مهندسي متابعي موقع دليل الهندسة المدنية نشرنا سابقا مجموعة كتب في اعمال هندسة الاساسات. واليوم ننشر لكم أهم مقال هتشوفة في أعمال تصميم وتنفيذ الأساسات ولكي ياخد كل ذي حق حقة فهذا المقال من كتابة المهندس وليد عبد الرازق ونشره علي حسابة علي فيسبوك
الأساسات ( FOUNDATION )
فوائد عمل الأساسات
1- نقل الأحمال من الأدوار العليا إلي التربة .
2- المحافظة علي المنشأ وإستقرارة .
3- مقاومة أحمال الرياح ، والزلازل ، وقوي الإنقلاب ( Over Turning ) .
4- تقليل الإجهادات الناشئة علي التربة من المنشأ .
5- تحسين قدرة تحمل التربة ( ( Bearing Capacity Of Soil.
6- الوصول إلي طبقات التأسيس الصلبة ( الخوازيق ) .
أنواع الأساسات
أ- أساسات سطحية ( Shallow Foundation ) .
ب- أساسات عميقة ( Deep Foundation ) .
أنواع الأساسات السطحية
- القواعد المنفصلة ( Isolated Footing ) .
- القواعد المشتركة ( Combined Footing ) .
- القواعد الشريطية ( Strip Footing ) .
- القواعد المسطحة ( اللبشة ) ( Raft Footing ) .
أنواع الأساسات العميقة
- الخوازيق ( Piles ) .
- القيسونات ( Caissons ) .
- الأبار الأسكندراني ( ( Piers.
طبعاً الخوازيق أكثر أستخداماً في الوطن العربي .
القواعد المنفصلة ( Isolated Footing )
وصف بند القواعد المنفصلة في المناقصة ( وصف لجميع أنواع القواعد السطحية )
بالمتر المكعب: توريد وعمل خرســانة مسلحة للقواعد بالأبعاد والمناسـيب الموضحة على الرسومات التنفيذية. ولا يقل محتوى الأسمنت عن 350 كجم/م3 من الخلطة طبقاً للمواصفات على أن يكون الأسمنت من النوع المقاوم لأملاح الكبريتات. والإجهاد حسب المحدد بالمخططات ولايقل عن 300كجم/سم2 بعد28 يوم من تاريخ الصب .
تنفيذ وأستلام أعمال القواعد المنفصلة
أ - أستلام أعمال النجارة للقواعد المسلحة المنفصلة ( لجميع أنواع القواعد السطحية )
1- مطابقه المحاورالإنشائيه مع المحاور المعماريه وصحة توقيع الزوايا.
2- تطابق محاور القواعد مع المحاورالمساحية الصحيحة.
3- مراجعة أبعاد القواعد وأرتفاعاتها.
4- التقفيل الجيد لجوانب القواعد مع بعضها وتسديد الفتحات بين الالواح.
5- مراجعة أماكن تثبيت الجوايط والبالتات إن وجدت
6- مراجعة أماكن فتحات ومسارات الصحى والكهرباء .. ألخ.
7- مراجعة التقويات والتأكد من إتمامها بطريقة صحيحة ومتانتها.
8- التأكد من أفقيه منسوب صب القاعده مع بعضها ومع باقي القواعد بميزان القامة.
9- مراجعة الأعمال المساحية.
ب - أستلام أعمال الحدادة للقواعد المسلحة المنفصلة ( لجميع أنواع القواعد السطحية )
1- التأكد من نظافة حديد التسليح وعدم وجود صدأ.
2- مراجعة نوع وأقطارحديد التسليح وعددها وأطوالها.
3- تشكيل ورص الحديد طبقا للرسومات.
4- مراجعة أماكن أشايرحديد الأعمدة وربطها بكانات.
5- مراجعة أقطار وعدد وطول حديد أشاير الاعمدة.
6- التأكد من تربيط الحديد جيداً.
7- تركيب كانة بعيون لأشايرالأعمدة.
8- التأكد من تركيب بسكوت بين جوانب القاعدة وحديد تسليح القواعد.
9- يجب مراجعة تخطيط أشاير الأعمدة داخل القواعد المسلحه.
10- مراعاة عمل حديد أشايرالأعمدة برجل داخل القاعدة لاتقل عن عرض العمود.
تسليح القواعد المسلحة المنفصلة
1- يوجد رقة حديد واحدة مكونة من فرش وغطاء .
2- حديد الفرش يمثل التسليح الرئيسي ويكون في الأتجاة القصير وحديد الغطاء يمثل التسليح الثانوي ويكون في الأتجاة الطويل .
3- أسياخ حديد الفرش والغطاء أما تكون علي شكل حرف Uأوحرف L بالتبادلي طبقا للمخططات التنفيذية.
4- يتم عمل سيخ ملفوف بكامل محيط القاعدة في نهاية حديد الفرش والغطا من أعلي وذلك لتثبيت حديد القاعدة ويسمي (حزام) وغالباً يكون قطر 8 مم .
5- لتثبيت حديد العمود جيداً ولمقاومة ( punching) يتم وضع أسياخ تسمي صندوق أو كابولي ويتم عملة في الإتجاهين. ويكون من نفس عدد الأسياخ طبقاً للمخططات أن وجدت بعدد (2) صندوق أو ( كابولي ) في كل أتجاة .
6- أقل سمك للقواعد المسلحة المنفصلة 40 سم ، والغطاء الخرساني من (5 – 7) سم .
مثال علي تصميم القواعد المسلحة المنفصلة
نفرض عمود علية حمل = 100 طن
وقطاعة 20* 50 سم
جهد التربة المسموح = 1.5كجم/سم2
Pu=100t qall=1.5kg/cm2
Acf = pu/qall
Acf=100/1.5*10
Acf=6.66m2
Acf = 2.8*2.5
مساحة القاعدة = 2.8*2.5 م =7م2
qact = pu/Acf
qact = 100/7 = 14.3 t/m2
qact (t/m) = 14.3*2.5
qact = 35.75 t/m
m = qL2/2
m = 35.75(1.15)2/2
m = 23.64 m.t
k1 m/b =d
assume d =60cm
k1 23.64×100000/100 = 60
K1=0.39
From table k2=1812
As = m/k2d
As=23.64×100000/1812×60
As=2364000/108720
As=21.74cm2
As=21.74/2.5 = 8.7cm2/m
use M /14∅ 6
or m/12∅8
حيث ان L هو طول الرفرفة للقاعدة ( المسافة من وش العمود إلي نهاية القاعدة ) .
القواعد المشتركة ( Combined Footing )
تعريف القواعد المشتركة
هي قاعدة لعمودين أو أكثرالمسافة بينهما تكون صغيرة مما يؤدي إلي تداخل القواعد فيتم عمل قاعدة واحدة للعمودين أو أكثر تسمي قاعدة مشتركة، وتستخدم أيضاً لربط عمود الجار بأقرب عمود داخلي له.
( يفضل معمارياً عمود الجار يكون موازي للجار) .
تسليح القواعد المشتركة
يتم تسليح القواعد المشتركة بشبكتين حديد سفلية ، وعلوية ، ويكون الفرش في الإتجاة الطويل والغطاء في الإتجاة القصير.
القواعد الشريطية ( Strip Foundation )
تعريف القواعد الشريطية
هي عبارة عن سملات عريضة تسليحها مثل القواعد المنفصلة شبكة واحدة سفلية ، والفرش في الاتجاة الصغير، والغطاء في الإتجاة الطويل ، وتستخدم غالباً في الحوائط الحاملة ، وفي حالة أستبدال الحوائط بأعمدة يكون التسليح شبكتين حديد سفلية ، وعلوية .
القواعد المسطحة ( اللبشة او الحصيرة ) ( Raft Footing )
أسباب أستخدام اللبشة المسلحة
1- إذا كانت قدرة تحمل التربة ( B.C ) ضعيفة جداً مما يؤدي إلي هبوط المنشأ .
2- عند زيادة الأحمال مع تحمل التربة الضعيف .
3- في حالة المنشأت الخاصة مثل ( الأبراج ، المداخن ، الصوامع ، خزانات المياه ) .
تسليح اللبشة
يتم تسليح اللبشة بشبكتين حديد سفلية ، وعلوية ، والحديد الرئيسي ( الفرش) يكون في الإتجاة الطويل ، وذلك لأن العزوم تكون أكبر في الإتجاة الطويل .
الحديد الإضافي
- الحديد الإضافي يكون في الأماكن الأقصي عزوم أنحناء .
- الشبكة السفلية الحديد الإضافي عند الأعمدة .
- الشبكة العلوية الحديد الإضافي فى منتصف البحر .
الأماكن المسموح بها بوصل حديد التسليح
- الوصلات تكون في الأماكن التي لايوجد بها عزوم أنحناء .
- الشبكة السفلية الوصلات في منتصف البحر .
- الشبكة العلوية الوصلات عند الأعمدة .
- طول الوصلة طبقاً للكود المصري 60ɸ حيث (ɸ) قطر السيخ المستخدم .
خطوات تنفيذ اللبشة
1- أعمال الحفر بالمناسيب المطلوبة ، وبتساع اللبشة العادية .
2- صب الخرسانة العادية أسفل اللبشة .
3- تحديد جوانب اللبشة المسلحة بشدات خشبية .
4- يتم وضع بسكوت خرساني ( cover ) بسمك 5 : 7 سم علي شكل أوتار كل متر .
5- تسليح اللبشة المسلحة حسب المخططات ، وتكون شبكتين حديد ( شبكة حديد سفلية ، وشبكة حديد علوية ) مع عمل كراسي حديد لحمل الشبكة العلوية بقطر لايقل عن الحديد المستخدم في الشبكتين .
6- يتم عمل أشاير الأعمدة ، والحوائط مع الشبكة العلوية ، وطول الإشارة لايقل عن 60ɸ أومتر أيهما أكبر .
7- وضع علامات ( أستكات ) حديد بسمك الخرسانة المطلوب .
8- صب الخرسانة بالسمك المطلوب .
9- معالجة الخرسانة بالرش بالمياة لمدة 7 أيام بعد 24 ساعة من الصب .
الخوازيق ( Piles )
تعريف الخازوق
هو عبارة عن عمود يقام داخل التربة ، ويقوم بنقل أحمال الأعمدة إلي طبقات التربة القوية البعيدة عن سطح الأرض .
أسباب أستخدام الخوازيق
1- إذا كانت قدرة تحمل التربة ( B.C ) ضعيفة جداً مما يؤدي إلي هبوط المنشأ .
2- عند زيادة الأحمال مع تحمل التربة الضعيف .
3- في حالة قرب المنشأت من البحر .
4- أرتفاع منسوب المياه الجوفية .
أنواع الخوازيق
حسب التصميم
1- خوازيق تعمل علي الإرتكاز . End Bearing
2- خوازيق تعمل علي الإحتكاك Friction .
3- خوازيق تعمل علي الإرتكاز والإحتكاك معاً .
حسب التنفيذ
1- خازوق يحفر، ويصب بالمكان ( حفر بالتفريغ ) Bored Pile
2- خازوق الحفر البريمي المستمر بأستخدام ماكينة Continuous Flight Auger C.F.A
3- خازوق يدق في مكانة بمطارق خاصة Driven Piles
4- خازوق يتم زرعة بواسطة مكابس لولبية حلزونية طرق مع الدوران .
حسب مادة الخازوق
1- الخوازيق الخرسانية المسلحة.
2- الخوازيق الحديدية علي شكل حرف H ، I.
3- خوازيق معدنية علي شكل أسطوانة مليئة أو مفرغة.
4- الخوازيق الخشبية وهي أقل تحمل وإنتشار.
ملاحظات علي الخوازيق
- يتم حساب قطر الخازوق علي حسب تحمل القطر للأحمال ، وكذلك تحمل التربة .
- في حالة خوازيق الإرتكاز لايتم تسليح الخازوق بالكامل .
- الكانات الخارجية حلزونية ɸ 8 مم علي مسافة من 10 : 15 سم .
- يتم تربيط الكانات مع الإسياخ باللحام .
- الكانات الداخلية عبارة عن طوق مدور كل 1.5 م ، ولايقل ɸ عن 16 مم ، ويتم لحام الحديد الطولي حولها .
- الغطاء الخرساني للخازوق ( 5 : 7 ) سم.
خطوات تنفيذ الخازوق بإستخدام الماكينة Continuous Flight Auger C.F.A
1- يتم تحديد center الخازوق بأستخدام Total Station.
2- تقوم البريمة بالحفر حتي العمق المطلوب.
3- يتم رفع البريمة لأعلي مع ضخ الخرسانة في الماسورة .
4- بعد خروج البريمة مباشرتاً يتم ، وضع قفص الحديد.
بالختام نوجة الشكر لمهندس وليد عبد الرازق لنشره لمثل هذه المنشورات التي يستفاد بها كل مهندسي مدني علي منصات التواصل الاجتماعي تحت عنوان علم ينتفع به.