یکی از مهم‌ترین مراحل طراحی هر سازه‌‌ای، طراحی پی‌ می‌باشد. واضح است که تمام نیروها و تنش‌های سازه نهایتا باید توسط پی تحمل شده و به نحو مطلوبی به خاک زیر آن منتقل شود. بنابراین در طراحی سازه‌ها به هر میزانی که رفتار روسازه به درستی و با دقت خوبی مدلسازی شود ولی عملکرد شالوده بطور مناسب تحلیل نشود عملا رفتار کل سازه تحت تاثیر قرار خواهد گرفت.

متاسفانه اغلب مهندسین طراح دید جامع و کافی نسبت به مدلسازی صحیح انواع پي‌ها نداشته بطوری که عملا در بیش‌تر موارد طراحی پی به تعیین ضخامت پی و آرماتورهاي لازم و نهايتا کنترل برش‌های یک طرفه و دوطرفه محدود می‌شود و به مسائلی همچون رفتار و عملکرد شالوده تحت اثر بارهای وارده توجه خاصی نمی‌شود.
طراحی شالوده‌ بطور کلی دو مرحله دارد. مرحله‌ی اول طراحی ژئوتکنیکی شالوده است که معمولا توسط مشاور ژئوتکنیک و یا شرکت خدمات آزمایشگاهی ذیصلاح با انجام مجموعه آزمایشات صحرایی و آزمایشگاهی و تهیه و تفسیر نتایج آزمایش‌ها انجام می‌شود. در نهایت اطلاعات حاصل از آزمایش‌ها در غالب دفترچه مطالعات ژئوتکنیک از طرف مشاور ژئوتکنیک در اختیار طراح سازه قرار گرفته و طراح سازه با استخراج پارامترهای لازم، مرحله دوم طراحی شالوده یعنی طراحی سازه‌ای آن را انجام می‌دهد.
از مهمترین پارامترهایی که از دفترچه مطالعات ژئوتکنیک جهت طراحی سازه‌ی پی بايد استخراج شود به مقادیر تنش مجاز یا تنش نهایی خاک برای هر دو معیار نشست و گسیختگی برشی، ضریب ارتجاعی بستر، مدول الاستیسیته خاک و … می‌توان اشاره کرد. از موارد عنوان شده ضریب ارتجاعی بستر (Ks) و نحوه مدلسازی آن همواره یکی از چالش‌های پیش روی مهندسین طراح بوده که در بعضی مواقع ممکن است علاوه بر آن چالش ناپایداری مدل و عدم همگرایی معادلات و مواردی از این قبیل نیز به آن اضافه شود.
اصولا برای مدلسازی دقیق خاک زیر پی، باید خاک را به صورت محیط پیوسته در نظر گرفت ولیکن این روش به دلیل پیچیدگی‎های خاصی که دارد و همچنین صرف هزینه و زمان قابل توجه در پروژه‌های معمولی رایج نبوده و معمولا از روش دیگری موسوم به روش مدلسازی خاک با فنر (مدل وینکلر)، اثرات اندرکنش خاک و پی در نرم‌افزار مدلسازی می‌شود.
مهندسين زيادي در سراسر دنيا برای طراحی فونداسیون‌ سازه‌ها از نرم‌افزار Safe از سری نرم‌افزارهای شرکت CSI (شرکت کامپیوترها و سازه‌ها) استفاده می‌کنند. در کشور ايران نير اغلب مهندسين از همين نرم‌افزار استفاده مي‌کنند. از مزیت‌های این نرم‌افزار می‌توان به رابط کاربری آسان (User Friendly) و استاندارد و همچنين موتور طراحی قدرتمند آن اشاره نمود.
در خصوص مطالب فوق و روش‌های مدلسازی انواع پي‌ها در نرم‌افزار Safe توضیحات مناسبی در فایل دﺳﺘﻮراﻟﻌﻤﻞ ﻃﺮاﺣﯽ ﭘﯽ‌های ﺳﻄﺤﯽ در ﺳﺎﺧﺘﻤﺎن‌های ﻣﺘﻌﺎرف توسط کارگروه سازه، مدیریت، کنترل و نظارت ساختمان شهرداری شیراز ارائه شده است. مهندسین گرامی می‌توانند فایل مربوطه را از لینک زیر دریافت نمایند.
دانلود