سجل الأن

تسجيل دخول

فقدت كلمة المرور

فقدت كلمة المرور الخاصة بك؟ الرجاء إدخال عنوان البريد الإلكتروني الخاص بك. ستتلقى رابطا وستنشئ كلمة مرور جديدة عبر البريد الإلكتروني.

إرسال رسالة

اضف سؤال جديد

تسجيل دخول

سجل الأن

Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit.Morbi adipiscing gravdio, sit amet suscipit risus ultrices eu.Fusce viverra neque at purus laoreet consequa.Vivamus vulputate posuere nisl quis consequat.

اعمال الاسس Footing and Foundations الهندسة المدنية

اعمال الاسس الهندسة المدنية Footing and Foundations انشاء المباني الفصل الثالث كل ما يحتاجه المهندس المختص بان يتعرف على الاساسات وانواعها واهمية كل نوع منها واهم مشاكلها وفوائدها واستخداماتها.

اعمال الاسس

الاساس

الأساس هو ذلك القسم من المنشأ الذي يشيد عادة تحت مستوى الأرض الطبيعي وعلى عمق معين وبمواد مختلفة منها الخرسانة المسلحة وغير المسلحة والطابوق والحجر والحديد وينقل ثقل المنشأ إلى طبقات التربة الصالحة لتحمل تلك الأثقال.

عمق الأساس

يتحدد عمق الأساس حسب عوامل عديدة اهمها ما يلي :

  1. طبيعة التربة وطبقاتها المالجة لتحمل احمال المنشأ.
  2. حالات الطقس وتعرض الأسس إلى تأثيرات الانجماد والتمدد والتقلص لذا يتطلب بناء الأسس على عمق لا يقل عن 30 سم لحمايتها من هذه التأثيرات.
  3. مستوى الماء الجوفي وجعل الأسس فوق هذا المستوى التجاوز الصعوبات الانشائية عند التنفيذ.
  4. موقع الأساس من البناء ذو خدمات معينة كسرداب أو ملجا أو محل وقوف سيارات خاصة وغيرها. اسس الأبنية المجاورة والأحمال التي تنقلها وتأثيرها على تحديد عمق الإسس الجديدة.
  5. عمل الأسس بعمق لا يؤثر على الأشجار التجميلية التي يرغب ببقائها.
  6. علاقة عمق الاسس من ممرات وقنوات ومجاري وغيرها underground services من المنشآت الخاصة بالخدمات الصحية والكهربائية والميكانيكية الخاصة لذلك المنشأ.

طبيعة التربة وعلاقتها بالاسس

يتطلب قبل المباشرة بأي تصميم بنائي فحص تربة الموقع من قبل مختبر هندسي للتعرف على خواص التربة الفيزياوية والكيمياوية والميكانيكية ومقدار تحمل طبقاتها للاحمال ونوعية الأسس المناسبة ونزولها المتوقع نوعا ومقدارا ويقدم المختبر تقريرا وافيا يمكن المصمم والمنفذ من أداء مهامهما.

تصنف التربة إلى نوعيات مختلفة ومن احدى الطرق العامة لتصنيفها هي استعمال مخطط التربة المثلثي حيث تكون نوعية
التربة حسب موقع ملتقى الموازنات المرسومة لاضلاع هذا المثلث باحدى النوعيات.

الاساسية طينية (CLAY) او غرينية (SILT) او رملية (SAND) او ينوعيات متمازجة اخرى فمثلا تقاطع موازيات 70% من الطين و 20% من الرمل و 10% من الغرين تشير الى ان التربة طينية.

يتطلب اجراء فحص التربية موقعيا وبموجب طلبات ومواصفات خاصة لمعرفة خصائص التربة وتحملها الدقيق والملاحظات والتوصيات.

تصنيف التربة

تصنف التربة ايضا بالنسبة لتحملها إلى نوعين اساسيين بصرف النظر عن طبيعتها ونسب مكوناتها وهما .

التربة غير القابلة للانضغاط

وتشمل التربة الصخرية ذات التحمل العالي حيث يمكن البناء فوقها مباشرة وبدون ثمة حاجة إلى عمل اسس بشرط أن تخلو هذه الطبقة من الشقوق والعروق والجيوب والمسامية العالية والطبقات المائلة التي ان وجدت تسبب الانزلاق والنزول المفاجيء عند نقلها أحمال

 التربة القابلة للانضغاط

وتشمل جميع انواع التربة غير الصخرية اعلاه والتي تحتاج إلى عمل الاسس لتوزيع احمال المنشأ عليها حسب قابليتها في التحمل.

انواع الاسس

تستعمل في البناء أنواع عديدة من الأسس كل حسب ملائمتها لطبيعة التربة وتحملها ومدى امكانية اشغال بعضها والاستفادة منها لاغراض معينة . واهم انواع الاسس ما يلي : –

  1.  الأساس الجداري (wall footing).
  2. الاساس الشريطي (strip footing).
  3. الأساس المنفرد (isolated footing).
  4. الاساس المتصل (combined footing).
  5. الاساس الناتيء (cantilever footing).
  6. الأساس المستمر (contineous footing).
  7. الاساس الحصيري (raft foundation).
  8. الاساس الطفو (buoyancy foundation or tanked basement).
  9. اسس دعامات (piers).
  10. اسس الركائز (piles).

الاساس الجداري

يستعمل هذا النوع من الأساس مع الجدران الحاملة ويعمل من الخرسانة الاعتيادية او المسلحة او في بعض الأحيان من الطابوق الصخرج ومونة السمنت ينتقل الحمل في الأساس بمسار الاجهاد القصي (possible shear) ذو الميل 45 مع الأفق وبهذا يكون عرض الأساس الذي سمکه (ص) مساويا إلى (س + ۲ ص )  على أن لا تقل قيمة ( ص ) بموجب بنود مدونة معهد الخرسانة الأميركي – على سبيل المثال – عن (۲۰) سم للاساس من الخرسانة غير المسلحة و (15) سم للاساس من الخرسانة المسلحة.

قد يكون عرض الأساس احيانا بموجب التصميم الهندسي اكثر من (س + ۲ ص )وذلك لنقل الاحمال إلى التربة بضمن حدود تحملها.

يمكن في هذه الحالة عمل الأساس الجداري باحدى تفاصيل الحالات الثلاث التالية

  1.  عمل تدرج في الجدار الحامل كما في الشكل (۳ – ۲ب ) أو عمل تدرج في الأساس الخرساني بحيث يبقى مساري الاجهاد القصي المرسومين من طرفي التدرج ضمن عرض الأساس المطلوب.
  2. زيادة سمك الأساس  ليكون مساويا إلى ( ص ) والذي يتحدد بالتقاء مسار الإجهاد القصي المرسوم من حافة الجدار الحامل وعرض الأساس المطلوب .
  3. استعمال تسلیح انشائي بدون تغییر سمك الأساس يتطلب اضافة تسليح بالاتجاهين و بطبقة واحدة في القسم السفلي او بطبقتين للقسمين العلوي والسفلي وذلك بالنسبة إلى الحالات التي يتوقع حدوث النزول النسبي غير المنتظم او تولد عزوم انحناء في مواقع الأحمال المركزة عند فتحات الشبابيك والابواب الكبيرة او لوجود مواقع دفن او حركة مياه جوفية تؤثر على الأسس مما يتطلب تقويتها باضافة التسليح المناسب.

تصمم الأسس الجدارية التحمل احمالا تمركزية من الجدران الحاملة وبدون عزوم انحناء.

عند وجود عزم انحناء على الأساس وهذا يحدث بالنسبة إلى اسس الجدران التي تلاصق حدود بناية مجاورة فيتطلب معالجتها بمعادلة عزوم الانحناء المؤثرة عليها بعزوم احمال الأسس والدفن وطبقات الأرضية فوقه او استعمال رباطات من الخرسانة او الفولاذ النقل تأثير العزوم إلى الجدران المجاورة.

تتطلب مثل هذه المعالجات الدراسة والتصميم الجيدين حيث في حالة اهمال المعالجة عند التصميم تظهر العيوب في المستقبل ومنها ارتفاع الأرضيات وانحناء الجدار وظهور الشقوق فيه مما يصعب معالجتها معالجة جذرية .

يستعمل الأساس الجداري المدرج (stepped footing) عندما يكون الموقع ذا انحدار مما يجعل الحفر والدفن فوق الأساس بكميات كبيرة أن اريد جعلها بمستوى أفقي واحد ، وبموجب هذا وانحدار الموقع يمكن تحديد المسافة الأفقية بين تدرج واخر .

يفضل أن يكون تغيير مستوى الأساس في مواقع التدرج مساويا إلى سمك الأساس ومسافة التشكيل مساوية إلى هذا السمك ايضا وذلك للحصول على التدرج المنتظم غير الحاد و باعماق حفر ودفن مقبولین.

الأساس الشريطي ( اعمال الاسس )

ستعمل الأساس الشريطي كبديل للاساس الجداري في المواقع التي يكون تحمل اجهاد قص التربة فيها عالية مما يمكن الاستفادة من تحمل الأساس الشريطي اثقاله بمقاومة الاحتكاك السطحي بينه وبين التربة الملاصقة به ومقاومة انضغاط التربة في قاعدته.

لا يفضل استعمال الأساس الشريطي في المواقع التي يكون مستوى الماء الجوفي فيها عاليا حيث قد يصبح هذا  الأساس غير اقتصادي بسبب كلفة سحب الماء بكميات اكبر وتصريفه طيلة مدة التنفيذ مقارنة مع انواع الأسس الضحلة.

يعمل الأساس الشريطي عادة من الخرسانة الاعتيادية غير المسلحة وبارتفاع يكفي لاعطائه مساحة سطحية وافية لغرض الاستفادة من زيادة مقاومتها الاحتكاكية.

يمتاز الأساس الشريطي بأمور هامة منها : –

  1. سرعة التنفيذ لكونه يعمل بمقطع واحد ومادة واحدة وبهذا فهو اقتصادي في معظم الأحيان مقارنة مع بدائله من الأسس الاخرى.
  2. يعمل كحاجز لحركة الماء الجوفي بين طرفي الأساس ان وجدت وكذلك يعمل على تقليل تسريب الرطوبة إلى اقسام البناء فوقه وكذلك اكثر مقاومة لتسرب الرطوبة إلى الاقسام العليا من البناء فيما لو اضيفت اليه مادة مانع الرطوبة لتقليل مساميته.
  3. يعمل کعتب عميق ذا مقاومة للنزول النسبي غير المنتظم ولعزوم الانحناء ان وجدت في مواقع الفتحات الكبيرة والأحمال المركزة ؛ ويفضل اضافة التسليح بنسبة قليلة لتقويته لهذا الغرض.

 الاساس المنفرد (اعمال الاسس )

يستعمل هذا الأساس لنقل حمل مركز من عمود (column) او دعامة (pier) او بناء ويكون عادة بشكل مربع او مستطیل .

يعمل الأساس المنفرد من الخرسانة الاعتيادية او الخرسانة المسلحة او من مقاطع خشبية في الأبنية المؤقتة أو مقاطع فولاذية مدلفنة ويسمى اساس منفرد مشبك (grillage foundation) حيث توضع المقاطع مع بعضها باطوال واعداد توزع الحمل المركز على مساحة معينة حسب تحمل التربة.

يتطلب معالجة المقاطع الخشبية قبل استعمالها بمواد محافظة من تأثير الرطوبة والحشرات والتفسخ وكذلك يتطلب المحافظة على المقاطع المعدنية من التأكسد والتآكل بعمل غلاف خرساني أو الطلاء باصباغ دهنية او مواد قیرية.

تصميم الاسس المنفردة اعمال الاسس

تصمم الأسس المنفردة من الخرسانة المسلحة بموجب متطلبات بنود المدونة وتضاف الى الأسس المنفردة في المواقع التي يتوقع فيها حدوث نزول نسبي تفاضلي رباطات خرسانية تربط الأسس مع بعضها باتجاه واحد أو اتجاهين .

یکون موقع الرباط من الأساس المنفرد آما بنفس مستواه أو في قسمه العلوي.

تستعمل القاعدة (pedestal) مع الأساس المنفرد ذو المساحة الكبيرة وذلك لتوزيع الحمل على الاساس بمراحل وتقليل سمکه وتقويته ويفضل أن تكون الرباطات بنفس ارتفاع القاعدة وفوق الأساس .

الاساس المتصل

الأساس المتصل عبارة عن اساس منفرد يحمل ثقلین مرکزين من عمودین متقاربين من بعضهما ويكون بشكل مستطيل متناظر عند تساوي مقدار الثقلين المركزين أو بشكل مستطيل غير متناظر أو شبه منحرف أو مستطيلين عند تباین مقدار الثقلين المركزين أو عندما يكون احد العمودين ملاصقا بحدود القطعة المجاورة.

يتطلب عند تحديد شكل ومساحة الأساس المتصل جعل مسار محصلة ثقل العمودين على نفس مسار محصلة مقاومة التربة للاساس وذلك للحصول على قوى تمرکزية وتوزيع الأثقال على التربة بصورة منتظمة ومتساوية المجاورة.

الأساس الناتيء

الأساس الناتيء عبارة عن اساسین منفردين يربطهما عتب ناتيء من الخرسانة  المسلحة, ينقل العتب الناتيء حمل العمود الخارجي الذي له اساس منفرد غیر متناظر إلى قاعدة العمود الداخلي الذي له اساس منفرد متناظر.

يعمل الأساس الناتي، للاعمدة الخارجية عندما تكون ملاصقة بحدود ابنية مجاورة ومن الضروري تصميمها تصميما دقیقا مع مراعاة عوامل ونتائج نزول التربة وانحناء العتب الناتی باعتبار أن تركيبه غير متناظر وتوزيع احماله على التربة يكون بشدة متباينة .

مكن عمل الأساس الناتيء باستعمال عتب ناتي، متصل باساسین منفردين النقل حمل عمود خارجي إلى هذين الأساسين المنفردين.

الأساس المستمر

الأساس المستمر عبارة عن اساس لعدة اعمدة تقع على نفس المحور ويوزع الأثقال المركزة لهذه الأعمدة على مساحة مستطيلة الشكل ذات عرض ثابت وطول يساويمجموع أطوال مراكز الأعمدة زائدا اضافة طول مناسب في الطرفين أو أحدهما حيث لا يمكن اضافة طول في الطرف الذي يكون العمود ملاصق لحدود قطعة مجاورة.

ضغط التربة ( اعمال الاسس )

يستعمل عادة معدل ضغط التربة (soil pressure) كعامل في تصميم الاساس المستمر بالرغم من أن توزيع الضغط يكون بشدة متباينة اكثر من المعدل في مواقع تحت الأعمدة واقل من المعدل في الأقسام الأخرى وان شدة التباين يكون كبيرا في التربة القابلة للانضغاط مما يستوجب تصميم الاساس المتصل بمتانة كافية وربط القواعد عرضيا باعتاب ذات ابعاد وتسليح مناسب لهذا الغرض .

يمكن استعمال اساس مستمر من عتب وسطي وجناحين ناتئين ويستوجب صب الأساس المستمر من هذا النوع بدفعة واحدة لقسمين العتب والجناحين ليعملا كوحدة واحدة لا يجزئهما مفصل انشائي الذي يعتبر في حالة وجوده موقع ضعف بالنسبة إلى الاساس وعمله.

الاساس الحصيري ( او الأساس المسطح )

الأساس الحصيري عبارة عن صبة من الخرسانة المسلحة تحت جميع مساحة المنشأ.

توزع الأحمال على التربة توزيعة متساوية ومنتظمة عندما تكون محصلة قوى احمال المنشأ ومحصلة مقاومة تربة الاساس الحصیری قوی تمرکزية.

يختلف سمك الاساس الحصيري باختلاف الأحمال المسلطة علية ويتراوح اعتياديا من 20 إلى 60 سم .

تستعمل الاعتاب المخفية في صبة الأساس (concealed beams) أو الاعتاب العميقة باتجاه واحد أو إتجاهين ويفضل أن
تكون الأعتاب العميقة مقلوبة إلى الأعلى (inverted beam) .

اعمال الاسس الاساس المسطح

لتسهيل فرش طبقات مانع الرطوبة تحت الأساس عندما يراد الاستفادة من الاساس كأرضية سرداب في المواقع التي يكون مستوى الماء الجوفي مرتفعا أو متغير في مواسم السنة المختلفة.

يتطلب استعمال فرش طبقات مانع الرطوبة ايضا لعزل خرسانة الأساس عن التربة التي تحتوي على الأملاح والحوامض التي
تسبب تاكل الخرسانة وتفتتها .

يفضل استعمال الأساس الحصيري للمنشآت ذات الطوابق المتعددة ولاسيما عندما براد عمل شرداب في الطابق السفلي من المنشأ للاستفادة منه لاغراض الدفاع المدني أو كمحل لمكائن التكييف المركزي أو اشغاله كموقف خاص للسيارات بشرط أن يكون الأساس الحصيري هو البديل الأرجح اقتصاديا.

يعمل الأساس الحصيري باعتاب غیر مقلوبة عندما يكون مستوى الماء الجوفي منخفضا وليس ثمة حاجة الى مانع الرطوبة كما تم بحثه آنفا.

الاساس الطفو

يستعمل الأساس الطفو في الأبنية الثقيلة التي لها مساحة موقع محدودة وتكون تربتها في الطبقات العليا ضعيفة لا تقاوم الأحمال المسلطة عليها مما يستوجب النزول عمقا إلى مستوى التربة المناسبة التي يكون تحملها افضل من الطبقات العليا
بحيث لا تتجاوز الأحمال الميتة والحية للمنشأ المسلطة على التربة حدود تحملها او هبوطها المقبولين بعد اخذ اوزان التربة المزاحة بنظر الاعتبار .

قد تحدث مشكلة الانتفاخ. (swell) في بعض المواقع التي تكون فيها التربة طينية بسبب رفع كميات كبيرة من التربة مما يتطلب الاسراع بتنفيذ الاساس الخرساني لتقليل فرصة حدوث هذا الانتفاخ .

ان النزول المنتظم القبول بالنسبة إلى اسس الطفو يبلغ لحد 7 سم الى 15 سم ويتطلب اخذ هذا بنظر الاعتبار عند تصميم اسس المنشأ واقسامه عامة .

يستعمل هذا النوع من الأساس عند الضرورة فقط باعتبار أن كلفة انشائه عالية وله صعوبات انشائية عديدة منها تخص الحفريات العميقة ومنها تخص المياه الجوفية والتي تكون عادة من العوامل المؤثرة على المنشآت المجاوره في فترة التنفيذ أو بعدها

اسس الدعامات ( اعمال الاسس )

تتكون اسس الدعامات من دعامة واحدة او دعامتين او اكثر بمقاطع ذات اشکال مختلفة منها المربعة او الدائرية او المستطيلة أو البيضوية بالنسبة إلى بعض المنشات المائية كالسدود والجسور لكي يجري الماء انسيابيا عند الدعامة .

تعمل الدعامات ذات المقاطع الكبيرة بفراغ للجزء ما فوق مستوى الماء لتقليل وزنها والاقتصاد في موادها الانشائية وتملاء احيانا بالرمل والحصى آن دعت الحاجة إلى ذلك .

يتطلب جلوس قاعدة العامة على طبقات التربة ذات التحمل العالي وثم ترتفع الدعامة إلى ما فوق مستوى الأرض لنقل الأحمال من الأعمدة ومساند اعتاب الفضاءات الكبيرة.

تستعمل اسس الدعامات عندما يتعذر استعمال الأسس الحصيرية أو الركائز وعندما تكون مساحة قاعدة الدعامة بسعة كافية لتوزيع احمال الدعامة على طبقات التربة القوية.

تكون الدعامات اما منفصلة عن بعضها او متصلة باشكال هندسية ذات طابع معماري مقبول  ويتم صب خرسانة الدعامة تحت  مستوى الماء بضغط مساوي إلى ضغط عمود الماء وهذا يتطلب خبرة وعمال لهم الاستعداد للعمل تحت تأثير الضغط ويمكن صب الخرسانة بعد سحب المياه وتجفيف الموقع باستعمال ركائز الألواح والضخ المستمر.

اسس الركائز اعمال الاسس

سيتم شرحها لاحقا في مقال اخر.

يمكن الاطلاع على كل المنشورات المشابهة بالضغط على الوسم الهندسة المدنية

عن AdmiN

واحد من الناس اعشق التدوين والمساعدة اسأل اي سؤال في اي مجال وسوف احرص على اجابتك بطريقة تقنعك حتى وان لم اكن افهم في موضوع سؤالك ساقرأ عنه واعود اليك كي افصله اليك واقربه الى ذهنك اكثر انا صديق الجميع ومستعد للمساعدة في كل وقت.

‎اضافة تعليق