أنواع الأساسات

أنواع الأساسات

الأساس هو جزء من البنية، غالباً ما يُصنع من الخرسانة، يوفر الاستقرار والدعم، ويتم وضعه عادةً تحت مستوى الأرض. والغرض الرئيسي من الأساسات هو تحمل الأحمال من البنية الفوقية، والتي تشمل الجدران والأعمدة، وتوزيعها بالتساوي عبر التربة لمنع الاستقرار أو التشقق. تضمن الأساسات المصممة بشكل صحيح عمر البنايات وسلامتها من خلال منع الاستقرار التفاضلي الناجم عن قيود التربة أو اختلافاتها. العوامل الرئيسية التي يجب مراعاتها عند تصميم الأساسات هي متطلبات الحجم والعمق، والتي تختلف حسب قدرة تحمل التربة في الموقع. بشكل عام، يجب وضع الأساسات تحت خط التجمد لتجنب الارتفاع خلال فصل الشتاء، ويجب أن تكون واسعة بما يكفي لمنع ضغط التربة المفرط. من خلال الالتزام بهذه المبادئ التوجيهية، يمكن ضمان الأساس المستقر لدعم البنايات بشكل كافٍ.

هناك نوعان رئيسيان من أساسات البنايات التي تُقسم إلى فئات ضحلة وعميقة، وكلاهما يخدم نفس الغرض من نقل حمولة البناء إلى التربة، لكنهما يختلفان في العمق والاستخدام.

• الأساسات الضحلة: تُوضع الأساسات الضحلة بشكل عام بالقرب من سطح الأرض، عادةً على عمق أقل من متر واحد. فهي توزع حمولة جدران أعمدة البنية الفوقية على مساحة واسعة لمنع الاستقرار المفرط في ظروف التربة الجيدة نسبياً. وتشمل الأساسات الضحلة أساسات الشريط، أساسات الوسادة، والأساسات المدمجة.
• الأساسات العميقة: تُوضع الأساسات العميقة على عمق أكبر في الأرض، عادةً أكثر من متر واحد. فهي تنقل حمولة البنى الفوقية إلى طبقات التربة الأعمق والأقوى من خلال أعمدة ضيقة أو ركائز. تُستخدم الأساسات العميقة عندما تكون طبقات التربة السطحية ضعيفة أو غير مستقرة، أو عندما تتطلب الأحمال العالية أعماقًا أكبر لتحقيق الاستقرار. أنواع الأساسات العميقة هي أساسات الركائز، أساسات الأعمدة المحفورة، والأساسات الركيزة المُحَددة.

المواصفات والصيانة

عادةً ما تُصنع أنواع الأساسات من الخرسانة المسلحة، ويمكن أن تختلف مواصفاتها حسب أنواع الأساسات. إليك بعض المواصفات الشائعة لثلاثة أنواع من الأساسات.

• الأبعاد

  بالنسبة لأساسات الشريط، يكون العرض عادةً بين 300 و 500 ملم. يمكن أن يتراوح عمقها من 1 إلى 2 قدم. بالنسبة لأساسات الوسادة، يمكن أن يتراوح الطول والعرض من 0.5 متر إلى 1 متر. يكون العمق عادةً بين 300 و 600 ملم. أما بالنسبة لأساسات الصفيحة، فإن السماكة تكون عادةً بين 100 و 200 ملم. تمتد إلى ما بعد أبعاد المنزل، عادةً بين 300 و 600 ملم.

• المواد

  تكون الخرسانة لأساسات الشريط عادةً من الفئة 20/25 أو أعلى. من حيث التعزيز، تحتوي الخرسانة عادةً على قضبان فولاذية أو شبكة لتحسين قوة الشد ومقاومة التشقق. بالنسبة لأساسات الوسادة، تكون قوة الخرسانة 25 ميجا باسكال على الأقل. كما أنها مُعززة بقضبان فولاذية أو شبكة. بالنسبة لأساسات الصفيحة، تم تصميم الخرسانة المسلحة لتوزيع وزن البنية بالتساوي عبر التربة.

• قدرة التحمل

  تُحدد قدرة تحمل الأساسات بناءً على العناصر الهيكلية التي تدعمها، مثل الأعمدة أو الجدران أو الحزم. يتم أيضًا مراعاة موقع الأساسات وقدرة تحمل التربة وأبعاد الأساسات عند تحديد قدرة التحمل. تم تصميم الأساسات لدعم الأحمال الهيكلية ومنع الاستقرار أو الفشل.

بالإضافة إلى ما سبق، تُدفن الأساسات عادةً تحت خط التجمد لمنع التجمد. كما أن الأساسات مقاومة للرطوبة لمنع تسرب الماء إلى البنى التي تدعمها.

الصيانة

تتحمل الأساسات وزن البنايات وتوزعه على الأرض. لذلك، من المهم التأكد من بقائها في حالة جيدة. إليك بعض نصائح صيانة الأساسات الأساسية.

من الضروري فحص الأساسات بانتظام للتحقق من أي علامات على التلف، مثل التشققات أو الاستقرار. إذا لاحظ أصحاب الأعمال أي شيء مثير للقلق، فمن الأفضل الاتصال بخبير لإجراء الإصلاح أو الصيانة في أسرع وقت ممكن.

علاوة على ذلك، تحقق من أنظمة الصرف من أي انسدادات أو أضرار. أنظمة الصرف ضرورية لإبعاد الماء الزائد عن الأساسات. من المهم أيضًا التأكد من عدم وجود أي أشجار أو شجيرات كبيرة بالقرب من الأساسات. يمكن أن تتلف جذور هذه الأشجار الأساسات إذا كانت قريبة منها. إذا وجدت أي منها، يجب إزالتها على الفور.

يمكن أن تُضعف الرطوبة الأساسات مع مرور الوقت، لذلك من الأفضل اتخاذ تدابير لمنع تسرب الماء، مثل تطبيق مواد مانعة لتسرب الماء. يجب إجراء جميع الإصلاحات على الفور لتجنب المزيد من التلف للأساسات. وبالطبع، من الأفضل استشارة المهنيين للحصول على المشورة حول الصيانة والإصلاحات المناسبة لأنواع الأساسات.

سيناريوهات الاستخدام للأساسات

تُعد القاعدة المستقرة التي توفرها الأساسات مهمة للعديد من أنواع مشاريع البناء.

• البنايات الكبيرة

  في البنايات الكبيرة مثل المدارس والمستشفيات وأبراج المكاتب، تنقل الأساسات والأساسات العميقة وزن البنية بأكملها إلى طبقات التربة السفلى. وهذا يوفر الدعم اللازم لبناء آمن واستخدام طويل الأجل.

• الجسور

  تعتمد أرصفة الجسور وأعمدتها أيضًا على أساسات قوية لتثبيتها بشكل آمن في الأرض. وهذا يدعم وزن الجسر ويسمح بتدفق مرور آمن.

• جدران الدعم

  تحتاج جدران الدعم التي تدعم التربة على المنحدرات شديدة الانحدار إلى أساسات صلبة. تساعد الأساسات على توزيع وزن الجدار بالتساوي. وهذا يمنع الفشل ويحمي الممتلكات على الجانب الآخر من المنحدر.

• المرافق الصناعية

  في المرافق الصناعية مثل المصانع والمستودعات، تُستخدم الآلات الثقيلة في كثير من الأحيان. تُعد الأساسات الصلبة مهمة لتوفير قاعدة مستقرة للمعدات. وهذا يساعد على الحفاظ على عمل الآلات بأمان وكفاءة.

• البنايات البحرية

  تُستخدم الأساسات أيضًا في البنايات البحرية المبنية فوق الماء، مثل الأرصفة والأرصفة. تدعم الأساسات ركائز عمودية تحمل وزن السطح وأي بنايات على الرصيف. تُثبت أساسات الركائز البنية في قاع البحر.

كيفية اختيار أنواع الأساسات

عند اختيار أنواع الأساسات لمشروع ما، يحتاج المشترون إلى مراعاة العديد من العوامل المتعلقة بطبيعة المشروع وحالة الموقع.

• تحليل الاحتياجات الهيكلية: يحتاج المشترون إلى تحليل الاحتياجات الهيكلية للمشروع، مثل مقارنة الحمولة (بما في ذلك الحجم والاتجاه)، والأشكال الهيكلية، وظروف الدعم. قد يحتاجون إلى طلب المشورة من الخبراء لاختيار أنواع الأساسات التي يمكن أن تدعم الأحمال وتطابق الأشكال الهيكلية.
• خصائص التربة وقدرة تحملها: التحقيق في التربة أمر أساسي قبل اختيار نوع الأساسات. يحتاج المشترون إلى تقييم خصائص التربة، بما في ذلك تركيب التربة والكثافة ومحتوى الرطوبة. بالإضافة إلى ذلك، يجب تقييم قدرة تحمل التربة الأولية. بناءً على هذا التحليل، يمكن للمشترين اختيار الأساسات المناسبة لظروف التربة، مثل استخدام الأساسات الضحلة على التربة المستقرة أو الأساسات العميقة على التربة الضعيفة أو المتوسعة.
• تقييم ظروف الموقع: قد تؤثر طبيعة الموقع أيضًا على اختيار الأساسات. على سبيل المثال، إذا كان المشروع بالقرب من مسطح مائي أو في منطقة معرضة للفيضانات، فقد يحتاج المشترون إلى اختيار الأساسات العميقة، مثل أساسات الركائز، لضمان الاستقرار. بالإضافة إلى ذلك، يمكن اعتماد تقنية التكثيف والأساسات الشبكية إذا كانت المساحة متاحة.
• طرق البناء والتكلفة: يحتاج المشترون إلى مراعاة طرق البناء المتاحة والقيود المالية. يجب أن تكون الأساسات المختارة قابلة للتطبيق مع تقنيات البناء والمعدات. كما يجب على المشترين تقييم تكلفة الأساسات المختلفة واختيار الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة والذي يلبي احتياجات المشروع.

الأسئلة الشائعة

س1: لماذا من المهم اختيار نوع الأساسات المناسب لبناء؟

ج1: يؤثر نوع الأساسات المختار على استقرار البناء، وتوزيع الوزن، والسلامة الهيكلية العامة. تضمن الأساسات المناسبة بقاء البناء غير مشوه وآمن طوال عمره الافتراضي.

س2: كيف تؤثر الظروف الجوية على أنواع الأساسات المستخدمة؟

ج2: في حالات الظروف الجوية القاسية مثل عمق التجمد، وانخفاض الموصلية الحرارية، ومحتوى الرطوبة، يمكن أن تكون الأساسات الضحلة مناسبة في المناطق التي بها تربة مستقرة. ومع ذلك، فإن الأساسات غير مناسبة في التربة الرملية.

س3: ما هي عواقب الأساسات غير المناسبة؟

ج3: يمكن أن تؤدي الأساسات غير المناسبة إلى عواقب وخيمة، مثل انهيار البناء، وإصلاحات باهظة الثمن، وتهديدات لسلامة السكان.

س4: هل يمكن تعديل الأساسات بعد البناء؟

ج4: تعديل الأساسات بعد البناء وتغيير توزيع عناصر تحمل الحمولة أمر صعب ويمكن أن يكون خطيرًا.