انواع پی + بررسی انواع فونداسیون با شکل و فیلم از صفر تا صد

مجموعه‌ای از پی‌ها، فونداسیون را تشکیل می‌دهند که نقش انتقال بارهای زنده و مرده از سازه به زمین را دارد. انواع فونداسیون ساختمان با توجه به نوع مصالح مصرفی و نحوه انتقال نیرو به زمین، وجود دارد که بر اساس شرایط (وزن سازه، نوع خاک، ظرفیت باربری خاک و غیره) انتخاب می‌شوند.

انتخاب نوع فونداسیون مناسب پروژه نیاز به دانش، قضاوت و تجربه مهندسی دارد. ما در این مقاله انواع پی ساختمان را همراه با جزئیات، شکل و فیلم زیر برده‌ایم. با آکادمی عمران همراه باشید.

فیلم بررسی انواع فونداسیون

با مشاهده فیلم زیر با انواع فونداسیون آشنا شوید تا این مقاله را با دید بهتری بخوانید.

پی چیست؟

پی یا فونداسیون ، حد فاصل بین سازه و زمین است. ساختمان به وسیله فونداسیون به زمین متصل شده و بارهای قائم وارده شامل وزن ستون‌ها، دیوارها، سقف‌ها و هم‌چنین بارهای ثقلی و افقی (باد و زلزله) را به یک نسبت مشخصی پخش و به زمین منتقل می‌کند.

ساختمان‌های بدون فونداسیون به مرور زمان دچار نشست، ایجاد ترک در ساختمان و عدم مقاومت در مقابل بارهای وارده خواهند شد.فونداسیون از نظر مصالح و سیستم ساخت انواع مختلفی دارند. که در ادامه به شرح آن‌ها می‌پردازیم.

بیش از 30 ساعت آموزش حرفه‌ای ولی رایگان دفتر‌فنی و ساختمان‌سازی

مشاهده مینی دوره

انواع پی ساختمان از نظر مصالح

حتما تا به حال برایتان پیش آمده است که از خود بپرسید انواع پی ساختمان چیست؟

در پاسخ باید بگوییم که انواع پی یا همان انواع فونداسیون از دو جهت مصالح و نوع سیستم اجرایی و ساخت آن‌ مورد بررسی قرار می‌گیرد که در این مقاله به طور کامل به توضیحات هر بخش خواهیم پرداخت.

جهت اجرای پی با توجه به وزن سازه و مصالح در دسترس از انواع مختلف مصالح استفاده می‌شود.

انواع فونداسیون از نظر مصالح مصرفی به شرح زیر است:

پی شفته ای یا شفته آهک زیر فونداسیون

پی شفته‌ای ساده‌ترین و در عین حال ابتدایی‌ترین فونداسیون برای ساختمان‌های کوچک، ۲ یا ۳ طبقه آجری (با مصالح بنایی) با بار سبک است.

شفته خمیری از مخلوط خاک، شن، آهک و آب است که در هر مترمکعب این ملات، بین ۲۰۰ تا ۲۵۰ کیلوگرم آهک به کار می‌رود.

آهک ماده‌ای چسباننده است که میزان چسبانندگی آن کمتر از سیمان است.بعضی اوقات به جای شن از قلوه سنگ استفاده می‌کنند. وجود مخلوط حاوی درشت دانه مثل شن یا قوله سنگ در پی شفته‌ای الزامی است زیرا سنگدانه‌ها نقش باربری دارند.

جهت اجرای پی‌های شفته آهکی، آهک را روی خاک و شن می‌ریزند و به وسیله بیل یا لودر مخلوط می‌کنند. سپس مخلوط را آبخوره می‌کنند و ملات درست می‌شود.

اگر از قلوه سنگ یا سنگ لاشه به جای شن استفاده شود، می‌توان به صورت سنگ‌چین، ملات شفته آهکی بین لایه‌های سنگ اجرا گردد.

پی آجری

از پی آجری زمانی استفاده می‌شود که ساختمان کوچک یک الی دو طبقه، با بار سبک و منطقه با لرزه خیزی کم باشد.

پی آجری مانند پی سنگی دارای ریشه‌ای (اضافه عرض) به اندازه ۱۵ تا ۲۰ سانتی‌متر از طرفین دیوار روی آن است.

این امر به دلیل این است که اگر عرض دیوار و فونداسیون یک اندازه باشد، دیوار با کوچکترین نیرویی از روی فونداسیون می‌لغزد.

جهت اجرای پی آجری لازم است که عرض پی کنی نیز ۳۰ تا ۴۰ سانتی‌متر از عرض فونداسیون بیشتر باشد. این مقدار اضافه در عرض پی کنی، عمل آجر چینی داخل آن را آسان‌تر می‌کند.نکته قابل توجه در اجرای پی آجری این است که به روش پلکانی آن را اجرا می‌کنند. اما سوالی که ممکن است در اینجا برایتان پیش بیاید این است که اصلا پی پلکانی چیست؟

پی پلکانی

پی پلکانی همان فونداسیون غیر همسطح است.

برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است شکل فونداسیون به صورت پلکانی اجرا شده، زیرا بار با زاویه ۶۰ درجه به زمین منتقل می‌گردد و نیاز به عرض بیشتر در قسمت فوقانی فونداسیون نیست.

به همین دلیل به آن پی پلکانی یا فونداسیون غیر همسطح می‌گویند.پی آجری از آجر فشاری یا آجرهای چهار گوش با ملات ماسه سیمان تشکیل شده است که امروزه تقریبا منسوخ شده یا به ندرت استفاده می‌شوند.

ملات پی آجری می‌تواند به سه شکل زیر باشد:

1. ملات ماسه سیمان که مقاومت و چسبانندگی بالایی دارد.
2. ملات ماسه و آهک که به اندازه ملات سیمان مقاومت و چسبانندگی ندارد. به دلیل وجود ماسه قدرت باربری این دو ملات نسبت به خاک بیشتر است.
3. گل آهک که مخلوط خاک، آب و آهک است و کمترین مقاومت را دارد.

پی سنگی یا سنگ پی

در ادامه بخش معرفی انواع پی از نظر مصالح در این مقاله به پی‌ سنگی می‌رسیم. پی‌ سنگ در مناطقی که سنگ با قیمت ارزان در دسترس است، ساخته می‌شود.

همچنین سنگ پی مانند فونداسیون آجری و شفته آهکی، برای ساختمان‌های دو الی سه طبقه، با بار کم و منطقه با لرزه خیزی کم مناسب است.

اجرای پی سنگی

سنگی که برای این گونه فونداسیون‌ها انتخاب می‌شود باید سالم (نپوسیده) بوده و از انواع سنگ‌های لاشه شکسته باشد.

سنگ‌های قلوه‌ای به علت صیقلی و مدور بودن آن برای فونداسیون مناسب نیستند زیرا باعث ناپایداری و لغزیدن آن می‌شوند.

سطح فونداسیون سنگی باید نسبت به دیوارهای روی آن وسیع‌تر بوده و به عنوان ریشه (اضافه عرض) از هر طرف دیوار حداقل ۱۵ سانتی‌متر گسترش داشته باشد.ملات پی سنگی شامل دو نوع زیر است:

1. چنانچه فشار بار وارده کم باشد ملات بین سنگ‌ها را از نوع گل و آهک انتخاب می‌کنند.
2. اگر بار زیاد باشد از ملات ماسه و سیمان استفاده می‌کنند.

یکی از مضرات این نوع فونداسیون، وجود شفته و احتمال آسیب رسانی به لوله‌های آب، فاضلاب و تاسیسات زیربنایی ساختمان است. از این نوع فونداسیون اکثرا در زیر دیوارها به صورت نواری استفاده می‌شود.

معمولا زاویه پخش بار در پی‌ سنگی ۴۵ درجه است.

پی فلزی

در صورتی که بارهای وارده بر ستون زیاد و مقاومت فشاری زمین (خاک)، از حد مجاز کمتر باشد، گاهی برای ستون‌های فولادی از فونداسیون با شبکه فولادی استفاده می‌شود.

فولاد مقاومت فشاری بالایی نسبت به بتن دارد. برای مثال جرثقیل یا دستگاه‌های کارخانه‌ای که وزن زیادی دارند و روی تعداد محدودی پایه (مثلا چهار تا) قرار می‌گیرند، فشار بسیار زیادی به هر کدام از پایه‌ها وارد می‌شود.

در این شرایط از فونداسیون فلزی استفاده می‌کنند چرا که مقاومت فشاری بالا (تنش تسلیم 240 مگاپاسکال) دارد. این فونداسیون‌ها از قرار گرفتن تعدادی پلیت فلزی روی هم یا زیرسازی با تیرآهن‌ها اجرا می‌شوند.

امروزه از نظر اقتصادی امکان استفاده از پی فلزی به صرفه نیست. به همین دلیل فونداسیون بتن مسلح جایگزین فونداسیون فلزی شده است.

انواع فونداسیون بتنی

بتن را می‌توان یکی از مقاوم‌ترین و مستحکم‌ترین سنگ‌های مصنوعی دانست.

فونداسیون‌هایی که با بتن ساخته می‌شوند، بهترین فونداسیون در کارهای ساختمانی به شمار می‌روند. امروزه توصیه می‌شود که فونداسیون کلیه ساختمان‌ها را با بتن مسلح بسازند.زاویه پخش بار فونداسیون بتنی بین ۳۰ تا ۴۵ درجه است. به همین دلیل می‌توان این گونه فونداسیون‌ها را پلکانی یا به صورت هرم ناقص ساخت و از مصرف اضافی بتن صرفه جویی کرد که همانطور که گفتیم به آن فونداسیون غیر همسطح نیز می‌گویند.

اما به دلیل سختی و هزینه‌های مازاد قالب بندی معمولا به صورت هرم ناقص ساخته نمی‌شوند.

باید توجه داشت چنانچه فونداسیون از نوع بتن مسلح و قالب بندی فلزی باشد ابتدا باید مطابق نقشه اجرایی آرماتوربندی، بعد قالب بندی و سپس بتن ریزی انجام شود.

اما اگر از مصالح بنایی برای قالب بندی استفاده شود، معمولا ابتدا قالب بندی شده و سپس آرماتوربندی انجام می‌شود.

از انواع فونداسیون بتنی می‌توان در هر دو نوع ساختمان‌های اسکلت فلزی و اسکلت بتنی استفاده کرد.

جهت اتصال فونداسیون بتنی به اسکلت فلزی از بیس پلیت استفاده می‌شود. برای اطلاعات بیشتر به مقاله نصب بیس پلیت مراجعه کنید.

انواع فونداسیون بتنی از نظر نحوه انتقال بار به زمین به دو دسته کلی سطحی و عمیق دسته بندی می‌شوند.

از انواع فونداسیون بتنی سطحی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد که با کلیک بر روی هر کدام می‌توانید آشنایی بیشتری با آن‌ها پیدا کنید.

1. فونداسیون یا پی منفرد (پاشنه تکی یا نقطه‌ای)
2. فونداسیون مرکب و باسکولی
3. فونداسیون نواری یک طرفه و دو طرفه (متعامد شبکه‌ای)
4. فونداسیون یا پی گسترده (رادیه یا صفحه‌ای)

همچنین فونداسیون عمیق به دو دسته نیمه عمیق و عمیق تقسیم می‌شوند.

به فونداسیون نیمه عمیق، پی چاهی و به فونداسیون عمیق، پی شمعی نیز گفته می‌شود.

انواع فونداسیون با شکل از نظر سیستم ساخت

پی‌ها براساس نحوه انتقال بار به زمین به دو دسته کلی سطحی و عمیق تقسیم می‌شوند که در ادامه به توضیحات هر دسته خواهیم پرداخت.

پی سطحی

این پی‌ها معمولا در عمق کمی از زمین قرار دارند و نسبت عمق به عرض آن‌ها معمولا کوچک است. درباره این مقدار نظرات مختلفی وجود دارد.

براساس نظر ترزاقی در یک فونداسیون سطحی نسبت عمق به عرض (D/B) کمتر از یک است. آیین نامه فرانسه D.T.U.62 این نسبت را برابر با 1.5 می داند. محققین دیگری این نسبت را تا ۲ یا ۳ نیز ذکر کرده‌اند.

پی‌های سطحی بار سازه را با افزایش سطح مقطع ستون یا دیوار به زمین زیر فونداسیون انتقال می‌دهند.از انواع پی های سطحی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پی منفرد یا فونداسیون منفرد

پی منفرد بار یک یا دو ستون نزدیک به هم در محل درز انبساط را به زمین منتقل می‌کند. فونداسیون منفرد می‌تواند به شکل مربع، مستطیل، چند ضلعی منظم، دایره و یا هر شکل غیرمنظم دیگری باشد.

پی‌های منفردی که نزدیک به هم باشند، می‌توانند به یکدیگر پیوسته و به صورت فونداسیون مرکب کار کنند.

معمولا از فونداسیون منفرد (فونداسیون نقطه‌ای) در مواقعی استفاده می‌شود که بار وارده از طرف ساختمان نسبتا کم بوده و تعداد طبقات نهایتا 2 تا 3 طبقه باشد و از طرفی احتمال نشست غیریکنواخت زمین وجود نداشته باشد.

در ساختمان‌های اسکلت فلزی نیز چون تمام بارها ابتدا به ستون‌ها وارد می‌شود و ستون‌ها بار را به فونداسیون منتقل می‌کنند، لازم است پی بتن مسلح (بتن آرمه) استفاده شود. در این گونه موارد پی‌های بتن مسلح از نوع منفرد اجرا می‌شوند.

سطح مقطع پی‌های منفرد یا نقطه‌ای دارای شکل‌های مربع، مستطیل، چند ضلعی و دایره هستند که برای صرفه جویی در مصرف مصالح می‌توان آن را به صورت پی پلکانی یا شیبدار اجرا کرد.رایج‌ترین شکل هندسی پی‌های منفرد یا پاشنه تکی، مقطع مستطیل شکل است.

پی‌‌های منفرد یک شبکه آرماتور تحتانی در تراز زیر فونداسیون دارند. میزان آرماتور موجود در مت پی‌‌های منفرد توسط مهندس محاسب مشخص و در نقشه‌های مصوب درج می‌شود.

پی‌های منفرد باید توسط شناژهای افقی (کلاف) به یکدیگر دوخته شوند. در صورتی که این پی‌ها توسط شناژهای رابط متصل نشوند، عملکرد خوبی در مقابله با نیروهای جانبی زلزله نخواهند داشت.

امروزه معمولا از پی منفرد فاقد شناژ استفاده نمی‌شود.

در مقاله شناژ به طور کامل درباره شناژ و انواع آن صحبت کرده‌ایم. برای مطالعه بیشتر روی لینک آبی کلیک کنید.

• پی منفرد با شناژ (فونداسیون باسکولی یا کلاف شده)

هر گاه پی‌های منفرد توسط شناژهایی از بتن مسلح به یکدیگر متصل و کلاف شوند، فونداسیون را کلاف شده می‌نامند.

پی‌های منفرد با شناژ بهترین نوع پی‌های منفرد‌ در مناطق زلزله خیز به شمار می‌رود، زیرا در هنگام زلزله، شناژها از جابجایی پی‌ها جلوگیری کرده و باعث می‌شوند که در فاصله پی‌ها از یکدیگر تغییری حاصل نشود.

شناژها ممکن است ارتفاعی برابر یا کمتر از پی‌ها داشته باشند. گاهی سطح فوقانی شناژ هم ردیف پی‌ها قرار ندارد و گاهی، شناژ و پی‌ها در قسمت فوقانی هم سطح هستند که در این حالت به آن شناژ باسکولی یا کلاف گویند.

شناژ که بخشی از بار یکی از فونداسیون‌ها را به دیگری منتقل می‌کند، نباید متکی بر خاک باشد. چنانچه این تیر رابط تحت اثر فشار خاک زیرین قرار گیرد باید طبق ضوابط مربوط به فونداسیون نواری طراحی شود.

در فونداسیون باسکولی، تیر رابط بین پی‌ها باید به اندازه کافی صلب باشد تا بتواند مانع چرخش فونداسیونی که زیر اثر بار برون محور قرار دارد، بشود.

در صورت عدم انجام تحلیل دقیق‌تر ممان اینرسی مقطع این تیر باید حداقل ممان اینرسی مقطع فونداسیون زیر اثر بار برون محور در نظر گرفته شود.

این تیر باید برای خمش و برش طراحی شود. در این حالت توزیع فشار خاک زیر پی‌ها را می‌توان یکنواخت در نظر گرفت.

شناژها برای تحمل نیروی محوری معادل ۱۰ درصد بیشترین نیروی فشاری ستون‌های طرفین، طراحی و محاسبه می‌شوند.از مزایای دیگر شناژهای رابط، علاوه بر کلاف نمودن کل فونداسیون‌های منفرد به یکدیگر و تحمل نیروهای جانبی، می توان به جلوگیری از نشست‌های نامتقارن در فونداسیون‌های منفرد اشاره کرد.

شناژها به دو نوع ساده و باسکولی تقسیم می‌شوند.

شناژهای ساده فقط نیروهای محوری در سطح مقطع را تحمل می‌کنند. در حالی که شناژهای باسکولی علاوه بر تحمل لنگر خمشی منفی، نقش جلوگیری از فشار بلندکننده (Uplift) ستون‌ها را بر عهده دارند.

شناژ باسکولی در حقیقت یک تیر با خمش منفی بوده که لنگر طاقدیس دارد. طرح‌های باسکولی باید مطابق ضوابط طرح تیرها با لنگر منفی انجام شود.

در تصویر زیر، پی بالایی یک شناژ باسکولی و پی زیرین همراه با شناژ ساده نمایش داده شده است.

• پی مرکب

فونداسیون مرکب به مجموعه‌ای از دو فونداسیون منفرد گفته می‌شود.

پی‌های مرکب وقتی مورد استفاده قرار می‌گیرند که:

1. فاصله پی‌ها از یکدیگر کم بوده به طوری که سطح پی‌ها یکدیگر را بپوشاند.
2. یکی از پی‌ها در کنار زمین همسایه قرار گرفته باشد.
3. وقتی که به علت طول زیاد یک بنا نیاز به ایجاد درز انبساط (ژوئن) باشد، در این صورت باید برای ستون‌های مجاور درز انبساط نیز پی‌های مرکب در نظر گرفته می‌شود.

گاهی بارهای وارد بر یکی، دارای برون محوری زیاد نسبت به مرکز فونداسیون بوده و فونداسیون‌ها یکپارچه ساخته می‌شوند تا بار بهتر توزیع شود.

لازم به توضیح است چنان چه برای دو پی با بارهای مختلف، پی‌های مرکب طرح می‌کنیم، در این حالت پی به شکل ذوزنقه خواهد بود که قاعده کوچک در طرف بار کمتر و قاعده بزرگ آن در جهت بار بیشتر قرار می‌گیرد.

پی نواری

فونداسیون نواری به فونداسیون یکسره‌ای می‌گویند که بار دیوار و یا چند ستون را، که در یک ردیف قرار دارند، به زمین منتقل می‌کند.

مقطع فونداسیون نواری می‌تواند به شکل مربع، مستطیل، ذوزنقه یا پاشنه دار (T وارونه) باشد. در حالتی که پی‌های نواری صرفا بار دیوار را به زمین منتقل کنند، شالوده دیواری نامیده می‌شود.

معمولا پی‌هایی که در آن‌ها نسبت طول به عرض بزرگتر از ۴ تا ۵ باشند، به عنوان پی‌های نواری در نظر گرفته می‌شوند.

در زمین‌هایی که خطر رانش به وسیله خاک وجود داشته باشد از این گونه پی‌ها استفاده می‌شود. این پی‌ها بار وارده را در جهت طول پخش کرده و به خاک منتقل می‌کند و سازه را در مقابل لرزش‌ها و رانش‌های زمین مقاوم می‌کند.

دیتیل پی نواری

انواع پی‌ های نواری قابلیت اجرا در موارد زیر را دارند:

1. زیر یک ردیف ستون، در ساختمان‌های اسکلت فلزی یا بتن مسلح
2.  زیر یک دیوار باربر در ساختمان‌های آجری
3. زیر ستون و دیوار کنار هم

پی‌های نواری یک طرفه، پی زیر یک ردیف ستون یا پی زیر یک دیوار باربر را به هم متصل می‌کند که نسبت طول به عرض آن بسیار زیاد است. این پی‌ها فقط در یک ردیف قرار می‌گیرند.

پی شبکه ای (پی نواری دو طرفه متعامد)

اگر پی‌های نواری در هر دو امتداد عمود بر هم قرار گیرند، پی شبکه‌ای یا دو طرفه ایجاد می‌شود. پی شبکه‌ای عملکرد بسیار خوبی در برابر نیروهای جانبی زلزله دارد.

اکثر فونداسیون‌های رایج در ایران و سایر کشورها از نوع پی شبکه‌ای (پی نواری دو طرفه) هستند. این نوع فونداسیون از نشست‌های نامتقارن جلوگیری می‌کند.برای اینکه در مورد انواع پی‌های نواری و خصوصیات آن‌ها بیشتر بدانید به مقاله ” فونداسیون نواری ” مراجعه کنید.

پی گسترده (فونداسیون گسترده)

به پی‌های گسترده، پی رادیه ژنرال یا یکپارچه نیز می‌گویند.

از این گونه پی‌ها در مواردی استفاده می‌شود که بارهای وارده از ساختمان بسیار زیاد بوده (مثل برج‌ها) یا مقاومت فشاری زمین به قدری کم باشد که جهت انتقال بار به خاک زیر فونداسیون به تمام سطح زیرین ساختمان نیاز باشد.

پی رادیه ژنرال به صورت یکپارچه و از بتن مسلح (آرمه) در سرتاسر زیر ساختمان ساخته می شود و کلیه ستون‌ها و دیوارها بر روی آن قرار می‌گیرند.

در بعضی مواقع که بار بسیار زیاد باشد سطح فونداسیون را بزرگتر از سطح ساختمان روی آن می‌سازند تا پخش فشار در سطح بزرگتری انجام گیرد.

برای اینکه در مورد پی‌های گسترده بیشتر مطالعه کنید به مقاله ” پی گسترده ” مراجعه کنید.

انواع فونداسیون گسترده (پی گسترده)

فونداسیون گسترده به شالوده‌هایی گفته می‌شود که بار چند ستون یا دیوار را که در ردیف‌ها و امتدادهای مختلف قرار دارند به زمین منتقل می‌کند.

پی‌های گسترده ممکن است به شکل دال، مجموعه تیر-دال یا صندوقه‌ای ساخته شود. در برخی شرایط نیز ممکن است شالوده ساختمان متشکل از شبکه‌ای از نوارهای متقاطع باشد.

عملکرد فونداسیون گسترده یا با شبکه نوارها می‌تواند به صورت صلب یا انعطاف‌پذیر باشد.

در حالت صفحه صلب، تحلیل شالوده با فرض جابجایی یا چرخش در یک یا دو جهت و فشار خطی خاک انجام می‌شود.

این در حالی است که شالوده انعطاف‌پذیر با توجه به ملاحظات مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان، به صورت یک صفحه پیوسته یا ناپیوسته تحلیل و طراحی می‌شود.

نکته قابل توجه این است که در هر نوار از شبکه، مقدار فولاد طولی با توجه به ملاحظات خمشی طولی تعیین می‌شود.

در طول نوار مقدار فولاد عرضی با توجه به شرایط برشی مقطع محاسبه و تعبیه می‌شود. در محل تقاطع دو نوار، فولاد تعبیه شده مربوط به محاسبه خمش طولی نوارهای متقاطع خواهد بود.

برای مطالعه بیشتر در مورد آرماتورهای خمشی و برشی به مقاله ” لنگر خمشی “ مراجعه کنید.از انواع پی گسترده (فونداسیون گسترده) می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

1. پی‌های صفحه‌ای با دیوار محیطی
2. پی‌های صفحه‌ای ساده
3. پی‌های صفحه‌ای با شناژ
4. پی‌های صفحه‌ای با دیوار بتنی در یک جهت
5. پی‌های صفحه‌ای با دیوار بتنی در دو جهت

پی عمیق

پی‌های عمیق نسبت عمق به عرض بزرگی دارند. این نسبت طبق آیین نامه D.T.U.62 باید بزرگتر از 5 باشد.

اگر چه در بعضی از مدارک فنی این نسبت تا حدود ۱۰ نیز ذکر شده است. به هر حال اگر این نسبت بزرگتر از ۶ بوده و عمق آن از ۳ متر تجاوز کند، آن پی عمیق است.

پی عمیق بار سازه فوقانی (Superstructure) را توسط اصطکاک جدار پی و هم‌چنین مقاومت نوک آن به زمین منتقل می‌کند. بنابراین مهم‌ترین اختلاف پی‌های عمیق با پی‌های سطحی در نحوه انتقال بار به زمین است.

عموما به پی‌های عمیق، شمع نیز گفته می‌شود.از انواع پی عمیق می‎‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

پی چاهی یا نیمه عمیق

به پی‌هایی که دارای نسبت عمق به عرض بین مقادیر ذکر شده در بالا (بین پی‌سطحی و عمیق) هستند، پی‌های چاهی یا نیمه عمیق می‌گویند.

نحوه محاسبه پی‌های چاهی مانند پی‌های سطحی است و ظرفیت باربری آن محافظه کارانه به دست می‌آید.

لازم به ذکر است که اغلب (بیش از 95 درصد) پی‌ها ، سطحی یا عمیق هستند و به ندرت از پی‌های چاهی استفاده می‌شود.

پی‌ شمعی

شمع‌ها از اجزای فونداسیون هستند که بارهای ساختمان را به زمین منتقل می‌کنند. شمع‌ها ممکن است منفرد یا به صورت گروه شمع باشند.

شمع منفرد به شمعی می‌گویند که بار یک ستون را دریافت کرده و به زمین منتقل می‌کند.

گروه شمع‌ها به تعدادی شمع گویند که بار خود را از یک یا چند ستون از طریق صفحه سر شمعی دریافت می‌کنند.

در گروه شمع‌ها میلگردهای طولی شمع‌ها باید، با توجه به نوع اتصال انتخابی (صلب یا مفصلی)، به نحوی مناسب در سر شمع امتداد یافته و مهار شوند.

ضخامت شالوده‌ها نباید کمتر از 25 سانتی‌متر و ضخامت صفحه سر شمع مربوط به گروه شمع نباید کمتر از 40 سانتی‌متر انتخاب شود.

در مواردی که نیروهای وارده بر شالوده کششی باشند باید با پیش‌بینی تدابیر مناسب از جمله استفاده از شمع یا میل مهار مانع از بلند شدن شالوده از روی زمین شد. این تدابیر باید به نحوی باشند که ضریب ایمنی در مقابل نیروهای بلندکننده (uplift) حداقل برابر با 1.5 باشد.

همچنین پی‌های شمعی خود به انواع شمع‌های ساده و شمع‌های بالشتکی تقسیم می‌شوند.اگر هنوز به پاسخ سوالات خود در این بخش نرسیده‌اید توصیه می‌کنیم برای مطالعه بیشتر حتما به مقاله ” پی عمیق ” مراجعه کنید.

پی ویژه چیست؟

پی‌های ویژه شامل هر گونه پی‌ای هستند که جزء موارد ذکر شده در قسمت بالا نباشند.

از انواع پی‌های ویژه می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• پی صندوقه‌ ای (فونداسیون کیسون)
• مهارها
• ستون‌ها شنی و سنگی

پی‌ صندوقه ای معمولا در ساخت پل و سازه‌های 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 کیسون‌ها با بتن پر می‌شوند.

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

پی دو پوشه چیست؟

٢۵٠٠ سال پیش از پی دو پوشه برای ساخت سازه‌های پاسارگاد استفاده شده است. این پی مقاومت بسیار خوبی در برابر زلزله دارد.

امروزه از پی دو پوشه برای ساخت فونداسیون سازه‌های حساس مثل نیروگاه‌های هسته استفاده می‌شود.

پی دو پوشه از دو پی روی هم ساخته شده که پی زیرین ثابت است و پی دوم که روی پی اول قرار می‌گیرد، قابلیت ارتعاش دارد.

گفتیم این فونداسیون عملکرد بسیار خوبی در برابر زلزله دارد، زیرا در هنگام زلزله با حرکت سازه در قسمت پی رویی، ضربه زلزله گرفته شده و به سازه آسیب نمی‌رسد.

استفاده از این فونداسیون باعث می‌شود که سازه‌ها برای زلزله‌هایی با بزرگای بیشتر از 7 ریشتر مقاوم شوند.

کدام فونداسیون قدرت باربری بیشتری دارد؟

تمام پی‌ها بر اساس نیروی طراحی شده، قدرت باربری مناسب را دارند. اما همانطور که گفتیم فونداسیون گسترده به دلیل پخش بار سازه در سطح گسترده‌تر و نشست‌های متقارن برای ساختمان‌های بلند مرتبه با بار زیاد استفاده می‌شود.در صورتی که مایل به یادگیری تمام نکات اجرای ساختمان هستید توصیه می‌کنیم حتما به دوره اجرای ساختمان سر بزنید.

مسیر پیشنهادی مطالعه مقالات آکادمی عمران

مشاهده مسیر یادگیری