نشست پی ساختمان

یکی از مشکلاتی که ممکن است بدلایل مختلف در یک سازه رخ دهد مسئله ی نشست پی ساختمان است. نشست پی ساختمان در واقع همان حرکت خاک زیر ساختمان به سمت پایین است که منجر به بروز ترک در دیوارهای خارجی و داخلی سازه، آسیب درزی، فرو رفتن کف ساختمان و خمیده شدن سازه به یک جهت است.

علائم نشست ساختمان

نشست ساختمان یا نواحی اطراف آن با نشانه هایی همراه است. هرچند که برخی علائم ساختمان می تواند با سایر مشکلات سازه ای مشترک باشد اما بطور کلی برخی از علائم اصلی نشست ساختمان می تواند زنگ خطری برای بررسی علل بروز این مشکل و انجام اقداماتی جهت رفع آن ها باشد. نشست پی ساختمان و نواحی اطراف آن می تواند به شکل نشانه هایی در داخل سازه نمایان شود که در ادامه به برخی از آنها می پردازیم.

فاصله ی دیوار و کف ساختمان : یکی از علائم اصلی نشست ساختمان، بروز شکاف بین بخش انتهایی دیوار و کف ساختمان است .

ترک های دایره ای اطراف میخ : یکی از نشانه های ابتدایی نشست ساختمان، بروز ترک بتن به شکل دایره ای در نواحی اطراف میخ های روی دیوار ساختمان است.

شکم دادگی کف ساختمان: از سایر علائم نشست پی ساختمان نمایان شدن شکم دادگی در کف خانه است که این مسئله ناشی از تعبیه ی ستون های تکیه گاهی می باشد و یکی از نشانه های بارز نشست ساختمان است
.
ترک های دیوارهای زیر زمین : نشست ساختمان که نوعی ضعف در فونداسیون محسوب می شود می تواند سبب بروز ترک در دیوارهای زیرزمین بشود. ورود آب به کف زیر زمین ساختمان سبب حرکت دیوارها و بوجود آمدن ترک های عمودی و افقی روی دیوارها و زیرزمین خانه می شود و علاوه بر این نشست پی ساختمان در برخی مواقع سبب ایجاد ترک در کنار درزها بویژه در ساختمان های بتنی می شود .

ترک های روی دیوار آجری و بلوکی : بوجود آمدن ترک در دیوار از اولین نشانه های نشست ساختمان است. ترک های ناشی از نشست ساختمان در دیوارهای آجری یا دیوارهایی که از بلوک ساخته شده اند، عموما به شکل مورب نمایان می شود. سازه هایی که دیوارهای آجری دارند عموما در اثر نشست ساختمان دچار ترک های افقی، عمودی و پله ای می شوند. حالت ظاهری ترک های ناشی از نشست پی ساختمان معنای مختلفی دارند. جهت ترک ها هرکدام اعلام کننده ی وجود مشکل خاصی در ساختمان هستند برای مثال ترک افقی به معنای این است که نیروی وارده از خاک زیر ساختمان به فونداسیون رو به بالاست یا ترک های عمودی نشان دهنده ی حرکت خاک زیر فونداسیون است و ترک های پله ای بدلیل نشست غیر یکنواخت ساختمان است که ناشی از وجود خاک ناپایدار زیر فونداسیون می باشد.

تاب برداشتن درها و پنجره ها : در اثر نشست ساختمان ترک هایی در نواحی اطراف قاب در، پنجره، سقف و دیوار بوجود می آید. هرچند ترک خوردن یا تاب برداشتن درها و پنجره ها می تواند دلایل مختلفی از جمله رطوبت و انبساط داشته باشد اما یکی از علل های اصلی آن ناشی از نشست خاک زیر پی است.

دلایل نشست پی ساختمان

علت عمده ی بروز نشست پی ساختمان، ناشی از وجود برخی مشکلات در فونداسیون است. اشکالات بوجود آمده در فونداسیون می تواند عمدی یا غیر عمدی باشد. برای مثال سهل انگاری غیر عمدی از جانب نیروهای اجرایی یا سهل انگاری عمدی از طرف کارفرما بدلیل مشکلات اقتصادی می تواند از دلایل ضعف در فونداسیون باشد. سهل انگاری هایی که سبب بروز مشکلاتی در فونداسیون می شود عبارتند از :

۱)در برخی موارد بدلیل کمبود اطلاعات کافی از وضعیت ساختمان ، طراح سازه ممکن است دچار اشتباهاتی در طراحی فونداسیون نسبت به مقاومت مجاز خاک زمین زیر ساختمان و سایر نیروهایی که از جانب ساختمان به آن وارد می شود، گردد. به بیان دیگر عدم وجود اطلاعات صحیح یا اشتباهاتی در انجام آزمایش مکانیک خاک باعث طراحی نامناسب فونداسیون نسبت به ظرفیت زمین ساختمان می شود.
۲)یکی از دلایل نشست ساختمان انجام گود برداری بیش از تراز مورد نظر است که برای جبران آن ناچار به انجام خاک ریزی مجدد هستند. عملیات خاک ریزی عموما بدون توجه به تقویت بستر خاک و سایر تهمیدات مربوطه انجام می شود که همین مسئله سبب کاهش سختی خاک زیر ساختمان می شود.

۳)عدم کنترل و توجه به تغییرات دانه بندی، چسبندگی و رطوبت خاک در بخش های مختلف گود ایجاد شده و عدم آگاه سازی آزمایشگاه و مهندس طراح از میزان تفاوت آنها یکی از علل های نشست ساختمان است.
در واقع توجه نداشتن به همین نکات به ظاهر ساده باعث می شود در سازه هایی که نیازمند عملیات مقاوم سازی فونداسیون هستند، تهمیدات لازم انجام نشود.

۴)عدم بررسی میزان تراز آب و رطوبت خاک و بدنبال آن انجام نشدن تهمیدات مورد نیاز حین گود برداری می تواند یکی از علل های نشست ساختمان باشد.

۵)یکی از دلایل نشست ساختمان آسیب و شکستگی لوله های آب در داخل سازه یا اطراف آن می باشد که می تواند منجر به افزایش رطوبت خاک و بدنبال آن مقدار سختی و چسبندگی خاک شود.

۶)یکی دیگر از علت های نشست ساختمان می تواند توجه نکردن به قنات و چاه در ساختمان و انجام اقدامات مربوطه می باشد پیش از اجرای فونداسیون باشد.

۷)از سایر عوامل دخیل در نشست پی ساختمان می تواند مربوط به مشکلات اقتصادی باشد. برای مثال کیفیت پایین بتن بکار رفته در پی ساختمان، اجرای غلط فونداسیون و عدم رعایت ابعاد فونداسیون مطابق با نقشه، عدم اجرای کاشت میلگرد به تعداد کافی و سایر مسائل مشابه می توانند ناشی از مسائل اقتصادی باشد.

۸)افزایش وزن سازه بدون توجه به قدرت تحمل فونداسیون و ظرفیت باربری پی ساختمان نیز می تواند منجر به نشست ساختمان شود.

۹)یکی از علت های بسیار شایع در نشست پی ساختمان نیز می تواند مربوط به بروز حوادث طبیعی مثل تاثیر کمی در نشست پی ساختمان داشته باشد.

نشست پی ساختمان ناشی از چیست ؟

بطور کلی علت عمده ی ضعف های موجود در فونداسیون می تواند ناشی از خطاهای غیر عمدی عوامل اجرایی و سهل انگاری های عمدی کارفرما باشد که عمدتا ریشه در مشکلات اقتصادی دارد.

انواع نشست پی ساختمان

به دلیل خاصیت انعطاف پذیری در پی های ساختمان، معمولا نشست آنها به شکل نامتقارن رخ می دهد. که در ادامه به توضیح آنها می پدازیم.
۱)خاک های دانه ای: خاک های بکار رفته در گوشه ی پی ها حاوی دانه هایی هستند که پس از قرار گیری تحت فشار، قرار می کنند و همین مسئله سبب نشست هر چه بیشتر پی ساختمان در گوشه ی پی می شود.
۲)خاک های چسبنده: دانه های خاک نمی توانند از زیر خاک فرار کنند به همین علت در اثر بارگذاری معمولا نشست های مرکز بیشتر از گوشه های آن خواهد بود.

نشست متقارن پی ساختمان
بطور کلی در صورتی که نیرویی وسیع و متقارن به پی سخت ساختمان اعمال شود، نشست پی بدون هیچگونه انحنایی رخ میدهد. از طرفی در صورتی که ویژگی های خاک در تمام بخش ها یکسان باشد،‌شاهد نشست متقارن ساختمان خواهیم بود که البته آسیب چندانی به سازه وارد نمی کند اما ممکن است سبب ایجاد مشکلاتی در تأسیسات سازه شود.

نشست نامتقارن پی ساختمان
در شرایطی که ویژگی های خاک زیر فونداسیون در بخش های مختلف به شکلی یکنواختی نباشد و از طرفی این پی تحت تاثیر بارهای برون محوری قرار بگیرد، پی کمی می چرخد. در چنین شرایطی شاهد نشست نامتقارن پی ساختمان خواهیم بود که به شکل ترک در دیوار و ساختمان نمایان می شود.

کنترل نشست ساختمان

۱-اجرای ستون های مارپیچ
ستون های مارپیچ با ارتفاع تقریبی ۱.۵ متر معمولا برای جک زدن ستون های بالایی سازه اجرا می شوند و تا رسیدن به یک خاک مناسب یا بسترهای سنگی امتداد پیدا می کنند.

۲-تراز کردن دال
هنگام وقوع ترک های ناشی از نشست ساختمان باید نسبت به تراز کردن دال های سازه اقدام کرد. این فرآیند می تواند با پمپاژ کردن بتن روان یا ذوغاب به درون دال ها انجام پذیرد. استفاده از پوشش های پلی اورتان نیز روشی مناسب در این زمینه محسوب می شود که علاوه بر قوی بودن از طول عمر بیشتری نیز برخوردار است و به دلیل عدم نگهداری رطوبت در خود سبب تسریع تعمیرات بتن خواهد شد. هدف از انجام چنین فرآیندی، یکپارچه سازی فشار وارد بر خاک زیر سازه و پیشگیری از وقوع نشست مجدد ساختمان است.

۳-سبک سازی ساختمان
علاوه بر روش های پیشنهاد شده در صورتی که از ابتدای شروع به ساخت از مصالح سبک استفاده شود، وزن کل سازه کاهش خواهد یافت بنابراین عدم اعمال نیروی زیاد بر سازه سبب کنترل نشست آن خواهد شد.

۴-ایجاد سیستم زهکشی
در ساختمان هایی که نزدیک به منبع آبی یا سفره های آب زیرزمینی قرار دارند، رطوبت بیش از حد خاک یا کم و زیاد شدن آن می تواند یکی از عوامل اصلی در نشست ساختمان محسوب شود. برای رفع این مشکل می توان در اطراف ساختمان زهکشی مناسب انجام داد تا علاوه بر خروج رطوبت اضافی از نشست ساختمان جلوگیری شود.

۵-تزریق بتن بی زیر پی
یکی از روش های اصلاح نشست ساختمان، تزریق بتن به زیر پی است. با توجه به اینکه پی ساختمان به عنوان ساختار ابتدایی در سازه محسوب می شود، افزوده شدن بتن به این بخش علاوه بر افزایش عمق آن سبب بهبود مقاومت سازه نیز می شود. تزریق بتن به زیر پی سبب افزایش وزن قابل تحمل توسط سازه می شود و ایستایی سازه را در برابر فشارهای وارد بر آن افزایش می دهد. بهتر دستسابی به نتیجه ی بهتر می توان از بتن هایی با مقاومت بالا استفاده کرد.

کنترل نشست ساختمان در شرایط ویژه

در برخی موارد بدلیل مجاورت ساختمان ها با یکدیگر و وجود مکان هایی در نزدیکی آنها نمی توان به کمک روش های مرسوم یا نامبرده، پدیده ی نشست ساختمان را به خوبی کنترل کرد. در چنین شرایطی پیشنهاد می شود تا از مراحل زیر برای کنترل نشست ساختمان استفاده شود:
۱-در نظر گرفتن طول بیشتر برای ارتفاع یکی از دستک ها در ضلع های آزاد
۲-فاصله ی بین دستک ها نیم متر کمتر در نظر گرفته می شود.
۳-استفاده از شناژ فرعی برای نگهداری دستک ها در زیر پی
۴-استفاده از میلگردهای انتظار L شکل به منظور اتصال شناژ های فرعی و دستک های بتنی در قسمت آرماتورگذاری شناژ فرعی
۵-اتصال شناژ به میلگرد دستک با رعایت اورلب و بتن ریزی صحیح

اصلاح نشست ساختمان

یکی از راه های مهم و موثر در اصلاح و ترمیم نشست ساختمان، بهسازی خاک زیر پی ساختمان است. در صورتیکه بعد از کنترل و بررسی های مربوطه مشخص شد که کلیه مراحل طراحی و اجرای سازه براساس ضوابط و مقررات موجود طراحی و اجرایی بوده و فاقد خطاهای احتمالی می باشد و تنها عامل بروز نشست ساختمان ناشی از ضعیف بودن خاک و کم بودن مقاومت فشاری خاک است که در اثر عوامل مختلفی مثل افزایش رطوبت و نشست آب از راه های مختلف رخ داده است . می توان ظرفیت باربری خاک را از طریق بهسازی خاک زیر پی از طرق مختلف بهبود بخشید. از روش های متداول برای این کار تزریق دوغاب سیمان یا میکروپایل است.

ترمیم نشست پی ساختمان

از پیامدهای نشست پی ساختمان نمایان شدن ترک، شکستگی ،‌برآمدگی و طبله کردن دیوار و جدا شدن گچ و رنگ دیوار در نماهای داخلی و خارجی است. هرچند این نشانه ها می تواند ناشی از رطوبت و حرارت هم باشد اما در صورتیکه ناشی از نشست پی ساختمان باشد، پس از تعیین مقاومت ساختمان و اقدامات لازم در راستای جبران ضعف‌های بوجود آمده، می‌توان برای ترمیم بتن و اصلاح سازه در ابتدا قسمت های طبله شده در دیوار های داخلی را جدا کرد و در صورتیکه آسیب دیدگی ها تا بخش های زیرین گسترش پیدا کرده باشد باید تمام آن بخش ها را جدا کنند و پس از زنجاب(خیس کردن آجر یا مصالح موجود در سازه برای پیشگیری از جذب آب ملات) آن را با استفاده از ملات سیمانی یا گچی بازسازی کنند. در صورتیکه آسیب های ناشی از نشست پی ساختمان بصورت طبله کردن دیوارها در نمای خارجی ساختمان که عموما از جنس سنگ، آجر و کاشی است پدیدار شده باشد در ابتدا با دقت و با استفاده از چکش و قلم بخش های طبله شده را جدا می کنند و پس از زنجاب این نواحی با استفاده از مخلوط ماسه غربال شده و سیمان آنرا تعمیر می کنند.