پی شناور چیست؟

در این مطلب از خانه معماری قصد داریم به معرفی و بررسی انواع پی بپردازیم. همچنین می خواهیم بدانیم پی شناور چیست و چه کاربرد و مزایایی دارد. با ما همراه باشید.

معرفی انواع پی 

به طور کلی احداث و ساخت سازه ها و ساختمان ها بر روی دو نوع صورت می گیرد. یکی از این نوع پی ها، پی های عمیق هستند که در آن شمع های پیش ساخته در عمق خاک فرو رفته و یا در محل مورد نظر ساخته می شوند که با عنوان شمع درجا شناخته می شوند. احداث فونداسیون عمیق به این دلیل است که از لایه های خاکی که مقاومت کافی ندارند، عبور کرده و به لایه ای با مقاومت مناسب دست یافت.

زمانی که مقاومت لایه های رویی خاک کافی باشد از پی های سطحی برای احداث فنداسیون استفاده می شود. از دیگر پی های موجود می توان به پی های گسترده، پی های نواری و همچنین پی مفرد اشاره کرد که پی نواری رایج ترین نوع فونداسیون سطحی می باشد که در زیر دیوارهای باربر احداث می شود. زمانی که لایه های ضعیف تا عمق قابل توجهی از خاک وجود داشته باشند و در عین حال امکان استفاده از شمع نیز وجود نداشته باشد، از فنداسیون یا پی شناور استفاده می شود.

پی یا شالوده یا فونداسیون ساختمان در انواع: 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 وجود دارد. در ادامه به بررسی و معرفی این پی ها می پردازیم:

پی های سلولی، باکس یا جعبه ای

در پی های سلولی و پوسته ای، از صفحات متناوب و متقاطع استفاده می شود تا مقاومت کافی در برابر نیروهای برشی و لنگرهای خمشی ایجاد شود. استفاده از این پی، همچنین صرفه جویی در مصالحی مانند بتن و میلگرد را نیز به همراه دارد. پی های پوسته ای منجر به انتقال بار به زمین شده ، بدون این که حجم آن ها تاثیری در این انتقال داشته باشد. ساخت و احداث سازه های سنگین با استفاده از پی های باکس یا جعبه ای انجام می شود. یکی از ویژگی های بارز این پی ها که بسیار هم با اهمیت است، داشتن لیب خمشی ویژه می باشد.

پی فولادی یا پروفیله، پی منفرد چسبان

یکی دیگر از انواع پی، پی های فولادی یا پروفیله است که برای زمین هایی با بستر سخت یا سنگی مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع پی زمانی که بارهای حاصل از روسازه سنگین باشد نیز کاربرد دارد. در حقیقت، پروفیل های فولادی زمانی به کار می روند که بتن مسلح یا همان بتن آرمه در سیستم های معمولی پی سازی قابل استفاده نباشد. روند کار بدین صورت است که پروفیل های فولادی بال پهن در دو لایه به صورت عمود بر یکدیگر با قالب بتنی درجا در اطراف آن مورد استفاده قرار می گیرند. چنانچه پروفیل های فولدی بال پهن در دسترس نباشد، می توان دو ردیف الوار چوبی را بر روی یکدیگر و به صورت محصور شده در بتن مورد استفاده قرار داد. البته این مشروط بر آن است که بارهای وارده کم تر باشند.

پی منفرد چسبان، جایگزینی مناسب برای پی های گسترده هستند. به خصوص که تحلیل، طراحی و اجرای پی های گسترده کمی دشوار است و این یکی از نقاط ضعف این پی ها محسوب می شود. و این مشکلات به دلیل وجود شبکه آرماتور فوقانی و همچنین ایجاد مشکلاتی برای بتن ریزی می باشد. از آنجایی که ابعاد آن ها وسیع است، دستیابی به بتن یک پارچه نیز یکی دیگر از مشکلات پی گسترده می باشد. برای جایگزین کردن، می توان از یک ردیف پی منفرد بهره گیری کرد. بدین ترتیب که به صورت منقطع در قسمت بالایی و متصل به قسمت پایینی اجرا می شود.

نکته

یکی دیگر از انواع پی، تلفیقی از پی گسترده و پی عمیق است. به طور کلی، یکی از رایج ترین پی ها در بین پی های سطحی، پی گسترده است. ولی همان طور که در بالا گفته شد، اجرای آن با مشکلاتی همراه است و در عین حال اقتصادی نیست و احتمال نشست نیز وجود دارد. این احتمال در پی شدت گرفتن بارگذاری و عرض پی افزایش می بابد. از آنجایی که عرض پی های گسترده در مقایسه با پی های نواری و منفرد، نسبتاً زیاد است و با توجه به تاثیر تنش نسبتا زیاد در زیر پی، احتمال وقوع نشست در صورت استفاده از پی های گسترده وجود دارد. برای جلوگیری از چنین رخدادی می توان از تلفیق پی گسترده و پی های عمیق بهره جست که یکی از کامل ترین نمونه های فونداسیون اجرایی نیز به شمار می رود.

پی شناور چیست؟

همان طور که در ابتدای مطلب گفته شد، کاربرد پی های شناور برای زمانی است که با لایه های سست و ضعیف تا عمق قابل توجهی مواجه باشیم و در عین حال امکان استفاده از شمع نیز وجود نداشته باشد. در واقع پی های شناور را زمانی مورد استفاده قرار می دهیم که ظرفیت خاک برای تحمل بار بسیار پایین بوده و یا وزن محاسبه شده ساختمان بیش از حد مجاز باشد و می توان پی گسترده ساز در عمق پایین را مورد استفاده قرار داد. بدین ترتیب، خاک حاصل از گود برداری با بار ثقلی حاصل شده از روسازه به تعادل می رسد. همچنین می توان به تعدیل فشار روسازه با میزان خاک حاصل از حفاری نیز پرداخت. خاک را باید تا جایی برداشت کرد که وزن خاک های حاصل از گودبرداری و نیروهای بلند کننده ناشی از فشار هیدرواستاتیکی، با بار ناخالص روسازه و زیرسازه برابر شود.

در این شرایط، فشار خاک جا به جا شده با فشار ایجاد شده به واسطه ساختمان برابر می شود و همین موضوع از نشست جلوگیری می کند. به این پی ها، فونداسیون جبرانی هم می گویند. دلیل این نامگذاری، جبران شدن وزن خاک برداشت شده توسط وزن ساختمان می باشد. پی های شناور در دو دسته صفحات زیر زمینی و صفحات غوطه ور وجود دارند. نام دیگر فونداسیون صفحات زیر زمینی، فنداسیون نیم جبرانی است. چرا که وزن میزان خاک برداشت شده با تمام زیر سازه برابر نیست. در بسیاری از مناطقی که ارتفاع خانه ها از سطح دریا کم است از پی های شناور استفاده می شود. چرا که این نوع فنداسیون منجر به افزایش ارتفاع خانه شده و در مواقع بروز سیل کمک شایانی خواهد کرد.

نکته مهم درباره احداث پی شناور

توجه داشته باشید، احداث پی شناور با مشکلاتی همراه است و در طول ساخت آن مسائل خاصی ایجاد می شود که البته قابل پیشگیری هستند. خاکبرداری برای احداث پی های شناور باید با دقت فراوان انجام شود و مکان خاکبرداری باشد توسط سپرکوبی محافظت شود. نکته قابل توجه این که باید مراقب بود که سازه های مجاور تحت تأثیر عملیات زهکشی قرار نگیرند. زمان خاکبرداری، فشار ناشی از خاک حفاری شده از روی لایه های پائینی حذف شده و کف محل حفاری شده متورم می شود. برای رفع و به حداقل رساندن تورم لایه های خاکی باید در سریع ترین زمان ممکن پس از حفاری، نسبت به احداث فنداسیون اقدام کرد.

پی شناور: ویژگی ها و مزایا

یکی از مزایای مهم پی های شناور برای مناطقی است که از ظرفیت باربری پائینی برخوردارند. برای نمونه: برای سازه ها و ساختمان هایی که زمین و خاک آن ها سست و یا قابلیت فشردگی خاک متفاوت است، گزینه بسیاری مناسبی می باشد. در مناطقی که ماسه و خاک سست دارند، امکان احداث پی عمیق وجود ندارد و می توان از فونداسیون شناور اسنفاده کرد. پی های شناور محدوده وسیعی را در بر می گیرند. از این رو فشار بر روی یک نقطه متمرکز نشده و در سطح پخش می شود. توجه داشته باشید، برای این که پی شناور مقاومت کافی داشته باشد، باید از تیر یا تیرچه در ساخت آن استفاده شود. استفاده از پی های شناور در هنگامی که فونداسیون ساختمان های مجاور به محل ساخت بسیار نزدیک باشد، امکان پذیر است. چون اجرای پی عمیق ممکن است تداخل پی ها را به همراه داشته باشد.

در مناطقی که درصد رطوبت خاک بسیار زیاد است، پی های شناور گزینه خوبی به شمار می رود. بدین ترتیب که احداث فونداسیون روی خاک نسبت به عمق های پایین، منجر به ایجاد حائلی بین زمین و سازه شده از مقاومت در برابر انتقال رطوبت برخوردار است. یکی از ویژگی ها و مزایای پی شناور، نیاز به حفاری کمتر است و ایجاد ترانشه های عمیق لازم نیست. پی های شناور، دوستدار محیط زیست هستند، چرا که به آب های زیر زمینی یا ریشه های درختانی که شاید در لایه های پائینی وجود داشته باشند، آسیبی نمی رساند. در مناطقی با رطوبت زیرزمینی زیاد یا لرزش های شدید، مانند مناطق حفر معدن یا محل احداث بزرگراه های عظیم، استفاده از پی شناور توصیه می شود. چرا که از مقاومت بالایی در برابر این تکان ها برخوردار است و خطری آن را تهدید نمی کند.