كيف يتم تصميم الأساسات الخرسانية الاقتصادية؟
هناك اعتبارات مختلفة لتصميم الأساسات الخرسانية الاقتصادية وقضايا البناء العملية لمنع المشاكل في المستقبل وجعل الأساس اقتصاديًا. حيث أنه سيتم مناقشة مشاكل البناء العملية للأساسات وتكاليفها في الأقسام التالية. حيث تشمل مشاكل وتكاليف البناء العملية للأساسات ما يلي:
- تقليل تكلفة بناء الأساس.
- وعي المصمم الإنشائي.
- منع استخدام القوالب باهظة الثمن والمعقدة.
- مصداقية التحقيق في الموقع.
- قرار النظر في بناء الأساس السريع أو البطيء.
- تأثير بناء الأساس على الأرض والهياكل بالقرب من الأساس.
- الاختلافات في هندسة الأساسات وضرورة وجود مفاصل مختلفة.
- تأثير العوامل غير المرغوب فيها على الأساس المركّب.
1. جعل الأساس الخرساني ضحل:
يوصى بجعل الأساس ضحلًا قدر الإمكان. ويجب تحسين الحجم لدعم الأحمال بشكل كافٍ وتحمل التأثيرات البيئية ويجب منع عمق وعرض الأساس الزائد.
ستكون أهمية هذا الإجراء ذات أهمية قصوى في الحالة التي يتم فيها إنشاء الأساس في تربة مشبعة بالكامل حيث تتفاقم المشكلات البسيطة بسبب وجود المياه وتتضاعف التكلفة تقريبًا مقارنة بالأساس الذي تم تشييده في حالة التربة الجافة.
2. تقليل تكلفة بناء الأساس الخرساني:
يمكن الحصول على هذا من خلال المراجعة المستمرة لتقنيات البناء والتكاليف لأنه ليس فقط اقتصاد التصميم يختلف اختلافًا كبيرًا ولكن أيضًا المعيار المطبق قد يكون قديمًا.
3. وعي المصمم الإنشائي للأساس الخرساني:
هناك بعض جوانب التصميم والبناء التي يجب أن يدركها المصممون. على سبيل المثال، الافتراضات التي تم إجراؤها أثناء التصميم وتغير حالة الأرض والتطبيق العملي للبناء.
إذا كان لدى المصمم القدرة الكافية على فهم هذه الجوانب الحاسمة في تصميم الأساس والبناء، فلن يكون التصميم النهائي اقتصاديًا فحسب، بل يمكن أيضًا تنفيذ بنائه بشكل مرضٍ ويمكن منع الأحداث غير المرغوب فيها، سواء أثناء البناء أو في المستقبل.
4. منع استخدام قوالب تشكيل مكلفة للأساس الخرساني:
يتم تشجيع المصمم على عمل تصميمه بحيث لا تحتاج هياكل الأساس إلى قوالب معقدة ومكلفة. كما ينصح بممارسة أقصى درجات الاهتمام على قابلية البناء للأساسات.
على سبيل المثال، كانت هناك حالات اضطر فيها مهندس الموقع إلى فحص حفر بعمق 2 متر من سطح الأرض لتقرير ما إذا كان يجب إنشاء قاعدة الأساس على طبقة تربة مضغوطة أو في الجزء السفلي من الحفريات.
لذلك، كان من الممكن إجراء هذا الفحص في حفر تجريبية بدلاً من مثل هذا الأساس العميق الذي يحتاج إلى مزيد من الوقت للتوصل إلى قرار ممكن.
5. قرار النظر في بناء الأساس السريع أو البطيء:
قد يتبين أنه يمكن تخفيض تكلفة إنشاء الأساس أو ستكون هناك حاجة إلى ميزانية منخفضة إذا تم استخدام إجراءات البناء البطيئة. ومع ذلك، قد لا يكون هذا صحيحًا دائمًا لأن هناك ظروفًا يوفر فيها البناء السريع هيكل أساس أكثر اقتصادًا.
تلعب حالة موقع المشروع دورًا مهمًا في تحديد ما إذا كان ينبغي استخدام إجراءات البناء المعجلة أو البطيئة. كما أن البناء السريع مرغوب فيه خاصة في حالة التربة المشبعة لأن نزح المياه لفترة طويلة سيكون مكلفًا للغاية.
في بعض الأحيان لا يمكن أن يعمل نظام نزح المياه لفترة طويلة دون أضرار أو مشاكل، ونتيجة لذلك فإنّ المياه الجوفية ستزيد من تكلفة البناء بشكل كبير. في هذه الحالة، فإنّ أفضل حل هو البناء السريع.
يمكن القول إن تكلفة البناء السريع مرتفعة وَلكن سيتم تعويض ذلك من خلال تكلفة الصيانة والإصلاح المستقبلية التي قد تكون مطلوبة عند استخدام البناء البطيء.
6. تأثير بناء الأساسات على الأرض والمنشآت في محيط الأساس:
يجب أن يفهم المصمم تأثير الآلات والحفريات على الهياكل القريبة من موقع البناء. حيث أن ضغط الأرض بواسطة مصنع الضغط وتدهور التربة المعرضة بسبب الحفر في بيئة عدوانية والتقلبات الموسمية لجدول المياه واهتزازات الركائز هي أمثلة على تأثيرات بناء الأساس التي يمكن أن تسبب أضرارًا للهياكل والمرافق القريبة من المشروع.
7. الاختلافات في هندسة الأساس وضرورة وجود مفاصل مختلفة:
يجب أن يقدر المصمم تأثير التغييرات في طول وشكل وصلابة الأساس، بالإضافة إلى المفاصل المطلوبة لاستيعاب الاستقرار وحركة الأساس.
8. تأثير العوامل غير المرغوبة على أساس البناء:
هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تؤدي إلى تدهور وتلف الأساس بعد إنشائه. حيث أن حركة الأرض بسبب انكماش الطين والصقيع وتأثير الأشجار وهجوم الكبريتات على الخرسانة، كلها أمثلة على العوامل التي يمكن أن تؤثر على الأساس. لذلك، يحتاج المصمم إلى أخذ هذه العوامل بعين الاعتبار في مرحلة التصميم.
