انواع فونداسیون ساختمان و کاربردهایشان

فونداسیون ها به صورت فونداسیون های کم عمق و عمیق طبقه بندی می شوند. توصیه می شود قبل از انتخاب هر نوع فونداسیون در هر پروژه ساختمان سازی و یا در ابعاد بیشتر شهرک سازی از مناسب بودن آنها اطلاع داشته باشید.

انواع فونداسیون و کاربرد آن ها

در زیر انواع مختلفی از فونداسیون های مورد استفاده در ساختمان سازی وجود دارد:

1. فونداسیون کم عمق

  • فونداسیون انفرادی یا فونداسیون ایزوله
  • فونداسیون ترکیبی
  • فونداسیون نواری
  • فونداسیون رافت یا حصیر

2. فونداسیون عمیق

  • فونداسیون شمع
  • شفت حفاری یا فونداسیون کیسون

انواع فونداسیون های کم عمق

1. فونداسیون فردی یا ایزوله

فونداسیون تکی یا فونداسیون ایزوله رایج ترین نوع فونداسیونی است که برای ساخت و ساز ساختمان استفاده می شود. این فونداسیون برای یک ستون ساخته می شود و به آن فونداسیون پد نیز گفته می شود.

شکل فونداسیون های فردی مربع یا مستطیل است و زمانی استفاده می شود که بارهای وارده از سازه توسط ستون ها حمل شود. اندازه بر اساس بار روی ستون و ظرفیت باربری ایمن خاک محاسبه می شود.

فونداسیون ایزوله مستطیلی زمانی انتخاب می شود که فونداسیون به دلیل خروج از مرکز بارها یا در اثر نیروهای افقی لحظاتی تنش زا را تجربه کند.

به عنوان مثال، ستونی را با بار عمودی 200 کیلونیوتن و ظرفیت باربری ایمن 100 کیلونیوتن بر متر مربع در نظر بگیرید، در نتیجه مساحت فونداسیون مورد نیاز 200/100 = 2m2 خواهد بود. بنابراین، برای یک فونداسیون مربع، طول و عرض فونداسیون 1.414 متر در 1.414 متر خواهد بود.

2. فونداسیون ترکیبی

فونداسیون های ترکیبی زمانی ساخته می شوند که دو یا چند ستون به اندازه کافی به هم نزدیک باشند و فونداسیون های جدا شده آن ها روی یکدیگر همپوشانی داشته باشند. در واقع ترکیبی از فونداسیون های جدا شده است، اما طراحی ساختاری آن ها متفاوت است.

شکل این فونداسیون مستطیلی است و زمانی استفاده می شود که بارهای وارده از سازه توسط ستون ها حمل شود.

3. فونداسیون های پهن یا فونداسیون های نواری و فونداسیون های دیواری

فونداسیون ‌های پهن به آن ‌هایی گفته می ‌شود که فونداسیون آن ‌ها عریض ‌تر از فونداسیون های دیوار باربر معمولی باشد. فونداسیون پهن تر این نوع فونداسیون، وزن سازه ساختمان را در مساحت بیشتری پخش می کند و پایداری بهتری را فراهم می کند.

فونداسیون های گسترده و فونداسیون های دیوار برای ستون ها، دیوارها و فونداسیون های پل جداگانه که در آن لایه خاک باربر در فاصله 3 متری (10 فوت) از سطح زمین است، استفاده می شود. ظرفیت باربری خاک باید برای تحمل وزن سازه در سطح فونداسیون سازه کافی باشد.

اینها نباید در خاک هایی استفاده شوند که احتمال جریان آب از سطح زمین در بالای لایه باربر خاک وجود دارد چرا که ممکن است منجر به آبشستگی یا روان شدن شود.

4. فونداسیون های رافت یا حصیر

فونداسیون های رافت یا حصیر انواع فونداسیون هایی هستند که برای تحمل بارهای سنگین سازه ای از ستون ها و دیوارها در سراسر ساختمان پخش می شوند.

استفاده از فونداسیون حصیر برای فونداسیون ستون ها و دیوارهایی است که بارهای وارده از سازه به ستون ها و دیوارها بسیار زیاد است. استفاده از این فونداسیون ها به منظور جلوگیری از نشست دیفرانسیل فونداسیون های منفرد است، بنابراین به عنوان یک تشک (یا فونداسیون ترکیبی) از تمام عناصر باربر سازه طراحی شده است.

در خاک های پهناوری که ظرفیت باربری آن ها به منظور مناسب بودن فونداسیون های پهن و فونداسیون های دیواری پایین است مناسب هستند. فونداسیون رافت زمانی مقرون به صرفه است که نیمی از سطح سازه با فونداسیون های جداگانه پوشانده شود و فونداسیون های دیواری در نظر گرفته شود.

این فونداسیون ها نباید در جایی که سطح آب زیرزمینی بالای سطح باربر خاک است استفاده شود. استفاده از فونداسیون در چنین شرایطی ممکن است منجر به آبشستگی و روان شدن شود.

انواع فونداسیون عمیق

1. فونداسیون های شمع

فونداسیون شمع نوعی فونداسیون عمیق است که برای انتقال بارهای سنگین از سازه به لایه های سنگ سخت بسیار عمیق زیر سطح زمین استفاده می شود.

فونداسیون های شمع به منظور انتقال بارهای سنگین سازه ها از طریق ستون ها به لایه های خاک سخت که بسیار زیر سطح زمین قرار دارند، استفاده می شود، جایی که نمی توان از فونداسیون های کم عمق مانند فونداسیون های پهن و فونداسیون های حصیر استفاده کرد. همچنین برای جلوگیری از بالا آمدن سازه در اثر بارهای جانبی مانند نیروی زلزله و باد استفاده می شود.

فونداسیون های شمع معمولاً در خاک هایی استفاده می شود که شرایط خاک نزدیک به سطح زمین برای بارهای سنگین مناسب نیست. عمق لایه های سنگ سخت ممکن است 5 تا 50 متر (15 فوت تا 150 فوت) از سطح زمین باشد.

فونداسیون شمع در برابر بارهای وارده از سازه توسط اصطکاک پوستی و تحمل انتهایی مقاومت می کند. استفاده از فونداسیون های شمع نیز از نشست دیفرانسیل فونداسیون ها جلوگیری می کند.

2. شفت حفاری یا پایه کیسون

شفت های حفاری که به نام کیسون نیز شناخته می شود، نوعی فونداسیون عمیق است و عملکردی مشابه فونداسیون های شمعی دارد که در بالا مورد بحث قرار گرفت، اما فونداسیون هایی با ظرفیت بالا ریخته گری در محل هستند. در برابر بارهای ناشی از سازه از طریق مقاومت شفت، مقاومت تو (toe) و/یا ترکیبی از هر دوی اینها مقاومت می کند. ساخت شفت حفاری یا کیسون با استفاده از مارپیچ انجام می شود.

شفت های حفاری شده می توانند بارهای ستون را بیش از فونداسیون های شمع منتقل کنند. در جایی استفاده می شود که عمق لایه های سخت زیر سطح زمین بین 10 تا 100 متر (25 فوت تا 300 فوت) قرار دارد.

شفت های حفر شده یا فونداسیون کیسون در جایی که رسوبات عمیقی از خاک رس نرم و خاک های دانه ای سست و دارای آب وجود داشته باشد مناسب نیستند. همچنین در خاک هایی که تثبیت سازندهای غار دشوار است (خاک های تشکیل شده از تخته سنگ، آبخوان آرتزین وجود دارد)، مناسب نیست.

سخن پایانی

طبقه بندی های گسترده فونداسیون چیست؟

فونداسیون ساختمان ها به طور کلی به عنوان فونداسیون های کم عمق و عمیق طبقه بندی می شوند.

انواع فونداسیون کم عمق چیست؟

انواع فونداسیون های کم عمق عبارتند از فونداسیون تکی یا ایزوله، فونداسیون ترکیبی، فونداسیون نواری، فونداسیون رافت یا حصیر.

انواع فونداسیون عمیق چیست؟

انواع فونداسیون های عمیق عبارتند از فونداسیون شمعی و شفت حفاری یا فونداسیون کیسون.

تفاوت بین فونداسیون شمع و شفت های حفاری شده چیست؟

شفت های حفاری عملکردی شبیه به پایه های شمع دارند اما فونداسیون های شمع دارای ظرفیت بالا هستند. شفت می تواند بارهای ستون را بیشتر از پایه های شمع منتقل کند. در جایی استفاده می شود که عمق لایه های سخت زیر سطح زمین بین 10 تا 100 متر (25 فوت تا 300 فوت) قرار دارد.

تفاوت بین فونداسیون ایزوله و ترکیبی چیست؟

فونداسیون های ترکیبی زمانی ساخته می شوند که دو یا چند ستون به اندازه کافی به هم نزدیک باشند و فونداسیون های جدا شده آن ها روی یکدیگر همپوشانی داشته باشند. ترکیبی از فونداسیون های جدا شده است، اما طراحی ساختاری آن ها متفاوت است.

چه زمانی از پایه های رافت یا مت استفاده می شود؟

استفاده از پی رافت یا حصیر (مت) در فونداسیون ستون ها و دیوارهایی است که بارهای وارده از سازه به ستون ها و دیوارها بسیار زیاد است. از رافت ها به منظور جلوگیری از نشست تفاضلی پایه های منفرد استفاده می شود، بنابراین به عنوان پایه ترکیبی همه عناصر باربر سازه طراحی می شوند.