پی که جزء اعضای درجه یک در ساختمان محسوب میشود، به مجموعه بخشهایی از سازه و خاک در تماس با آن گفته میشود که وظیفهی انتقال بار بین سازه و زمین را بر عهده دارد؛ به طوری که تنشهای بیش از حد و نشستهای اضافی ایجاد نگردد.
ابعاد پی
عرض، طول و عمق پیها کاملاً بستگی به وزن ساختمان و قدرت خاک محل احداث ساختمان دارد. در ساختمانهای بزرگ، قدرت مجاز عملی زمین را قبل از شروع کار به وسیله آزمایشات مکانیک خاک تعیین نموده و با استفاده از آن، ابعاد پی تعیین میشود. در ساختمان های کوچک، در اکثر مواقع، قدرت مجاز عملی زمین با مشاهده خاک پی و دیدن طبقات آن و طرز قرار گرفتن دانهها بر روی همدیگر و یا ضربه زدن به وسیله کلنگ به محل پی قابل تشخیص میباشد. با این حال در بعضی مواقع، انجام آزمایشات مکانیک خاک حتی در ساختمانهای کوچک هم ضروری است.
ملاحظاتی در طرح پی
در طراحی پی باید به نکات زیر توجه شود.
پی باید از عمق مناسبی برخوردار باشد تا از بیرون زدگی مصالح زیر پی بصورت جانبی جلوگیری کند. بطور مشابه در گود برداری پی، باید به این نکته توجه شود که که مشکل بیرون زدگی مصالح پی میتواند برای شالودههای ساختمانهای موجود در نواحی مجاور گود اتفاق بیفتد؛ بنابراین ضرورت دارد که تدابیر مقتضی در نظر گرفته شود. تعداد ترکهای ناشی از نشست که به هنگام گودبرداری برای سازههای مجاور مالکین ساختمانهای موجود یافت میشوند بسیار قابل توجه میباشد.
عمق پی باید زیر ناحیهی تغییرات حجمی فصلی ناشی از یخبندان، ذوب یخ و رشد گیاهان باشد. اکثر آییننامههای ساختمانی محلی مقررات مربوط به حداقل عمق پی را در بردارد.
پی باید علاوه بر مقاومت فشاری، در مقابل واژگونی، لغزش و بالا آمدگی ایمن باشد.
از سیستم پی باید در مقابل خوردگی و فساد ناشی از مواد زیانآور موجود در خاک محافظت گردد.
علاوه بر ملاحظات مربوط به مقاومت فشاری، سیستم پی باید در برابر واژگونی، لغزش وهر نوع بالا زدگی (شناوری) ایمن باشد.
سیستم پی باید بتواند تغییرات بعدی را در ناحیه یا هندسه ساختمان تحمل کند ودر صورت لزوم به ایجاد تغییرات در سازه فوقانی و بارگذاری، به سادگی قابل اصلاح باشد.
اجرا وتوسعه محل باید مطابق با استاندارهای محیط زیستی باشد از جمله اینکه باید تعیین شود که آیا ساختمان از طریق تماس با زمین در معرض آلودگی است یا خیر.
در محلی که سفره آبهای زیر زمینی وجود دارد، روش معمول این است که آن را بطور دائمی یا در طول انجام کارهای ساختمانی تا زیر ناحیه ساختمانی پایین آورند. چنانچه لازم باشد آب زیرزمینی بطور موقت یا دائمی پایین آورده شود، یک مشکل وجود دارد و آن، نشست در نواحی اطراف محوطهی ساختمان است. به همین دلیل در اکثر موارد، اطراف محوطه ساختمانها، سپرهای آبریزی نصب میکنند و آب تنها از داخل این محوطه به بیرون پمپ میشود.
ابعاد و اجزای پی باید به نحوی طرح شوند که هم تنش تماس با خاک در حد ایمن باشد و هم نشستها را به یک مقدار قابل قبول محدود نماید.
شناسایی ژئوتکنیکی
به مجموعه اقدامات و مطالعاتی گفته میشود که منجر به شناخت مشخصات مهندسی لایههای زمین میشود. این اقدامات شامل بررسی نقشههای زمینشناسی و زمینشناسی مهندسی با مقیاس مناسب، بررسی گزارش لایههای زمین در ساختگاههای مجاور، بازدید از برشها و مقاطع خاک موجود، انجام مطالعات ژئوفیزیک و ژئوتکنیک با حفر گمانه و انجام آزمایشهای آزمایشگاهی میباشد.
انجام شناسایی ژئوتکنیکی زمین باید چنان برنامهریزی شود که نیازمندیهای طراحی، ساخت و تامین عملکرد سازه پیشنهادی را فراهم نماید. باید توجه داشت در صورت مواجه شدن با شرایط متفاوت و جدید در خلال اجرای کار، خصوصیات ژئوتکنیکی لایههای خاک میتواند مورد تجدید نظر قرار گیرد.
علاوه بر آن، چنانچه طراحیهای سازهای دستخوش تغییرات گردند (به عنوان مثال جابجایی محل سازههای مهم، تغییر تعداد طبقات سازهها و غیره) متناسب با این تغییرات، شناساییهای ژئوتکنیکی نیز لازم است تغییر یابند.
به منظور انجام شناساییهای ژئوتکنیکی زمین مورد نظر، موارد زیر باید رعایت گردد.
طبقهبندی نوع خاک، بر مبنای مشاهدات، و آزمایشهای مورد نیاز متناسب با مصالح به دست آمده از حفاری گمانه یا چاهک یا هر شناسایی اکتشافی زیرسطحی در نقاط مناسب انجام شود.
آزمایشات لازم به منظور ارزیابی مقاومت برشی خاک، میزان باربری خاک، اثر تغییر رطوبت بر باربری خاک، تراکمپذیری و تورمزایی خاک، روانگرایی و سایر موارد متناسب با نوع و مکان پروژه باید انجام شود.
وسعت شناسایی زمین از قبیل تعداد و نوع حفاری، تجهیزات مورد استفاده برای حفاری و نمونهبرداری، تجهیزات تحقیقات محلی و برنامه آزمایشهای آزمایشگاهی باید توسط طراح صاحب صلاحیت تعیین شود.
شناسایی زمین
شناخت خصوصیات و قابلیت زمین محل احداث سازه و همچنین نحوهی گودبرداری و استفاده از سازههای نگهبان، رعایت مسائل ایمنی و وضعیت ساختمانهای اطراف حین گودبرداری، مواردی است که باید مورد توجه و دقت قرار گیرد.
منظور از شناسایی زمین بدست آوردن اطلاعات لازم در موارد زیر است.
بررسی توپوگرافی عمومی منطقه، وجود خاکهای دستی، بررسی وضعیت ناپایداریها و ترکهای احتمالی در شیبها، بررسی خاصیت تورم خاک.
تعیین حداکثر و حداقل سطح آب زیرزمینی که ممکن است در موارد یا مناطقی برای پیکنی و پیسازی، مشکلساز باشد.
مقاومت خاک (تنش مجاز خاک)
انتخاب عمق پی، مقایسه انواع پیها و انتخاب مناسبترین آنها
پیش بینی نشست
مسائل و مشکلات احتمالی ساختمانهای مجاور در ارتباط با گودبرداری
بررسی عمق یخبندان در منطقه
تامین پایداری و نفوذ ناپذیر کردن کف گود
گمانهزنی
حفاری در زمین به منظور شناخت خواص مهندسی خاک میباشد. حفاری میتواند به صورت دستی با رعایت مسائل فنی و ایمنی خاص و یا با ماشین حفاری انجام شود.
در صورتی که تمام شرایط زیر برقرار باشد، نیاز به انجام عملیات گمانهزنی نمیباشد و جمعآوری اطلاعات و بازدید محلی کفایت مینماید.
دادههای کافی از محدوه محل مورد نظر و زمینهای با سازند زمینشناسی مشابه در دسترس باشند.
ساختمان مورد نظر با اهمیت کم یا با اهمیت متوسط و با حداکثر 4 طبقه باشد.
ساختمان مورد نظر با مساحت اشغال کمتر از 300 مترمربع باشد.
در طراحی و اجرای ساختمان نیاز به گودبرداری به میزان کمتر از 2 متر باشد.
تعداد ساختمانها زیاد (بیش از 3 ساختمان مشابه و نزدیک به یکدیگر مانند شهرکها، پروژههای انبوهسازی و غیره) نباشد.
نوع زمین طبق استاندارد 2800، از نوع 1 و 2 نباشد.
هیچکدام از شرایط زیر وجود نداشته باشد:
احتمال مواجه شدن با خاک دستی در محل ساخت.
احتمال مواجه شدن با خاکهای مسئلهدار (مانند خاکهای متورمشونده، خاکهای با پتانسیل روانگرایی و خاکهای رمبنده).
سازهای در مجاور محل مورد نظر که احتمال خسارت به آن وجود دارد.
حل مورد نظر در منطقه خرد شده گسل اصلی واقع شده باشد.
مناطقی با سطح آب زیرزمینی بالا (بر اساس بررسیهای محلی).
لازم به ذکر است که چنانچه حتی اگر فقط یکی از شرطهای مذکور برقرار نباشد، شناساییهای ژئوتکنیکی باید در محل مورد نظر انجام گیرد.
1-6- تعیین فاصلهی گمانهها یا چاهکهای شناسایی
1-1-6- چنانچه گمانهزنی به منظور شناخت یک زمین جدید و بزرگ برای ساختمانسازی گسترده (مثل شهرهای جدید) باشد:
اگر لایهبندی زمین به صورت نسبی یکنواخت باشد، فاصلهی 50 تا 200 متر بین گمانهها قابل قبول است. انتخاب دقیق با توجه به اهمیت ساختمان و شرایط ژئوتکنیکی تعیین شود.
اگر لایهبندی پیچیده باشد (مثل مجاور گسلها، نزدیک رودخانهها و کوهها، زمینهای بسیار ناهموار و درهها)، فاصلهی حداکثر 30 متر بین گمانهها قابل قبول میباشد.
اگر اطلاعات ژئوتکنیکی از ساختگاههای مجاور یا سازندهای زمینشناسی مشابه با زمین مورد نظر وجود دارد، فاصلهی بین گمانهها میتواند بیشتر از مقادیر ذکر شده در دو بند قبلی و حداکثر تا دو برابر آنها باشد.
اگر ساختمان با شرایط متفاوت سازهای و یا با اهمیت بیشتر از دیگر ساختمانها در مجموعهی مورد نظر باشد، باید شناسایی خاص آن ساختمان انجام شود. ضوابط تعیین فاصلهی گمانهها برای ساختمان منفرد در قسمت بعدی ارائه میشود
2-1-6- چنانچه گمانهزنی به منظور ساخت یک ساختمان منفرد باشد.
فاصلهی گمانهها باید در حدود 15 الی 60 متر باشد.
تعداد گمانهها طبق جدول 1 تعیین میشود.
عمق گمانهها
اگر نشست در طراحی پی بر روی زمین مورد نظر تعیینکننده باشد، آنگاه لازم است که عمق حداقل یک گمانه بیشتر از عمقی باشد که افزایش تنش ناشی از بار ساختمان در آن عمق به کمتر از هر یک از دو معیار زیر میرسد، هر عمقی بیشتر شد ملاک میباشد.
1) 10 درصد تنش موثر زمین در آن عمق
2) 10 درصد تنش ناشی از ساختمان بر کف پی (که با توجه به منحنیهای حباب تنش، عمق برای پی مربعی بین B2 تا B5/2 و برای پی نواری بین B3 تا B4 باید باشد).
اگر ظرفیت باربری زمین و گسیختگی برشی خاک زیر پی تعیینکننده باشد، عمق گمانه با توجه به نظریههای ظرفیت باربری باید بین B تا B5/1 باشد.
در دو بند بالا B عرض ساختمان یا پی میباشد که به صورت زیر بدست میآید.
ساختمان با پی منفرد: اگر فاصله لب به لب دو پی مجاور بیشتر از مجموع عرض آن دو پی باشد، B را عرض یک پی در نظر گرفته و در غیر این صورت عرض کل ساختمان به عنوان B تعیین میشود.
ساختمان با پیهای نواری: اگر فاصلهی لب به لب دو پی مجاور بیشتر از 5/1 برابر مجموع عرض آنها باشد، B را عرض یک پی در نظر گرفته و در غیر این صورت، عرض کل ساختمان به عنوان B تعیین میشود.
ساختمان با پی گسترده: عرض کل پی گسترده به عنوان B تعیین میشود.
برای تعیین عمق گمانه، باید نکات زیر رعایت گردد:
اگر احداث ساختمان با گودبرداری همراه باشد، عمق گود به عمق گمانه به دست آمده در بندهای قبل اضافه میشود.
اگر عمق مورد نظر برای شناسایی زمین خیلی کم باشد، میتوان از روشهای شناسایی دستی مانند آزمایشهای بر جای نفوذ مخروط و کاوشگر دینامیکی به جای گمانهزنی استفاده کرد.
جهت دریافت لینک دانلود در ایمیل خود از باکس زیر اقدام کنید
ایمیل خود را برای دریافت رایگان فایل وارد کنید. لینک دانلود به ایمیل شما فرستاده می شود.