شالودهها نقش اساسی در پایداری و ایمنی ساختمانها ایفا میکنند. شناخت انواع شالوده و کاربردهای آنها میتواند به مهندسان عمران در انتخاب صحیح و بهینه شالوده کمک کند.
در این مقاله به بررسی انواع شالودههای سطحی پرداخته و ویژگیها و کاربردهای هر یک را مورد بررسی قرار میدهیم.
انواع شالودههای سطحی:
الف- شالوده منفرد
شالوده منفرد، سادهترین نوع شالوده سطحی است که به منظور تحمل و انتقال بار یک ستون به زمین طراحی میشود. این نوع شالوده معمولاً برای ساختمانهای کوچک و کمارتفاع مناسب است.
در مواردی که دو شالوده منفرد به دلیل بزرگی ابعاد تداخل داشته باشند، با هم ادغام شده و شالوده مرکب را تشکیل میدهند.
ب- شالوده نواری
شالوده نواری یکی از شایعترین انواع شالودههای سطحی است که به صورت یک نوار پیوسته در زیر ستونهای یک محور قرار میگیرد.
شالوده نواری میتواند در یک جهت یا در دو جهت اجرا شود. در صورت اجرا در یک جهت، آنها را با شناژهای رابط به هم متصل میکنند تا پایداری بیشتری به سازه بدهند. این نوع شالوده برای ساختمانهایی که بارهای نسبتاً کم تا متوسط دارند، مناسب است.
ج- شالوده شبکهای
شالوده شبکهای شامل چندین ردیف متعامد از شالودههای نواری است که در زیر کل ساختمان قرار میگیرند و بار چندین ستون و دیوار را تحمل میکنند.
این نوع شالوده در ساختمانهایی با پلانهای گسترده و پیچیده مورد استفاده قرار میگیرد و به دلیل توزیع یکنواخت بارها، پایداری مناسبی فراهم میکند.
د- شالوده گسترده
شالوده گسترده زمانی به کار میرود که بارهای وارده بر شالوده بسیار زیاد باشد یا مقاومت خاک زیرین کم باشد.
در این حالت، عرض نوارهای شالوده افزایش مییابد و با رسیدن و تداخل آنها به یکدیگر، تبدیل به شالوده گسترده میشود. این نوع شالوده برای ساختمانهای بلند و سنگین یا ساختمانهایی که بر روی خاکهای ضعیف بنا میشوند، مناسب است.
شالوده گسترده نوعی شالوده است که بار چندین ستون با فواصل نامنظم یا چندین ردیف ستون موازی را حمل میکند و در زیر بخشی از ساختمان و یا کل آن قرار میگیرد.
ه – پی باسکولی
پی باسکولی برای تحمل بارهای غیرمتقارن یا بارهای شدید طراحی میشود. در ساختمانهایی که پی منفرد دارند، پیهای کناری دچار دوران و چرخش میشوند. برای جلوگیری از این اتفاق، پی کناری را توسط یک تیر بتنی قوی به نام باسکول به پی میانی متصل میکنیم. پیهای باسکولی به دلایل زیر اجرا میشوند:
- فاصله دهانه زیاد است، به گونهای که پی نواری مقرون به صرفه نیست.
- پیهای کناری و گوشه دچار چرخش و دوران میشوند.
ضوابط باسکول (کلاف باسکولی)
- باسکول بایستی از زمین فاصله داشته باشد (اگر به زمین بچسبد، پی نواری میشود).
- وظیفه باسکول جلوگیری از دوران پی کناری است، زیرا تنش زیر پیها یکنواخت خواهد شد.
- آرماتورگذاری و بتنریزی باسکول بر اساس ضوابط تیرها معلوم میشود.
- باسکول مانع نشست غیر یکنواخت میشود.
و – شناژ (کلاف رابط)
در پیهای مشترک، منفرد و نواری یکطرفه، پیها باید ترجیحاً در دو امتداد عمود بر هم با یک عضو رابط به نام شناژ به یکدیگر متصل شوند. وظیفه شناژ جلوگیری از حرکت پیها نسبت به یکدیگر است، یعنی پیها در یک صفحه تحت اثر زلزله با هم حرکت کنند. نقش شناژ کلاف کردن و مهار نمودن شالودهها است و شناژ به منظور مقابله با نیروی افقی (زلزله و باد) و یکنواخت کردن نشست در ساختمان به کار میرود.
ضوابط شناژ (کلاف معمولی)
- شناژ در برابر نشست، تنش زیر پی و دوران پی هیچگونه مقاومتی ندارد.
- شناژ یک عضو کششی است.
- ابعاد مقطع کلاف رابط باید متناسب با ابعاد شالوده و حداقل 300 میلیمتر باشد، به گونهای که سطح فوقانی آن با شالوده یکسان باشد.
- تعداد میلگردهای طولی کلافها باید حداقل چهار آرماتور به قطر 14 میلیمتر باشد.
- میلگردهای طولی باید توسط خاموت به قطر حداقل 8 میلیمتر و با فواصل حداکثر 250 میلیمتر از یکدیگر گرفته شوند.
- در شالودههای میانی میلگردهای طولی شناژ (کلاف) باید به صورت ممتد اجرا شود.
نکات اجرایی پیهای سطحی
- حداقل عمق پی برابر نیم متر (طبق مبحث هفتم مقررات ملی ساختمان) یا 40 سانتیمتر (طبق مبحث هشتم مقررات ملی ساختمان) است. عمق پی باید به گونهای باشد که در آن تراز، یخزدگی زمین در پی خرابی ایجاد نکند و باعث تورم و انقباض در خاک زیر پی نشود.
- حداقل ضخامت پی برابر 25 سانتیمتر است.
- اگر زیر پی شمع باشد، به پی سطحی سرشمع یا کلاهک گفته میشود و حداقل ضخامت کلاهک گروه شمع 40 سانتیمتر است.
نتیجهگیری
انتخاب نوع شالوده مناسب برای هر ساختمان بر اساس نوع بارهای وارده و شرایط خاک زیرین تعیین میشود. شناخت دقیق انواع شالودههای سطحی و کاربردهای هر کدام به مهندسان عمران کمک میکند تا بتوانند بهترین تصمیمات را در طراحی و اجرای شالودهها بگیرند و ایمنی و پایداری ساختمانها را تضمین کنند.