انواع پی ها و روش های ساخت آنها

پی ها مهمترین شیرازه ی ساختمان ها می باشند در این مطلب می خواهیم در مورد انواع پی ها و روش های ساخت آن ها صحبت کنیم پس تا انتهای مطلب با پیمانساز همراه باشید.

انواع پی ها و روش های ساخت آنها :

پی های سطحی:

پی هایی که در پایین ترین قسمت ساختمان و در مجاورت تراز زمین قرار می گیرند، پی های سطحی خوانده می شوند. این قبیل پی ها اغلب روی اولین لایه خاک با توان باربری مناسب موجود بعد از تراز زمین قرار می گیرند. پی های سطحی به صورت زیر دسته بندی می گردند:

1- پی های منفرد
2- پی های شبکه ای (مشبک)
3- پی های گسترده
4- پی های پلکانی
5- پی های با قوس معکوس

1- پی های منفرد:

پی هایی هستند که مساحت آنها در تراز پایه سازه افزایش ابعادی می یابد. این پی ها عموما بار یک دیوار یا ستون را تحمل نموده و گسترش ابعادی آنها زیر دیوار یا ستون مذکور با توجه به شدت بارهای وارده صورت می پذیرد.
در حالت کلی، شاید بتوان تمام پی هایی سطحی را نیز پی منفرد خطاب کرد. با این وجود آنها از نقطه نظر طراحی و ساخت، دارای کاربری ها وعناوین مختلفی می باشند. انواع مختلف پی های منفرد عبارتند از:

الف: پی دیواری:

ساده ترین و نیز نوع رایج پی های منفرد به شمار می آیند که شامل چند ردیف آجری بوده و معمولا ضخامت بالای دیوار نسبت به پایین به نصف تقلیل می یابد. در قسمت پایه ضخامت پی از هر طرف 5 سانتیمتر افزایش می یابد. معمولا عمق هر ردیف آجرچینی برابر 10 سانتی متر می باشد.
در برخی موارد ارتفاع ردیف آجرچینی تحتانی به 20 سانتی متر افزایش می یابد. همچنین در مورد دیوار انبارها، ضخامت دیوار نسبت به دیوار آجری افزایش می یابد.
روش ساخت پی دیواری:
برای ساخت این نوع پی در ابتدا بستری از بتن مگر به ضخامت حداکثر 15 سانتی متر ، به اندازه طول دیوار و عرضی حدود 20 تا 30 سانتی متر بیشتر از عرض آجرچینی فراهم می گردد.
تحت هیچ شرایطی ضخامت لایه بتنی نباید از میزان بیرون زدگی دیوار نسبت به پایه اش کمتر باشد. برای پی های واقع بر خاک سخت یا کوبیده شده می توان از ساخت بستر بتنی مذبور صرف نظر نمود. همچنین در صورت بتن ریزی قبل از اجرای اولین ردیف آجرچینی، بتن مذکور باید بخوبی کوبیده و عمل آوری گردد.
بررسی کارایی:
این نوع پی ارزانترین نوع پی های منفرد بوده و بطور وسیعی در ساختمان های معمولی بکر برده می شود.

ب: پی ستون های مصالح بنایی:

پی های منفردی هستند که بار یک ستون یا پایه تک از جنس آجر یا مصالح بنایی سنگی را تحمل می کنند. و در آنها معمولا درتمام جهات دیوار بیرون زدگی 15 سانتی متری برای فونداسیون بتنی در نظر گرفته می شود.

ج: پی ستون بتنی:

در انواع مخالف شیبدار، پلکانی و ... با توجه لحاظ کردن بیرون زدگی بتن پایه ساخته می شوند. برای مقابله به بارهای سنگین اقدام به مسلح سازی پایه بتنی توسط میلگردهای فولادی و در هر دو جهت می گردد. این نوع از پی ها همچنین برای تحمل بار مجموعه ای از چند ستون منفرد که بدلیل محدودیت فضایی امکان بیرون زدگی پی برای برخی از ستون ها مقدور نباشد بکار می روند.
شکل این پی های مرکب در مواردی که مقطع ستون ها یکسان بوده مستطیلی و در غیر این صورت ذوزنقه ای می باشد.

2- پی های شبکه ای :

شبکه ای دارای یک یا چند شناژ رابط چوبی یا فولادی که فضای خالی بین آنها توسط بتن پر می گردد و به پی شبکه ای(مشبک) موسوم است. دلیل این نامگذاری شباهت بستر انجام کار در این گونه عملیات از لحاظ شکل به نوعی ازشکل ظاهری شبکه مانند می باشد. در این شیوه ساخت نیازی به حفاری عمیق نبوده و سطح مورد نیاز برای کاهش تنش ها و رسیدن به سطح تنش باربری ایمن خاک در زیر پایه سازه فراهم می گردد. هدف از ساخت این نوع رسیدن به حداکثر سطح افقی ممکن برای توزیع بار در تراز پایه سازه می باشد.
با توجه به نوع مصالح مصرفی این نوع پی به دو دسته زیر تقسیم بندی می گردد.
2-1- پی شبکه ای فولادی
2-2- پی شبکه ای چوبی (الواری)
که در ادامه مراحل ساخت هر کدام به اختصار بیان می گردد:
پی شبکه ای فولادی:
1- برای ساخت پی شبکه ای فولادی ترانشه ای با عرض محاسبه شده مورد نظر و عمق حدودا 90 سانتی متر الی 5/1 متری حفر می گردد و سپس کف این ترانشه کوبیده و رگلاژ می گردد.
2- سپس روی آن بتن نظافتی با عیار پایین به ضخامت 30 سانتی متر ریخته و بخوبی متراکم می گردد.
3- سپس لایه دیگری از بتن با عیار بالاتر به ضخامت 15 سانتی متر روی بتن قبلی ریخته و کوبیده می شود تا بدین وسیله بستر بتنی مناسبی برای ادامه کارایجاد گردد.
4- بر روی این لایه بتنی آماده شده ردیف اول تیرهای فولادی I شکل با ابعاد طراحی شده و با فواصل معین قرار می گیرند. سپس فضای ما بین و اطراف این تیرهای فولادی با بتن پر می گردد.
5- در صورت لزوم ردیف دیگری از تیرهای فولادی روی تیرهای ردیف اول قرار می گیرند.
6- سپس تمامی فضای موجود توسط بتن پر می گردد. و سازه مورد نظر اعم از پایه، ستون ویا پایه فلزی روی این بستر ساخته می شود.

پی شبکه ای چوبی:

1- تخته های چوبی با ضخامت 5 الی 8 سانتی متر در راستای یکدیگر بصورت طولی بر روی ترانشه ای که قبلا حفاری گردیده قرار داده می شوند.
2- مجموع عرض تخته ها درحدود 45 الی 60 سانتی متر باید بیشتر از عرض سازه طراحی شده مورد نظر باشد.
3- سپس بر روی این لایه تحتانی تخته های مستطیلی با ابعاد مناسب و فواصل آکس به آکس 35 سانتی متری قرار داده می شود.
4- سپس لایه فوقانی از تخته ها- که مانند لایه نخست دقیقا کنار یکدیگر قرار می گیرند- با ضخامت 8 الی 10 سانتی متری و با عرضی برابر با سازه طراحی شده قرار می گیرد.
5- و نهایتا بر روی این زیرسازه الواری، سازه اصلی به شکل ستون چوبی و یا حتی دیوار با مصالح بنایی قرار می گیرد.

بررسی کارایی پی شبکه ای فولادی:

پی های شبکه ای فلزی عموما برای سازه هایی مانند ستون ها، پایه های فولادی و مشابه آنها که در معرض بار متمرکز سنگین بوده و همچنین برای ساختمانهایی مانند کارخانه ها، تئاترها، راهروها بکار برده می شوند. پی های شبکه ای چوبی نیز برای ستون های چوبی که در معرض بار متمرکز سنگین هستند بکار می روند. همچنین این نوع پی را می توان در نواحی که سازه سبکی روی خاک نرم با تراز آب زیرزمینی بالا ساخته می شود نیز بکار برد.

3- پی گسترده:

شامل یک دال ضخیم بتن مسلح بوده که تمام مساحت مورد نظر را می پوشاند.
روش ساخت پی گسترده:
1- تمام سطح مورد نظر به علاوه یک عرض 30 سانتی متری اضافه تر از هر طرف حفاری می گردد.
2- بستر مورد نظر کوبیده و آب پاشی می گردد.
3- سپس لایه ای از بتن کم عیار بعنوان پوشش تحتانی با ضخامت مورد نظر روی بستر مذکور ریخته می شود.
4- در مرحله بعدی آرماتور بندی با قطر و فواصل مشخص شده در نقشه های طراحی روی بتن مگر قرار می گیرد.
5- سپس بتن اصلی- همراه با عملیات ویبره کردن- به ضخامت مورد نظر ریخته می شود.
6- بتن پی به شکل مناسبی با توجه به شرایط پروژه عمل آوری می گردد.
7- در شرایطی که بارهای وارده خیلی زیاد باشند می توان شبکه ای از تیرهای بتنی ضخیم -که در زیر ستون ها قرار می گیرند- را نیز به پی مورد نظر افزود.
کارایی:
این نوع پی ها در ساختمان های با کاربری های عمومی، ساختمان های اداری، مدارس، نواحی مسکونی و ... که در آنها وضعیت زمین و توان باربری خاک بقدری ضعیف باشد که استفاده از پی های منفرد امکان پذیر نباشد بکار می رود.

4- پی های پلکانی:

برای ساخت این نوع پی عملیات حفاری بصورت پلکان هایی با طول کم و ضخامت یکسان انجام گرفته و سپس عملیات بنایی بر روی بستر بتنی آماده شده انجام می پذیرد.
و اگر در پروژه مورد نظر احتمال لغزش کلی سازه وجود داشته باشد، می توان از شمع های بتن مسلح در زیر بتن تراز پایه و به موازات قسمت شیبدار بستر استفاده نمود.

5-پی های قوس معکوس:

به نوعی از پی اطلاق می گردد که در آن از قوس های معکوس بین ستون-پایه ها استفاده می گردد. در این نوع از پی بارها توسط قوس هایی که از پایه پی به شکل معکوس ساخته می شوند از ستون-پایه ها به خاک منتقل می گردد. ارتفاع این قوس های معکوس در حدود یک دهم تا یک پنجم طول دهانه بوده و عموما به شکل حلقه های نیم آجره ساخته می شوند. موقعیت قرارگیری این قوس ها می تواند در هر دو جهت به موازات ستون-پایه ها و یا عمود بر آنها با توجه به ماهیت خاک یا زمین اجرای پروژه باشد.
روش ساخت:
1- در ابتدا حفاری تا عمق مورد نظر صورت می پذیرد.
2- سطح تحتانی خاکبرداری شده، کوبیده و رگلاژ می گردد.
3- سپس بتن ریزی پی به ضخامت مورد نظر با توجه به موقعیت قرارگیری قوس های زیر ستون-پایه ها انجام می گیرد.
4- حلقه های قوسی- عموما به شکل نیم آجره- به کمک ملات سیمانی و بعد از آن ستون-پایه ها ساخته می شوند.
5- ستون-پایه های انتهایی باید برای مقابه با فشار خارجی ایجاد شده ناشی از عمل قوسی طراحی و اجرا گردند.

کارایی:
این نوع از پی ها استفاده چندانی در مورد ساختمان های متعارف نداشته ولی برای سازه هایی مانند پل ها، مخازن، تکیه گاهی برای خطوط فاضلاب و ... بکار می روند.

پی عمیق:

پی هایی هستند که توسط تمهیدات خاصی مانند چاهک یا شمع پایین تر از تراز زمین ساخته می شوند. طبقه بندی این نوع پی بصورت زیر انجام می گردد:
1- پی متکی به شمع
2- پی عمیق چاهی
3- پی صندوقه ای

1- پی متکی بر شمع:

نوعی از پی بوده (منفرد یا شبکه ای) که توان عمده باربری آن متکی بر شمع(ها) باشد. این نوع از پی عموما در تراز پایه دارای نوعی از پی منفرد یا شبکه ای که بر روی مجموعه ای از شمع ها قرار می گیرند. شمع ها با استفاده از نیروی اصطکاکی ایجاد شده بین جدار خود با خاک یا ترکیبی از نیروی اصطکاکی و توان باربری انتهایی خود بار سازه را به خاک منتقل می کنند.
کارایی:
این نوع از پی معمولا تحت شرایط زیر استفاده می گردد:
1- زمانی که خاک بسیار سست بوده و لایه ای با باربری مناسب در اعماق متداول پی های سطحی برای کاهش تنش ها به محدوده موردنظر وجود نداشته باشد.
2- زمانی که استفاده از پی شبکه ای یا گسترده از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نباشد.
3- وقتی ساختمان شامل بارهای متمرکز بسیار سنگین باشد.
4- وقتی که احداث ساختمانی در کنار ساحل دریا و یا بستر رودخانه اجتناب پذیر باشد.