फाउंडेशन के प्रकार और उनके उपयोग

भवन निर्माण में फाउंडेशन के प्रकार और उनके उपयोग | Types of Foundation and Footing

फाउंडेशन किसी भी भवन संरचना के मुख्य समर्थन घटक है। यह इमारत का सबसे निचला हिस्सा है जो मिट्टी के संपर्क में है और सभी संरचनात्मक भार को सुरक्षित रूप से मिट्टी में स्थानांतरित करता है। नींव के बिना, आप दुनिया में गगनचुंबी इमारतों का निर्माण नहीं देख सकते हैं। काम की प्रकृति के आधार पर निर्माण में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न फाउंडेशन के प्रकार हैं।

इस लेख में, हम इस बात के बारे में जानेंगे कि उनकी छवि के साथ निर्माण में किस फाउंडेशन के प्रकार और फ़ुटिंग के प्रकार काउपयोग किया जाता है।


निर्माण में फाउंडेशन के प्रकार (Different Types of Foundation In Construction):

निर्माण में विभिन्न प्रकार की नींव को निम्नानुसार वर्गीकृत किया गया है:

भवन निर्माण में फाउंडेशन और फुटिंग्स (Foundation and Footing) के प्रकार और उनके उपयोग
फाउंडेशन के प्रकार

1. उथला फाउंडेशन (Shallow Foundation):

जब नींव की गहराई नींव की चौड़ाई से कम होती है तो इसे Shallow Foundation के नाम से जाना जाता है। आम तौर पर, उथले नींव ने सबसे कम समाप्त मंजिल से 6 फीट से अधिक गहराई नहीं रखी। 

आम तौर पर उथले नींव का उपयोग तब किया जाता है, जब

(1) उथली, और उपलब्ध मिट्टी की पर्याप्त वहन क्षमता

 (2) फाउंडेशन सामग्री या स्ट्रैट के परिणामस्वरूप अनुचित निपटान नहीं होता है।

उथले नींव की गहराई लगभग 800 मिमी और अधिकतम गहराई है, जो जमीन से 4 मीटर से अधिक नहीं है। इस प्रकार की नींव कम-वृद्धि वाले भवन निर्माण के लिए लोकप्रिय हैं।

फ़ुटिंग्स एक महत्वपूर्ण संरचनात्मक तत्व है जो स्तंभ, बीम, स्लैब और बनाए रखने वाली संरचनाओं के भार को सुरक्षित रूप से मिट्टी में स्थानांतरित करता है।

मिट्टी के ऊपर भार को ठीक से स्थानांतरित करने के लिए, फ़ुटिंग्स को डिज़ाइन किया जाना चाहिए

  • अत्यधिक निपटान को रोकें
  • अंतर निपटान को कम से कम, और
  • पलटने और फिसलने के खिलाफ पर्याप्त सुरक्षा प्रदान करें।

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फाउंडेशन के प्रकार (Types of Foundations):

भवन निर्माण में विभिन्न प्रकार की नींव का उपयोग किया जाता है,

1) आइसोलेटेड स्प्रेड फुटिंग ( Isolated Spread Footing):

यह सबसे सरल और दुनिया भर में लोकप्रिय प्रकार की नींव में से एक है। एक पृथक फुटिंग का उपयोग ज्यादातर एकल स्तंभ का समर्थन करने के लिए किया जाता है। इस प्रकार की नींव उपयुक्त है जब स्तंभों को बारीकी से नहीं देखा जाता है।

  1. पैर पसारना
  2. साधारण फैला हुआ पैर।
  3. झुका हुआ पाँव।

i) स्टेप्पेड फुटिंग (Stepped Footing):-

इस प्रकार के फ़ुटिंग्स को नींव पक्षों में चरणों के साथ प्रदान किया जाता है, जिसे पोलस्टार के रूप में भी जाना जाता है। स्टेप या पोलस्टार नीचे से कॉलम के आकार तक शुरू हो रहा है। आमतौर पर ऊपरी सुपरस्ट्रक्चर से आने वाला भारी भार होने पर स्टेप्ड फुटिंग्स का उपयोग किया जाता है।

 ii) सिंपल स्प्रेड फुटिंग (Simple Spread Footing): –

साधारण प्रसार फ़ुटिंग में, केवल एक आधार बेस का निर्माण किया जाता है और उसके बाद एक स्तंभ का निर्माण किया जाता है। इस प्रकार के फ़ुटिंग्स उपयुक्त हैं, जब संरचना के ऊपरी हिस्से से अत्यधिक भारी भार नहीं आता है जैसा कि चरणबद्ध फ़ुटिंग्स के मामले में होता है।

iii) स्लोपेड फुटिंग (Sloped footing): –

इस प्रकार के पायदान में, एक आधार आधार होता है और इसके बाद स्तंभ होता है। लेकिन ढलान को आधार को स्तंभ के आकार से जोड़ने के लिए दिया गया है और जो कि ट्रेपोज़ाइडल के आकार जैसा है। इसे ट्रेपोजॉइडल स्लोप फुटिंग के रूप में भी जाना जाता है।

पृथक फुटिंग के लाभ (Advantages of isolated footing): –

  • इस प्रकार के फ़ुटेज शटरिंग सामग्री में, आवश्यकता बहुत कम होती है, जो इसे दूसरों की तुलना में किफायती बना रही है।
  • किसी कुशल श्रम की आवश्यकता नहीं है।
  • यह सरल आकार के कारण समय की बचत है।

उपयुक्तता (Suitability):

  • जहां कॉलम निकटता से नहीं हैं।
  • फुटिंग पर भार कम होता है।
  • मिट्टी की सुरक्षित असर क्षमता आमतौर पर कम गहराई पर अधिक होती है।

2) वाल फुटिंग (Wall Footings):

भवन निर्माण में फाउंडेशन और फुटिंग्स (Foundation and Footing) के प्रकार और उनके उपयोग
वॉल फाउंडेशन

वाल फ़ुटिंग पैड या फैलता है और स्ट्रिप फ़ुटिंग्स होते हैं जो मिट्टी को भार संचारित और वितरित करने के लिए संरचनात्मक या गैर-प्रतिरोधी दीवारों का समर्थन करने के लिए उपयोग किया जाता है। सभी पैदल दीवार की दिशा में चलते हैं। साइट पर मिट्टी के प्रकार के आधार पर पैरों की मोटाई और आकार निर्दिष्ट किया जाता है। दीवार की चौड़ाई आमतौर पर 2-3 गुना चौड़ाई के बीच रखी जाती है।

इस प्रकार की नींव में दीवार का निर्माण सादे कंक्रीट, या प्रबलित कंक्रीट पत्थर, ईंट से किया जा सकता है। छोटी इमारतों के लिए दीवार का फुटिंग सबसे उपयुक्त है।

उपयुक्तता (Suitability):

यह लोड-असर संरचना और सीमा दीवार निर्माण के लिए अधिक प्रभावी हो सकता है।


3) संयुक्त फ़ुटिंग:

जब स्तंभ को बारीकी से फैलाया जाता है, तो संयुक्त पैरिंग प्रदान की जाती है। ताकि उनके पैर एक दूसरे के साथ ओवरलैप हो जाएं और जब मिट्टी की मिट्टी की क्षमता कम होती है तो इस प्रकार के फुटिंग का उपयोग किया जाता है। ऐसे समय में जब कॉलम निकट होते हैं और यदि हम अलग-थलग पड़े हुए पैरों को अलग-थलग कर देते हैं, तो ऐसे मामले में, अलग-थलग पड़ने की तुलना में एक संयुक्त पैर प्रदान करना बेहतर होता है।

जब हम संयुक्त पायदान का उपयोग कर सकते हैं, तो ऐसी स्थिति होती है,

  • जब केंद्र से स्तंभों के बीच की दूरी छोटी होती है और मिट्टी में कम असर क्षमता होती है। व्यक्तिगत कॉलम फ़ुटिंग एक दूसरे को ओवरलैप कर सकते हैं।
  • यदि प्रॉपर्टी लाइन और सीवर लाइन के पास कॉलम स्थित है, तो गुरुत्वाकर्षण का कॉलम सेंटर फुटिंग के साथ मेल नहीं खाएगा। फिर, आसन्न आंतरिक स्तंभ के साथ इस फ़ुटिंग को संयुक्त करना आवश्यक है।
  • किसी भी कारण से एक तरफ के पैर के आयाम प्रतिबंधित हैं, ताकि स्तंभ के चरणों को संयोजित किया जा सके।

उपयुक्तता (Suitability):

  • कॉलम के लिए बारीकी से जगह दी गई है।
  • प्रॉपर्टी लाइन या सीवर लाइन के पास स्थित कॉलम।

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फाउंडेशन के प्रकार


 4) केंटिलीवर या पट्टा फुटिंग्स (Cantilever or Strap Footings):

जब दो या दो से अधिक फ़ुटिंग एक बीम से जुड़ी होती है, तो इसे एक संयुक्त फ़ुटिंग के रूप में जाना जाता है, और फ़िमिंग कनेक्ट करने वाले बीम को एक पट्टा के रूप में जाना जाता है। यह एक महत्वपूर्ण प्रकार की नींव है। जब प्रॉपर्टी लाइन के पास स्थित एक वर्गाकार या आयताकार पायदान और यदि यह कॉलम के नीचे स्थित है, तो निकटवर्ती संपत्ति में विस्तारित हो जाएगा, जो अनुमन्य नहीं हो सकता है। ऐसी स्थिति के लिए एक ट्रैपेज़ॉइडल संयुक्त फ़ुटिंग एक विकल्प हो सकता है।

भवन निर्माण में फाउंडेशन और फुटिंग्स (Foundation and Footing) के प्रकार और उनके उपयोग
ब्रैकट या पट्टा फुटिंग

कभी-कभी, जब इस स्तंभ और आस-पास के स्तंभ के बीच की दूरी बड़ी होती है, तो संयुक्त ट्रेपोज़ॉइडल पैर उच्च झुकने वाले क्षणों के साथ काफी संकीर्ण होंगे। ऐसी स्थिति में, स्ट्रैप फुटिंग प्रदान की जा सकती है। दो फैलने वाले स्तंभों को जोड़ने के लिए प्रदान किया गया पट्टा बीम मिट्टी के संपर्क में नहीं रहता है और इस प्रकार मिट्टी पर किसी भी दबाव को स्थानांतरित नहीं करता है। 

स्ट्रैप बीम का मुख्य कार्य भारी लोड वाले बाहरी कॉलम के भार को आंतरिक एक में स्थानांतरित करना है। इस भार को स्थानांतरित करते समय स्ट्रैप फुटिंग को कतरनी बल और झुकने के क्षण का अनुभव करना होता है। ब्रैकट या स्ट्रैप फुटिंग्स को डिजाइन करते समय इस पर ध्यान दिया जाना चाहिए। 
नीचे दिया गया आंकड़ा अलग-अलग स्थिति दिखाता है जिसमें इस पायदान का उपयोग किया जा सकता है और उनकी पसंद प्रत्येक विशिष्ट मामले की भौतिक स्थितियों पर निर्भर करती है।

उपयुक्तता (Suitability):

  • स्तंभ संपत्ति लाइन के पास स्थित है और इसका आयाम प्रतिबंधित है

5) राफ्ट या मैट फाउंडेशन (Raft or Mat Foundation):

एक Raft फाउंडेशन को एक Mat फाउंडेशन के रूप में भी जाना जाता है , यह एक निरंतर स्लैब है जो एक नींव के निर्माण के पूरे क्षेत्र को कवर करता है और अपने वजन को जमीन पर स्थानांतरित करता है।

एक बेअर फाउंडेशन का उपयोग कम असर क्षमता वाली मिट्टी के लिए भी किया जाता है, क्योंकि यह इमारत के पूरे क्षेत्र में इमारत के वजन को वितरित करता है, न कि छोटे क्षेत्र में या व्यक्तिगत बिंदु पर। अंततः मिट्टी पर प्रति क्षेत्र तनाव कम करता है। 

सिविल इंजीनियरों के लिए तनाव की अवधारणा बहुत सरल है। हम जानते हैं कि तनाव क्षेत्र के अनुपात में होता है। उदाहरण के लिए, अगर किसी इमारत में 10 मीटर x 10 मीटर का वजन 100 टन है, और एक बेड़ा नींव है, तो मिट्टी पर तनाव वजन / क्षेत्र = 100/100 = 1 टन प्रति वर्ग मीटर है। 

एक अन्य मामले में, यदि एक ही इमारत में 4 अलग-अलग फ़ुटिंग्स हैं, प्रत्येक 1 मीटर x 1 मीटर है, तो नींव का कुल क्षेत्रफल 4 एम 2 होगा, और मिट्टी पर तनाव 100/4 होगा, जो प्रति वर्ग लगभग 25 टन है। मीटर। इसलिए यह नींव पर प्रति यूनिट क्षेत्र में लोड बढ़ाता है।

 उपयुक्तता (Suitability):

  • यह सिफारिश की जाती है जब बहुत नरम मिट्टी, जलोढ़ जमा और संपीड़ित भराव सामग्री के रूप में मिट्टी जहां पट्टी, पैड या ढेर नींव अत्यधिक खुदाई के बिना एक स्थिर नींव प्रदान नहीं करेगा। 

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फाउंडेशन और फुटिंग्स के प्रकार


डीप फाउंडेशन (फाउंडेशन के प्रकार- उथला) Deep Foundation (Types of Foundation- Shallow):

एक नींव जिसमें नींव की चौड़ाई की चौड़ाई से अधिक गहराई होती है उसे एक गहरी नींव के रूप में जाना जाता है।

1) पाइल फाउंडेशन (Pile Foundation):

पाइल एक प्रकार की गहरी नींव है जो कंक्रीट, लकड़ी या स्टील से बनी होती है। यह एक छोटे व्यास के स्तंभ की तरह होता है जिसे जमीन में गाड़ दिया जाता है। सरल शब्दों में, ढेर नींव में उथले नींव से अधिक गहराई होती है। इस प्रकार की नींव मुख्य रूप से पुल निर्माण में उपयोग की जाती है।

इस प्रकार की नींव का उपयोग तब किया जाता है जब नींव के नीचे की मिट्टी में कठोर असर तक गहरी मिट्टी में इमारत के भार को ले जाने के लिए पर्याप्त असर क्षमता नहीं होती है। ढेर नींव का मुख्य कार्य भार को ढेर बिंदु या आधार पर घर्षण ढेर और अंत-असर ढेर के संयोजन से जमीन के निचले स्तर पर संचारित करना है।

उपयुक्तता (Suitability):

हम एक ढेर नींव का उपयोग करते हैं जब: 
1. संकुचित या कमजोर ऊपरी मिट्टी की परत 
2. क्षैतिज बलों की उपस्थिति 3। नींव में भारी मिट्टी 
4. उत्थान बलों के अधीन 
5. मिट्टी का कटाव


2) पियर (कैसन) फाउंडेशन (Pier(Caisson) Foundation):

काइसन एक प्रकार का वाटरटाइट रिटेनिंग स्ट्रक्चर है जिसका उपयोग कंक्रीट बांध के निर्माण में किया जाता है, नदी में पुल निर्माण के लिए या जहाजों की मरम्मत के लिए। कैसोन पूर्वनिर्मित खोखला बॉक्स या सिलेंडर पानी या जमीन में कुछ वांछित गहराई तक डूब जाता है और फिर कंक्रीट से भर जाता है और इस प्रकार एक नींव बनता है।

Caisson foundation के प्रकार का उपयोग मुख्य रूप से पुल निर्माण और अन्य संरचनाओं के लिए किया जाता है जिन्हें नदियों और पानी के अन्य निकायों के नीचे नींव की आवश्यकता होती है। इसका कारण यह है कि कासोन को निर्माण स्थल तक तैर कर और पानी में डूबो कर नींव के घाट के रूप में उपयोग किया जा सकता है।

वे ढेर नींव के समान हैं लेकिन एक अलग विधि का उपयोग करके स्थापित किए जाते हैं। कैसन की नींव का उपयोग तब किया जाता है, जब भरने या पीट जैसी कमजोर सामग्री की सतह परतों के नीचे पर्याप्त असर ताकत की मिट्टी पाई जाती है।

 यह गहरी नींव के प्रकार में से एक है, जिसका निर्माण जमीनी स्तर से ऊपर किया जाता है, फिर केसिन के भीतर से सामग्री की खुदाई या ड्रेजिंग करके आवश्यक स्तर तक डूब जाता है।

उपयुक्तता (Suitability):

पुल घाट के जल निर्माण के तहत, रिटेनिंग वॉल या वाटरलॉग्ड निर्माण है।


देखें वीडियो: 3 डी मॉडल के साथ फाउंडेशन के विभिन्न प्रकार


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