انواع الاساسات السطحية: نستكمل ما كنا قد بدأناه في المقالة السابقة من إستلام الموقع وأعمال الحفر والخنزيرة، واليوم نتكلم عن أعمال الاساسات، ووظيفة الأساسات و القواعد الخرسانية عموماً تكون على النحو التالي:
- تعمل كوسيلة لنقل حمولة المبنى إلى التربة حيث توزيع الحمل الإجمالي للهيكل الانشائي القادم من توزيع الاحمال من البلاطة إلى الكمرات ومن الكمرات للعمود ثم ينتقل حمل العمود إلى القاعدة الخرسانية، والتي بدورها تنقل الحمل على مساحة أكبر من التربة.
- تساعد الأساسات السليمة على منع الهبوط غير المتكافئ للمبنى بسبب الحمل الثقيل على التربــــــــــــة.
- توفر الأساسات الاستقرار للهيكل وتمنع الانزلاق والانقلاب بأخذ الوزن الإجمالي للهيكل في عمق الأرض.
ونوضح فيما يلي تفصيل الاعمال اللازمة لأعمال القواعد الخرسانية المختلفة:-
- عمل نجارة القواعد العادية والمسلحة: يقوم النجار بتجهيز صناديق القواعد حسب أبعاد النماذج، ثم يقوم بتقويتها وضبط منسوب ظهر القواعد العادية والمسلحة بميزان القامة بحيث يكون أفقي وحسب الرسومات، ويمـــكن فك الجوانب للقواعد الخرسانة بعد 48 ساعة من الصب.
- مكونات الخلطة الخرسانية:
الزلط أو السن: يتكون من حبيبات صخرية مختلفة الحجم ويشكل الجزء الأكبر من الخرسانة، يجعل الكتلة الخرسانية مستقرة ومقاومة للعوامل الجوية ويعطي للخرسانة متانة أفضل مما لو استعمل الاسمنت لوحده.
الرمــل: يستخدم لملء الفراغات بين مكونات الخرسانة ويجب أن يكون نظيفاً خالياً من الأملاح والمواد العضــــوية.
الأسمنت: مادة ناعمة تمتلك خواص تماسكيه وتلاصقيه عند إضافة الماء إليها، تعمل على ربط مكونات الخرسانة ببعضها، ويتكون الأسمنت من ثلاث مواد خام أساسية هي: كربونات الكالسيوم موجودة في “الحجر الكلسي”، والسيليكا موجودة في “الطين والرمل”، والألومنيا موجودة في “أكسيد الألمنيوم”.
المـــــاء: يتم إضافته لخليط السن والاسمنت والرمل، بنسب معقولة، حيث إن كثرة الماء تضعف الخرسانة وتســــــــبب انفصال الحبيبات وقلة التماسك بينها كما تسبب الانكماش والتشقق، ويجب أن يكون الماء خالياً من الأملاح والزيوت.
حديد التسليح: يتم إضافة الحديد حسب المخططات، للحصول على الخرسانة المسلحة التي تمتاز بالقوة والمتانة… يتم تسليح القاعدة بشبكة حديد متعامدة في الرقة السفلية يتم وضع حديد الفرش في الاتجاه القصير والغطاء في الاتجاه الطويل وقد تكون مختلفة القطر والتباعد، ويساعد ثني نهايات حديد التسليح في تحقيق التثبيت المناسب للتسلـــــــيح، والحد الأدنى المسموح به لقطر التسليح في القاعدة هو Ø12 والحد الأقصى للمسافة المقبولة بين قضبان التسليح 15 سم، وفي بعض الأحيان قد يتم تسليح القاعدة بشبكة حديد سفلي وعلوي في حالة القواعد المشتركة.
ما هي العوامل التي تحدد نوع الأساس للمبنى؟
- نوع المنشـــأ: يحدد مقدار الأحمال التي ستنتقل منه للاساسات، فمواقف السيارات متعددة الطوابق والمستودعات تعتبر ذات أحمال أكبر من المباني الإدارية، وأحمال المباني السكنية أكبر من أحمال الفيلات.
- نوع التــــــربة: وخواصها وتكوينها والتحليل الكيميائي لها، فهناك أنواع من التربة تتحمل إجهادات عالية، كالترية الحجرية، وهناك أنواع أخرى تتحمل إجهادات أقل مثل الترية الرملية أو الطينية.
- منسوب المياه الجوفية: يجب أخذ الاحتياطات اللازمة في حالة قرب منسوب المياة الجوفية من الاساسات.
- طبيعة المنطقة التي يقام فيها المنشأ ومدى تعرضه لأحمال الزلازل.
وتصنف اساسات المباني عموماً إلى قسمين: أساسات سطحية وأساسات عميقة، ويندرج تحت كل قسم نوعية من الأساسات كما سنوضح فيما يلي:
أولاً الأساسات السطحية: هي نوعية الأساسات التي تنفذ قريبة من سطح الأرض حيث يكون عمق التأسيس أقل من ضعف عرض الأساس “في حدود 1.50 متر من منسوب الأرض الطبيعية”، وهذا النوع من السهل تنفيذه وبتكلفة أقل من الأساسات العميقة، وسنستعرض في هذا المقال الاساسات السطحية وتنقسم إلى ما يلي:
- القواعد الخرسانية المنفصلة: النوع الأشهر من الاساسات ويكون لكل عمود قاعدة مستقلة على شكل مربع أو مستطيل على حسب التصميم الانشائي، وتقوم القاعدة بنقل الأحمال الحية والميتة إلى تربة التأسيس وتفضل في حالات التربة القوية والمباني ذات الأدوار القليلة، وتعتمد مقاسات القاعدة على الحمولة وقيمة تحمل تربة التأسيس وتكون عادة بإجهاد لا يقل عن 300 كجم\سم2 طبقا للخلطة التصميمية المعتمدة، ويقل المحتوى الاسمنتي عن 350 كجم اسمنت مقاوم للكبريتات للمتر المكعب خرسانة، والفئة تشمل اعمال النجارة اللازمة واعمال توريد و تركيب حديد التسليح حتى 100كجم\م3 طبقا للوحات كما تشمل الفئة كل ما يلزم طبقا للمواصفات و اصول الصناعة و تعليمات المهندس المشرف.
2. القواعد المشتركة: تعمل عادة في حالة وجود عمودين قريبين من بعض فيتم فتتداخل القواعد المنفصلة لكل عمود ولذلك يتم عمل قاعدة مشتركة، ونظراً لعدم مركزية الحمل في القواعد المشتركة مما يؤدي لوجود عــــــزوم أشد بأعلى القاعدة، فتكون شبكة الحديد العلوية هي الحديد الرئيسي وذلك لان العزم بين العمودين اعلى من العزم أسفل العمود، وبالنسبة للكرسي يتم طرح الغطاء الخرساني وقطر الحديد السفلي فرش وغطاء وكذلك الحديد العلوي.
3. قواعد الجار: وتستخدم في حالة أسور المباني غالباً، نظراً لأنه لا يفترض أن يتداخل أي جزء من المبنى في أرض الجار حتى ولو كانت أساسات المبنى، ويتم ربط هذا النوع من القواعد بباقي قواعد المبنى بالكمـــــــــرة الرابطة (شداد) منعا لانقلاب القاعدة نظرا لعدم مركزية الحمل الواقع عليها.
4. القاعدة الشريطية: هي القاعدة التي يكون طولها أكبر بكثير من عرضها وتحمل مجموعة كبيرة من الأعمدة على شكل مجموعة من الصفوف الطولية والعرضية ومن الممكن أن تحمل جدار (حائط) بدلا من الأعمدة وهذا النوع من الأساسات يعطي ثبات أكبر للمباني عن المنفصلة.
التأسيس على اللبشات المسلحة: تستخدم في المباني العالية، او المباني ذات البحور الواسعة، او المباني ذات الاحمال الكبيرة، أو إذا كانت المساحة الكلية للأساسات المنفصلة تزيد عن ٦٠ % من مساحة الأرض، كما تستخدم في قواعــــــــــد البدروم لتوفر عزل جيد، أو إذا كانت التربة ضعيفة حيث يتم عمل تربة إحلال، ويفضل في هذه الحالة عمل لبشـــــــــــــــــة عمومية لحفر الأرض كلها لمنسوب طبقة التأسيس ثم عمل أساس واحد مشترك لجميع الأعمدة يوزع الأحمــــــــــــال من المنشأ على التربة بشكل يقرب من المنتظم.
تعتبر أكثر القواعد السطحية تكلفة، مع إمكانية التوفير في بند الشدة الخشبية وكذلك مصنعية حديد التسليح، ولا يفضل استخدام اللبشة عند التأسيس على التربة المنتفشة (الطفلة) لما يسببه من زيادة الاجهادات الواقعة على الأساسات نتيجة انتفاش التربة. تكون مفيدة في منع الهبوط المتفاوت للقواعد المنفصلة وتعطي ثبات أكبر وتتحمل أحمال وأوزان كبيرة، وفي بعض الحالات لا يفضل استخدامها إلا فوق خوازيق أو أساسات عميقة في حالة وجود مياه جوفية وتدفق المياه لسطح التربة، يفضل دائما تصميم هذا النوع من الأساسات باستخدام البرامج الهندسية ويكون تسليحها علوي وسفلي، وقد يكون هناك حاجة إلى حديد إضافي.
تابعونا في المقال القادم لنتعرف على: تحليل وتسعير بند الخرسانة المسلحة للقواعد المنفصلة.
المراجع:
كتاب الانشاء المعماري للدكتور محمد عبد الله.
