اقرأ في هذا المقال
ما هي الأساسات الخرسانية؟
الأساس هو الجزء السفلي من هيكل المبنى الذي ينقل أحمال الجاذبية إلى الأرض. حيث تنقسم الأساسات عمومًا إلى فئتين: الأساسات الضحلة والأساسات العميقة. كما يجب أن يكون للمبنى الطويل أساس قوي إذا كان سيبقى لفترة طويلة. ولعمل الأساس، عادة ما يتم حفر خندقًا في الأرض، وهو أكثر صلابة من التربة السطحية المستخدمة لزراعة النباتات والمحاصيل.
ما هي أنواع الأساسات الخرسانية؟
من المستحسن معرفة مدى ملاءمة كل نوع من أنواع الأساس قبل اختياره في أي مشروع بناء. زكما ذكرنا سابقًا يتم تصنيف الأساسات على أنها أساسات ضحلة وعميقة. حيث أنه سيتم مناقشة أنواع الأساسات تحت الأسس الضحلة والعميقة لتشييد المباني واستخداماتها.
فيما يلي أنواع مختلفة من الأساسات المستخدمة في البناء:
- الأساسات السطحية أو الضحلة.
- الأساسات الفردية أو الأساسات المعزولة.
- الأساسات المشتركة.
- أساسات الطوافة أو الحصيرة.
- الأساسات الغواصة أو القيسونات المحفورة.
1. الأساسات الخرسانية الضحلة:
1. الأساسات الخرسانية الفردية:
الأساسات الخرسانية الفردية أو القاعدة المعزولة هي أكثر أنواع الأساسات شيوعًا المستخدمة في تشييد المباني. حيث تم إنشاء هذا الأساس لعمود واحد ويسمى أيضًا أساس الوسادة.
يكون شكل القاعدة الفردية هو مربع أو مستطيل ويستخدم عندما يتم نقل الأحمال من الهيكل بواسطة الأعمدة. كما يتم حساب الحجم بناءً على الحمل على العمود وقدرة تحمل التربة الآمنة. كما يتم تحديد القاعدة المستطيلة المعزولة عندما يمر الأساس بلحظات بسبب الانحراف اللامركزي للأحمال أو بسبب القوى الأفقية.
على سبيل المثال، ضع في اعتبارك عمودًا بحمل رأسي يبلغ 200 كيلو نيوتن وقدرة تحمل آمنة تبلغ 100 كيلو نيوتن لكل م²، فإنّ مساحة القاعدة المطلوبة ستكون 200/100 = 2 م². لذلك، بالنسبة للأساسات الخرسانية الفردية، سيكون طول وعرض القاعدة 1.414م × 1.414م.
2. الأساسات الخرسانية المشتركة:
يتم إنشاء الأساسات المشتركة عندما يكون هناك عمودين أو أكثر قريبين بدرجة كافية وتتداخل قواعدهم المعزولة مع بعضها البعض. كما أنها مزيج من الأسطح المعزولة، لكن تصميمها الهيكلي يختلف. وشكل هذه الأساسات هو مستطيل ويستخدم عندما يتم نقل الأحمال من الهيكل بواسطة الأعمدة.
3. الأساسات الخرسانية المستمرة:
مسافات الانتشار هي تلك التي تكون قاعدتها أعرض من أساس الجدران الحاملة النموذجية. كما تعمل القاعدة العريضة لنوع القاعدة على توزيع الوزن من هيكل المبنى على مساحة أكبر وتوفر ثباتًا أفضل.
تُستخدم المساند المنتشرة وأساسات الجدران لِلأعمدة الفردية والجدران وَأعمدة الجسور حيث تكون طبقة التربة الحاملة على بعد 3 أمتار (10 أقدام) من سطح الأرض. ويجب أن تكون قدرة تحمل التربة كافية لدعم وزن الهيكل فوق المنطقة الأساسية للهيكل.
لا ينبغي استخدام هذه في التربة حيث يوجد أي احتمال لتدفق المياه على الأرض فوق الطبقة الحاملة من التربة ممّا قد يؤدي إلى نظف أو تسييل.
4. أساسات الحصير الخرسانية أو الطوافة:
أساسات الطوافة أو الحصيرة هي أنواع الأساسات التي تنتشر عبر كامل مساحة المبنى لدعم الأحمال الإنشائية الثقيلة من الأعمدة والجدران. بحيث يتم استخدام الأساس الحصري للأعمدة وأساسات الجدران حيث تكون الأحمال من الهيكل على الأعمدة والجدران عالية جدًا.
يتم استخدام هذا لمنع التسوية التفاضلية للأساسات الفردية، وبالتالي يتم تصميمه كحصيرة واحدة (أو قاعدة مشتركة) لجميع العناصر الحاملة للهيكل. كما أنها مناسبة للتربة الشاسعة التي تكون قدرتها على التحمل أقل لملاءمة الأسطح المنتشرة وأسطح الجدران.
تعتبر أساسات الطوافة اقتصادية عندما يتم تغطية نصف مساحة الهيكل بقواعد فردية ويتم توفير قواعد حائط. ولا ينبغي استخدام هذه الأساسات عندما يكون منسوب المياه الجوفية فوق السطح الحامل للتربة. حيث قد يؤدي استخدام الأساس في مثل هذه الظروف إلى النظف والإسالة.
2. الأساسات الخرسانية العميقة:
1. قواعد البايلات الخرسانية:
البايلات الخرسانية: هي نوع من الأساسات العميقة التي تستخدم لنقل الأحمال الثقيلة من الهيكل إلى طبقات الصخور الصلبة بعُمق كبير تحت مستوى الأرض. حيث تُستخدم أساسات قواعد البايلات الخرسانية لنقل الأحمال الثقيلة من الهياكل من خلال الأعمدة إلى طبقات التربة الصلبة التي تكون أقل بكثير من مستوى الأرض حيث لا يمكن استخدام الأسس الضحلة مثل الأسس المنتشرة وأساسات الحصير.
يستخدم هذا النوع من الأساسات أيضًا لمنع رفع الهيكل بسبب الأحمال الجانبية مثل الزلازل وقوى الرياح. كما تُستخدم أساسات البايلات عمومًا للتربة حيث تكون ظروف التربة بالقرب من سطح الأرض غير مناسبة للأحمال الثقيلة.
قد يكون عمق طبقات الصخور الصلبة من 5 أمتار إلى 50 مترًا (15 قدمًا إلى 150 قدمًا) من سطح الأرض. حيث أن قواعد البايلات الخرسانية تقاوم الأحمال من الهيكل عن طريق أصداف البايلات والمحمل النهائي. كما يمنع استخدام قواعد البايلات الخرسانية أيضًا التسوية التفاضلية للأساسات.
2. أساسات القيسونات المحفورة:
الأعمدة المحفورة، والتي تسمى أيضًا القيسونات، هي نوع من الأساسات العميقة ولها عمل مشابه لأساسات البايلات التي تمت مناقشتها أعلاه، ولكنها أساسات مصبوبة عالية السعة في الموقع. كما أنها تقاوم الأحمال من الهيكل من خلال مقاومة العمود ومقاومة إصبع القاعدة أو مزيج من كلاهما. ويتم إنشاء الأعمدة أو القيسونات المحفورة باستخدام المثقاب.
يمكن للأعمدة المحفورة أن تنقل أحمال عمود أكبر من أساسات القسيونات. ويتم استخدامه حيث يقع عُمق الطبقات الصلبة تحت مستوى الأرض في حدود 10م إلى 100م (25 قدمًا إلى 300 قدم).
لا تكون الأعمدة المحفورة أو أساس الغواصة مناسبة عند وجود رواسب عميقة من الطين الطري والتربة الحبيبية الرخوة الحاملة للماء. كما أنها ليست مناسبة للتربة حيث يصعب تثبيت تشكيلات التجويف والتربة المكونة من الصخور وخزان المياه الجوفية الارتوازي.
أسئلة شائعة حول أنواع الأساسات الخرسانية:
1. ما هي التصنيفات الواسعة للأساسات؟
يتم تصنيف أساس البناء على نطاق واسع على أنها أساسات ضحلة وعميقة.
2. ما هي أنواع الأساسات الضحلة؟
أنواع الأساسات الضحلة هي قاعدة فردية أو قاعدة معزولة أو قاعدة مدمجة أو أساس شريطي أو أساس حصير.
3. ما هي أنواع الأساسات العميقة؟
أنواع الأساسات العميقة هي قواعد البايلات والأعمدة أو القيسونات المحفورة.
4. ما الفرق بين قواعد البايلات والأعمدة المحفورة؟
الأعمدة المحفورة لها عمل مشابه قواعد البايلات ولكنها أساسات عالية السعة مصبوبة في الموقع. ويمكنها نقل أحمال العمود الأكبر من قواعد البايلات. حيث يتم استخدامها ويقع عُمق الطبقات الصلبة تحت مستوى الأرض في حدود 10م إلى 100م (25 قدمًا إلى 300 قدم).
5. ما الفرق بين لأساسات المنعزلة والمركبة؟
يتم إنشاء القاعدة المركبة عندما يكون هناك عمودين أو أكثر قريبين بدرجة كافية وتتداخل قواعدهم المعزولة مع بعضها البعض. كما أنها مزيج من الأساسات المعزولة، لكن تصميمها الهيكلي يختلف.
6. متى يتم استخدام أساسات الطوافة أو الحصيرة؟
يتم استخدام أساسات الطوافة أو الحصيرة لأساسات الأعمدة والجدران حيث تكون الأحمال من الهيكل على الأعمدة والجدران عالية جدًا. بحيث تستخدم الأطواف لمنع التسوية التفاضلية للأقدام الفردية، وبالتالي فهي مصممة كأساس مشترك لجميع العناصر الحاملة للهيكل.
