فنداسیون

پی از چرز

چرز، به ملاتهای کم آهک یا بدون آهک گفته می‌شود که معمولاً از موادی مانند شن و ماسه، خرده سنگ، نخاله آجر، گل و آب تشکیل شده‌است.
پی از چرز مانند بتن مگر در بناهای جدید است و برای یکسان‌سازی زیر پی از آن استفاده می‌شود. معمولاً پی‌هایی که در آن از ملات شفته آهکی استفاده می‌شود باید از چرز در زیر آن استفاده کرد. برای دفع رطوبت نیز تا روی پی، شفته ریخته می‌شود. حتی ریختن آهک بر خاک به دلیل جذب شیره آهک توسط زمین سبب مقاوم شدن خاک اطراف می‌شود.

پی از شفته

معمولاً این پی در مناطق مرطوب استفاده می‌شود و مواد تشکیل دهنده آن عبارت اند از؛ گرد آهک، شن و ماسه، خاک و نخاله آجر.
در مناطقی که رطوبت وجود ندارد از آهک استفاده نمی‌کنند، زیرا ملات آهکی در مناطق خشک مقاومت خود را از دست می‌دهد و به اصطلاح پوک می‌شود. برای تقویت پی معمولاً دور تا دور پی را خالی کرده و ملات شفته آهک را می‌ریزند.

پی از شفته تیزان

شفته تیزان همانند شفته آهکی است با این تفاوت که دارای آهک بیشتری در ترکیب خود است. از این ملات برای بناهایی که زیاد در مجاورت آب فرار می‌گیرند استفاده می‌شود. مانند آب‌انبارها، حمام‌ها و استخرها و…

پی چوبی

پی‌های چوبی اغلب در مناطق شمالی کشور که دسترسی به چوب آسان است، استفاده می‌شود، این پی‌ها اغلب بر روی سطح زمین ساخته شده و چوب‌های بکار رفته در آن‌ها دارای ابعاد بزرگی است که توانایی تحمل نیروهای مختلفی همچون وزن ساختمان ر دارند.
از دیگر دلایلی که این نوع پی‌ها را بر روی سطح زمین می‌سازند ایجاد شرایطی برای عبور هوا از زیر ساختمان و کاستن مقدار رطوبت در بنا است، همچنین قرارگیری چوب در زیر زمین سبب پوسیدگی سریع آن شده و نیاز به مرمت‌های پیاپی خواهد داشت

منطقه شق

در برخی مناطق، زمینی که بنا را بر روی آن می‌سازند دچار شکافتگی یا ترک می‌شود، در صورتی که عمق این ترک‌ها زیاد نباشد، و با گود برداری تا چندین متر قابل رفع باشد، قبل از اجرای پی، زمین را تا نقطه صفر ترک می‌کنند و پی سازی را از آنجا آغاز می‌کنند. نقطه صفر زمین یا منطقه شق محلی است که در اصل ترک یا شکافتگی در آن بخش تمام می‌شود.

انواع مدل‌های اجرایی پی

به‌طور کلی از لحاظ اجرایی ما دارای ۵ نوع مدل اجرایی پی می‌باشیم که عبارتند از

پی منفرد (تکی، نقطه‌ای)

پی‌هایی که بار یک تک ستون یا دیواری را حمل می‌نمایند. یا برای ساختمان‌هایی که بار آن‌ها به صورت متمرکز (نقطه‌ای) به زمین منتقل می‌شود ساخته می‌گردند مانند ساختمان‌های فلزی یا ساختمان‌های بتنی.
در واقع پی‌های منفرد در ابعاد محدود زیر هر ستون قرار می‌گیرند و باکلاف افقی بتی به هم متصل می‌شوند. این پی‌ها بعلت نقاط ضعفی که در قبال زلزله و رانش و نشست زمین دارند-برای سازه‌های سبک-سازه‌های با طبقات محدود-و بر روی خاک‌هایی با مقامت فشاری مجاز:1.2 - 1.5 kg/cm2از نظر تجربه پیشنهاد می‌شوند. بدیهی است علیرغم این تمهیدات پاسخ اصلی را محاسبه دقیق کمتر شدن تنش ایجاد شده خاک زیر پی از تنش مجاز فوق باید بدهد.
لایه‌های پی‌های نقطه‌ای:
زمین مناسب :با لایه‌های رسی با چسبندگی حداقل :c=1-1.5 kg/cm2 ویا زمین ماسه‌ای و شنی متراکم با زاویه اصطکاک حداقل:۳۰ درجه بین ذرات.
توجه مهم:احداث هر سازه‌ای ولو سبک و کم‌اهمیت بر ماسه بادی-و مرطوب و لغزنده ساحلی که سطح آب زیرزمینی بالاست خطر نشست و بخصوص فرورفتن و دفن سازه-یا واژگونی و خوابیدن سازه را در اثر پدیده روانگرایی-که در زلزله بسرعت فعال می‌شود دارد.
بتن مگر: با حداقل:150–200 kg/m3-عیار سیمان با ضخامت ۱۰ تا۱۵ سانتیمتر زیر هر فونداسیون تکی.
میلگردهای کف پی:در فواصل ۱۵ تا ۲۰ سانت براساس محاسبه تعداد آن‌ها و فاصله حداقل ۵ تا ۷ سانت از کف پی.
بتن اصلی: عیار سیمان حداقل 300–350 kg/m3.
صفحه زیر ستون (در ساختمان‌های اسکلت فلزی):بر اساس محاسبه بار و حداقل با چهار پیچ و مهره مهاری در ستون‌های با بار متمرکز کم و ترجیحاً گوشه‌ای.

پی مرکب

پی‌هایی که بار دو تا چهار ستون را حمل می‌نمایند:این پی‌ها می‌توانند برحسب نظر مهندس محاسب مستطیلی-یا حتی ذوذنقه‌ای انتخاب شوند.
در مواردی که ستون‌ها طوری به هم نزدیک هستند که پی‌های منفرد عمالاً در یک دیگر تداخل می‌کنند یا در مواردی که یکی از ستون‌ها در لبه حریم زمین قرار گرفته باشد از پی دو ستونه استفاده می‌گردد..

پی باسکولی

برای جلوگیری از چرخش فونداسیون و تیر و در کنار دیوار همسایه از فونداسیون باسکولی یا استواپیم استفاده می‌شود. منظور از کلمه باسکول سوای معنای محاسباتی آن از نظر ظاهر شکل آنست که ستون‌ها با فاصله از لبه عرضی شالوده روی آن قرار دارند. استفاده از پی‌های باسکولی برای مناطقی که پتانسیل روانگرایی دارند توصیه نمی‌شود.

پی نواری

این پی‌ها اگر در ساختمان‌های آجری مورد استفاده قرار می‌گیرد. مثلاً زیر دیوار محوطه‌ها می‌توان حداکثر عمق پی‌های نواری در حدود ۵۰ و عرض پی قدری بزرگتر از عرض دیوار روی آن می‌باشد. با شرط زمین معمولی و آنچه در مقاومت‌های زمین در بالا اشاره شد. اما فونداسیون بتنی نواری در سازه‌های مهم و حتی مسکونی شرایط خاص و مهمی دارد. ابعاد باید بر اساس محاسبات نرم‌افزاری دقیق مشخص و اجرا گردند و به سادگی شناژ زیر سری یک دیوار نیست.
لایه‌های پی‌های نواری به ترتیب از پایین به بالا
شفته ریزی
کرسی چینی
شناژ
ملات ماسه سیمان برای ایزولاسیون رطوبتی
قیر گونی
ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر گونی
دیوار چینی اصلی

پی در ساختمان آجری

نخستین مرحله در ساختمان‌های آجری مانند سایر ساختمان‌ها پی‌سازی می‌باشد که این کار بعد از گود برداری و پی کنی باید صورت بگیرد. معمولاً برای ساختمان‌های آجری که دیوارهای اصلی آن حمال می‌باشد از پی‌های نواری استفاده می‌شود.
عمق پی‌های نواری:
عمق پی‌های نواری در حدود ۵۰ سانتی‌متر می‌باشد و اگر در این عمق به زمینی بکر دسترسی نباشد باید عمق پی را تا زمین بکر ادامه داد یا از روش شمع کوبی استفاده نمود.
عرض پی
معمولاً عرض پی قدری بزرگتر از عرضدیوار روی آن ساخته می‌شود. زیرا اولا همیشه فشار وارده و سطح تحت فشار با هم نسبت معکوس دارند. در ثانی فرض بر این است که بار وارده به وسیله دیوار یا ستون به پی با زاویهٔ ۴۵ درجه منتقل می‌شود؛ بدین جهت عرض پی را بزرگتر از عرض دیوار می‌گیرند.
لایه‌های پی‌های نواری:
لایه‌های پی‌سازی در پی‌های نواری به ترتیب از پایین به بالا به صورت زیر است:
۱. شفته ریزی
۲. کرسی چینی
۳. شناژ۴. ملات ماسه سیمان برای زیر ایزولاسیون رطوبتی
۵. قیر و گونی برای ایزولاسیون رطوبتی
۶. ملات ماسه سیمان برای پوشش روی قیر و گونی
شفته ریزی:
پی‌های نواری در ساختمان‌های آجری معمولاً با شفته پر می‌شوند. شفته مخلوطی است از خاک مناسب و آهک شکفته و آب.
کرسی چینی
معمولاً در طبقه هم کف ساختمان‌ها سطح اتاق‌ها را چند سانتی‌متر از کف حیاط یا کوچه بالاتر می‌سازند، به این اختلاف کرسی چینی می‌گویند.
کرسی چینی به ۳ علت انجام می‌شود:
۱. بشراز قدیم تمایل داشت قدری بلندتر از کف زمین سکونت کند.
۲. ارتفاع طبقهٔ هم کف با سطح زمین مانع ورود برف و باران و برگ و خاشاک و … به داخل اتاق‌ها می‌گردد.
۳. به این دلیل که اغلب زمین‌هایی که ما برای ساختمان انتخاب می‌کنیم کاملاً مسطح نبوده و دارای شیب می‌باشد و از طرفی سالن‌ها و اتاق‌های ساختمان باید کاملاً در یک سطح ساخته شود. به همین دلیل برای مسطح کردن اتاق‌ها قسمت‌های پایین را به وسیله کرسی چینی با قسمت‌های بلند آن هم سطح می‌کنند.
عرض دیوارهای کرسی چینی بستگی به ارتفاع آن دارد. هر قدر این ارتفاع بیشتر باشد به علت خاکی که در پشت آن قرار می‌گیرد باید پهنای آن بیشتر شود تا بتواند در مقابل فشار‌های جانبی مقاومت نماید.
شناژ
این قسمت از ساختمان روی کرسی چینی و در یک تراز ساخته می‌شود. برای متصل کردن پی‌ها به همدیگر ایجاد می‌گردد، در اثر وجود شناژ کلیه قسمت‌های ساختمان به‌طور یکپارچه عمل نموده و کلیهٔ نشست‌ها یکنواخت بوده و نیروهای واردهٔ اتفاقی (زلزله و …) به یک نقطهٔ ساختمان به تمام قسمت‌های ساختمان منتقل گشته و در نتیجه از شدت نیروی وارده در یک نقطه کاسته شده و مانع خرابی ساختمان می‌شود.
شناژهای افقی را معمولاً روی کرسی چینی در طبقهٔ همکف اجرا می‌نمایند ولی گاهی اوقات نیز در طبقات زیر هر سقف روی کلیهٔ دیوارها شناژ اجرا می‌گردد. این شناژهای افقی که در پایین و بالای دیوار ساخته می‌شود توسط شناژهای عمودی در چند نقطه به هم متصل می‌شوند.
شناژ را با مصالح مختلف از قبیل تیر آهن، میلگرد و تیر چوبی و… می‌سازند؛ ولی شناژ بتنی متداول‌ترین است که از ۳ قسمت تشکیل می‌شود.
۱. قالب بندی
۲. آرماتوربندی
۳. بتن
قشر ماسه سیمان زیر و روی قیر و گونی
زیر قیر و گونی به ۲ دلیل با یک قشر ماسه و سیمان اندود می‌کنند.
۱. برای ایجاد یک سطح صاف و مناسب جهت اندود قیر و گونی، زیرا چنانچه بخواهیم بلافاصله بعد از کرسی چینی اقدام به قیر و گونی بنماییم سطح آجری کرسی چینی بعلت ناهمواری برای قیر و گونی مناسب نیست و اصولاً قیر و گونی به علت شکننده بودن از زیر و رو باید بین دو پوشش محافظ قرار گیرد.
۲. اگر برای ساختمان از ملات ماسه آهک یا ماسه سیمان و آهک استفاده شود برای دور نگهداشتن قیر و گونی از آهک اقدام به ایجاد یک لایه ماسه سیمان روی آجر می‌نمایند زیرا در غیر این صورت به سبب ترکیب قیر با آهک بعد از مدتی قیر و گونی فاسد گشته و در آن سوراخ‌هایی ایجاد می‌گردد که باعث نفوذ رطوبت به سطح‌های بالاتر گشته و خاصیت قیر و گونی از بین می‌رود.
چنانچه ایزولاسیون روی شناژ بتنی اجرا شود اگر سطح بالایی بتن را به وسیله تخت ماله به خوبی ساخت نمایند احتیاج به قشر ماسه سیمان نیست.
اگر ملات عمومی ساختمان دارای آهک باشد باید روی قیر و گونی هم با پوسته‌ای از ملات ماسه سیمان پوشانیده شود به‌طوری‌که قیر و گونی به هیچ وجه باآهک در تماس نباشد.

ایزولاسیون (عایق رطوبتی)

ایزولاسیون یا عایق کاری به معنای جدا کردن یا جداسازی به کار می‌رود. ایزولاسیون انواع مختلف دارد مانند ایزولاسیون‌های حرارتی که در آن از پشم شیشه استفاده می‌کنند یا ایزولاسیون‌های صوتی که در آن از انواع مانع‌های صوتی استفاده می‌گردد یا ایزولاسیون در مقابل اشعه ایکس در بیمارستان‌ها برای اتاق‌های رادیوگرافی که از ورقه‌های سرب استفاده می‌شود ویا عایق رطوبتی که انواع مختلف داردیکی از روش‌های سنتی عایقکاری استفاده از قیرگونی می‌باشد. روش استاندارد اجرای عملیات قیرگونی در نشریه ۵۵ مشخصات فنی و عمومی ساختمان به تفصیل بیان شده‌است.
در ضمن یادآور می‌شویم امروزه با توجه به ورود محصولات جدید در صنعت ساختمان، به غیر از قیرگونی انواع عایقهای رطوبتی دیگری از جمله عایق نانو، عایق‌های کوپلیمری اصلاح شده و عایقهای رطوبتی پیش ساخته (ایزوگام) نیز در صنعت ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند که جهت آب‌بندی و عایقکاری پشت بام، سرویس‌های بهداشتی و مخازن آب کاربرد دارند.
ماسه سیمان برای پوشش روی قیر و گونی
برای محفوظ نگه داشتن قیر و گونی از آسیب، مخصوصاً در ساختمان‌هایی که از ملات آهک استفاده می‌شود باید روی قشر قیر و گونی با ملات ماسه سیمان پوشانیده شود. در جاهایی که دیوار چینی نمی‌شود مانند محل درها یا مکان‌هایی که بعد از چند روز دیوار چینی می‌شود این قشر ماسه سیمان مانع از آسیب دیدن لایهٔ قیر و گونی در اثر رفت و آمد خواهد گردید.

پی گسترده

به پی‌هایی اطلاق می‌شود که بار چند ستون یا دیوار را که در ردیف‌ها یا امتدادهای مختلف قرار دارند به زمین منتقل می‌نمایند. پی گستره ممکن است به شکل دال مجموعه تیر_دال و… ساخته شود.
باید توجه کرد که در بندر عباس با توجه به گرمای هوا باید ۳الی۴ ساعت بعد از ریختن بتن فونداسیون آبدهی بتن آغاز شود و بتن ریزی بعد از ظهر انجام گیرد.
در صورت که بتن ریزی در صبح زود تا قبل از ساعت ۱۰ صبح انجام گیرد دمای بتن را با خنک کردن آب مصرفی بتن. به کار بردن سیمان مناسب با حرارت زدایی کم. پایین نگه داشتن دمای سیمان با نگهداری سیمان در سیلوهای عایق بندی شده.
کاهش دمای مصالح سنگی با انبار کردن آن‌ها یا آب پاشی یا دمیدن هوای سرد به آن‌ها و نگهداری ابزار و ماشین آلات تهیه و حمل مخلوط بتن در سایه یا آب پاشی به آن‌ها پایین‌تر از ۳۲ درجه آورد.
لازم است ذکر شود حداقل سیمان یا مواد سیمانی در مناطق ساحلی خلیج فارس ۳۵۰ kg/mو حداکثر آن ۴۲۵ kg/m بتن می‌باشد.
مقدار کلریدهای مصرفی در بتن مسلح باید کمتر از ۵۰۰ قسمت در میلیون باشد. میزان کل کلرید قابل حل در آب بتن سخت شده ۲۸ روزه نیز باید مطابق آیین‌نامه مقررات ملی ساختمان باشد.
توصیه مهم۱-:بتن ریزی در هوای با دمای زیر ۵ درجه سانتیگراد (یخبندان) به کلی ممنوع است و حتی با اختلاط ضدیخ توصیه نمی‌شود.
توصیه مهم ۲-حتی المقدور بتن مصرفی فونداسیون‌ها وستون‌ها اختلاط کنترل شده‌ای کارخانه‌های مجاز وبا تراک میکسر باشد. شاید بتوان بتن ریزی یک سازه کم‌اهمیت یک تا دو طبقه را با اختلاط دست پذیرفت لکن سازه‌های با درجه متوسط آیین‌نامه‌ای به بالا حتماً باید با بتن کارخانه‌ای کنترل شده وبا تراک میکسر ریخته شوند.
هر کدام از پی‌های فوق دارای رفتارهای گوناگونی در هنگام اعمال فشار می‌باشند؛ و به حال نیازمند به بحث مفصل و کامل تری دارند. موارد فوق در واقع فشرده و مدخلی برای ورود باین مباحث به‌شمار می‌رود.