Published in: الهندسة المدنية

الأساسات السطحية – مبدأ عملها وأنواعها

Author م. لين رحمون

Published on: 26 أبريل، 2023

م. لين رحمون

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

أثناء تشييد المباني الهندسية باختلاف أنواعها: من مبانٍ سكنية، أنفاق، سدود أو جسور، لابدّ من تأسيس قاعدةٍ لها تستند عليها، تُؤسَس هذه القاعدة على التربة أو ضمنها، وذلك ضماناً لاستقرار المُنشأة الهندسية وأمانها. نُطلق على هذه القاعدة الأساس، وبالتالي يُعرف هذا الأساس بأنه الجزء الذي يكون على علاقة مباشرة مع التربة، أي يُمثّل الجزء السفلي من المُنشأة، وذلك من أجل نقل حمولات المُنشأة إلى التربة وتوزيعها.

الأساسات السطحية

هي عبارة عن نوع من الأساسات يتم تصنيفها على حسب عمق التأسيس، وعلى ذلك تنفّذ على أعماقٍ قريبةٍ من سطح الأرض، وتُستخدم هذه الأساسات حصراً عند وجود طبقة تربة ذات قدرة تحمل مناسبة قريبة من سطح الأرض.

وتُعتبر الأساسات السطحية من أكثر الحلول استخداماً والأكثر اقتصادية وأسهلها. ^[1]

ما هو المبدأ الذي تعتمد عليه الأساسات السطحية في العمل

تعمل الأساسات السطحية على تماسٍ مباشرٍ مع التربة على نقل و توزيع الحمولة التي تتلقاها من المُنشأة، حيث يتولد عند السطح السفلي للأساس مع التربة ضغطاً يتجه نحو الأعلى، يُدعى هذا الضغط برد فعل التربة، و الذي يتعلق بعدة أمورٍ منها: نوع التربة و قيمة القوة المطبقة و شكلها و درجة صلابة هذا الأساس. ^[2]

ما هي أنواع الأساسات السطحية

1- أساسات منفردة

نقصد به القاعدة الأرضية التي يستند عليها العمود ويحمل عموداً واحداً فقط، ويُمكن تنفيذه من عدة مواد مثل: البيتون أو البيتون المسلح. أثناء تصميمه لابدّ من الأخذ بعين الاعتبار الأمور التالية:

1- نوع الأساس ونقصد به الأساس الصلب والأساس المرن، فالأساس الصلب يُحدث هبوطاً منتظماً أثناء استناده على التربة أي يُقاوم الانحناء الحاصل. بينما الأساس المرن أثناء استناده على التربة يُحدث هبوطاً، ويأخذ شكل التشوه الحاصل وبالتالي لا يقاوم الانحناء.

2- نوع التربة التي يستند عليها.

3- شكل الحمولات المطبقة عليه.

4- الشكل الهندسي للأساس: مربع أم مستطيل. ^[2]

2- أساسات مشتركة بين عمودين

وهي الأساسات التي يستند عليها عمودين أو أكثر. والحالات التي نلجأ فيها للأساسات السطحية المشتركة:

1- في حال وجود عمودين بجانب بعضهما وكانت أساساتهما المنفردة متداخلة.

2- في حال المُنشأة المُنفذة كانت جسراً ولها ركائز مؤلفة من عمودين أو أكثر، من الأفضل الاعتماد على الأساس المشترك.

3- في حال وجود خط ملكية لبناء بالقرب من المُنشأة الهندسية المُقامة، وكان لدينا صف من الأعمدة عندها، لابدّ من وجود الأساس المشترك بين الأعمدة المتقابلة مع النسق المقابل بحيث نتفادى اللامركزية. الأساسات المشتركة لها أشكال عديدة: إما شريطية، أو مستطيل، أو شبه منحرف.

3– أساس حصيرة (لبشة)

هي عبارة عن نوع من الأساسات السطحية المشتركة، وهي تغطي المساحة الكاملة أسفل المبنى، وتحمل الأعمدة والجدران، ويُمكن أن تغطي جزءاً من المبنى.

متى نلجأ إلى الأساسات الحصيرية؟

1- عندما تكون مساحة الأساسات المنفردة أكبر من نصف مساحة المُنشأة، عندها من الناحية الاقتصادية نلجأ للحصيرة توفيراً للحديد و البيتون.

2- في حالة المباني العالية، التي تستند على تُرب ذات قدرة تحمّل منخفضة، لضمان توزيع الحمولات الكبيرة التي تتلقاها.

ما هي أنواع الحصائر؟

1- حصيرة ذات سماكة واحدة في جميع أجزائها.

2- حصيرة ذات سماكة منتظمة مع زيادة في السماكة تحت الأعمدة.

3- حصيرة ذات بلاطات وجوائز Beam، والأعمدة تتوضع في أماكن تقاطعات الجوائز.

4- حصيرة ذات بلاطة وجدران القبو.

4- أساسات مستمرة

هي الأساسات التي تستند عليها الجدران الحاملة، وتُستخدم في حالة المباني الإنشائية العالية المؤلفة من الحوائط الخرسانية. تتعرض هذه الأساسات لقوة شاقولية مركزة أو قوة شاقولية مع عزم الانعطاف.