت و سپس بارگذاری سازه گروه شمع نشست زیادی می‌کند.

نشست گروه شمع در عرض ۲ سال ۳۰ سانتی‌متر گزارش شد و خسارات زیادی به اسکلت فولادی و نمای سنگی آن وارد کرد.

پی عمیق ( پی شمعی )

حداقل فاصله بین شمع‌های یک گروه توسط آیین نامه ها تعیین شده است. آیین نامه CP2004 انگلستان برای شمع‌های اصطکاکی فاصله مرکز شمع‌ها را حداقل ۳ برابر قطر شمع‌ها ( یا به اندازه محیط شمع) و درباره شمع های اتکایی این فاصله را برابر کوچکترین بعد می‌داند.

جدول زیر حداقل فاصله پیشنهادی را بر اساس چند آیین نامه ساختمانی می‌دهد.

D= قطر شمع و H= قطر یک مقطع مربع یا مستطیل یا H شکل

نوع شمع BOCA,1993 Chicago,1994 NBC,1976
اصطکاکی ۲D or 1.75H >= 76 cm ۲D or 2H >= 76 cm ۲D or 1.75H >= 76 cm
اتکایی ۲D or 1.75H >= 61 cm ۲D or 1.75H >= 61 cm

آیین نامه فرانسه نیز حداقل فاصله را دو برابر بزرگترین بعد مقطع (بعد مقطع در پلان) می‌داند.

به عنوان یک راهنما کلی حداقل فاصله محور به محور دو‌ ‌‌‌‌شمع باید ۸۰ سانتی‌متر باشد. در صورتی که شمع‌ها در یک ترتیب مثلثی قرار گیرند، حداقل فاصله الزما نباید در راستای محورهای سر شمع بتنی باشد.

حداکثر فاصله بین شمع‌ها در آیین نامه داده نشده است ولی ۸ تا ۱۰ برابر قطر، رقمی معقول است.

پی عمیق ( پی شمعی )

 

نمونه‌های پی شمعی

پی صندوقه ای ( فونداسیون کیسون )

پی های صندوقه ای معمولا در ساخت پل و سازه های هیدرولیکی و به طور کلی سازه‌هایی که نیاز به فونداسیون در زیر آب دارند، استفاده می‌شود.

این فونداسیون مانند یک صندوق تو خالی است که به صورت پیش ساخته تولید می‌شود. این صندوق‌ها ( کیسون ) پس از حفاری در اعماق مورد نظر جایگذاری می‌شوند. پس از این مرحله این کیسون ها با بتن پر می‌شوند. 

کیسون‌ ها پایه‌هایی با قطر بزرگ هستند که می توانند به عنوان یک سازه آب‌بند زیرزمینی نیز استفاده شوند و عملیات ساخت و ساز درون آن انجام شود.

کیسون ‌ها به سه دسته زیر تقسیم می‌شوند:

۱) ‌پی صندوقه‌ ای یا شناور ( روباز و ته بسته )

۲) ‌پی صندوقه‌ ای باز ( روباز و ته باز )

۳) ‌پی صندوقه ‌ای بادی ( رو بسته، ته باز و پر شده با هوای متراکم جهت جلوگیری از ورود آب به داخل فضای داخلی)

دلیل استفاده از کیسون ها این است که می‌توان آن‌ها را به محل پروژه به صورت شناور برد و در قسمت مورد نظر تعبیه کرد.

انواع فونداسیون ( پی )

شمع پافیلی

شمع پافیلی ، جزء شمع‌های بتنی درجاریز است. این گونه شمع‌ها به دلیل عملکرد مناسبی که در بارگذاری کششی و فشاری نشان می‌دهند، در پی های عمیق کاربرد فراوانی دارند.

از مزیت اصلی آن‌ها ایجاد پهن شدگی در قسمت پایین شمع است. این امر باعث می‌شود در طول و قطر کمتری نسبت به شمع‌های مقطع یکنواخت، ظرفیت لازم را در مقابله با نیروهای کششی و فشاری به دست ‌آورند.

برای پهن کردن انتهای شمع‌ها می‌توان دستگاه حفار مخصوص استفاده کرد یا با کوبیدن بتن نوک آن‌ها را پهن کرد.

یکی از روش‌ها، روشی است که به نام شمع فرانکی (Franki Pile) به ثبت رسیده است. در این روش پس از اتمام قرار دادن لوله فولادی به عمق مورد نظر، بتن با اسلامپ صفر به داخل آن ریخته می‌شود و توسط یک چکش این بتن سفت کوبیده می‌شود تا نوک شمع پهن شده را ایجاد کند.

پی عمیق ( پی شمعی )

مسیر یادگیری اسکلت بتنی

برای مشاهده تمامی مسیرهای یادگیری مهندسی عمران به صفحه زیر سر بزنید.

مسیر یادگیری مهندسی عمران

ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

چهار × چهار =