Tuesday ,17 October 2017 / سه شنبه ,۲۵ مهر ۱۳۹۶
خانه / کارشناسی / با انواع فونداسیون ویژه و تعاریف آنها آشنا شوید
نسخه چاپی    کد مطلب : 3078

با انواع فونداسیون ویژه و تعاریف آنها آشنا شوید

در این پست به معرفی انواع فونداسیون ویژه می پردازیم و هر یک را به اختصار توضیح می دهیم.

انواع فونداسیون ویژه به شرح زیر می باشند :

  • پی های شناور
  • پی های پوسته ای
  • پی های جعبه ای
  • پی های فولادی
  • پی های منفرد چسبان
  • تلفیق پی گسترده و عمیق

در ادامه هر یک از انواع فونداسیون ویژه را به اختصار توضیح می دهیم :

پی های شناور

پی های شناور در مواردی کاربرد دارند که لایه های نشست پذیر و یا ضعیف تا عمق قابل توجهی وجود داشته باشند و استفاده از شمع هم امکان پذیر نباشد.

در این صورت می توان پی گسترده سازه را در عمق پایین تر مستقر و با برداشت خاک حاصل از گودبرداری با بار ثقلی حاصله از روسازه مقابله و یا حتی فشار روسازه با میزان خاک حاصل از حفاری را معادل نمود.

در این حالت آنقدر خاک برداری می شود که وزن خاک برداشته شده و نیروی هیدروستاتیک برکننده با وزن ناخالص سازه برابر شود.

به عبارت دیگر فشار در کف گودبرداری تغییر نخواهد کرد.

یعنی فشار ایجاد شده برابر فشار خاک جابجا شده خواهد بود و به لحاظ نظری نشستی ایجاد نمی شود و نشست حاصله عمدتاً در اثر برگشت تورم حاصل از خاکبرداری پس از احداث بنا می باشد.

در این حالت به نظر می رسد که سازه روی آب همانند کشتی روی آب شناور است.

معمولاً یک متر مکعب خاک را می توان به لحاظ وزنی معادل دو طبقه ساختمان مسکونی معمولی در هر متر مربع به حساب آورد.

عملکرد پی شناور بدین صورت است که با عمل گودبرداری و جایگزین کردن وزن سربار با بخشی از وزن ساختمان، میزان بار خالص وارد بر بستر خاک و بدنبال آن نشست کاهش می یابد.

بار یک ساختمان توسط پی های منفرد، نواری، شمع ها و … تحمل می شود.

اگر خاک بستر ضعیف باشد، تحت بار ساختمان، خطر گسیختگی برشی در زیر پی وجود دارد.

بنابراین بارها بایستی در سطح بزرگتری گسترده شوند، یا مقدار بار وارده بایستی کاهش یابد و یا بایستی از خاک ضعیف توسط شمع ها یا سایر تجهیزات به مصالح مستحکم در اعماق پایین منتقل شوند.

این سه راه حل می توانند به طور جداگانه یا توأماً مورد استفاده قرار بگیرند.

یک راه برای کاهش مقدار بار وارده، کاربرد پی شناور یا پی نسبتاً شناور می باشد.

برای ساختمان های بلند استفاده از ایده شناوری نیازمند ایجاد چندین طبقه زیرزمین خواهد بود که با مشکلات اجرایی بسیاری همراه است.

همچنین از آنجا که فوندانسیون های گسترده شناور در عمق خاک اجرا می شوند مسئله تراز آب زیر زمینی باید در نظر گرفته شود.

پی شناور از انواع فونداسیون ویژه

شکل ۱ : پی شناور از انواع فونداسیون ویژه

پی سلولی و پوسته ای

در این نوع پی از صفحات متناوب و متقاطع جهت تامین مقاومت کافی در مقابل نیروهای برشی و لنگرهای خمشی و نیز صرفه جویی در مصالح مصرفی اعم از بتن و میلگرد مصرفی به کار گرفته می شوند.

ویژگی های فرمی روسازه، عاملی تعیین کننده در انتخاب شکل این پی ها می باشد.

پی های پوسته ای، بار را به واسطه شکل خود به زمین منتقل می کنند و حجم آنها تاثیری در انتقال بار ندارد.

این نوع پی ها به عنوان پی برج های خیلی بلند نطیر برج های رادیو تلویزیون یا برج های خنک کننده به کار می روند.

پی پوسته ای

پی باکسی یا جعبه ای

در مواردی که سازه ها خیلی سنگین هستند و از اهمیت ویژه ای برخودار می باشند، سیستم فوندانسیون آن ها باید از صلبیت خمشی ویژه ای برخوردار باشد.

بدین ترتیب تلفیق دال های کف، سقف و نیز دیوار های اطراف و میانی زیر زمین، ملاحظات خاص تحلیل، طراحی سازه ای و اجرای پی های شناور را مطرح می سازد.

پی های فولادی یا پروفیله

استفاده از این پی در زمانی است که بارهای حاصل از روسازه سنگین و زمین بستر سخت و یا سنگی باشد.

راه حل های استفاده از بتن مسلح پاسخ گوی وضعیت سیستم های معمولی پی سازی نبوده که در این حالت از پروفیل های فولادی بال پهن در دو لایه عمود و بر روی یکدیگر با قالب بتنی درجا در اطراف به کار گرفته می شود.

در صورت وجود بارهای کمتر و در دسترس نبودن پروفیل های فولادی بال پهن و یا پی سازی موقت در بستر های سست، می توان از دو ردیف الوار های چوبی متعامد روی هم و محصور در بتن استفاده کرد.

پی فولادی از انواع فونداسیون ویژه

شکل ۳ : پی فولادی از انواع فونداسیون ویژه

پی های منفرد چسبان

این نوع از پی ها به عنوان جایگزینی برای پی های گسترده استفاده می شود.

پی های گسترده معضلاتی در تحلیل، طراحی و اجرا در بر دارند.

هرچند که پی های منفرد با فرض صلبیت آن ها دارای روش های تحلیل و طراحی ساده و معمول می باشند اما در اجرا وجود شبکه آرماتور فوقانی مشکلاتی برای بتن ریزی ایجاد می کند و با توجه به ابعاد گسترده آن به دست آوردن یک بتن یک پارچه نیز مشکل می باشد.

لذا به جای استفاده از پی گسترده می توان یک ردیف پی منفرد مجاور را جایگزین کرد که به صورت منقطع در قسمت بالا و متصل در قسمت پایین هستند.

به دلیل این که در قسمت بالا عدم پیوستگی وجود دارد، لنگری رد و بدل نشده و مانند پی های منفرد تنها به سفره آرماتور پایینی نیاز داریم.

این سفره آرماتور می تواند برای پی های مجاور مشترک باشد. بدین ترتیب که یک سفره آرماتور حداقل در پایین پی ها قرار دهیم و در هر کدام از پی ها که لازم باشد از آرماتور اضافی منظور کنیم.

اگرچه این سیستم یک پارچه شده ولی در تحلیل آن می توانیم از مدل پی منفرد استفاده کنیم.

تلفیق پی گسترده و عمیق

اگرچه پی گسترده در میان پی های سطحی راه حل نسبتا مناسبی به شمار می رود ولی انتخاب آن، همان طور که گفتیم با مشکلات اجرایی همراه است.

ایراد هایی از قبیل معضلات اجرایی و بتن ریزی یکپارچه، غیر اقتصادی بودن و وقوع نشست های زیاد.

به طور کلی وقوع نشست در خاک را می توان تابعی از شدت بارگذاری و عرض پی دانست.

در این صورت با توجه به عرض نسبتا زیاد پی های گسترده در مقایسه با پی های نواری و منفرد و منطقه تاثیر تنش نسبتا زیاد در زیر پی ، نشست ها ممکن است برای سازه های با اهمیت بالا و سنگین در صورت استفاده از پی گسترده، از محدوده مجاز تجاوز کند.

در این موارد می توان با تلفیق پی گسترده و پی های عمیق و مشارکت باربری یکی از کامل ترین انواع فوندانسیون ها را اجرا نمود.

گرداوندگان (دانشجویان دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی) :

  • ساسان امیری افشار
  • امیر مسعود تقوی

ویرایش و انتشار : پرتال جامع مهندسی عمران – ucivil.ir

درباره‌ی محمد حسن دانشور

دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران گرایش ژئوتکنیک دانشگاه شیراز هستم امیدوارم بتوانم آموخته های 7 سال تحصیل و پژوهش خود را در دانشگاه شیراز با شما دانشجویان و مهندسین عمران به اشتراک بگذارم

جوابی بنویسید

ایمیل شما نشر نخواهد شدخانه های ضروری نشانه گذاری شده است. *

*

*