پی و یا فونداسیون بخشی از سازه می‌باشد که در تماس مستقیم با خاک بوده و وظیفه انتقال بار به زمین را ایفا کرده و موجب عدم واژگونی و پایداری سازه می‌شود.
انواع پی ها:
1) پی‌های سطحی: این پی‌ها نزدیک سطح زمین ساخته می‌شوند. اگر عمق استقرار پی را در نظر گرفته و آن را به طول پی تقسیم کنیم، در این پی‌ها باید عدد حاصل مساوی سه و یا کمتر از آن باشد، این پی‌ها به سه گروه تقسیم می‌شوند:
-
پی‌های منفرد: این پی‌ها برای تحمل بار محوری یک ستون طراحی می‌شوند، اما بدلیل ضعف‌های ساختاری که در این پی‌ها دیده می‌شود لازم است که چند نکته رعایت شود: ابتدا باید دانست که این پی‌ها قادر به انتقال لنگر نیستند، و لذا نباید ستون خروج از مرکزیت داشته باشند، چرا که واژگون می‌شوند. این پی‌های نیز باید برای بارهای محوری متعارف طراحی شوند، چون با بالا رفتن نیروی محوری اگر مقاومت مجاز بستر کم باشد ناچاریم که ابعاد شالوده را بزرگ طراحی کنیم. ضمننا مقدار نشست مجاز برای این پی‌ها کم تر از بقیه می‌باشد، در هنگام زلزله نیز این پی‌ها مقاومت کمی نشان داده و در اثر آن شاهد بلند شدن آن‌ها از بستر می‌شویم. همچنین این پی‌ها نباید بر روی بستر‌های مستعد تورم یا اصطلاحا متورم ساخته شوند. در اماکنی که خاک بستر متغیر می‌باشد نیز نباید از این نوع پی استفاده کرد چون موجب نشست غیر متقارن می‌شوند.
-
پی‌های نواری و نواری دو طرفه معروف به شبکه ای: به پی‌هایی پی نواری گفته می‌شود که دو ستون و یا بیشتر بروی آن قرار می‌گیرد. اگر این پی‌ها به شکل فقط یک ردیف طراحی شوند به آن‌ها همان پی نواری گفته می‌شود که معمولا زیر دیوار‌های باربر قرار می‌گیرند، اما اگر در دو جهت اجرا شوند به پی‌های نواری دو طرفه معروف هستند و کاربرد فراوانی در طراحی برای انواع ساختمان را دارند. چون آرماتور‌های اصلی استفاده شده در طراحی این پی‌ها در راستای طولی استفاده می‌شود و آرماتور‌های عرضی فقط برای روبرویی با اثرات دما و نشست استفاده می‌شوند و لذا این پی‌ها نسبت به پی‌های گسترده به آرماتور کمتری نیاز دارند. مجموعه پی‌های شبکه‌ای یا نواری دو طرفه مثل دال عمل می‌کنند و توزیع تنش یکنواختی از خود نشان می‌دهند و این امر باعث نشست متقارن در این پی‌ها می‌شود.
-
پی‌های گسترده: اگر پی‌های نورای دو طرفه معروف به شبکه‌ای به علت زیاد بودن تنش در اکثر نقاط خاک زیر پی نتواند این تنش را تحمل کنند ناچاریم فاصله موجود بین نوارهای دو طرفه را کوچک کنیم به سراغ پی گسترده برویم. در این پی‌ها به دلیل اینکه توزیع تنش تقریبا یکنواخت انجام می‌گیرد در نتیجه نشست نا متقارن کمتری صورت می‌پذیرد. و لذا ما باید برای طراحی ابتدا برای پی‌های نواری دو طرف شبکه‌ای اقدام کنیم اما اگر جواب نگرفتیم سراغ پی‌های گسترده برویم. چون طراحی پی‌های گسترده نسبت به پی‌های نواری دو طرفه شبکه‌ای از نظر اقتصادی به صرفه نیست و باعث افزایش وزن تمام شده سازه که در انتقال تنش به بستر مؤثر است می‌شود.
2) پی‌های عمیق: اگر خاک زیر پی قابلیت باربری نیروهای وارده از طرف سازه را نداشته باشد برای انتقال تنش‌ها به عمق زمین باید از شمع‌ها که ستون مانند و باریک هستند استفاده کنیم. این گونه پی‌ها برای مقابله با نشت پذیری زیاد، خاک‌های مسأله دار بستر مثل خاک‌های متورم، بالا بودن سطح آب زیر زمینی و در مجموع برای عبور از لایه‌های سطحی ضعیف استفاده می‌شود، برای اجرای این پی‌های عمیق از دو روش می‌توان استفاده کرد:
- شمع کوبشی: که توسط انواع چکش ها، جک‌ها و ویبراتور‌ها کوبنده داخل زمین هدایت می‌شود، باربری جداره در شمع کوبشی بالا می‌باشد و لذا در خاک‌های نرم رسی از این نوع شمع استفاده می‌شود.
- شمع درجا: که در آن ابتدا حفر چاه برای آرماتور گذاری و سپس بتن ریزی درجا انجام می‌شود.
می توان شمع‌ها را از ترکیب دو جنس مواد مختلف طراحی و اجرا نمود. به عنوان مثال می‌توان از شمع‌های مرکب بتنی و چوبی استفاده کرد. از این گونه پی‌ها زمانی استفاده می‌شود که طول مورد نیاز برای تامین باربری شمع بتنی زیاد باشد یا مثلا در جایی که قسمتی از شمع باید به صورت دائم در سفره آب زیر زمینی باقی بماند در این حالت از شمع‌های مرکب استفاده می‌شود طوری که آن قسمت از شمع چوبی و در قسمت بالای آن بتنی طراحی شود.
ظرفیت باربری شمع بستگی به دو عامل دارد:
- مقاومت شمع.
- مقاومت خاک زیرین.
تقسیم شمع‌ها بر اساس نوک آن ها:
- شمع‌های پا فیلی: این شمع‌ها دارای نوک با سطح مقطع بزرگتر نسبت به دیگر نقاط شمع هستند و بر اساس بابری نوک طراحی می‌شوند، از این شمع موقعی استفاده می‌شود که خاک لایه‌های بالا نرم بوده و خاک سفت در زیر آن‌ها قرار گرفته باشد.
- شمع‌های معمولی: که در آن قطر شمع ثابت است.
- شمع نوک تیز یا مخروطی: باعث می‌شود که شمع راحت تر در عمق بیشتری اجرا شود.
نکته نهایی: از شمع‌های مورب برای مقاومت بیشتر در برابر بارهای جانبی استفاده می‌شود.