برخلاف گذشته امروزه در سراسر جهان استانداردها، قوانین و قواعد ویژه‌ای در صنعت ساختمان‌سازی وجود دارند و تمامی سازنده‌ها موظف هستند برای افزایش ایمنی و طول عمر ساختمان‌ها این استانداردها را رعایت کنند. فونداسیون به عنوان یکی از اصلی‌ترین و مهم‌ترین بخش‌های هر نوع ساختمانی شناخته می‌شود و از ابتدایی‌ترین مراحل ساخت به شمار می‌رود. از آنجایی که تمام وزن ساختمان و بارهای خارجی و داخلی از طریق ستون‌ها به فونداسیون وارد می‌شود، دقت در ساخت آن اهمیت و ارزش بسیار زیادی دارد. در ادامه مطلب بررسی می‌شود که فونداسیون چیست ، چه انواعی دارد و هدف از استفاده از آن چیست و در نهایت چه نقشی در صنعت ساختمان‌سازی دارد.
فونداسیون چیست ؟
در حقیقت فونداسیون که معادل فارسی آن شالوده یا پی‌سازی است به پایین‌ترین بخش هر ساختمانی گفته می‌شود که به صورت مستقیم با خاک در ارتباط است و وزن کلی ساختمان‌ها را به آن منتقل می‌کند. فونداسیون می‌تواند انواع مختلفی داشته باشد و مهم‌ترین هدف استفاده از آن شامل موارد زیر هستند:
- قوی و مستحکم‌تر کردن پایه‌های ساز و افزایش ثبات آن
- امکان توسعه زیرساخت‌های ساختمانی و مقاومت در برابر اثر حرکت خاک
- جلوگیری از تحرکات جانبی مصالح ساختمانی و فراهم کردن پایداری جانبی کلی برای ساختمان
- توزیع یکدست و مناسب وزن ساختمان و جلوگیری رخ دادن انواع نشست ساختمان
- انتقال وزن روبنای سازه به صورت یکنواخت به خاک زیر بستر ساختمان
- رفع فرسایش و زیر شویی خاک و کاهش شدت بار مطابق با ظرفیت ایمنی تحمل خاک
نحوه نصب فونداسیون در ساخت‌وساز
ساخت و احداث فونداسیون ساختمان‌ها مانند سایر بخش‌های آن در چندین مرحله مختلف انجام می‌شود. برای این کار ابتدا باید گودبرداری ساختمان متناسب با ارتفاع ساختمان و تعداد طبقات آن و همچنین مساحت زمین انجام شود به گونه‌ای که به یک لایه خیلی سفت و سخت از خاک رسید. برای ساختن یک پایه محکم‌تر ابتدا به داخل گودال خاک‌برداری شده یک لایه بتن ریخته می‌شود و سپس عملیات آرماتوربندی شروع می‌شود. آرماتورها برای تقویت استحکام فونداسیون در داخل گودال قرار می‌گیرند. میله‌های فولادی بیرون آمده از بتن نقش استخوان‌بندی سازه در زیر بنا را ایفا خواهد کرد. بعد از گودبرداری و نصب صحیح فونداسیون به عنوان اولین و اصلی‌ترین مرحله از مراحل ساختمان سازی عملیات اصلی ساخت‌وساز شروع می‌شود.
در نصب فونداسیون می‌توان از مصالح مختلفی همچون بتن، سنگ، آجر، فولاد و … استفاده کرد. هرکدام از این مصالح کاربردهای خاص خود را داشته و می‌توانند برای ساختمان‌های مختلفی استفاده شوند. طراحی فونداسیون باید به‌گونه‌ای باشد که از محیط تأثیر گرفته باشد. به عنوان نمونه حفاری و شمع کوبی فونداسیون‌های عمیق می‌تواند منجر به فرسایش خاک و در نهایت نشست ساختمان شود بنابراین حتماً باید تمامی جوانب و استانداردها رعایت شود.
انواع فونداسیون‌ها و کاربرد آنها
به صورت کلی می‌توان گفت فونداسیون ساختمان‌ها به دو دسته اصلی شامل فونداسیون سطحی و فونداسیون عمقی تقسیم می‌شوند اما هرکدام از این فونداسیون‌ها می‌توانند خود به چند دسته دیگر تقسیم شوند.
فونداسیون منفرد یا مجزا
فونداسیون‌های منفرد یا مجزا رایج‌ترین نوع فونداسیون است و در ساخت انواع ساختمان‌ها به کار می‌رود که برای تک ستون ساخته می‌شود و اصطلاحاً پی منفرد نامیده می‌شود. این فونداسیون به شکل مربع یا مستطیل است و ابعاد آن بر اساس مقدار بار روی ستون و ظرفیت باربری خاک تعیین می‌شود.
فونداسیون مرکب
این فونداسیون زمانی استفاده می‌شود که دو یا چند ستون به هم نزدیک بوده و فونداسیون سطحی آنها با یکدیگر هم‌پوشانی داشته باشد. در حقیقت این فونداسیون ترکیبی از چند فونداسیون مجزا است و به شکل مستطیل ساخته می‌شود
فونداسیون نواری
این نوع فونداسیون با نام فونداسیون پهن یا دیواری نیز شناخته می‌شود و دارای پایه‌های عریض‌تری نسبت به پی دیوارهای باربر معمولی است. پهن بودن این نوع فونداسیون باعث می‌شود که وزن ساختمان بر روی سطح بیشتری از خاک توزیع شود و پایداری بالاتری داشته باشد.
فونداسیون گسترده
این نوع فونداسیون در تمامی سطح ساختمان پخش می‌شود و بارهای سنگین سازه‌ای ناشی از دیوارها و ستون را تحمل می‌کند. این فونداسیون زمانی استفاده می‌شود که بارهای ناشی از سازه بر روی ستون‌ها و دیوارها بسیار زیاد است و از نشست‌های غیر یکنواخت جلوگیری می‌کند.
فونداسیون شمعی
این فونداسیون نوعی از فونداسیون‌های عمیق است که برای انتقال بارهای سنگین از سازه به لایه‌های سنگ سخت به کار می‌روند. این نوع شالوده برای انتقال بارهای سنگین سازه‌ها از طریق ستون‌ها به لایه خاک سخت در عمق زیاد استفاده می‌شود چرا که فونداسیون‌های سطحی این قابلیت را نخواهند داشت. این فونداسیون برای جلوگیری از بلندشدگی سازه در زمان زلزله و … مناسب است.
فونداسیون حفاری یا کیسون
این نوع فونداسیون عمقی نیز شباهت بالایی به فونداسیون شمعی دارد اما از ظرفیت باربری بالاتری برخوردار است و از طریق مقاومت میله، مقاومت پنجه و یا ترکیب هر دو بارهای سازه را تحمل می‌کند.
نقش فونداسیون یا شالوده در صنعت ساخت‌وساز
همانطور که گفته شد امروزه صنعت ساختمان‌سازی بر اساس اصول، استانداردها و قواعد مشخصی در حال توسعه است و در تمام نقاط جهان توجه ویژه‌ای به مراحل مختلف ساخت‌وساز می‌شود. نقش فونداسیون چیست؟ فونداسیون یا شالوده ساختمان از مهم‌ترین و ابتدایی‌ترین مراحل ساخت‌وساز است و لازم است که در بالاترین سطح کیفیت ممکن اجرا شود در غیر اینصورت ممکن است خسارت‌های مالی و جانی زیادی به بار بیاید. هرچند که امروزه استفاده از مصالح نوینی همچون بلوک یونولیت باعث کاهش وزن چشمگیر سازه‌ها می‌شوند اما سالانه ساختمان‌های بسیار زیادی در سراسر جهان به علت عدم اجرای فونداسیون استاندارد دچار ریزش می‌شوند و این نشان می‌دهد که مرحله اجرای فونداسیون ساختمان می‌تواند اهمیت و ارزش بسیار زیادی داشته باشد.
عوامل مؤثر بر سطح، عمق و ضخامت فونداسیون چیست؟
همانطور که گفته شد برای هر ساختمانی با کاربردهای مسکونی، اداری، تجاری، صنعتی و … لازم است که از انواع مختلفی از فونداسیون‌ها استفاده کرد. عوامل و فاکتورهای مختلفی می‌توانند بر روی سطح، عمق و ضخامت فونداسیون ساختمان‌ها مؤثر باشند که مهم‌ترین آنها به شرح زیر هستند:
- عوامل مؤثر بر عمق پی شامل مواردی همچون طرح معماری، عمق خاک مناسب (دکوپاژ)، عمق یخبندان (عمق پی باید بیشتر از عمق یخبندان باشد) و … هستند.
- عوامل مؤثر بر سطح پی شامل موارد مختلفی همچون ابعاد تکیه‌گاه برای ستون‌های بتنی و … هستند.
- از جمله عوامل مؤثر بر ضخامت پی ساختمان، می‌توان به نیروی فشاری ستون اشاره کرد. به صورت کلی استفاده از انواع سقف کاذب و مصالح مدرن باعث می‌شود که وزن ساختمان کمتر شده و فشار کمتری به فونداسیون وارد شود.
جمع‌بندی نهایی
در پاسخ به این پرسش که فونداسیون چیست باید گفت که شالوده یا فونداسیون به پایین‌ترین بخش ساختمان گفته می‌شود که مستقیماً با خاک ارتباط داشته و وزن کلی ساختمان را به خاک منتقل می‌کند. فونداسیون می‌تواند در افزایش ایمنی ساختمان، مقاومت در برابر زلزله، توزیع یکدست وزن ساختمان، رفع فرسایش و زیر شویی خاک و … تأثیر زیادی داشته باشد. البته علم ساختمان‌سازی امروزه پیشرفت قابل توجهی داشته است و استفاده از مصالح مدرنی همچون یونولیت می‌تواند در کاهش وزن ساختمان و افزایش ایمنی کلی آن مؤثر باشد.
