فونداسیون
03
دسامبر

انواع طراحی فونداسیون و روش‌های ساخت آن

در این مقاله قصد داریم به برخی از انواع طراحی فونداسیون های اصلی و روش‌های ساخت آن‌ها اشاره‌ کنیم.

فونداسیون سطحی

فونداسیون‌هایی که درست در زیر پایین‌ترین قسمت سازه، در نزدیکی سطح زمین قرار می‌گیرند، فونداسیون‌های سطحی نام دارند. این‌گونه فونداسیون‌ها بیشتر بر روی اولین لایه‌های سخت و محکم موجود در زیر سطح زمین نصب می‌شوند. فونداسیون‌های سطحی در انواع زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

  • فونداسیون پایه گسترده یا ترانه باز
  • فونداسیون شبکه‌ای
  • فونداسیون پی یکپارچه
  • فونداسیون پلکانی
  • فونداسیون قوس معکوس

فونداسیون پایه گسترده

فونداسیون‌هایی که با افزایش قوس پایه و با استفاده از آفست ساخته می‌شوند، فونداسیون‌های پایه گسترده نامیده می‌شوند. در چنین فونداسیون‌هایی، پهنا با ایجاد آفست، در زیر پایه دیوار یا ستون تعیین می‌گردد. این پهنا به همراه پایه و خود فونداسیون، پایه گسترده نامیده می‌شود.

به‌ طور کلی، همه انواع فونداسیون‌های سطحی را می‌توان به‌ عنوان فونداسیون‌های پایه گسترده در نظر گرفت. بااین‌حال، از نظر طراحی و ساخت، این‌گونه فونداسیون‌ها در دسته جداگانه‌ای قرار می‌گیرند. انواع فونداسیون‌های پایه گسترده عبارت‌اند از:

  • فونداسیون‌های دیواری
  • فونداسیون‌های ستون بتنی
  • پایه ستون بتنی

الف- فونداسیون‌های دیواری:

فونداسیون ۳

این نوع فونداسیون‌ که رایج‌ترین و ساده‌ترین نوع فونداسیون پایه گسترده به شمار می‌آید، شامل لایه‌ای از آجرهاست که پایین‌ترین آن‌ها معمولا ضخامتی دو برابر بالاترین لایه دارد. در این نوع فونداسیون، پهنای پایه با ایجاد آفست ۵ سانتی‌متری (یک‌چهارم طول آجر) در دو طرف دیوار، افزایش می‌یابد. عمق هر لایه معمولا ۱۰ سانتی‌متر است.بااین‌حال، در برخی موارد، قسمت پایینی به عمق ۲۰ سانتی‌متر هم می‌رسد. البته در پایه دیوار فروشگاه‌ها، اندازه آفست کمی بیشتر از پایه دیوار آجری است.

روش ساخت فونداسیون دیواری:

برای ساخت فونداسیون دیواری، ابتدا بستری از بتن سیمانی لاغر (۱:۸:۱۶) در تمام طول دیوار ساخته می‌شود. ضخامت این بستر بتنی لاغر، معمولا ۱۵ سانتی‌متر و عرض آن ۲۰ تا ۳۰ سانتی‌متر بیشتر از سطح پایینی است.

در هیچ موردی، عمق بستر بتنی نباید کمتر از طرح خارج از پایه دیوار باشد. برای فونداسیون‌های موجود در خاک‌های سفت یا زمین‌های فشرده، بستر بتنی زیر پایه دیوار آجری ممکن است لحاظ نشود. بنابراین پس از انجام بتن‌ریزی و ساخت بستر بتنی، این بستر باید قبل از نصب پایه دیوار، به‌ خوبی متراکم و عمل‌آوری شود.

تناسب:

این نوع فونداسیون ارزان‌ترین نوع فونداسیون‌های پایه پهن است و بیشتر در دیوارهای ساختمان‌های معمولی به کار گرفته می‌شود.

ب) فونداسیون ستون بتونی:

معمولا از پایه‌های جداگانه برای پشتیبانی از تک‌تک ستون‌های ساخته‌شده در ساختمان‌های آجری یا سنگی استفاده می‌شود. این پایه‌ها معمولا پس از به‌ کارگیری آفست ۱۵ سانتی‌متری در بتن در تمامی جوانب دیوار، در پایه دیوار کاشته می‌شوند.

ج) پایه ستون بتنی:

این نوع پایه‌ها جزو انواع پلکانی، آردواز و یا شیب‌دار می‌باشند که دارای پیش‌آمدگی‌هایی در بتن هستند. علاوه‌براین پایه برای تحمل بارهای سنگین نیز تقویت می‌شود. از میله‌های فولادی به‌ منظور تقویت پایه استفاده می‌شود که در هر دو جهت قرار می‌گیرند. پایه‌های ستون بتنی ممکن است پایه‌هایی مجزا یا ترکیبی باشند. از پایه‌های مجزا برای پشتیبانی از ستون‌های مجزا استفاده می‌شود، درحالی‌که پایه‌های ترکیبی درجایی به کارگرفته می‌شوند که به دلیل فضای محدود امکان استفاده از ستون‌های مختلف در همه جهت وجود ندارد. معمولا زمانی که هر دو ستون دارای مقطع مشابهی هستند از پایه‌های مستطیلی و زمانی که ستون‌ها دارای مقاطع متفاوتی هستند از پایه ذوزنقه استفاده می‌شود.

فونداسیون شبکه‌ای

فونداسیونی که از یک یا دولایه فولادی یا چوبی در هم بافته‌شده که فضای بین آن‌ها با بتن پرشده است تشکیل‌شده‌اند به‌ عنوان فونداسیون شبکه‌ای شناخته می‌شود. لذا بستر ساخته‌شده با این نوع فونداسیون را شبکه می‌نامند. در این نوع ساخت‌وساز از گودبرداری عمیق اجتناب می‌شود و در پایه سازه نیز برای کاهش شدت فشار بر ظرفیت باربری ایمن خاک، فضای لازم ارائه می‌شود.

هدف:

هدف از این نوع فونداسیون، پخش بار در منطقه افقی بزرگ موجود در پایه سازه است.

انواع فونداسیون شبکه‌ای

فونداسیون ۲

بسته به مواد مورد استفاده در ساخت‌ و ساز، فونداسیون شبکه‌ای به دو نوع طبقه‌بندی می‌شوند:

  • فونداسیون شبکه‌ای فولادی
  • فونداسیون شبکه‌ای الواری

روش ساخت فونداسیون شبکه‌ای فولادی

  • برای ساخت فونداسیون شبکه‌ای فولادی، ترانشه به عرض محاسبه‌ شده و عمق حدود ۰٫۹۰ متر تا ۱٫۵۰ متر حفاری می‌شود. بعد قسمت پایین ترانشه به‌ صورت کوبیده و مسطح می‌گردد.
  • سپس لایه‌ای از بتن سیمانی لاغر (۱: ۸: ۱۶) به ضخامت حدود ۳۰ سانتی‌متر بر روی آن ریخته و فشرده می‌شود.
  • پس‌ازآن، لایه‌ای از بتن سیمانی پرمایه (۱: ۲: ۴) به ضخامت حدود ۱۵ سانتی‌متر بر روی آن پخش‌شده و فشرده می‌شود تا یک بستر بتنی تشکیل شود.
  • در لایه پایینی، تعدادی تیر فولادی در ابعاد مشخص با استفاده از اسپیسر، در فواصل مشخص قرار می‌گیرند. سپس فضای بین و اطراف تیرهای فولادی با بتن سیمانی پر می‌شود.
  • در صورت نیاز، در این لایه، لایه دومی از تیرهای فولادی نیز قرار داده می‌شود.
  • سپس کل فضا با بتن سیمانی ۱: ۲: ۴ پر می‌شود. و درنهایت سازه بر روی بستر شبکه‌ای که بدین ترتیب آماده‌شده، به شکل پایه فولادی، ستون و یا پایه پل ساخته می‌شود.

روش ساخت فونداسیون شبکه‌ای الواری

فونداسیون

  • در طی فرایند ساخت، تخته‌های چوبی معمولی به ضخامت ۵ تا ۸ سانتی‌متر به‌ صورت طولی بر روی بستر ترانشه که به همین منظور آماده و حفر شده در کنار هم قرار می‌گیرند.
  • تخته‌ها باید در عرضی که در هر دو طرف، ۴۵ تا ۶۰ سانتی‌متر بیشتر از عرض طراحی‌ شده در پایه سازه است قرار بگیرند.
  • وقتی‌ که این لایه زیرین با استفاده از تخته‌ها آماده شد، بخش‌های مستطیلی الواری در ابعاد حدودی ۳۵ سانتی‌متر به‌ صورت مرکز به مرکز کار گذاشته می‌شوند.
  • سپس یک‌ لایه از تخته پوش‌های معمولی  به ضخامت ۸ تا ۱۰ سانتی‌متر که عرضشان برابر با سطح پایه سازه است به‌ عنوان لایه رویی در کنار هم قرار داده می‌شوند
  • و در نهایت بر روی سکوی چوبی که بدین ترتیب آماده می‌شود، سازه‌ای به شکل ستون چوبی یا حتی دیوار معمولی ساخته می‌شود.

فونداسیون شبکه‌ای فولادی برای چه سازه‌هایی مناسب است؟

فونداسیون شبکه‌ای فولادی برای سازه‌هایی مانند ستون‌ها، پایه پل‌ها و تیرهایی که تحت بارهای متمرکز سنگین قرار دارند مناسب است و ازاین‌رو برای پایه‌های ساختمان‌هایی مانند ساختمان‌های تئاتر، کارخانه‌ها، شهرک‌ها، سالن‌ها و غیره به کار گرفته می‌شود. علاوه براین به‌ راحتی می‌توان از این نوع فونداسیون شبکه‌ای برای ساختمان‌های سبکی که خاک زیرینشان نرم و یا غرق در آب است استفاده کرد.

سازگاری:

ساخت فونداسیون پی گسترده

این نوع فونداسیون برای ساختمان‌های عمومی، ساختمان‌های اداری، ساختمان‌های مدارس، محله‌های مسکونی و غیره که در آن‌ها شرایط زمین بسیار نامناسب است و قدرت باربری خاک آن‌قدر پایین است که نمی‌توان از پایه‌های مجزای جداگانه استفاده نمود مناسب می‌باشد.

۴-فونداسیون پلکانی:

یکی دیگر از انواع فونداسیون‌ها، فونداسیون پلکانی است. در فونداسیون‌های پلکانی، گودبرداری به‌ صورت پله‌ایی با طول کوتاه و ضخامت یکنواخت انجام می‌گردد و کار ساخت نیز بر روی بستر افقی بتن آماده‌شده انجام می‌شود.

در صورت وجود هرگونه احتمال لغزش بدنه سازه می‌توان شمع‌های R.C.C را در امتداد بتن پایه در سمت شیب‌دار قرار داد.

فونداسیون قوس معکوس

فونداسیون ۱

فونداسیونی که از قوس‌های معکوس در بین پایه پل‌ها بهره می‌برد به‌ عنوان فونداسیون قوس معکوس شناخته می‌شود. در این نوع فونداسیون، بار پایه پل‌ها با ایجاد قوس‌های معکوس در پایه آن‌ها به خاک منتقل می‌شود. برآمدگی قوس‌های معکوس حدود یک‌پنجم تا یک‌دهم دهانه آن‌هاست و معمولا به‌ صورت حلقه‌های نیم آجری ساخته می‌شوند. موقعیت قوس‌ها ممکن است بسته به ماهیت خاک و نوع زمینی که در آن به کار گرفته‌ شده‌اند در امتداد ردیف پایه پل‌ها و یا در سراسر ردیف پایه پل‌ها در هر دو جهت باشد.

روش ساخت:

برای ساخت این نوع فونداسیون، انجام مراحل زیر لازم است:

خاک‌برداری تا عمق مورد نیاز انجام می‌شود.

کف منطقه حفاری‌ شده مسطح و فشرده می‌شود

سپس بتن فونداسیون در ضخامت مورد نیاز بر روی سطح ریخته می‌شود و با توجه به چیدمان قوس‌هایی که قرار است در زیر پایه پل‌ها ساخته شوند تکمیل می‌گردد.

بعد از آن، حلقه‌های قوسی به ضخامت نیم آجر، در ملاط سیمان آماده می‌شوند و پایه پل‌ها ساخته می‌شوند. پایه پل‌های انتهایی باید طوری طراحی و ساخته شوند که بتوانند فشار رو به بیرون قوس‌ها را تحمل نمایند.

تناسب

این فونداسیون معمولا برای ساختمان‌ها به کار گرفته نمی‌شود، اما برای سازه‌هایی نظیر پل‌ها، مخازن، تانکرها و سازه‌های پشتیبان سیستم زهکشی مناسب هستند.

فونداسیون عمیق

فونداسیون‌هایی که به‌ واسطه بهره‌گیری از تمهیداتی مانند شمع‌ها، چاه‌ها و غیره در عمق مناسب و عمیق ساخته می‌شوند، فونداسیون‌های عمیق نامیده می‌شوند. فونداسیون عمیق به انواع زیر طبقه‌بندی می‌شوند:

  • فونداسیون شمع
  • فونداسیون چاه
  • فونداسیون هوای فشرده

منبع: aboutcivil

دفتر معماری دگرش با بکارگیری متخصصان کارآزموده انواع پروژه‌های ساختمانی را از صفر تا صد طراحی و اجرا نموده و نتیجه مطلوب را به کارفرمایان عزیز ارائه می‌دهند. شما عزیزان می‌توانید تنها با یک تماس تلفنی از مشاوره رایگان با کارشناسان بهرمند شوید.