هنگامی که پی ریزی در زمین شیب دار انجام می شود، یکی از بهترین و اقتصادی ترین راه حل های موجود برای پی ریزی، اجرای پی پلکانی است.
اقتصادی تر بودن پی پلکانی در این گونه موارد به خاطر این است که پی پلکانی میزان حفاری و همین طور ساخت دیوارهای زیر زمینی را به حداقل می رساند.
از این پی همچنین می توان برای انتقال از پی های عمیق به پی های کم عمق و در گوشه ها و تقاطع ها استفاده کرد.
همچنین پی پلکانی از تغییر ناگهانی و بیش از حد سطح که می تواند باعث ضعف و در نتیجه حرکت ساختمان در طی سال های بعد شود، جلوگیری می کند.
ساختار پی پلکانی به گونه ای است که در آن عملیات حفاری را مانند پلکان هایی انجام می دهند که طولشان کم و ضخامت آن ها یکسان است؛ سپس ساختمان را روی بستر بتنی استوار می کنند.
قبل از ساخت این پی، عملیات زهکشی باید به دقت انجام شود تا خطر بی ثباتی ناشی از تجمع فشار آب از بین برود.
اجرای پی پلکانی:
در واقع فونداسیون یا پی پلکانی، به گونه ای اجرا می شود که در دو یا چند تراز مختلف باشد. از جمله مواردی که سبب می شود در زمین مورد نظر از این نوع پی استفاده شود عبارتند از:
ساختمان هایی که امروزه ساخته می شوند، دیگر مثل گذشته فقط در بخشی از پلان زیرزمین ندارند و زیرزمین به صورت کامل مانند یک طبقه مجزا در زیر ساختمان وجود دارد.
حال اگر به هر دلیلی بخواهیم زیرزمین را فقط در بخشی از پلان داشته باشیم باید از پی پلکانی استفاده شود.
وجود شیب در زمین:
شیب بعضی از زمین ها به گونه ای است که نمی توان در آن ها فونداسیون یا پی هم سطح اجرا کرد بنابراین باید از پی پلکانی یا غیر هم سطح استفاده کرد.
البته در شرایطی که زمین مورد نظر شیب دارد بهتر است طی راهکارهایی که در زیر توضیح داده می شود زمین را به صورت هم سطح در آورد و سپس پی هم سطح کار کرد، اما چون انجام این کار بسیار پر هزینه است معمولاً از آن صرف نظر می شود.
برای هم سطح کردن زمین شیب دار می توان از عملیات خاک برداری استفاده کرد.
در این صورت باید عملیات خاک برداری تا زمانی ادامه پیدا کند که زمین مورد نظر به یک تراز واحد و هم سطح برسد.
هزینه این عملیات خاک برداری بستگی به طول فونداسیون و پی دارد، که اگر زیاد باشد از نظر اقتصادی پر هزینه است و صرفه اقتصادی ندارد.
از روش دیگری هم می توان برای هم سطح کردن زمین شیب دار استفاده کرد و آن خاکبرداری از یک بخش و خاکریزی در قسمت دیگر است تا به یک تراز مناسب برسند. ولی بهترین روش برای زمین های شیب دار، اجرای پی پلکانی است.
استفاده از پی های پلکانی در پی آجری:
از پی آجری در فرآیند ساخت ساختمان های کوچک با بار وارده کم استفاده می شود. پی آجری ریشه ای 15 تا 20 سانتی متری از طرفین دیوار روی آن دارد.
عرض پی آجری حدود 30 الی 40 سانتی متر بیشتر از عرض دیوار است و پی را به صورت پلکانی می سازند تا در مصرف آجر صرفه جویی شود.
شکل پلکانی در این نوع از پی ها این وظیفه را دارد که بار را با زاویه 60 درجه به سمت زمین منتقل می کند.
استفاده از پی پلکانی در پی های بتنی:
پی بتنی از دیگر پی هایی است که آن را به صورت پلکانی می سازند. پی های بتنی به خاطر استحکام و مقاومت بسیار بالایی که بتن دارد، از بهترین پی ها در صنعت ساخت و ساز به حساب می آیند.
برای صرفه جویی در مصرف بتن، پی های بتنی را به صورت هرم ناقص و یا به صورت پلکانی می سازند.
روش اجرای پی پلکانی:
به طور کلی مراحل اجرای همه انواع پی ها به صورت زیر بیان می شود:
قبل از انجام عملیات اجرای پی باید بررسی دقیق روی موقعیت جغرافیای، شرایط آب و هوایی (اقلیمی) منطقه، نوع خاک و مقاومت آن، میزان باری که در آینده از طرف ساختمان به زمین وارد خواهد شد، میزان باری که از عواملی مانند باد و زلزله ممکن است بر ساختمان وارد شود، مقدار هزینه مورد نظر و … انجام گیرد.
این ها همه عوامل تأثیر گذار روی انتخاب نوع پی برای ساختمانی است که قرار است ساخته شود.
سپس باید گیاهان و درختان موجود روی زمین مورد نظر یا ریشه های گیاهان را از روی زمین پاک نمود چون زمینی که قرار است در آن پی ریزی انجام شود باید تمیز باشد.
قبل از مرحله پی سازی هم باید کف پی مسطح و صاف و به دوراز هر گونه آلودگی و مواد زائد باشد.
کندن پی ساختمان:
در این مرحله اقدام به کندن پی و خاکبرداری می کنند. همان طور که گفته شد، پی پلکانی یا غیر همسطح به گونه ای است که دارای دو تراز مختلف می باشد.
در چنین مواردی می توان هر کدام از آن ترازها را به صورت یک پی یا فونداسیون جداگانه در نظر گرفته و اجرا کرد و یا آن ها را باهم در نظر گرفته و به وسیله دیوار حائل یا دیوار بتنی، استحکام آن ها را برقرار کرد.
مراحل ساخت فونداسیون (پی):
نکاتی که در مرحله ساخت و اجرای پی پلکانی باید به آن ها توجه داشت عبارتند از:
باید در نظر داشت که دیوار حائل باید ضخامتی حدود 25 یا 30 سانتی متر داشته باشد تا سربار خاک و زلزله را بتواند کنترل کند. باید توجه داشت که ضخامت قسمتی که دو فونداسیون را متصل می کند باید به اندازه ضخامت خود فونداسیون باشد.
توجه به این نکته حائز اهمیت است که اختلاف تراز حداکثری فونداسیون ها باید 1.5 متر و حداکثر تعداد طبقات ساختمان 3 طبقه باشد، در غیر اینصورت اجرای پی پلکانی توصیه نمی شود.
اگر طبقات ساختمان مورد نظر بیشتر از 3 طبقه است بهتر است که از عملیات خاکبرداری و اجرای پی همسطح استفاده شود.
برای اجرای پی پلکانی، طبق آیین نامه ایران باید ارتفاع پله ها با هم برابر و 30 سانتی متر باشد و همپوشانی دو پله باید حداقل 50 تا 60 سانتی متر باشد.
برای اتصال دادن دو تراز به هم می توان از کلاف قائم یا پدستال استفاده کرد.
در اجرای این نوع از پی پلکانی، چون به صورت غیر هم سطح کار می شود باید دقت شود که اتصال بین پی ها یا فونداسیون ها در دو تراز باهم به خوبی متصل شوند تا در مواقع بروز حوادثی مانند زلزله ساختمان استحکام لازم را داشته باشد.
به عنوان مثال می توان این دو تراز را توسط پدستال یا دیوار حائل به هم متصل کرد. این دیوار باید به گونه ای کار شود که نیروی وارده از سازه در تراز بالاتر را نیز تحمل کند.
همین طور باید وزن ساختمان را به عنوان وزن و بار سربار محاسبه کرد.
وجود پی برای جلوگیری از نشست بیش از حد یا نامتقارن ساختمان و جلوگیری از ریزش و واژگونی ساختمان در اثر تحمل نکردن بارهای وارده بر آن یک امر کاملاً مهم و ضروری است.
پی انواع بسیار مختلفی دارد که پی پلکانی یکی از این انواع است و برای ساختمان هایی مورد استفاده قرار می گیرد که دو تراز غیر همسطح دارند.
نوع مناسب پی برای هر ساختمان، متناسب با وزن ساختمان، تمامی نیروهای وارده بر آن، مقاومت فشاری زمین، نوع خاک و غیره انتخاب می شود.
طرح ریزی و اجرای پی کاری تخصصی است که نیاز به تخصص و مهارت بالایی دارد و اگر به افراد نابلد سپرده شود تبعات جبران ناپذیری خواهد داشت.