شالوده عمیق
پی عمیق یا شالوده عمیق (انگلیسی: Deep foundation) نوعی پی ساختمانی است که بار ساختمان (بار محوری،بار جانبی و لنگر) را به لایه های عمیق و باربر خاک که در زیر بستر سازه قرار دارند، منتقل می کند.
این پیها عمدتاً شامل شمع بوده و در آنها نسبت عمق به عرض پی بیشتر از ۱۰ است. شمع استوانهای طولانی (یا مقاطعی با اشکال دیگر) از مصالحی با مقاومت بالا، از جمله بتن است که در خاک راندهشده تا به عنوان تکیه گاهی محکم برای سازه ساختهشده روی آن عمل کند.
شمع کوبشی
یکی از انواع شالودههای عمیق، شمع کوبشی است. در این نوع شالوده، شمع بتنی (یا دیگر مواد مانند فولادی یا چوبی) از قبل ساخته شده و در محل توسط چکش هیدرولیکی به درون زمین کوبیده میشود[۱].
شمع درجا
بر خلاف شمعهای کوبشی، شمع درجا در محل ساخته میشود. جنس این شمعها بتنی است. در اجرای این شمعها ابتدا چاهی با ابعاد شمع مورد نظر در محل حفاری شده و قفسه آرماتورها در آن قرار داده میشوند. سپس بتن ریزی انجام می شود. این شمع ها می توانند دارای غلاف فولادی نیز باشند.[۱].
شمع مارپیچ
شمع مارپیچ نوعی فونداسیون است که نیروی سازه را از طریق صفحاتی به شمع منتقل میکند؛ سپس این نیرو از طریق محور مرکزی به صفحات باربر انتقال یافته و در خاک زیر صفحات توزیع میشود.
ساختار و اجزاء:
شمع مارپیچ از دو میله اصلی به نامهای پیشرو و افزایشی و صفحات باربر مارپیچ تشکیل شده است. میله پیشرو که معمولاً نوک تیزی دارد، اولین قسمتی است که وارد زمین میشود. طول این میله بین ۱/۵ تا ۳ متر و قطر آن بین ۱۵ تا ۴۰ سانتیمتر متغیر است و یک تا چهار صفحه باربر به آن جوش داده میشود. میله افزایشی برای افزایش طول و عمق نفوذ شمع به کار میرود و ممکن است صفحات مارپیچ به آن نیز متصل باشند. ابعاد و طول میلهها و همچنین ابعاد و تعداد صفحات مارپیچ بر اساس مقدار نیروی وارده از سازه و مشخصات مکانیکی خاک انتخاب میشود. حداکثر هشت صفحه مارپیچ میتواند در طول یک شمع نصب شود.
انواع:
انواع شمعهای مارپیچ عبارتند از شمع با محور مربعی (SS)، محور توخالی (HS) و ترکیب محور مربعی و توخالی (SS&HS). در شرایطی که خاک سطحی بسیار ضعیف باشد، از شمع مارپیچ میکروپایل استفاده میشود. در این نوع، اطراف قسمت بالایی محور شمع (از سطح زمین تا بالاترین صفحه باربر) ملات سیمان ریخته میشود. این ملات همزمان با نصب شمع ریخته شده و در نتیجه شمع از نوع بتن درجا میباشد. نقش این بتن علاوه بر افزایش ظرفیت باربری محور شمع، افزایش ظرفیت باربری به علت ایجاد نیروی اصطکاکی با خاک اطراف نیز میباشد.
نصب:
برخلاف سایر شمعها، شمعهای مارپیچ نیازی به سوراخ کردن زمین یا حفاری ندارند و به داخل زمین پیچ میشوند. فرایند جایگذاری به کمک موتور پیچشی انجام میشود که نوک تیز محور پیشرو را وارد خاک میکند و با حرکت و پیچش صفحات، خاک جابجا شده و جاهای خالی را پر میکند. این روش کمترین آسیب را به زمین میزند و عملیات نصب بدون ایجاد سروصدا صورت میگیرد.
مزایا: شمعهای مارپیچ مزایای متعددی دارند:
- نیاز به تجهیزات، هزینه حمل و نیروی کار کمتری نسبت به سایر شمعها دارند.
- سرعت نصب بالاست؛ زیرا نیازی به بتنریزی و عملآوری بتن نیست و بلافاصله پس از نصب میتوان بارگذاری را انجام داد.
- در همه فصول و در هر شرایط آب و هوایی قابل نصب میباشند.
- در دامنه وسیعی از انواع خاک، اعم از شنی، سیلابی، باتلاقی و مناطق دارای یخبندان قابل اجرا است.
- نصب بدون ایجاد سروصدا و بدون نیاز به حفاری و بردن خاک از محل، و با کاهش دستخوردگی خاک هنگام نصب همراه است.
- در سازههای موقت میتوانند از خاک بیرون آورده و مجدداً استفاده شوند.
- با طراحی مناسب، این شمع نسبت به شمع بتنی با ظرفیت مشابه، طول کمتری دارد.
معایب:
استفاده از شمع مارپیچ در خاکهای بسیار سفت و سخت دشوار است. همچنین، اگر لنگر پیچشی مورد نیاز برای نصب تنش زیاد و تغییر شکل در شمع ایجاد کند، استفاده از این نوع شمع مجاز نیست.
جستارهای وابسته
منابع
- مشارکتکنندگان ویکیپدیا. «Deep foundation». در دانشنامهٔ ویکیپدیای انگلیسی، بازبینیشده در ۴ سپتامبر ۲۰۱۸.
- شمعهای مارپیچ. کانال علمی، آموزشی و اطلاع.رسانی عمران.
پیوند به بیرون
