هندسة مدنية: الأساسات – دراسة هندسية حول أنواعها وتصميمها في المشاريع الإنشائية

تُعدّ الأساسات من أهم عناصر المنشآت الهندسية، فهي الجزء المسؤول عن نقل الأحمال من المبنى إلى التربة بشكل آمن ومنتظم.

تصميم الأساسات يتطلب فهماً عميقاً لسلوك التربة، نوعية المنشأة، وأحمال التشغيل والتشغيل القصوى.

الاختيار غير المناسب لنوع الأساس قد يؤدي إلى هبوط غير متساوٍ أو انهيار جزئي أو كلي للمبنى.

تهدف هذه الدراسة إلى تقديم نظرة شاملة على أنواع الأساسات، خطوات تصميمها، والمعايير التي يجب مراعاتها لضمان السلامة والديمومة.

وتُستخدم عندما تكون طبقة التربة الصالحة على عمق قريب من السطح.

الأساسات المنفصلة (isolated footing):
تُستخدم تحت الأعمدة المنفردة.
الأساسات المشتركة (combined footing):
تخدم عمودين أو أكثر عندما تكون المسافات ضيقة.
الأساسات المستمرة (strip footing):
تمتد تحت صف من الأعمدة أو الجدران الحاملة.
اللبشة (Raft foundation):
تغطي مساحة الأرضية كاملة، تُستخدم في التربة الضعيفة أو الأحمال الكبيرة.

وتُستخدم عندما تكون التربة السطحية غير قادرة على تحمل الأحمال.

الدراسة الجيوتقنية:
- حفر جسات واختبار عينات التربة (SPT, CPT, Lab tests)
- تحديد قدرة التحمل المسموح بها (Bearing Capacity)
- دراسة هبوط التربة (Settlement)
تحديد نوع الأساس المناسب حسب طبيعة المشروع والتربة.
حساب الأحمال المؤثرة على الأساسات:
- الحمل الميت (الذاتي)
- الأحمال الحية
- الأحمال الزلزالية والرياح إن وُجدت
تصميم المقطع الخرساني للأساس:
- الأبعاد
- التسليح
- الانزلاق والانقلاب
- الهبوط الكلي والتفاضلي
تحديد عمق التأسيس المناسب لتفادي تأثيرات التجمد أو المياه الجوفية.

الهبوط التفاضلي: عندما تهبط أجزاء من المبنى أكثر من غيرها، ما يسبب التشققات.
انتفاخ التربة الطينية (Heave): يؤدي لرفع الأساسات وتشوه المبنى.
تسرّب المياه: بسبب عدم العزل الجيد أو وجود مياه جوفية.
خطأ في حساب قدرة التحمل: قد يؤدي إلى انهيار أو ميلان.

تصميم الأساسات هو حجر الأساس في أي مشروع إنشائي ناجح.

الفشل في هذه المرحلة يؤدي إلى مشاكل هيكلية يصعب علاجها لاحقًا.

إن الجمع بين التحليل الجيوتقني، التصميم الهيكلي، والإشراف الدقيق يضمن أساسًا قويًا لمبنى يدوم لعقود.

✍️ كتبه: فريق الهندسة المدنية – geniecivil036.blogspot.com

هندسة مدنية