فونداسیون سوله

پی، شالوده یا فونداسیون سوله در هر سازه ساختمانی، بخش به هم پیوسته زیرین از کف سازه است که با زمین در تماس مستقیم بوده و وظیفه انتقال برآیند بارهای ساختمان را به زمین بر عهده دارد. به عنوان مثال تمام سنگینی سوله بر روی فونداسیون آن وارد می شود و همین موضوع کافی است تا بتوان به اهمیت بالای این بخش در صنعت سوله سازی پی برد.

پدیده نشست در ساختمان، موضوعی غیر قابل اجتناب است و قطع به یقین رخ خواهد داد؛ اما پی ریزی دقیق و اجرای یک فونداسیون سوله با کیفیت می تواند از میزان و شدت بروز نشست در سازه ها خواهد کاست و در عین حال کمک می کند که مقدار نشست در تمام سطح سازه یکسان و مساوی حفظ شود که موضوع بسیار مهمی از دید عمرانی به حساب می آید.

وظیفه دیگری که از پی انتظار می رود این است که سازه را در برابر واژگونی و تخریب ناشی از نیروهای جانبی وارد شده، مصون می دارد. بدیهی است اگر پی ریزی ضعیفی در طراحی سوله در نظر گرفته شده باشد، امکان تخریب سازه بر اثر کمترین فشار جانبی (نظیر باد و زلزله) وجود دارد.

 

ساختار ترکیبی فونداسیون سوله

در نگاه اول و بدون بررسی موشکافانه، تفاوتی میان فونداسیون سوله و پی ریزی ساختمانی وجود ندارد و هر دو عملیات، از فرآیندهای مشابهی پیروی می کنند. بتن مسلح یا بتن آرمه به عنوان ترکیب بتن و میلگرد، متریال اصلی برای ساخت فونداسیون قلمداد می شود و به عملیات استقرار میلگردها در بستر فونداسیون، آرماتوربندی گفته می شود. در واقع آنچه مقاومت مورد نیاز در فونداسیون سوله را تأمین می نماید، آرماتورها هستند.

آنچه در اجرای سوله سازی اتفاق می افتد، شبکه ای است که توسط میلگرد های با ضخامت مختلف در هم بافته می شود و فواصل میان ردیف های طولی و عرضی، می بایست مقدار مشخص و ثابتی باشد. چنانچه این فاصله از حدی بیشتر باشد، احتمال ریزش بتن و تخریب فونداسیون سوله وجود دارد.

 

---

مشاوره رایگان با کارشناسان ما

02122220266   09121017171

---

علت ترکیب فولاد و بتن در فونداسیون سوله 

ترکیب فولاد و بتن در ساخت بتن آرمه، ترکیبی شگفت انگیز است که منجر به بروز خواص مکانیکی در خور توجهی خواهد شد. در واقع هر یک از این دو ماده دارای خواص منحصر به فردی است که استفاده از هر دوی آنها در کنار یکدیگر، جمیع خواص لازم را نصیب سازه خواهد نمود. بتن ذاتاً دارای مقاومت فشاری بسیار زیادی است و در برابر تنش های فشاری، عملکرد بسیار خوبی از خود بروز می دهد که در زیر سازی به آن نیاز است؛ لذا مناسب ترین بستر برای کف سوله، قطع به یقین توسط بتن ریزی انجام می پذیرد. ا

ما مسأله این جاست که بتن در برابر نیروهای کششی دارای ضعف عملکردی است و به سرعت دچار شکست می شود. از طرف مقابل، فولاد دارای مقاومت بی نظیری در برابر کشش از خود نشان می دهد و بر همین اساس است در فونداسیون سوله ، که بتن را به فولاد مسلح می کنند. بتن در ترکیب با میلگرد های فولادی آنقدر چسبندگی ایجاد می کند که پی عملاً به یک سازه یکپارچه تبدیل می شود و تغییر شکل فولاد و بتن چه در فشار و چه در حرارت، منطبق بر هم اتفاق می افتد؛ این موضوع باعث افزایش بی نظیر در سطح پایداری سوله استاندارد خواهد شد.

 

تفاوت فونداسیون سوله با ساختمان

کلیات اجرای فونداسیون سوله ، بسیار شبیه به فونداسیون ساختمان است و تنها در اندک مواردی جزئی، با یکدیگر تفاوت دارند. یکی از نخستین تفاوت ها، به زیرسازی این دو بنا بر می گردد؛ ساختمان ها مستقل از اینکه مسکونی، اداری یا تجاری باشند، عمدتاً نیاز به یک یا چند طبقه زیرین دارند که به منظور استقرار تأسیسات و تأمین فضای پارکینگ خودرو، احداث می شوند و لذا نیاز به گودبرداری عمیق و حفاری عظیمی دارند.

در عوض در ساخت سوله معمولاً نیاز به گودبرداری زیادی وجود نداشته و عملیات فونداسیون سازی تقریباً به صورت همسطح انجام می‌پذیرد. حداقل ارتفاع مناسب برای فونداسیون سوله معمولاً از 50 سانتیمتر در نظر گرفته می شود که هرگز نباید از این مقدار کمتر شود و کران بالا برای این ارتفاع، حداکثر یک متر در نظر گرفته می شود. البته در تعیین اصولی ارتفاع فونداسیون، نیاز به مطالعه دقیق خاک و محاسبه بار کل سازه خواهد بود که در دفترچه محاسبات سوله مندرج می باشد.

تفاوت پی و فونداسیون

یایید خیلی دقیق و فنی تفاوت پی (Footing/Foundation Base) و فونداسیون (Foundation) را بررسی کنیم. این دو اصطلاح در مهندسی عمران به هم نزدیک‌اند ولی کاربرد و گستره آن‌ها متفاوت است.

تعریف فونداسیون (Foundation)

فونداسیون به کل سیستم انتقال بار ساختمان به زمین گفته می‌شود. هدف اصلی فونداسیون، تحمل بارهای سازه و توزیع آن به خاک زیرین است، به‌طوری که نشست ساختمان به حداقل برسد و سازه پایدار باشد.

ویژگی‌های فونداسیون:

• شامل کل سازه زیرین ساختمان است: پی، شمع، ستون‌ها، دیوار حائل و گاهی کف بتنی.
• می‌تواند سطحی (سطحی) یا عمیق باشد.
• طراحی آن براساس بار سازه، نوع خاک، شرایط محیطی انجام می‌شود.
• مثال: فونداسیون گسترده (Raft Foundation)، فونداسیون نواری، فونداسیون شمعی.

تعریف پی (Footing)

پی در واقع قسمتی از فونداسیون است که مستقیماً با خاک در تماس است و بار ستون یا دیوار را به زمین منتقل می‌کند. می‌توان گفت پی زیرمجموعه‌ای از فونداسیون است.

ویژگی‌های پی:

• تحمل بار متمرکز ستون‌ها یا دیوارها.

• می‌تواند ساده (مستطیلی، مربعی) یا گسترده باشد.

• به دو نوع رایج تقسیم می‌شود:

  1. پی منفرد (Isolated Footing): زیر هر ستون یک پی جداگانه.

  2. پی نواری (Strip Footing): زیر دیوارهای باربر.

• پی‌های عمیق: مانند پی شمعی که بار را به لایه‌های مقاوم‌تر خاک منتقل می‌کند.

 

تفاوت‌های کلیدی پی و فونداسیون

ویژگی	فونداسیون	پی
گستره	کل سیستم انتقال بار سازه به زمین	بخشی از فونداسیون که مستقیماً با خاک تماس دارد
هدف	پایداری کل سازه، توزیع بار و جلوگیری از نشست	تحمل و انتقال بار ستون یا دیوار به زمین
انواع	سطحی (سطحی گسترده)، عمیق (شمعی)	منفرد، نواری، گسترده، شمعی
تماس با خاک	ممکن است شامل دیوارها و شمع‌ها باشد	مستقیماً با خاک در تماس است
طراحی	پیچیده و شامل همه زیرسازه‌ها	نسبتاً ساده‌تر و متمرکز بر نقاط بارگذار

الزامات مهم اجرای 

در برخی از پروژه های سوله سازی و پیش از ورود پیمانکار به پروژه، مالک زمین نسبت به احداث فونداسیون می نماید و بعد برای خرید اسکلت فلزی اقدام می نماید. بدین ترتیب اگر کار با دقت بالا و محاسبات دقیق به انجام رسیده باشد، بخشی از کار جلو افتاده و این یک مزیت محسوب می شود.

اما چنانچه خطایی در آماده سازی و تسطیح زمین، یا در مرحله آرماتور بندی و بتن ریزی و یا در انتخاب جنس بتن و میلگرد صورت گرفته باشد، ریسک اجرای پروژه احداث سوله را بر چنین زیرساخت متزلزلی، بسیار بالا خواهد برد. بر همین اساس، شرکت های سازنده سوله معمولاً اجرای مرحله فونداسیون سوله را نیز بر عهده می گیرند و یا دست کم نظارت دقیقی بر حُسن اجرای این مرحله به عمل خواهند آورد. بدیهی است بهترین و با کیفیت ترین استراکچر فلزی نیز اگر بر روی یک فونداسیون نا مناسب نصب شود، دیر یا زود با مشکل و ضعف کارایی روبرو خواهد شد.

اجرای فونداسیون سوله آرماتوربندی

اجرای فونداسیون در ساختار سازه‌های سوله‌ای، فراتر از یک عملیات اجرایی صرف، مبین یک رهیافت مهندسی حیاتی است که وظیفه انتقال و توزیع ایمن بارهای استاتیکی و دینامیکی (شامل بارهای مرده، زنده، برف، باد و لرزه‌ای) از اسکلت اصلی سوله به لایه‌های باربر زمین را بر عهده دارد. انتخاب کانسپت بهینه فونداسیون، اعم از پی‌های منفرد (Isolated Footings)، نواری (Strip Footings) یا رادیه گسترده (Mat Foundations) و در برخی موارد پی‌های عمیق (Deep Foundations) نظیر شمع (Piles)، تابعی پیچیده از پارامترهای ژئوتکنیکی بستر (که از نتایج آزمایشات استاندارد نفوذپذیری (SPT)، برش مستقیم (Direct Shear) و سه محوری (Triaxial) حاصل می‌شود)، مقادیر تنش مجاز خاک و مشخصات مکانیکی آن، و تحلیل دینامیکی سازه در برابر تحریکات لرزه‌ای است.

فرایند آرماتوربندی (Reinforcement Detailing) در المان‌های فونداسیون سوله ، نقشی کلیدی در فعال‌سازی مقاومت کششی بتن (که ذاتی آن ناچیز است) ایفا می‌کند. طراحی آرماتورها شامل تعیین قطر، تعداد، آرایش و طول گیرایی (Development Length) میلگردها بر اساس آیین‌نامه‌های طراحی سازه‌های بتن آرمه (مانند ACI 318 یا مبحث نهم مقررات ملی ایران) و تحلیل نیروهای محوری، برشی و خمشی وارده بر فونداسیون است.

جزئیات اجرایی نظیر رعایت کاور بتن (Concrete Cover) حداقل و حداکثر طبق ضوابط Exposure Class و Durability، استفاده از اسپیسرهای مناسب برای حفظ فاصله دقیق میلگردها از قالب، رعایت حداقل فاصله میلگردها جهت امکان بتن‌ریزی یکنواخت، و کنترل خم‌ها و طول اورلپ (Lap Splice) میلگردها در نواحی اتصال، از اهمیت بسزایی برخوردار است.

هر گونه انحراف از جزئیات طراحی، نظیر کاهش سطح مقطع آرماتور، جانمایی نادرست یا عدم رعایت خم‌های استاندارد، می‌تواند به ایجاد ترک‌های برشی و خمشی زودهنگام، کاهش ظرفیت باربری نهایی، و در نهایت بروز مکانیزم‌های شکست ناخواسته در سیستم سازه‌ای منجر شود. کنترل کیفی مستمر در مراحل اجرا، شامل بازرسی چشمی آرماتوربندی پیش از بتن‌ریزی و تست‌های مقاومت فشاری بتن، ضامن تحقق طراحی ایمن و دوام بلندمدت سوله است.

انواع فونداسیون سوله رایج

با در نظر گرفتن برآیند بارهای محاسبه شده در سوله و با توجه به محاسبات متراژ سوله، انواع مختلفی از پی ریزی را می توان برای اجرای فونداسیون سوله مورد نظر قرار داد. در مواردی که سازه دارای بارگذاری متمرکز است و عمده فشارها بر پایه ستون ها قرار است متمرکز گردد، از پی منفرد با شناژ استفاده می شود؛ بدین معنا که تمام فونداسیون در سکوهایی از جنس بتن مسلح که به عنوان پایه ستون قلمداد می شوند، خلاصه می شود و به این ترتیب، فشار وارد بر زمین از سمت سازه کنترل می گردد.

نوع دیگری از فونداسیون سوله که بسیار متداول است، پی ریزی گسترده می باشد که به دلیل عدم تمرکز بار نقطه ای در استراکچر فلزی، مورد استفاده قرار می گیرد. در سوله هایی که وزن به طور تقریباً همگن در سطح توزیع شده است، از این نوع پی استفاده می شود. حالت سوم یک حالت بینابین است و فونداسیون نواری نامیده می شود که در آن، یک نوار از بتن مسلح با عرض مشخص، در دور تا دور سطح زیر ساخت سوله اجرا خواهد شد تا فشار وارده را مدیریت نماید. مجدد تأکید می کنیم که انتخاب فونداسیون بهینه، به عوامل زیادی بستگی دارد که باید به دقت بررسی شوند.

---

مشاوره رایگان با کارشناسان سوله ایران

02122220266   09121017171

---

اجرای فونداسیون سوله  از صفر تا صد

تمام توجه سازنده سوله که مدعی ساخت سازه های فولادی مرغوب است، نباید معطوف به ساخت و مونتاژ اجزای فلزی باشد؛ غفلت از سایر فازهای پروژه خصوصاً فازهای زیرساختی، ممکن است به نابودی تمام تلاش های تیم سازنده بیانجامد.

فونداسیون به عنوان زیرساختی ترین بخش از طراحی سوله تا احداث آن، حجم زیادی از توجه و دقت تیم بزرگ بانک سوله ایران را به خود اختصاص می دهد؛ زیرا بستری است که قرار است تمام فشار ناشی از سازه فولادی را تحمل نماید. این شرکت بزرگ با سابقه سه دهه فعالیت درخشان در عرصه سوله سازی، تحویل فوری سوله دست دوم و صادرات سوله، آمادگی ارائه مشاوره تخصصی در خصوص ویژگی های یک پی ریزی خوب، روش های اجرا و مصالح بهینه مصرفی به تمامی صنعتگران و صاحبان مشاغل صنعتی و تولیدی می باشد.

فونداسیون سوله صنعتی

فونداسیون سوله صنعتی به عنوان شالوده اصلی و حیاتی هر سازه سوله‌ای، نقش محوری در انتقال و توزیع بارهای وارده از سازه سوله (شامل وزن سوله، بارهای مرده مانند تجهیزات، بارهای زنده مانند برف و باد، و بارهای جرثقیل در صورت وجود) به لایه‌های زیرین خاک ایفا می‌کند. طراحی و اجرای صحیح فونداسیون از اهمیت بالایی برخوردار است، چرا که هرگونه خطا در این مرحله می‌تواند منجر به نشست‌های ناهمگون، ترک‌خوردگی در سازه، و حتی فروپاشی سوله گردد.

انتخاب نوع فونداسیون (مانند فونداسیون‌های منفرد، نواری، یا رادیه ژنرال) به عوامل متعددی از جمله نوع خاک محل (شامل ظرفیت باربری خاک، تیپ خاک، سطح آب‌های زیرزمینی)، ابعاد و دهانه سوله، وزن کل سازه، وجود جرثقیل سقفی و ظرفیت آن، و شرایط آب و هوایی منطقه بستگی دارد. پیش از هرگونه اقدام، انجام آزمایشات مکانیک خاک (مانند آزمایش SPT و مطالعات ژئوتکنیک) برای شناسایی دقیق مشخصات خاک زیرین و تعیین پارامترهای طراحی فونداسیون الزامی است.

طراحی فونداسیون بر اساس اصول مهندسی عمران و مطابق با آیین‌نامه‌ها و استانداردهای ملی و بین‌المللی (مانند مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان ایران) صورت می‌گیرد، که شامل محاسبه ابعاد پی، عمق استقرار، میزان و آرایش آرماتورها، و نوع بتن مورد استفاده است.

در اجرای فونداسیون، دقت در مراحل خاکبرداری، تسطیح، اجرای بتن مگر، آرماتوربندی، قالب‌بندی، و بتن‌ریزی با رعایت اصول عمل‌آوری بتن (کیورینگ) جهت دستیابی به مقاومت نهایی بتن بسیار حیاتی است. همچنین، نصب دقیق بیس پلیت‌ها (Base Plate) و انکر بولت‌ها (Anchor Bolt) بر روی فونداسیون، که وظیفه اتصال ستون‌های سوله به پی را بر عهده دارند، باید با تلرانس‌های بسیار کم و تحت نظارت دقیق مهندسین ناظر صورت پذیرد تا از هرگونه عدم همراستایی و مشکلات سازه‌ای در آینده جلوگیری شود.

 

نکات تکمیلی فونداسیون 

• آزمایش زمین از لحاظ مقاومت بافت خاک، پی کنی و پی سازی، سه مرحله اصلی لازم الاجرا در فونداسیون سوله هستند.
• استفاده از پی های منفرد در ساخت سازه های کم ارتفاع نظیر سوله بسیار متداول و مقرون به صرفه است.
• در اجرای زیر ساخت سوله به صورت نواری یا منفرد، این اتفاق می افتد که اجرا به صورت منقطع و جدا صورت می گیرد.
• در صورت اجرای دو پارچه و منقطع فونداسیون، حتماً ارتباط میان بخش ها باید از طریق شناژ برقرار گردد.
• شناژها در واقع کلاف هایی در نقش رابط هستند که از دو جهت عمدتاً متعامد، مانع تحرک نسبی پی ها می شوند.
• در نهایت فونداسیون باید به عنوان یک مجموعه واحد عمل نماید تا در هنگام زلزله و رانش، واکنش پیوسته داشته باشد.

طبق مقررات ملی ساختمان، ارتفاع فونداسیون سوله حداقل 30 سانتیمتر باشد که می تواند تا 50 سانتیمتر نیز برسد.