فونداسیون چیست و انواع آن

 فونداسیون ساختمان چیست؟

در هر پروژه ساختمانی، بخشی که وظیفه انتقال بارهای سازه‌ای به زمین و حفظ تعادل کلی ساختمان را بر عهده دارد، نقش تعیین‌کننده‌ای در ایمنی و دوام بنا ایفا می‌کند. این بخش که با عنوان پی یا فونداسیون (Fondation) شناخته می‌شود، با توزیع یکنواخت نیروهای فشاری و کششی، از بروز نشست، ترک‌خوردگی و ناپایداری سازه جلوگیری می‌کند. عملکرد صحیح اجزایی مانند تیر، ستون، شالوده و سقف نیز به استحکام این بخش وابسته است.

در فرآیند ساخت‌وساز، پس از تخریب سازه قدیمی و آماده‌سازی بستر زمین، عملیات حفاری متناسب با نوع کاربری و تعداد طبقات ساختمان انجام می‌شود. سپس با اجرای آرماتوربندی و ساخت قفس‌های فولادی، مرحله پی‌ریزی آغاز می‌گردد؛ مرحله‌ای که پایه‌های اصلی سازه شکل می‌گیرند و اسکلت ساختمان بر آن استوار می‌شود.

انواع فونداسیون یا شالوده

نام دیگری که برای فونداسیون به کار برده می‌شود، شالوده است. شالوده‌ها انواع مختلفی دارند و بر اساس کاربرد ساختمان و میزان وزنی که باید تحمل کنند، دسته‌بندی می‌شوند و مورد استفاده قرار می‌گیرند.  به‌صورت کلی فونداسیون‌ها به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

فونداسیون سطحی

اصطلاح شالوده را بیشتر برای فونداسیون‌های سطحی به کار می‌برند. دلیل آن هم ارتفاع کمی است که معمولا دارند. در این نوع، تیرآهن‌ها هم بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند و کاربرد دارند. استفاده از تیرآهن‌ها می‌تواند در هزینه‌ها هم اثر بگذارد. اگر قصد استفاده از تیرآهن در شالوده خود را دارید، بد نیست سری به صفحه قیمت تیرآهن بزنید تا بیشتر در جریان هزینه‌ها قرار بگیرید. وظیفه‌ شالوده‌های سطحی هم انتقال نیرو و وزن ساختمان به زمین است. انواع شالوده‌های سطحی عبارتند از:

• شالوده منفرد: شالوده‌ای که بار یک ستون را تحمل و به زمین منتقل می‌کند، شالوده منفرد می‌نامند. اگر دو شالوده منفرد به دلیل بزرگی ابعاد با یکدیگر تداخل داشته باشند، با هم ادغام شده و فونداسیون مرکب را به وجود می‌آورند.
• شالوده نواری: شالوده نواری را می‌توان ساده‌ترین نوع فونداسیون‌های سطحی دانست. این سازه به صورت یک نوار در زیر ستون‌های یک محور قرار می‌گیرد.

شالوده گسترده: زمانی که عرض نوارهای شالوده یا فونداسیون زیاد شوند و به یکدیگر برسند یا به تداخل بخورند، تبدیل به فونداسیون گسترده می‌شوند. این اتفاق معمولا به دلیل مقاومت کم خاک یا افزایش بار وارده بر شالوده رخ می‌دهد و بیشتر زمانی از این نوع استفاده می‌کنند که خاک زیر ساختمان خیلی مناسب نباشد. البته شالوده گسترده هم خود، به سه دسته اصلی تقسیم می‌شود:

• گسترده ساده
• گسترده تیرچه‌دار
• گسترده سلولی

فونداسیون عمیق

نوع دیگری که فونداسیون‌ها را دسته‌بندی می‌کنند؛ از لحاظ عمق است. عمقی که پی در آن قرار می‌گیرد بسیار حائز اهمیت است. دلیل آن هم این است که اگر ارتفاع ساختمان و وزنی که روی آن سوار است، زیاد باشد اما این سازه ارتفاع کمی داشته باشد، تحمل کافی را نخواهد داشت و ساختمان را با مشکل مواجه می‌کند. 
پس عمقی که شالوده در آن قرار می‌گیرد، باید متناسب با ارتفاع سازه باشد تا آن را دچار مشکل نکند. نکته دیگری که در عمق باید به آن توجه کرد، نوع خاک است. به غیر از ارتفاع و وزن سازه باید به خاک هم توجه کرد، چرا که اگر خاک مناسب نباشد، باز هم امکان نشست وجود دارد. بنابراین باید نوع خاک را هم درنظر گرفت. به طور کلی فونداسیون‌های عمیق به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

• شالوده ته باربردی
• شالوده اصطکاکی

فونداسیون نیمه‌عمیق

در سازه‌هایی که شرایط خاک امکان اجرای پی‌های سطحی را محدود می‌کند، استفاده از این نوع شالوده گزینه‌ای کاربردی به شمار می‌رود. این روش با انتقال بار سازه به لایه‌های مقاوم‌تر خاک، نقش مؤثری در افزایش پایداری ساختمان و کاهش نشست ایفا می‌کند.

فونداسیون ویژه 

در برخی پروژه‌های ساختمانی که شرایط خاک یا نوع بارگذاری پیچیده‌تر است، از روش‌هایی مانند شالوده‌های صندوقی، مهاری، ستون‌های شنی و به‌سازی عمیق خاک استفاده می‌شود. در این نوع شالوده‌ها، انتقال بار سازه به زمین عمدتاً از طریق فشار، کشش و یا اصطکاک جانبی انجام می‌گیرد. این روش‌ها معمولاً در سازه‌های سنگین، زمین‌های سست یا مناطقی با محدودیت ژئوتکنیکی به کار می‌روند و نقش مهمی در افزایش ظرفیت باربری و کاهش نشست نامتقارن دارند. انتخاب صحیح نوع شالوده ویژه، مستقیماً بر ایمنی، دوام و عملکرد بلندمدت سازه تأثیرگذار است.

فونداسیون منفرد

زمانی که بار یک ستون باید به‌صورت مجزا به زمین منتقل شود، این نوع شالوده انتخاب مناسبی به شمار می‌آید. اجرای آن ساده، مقرون‌به‌صرفه و متناسب با ساختمان‌های کم‌طبقه‌ای است که فاصله ستون‌ها در آن‌ها استاندارد در نظر گرفته شده است.

فونداسیون شناور

در زمین‌هایی با مقاومت پایین که توزیع یکنواخت بار اهمیت بالایی دارد، این نوع شالوده به‌عنوان راهکاری مؤثر مورد استفاده قرار می‌گیرد. با افزایش سطح تماس با خاک، فشار وارده کاهش یافته و احتمال نشست نامتقارن سازه به حداقل می‌رسد.

اهمیت فونداسیون و نقش آن در استحکام سازه

فونداسیون یا همان شالوده، پایه و اساس هر سازه و بنایی است که اگر به صورت درست و اصولی ساخته نشود، می‌تواند خسارات مالی و جانی جبران‌ناپذیری را به همراه داشته باشد. انتخاب صحیح مصالح و پی ساختمان تاثیر مستقیم در عمر و استحکام بنای مورد نظر خواهد داشت. به همین خاطر مهم است که با صفر تا صد شالوده و نحوه اجرای آن آشنا باشید.در این مقاله سعی کردیم تا همه‌ چیز را درباره‌ فونداسیون، انواع آن و همچنین نحوه طراحی و اجرای آن با شما به اشتراک بگذاریم. امیدواریم که این مطلب مورد استفاده شما قرار گرفته باشد.