أنواع الأساسات الخرسانية الطوافة

ما هي الأساسات الخرسانية الطوافة؟

كل هيكل يستقر ويبقى بسبب أساسه. كما يمكن أن يظل أي هيكل مستقرًا على الأرض فقط بسبب نظام الأساس المصمم جيدًا. ومن ثم، يمكننا القول أن أساس الهيكل يلعب دورًا مهمًا مثل دور الأرجل في جسم الإنسان. حيث تتمثل الوظيفة الأساسية للأساسات الخرسانية في نقل حمولة المبنى بأكمله إلى التربة أدناه.

هناك أنواع مختلفة من الأساس التي يمكنك من خلالها الاختيار بناءً على نوع التربة وجودتها والأحمال على الأساس ومستوى المياه والمناخ وظروف الرطوبة وبالطبع الميزانية وما إلى ذلك. كما أنه هناك نوعان من الأساسات مثل الأساس الضحل والأساس العميق. حيث سنناقش هنا أساس الطوافة، وهو أيضًا نوع من الأساس الضحل.

يُطلق على أساس الطوافة أيضًا قاعدة حصيرة. إنّها قاعدة مدمجة تغطي المنطقة بأكملها تحت الهيكل وتدعم جميع الأعمدة. حيث أن أساس الطوافة عبارة عن لوح كبير مصنوع من الخرسانة يمكنه دعم عدد من الأعمدة والجدران. وينتشر اللوح تحت المبنى بأكمله أو على الأقل جزء كبير منه ممّا يقلل من ضغط التلامس مقارنة بالشريط المستخدم تقليديًا أو قواعد الخندق.

أساس الطوافة مستمر في اتجاهين، وعادة ما يغطي مساحة مساوية أو أكبر من قاعدة المبنى أو الهيكل. حيث يتم استخدامها للهياكل الخفيفة التحميل على التربة ذات قدرة التحمل الضعيفة أو حيث تتطلب الاختلافات في ظروف التربة انتشارًا كبيرًا للحمل، للأحمال الثقيلة بدلاً من القاعدة المعزولة، حيث تكون التسويات التفاضلية كبيرة.

يتم استخدام أساس الحصيرة أو الطوافة لتقليل الاستقرار في التربة شديدة الانضغاط عن طريق جعل الطوافة ووزن الهيكل مماثلاً لوزن التربة المحفورة. كما تستخدم أساسات الطوافة أيضًا لدعم معدات التخزين وخزانات التخزين والمداخن والهياكل الصناعية المختلفة. وقد تخضع الأساسات الطوافة لمستوطنات كبيرة دون التسبب في تسوية تفاضلية ضارة.

تَميل الأساسات الخرسانية الطوافة إلى سد الرواسب العشوائية وإلغاء إمكانية التسوية التفاضلية. ولهذا السبب، فإنّ ضعف التسوية المسموح بها للقواعد الفردية مقبول بالنسبة للأساسات الطوافة. عادة، عندما لا تتوفر التربة الصلبة في حدود 3 إلى 4 أمتار، يتم اعتماد أساس طوف إذا كانت التربة ضعيفة. كما أنه قد تحتوي الأساسات الطوافة على عوارض خرسانية مسلحة مع لوح رقيق نسبيًا تحتها.

أساس الطوافة ينقل الحمولة الإجمالية للمبنى، إلى منطقة المبنى بأكملها. وآلية توزيع الإجهاد للأساسات بسيطة للغاية. حيث يتم حساب الوزن الذاتي للحصيرة والوزن الإجمالي للهيكل وقسمته على المساحة الإجمالية للأساسات، ويتم تغطيتها لحساب الضغط على التربة.

كما هو الحال في قاعدة الأرضية، تكون مساحة التلامس مع الأساس مع التربة أكثر بكثير من أي نوع آخر من الأساسات، لذلك يتم توزيع الحمل على مساحة أكبر وبالتالي يكون الضغط على التربة أقل وإمكانية فشل القص التربة أيضا لا يكاد يذكر.

ما هي أنواع الأساسات الخرسانية الطوافة؟

أساس الطوافة عبارة عن بلاطة خرسانية مسلحة سميكة تنتشر على مساحة كبيرة من التربة وتوفر الدعم للعديد من الأعمدة والجدران الحاملة. ويسمى أيضًا باسم أساس الحصيرة والتي تستخدم على نطاق واسع في نظام الأساس. حيث أنه فيما يلي الأنواع المختلفة من أساسات الطوافة المستخدمة في تشييد المباني.

• أساس الطوافة نوع اللوحة المسطحة.

• أساس الطوافة ذو اللوحة السميكة المسطحة.

• أساس طوافة من نوع الشعاع والبلاطة.

• أساس الطوافة المكدسة.

• أساس الطوافة الخلوية.

1. أساس الطوافة نوع اللوحة المسطحة:

تكون أساسات الطوافة من النوع المسطح من لوح خرساني مقوى بسماكة موحدة تغطي منطقة التحميل بأكملها. وهذا مناسب عندما توضع الأعمدة بمسافة موحدة بينها وتحمل أحمال متساوية وصغيرة.

يتم توفير التعزيز في البلاطة في كلا الاتجاهين على شكل شبكة فولاذية. ويتم تعزيز شبكتين في أعلى وأسفل اللوح لموازنة قوى الانحناء لأعلى ولأسفل. كما يتم توفير سماكة قصوى 300 مم للبلاطة الخرسانية في حالة أساس الطوافة.

2.أساس الطوافة ذو اللوحة السميكة المسطحة:

لا يكون نوع اللوحة المسطحة مناسبًا عندما تكون أحمال العمود ثقيلة جدًا. ولجعلها مناسبة، يجب زيادة سماكة البلاطة. حيث تقدم الأحمال الثقيلة من العمود لحظات انحناء سلبية وقص قطري في البلاطة. لذلك، لمقاومة هذا الجزء من البلاطة تحت العمود يجب أن يكون سميكًا. كما يساعد توفير قاعدة تحت العمود دون زيادة سماكة البلاطة على استقبال الأحمال الثقيلة.

3. أساس الطوافة نوع الشعاع والبلاطة:

في حالة أساس الطوافة من نوع الشعاع والبلاطة، يتم وضع الحزم في اتجاهات عمودية وكل هذه الحزم متصلة بواسطة بلاطة طوافة. حيث تقع الأعمدة بالضبط على تقاطعات عوارض الأساسات. كما يعتبر هذا النوع من الأساسات مناسبًا عندما تحمل الأعمدة أحمالًا غير متكافئة وهناك مساحة كبيرة بينها.

4. أساس الطوافة المكدسة:

في حالة أساس الطوافة المكدسة، يتم دعم لوح الطوافة بأكوام في التربة. وهذا النوع من الأساس مفضل للتربة عالية الانضغاط ونسبة المياه الجوفية العالية. كما أنها مناسبة تمامًا للمباني الشاهقة. حيث يقلل توفير الخوازيق الموجودة أسفل الطوافة من مقدار الاستقرار ويتحكم أيضًا في تأثير الطفو. وتزداد أيضًا سعة التحميل القصوى للأساس.

5. أساس الطوافة الخلوية:

تُعرف أساسات الطوافة الخلوية أيضًا باسم أساس طوافة من النوع الصندوقي أو أساس طوافة ذات إطار صلب. وفي هذا النوع من الأساسات، يتم تشكيل الصناديق مثل الهياكل حيث تعمل جدران كل صندوق كعوارض ويتم توصيلها بألواح في الأعلى والأسفل.

تتحد الحزم والألواح بطريقة تجعل المقطع العرضي لها يشبه القسم الأول. حيث يمكن لهذا النوع من الأساسات أن يقاوم ضغوط الانحناء العالية جدًا ومناسب للتربة الرخوة حيث يكون الاستقرار غير متساوٍ.

مبدأ الأساسات الخرسانية الطوافة:

تقوم قاعدة الطوافة بنقل الأحمال الإجمالية القادمة من الهيكل إلى منطقة الهيكل بأكملها. كما يمكن أن تقلل مستويات الإجهاد في التربة مقارنة بأنواع أخرى من الأساسات المستخدمة في البناء المدني. حيث تجعل آلية توزيع الضغط هذه أسس الطوافة فريدة من نوعها عن الأساسات الأخرى.

مزايا الأساسات الخرسانية الطوافة:

مزايا أساسات الطوافة هي كما يلي:

• يتم إنشاء أساسات الطوافة للأعماق الضحلة، وبالتالي فهي تتطلب عمليات حفر أقل.

• مناسبة بشكل جيد في التربة ذات قدرة التحمل المنخفضة.

• يتم توزيع الأحمال القادمة من البنية الفوقية على مساحة أكبر.

• يمكن تقليل التسوية التفاضلية للتربة.

عيوب الأساسات الخرسانية الطوافة:

عيوب الأساسات الخرسانية الطوافة هي كما يلي:

• في بعض الحالات، يلزم قدر كبير من التعزيز لأساس الطوافة ممّا يزيد من تكلفة المشروع.

• مطلوب اهتمام خاص بأساسات الطوافة في حالة الأحمال المركزة.

• إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح، فهناك فرصة لتآكل الحواف.

• مطلوب عمال مهرة لبناء أساسات الطوافة.