فاصله بین سازه و زمین پی نامیده می‌شود و سازه به وسیله پی به زمین اتصال می‌شود و انواع بارهای وارده از جانب ستون، دیوار، سقف و دیگر المان‌ها را دریافت و به زمین انتقال می‌دهد. هم چنین وظیفه انتقال نیروی باد و زلزله و پخش آن در سطح را نیز بر عهده دارد.
اگر سازه‌ای بدون پی اجرا شود به مرور زمان دچار نشست شده و در کوتاه ترین زمان شاهد ظهور ترک در ساختمان در اثر بارهای وارده خواهیم بود. ساختمان بدون پی در مقابل بارهای وارده مقاومتی نخواهد داشت. در این قسمت به معرفی مقطع سازه‌ای و آرماتوربندی پی و اجرای آن خواهیم پرداخت.
در آرماتوربندی پی نباید قطر میلگردها از 10 میلی متر کمتر باشد. و فاصله محور به محور از 100 میلی متر کمتر و از 350 میلی متر بیشتر نباشد. جهت اطلاع از قیمت میلگرد به وبسایت عصرآهن مراجعه کنید.
گروه بندی پی‌ها از نظر مصالح مصرفی
پی شفته‌ای
این نوع پی بیشتر برای سازه‌های 2 یا 3 طبقه آجری و سازه های بنایی کاربرد دارد. در واقع پی شفته‌ای اولین و ساده‌ترین نوع بوده که امروزه کاربرد چندانی ندارد. شفته به خمیری که از مخلوط شن، خاک، گرد آهک و آب تشکیل می‌شود، می‌گویند. در هر متر مکعب این ملات، 200 تا 250 کیلوگرم گرد آهک به کار می‌برند و در صورت نیاز قلوه سنگ به آن افزوده می‌شود. درشت دانه بودن پی شفته‌ای الزامی می‌باشد.
پی آجری
این نوع پی نیز در ساختمان و سازه‌های کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد که بار وارده به آن کم است. این پی نیز مانند پی‌های سنگی درارای ریشه‌ای به اندازه 20 تا 15 سانتی متر از طرفین دیوار است.
برای صرفه جویی در مصرف آجر بهتر است پی به شکل پلکانی اجرا شود تا بار با زاویه 60 درجه به زمین منتقل شود. ملات این نوع پی ماسه، سیمان، ماسه سیمان، آهک یا ماسه آهک باشد. استفاده از این پی نیز منسوخ شده است و مهندسین امروز بیشتر بر آرماتوربندی پی تاکید دارند.
پی سنگی
سنگ به کار برده شده در این پی از سنگ‌های لاشه شکسته است که بایستی سالم و نپوسیده باشد. این پی در مناطقی که سنگ با قیمت ارزان در دسترس باشد، ساخته می‌شود. به علت صیقلی و مدور بودن سنگ‌های قلوه‌ای استفاده از آنها مناسب پی سازی نیست زیرا باعث ناپایداری و لغزش پی می‌شود. پی سنگی گسترده‌تر از دیوار روی آن است و به عنوان ریشه از هر طرف دیوار حداقل 15 سانتی متر گسترش داشته باشد.
اگر فشار بار وارده کم باشد ملات از نوع گل و آهک و اگر بار زیاد باشد ملات ماسه سیمان خواهد بود. این نوع پی معمولا به صورت نواری اجرا می‌شود و بار با زاویه 45 درجه پخش می‌شود.
پی فلزی
اگر مقاومت فشاری زمین خاک پروژه از حد مجاز کم و بارهای وارده بر ستون زیاد باشد از پی فلزی استفاده می‌شود. استفاده از پی بتن مسلح بجای پی با شبکه فولادی از لحاظ اقتصادی نیز مقرون به صرفه می‌باشد.
پی بتنی
از انواع مستحکم و مقاوم پی می‌توان به پی‌های بتنی اشاره کرد. پی‌هایی که با بتن ساخته می‌شوند بهترین نوع پی در اجرای پروژه‌ها به حساب می‌آیند. بتن نوعی سنگ مصنوعی محسوب می‌شود و توصیه می‌شود در اجرای سازه‌ها همچنین پی از بتن استفاده شود.
گرچه از پی بتنی بیشتر در مناطق زلزله خیز و سازه‌هایی با تعداد طبقات زیاد استفاده می‌کنند اما استفاده از آن حتی در سازه های یک طبقه و ساختمان‌های سبک نیز توصیه می‌شود پی بتنی به صورت نواری اجرا گردد. زاویه پخش بار در پی بتنی 30 تا 45 درجه است. پی بتنی را نیز مانند پی آجری می‌توان به صورت پلکانی اجرا کرد و از مصرف اضافی بتن خودداری کرد.
در اجرای پی‌های بتن مسلح (آرماتوربندی شده)، طبق نقشه اجرایی میلگرد گذاری و آرماتوربندی پی انجام می‌شود سپس قالب بندی شده و بتن ریزی می‌شود. پی بتن مسلح هم در سازه فلزی و هم در سازه استفاده می‌شود. از انواع پی مسلح بتنی می‌توان به پی منفرد، مرکب، باسکولی، نواری یک طرفه و دو طرفه و پی رادیه (گسترده) اشره کرد.
بخوانید: نحوه ساخت و اجرای فونداسیون های بتنی
انواع پی از نظر سیستم ساخت
از نظر ساخت پی‌ها را می‌توان به دو دسته پی سطحی (نیمه عمیق) و غیر سطحی (عمیق) تقسیم کرد. که پی‌های سطحی شامل پی منفرد، نواری و صفحه‌ای یا رادیه (گسترده)، مشترک یا مرکب، باسکولی و پی کلاف شده می‌باشد و پی غیر سطحی پی‌های چاهی، عمیق یا شمعی را در بر می‌گیرد؛ پی شمعی خود به دو گروه پی شمعی ساده و بالشتکی تقسیم می‌شود. این پی‌ها نیروهای وارده را توسط شمع به قسمت‌های عمیق‌تر زمین انتقال می‌دهند.
پی سطحی:
پی منفرد
این نوع پی در شکل مربع، مستطیل، چند ضلعی منظم، دایره و یا هر شکل غیر منظم دیگر ساخته می‌شود و مقطع آن نیز می‌تواند به شکل مربع، مستطیل، ذوزنقه یا پلکانی باشد. پ منفرد در واقع بار یک یا دو ستون نزدیک به هم در محل درز انبساط به زمین منتقل می‌نماید.
از پی منفرد زمانی استفاده می‌شود که بار وارده ساختمان کم باشد و همچنین تعداد طبقات 2 تا 3 طبقه باشد و ضمنا احتمال نشست غیر یکنواخت زمین وجود نداشته باشد.
توزیع میلگرد در آرماتوربندی پی منفرد در صورتیکه عملکرد پی یک طرفه باشد، در سراسر عرض پی به طور یکنواخت اجرا شود.
در اسکلت فلزی تمامی بارها به ستون وارد می‌شود و ستون بار را به پی انتقال می‌دهد بنابراین لازم است تا از پی مسلح آرماتوربندی شده استفاده شود که ترجیحا پی مسلح منفرد اجرا می‌شود. پی منفرد نیز شکل مقطع مربعی، مستطیلی، چند ضلعی و دایره است که مرسوم ترین نوع آن مربع مستطیل است و به صورت پلکانی یا شیب دار اجرا می‌شود.
پی منفرد آرماتور بندی تحتانی در زیر فونداسیون خود دارد. میزان میلگردهای آرماتوربندی توسط مهندس محاسب بررسی و تعیین می‌گردد و نقشه‌ها طبق این بررسی آماده می‌شود. پی تکی یا منفرد توسط شناژ یا کلاف به یکدیگر متصل می‌شوند تا عملکرد خوبی در مقابله با نیروهای جانبی و زلزله داشته باشد.
پی‌های منفرد کلاف شده بسیار مناسب اجرا در مناطق زلزله خیز هستند زیرا در هنگام وقوع زلزله از جابجایی پی جلوگیری می‌شود و تغییری در چیدمان آن به وجود نمی‌آید بنابراین اجرای آن بسیار حیاطی است.
شناژهای افقی هم ارتفاع با پی یا در ارتفاعی کمتر از آن هستند. این کلاف‌ها علاوه بر اتصال پی‌ها به هم و تحمل نیروهای جانبی، از نشست‌های نامتقارن در شالوده جلوگیری می‌کند. شناژها در دو نوع ساده که فقط نیروهای محوری را تحمل می‌کنند و شناژ باسکولی که لنگر خمشی منفی را تحمل می‌کنند، تقسیم بندی می‌شود.
در شکل A شناژ ساده نشان داده شده که در بین دو ستون در آکس بندی شالوده و در شکل B شناژ باسکولی در بین دو ستون که یکی از آنها دارای خروج از مرکزیت از آکس می‌باشد، نشان داده شده است.
نیروها و لنگرها در پای ستون، دیوار با عملکرد اتکایی بتن و کشش یا فشار میلگردهای ادامه یافته طولی ستون یا میلگرد انتظار (ریشه) به آرماتوربندی پی انتقال میابد.
پی مشترک (مرکب یا باسکولی)
به مجموع دو شالوده منفرد پی باسکولی گفته می‌شود که بار وارد بر یکی دارای برون محوری زیادی نسبت به مرکز پی است. شالوده‌ها توسط تیر صلب به یکدیگر مرتب می‌شوند و این تیر صلب بخشی از بار یکی از پی‌ها را به دیگری منتقل می‌نماید.
پی نواری یک طرفه و دو طرفه متعامد
شالوده نواری پی یکسره‌ای است که بار دیوار و ستون‌ها را که در یک ردیف قرار دارند به زمین منتقل می‌نماید. شکل مقطع پی نواری می‌تواند به شکل مربع مستطیل، ذوزنقه و یا پاشنه دار باشد. به دلیل اینکه این شالوده بار دیوار را به زمین منتقل می‌کند، شالوده دیواری نیز نامیده می‌شود.
از پی نواری بیشتر در زمینی که خطر رانش در خاک وجود داشته باشد، استفاده می‌کنند. این پی‌ها بار وارده را در جهت طول پخش کرده و به خاک منتقل می‌کنند و از این طریق سازه در مقابل لرزش و رانش زمین مقاوم می‌شود.
این نوع پی در اسکلت فلزی یا بتن مسلح، زیر یک ردیف ستون یا در زیر یک دیوار باربر در زیر سازه آجری اجرا می‌شود. اگر این پی در هر دو امتداد عمود بر هم قرار گیرد به آن پی نواری شبکه‌ای یا دو طرفه می‌گویند که عملکرد بسیار خوبی در برابر زلزله دارند.
متداول‌ترین فونداسیون رایج در ایران و اکثر کشورها از نوع نواری دو طرفه بوده که از نشست‌های نامتقارن هم جلوگیری می‌کنند.
پی صفحه‌ای (گسترده یا رادیه ژنرال)
زمانی که بارهای وارده از ساختمان زیاد باشد از پی گسترده استفاده می‌شود مانند آسمان خراش‌ها و یا در هنگامی که مقاومت فشاری خاک زمین کم باشد و برای انتقال بار به زمین، نیاز باشد تمام سطح زیرین سازه پی سازی شود.در پی رادیه ژنرال، آرماتوربندی پی به صورت یکپارچه انجام می‌شود و سطح زیرین به صورت سراسری از بتن مسلح ساخته می‌شود.
همه دیوارها و ستون‌ها بر روی این پی قرار می‌گیرند. اگر بار سازه بسیار زیاد باشد، سطح پی سطح پی بزرگ‌تر از سطح ساختمان ساخته می‌شود تا پخش فشار از سطح بزرگ‌تری انجام گیرد. شالوده گسترده ممکن است به شکل دال یا مجموعه تیر-دال ساخته شود.
در آرماتور بندی پی رادیه، در طول نوار مقدار فولاد عرضی با توجه به شرایط خمش محاسبه و تعبیه می‌شود و در محل تقاطع دو نوار فولاد تعبیه شده بر اساس خمش طولی نوارهای متقاطع خواهد بود.
پی غیر سطحی:
پی شمعی
شمع نوعی شالوده است که برای انتقال بار به زمین ساخته می‌شود. شمع‌ها ممکن است منفرد یا به صورت گروهی اجرا شوند. در گروه شمع‌ها بار از یک یا چند ستون انتقال می‌یابد ولی در شمع منفرد مستقیما بار از یک ستون به زمین منتقل می‌گردد.
در آرماتور بندی پی شمعی، میلگردهای طولی به نحوی متناسب در شمع تعبیه شده و توسط میلگرد عرضی یا اسپیرال محکم می‌شوند. در سر شمع میلگردهای طولی امتداد یافته و مهار می‌شوند.
بخوانید: انواع شمع های فولادی برای ساخت فونداسیون
مراحل اجرای فونداسیون
- گودبرداری زمین محل احداث پروژه بر اساس نقشه
- در صورت نیاز حتما سازه نگهبان اجرا شود.
- اجرای مگرکشی در بستر خاک؛ در همه انواع پی از بتن مگر با عیار سیمان 150 کیلوگرم در مترمکعب برای تسطیح کف فونداسیون و محافظت بتن اصلی پی استفاده می‌شود. بتن مگر برای حفظ بتن اصلی سازه از ساییدگی و خوردگی و محافظت از مکش شیره بتن توسط خاک بستر اجرا می‌گردد. ارتفاع آن 10 سانتی متر است.
- اجرای نقشه سازه‌ای و اندازه گیری تمامی ابعاد پی
- اجرای آرماتوربندی پی بر طبق نقشه
- اجرای ریشه ستون و راه پله
- اجرای قالب بندی و ترازبندی آنها
- بتن ریزی
- قالب برداری و نگهداری
نکات مربوط به آرماتوربندی پی بتنی
- ارتفاع و کنترل کد کف چاله آسانسور نسبت به صفر الزامی بوده و بایستی کنترل شود.
- آرماتوربندی و اجرای میلگرد کذاری بر اساس نقشه و توسط افراد آشنا به کار انجام گردد.
- حتما از قالب بندی فلزی یا آجری استفاده شده و این قالب بندی مهار شود تا فشار بتن دیواره‌های قالب را تخریب نکند.
- قبل از شروع به آرماتوربندی پی انجام تست کشش میلگرد موثر می‌باشد. نمونه برداری از آرماتور مصرفی نیز بر طبق مبحث نهم مقررات ملی الزامی است.
جمع بندی
پی سازی از اولین مراحل اجرا پروژه است که بعد از حفاری اجرا می‌کنند و صرفا به عنوان نگهدارنده ساختمان اجرا نمی شود و وظیفه اصلی آن انتقال انواع بارهای سازه به زمین و محفاظت آن از رانش در هنگام زلزله می‌باشد. انواع پی‌ها از شفته‌ای تا بتن مسلح و نکات مربوط به اجرای شالوده‌ها بررسی شد، از اینکه با ما همراه بودید سپاسگذاریم.
برای تهیه انواع آهن آلات، تیرآهن و میلگرد می‌توانید با مشاورین ما در عصرآهن با شماره ۰۴۱۳۳۲۵۰۲۸۰ در تماس باشید. مشاورین ما در زمینه خرید اقلام مربوطه راهنمای شما خواهند بود. همچنین در قسمت وبلاگ عصر آهن می توانید مطالب مفیدی مطالعه کنید.