اصول طراحی و اجرای فونداسیون ساختمان چیست؟

به گزارش اخبار ساختمان، اجرای فونداسیون ساختمان از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. فونداسیون ساختمان وظیفه دارد همه بارهای زنده و مرده ساختمان را به زمین منتقل کند. اگر که مهندسان و یا انبوه سازان تمام موارد ایمنی و یا زیبا سازی ظاهری ساختمان را رعایت کنند ولی نسبت به فونداسیون توجهی نداشته باشند در واقع در حال بازی کردن با جان ساکنین آینده آن ساختمان هستند. رعایت اصول فونداسیون یکی از اساسی ترین عوامل تاثیر گذار در ایمنی ساختمان است.

فونداسیون به طور کلی یکی از مراحل ساخت هر سازه از جمله ساختمان سازی است که برای ساخت پایه سازه استفاده می شود. به فونداسیون، پی ساختمان نیز می گویند که کلمه پی از گذشته به جای کلمه فونداسیون استفاده می شده است. ایجاد پی ساختمان را می توان یکی از مهم ترین مراحل ساختمان سازی دانست، زیرا جزو اولین مراحل ساختمان سازی است و اگر پی به درستی اجرا نشود، ساختمان ثبات کافی را برای ساخت طبقات بیشتر پیدا نمی کند. در گذشته پی ساختمان را با چوب، سنگ و آجر می ساختند و امروزه مواد ساخت آن بسیار تغییر کرده است.

باید در نظر داشت فونداسیون یک طبقه نیز باید مانند ساختمان های چند طبقه دارای استانداردهای لازم باشد. دیوار ها به طور کلی در ساختار ساختمان این وظیفه را دارند که بار را از سقف به زمین انتقال دهند.

علم مهدسی ساختمان پیشینه تاریخی بسیار زیادی دارد. این تجربه در طول تاریخ با دانش و تکنولوژی امروزی ترکیب شده است و در نهایت شما عزیزان شاهد اجرای فونداسیون به شکل امروزی هستید.

چرا فونداسیون برای ساختمان نیاز است؟

شاید برای شما سؤال پیش بیاید که چرا یک ساختمان باید دارای فونداسیون باشد. جواب سؤال شما بسیار ساده است؛ فونداسیون برای مقاومت ساختمان اجرا می شود و تحمل ساختمان را در برابر تکان های شدید مانند زلزله مقاوم می سازد. اگر بخواهیم به طور تخصصی توضیح دهیم باید بگوییم که پی ساختمان باید طوری ساخته شود که از انتقال وزن ساختمان به زمین را به درستی انجام داده و از نشست ساختمان جلوگیری کند.

دلیل دیگر که باید پی ساختمان وجود داشته باشد، وجود ستون برای مقاوم کردن ساختمان است. جالب است بدانید که تعداد ستون های یک ساختمان در مرحله پی ریزی مشخص می شود. ساخته شدن پی ساختمان با تعداد طبقات آن رابطه مستقیم دارند. یعنی هر چه تعداد طبقات ساختمان بیشتر شود، باید پی ریزی اصولی تر و با مقاومت بیشتری اجرا شود. اصولی که اکثر پی ها در آن رعایت می شود، را می توان پایداری در برابر واژگونی، پایداری در برابر نشست، پایداری در برابر لغزش و پایداری در برابر روانگرایی معرفی کرد.

انواع فونداسیون ساختمان

در اجرای فونداسیون ساختمان متغیرهای بسیار زیادی وجود دارد که ریشه در نوع خاک، تعداد طبقات، نقشه ساختمان و مصالح مورد استفاده دارد. این متغیرها باعث شده است که تنوع بسیار زیادی در فونداسیون ساختمان به وجود آید. پیشنهاد می کنیم قبل از شروع اجرای فونداسیون حتما خاک محل مورد نظر را برای آزمایش های لازم ببرید تا مشکلی پیش نیاید.

اما طبق روال معمول بیشتر خاک هایی که در محیط شهری وجود دارند و برای ساخت و ساز مناسب هستند از انواع نواری، رادیه (گسترده) و یا تکی هستند. تفاوت هر کدام از این خاک ها باعث می شود که یک نوع فونداسیون متفاوت با توجه به شیوه اجرایی مختلفی به وجود می آید که عبارتند از:

فونداسیون ساختمان نواری

عزیزانی که با ساخت و ساز آشنایی دارند تا به حال حداقل یکبار با اجرای فونداسیون نواری رو به روشده اند. این نوع فونداسیون یکی از پرکاربردترین نوع از انواع فونداسیون ساختمان به شمار می آید. بهتر است بدانید در اجرای فونداسیون نواری ستون ها به وسیله نوارهایی با عرض و عمق که اندازه هایی مشخص دارند و بر طبق نقشه های ساختمانی هستند با هم اتصال پیدا کنند. این موضوع به عنوان اصول فونداسیون نورای مطرح است.

بودن این نوارها باعث می شود که بارهای وارد شده از طرف ساختمان با شیوه ای استاندارد به زمین منتقل شود. این مسئله به عنوان یک ابتکار عمل منحصر به فرد در اجرای این نوع فونداسیون مطرح است.

فونداسیون ساختمان رادیه (گسترده)

این شیوه از از اجرای فونداسیون را شما باید زمانی به کار ببرید که بار وارد شده از طبقات بسیار زیاد باشد و خاک مورد نظر نیز توانایی تحمل این میزان از وزن را نداشته باشد. استفاده از فونداسیون گسترده در این شرایط به اینگونه است که برای جلوگیری از بروز مشکل در بلندمدت در فونداسیون موردنظر تا میزان قابل توجهی بتن ریزی با وجود میلگرد و آرماتور بندی تخصصی صورت می گیرد.

فونداسیون ساختمان تکی

کاربرد این نوع از فونداسیون ها بیشتر در ساخت سوله ها است. این مدل از فونداسیون باید دارای عمق بسیار زیاد و عرض کمتری نسبت به فونداسیون های دیگر باشد.

اگر بخواهیم مثالی دراین مورد بزنیم می توان گفت محل استقرار ستون ها با توجه به ابعادی که شخص طراح مشخص می کند مثلا 1*1 متر آرماتوربندی می شوند و این فونداسیون های تکی به وسیله شناژهای بتنی با عرض های کمتر از فنداسیون ها و نیز عمق کمتر یا مساوی عمق فونداسیون ها دیگر با هم اتصال پیدا می کنند.

گودبرداری در اجرای فونداسیون ساختمان

همه مهندسان حوزه ساختمان می دانند یکی از اولین اقدامات اجرایی برای ساخت ساختمان گودبرداری است. بهتر برای درک صحیح از گودبرداری تعریف علمی آن را بیان کنید. هرگونه خاکبرداری که پایین تر از سطح طبیعی زمین انجام شود گودبرداری می گویند.

بعضی از ساختمان ها طبقه هایی زیر سطح زمین ندارند و فرایند گودبرداری در این پروژه ها برای رسیدن به اهداف مشخصی انجام می شود که عبارتند از:

رسیدن به زمین طبیعی: یکی از اهداف مهم در خاکبرداری پروژه های ساختمانی رسیدن به سطح زمین واقعی است. بودن خاک مناسب و دست نخورده تاثیر مثتی در کیفیت خاکبرداری دارد.
حفاظت فونداسیون از یخبندان: خاکبرداری باعث می شود که فونداسیون در خاک در مقابل یخ و سرما محافظ شود. این مسئله از اصول فونداسیون بشمار می آید و تاثیر زیادی در افزایش طول عمر مفید ساختمان دارد. البته دقت داشته باشید که استفاده ار فوم سقف هم می تواند در مقاومت ساختمان در برابر دما و رطوبت تاثیر گذار باشد.
تامین عمق کف سازی و پی کنی ساختمان: یکی از دلایل مهمی که گودبرداری انجام می شود این است که در زمان جا گذاری لوله های تاسیساتی، فاضلاب و برق به هیچ عنوان در کف طبقه هم کف بر آمدگی ایجاد نشود. این مسئله در فونداسیون یک طبقه بسیار مهم است.

زیر سازی فونداسیون چگونه انجام می شود؟

در مواردی پیش می آید که بخشی از کف ملک قدیمی با توجه به وجود زیرزمین یا برخورد با لایه های سست خاک (که مجبور هستیم تا رسیدن به زمین دج)، عوارض طبیعی زمین (پست بودن زمین) و یا گودبرداری اضافه بدلیل خطاهای انسانی، در تراز پایین تری نسبت به تراز زیر فنداسیون ساختمان جدید باشد.

لذا برای جبران کردن حد فاصل تراز منفی زمین و تراز زیر بتن مگر، می بایست بر اساس نظر طراح سازه اقدام به سنگ چینی با سنگ لاشه و ملات ماسه و سیمان نماییم تا زیرسازی ساختمان به شکل مطلوبی صورت پذیرد.

خاکریزی زیر فونداسیون مجاز است؟

در مواردی دیده شده که مالک برای کم کردن هزینه های مالی خود به خصوص هزینه فونداسیون یک طبقه و حذف سنگ چینی زیر فونداسیون، اقدام به خاکریزی دستی نموده است. از آنجا که خاکریز دستی می تواند باعث نشست نامتقارن فونداسیون شود، تخلف سازه ای محسوب شده و به هیچ عنوان قابل پذیرش نیست.

تنها در صورتی می توان از خاکریزی زیر فونداسیون استفاده کرد که امکان اجرای لایه لایه خاک و متراکم کردن آن توسط غلطک وجود داشته باشد که با توجه به محدودیت های اجرایی در پروژه های ساختمانی در ساخت و ساز شهری، اعم از محدودیت فضا برای حرکت دستگاه های متراکم کننده و نیز وجود پلاک های مجاور که امکان تخریب آنها بر اثر لرزش ایجاد شده توسط غلطک محتمل است، از آن نیز باید صرف نظر شود.

مراحل اجرای فونداسیون ساختمان

اطلاع داشتن شما از مراحل فونداسیون می تواند در زمان و هزینه ای که صرف می کنید صرفه جویی قابل توجهی به وجود آورد.

*  مشخص کردن حدود اربعه

یکی از اشتباهاتی که در بسیاری از پروژه های ساختمانی انجام می شود جانمایی اشتباه فونداسیون است. این مشکل باعث می شود که به حریم ملک های مجاور تجاوز شود و در نهایت شما نتوانید پایان کار ساختمان را بگیرید.

*  گچ ریزی فونداسیون

بعد از اینکه حدود اربعه ملک پیاده شده و گودبرداری در سطح اشغال ساختمان انجام شد، لازم است که آکس ستون ها و نوار فونداسیون ها برای اجرای بتن مگر، در کف گود گچ ریزی نمایید.

*  اجرای بتن مگر

درست بعد از اینکه رگلاژ دستی فونداسیون تمام شد باید به سراغ اجرای بتن مگر بروید. این بتن را می توانید به شیوه دستی در کارگاه نیز تهیه کنید. عیار دقیق سیمان این بتن 150 کیلو گرم در هر متر مکعب است و نقش باربری ندارد.

*  آرماتوربندی

یکی از مهمترین مراحل فونداسیون، آرماتوربندی است که باید بعد از حفر چاه شمع ها و اجرای بتن مگر انجام شود. مهمترین نکات در مورد آرماتور بندی عبارتند از:

-  تعداد و اندازه آرماتورهای طولی
-  تعداد و اندازه خاموت ها و سنجاقی ها
-  میزان اورلب یا همپوشانی میلگردهای طولی
-  میزان خم انتهایی در خاموت ها، سنجاقی ها و آرماتورهای طولی
-  سایز و تعداد و محل اجرای آرماتورهای تقویتی که باید دقیقا طبق نقشه باشد
-  کم کردن مقدار کاور بتن از اندازه خاموت ها و میلگردهای طولی به فرض مثال: اگر ابعاد فونداسیون 50/1 *1 متر باشد، ابعاد خاموت بعد از کسر پنج سانت کاور از هر طرف، 40/1 * 90/0 متر می شود.

نکته مهم: بسیار مهم است که محل اجرای نوارهای فونداسیون دقیقا منطبق با نقشه های مصوب باشد و این موضوع باید در زمان اجرای بتن مگر فونداسیون توسط ناظر سازه کنترل شود.

*  قالب بندی فونداسیون ساختمان

قالب بندی را می توانید به وسیله آجر چینی، قالب های چوبی یا مدولار فلزی انجام دهید. دقت داشته باشید که همه ابعاد مطابق نقشه باشند. همیشه نسبت به این مرحله در اجرای فونداسیون ساختمان دقت ویژه داشته باشید.

*  پایه گذاری ریشه های ستون

پیشنهاد می کنیم بعد از اجرای قالب بندی شروع به پیاده سازی ریشه ها کنید. دلیل اصلی این زمان بندی در این نکته است که بعد از قالب بندی، شبکه فونداسیون ثابت می شود و دیگر امکان جابجایی ریشه ها به هیچ وجه وجود ندارد. این مرحله در اجرای فونداسیون نواری به دلیل ساختاری که دارد بسیار مهم است.

نکات مهم در آرماتوربندی ریشه ستون ها:

-  حتما سایز و تعداد آرماتورها مطابق با نقشه های مصوب باشد.
-  حتما انتهای ریشه ستون ها خم شده و خم های انتهای ریشه ستون در روی شبکه کف فونداسیون قرار گرفته و به سمت بیرون باز شده باشند.
-  طول اورلب ریشه ستون برای اجرای ستون ها بعد از بتن ریزی، کنترل شود.
-  حتما سه عدد خاموت داخل فونداسیون و روی ریشه ستون ها اجرا شود.
-  حتما در اجرای ریشه ها، درز انقطاع رعایت شود.
-  ریشه ستون های مستقر در بَرِ ساختمان، به اندازه نماسازی، عقب تر اجرا شوند تا بعد از اجرای نما، ستون ها وارد معبر نشوند.
-  فاصله خاموت به خاموت ستون های مستقر در 2 طرف ورودی پارکینگ، حتما باید کنترل شود، تا بعد از بتن ریزی، عرض ورودی کم نشده و موجب حذف پارکینگ نشود.

توجه: توصیه می شود روی بلوک ها توسط نایلون پوشانده شود تا موجب جذب آب بتن در قسمت کاور میلگردها نشود. در ضمن بیس پلیت ها طوری قرار بگیرند که ستون ها بعد از استقرار با بولت ها برخورد نکرده و مجبور به برش پای ستون ها نشویم.

*  بتن ریزی فونداسیون ساختمان

آخرین مرحله بعد از اتمام آرماتوربندی، قالب بندی و استقرار ریشه ستون ها یا بیس پلیت ها و تحویل مقطع به ناظر، بتن ریزی فونداسیون است. مواردی که باید قبل از بتن ریزی به آنها دقت شود:

-  وسایل بتن ریزی اعم ویبراتور، بیل، ماله و وسایل حفاظت فردی مثل عینک و چکمه آماده باشد.
-  با آزمایشگاه هماهنگ شده و تعداد نمونه ها اعلام شده باشد.
-  با کارخانه بتن هماهنگ شود که بتن ها را بدون توقف و فاصله زمانی ارسال نماید.
-  اسلامپ بتن خروجی از کارخانه بتن بیشتر از 5 یا 6 نباشد.
-  به هیچ عنوان برای روان کردن بتن، اجازه ندهید که از آب استفاده شود و برای این کار حتما از روان کننده ها یا فوق روان‌کننده های استاندارد که استفاده شود.
عیار بتن با کارخانه بتن هماهنگ شده باشد.

نکته: بعضا دیده شده که مالک عدد نوشته شده روی نقشه ها که بیانگر مقاومت نمونه های استوانه ای بتن است را به عنوان عیار سیمان بتن، به کارخانه بتن اعلام کرده است که این موضوع موجب پایین آمدن مقاومت بتن خواهد شد. لذا لازم است که توسط ناظر و مجری ساختمان، عیار سیمان بتن مصرفی به مالک به صورت کتبی اعلام شود. برای تعیین مقدار عیار سیمان بتن برای نمونه های استوانه ای، باید عدد مقاومت با توجه به سیمان مصرفی در منطقه به اضافه عدد 50 یا 100 شود.
مثال: بتن مصرفی پی از نوع c25 با حداقل مقاومت 250 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است. بتن مصرفی سازه از نوع c25 با حداقل مقاومت 300 کیلوگرم بر سانتی متر مربع است.

KG/CM2 350 = 50 + 300

عدد فوق الذکر با توجه به نوع سیمان منطقه به اضافه 50 شده است.

هزینه اجرای فونداسیون ساختمان چقدر است؟

شاید شما به عنوان پیمانکار دست دوم یک ساختمان یا به عنوان مالک برای اجرای فونداسیون ساختمان خود نیاز به اطلاعات مالی یا در کل نیاز به برآورد هزینه داشته باشید و قیمت های مختلفی را نیز از افراد مختلف دریافت کرده باشید اما لازم است بدانید که هر فونداسیون با توجه به مشخصات فنی خاص گفته شده، می تواند قیمت خاص خود را داشته باشد. لذا برآورد دقیق هزینه ها در ساختمان، تنها بعد از روئیت نقشه ها و متره کردن آن می تواند محاسبه شود.