الأساسات هي اللبنة الأولى للهيكل المستقر، وهناك العديد من أنواع الأساسات المتنوعة التي يستخدمها البناؤون. يعتمد اختيار نوع الأساس على مجموعة متنوعة من العوامل.
وتشمل هذه العوامل نوع الهيكل الذي سيتم بناؤه، وتنوع التربة التي يقع فيها المبنى، والأحمال المختلفة التي سيتحملها المبنى بمرور الوقت. هناك أنواع بسيطة ومباشرة من الأساسات مثل الأساسات الشريطية بالإضافة إلى أنواع معقدة مثل الأساسات المجوفة.
تم تصميم كل نوع من أنواع الأساس لتلبية أهداف محددة ومتطلبات فريدة للمشروع. تعد معرفة جميع مزايا وعيوب كل نوع أمرًا ضروريًا لمحترفي البناء ومحبي الأعمال اليدوية المتحمسين.
الأنواع الأولية من المؤسسات
هناك فئتان رئيسيتان تشملان جميع أنواع الأساسات: الأساسات الضحلة والأساسات العميقة. تتم تسمية هذه الفئات وفقًا للعمق الذي يضع فيه البناة عناصر الأساس.
1. أسس ضحلة
يقوم عمال البناء بتثبيت أساسات البناء الضحلة بالقرب من سطح الأرض. يستخدمون هذا النوع من الأساس عندما يتمكنوا من تحديد طبقات التربة المستقرة على عمق قصير. تحظى الأساسات الضحلة بشعبية كبيرة في هياكل المباني والمنازل الصغيرة.
تتمتع الأساسات الضحلة بالعديد من المزايا بما في ذلك فعالية التكلفة وسرعة البناء والحد الأدنى من اضطرابات التربة. ومع ذلك، فإن الأساسات الضحلة محدودة بسبب قدرتها المحدودة على تحمل الأحمال وقابليتها للتأثر بالظروف الجوية القاسية. بعض الأنواع الشائعة من الأساسات الضحلة هي الأساسات الشريطية، وأساسات الوسادة، وأساسات الطوافة.
2. أسس عميقة
يستخدم البناءون الأساسات العميقة عندما لا يتمكنون من العثور على طبقات تربة مستقرة قريبة من سطح الأرض أو إذا كانوا يقومون ببناء مبنى يتحمل أحمالاً ثقيلة. يقوم عمال البناء بتمديد هذا النوع من الأساسات إلى عمق الأرض حتى يتمكنوا من نقل حمولة المبنى إلى التربة المستقرة أو الطبقات الصخرية.
تشمل المزايا الشائعة المذكورة للأساسات العميقة القدرة العالية على تحمل الأحمال، والملاءمة لأنواع التربة المختلفة، وتقليل مخاطر التسوية. ويجب على شركات البناء أن تزن هذه الفوائد مع التكلفة المرتفعة للأساسات العميقة، ومدة البناء الممتدة، والأثر البيئي الأكبر. تشمل الأنواع الشائعة من الأساسات العميقة الأساسات الخوازيق، والأساسات المجوفة، وأساسات الرصيف.
أنواع الأساسات الضحلة
يستخدم البناؤون الأساسات الضحلة عندما يتمكنوا من العثور على تربة مستقرة قريبة من سطح الأرض وللمباني الصغيرة والعقارات السكنية. يعتبر المهندسون الأساسات ضحلة إذا كان عرضها أقل من عمقها.
أسس الشريط
تتكون الأساسات الشريطية، والتي تسمى أيضًا القواعد المنتشرة، من شرائح متواصلة من الخرسانة أو البناء التي تعمل أسفل الجدران أو الأعمدة الحاملة. يقوم هذا النوع من الأساسات بتوزيع حمل المبنى على مساحة واسعة، مما يقلل الضغط على الأرض بالأسفل. هذا هو نوع الأساس الشائع للمباني والمنازل الصغيرة.
الايجابيات
توزيع موحد للحمل – ينشر حمل المبنى بالتساوي عبر مساحة الأرض. فعال من حيث التكلفة – أقل تكلفة في البناء من الأشكال المعقدة الأخرى مناسب للتربة الموحدة – مناسب لظروف التربة الموحدة والمستقرة مع المباني ذات الأحمال المعتدلة
سلبيات
قدرة تحميل محدودة – غير مناسبة للمباني ذات الأحمال الثقيلة أو الوزن الكبير. مخاطر التسوية – عرضة للتسوية التفاضلية، مما يؤدي إلى خطر الأساس غير المستوي.
أسس الوسادة
أسس الوسادة، والتي تسمى أيضًا القواعد المعزولة، هي منصات خرسانية فردية يبنيها البناة تحت كل عمود أو عمود من الهيكل. تقوم هذه الأساسات بنقل الحمولة المركزة من العمود إلى التربة الموجودة أسفله. هذا النوع من الأساس مناسب للهياكل الصغيرة أو للمباني التي يتم فيها تحديد الحمل بوضوح.
الايجابيات
توزيع الحمل المركز – مثالي للهياكل ذات الأعمدة أو الأعمدة الفردية لتوزيع الحمل بشكل أكثر توازناً. متعدد الاستخدامات – يمكن للبنائين التكيف مع المباني بأي تكوين للأعمدة
سلبيات
توزيع محدود للحمل – غير فعال لتوزيع الحمل على مساحة كبيرة، مما يجعل هذا النوع غير مناسب للهياكل الكبيرة. مخاطر التسوية – يمكن أن تواجه تسوية تفاضلية تؤدي إلى أساس غير متساوٍ
أسس الطوافة
تتكون الأساسات الطوافة، أو الأساسات الحصيرة، من ألواح أفقية كبيرة تغطي مساحة المبنى بالكامل. تساعد هذه الحصائر أو الألواح على توزيع وزن المبنى على المنطقة الأساسية مما يقلل الضغط على التربة بالأسفل. تعتبر أسس الطوافة مفيدة عندما تكون التربة الموجودة أسفل المبنى ذات جودة غير متساوية.
الايجابيات
توزيع موحد للحمل – يوزع الحمل بالتساوي عبر الأساس، مما يقلل من خطر التسوية التفاضلية. الاستقرار – مناسب للتربة ذات قدرة تحمل غير متساوية لأنه يوزع الحمل عبر الأساس
سلبيات
التصميم المعقد – يتطلب هندسة وتخطيطًا دقيقًا، مما يؤدي إلى تكلفة أعلى. إعداد الموقع – قد يحتاج إلى أعمال حفر واسعة النطاق لإعداد الموقع، مما يخلق جدولًا زمنيًا أطول وتكاليف أعلى
أسس بلاطة على الصف
الأساسات المسطحة، وكذلك الأساسات المتجانسة، عبارة عن ألواح خرسانية بسيطة أحادية الطبقة يصبها عمال البناء على سطح الأرض. هذا هو نوع الأساس الشائع للإنشاءات السكنية البسيطة. إنها غير مناسبة للأحمال الثقيلة أو الهياكل ذات الطوابق المتعددة.
الايجابيات
بناء بسيط – سهل وسريع البناء، مما يجعله مناسبًا للعقارات السكنية الفوائد الحرارية – لوح خرساني سميك يوفر العزل من البرد إلى المستوى العلوي
سلبيات
سعة تحميل محدودة – غير مناسبة للمباني ذات الأحمال الرأسية الثقيلة المعرضة للتسوية – عرضة للتشقق والتسوية إذا لم يتم تصميمها أو بناؤها بشكل جيد
أسس محمية من الصقيع
يقوم عمال البناء ببناء أسس محمية من الصقيع في المناخات المعرضة لدرجات الحرارة المتجمدة. وهي تتضمن عزلًا حول محيط الأساس لمنع دورات التجميد والذوبان في التربة أسفل أساس المبنى. يساعد هذا العزل على تقليل حركة التربة وتقليل خطر تشقق الأساس.
الايجابيات
الوقاية من الصقيع – صمم المهندسون هذا النوع خصيصًا للمناخات ذات فصول الشتاء القاسية للتخفيف من أضرار الصقيع على الأساسات. توفير الطاقة – يتضمن عزلًا إضافيًا بحيث يضيف كفاءة أكبر في استخدام الطاقة في الهيكل العلوي.
سلبيات
التصميم المتخصص – يتطلب مواد وبنية متخصصة، لذا فهو يتطلب قدرًا أكبر من التعقيد والتكلفة. خاص بالموقع – مناسب في المناخات الباردة، ولكن إمكانية تطبيقه محدودة في أماكن أخرى
أنواع الأساس العميق
تحمل الأساسات العميقة تكلفة أكبر بسبب تصميمها المعقد والمواد المتخصصة. ومع ذلك، فهذه هي نوع الأساس الوحيد المناسب للمباني التجارية ذات الأحمال الثقيلة أو غيرها من الهياكل المعقدة.
أسس بايل
تتطلب أسس الخوازيق قيادة أو تركيب عناصر أسطوانية أو منشورية أو أكوام في عمق الأرض حتى تصل إلى تربة مستقرة أو مستوى صخري. يقوم المصنعون ببناء أكوام من الخرسانة أو الفولاذ أو الخشب. تساعد هذه الخوازيق على نقل حمولة المبنى إلى التربة المحيطة به عن طريق الاحتكاك ومن خلال النهاية إلى سطح الأرض المستقر بالأسفل.
الايجابيات
قدرة تحميل عالية – مثالية لتحمل الأحمال الرأسية الثقيلة، مما يجعلها خيارًا مناسبًا للمباني الشاهقة والهياكل الثقيلة. تعدد الاستخدامات – يمكن للبنائين استخدام العديد من أنواع الأكوام والترتيبات المختلفة لإنشاء أساس مناسب لمشروعهم. مناسب للترب الصعبة – مناسب للضعيفة. أو ظروف التربة غير المستقرة حيث لن يعمل نوع الأساس الضحل
سلبيات
التصميم والتركيب المعقدان – يتطلب التصميم والتركيب هندسة معقدة ومعدات متخصصة، الأمر الذي يمكن أن يزيد من التكلفة والجدول الزمني. الأثر البيئي – تخلق عملية التثبيت اهتزازات وضوضاء عميقة في الأرض من شأنها أن تؤثر على البيئة المحيطة. الوصول المحدود – يتطلب التثبيت نطاقًا واسعًا مما يعني أن لن يعمل هذا الأساس في المناطق ذات المساحة المحدودة
أسس الكايسون
تتطلب أسس الغواصات حفر التربة أسفل الهيكل وإدخال هيكل أسطواني كبير القطر في الفضاء. يمكن أن يحتوي هذا الهيكل على غواص مفتوح، والذي يتميز بقاع مفتوح. تسمح هذه الفتحة بتدفق الماء والتربة إلى الداخل. ويتم ملء الغواص المغلق بالخرسانة لإنشاء أساس مانع للماء.
الايجابيات
مناسبة للمناطق المغمورة بالمياه – نوع الأساس الشائع في المناطق ذات منسوب المياه المرتفع حيث يمكن للبناة تركيبها مع الحفاظ على المياه خارج الاستقرار – توفير الاستقرار والقدرة على التحمل في التربة غير المستقرة أو التربة التي تحتوي على نسبة عالية من الماء اختراق عميق – يمكن أن تصل إلى عمق كبير مما يجعل هذا النوع مناسبًا للمباني التي تحتاج إلى دعم إنشائي ثقيل
سلبيات
البناء المعقد – يتطلب تركيب القيسونات تخطيطًا مكثفًا ومعدات متخصصة، مما يزيد من التكلفة ووقت البناء. الخبرة الهندسية – يعد التصميم والبناء المناسبان أمرًا بالغ الأهمية لنجاح الأساس القيسوني، مما يضمن متانته وقدرته على تحمل الأحمال الثقيلة
أسس الرصيف
هناك نوعان واسعان من أساسات الرصيف، البناء والأعمدة المحفورة. أرصفة البناء هي نوع أساس ضحل يتكون من أعمدة رأسية مصنوعة من مواد البناء مثل الطوب أو الكتل الخرسانية أو الحجارة. تقوم هذه الأعمدة بنقل الحمل من الهيكل إلى الأرض. تعتبر أرصفة البناء مناسبة فقط للهياكل الخفيفة لأنها لا تمتد بعيدًا إلى الأرض.
يقوم عمال البناء ببناء أعمدة محفورة أو أساسات غواصات محفورة عن طريق حفر ثقوب في الأرض وملئها بالخرسانة. تمتد أرصفة الأساس هذه إلى عمق التربة للوصول إلى تربة مستقرة أو مستوى صخري. يعتبرها المهندسون أساسًا عميقًا، لذا فهي مناسبة للهياكل الثقيلة.
الايجابيات
توزيع الأحمال – مناسب تمامًا للهياكل ذات الأحمال المركزة حيث تقوم بنقل العبء من الهيكل إلى الأرض أسفله. تعدد الاستخدامات – نوع الأساس القابل للتكيف مع أنواع التربة المختلفة ووزن المباني القدرة على التكيف مع الموقع – نوع الأساس المناسب للتضاريس غير المستوية
سلبيات
التصميم المتخصص – من الضروري التصميم والتخطيط الدقيق لاختيار نوع الرصيف، والتباعد، والحجم. القابلية للرطوبة – عرضة للرطوبة، مما قد يسبب تدهورًا إذا لم تكن الأرصفة محكمة الغلق. الاستقرار الجانبي – قد تحتاج الأرصفة إلى مزيد من الدعم الجانبي إذا كانت مكشوفة و مواجهة الرياح الشديدة أو الأحداث الزلزالية
كيفية اختيار أنواع الأساس
يعد اختيار نوع الأساس عملية معقدة تتطلب دراسة منهجية لاحتياجات المبنى الخاص بك ونوع التربة وقيود الميزانية والمهارات المطلوبة.
اعتبارات الموقع والتربة – قم بتقييم موقع المبنى الخاص بك بما في ذلك التضاريس وظروف التربة. سيساعدك هذا على تحديد قدرة تحمل التربة وإمكانية الاستقرار ومستوى المياه الجوفية. نوع المشروع ونمطه – ضع في اعتبارك نوع المبنى الذي ترغب في إنشائه وحجمه وقدرته على التحمل وارتفاعه ومساحة العمل. كلما كان الهيكل الأكبر الذي تقوم بإنشائه، كلما كان تخطيط الأساس أكثر شمولاً. تؤثر أنواع الأساسات أيضًا على مظهر المبنى، مما قد يؤثر على اختيارك. الميزانية والجدول الزمني – تحمل أنواع الأساسات المعقدة تكلفة أعلى وجدولًا زمنيًا أطول. فكر في نوع أساس أكثر بساطة إذا كنت تواجه قيودًا على الوقت والميزانية إذا كان الهيكل الذي تقوم بإنشائه يسمح بذلك. قوانين البناء المحلية واعتبارات السلامة – ادرس قوانين البناء المحلية الخاصة بك لمعرفة نوع الأساس الذي تحتاجه لأنواع معينة من المباني. سيضمن ذلك أنك تقوم ببناء الأساس المناسب بأعلى مستوى من الأمان. المستشارون الخبراء – خذ في الاعتبار نصيحة الخبراء في هذا المجال مثل المهندسين والبنائين ذوي الخبرة. حتى لو كنت تقوم بالعمل بنفسك، فقد يكون من المفيد الحصول على مدخلاتهم قبل أن تبدأ مشروعك.