فونداسیون پایه چراغ و برج نوری

فونداسیون پایه چراغ و برج نوری

فونداسیون پایه چراغ سازه ای است بتنی که به وسیله میلگرد (بولت و آرماتور) تقویت شده است که وظیفه آن نگهداری سازه های فلزی مانند برج نوری، پایه چراغ، دکل دوربین و… میباشد که این امر را با انتقال وزن سازه و تنش های ناشی از وزش باد و.. به زمین انجام میدهد.

هر فونداسیون به طور کلی شامل سه بخش اصلی بتن، بولت و شبکه میباشد که در ادامه به توضیح آنها خواهیم پرداخت. مشخصات هر سه بخش فونداسیون براساس وزن و ابعاد سازه فلزی و خاک اطراف فونداسیون تعیین میگردد به این صورت که برای سازه های فلزی سنگین با ارتفاع زیاد باید از تعداد بولت ها بیشتر با ضخامت زیاد و نیز بتن با عیار بالا استفاده نمود.

انواع فونداسیون پایه چراغ:

فونداسیون پاشنه دار:

این نوع از فونداسیون معمولا برای سازه های فلزی بزرگ و سنگین به کار میرود. این نوع از فونداسیون آماده به صورت دو بخشی تولید میگردد: قسمت پاشنه و قسمت فوقانی. این نوع طراحی دو مزیت مهم را به همراه دارد یکی بدلیل وجود پاشنه مقاومت سازه در برابر تکانه ها بسیار بالاست و دیگری قسمت فوقانی فضای کمتری بر روی زمین اشغال میکند. مقاومت بالای این سازه در برابر تکانه ها بدلیل سطح مقطع بزرگ آن میباشد که در واقع سطح تماس سازه با زمین را افزایش میدهد.

فونداسیون مکعبی:

این محصول به صورت مکعب مستطیل طراحی و در ابعاد متنوع تولید شود. لذا از این محصول میتوان برای سازه های فلزی با هر ابعادی استفاده کرد. در واقع شکل ساده و مناسب بودن برای انواع سازه های فلزی باعث شده که این محصول پرکاربردترین نوع فونداسیون های آماده برای پایه چراغ و برج نوری باشد

فونداسیون ذوزنقه ای:

معمولا برای سازه های فلزی با ابعاد کوچک به کار میرود.دلیل طراحی با این شمایل این میباشد که قسمت تحتانی که داخل زمین قرار میگیرد دارای سطح مقطع بزرگی باشد تا در برابر تکانه ها از سازه فلزی محافظت کند و قسمت فوقانی که روی زمین قرار میگیرد سطح مقطع کوچکتری داشته باشد و فضای کمتری را بر روی زمین اشغال کند

مزیت های فونداسیون آماده پایه چراغ و برج نوری:

• مهمترین مزیت فونداسیون آماده فیکس بودن بولت ها با سوراخ های  بیس پلیت میباشد چرا که تولید کننده از شابلن یکسان برای تولید هر دو محصول استفاده میکند. این ویژگی باعث میشود در زمان نصب پایه بر روی فونداسیون به راحتی بولت فونداسیون داخل سوراخ های بیس پلیت شده و به خوبی فیکس گردد.
• از دیگر مزیت ها فونداسیون آماده تولید محصول بر اساس استانداردهای مشخص شده میباشد چرا که وجود تجهیزات تولیدی و آزمایشگاهی موجود در کارخانه امکان سنجش پارامترها را به صورت دقیق فراهم میکند.
• عدم آسیب زدن به محل پروژه از دیگر ویژگی های این محصول میباشد چرا که اجرای آرماتور بندی و سپس بتن ریزی در محل پروژه برای اجرای فونداسیون آماده به طور طبیعی باعث آسیب به محل پروژه خواهد شد.
• کاهش زمان اجرای پروژه از دیگر مزیت های مهم فونداسیون های آماده میباشد.
• سرعت در اجرای پروژه:وجود تجهیزات و فضای کافی و نیروی متخصص در کارخانه موجب میشود تا بتوان تعداد زیادی از فونداسیون را در مدت زمان کمتری نسبت به محل اجرای پروژه تولید کرد.

معایب فونداسیون آماده پایه چراغ:

• مشکلات جابجایی: بدلیل وزن بالای این سازه حمل و نقل آنها سخت میباشد.
• محدودیت در ابعاد: بدلیل استفاده از قالب های فلزی آماده در ابعاد تولیدی این سازه های محدودیت میباشد.
• هزینه اولیه بالا: بدلیل ساخت این سازه براساس استانداردها و زیر نظر مهندسین مجرب و استفاده از مواد اولیه با کیفیت هزینه نهایی تولید این محصول بیشتر از فونداسیون دفنی خواهد بود.

وظیفه اصلی فونداسیون آماده چیست؟

فونداسیون در واقع وزن سازه فلزی و تنش های آن که ناشی از وزش باد و … میباشد را به عمق زمین منتقل میکند و از این طریق از واژگون شدن سازه فلزی جلوگیری میکند لذا بسیار مهم میباشد که فونداسیون متناسب با ابعاد و وزن سازه فلزی و نیز شرایط محیطی (مقاومت خاک،وزش باد و…) و براساس محاسبات دقیق طراحی و تولید گردد تا از بروز حوادث احتمالی جلوگیری گردد.

ابعاد استاندارد برای فونداسیون های پایه چراغ:

• پایه چراغ 2.5 تا 4 متری: فونداسیون مکعبی با ابعاد 40*40*60 سانتیمتر با عیار بتن 250 و چهار عدد بولت نمره 18
• پایه چراغ6 تا 9 متری: فونداسیون 60*60*100 سانتیمتر با عیار بتن 300 و چهار عدد بولت نمره 20
• پایه چراغ 9 متری: فونداسیون 60*60*120 سانتیمتر با عیار بتن 350 و چهار عدد بولت نمره 22
• پایه چراغ 12 متری: فونداسیون 60*60*180 سانتیمتر با عیار بتن 350 و چهار عدد بولت 22

استفاده از فونداسیون آماده یا اجرای فونداسیون در محل؟

انتخاب نوع فونداسيون بستگي به عوامل متعددي همچون ابعاد پايه، شرايط فيزيکي محل استقرار پايه، هزينه و… دارد. که با توجه به اين عوامل کارفرما و پيمانکاران تصميم به استفاده از يکي از اين دو روش مي گيرند اما به طور کلي مي توان گفت فونداسيون پيش ساخته با توجه به مزيت هايي که دارد از مقبوليت بيشتر برخوردار است که از مزيت هاي آن مي توان به مواردي همچون کيفيت بالا، ساخت بر اساس استانداردهاي موجود، ايمني بالا، آسيب کمتر به محل اجراي پروژه، نياز کمتر به نيروي انساني و… اشاره کرد.

• اتصال سازه فلزی (برج نوری،پایه چراغ و…) به فونداسیون:اتصال سازه روشنایی به فونداسیون به وسیله مهره صورت میگیرد به این صورت که ابتدا یک مهره مناسب روی هر کدام از بولت ها قرار میگیرد سپس بولت ها داخل سوراخهای بیس پلیت سازه روشنایی قرار میگیرد سپس واشر و پیچ دوم روی بولت قرار میگیرد لذا بسیا مهم میباشد که از پیچ و مهره با کیفیت و استاندارد استفاده شود.مهره علاوه بر اتصال سازه فلزی به فونداسیون نقش اصلی در تراز کردن سازه فلزی را نیز دارند.

که برای انجام اصولی این فرآیند (انتقال وزن سازه به زمین) رعایت چند نکته الزامی میباشد:

• اتصال دقیق سازه فلزی به فونداسیون:اتصال ساه فلزی به فونداسیون به وسیله پیچ و مهره صورت میگیرد به این صورت که بولت های فونداسیون وارد سوراخهای تعبیه شده روی بیس پلیت میشود سپس به وسیله پیچ و مهره اتصال صورت میگیرد یکی از نکات مهم برای اتصال دو سازه فیکس بودن سوراخ های بیس و بولت ها میباشد که برای این امر میبایست بیس پلیت و فونداسیون را با شابلن یکسان تولید نمود.
• استفاده از متریال استاندارد:استفاده از بتن و میلگرد استاندارد یکی از الزامات ساخت فونداسیون با کیفیت و استاندارد میباشد.
• فرآیند طراحی و ساخت منطبق با اصول مهندسی:طراحی و ساخت فونداسیون های پایه چراغ میبایست براساس استانداردهای ملی و بین المللی و اصول مهندسی توسط افراد متخصص و با تجربه انجام گیرد. تعیین تعداد و صخامت بولت ها و عیار بتن نیز میباسیت کاملا بر اساس اصول مهندسی صورت گیرد تا از تخریب فونداسیون و مخاطرات آن جلوگیری شود

منظور از آکس در بیس پلیت و فونداسیون چیست؟

یکی از اصطلاحات پرکاربرد در حوزه سازه های روشنایی عبارت آکس میباشد که به طور خاص مربوط به بیس پلیت و فونداسیون میباشد. در واقع منظور از آکس بر روی فونداسیون فاصله دو بولت متوالی و بر روی بیس پلیت فاصله دو سوراخ متوالی میباشد که میبایست برای فیکس شدن بولت ها در سوراخ بیس پلیت فاصله آکس ها در هر دو سازه به یک اندازه طراحی شود چرا که یک اختلاف میلیمتری میتواند مانع نصب سازه بر روی فونداسیون شود.آکس فونداسیون را به گونه ای در نظر میگیرند که هر بولت حداقل 5 سانتیمتر با لبه های فونداسیون فاصله داشته باشد.

آیا شرایط محیطی در ابعاد فونداسیون آماده تاثیری دارد؟

عوامل محیطی همیشه یک پارامتر مهم در طراحی های مهندسی بوده است که فونداسیون آماده نیز از این قاعده مستثنی نیست.در طراحی فونداسیون آماده همیشه دو فاکتور از عوامل محیطی در نظر گرفته میشود اول استحکام خاک و دیگری میزان وزش باد. طبیعی است در یک منطقه با خاک سست میبایست از فونداسیون های با ابعاد و وزن های سنگین مانند فونداسیون های پاشنه دار استفاده کرد تا از واژگونی سازه فلزی( برج نوری،پایه چراغ و…) جلوگیری کرد و یا در مناطق با وزش بادهای شدید بایستی از فونداسیون های بزرگ و سنگین استفاده کرد.

چرا فونداسیون سما تابان:

• استفاده از مواد اولیه با کیفیت و استاندارد
• فرآیند تولید منطبق با استانداردهای ملی و بین المللی
• انجام تست های آزمایشگاهی در مجهزترین آزمایشگاهها
• تعهد به اجرای سفارشات در زمان مقرر
• بهره مندی نیروهای متخصص و با تجربه

فونداسیون آماده شامل سه قسمت اصلی میباشد:

• انکر بولت:انکر بولت (Anchor bolt) در لغت به معنی پیچ چفتی است که برای چفت و بست کردن روی سطوح صلب مثل بتن مورد استفاده قرار می‌ گیرد. اینکار برای تعمیر مصالح فولادی، ترمیم و یا گسترش آنها صورت می ‌گیرد، ضمن اینکه برای چفت کردن صفحات فولادی مثل پلیت ‌ها در بتن از این پیچ چفتی یا انکر بولت استفاده می ‌شود. پلیت ‌ها نقش مهمی در اضافه کردن سازه‌ های جدید به اسکلت بتنی ایفا می ‌کنند. انکر بولت در انواع مختلفی تولید می ‌شود و با توجه به متریال مورد استفاده، محل و نوع کاشت در دسته ‌بندی متنوعی در بازار عرضه می ‌گردد.قطر و طول بولت متناسب با وزن سازه فلزی تعیین میگردد به طوری که با افزایش وزن سازه فلزی میباسیت از بولت های قطور با طول بیشتر استفاده نمود و بالعکس. معمولا 10 سانت بالای بولت متناسب با آکس بیس پلیت رزوه داده میشود تا پیچ و مهره برروی آن قرار گیرد.برای افزایش عمر بولت ها نیز میباست آنها را گالوانیزه کرد تا از رطوبت و خوردگی در امان باشندکه شرکت سما تابان تمامی فونداسیون های تولیدی خود را با بولت گالوانیزه ارائه میدهد تا از ایمنی و کیفیت ارائه شده به مشتریان خود اطمینان داشته باشد.

میلگرد مورد استفاده در ساخت انکربولت میبایست از نوع آجدار باشد میلگردهای آجدار مشکلاتی که میلگردهای ساده به همراه داشتند را حل کرده و اتصال خوبی بین بتن و میلگرد ایجاد می‌کنند. مقاومت کششی میلگرد آجدار نسبت به میلگردهای ساده بیشتر بوده و لغزندگی را کاهش می‌دهند.

اجزای بولت:

• قسمت رزوه دار:برای اتصال به صفحه ستون به وسیله مهره
• بدنه: قسمتی که داخل بتن قرار میگیرد و وظیفه انتقال بار را بر عهده دارد
• قسمت خمیده: در انتهای بدنه که داخل بتن قرار میگیرد حدود 10 تا 20 سانت از بولت برای اتصال بهتر به بتن خمیده میشود.
• مهره و بولت: برای تثبیت و توزیع یکنواخت بار سازه

شبکه میلگرد:

در فونداسیون پیش ساخته انکر بولت داخل شبکه ای از میلگرد قرار گرفته سپس عمل بتن ریزی صورت میگیرد.این بخش از فونداسیون در واقع مهمترین بخش میباشد چرا که تعداد،قطر و آرایش میلگردهای شبکه نقش اصلی را در تولید یک فونداسیون استاندارد را دارند به همین دلیل شبکه میبایست با محاسبات دقیق طراحی و اجرا شود تا از یک طرف بتواند به خوبی بولت ها را داخل بتن مهار کند و از طرف دیگر موجب دوام و استحکام بتن در سازه را تامین کند در ساخت شبکه از میلگردهای حرارتی با قطر 10 تا 14 استفاده میشود.نکته دیگری که در شبکه میلگرد با اهمیت میباشد این است که چون این بخش از فونداسیون آماده داخل بتن قرار میگیرد مشتری هیچ برآورد درستی از کیفیت محصول سفارشی خود ندارد لذا تاکید فعالان حوزه روشنایی همیشه بر تهیه این محصول مهم از تولیدکنندگان معتبر و با سابقه میباشد.

• بتن:

فونداسیون آماده را بر حسب ابعاد سازه فلزی با بتن عیار 250 الی 400 میسازند که عیارهای بالا برای برج های نوری مرتفع و عیارهای پایین برای پایه های پارکی با ارتفاع کم استفاده میشود.بدیهی است که قیمت فونداسیون پیش ساخته با افزایش عیار بتن نیز افزایش خواهد یافت.

عیار بتن:مقدار سیمان مصرف شده در بتن (kg)، در واحد حجم را عیار بتن می‌نامند. برای درک بهتر می‌توان گفت، مثلا بتنی با عیار 350، یعنی در هر یک متر مکعب از بتن، 350 کیلوگرم سیمان مصرف شده است. میزان سیمان مصرف شده در بتن تاثیر مستقیمی بر مقاومت فشاری آن می‌گذارد. توجه داشته باشید مصرف بیش از حد سیمان می‌تواند منجرب کاهش کارایی بتن، فاصله افتادن بین سنگ دانه‌ها، افزایش هزینه ساخت بتن و… گردد. همچنین کاهش مصرف سیمان در بتن می‌تواند منجرب به عدم چسبندگی مناسب بین ذرات سازنده بتن، کاهش مقاومت فشاری و… گردد. بنابراین میزان عیار بتن باید در حد تعادل باشد تا بتن ساخته شده از مقاومت فشاری و کیفیت موردنظر برخوردار شود. بنابراین در استانداردهای بین‌المللی و همچنین استانداردهای ایران برای تعیین میزان عیار مناسب بتن در شرایط مختلف جدول‌هایی ارائه شده است تا کاربران بتوانند بنا بر موقعیت از بتنی با عیار مناسب استفاده نمایند.با توجه به مطالب بالا میتوان به این نکته پی برد که تولید بتن مورد استفاده در فونداسیون آماده میبایست با تجهیزات دقیق کارگاهی و بکارگیری تجهیزات دقیق آزمایشگاهی صورت گیرد تا منجر به یک محصول استاندارد ،ایمن و با دوام گردد لذا این مطلب برتری فونداسیون آماده را نسبت به تولید فونداسیون در محل را نشان میدهد.

به طور کلی، یک بتن استاندارد باید ویژگی‌های زیر را داشته باشد:

• رده مقاومتی مشخص

• اسلامپ مناسب

• دانه بندی و اندازه سنگدانه‌ها

• استفاده از آب مناسب

• سیمان مرغوب

• طرح اختلاط مهندسی شده

• استفاده صحیح از افزودنی‌های بتن

جاگذاری استاندارد فونداسیون آماده چگونه است؟

یکی از سوالات و یا مشکلاتی که مشتریان با آن روبرو هستند این نکته میباشد که شیوه اصولی و استاندارد نصب و جاگذاری فونداسیون آماده چگونه است در ابتدا باید گفت که ابعاد چاله ای که قرار است فونداسیون داخل آن قرار بگیرد باید از طرفین حدود 5 سانتیمتر بزرگتر از فونداسیون باشد و عمق آن برابر با ارتفاع فونداسیون باشد چرا که باید حدود 10 سانتیمتر کف چاله را با خاک نرم پر کنیم که در این صورت در نهایت فونداسیون حدود 10 سانتیمتر از سطح زمین فاصله میگیرد که این امر به این خاطر است که بولت ها در معرض آب قرار نگیرند. برای پر کردن فضای خالی چاله در اطراف فونداسیون نیز اینگونه عمل میشود که تا نیمه بدنه فونداسیون با ملات یا بتن پر میشود و نیمه بالایی نیز با خاک و سنگی از خود چاله خارج شده پر میشود.

استانداردهای فنی فونداسیون پایه چراغ:

• IEC 60826:برای بار های باد و طراحی مکانیکی
• ACI 318:برای طراحی و اجرای بتن مسلح
• AASHTO LTS:برای پایه های بلند و چراغ های خیابانی

چالش ها و راه حل در اجرای فونداسیون:

• خاک ضعیف: استفاده از شمع های کوتاه یا تزریق مواد تثبیت کننده
• سطح آب زیرزمینی: زهکشی مناسب با استفاده از بتن ضد آب
• نیروی باد زیاد در مناطق بادخیز: افزایش عمق فونداسیون و افزودن وزن آن