پی های شناور و معرفی آن ها
به گزارش وبلاگ منصوری، فونداسیون شناور یا پی شناور در مواردی که لایه های ضعیف تا عمق قابل توجهی از خاک وجود دارند و استفاده از شمع نیز امکان پذیر نمی باشد، به کار می فرایند. همانطور که می دانید ساختمان ها روی دو نوع پی احداث می شوند. پی های عمیق که در آن شمع ها درعمق خاک فرو رفته (شمع پیش ساخته) و یا در محل مورد نظر ساخته می شوند (شمع درجا).
هدف از احداث فونداسیون عمیق عبور از لایه های خاکی که فاقد مقاومت کافی هستند و رسیدن به لایه ای با مقاومت مناسب است. پی های سطحی، زمانی استفاده می شوند که مقاومت لایه های رویی خاک به اندازه کافی بالا هست. پی های گسترده، پی های نواری، و پی مفرد نمونه هایی از این نوع پی هستند. رایج ترین نوع فونداسیون سطحی، پی نواری است که در زیر دیوارهای باربر احداث می گردد.
با این مقدمه در ادامه این مطلب از ما در ابتدا به توضیحی مختصر در خصوص انواع پی یا فونداسیون پرداخته و سپس به بیان جزئیات بیش تر در خصوص پی های شناور می پردازیم. در ادامه این مطلب با ما همراه باشید.
انواع پی
به طور کلی پی ساختمان در دسته پی های شناور، پی سلولی و پوسته ای، پی باکس یا جعبه ای، پی فولادی یا پروفیله، پی منفرد چسبان و تلفیق پی گسترده و عمیق قرار می گیرد. در ادامه به بیان توضیحات در خصوص هر یک می پردازیم.
پی سلولی و پوسته ای
آن چه که در پی های سلولی و پوسته ای به کار گرفته می گردد، استفاده از صفحات متناوب و متقاطع به منظور ایجاد مقاومت کافی در برابر نیروهای برشی و لنگرهای خمشی و هم چنین صرفه جویی در مصالحی هم چون بتن و میلگرد می باشد. عملکرد پی های پوسته ای به گونه ای است که بار را به زمین منتقل می نمایند و حجم آن ها در انتقال بار تاثیری ندارد.
پی های باکس یا جعبه ای
از پی های باکس یا جعبه ای در سازه های سنگین استفاده می گردد. آن چه که در خصوص پی های باکس یا جعبه ای حائز اهمیت است، دارا بودن آن ها از صلیب خمشی ویژه می باشد.
پی های فولادی یا پروفیله
استفاده از پی های فولادی یا پروفیله در زمانی که زمین بستر سخت یا سنگی دارد و بارهای حاصل از روسازه سنگین می باشد، صورت می گیرد. در مواقعی که بتن مسلح قابلیت استفاده در سیستم های معمولی پی سازی را نداشته باشد، از پروفیل های فولادی استفاده می گردد.
به این منظوراز پروفیل های فولادی بال پهن در دو لایه به صورت عمود بر یکدیگر با قالب بتنی درجا در اطراف آن استفاده می گردد. در صورتی که بارهای وارده کم تر بوده و پروفیل های فولادی بال پهن در دسترس نباشند، می توان از دو ردیف الوارهای چوبی بر روی هم و محصور شده در بتن استفاده کرد.
پی های منفرد چسبان
از این پی به عنوان جایگزینی برای پی های گسترده استفاده می گردد. یکی از نقاط ضعف در استفاده از پی های گسترده تحلیل، طراحی و اجرای آن ها می باشد. آن چه که باعث ایجاد مشکل در تحلیل، اجرا و طراحی آن ها می گردد، وجود شبکه آرماتور فوقانی و ایجاد مسائلی برای بتن ریزی می باشد.
هم چنین با توجه به ابعاد وسیع آن ها دستیابی به بتن یک پارچه نیز مشکل می باشد. از این رو به جای استفاده از پی گسترده می توان یک ردیف پی منفرد را جایگزین آن کرد. این پی به صورت منقطع در قسمت بالایی و متصل به قسمت پایینی مورد استفاده قرار می گیرد.
تلفیق پی گسترده و عمیق
استفاده از پی گسترده در میان پی های سطحی راه حلی مناسب به شمار می رود. اما استفاده از آن با مسائل اجرایی همراه می باشد. همان گونه که در بالا اشاره شد، این مسائل شامل موارد اجرایی، بتن ریزی یکپارچه، غیر مالی بودن و احتمال وقوع نشست می باشد.
احتمال وقوع نشست با شدت بارگذاری و عرض پی افزایش می بابد. باتوجه به عرض نسبتا زیاد پی های گسترده در مقایسه با پی های نواری و منفرد و تاثیر تنش نسبتا زیاد در زیر پی، ممکن است در صورت استفاده از پی های گسترده، نشست رخ دهد. در چنین مواردی از تلفیق پی گسترده و پی های عمیق یکی از کامل ترین نمونه های فونداسیون اجرایی می گردد.
پی های شناور
در بالا به معرفی انواع فونداسیون پرداختیم. آن چه که در این مطلب به طور اختصاصی به آن پرداخته می گردد، پی های شناور می باشند. همان گونه که در بالا اشاره شد، زمانی که لایه های سست و ضعیف تا عمق قابل توجهی وجود داشته باشند و استفاده از شمع هم امکان پذیر نباشد، از پی های شناور استفاده می گردد.
به بیان دیگر می توان گفت استفاده از این پی در زمانی که ظرفیت تحمل بار خاک بسیار پایین بوده یا وزن محاسبه شده ساختمان بیش از حد مجاز باشد، صورت می گیرد. در چنین مواقعی می توان از پی گسترده ساز در عمق پایین استفاده کرد. انجام این کار خاک حاصل از گود برداری را با بار ثقلی حاصل شده از روسازه معادل می نماید.
این امکان وجود دارد که فشار روسازه را با میزان خاک حاصل از حفاری معادل کرد. در چنین شرایطی خاک تا آن جایی برداشت می گردد که وزن خاک های حاصل از گودبرداری و نیروهای بلند نماینده ناشی از فشار هیدرواستاتیکی، با بار ناخالص روسازه و زیرسازه برابر گردد.
به بیان دیگر می توان گفت در این شرایط فشار خاک جا به جا شده با فشار ایجاد شده به واسطه ساختمان برابر می گردد و در این صورت نشست رخ نمی دهد. از آن جایی که وزن خاک برداشت شده توسط وزن ساختمان جبران می گردد، به آن ها فونداسیون جبرانی نیز گفته می گردد.
فونداسیون های شناور به دو نوع صفحات زیر زمینی و صفحات غوطه ور دسته بندی می شوند. در فونداسیون صفحات زیر زمینی بر خلاف فونداسیون صفحات شناور، وزن میزان خاکی که برداشت می گردد به اندازه تمام زیر سازه نیست و از این رو به آن فونداسیون نیم جبرانی نیز گفته می گردد.
ساخت فونداسیون های شناور در مناطقی که خانه ها در ارتفاع کمی از سطح دریا وجود دارند، به افزایش ارتفاع خانه کمک نموده و از این رو در مواقع بروز سیل می تواند کمک کند.
مزایای پی شناور
- پی های شناور برای مناطقی که ظرفیت باربری پائینی دارند بهترین هستند مثلاً زمانی که سازه روی خاک سست بنا می گردد و یا وقتی که قابلیت فشردگی خاک متفاوت است. احداث فونداسیون عمیق در مناطقی با ماسه و خاک سست امکان نداد اما به دلیل اینکه فونداسیون شناور محدوده وسیعی را در بر می گیرد فشار روی یک نقطه متمرکز نشده و در سطح پخش می گردد. برای مقاوم سازی بیشتر پی شناور باید در ساخت آن از تیر یا تیرچه استفاده گردد.
- هنگامی که فونداسیون ساختمان های مجاور به محل ساخت بسیار نزدیک باشد، ممکن است اجرای پی عمیق باعث تداخل پی ها گردد؛ بنابراین در این مناطق استفاده از پی شناور گزینه مناسبی است.
- پی های شناور قابلیت اجرا روی خاک هایی با درصد رطوبت بالا را دارند. احداث فونداسیون روی خاک در مقایسه به اعماق پائین تر، حائلی بین زمین و سازه ایجاد نموده که در برابر انتقال رطوبت مقاومت می نماید.
- برای احداث فونداسیون شناور به حفاری کمتری احتیاج است؛ چرا که به ایجاد ترانشه های عمیق احتیاج نیست. به علاوه احتیاجی به آسیب رساندن به آب های زیر زمینی یا ریشه های درخت که ممکن است در لایه های پائینی وجود داشته باشند، وجود ندارد.
- در مناطقی که امکان تکان خوردن زمین به دلایلی مثل رطوبت زیرزمینی زیاد یا لرزش های شدید، وجود داشته باشد، مثلاً در مناطقی که حفر معدن انجام می گیرد یا بزرگراه های بزرگ احداث می شوند، پی شناور گزینه مناسبی است؛ زیرا در برابر این تکان ها مقاوم است و به خطر نمی افتد.
دشواری های احداث پی شناور
در طول ساخت پی شناور ممکن است مسائل خاصی به وجود بیاید که می توان از آن ها جلوگیری کرد.
- خاکبرداری باید با دقت بسکمک انجام گردد. همچنین باید دقت گردد که مکان خاکبرداری می بایست با سپرکوبی محافظت گردد.
- باید دقت کرد که سازه های مجاور تحت تأثیر عملیات زهکشی قرار نگیرند.
- زمانی که خاکبرداری انجام می گردد فشار ناشی از خاک حفاری شده از روی لایه های پائینی حذف می گردد و در نتیجه کف محل حفاری شده تورم پیدا می نماید. با احداث فونداسیون در سریع ترین زمان ممکن پس از حفاری، می توان تورم لایه های خاکی را به حداقل رساند.
کلام آخر
ما در این نوشته از ما به آنالیز انواع پی ها و به خصوص پی های شناور پرداختیم. امیدواریم مطالعه این نوشته شما را در شناخت این پی ها کمک نموده باشد. در صورت تمایل نظرات، نقدها و پیشنهادات خود را در این باره با ما در میان بگذارید.
منبع: ساختمانچی