اهمیت و ضرورت پایه ساختمان و انواع آن

پایه یا پی (فونداسیون Foundation)، سازه ای است که به منظور تحمل بار و فشار های سازه ای و همچنین توزیع فشارهای وارد شده بر روی زمین احداث می شوند. مهم ترین نقش آن نیز جلوگیری از ریزش ساختمان می باشد. پایه ساختمان بایستی بارهای متفاوت واردشده بر ساختمان را دریافت نماید و این بارها را به طریقی به زمین زیرین انتقال دهد که ساختمان مورد نظر به صورت عمودی و مستحکم باقی بماند.در ادامه این مقاله با سامانه مزایده و مناقصه هزاره همراه باشید.

پایه ساختمان متحمل چه بارهایی می باشد؟

بارهایی که بر یک ساختمان وارد می شود و پایه ساختمان بایستی آنها را تحمل نماید. شامل موارد زیر می باشد

• بارهای مرده: این نوع بار در واقع وزن تلفیقی کلیه اجزای دائمی یک ساختمان می باشد. نظیر: قاب سازه، کف، سقف، دیوار، تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی و هم چنین پایه ساختمان.
• بارهای زنده: این مورد، بارهای موقتی ناشی از وزن ساکنین ساختمان، اثاثیه و تجهیزات متحرک می باشد.
• بارهای باران و برف: این نوع بارها که معمولا بر روی سقف ساختمان ها و به طرف پایین عمل می نمایند.
• بارهای باد: این نوع بار که به صورت جانبی می تواند رو به بالا یا پایین بر روی ساختمان فشار وارد نماید.
• بارهای لرزه ای: فشارهایی که ناشی از نیروهای دینامیکی افقی و عمودی همچون زلزله به ساختمان وارد می شود.  
• بارهای ناشی از خاک و فشار هیدرواستاتیک: این نوع بارها مشمول فشار خاک لایه های افقی زمین، آب زیرزمینی در مقابل دیوراهای زیرزمین و فشارهای ناشی از سیل در مناطق مستعد آن می باشد.

انواع پایه ساختمان

انتخاب و نوع پایه ساختمان با توجه به نوع کاربری، میزان نیروهای وارده، نوع خاک و هم چنین شرایط آب و هوایی متفاوت می باشد. این نوع پایه ها به سه دسته سطحی، عمیق و ویژه قابل تقسیم می باشد. در ادامه به معرفی و توضیح مختصر هریک از آنها می پردازیم:

الف) پایه سطحی ساختمان

متداول ترین پایه که در صنعت ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد، پایه یا فونداسیون سطحی می باشد. این نوع از پایه ساختمان ها ، عمق آنها کمتر از عرضشان می باشد. در اجرای آن نیز در ابتدا عمل گودبرداری انجام می شود و سپس با عبور از لایه های نامناسب سطحی، فونداسیون اعمال می شود. در مواقعی که نیاز به ساخت طبقاتی در زیر زمین باشد، عمل گودبرداری عمیق تر خواهد شد. انواع پایه ساختمان سطحی نیز شامل موارد زیر می باشد:

۱-  پایه منفرد:

ساده ترین و رایج ترین پایه ساختمان، به صورت منفرد می باشد که از نظر اقتصادی نیز به صرفه می باشد و در ساختمان های معمولی تا پنج طبقه کاربرد دارد. در هنگام پی ریزی منفرد، هر کدام از پایه های مورد استفاده در سازه، فونداسیون خاص خود را در بخش قاعده دارند و بار وارده بر سازه در این نوع پی، مستقیما از ستون به خاک انتقال می یابد. در شرایطی که بار سازه در این نوع پایه ها تقریبا پایین باشد و ستون ها به یکدیگر نزدیک و همچنین آستانه تحمل خاک در عمق و ضخامت کم، بسیار بالا باشد، از پایه های منفرد می توان استفاده نمود.

۲- پایه دیواری:

این نوع پایه ساختمان جهت توزیع بارهای دیواری حمل کننده در سازه به سطح زمین و هم ردیف دیوار، استفاده می شود. پهنای آنها نیز حدود ۲ الی ۳ برابر پهنای دیوار می باشد و این نوع پایه ها در واقع نواری بتنی در طول دیوار می باشند. مصالح مورد استفاده در پایه دیواری، آجر، سنگ و بتن می باشد. این نوع پایه ها در مواقعی که شدت و بزرگی بارهای منتقل شده کم باشد، قابل استفاده است. هم چنین این نوع پایه ها بر روی بستری از ماسه و گراول های متراکم قرار داده می شوند.

۳- پایه گسترده:

پایه گسترده دارای دو نوع، دال بتنی مسلح و دال تیر تی شکل  می باشد که در سرتاسر سازه مورد نظر قرار می گیرند. از این نوع پایه ساختمان، زمانی استفاده می شود که آستانه تحمل خاک  به دلیل سستی و ضعف، پایین باشد و سازه مورد نظر به صورت مستمر در معرض ارتعاش و تکان ها قرار گیرد.

‌ مقاله پیشنهادی: توقف ۲ ساله اصلاحیه بیمه کارگران ساختمانی ‌

۴- پایه مرکب:

در مواقعی که فاصله ستون های سازه مورد نظر از یکدیگر کم باشد و یا حتی دارای ظرفیت تحمل پایینی باشد، از پایه مرکب می توان استفاده نمود. تعداد ستون های مورد استفاده در این نوع پی ها بیشتر از یکی می باشد و به همین خاطر با نام مرکب شناخته شده است. اشکال این نوع از پایه ها، مستطیل، ذوزنقه و یا تی می باشد.

۵- پایه نواری:

ای نوع از پایه ساختمان ها در زیر ستون ها به صورت منفرد ساخته می شوند و به واسطه تیرهای نواری شکل به یکدیگر متصل می شوند.

ب)پایه عمیق ساختمان

همان طور که از نام این نوع از پایه ساختمان ها پیداست، اجرای این پی ها در لایه های عمیق انجام می گیرد؛ زیرا خاک های سطحی توانایی و مقاومت مورد نیاز جهت تحمل نیروهای وارده را ندارند. عمق انجام این نوع پایه ها باید به گونه ای باشد که نیرو های وارده به لایه های سخت و محکمی که در زیر قرار دارند، انتقال یابد. پایه عمیق ساختمان به دو دسته تقسیم می شود که در ادامه به معرفی هر یک از آنها می پردازیم:

پایه یا پی شمعی:

رایج ترین نوع پایه ساختمان عمیق، از نوع شمعی می باشد. منظور از شمع همان سازه های بلند و ستونی شکل که دارای قطر کم و باریک می باشند. این پی ها با قرارگرفتن در داخل خاک، وزن سازه را به خاک زیرین آن انتقال می دهند. پی شمعی نیز به سه دسته پی شمعی کوبیدنی، درجا ریخته شده و کوبیده در جا ریخته شده قابل تقسیم می باشد.

• در ساخت پایه شمعی کوبیدنی از مصالحی همچون بتن، فولاد و چوب استفاده می شود. این نوع شمع ها از قبل ساخته شده اند و در محل سازه مورد نظر نصب می شوند.
• در ساخت پایه ساختمان شمعی درجا ریخته شده از بتن استفاده می شود. به این صورت که در داخل زمین تا عمق مناسب حفره ایجاد می کنند و سپس حفره ایجاد شده را از بتن پر می کنند.
• پایه شمعی کوبیده درجا ریخته شده مزایایی شبیه به شمع کوبیدنی و شمع درجا ریخته شده دارد.

‌ مقاله پیشنهادی: عمر مفید ساختمان چقدر است؟ ‌

پایه عمیق سیستم های قطور:

برای اجرای پایه یا فونداسیون عمیق از پایه های عمیق و کیسون ها استفاده می کنند. این نوع پی ها در ساخت سازه های سنگینی همچون پایه های پل ها و دکل های نفتی که دارای قطر و استقامت زیاد هستند، به کار گرفته می شود.

ج) پایه ساختمان ویژه

پایه ساختمان ویژه خود به سه نوع، پی های شناور،  پی های پوسته ای و سلولی و هم چنین پی های فولادی یا پروفیله تقسیم بندی می شند. از پی های شناور زمانی استفاده می شود که لایه های عمقی زمین نشست پذیر و سست باشند. هم چنین از پی های پوسته ای و سلولی در هنگام ایجاد سختی در طبقات زیرزمینی مورد استفاده قرار می گیرند. از پی های پروفیله یا فولادی نیز جهت ساخت سازه هایی به کار گرفته می شود که نیروی وارده بر آنها زیاد است و دارای بستر سخت و سنگی می باشند.

به طور کلی پی ساختمان می بایست نشست را کم کند. در طول عمر یک ساختمان، مقدار نشست نباید از یک حدی فراتر رود که در غیر این صورت آسیب های جبران ناپذیری را به ساختمان وارد می کند. بنابراین قبل از شروع به ساخت یک ساختمان از تمامی جزئیات مرتبط با ساخت آن اطلاعات کسب نمایید. در این مقاله با انواع پایه ساختمان ها و کاربردهای آنها آشنا شدیم. امیدواریم که از مطالب ارائه شده، بهره کافی را ببرید.

پیشنهاد مطالعه: اگر به دنبال مناقصات جدید هستید « مناقصه های ساختمانی » را در پایگاه اطلاع رسانی هزاره دنبال کنید.