پی عاملی است برای انتقال بار ساختمان به زمین. این عامل، «پی» یا «فونداسیون» نام دارد. با توجه به اینکه معمولا بار وارده به زمین زیاد است نمی‌توان آنرا بدون واسطه و مستقیما به زمین منتقل کرد. از اینرو از عاملی به نام پی استفاده می‌شود.

پی به مجموعه بخش‌هایی از سازه و خاک در تماس با آن اطلاق می‌شود که انتقال بار بین سازه و زمین از طریق آن صورت می‌گیرد.

مراحل پی‌سازی

• آماده‌سازی کف پی
• اجرای بتن مگر
• قالب بندی
• آرماتور بندی
• اندازه و ابعاد پی

ابعاد و اندازه (طول، عرض و ارتفاع) پی‌ها به عوامل زیر بستگی دارد:

• بارهای وارده از سازه
• مقاومت خاک زیر پی
• مصالح تشکیل‌دهنده‌ی پی
• سطح آب‌های زیر‌زمینی

ابعاد دقیق پی‌ها برای سازه‌های فولادی یا بتنی باید بر اساس «محاسبات فنی» تعیین شود.

انواع پی از نظر اندازه و ابعاد:

۱. پی‌های سطحی: به پی‌هایی گفته می‌شود که در عمق کم و نزدیک سطح زمین عمق پی (D) کمتر از سه برابر عرض پی (B) ساخته می‌شوند. (D/B>=3)

۲. پی‌های عمیق یا شمع‌ها: به پی‌هایی گفته می‌شود که نسبت عمق قرارگیری به کوچکترین بعدافقی آن‌ها از ۱۰ تجاوز کند. (D/B>=10)

۳. پی‌های نیمه‌عمیق: به پی‌هایی گفته می‌شود که در حد فاصل بین پی‌های سطحی و پی‌های عمیق قرار دارند.

انواع پی از نظر باربری:

از آنجا که یکی از بخش‌های بسیار مهم در انتقال نیرو در هر سازه‌ای، پی یا فونداسیون است، باید دانست که شکل و فرم پی‌ها نیز مهم است که بستگی به عوامل زیر دارد:

• نیروهای وارده بر پی
• جنس و مواد تشکیل‌دهنده‌ی پی
• مقاومت خاک زیر پی

بدیهی است هر قدر نیرو‌های وارده بر فونداسیون بیشتر و مقاومت مجاز خاک کمتر باشد، ابعاد پی‌ها بزرگ‌تر شده و به شکل خاصی در می‌آید. انواع پی‌ها از نظر باربری و بارهای وارده و میزان مقاومت مجاز خاک بستر و مواد تشکیل دهنده‌ی آن عبارتند از:

• پی تکی ( نقطه‌ای- منفرد)
• پی نواری
• پی گسترده

روش‌های طراحی:

پی باید به گونه‌ای محاسبه و اجرا شود که بتواند تمام وزن ساختمان، اشیایی که در آن قرار خواهد گرفت و وزن افرادی را که در آن رفت و آمد خواهند کرد تحمل کند (بارهای مرده و زنده). استفاده از دو روش طراحی تنش مجاز و حالات حدی در این مقررات، مجاز است و طراح می‌تواند هر یک از این روش‌ها را به دلخواه انتخاب کند.

۱) روش تنش مجاز

در این روش بارهایی که در مبحث ششم مقررات ملی ساختمان آورده شده است، با ضریب یک در محاسبات نیرو لحاظ می‌شوند و بار وارد بر خاک محاسبه می‌شود. سپس با اعمال ضریب اطمینان مناسب، تنش مجاز خاک محاسبه و طراحی انجام می‌شود. برای محاسبه نشست، بارهای وارده با ضریب یک در نظر گرفته می‌شود و نشست محاسبه شده (بدون اعمال ضریب اطمینان) باید از نشست مجاز کمتر باشد.

۲) روش حالت حدی

در این روش دو ضریب ایمنی برای بار و مقاومت (LRFD) به طور جداگانه در محاسبات حالات حدی نهایی و بهره‌برداری استفاده می‌شود.

• حالت حدی نهایی: اولین مجموعه ضرایب ایمنی در این روش اعمال ضرایب افزایش بار است و مقدار آن بستگی به میزان عدم اطمینان در برآورد مقدار بار دارد. ضرایب فوق از مباحث مقررات ملی ساختمان (ششم، نهم و دهم) بر حسب مورد تعیین می‌شود. دومین مجموعه ضرایب ایمنی برای تقلیل مقاومت مصالح است و مقدار آن بستگی به عدم اطمینان موجود در کیفیت مصالح نحوه اجرا و دقت دارد.
• حالت حدی بهره‌برداری: طراحی در حالت حدی بهره‌برداری اغلب جهت کنترل نشست و تغییر شکل‌ها به کار می‌رود و در آن هر دو ضرایب کاهش مقاومت و افزایش بار (عمدتا) برابر یک در نظر گرفته می‌شود.

منبع: کتاب مقررات ملی ساختمان، پی و پی سازی، مهدی پروینی، عناصر و جزئیات ساختمانی، مولف: مهندس علی مختاریان

تهیه‌کننده: محبوبه پوریوسفی