فونداسیون

 

فونداسیون پیش ساخته چیست؟ و چگونه طراحی می شود؟

فونداسیون برج روشنایی یکی از مهمترین بخش های سازه است که وظیفه انتقال وزن سازه ،تجهیزات روشنایی و نیروهای ناشی از باد به زمین را بر عهده دارد. بر خلاف تصور رایج طراحی برج روشنایی صرفا” بر اساس ارتفاع سازه انجام نمی شود ، بلکه عواملی مانن سرعت باد،سطح بادگیر تجهیزات ،وزن سازه و پرژکتور ها،گشت آور واژگونی ،مشخصات خاک ،شرایط آب زیر زمینی و نوع اتصال سازه به فونداسیوندر تعیین ابعاد و مشخصات آن نقش دارند

در پروژه هایی که سرعت اجرا اهمیت زیادی دارد می توان فونداسیون را به صورت پیش ساخته بتنی در کارخانه تولید و سپس به محل اجرا منتقل کرد.

اهمیت فونداسیون در برج های نوری و پایه های روشنایی

برج های نوری و پایه های روشنایی معمولا” سازه های بلند و نسبتا” باریک هستند. نیروی باد وارد شده به بدنه پایه و چراغ ها باعث ایجاد نیروی افقی و گشتاور واژگونی در محل اتصال سازه به فونداسیون می شود.

 

مزایای این روش عبارت اند از:

• کاهش زمان اجرای پروزه
• کنترل بهتر کیفیت بتن و آرماتور
• کاهش عملیات بتن ریزی در محل اجرا
• امکان تولید صنعتی و تیراژ بالا
• کاهش وابستگی به شرایط آبو هوایی محل پروزه
• دقت بیشتر در ابعاد ، وزن و جایگذاری اجزای فونداسیون(بولت ها)
• سهولت و سرعت بالاتر در نصب سازه

 

البته نمیتوان ابعاد یک فونداسیون را برای تمام پایه ها به صورت عمومی استفاده کرد.

 

مهم‌ترین اجزای فونداسیون برج روشنایی

یک فونداسیون استاندارد معمولاً شامل اجزای زیر است:

۱. بتن فونداسیون

بدنه اصلی فونداسیون که نیروها را به زمین منتقل می‌کند که معمولا از بتن آماده و ساخته شده توسط بچینگ*،با معیار c40,c35 استفاده میشود

*بچینگ بتن مجموعه ای از سیستم ها و فرآیند صنعتی است که برای تولید بتن به کار میرود ،در این فرآیند،اجزای مختلف بتن از جمله سیمان،ماسه ، سنگدانه و آب با نسبت های دقیقی ترکیب می شوند تا بتن نهایی بدست آید

 

 

۲. آرماتورهای اصلی و خاموت‌ها

برای افزایش مقاومت کششی و کنترل ترک‌ها و نیروهای داخلی فونداسیون استفاده می‌شوند.

 

 

۳. بولت‌های مهاری (Anchor Bolts)

 

 

برج از طریق صفحه‌ستون یا Base Plate به این بولت‌ها متصل می‌شود. تعداد، قطر، طول، گرید، دایره بولت و عمق کاشت باید مطابق طراحی و نقشه تأییدشده باشد.

تعیین مشخصات بولت و Base Plate

مشخصات بتن و میلگرد

بولت‌های مهاری یکی از حساس‌ترین قسمت‌های فونداسیون برج هستند.

بولت‌ها باید با استفاده از شابلون مناسب در موقعیت دقیق خود تثبیت شوند تا در زمان بتن‌ریزی جابه‌جا نشوند. همچنین طول بیرون‌زدگی، عمق کاشت، قطر، گرید و فاصله بولت‌ها باید مطابق نقشه اجرایی باشد.

پس از گیرش و رسیدن بتن به مقاومت موردنظر، برج روی بولت ها قرار گرفته و با مهره‌ها و واشرهای مناسب تراز و محکم می‌شود.

 

4. لوله‌های عبور کابل

برای ورود کابل برق از داخل فونداسیون به داخل برج باید قبل از بتن‌ریزی پیش‌بینی شوند.

 

ابعاد فونداسیون برج روشنایی چگونه تعیین می‌شود؟

یکی از اشتباهات رایج این است که گفته شود:

«برای برج ۲۰ متری همیشه فونداسیون با ابعاد مشخص X×Y×Z لازم است.»

این روش از نظر مهندسی قابل اتکا نیست.

 

ابعاد فونداسیون باید با توجه به بارهای واقعی برج و شرایط زمین پروژه تعیین شود. اطلاعات مورد نیاز برای طراحی معمولاً شامل موارد زیر است:

ارتفاع برج

میزان نیرو و گشتاور

وزن برج

وزن چراغ‌ها و تجهیزات

سطح بادگیر چراغ‌ها

میزان نیروی باد

سرعت مبنای باد

شکل و قطر برج

گشتاور واژگونی

ظرفیت باربری خاک

تعیین ابعاد و عمق

سطح آب زیرزمینی

نوع اتصال برج

 

اشتباهات رایج در اجرای فونداسیون برج روشنایی

چند مورد از خطاهای مهم عبارت‌اند از:

❌ استفاده از یک نقشه فونداسیون برای همه برج‌ها

❌ بی‌توجهی به مشخصات خاک

❌ اشتباه در فاصله بولت‌ها

❌ عدم استفاده از شابلون مناسب

❌ کج بودن بولت‌ها

❌ جابه‌جایی بولت‌ها هنگام بتن‌ریزی

❌ پیش‌بینی نکردن مسیر کابل

❌ پوشش ناکافی گالوانیزه بولت ها

❌ بتن‌ریزی بدون تراکم مناسب

❌ نصب برج قبل از رسیدن بتن به مقاومت لازم

به‌خصوص موقعیت بولت‌ها باید با دقت بسیار بالا کنترل شود؛ زیرا Base Plate برج باید دقیقاً با الگوی سوراخ‌های بولت منطبق باشد.

در ادامه چند نمونه از نقشه های فونداسیون های پایه روشنایی را مشاهده میکنید.

 

جمع‌بندی

فونداسیون برج روشنایی فقط یک حجم بتن در زیر برج نیست؛ بلکه یک سیستم سازه‌ای برای انتقال نیروهای قائم، جانبی و گشتاور واژگونی برج به زمین است.

طراحی صحیح آن باید بر اساس مشخصات واقعی برج، تجهیزات روشنایی، بار باد، گشتاور پایه، مشخصات خاک و الزامات آیین‌نامه‌ای انجام شود. به همین دلیل، برای هر پروژه باید نقشه فونداسیون و جزئیات آرماتور و بولت‌ها به‌صورت مهندسی تهیه و تأیید شود