مؤسسة الهندسة: معنى وأنواع المؤسسة

يتم إنشاء العديد من الهياكل مثل السدود والجسور والمباني والطرق وما إلى ذلك من قبل المهندسين المدنيين لخدمة متطلباتنا المختلفة. كل هذه الهياكل فوق الأرض وتكون مرئية. وتسمى هذه الهياكل الفوقية. تطبق الهياكل الحمل على التربة التي تستقر فيها. إذا وضعت البنى فوق مباشرة على التربة ، فإن التربة تصبح أكثر من طاقتها ولن تكون قادرة على دعمها بأمان. لنقل حمولة الهيكل على التربة بأمان ، يتم وضع جزء من الهيكل تحت الأرض.

يسمى هذا الجزء من البنية الهيكل الفرعي. عادة ما تسمى الهيكل الفرعي الأساس. وبالتالي ، فإن العناصر الهيكلية التي تربط ، أو الجسور ، أو المباني ، أو ما إلى ذلك بالأرض ، تُسمى الأسس. إن تأسيس أي بنية أمر مهم للغاية لأن سلامة وموثوقية الهيكل تعتمد على الأساس.

وينتقل حمل الهيكل من البنية الفوقية إلى الهيكل الفرعي ، أي الأساس بواسطة الأعمدة أو الجدران. تقوم المؤسسة بتوزيع الحمل على التربة بطريقة تجعل التربة قادرة على تحمل الحمل كما هو موضح في الشكل 11.1.

أنواع المؤسسات:

يتم تصنيف المؤسسات على نطاق واسع إلى فئتين:

(ط) المؤسسات الضحلة و

(2) أسس عميقة

المؤسسات الضحلة:

الأسس الضحلة هي تلك التي تنقل الأحمال إلى التربة على عمق ضحل. يتم توفير أساس ضحل عندما تكون التربة على عمق ضحل قوية بما فيه الكفاية لتحمل الحمل الذي يُحتمل أن يُفرض عليه. بالنسبة للأساسات الضحلة ، فإن نسبة عمق الأسس ، D إلى عرض الأساس ، B تساوي أو تقل عن 1. قاعدة الأرجل والحصيرة هي أساسات ضحلة.

للأساسات الضحلة.

الأسس العميقة هي تلك التي تنقل الحمولة إلى تربة أعمق. مطلوبة الأساسات العميقة عندما تكون التربة في عمق ضحل غير قادرة على دعم هيكل وطبقة صلبة متاحة على عمق أكبر. بالنسبة للأساسات العميقة ، تكون نسبة عمق الأساس إلى عرض الأساس أكبر من 1. الخوازيق والكايسونات هي أساسات عميقة.

للأسس العميقة

د / ب> 1

أنواع المؤسسات الضحلة

الأسس الضحلة هي من الأنواع التالية:

(ط) انتشار القدم

(ثانيا) قدم حزام

(3) قدم مدمجة

(4) حصيرة أو طوف

(v) القدم المستمر.

(1) موطئ قدم:

ويسمى أيضا عمود قدم فردي. هذا هو النوع الأكثر شيوعًا من الأساس ويمكن أن يكون مربّعًا أو مستطيلًا أو دائريًا في الشكل - غالبًا ما يكون على شكل العمود. وهي مصنوعة من الخرسانة المسلحة. وهذا ما يسمى بفرش انتشار لأنه ينتشر الحمل الهيكلي على مساحة معينة من التربة. يوضح الشكل 11.4 انتشار المقاطعات.

(ثانيا) حزام الأحزمة:

إذا كانت الحزات المنبثقة المنعزلة لعمودين متصلين بواسطة شعاع ، فإن ذلك يسمى حزام القدم ويدعى الحزمة شعاع رباط. لا تقوم الحزمة الشريطية بنقل أي حمولة إلى التربة لأنها لا تتلامس مع التربة. ويبين الشكل 11.5 وجود أقدام حزام.

(3) قواعد مدمجة:

وتعرف أذرّة الانتشار التي تدعم عمودين أو أكثر باسم أقدام مدمجة. عادة ما يتم إنشاء أقدام مشتركة عند وجود عمودين أو ثلاثة أعمدة قريبة جدًا من بعضها البعض. قد يكون شكل القدم المربعة مستطيلاً إذا كان كل من الأعمدة يحمل أحمالاً متساوية أو قد يكون شبه منحرف إذا كان يحمل أحمالاً مختلفة. يبين الشكل 11.6 أقدام مشتركة.

(رابعا) القدم المستمر:

ومن المعروف أيضا باسم قدم الشريط. يتم توفير قاعدة متواصلة للجدار الحامل. يرتكز القدم المستمر على الطوب. عادة ما يكون طول القدم المستمر أكبر بكثير من عرض القدم.

(ت) حصيرة أو طوف:

قاعدة القدم هي نوع من القدم المركبة التي تغطي كامل المساحة أسفل الهيكل وتدعم الجدران والأعمدة. وعادة ما يكون أكثر اقتصادا ل mal

حصيرة هي جامدة من الناحية الهيكلية وعندما تستقر ، فإنه يستقر بشكل موحد ككيان متجانسة. وبالتالي يقلل من إمكانية التسوية التفاضلية. يتم استخدام الحصائر بشكل عام عندما تكون ظروف التربة متقطعة للغاية وتكون البنى ثقيلة جدًا على القدم المجروش.

العوامل المؤثرة على عمق مؤسسة الضحلة:

العوامل التالية تؤثر على عمق الأساس الضحلة:

(1) سمك الطبقة العليا:

إذا كان من المقرر بناء الأساس في التربة التي تحتوي على نسبة جيدة من الأمهات النباتية والمواد العضوية المتحللة ، فيجب وضعها تحت سماكة هذه المادة العضوية. حيث يخضع هذا النوع من التربة العضوية لتغيير حجم كبير على تطبيق الحمل الخارجي.

(2) تجميد الأرض:

في المناطق ، حيث تنخفض درجة حرارة الهواء إلى أقل من 0 درجة مئوية لفترات طويلة ، تنخفض درجة حرارة التربة إلى مستوى مشابه وتصب المياه تتحول إلى جليد. وهذا ما يسمى تجميد الأرض. وللتجميد الأرضي تأثير كبير على الأسس المبنية على هذه التربة بسبب الصقيع ، حيث توجد حركة للأرض صاعدة بسبب تكوين جليد تحت الأرض ، يسمى عدسة الجليد. وفي هذه المناطق ، ينبغي وضع الأساسات تحت عمق اختراق الصقيع لتجنب تلف الهياكل.

(3) عمق تغير الحجم:

تخضع بعض أنواع التربة لتغييرات في الحجم بسبب التبول والتجفيف البديل ، مثل تربة القطن السوداء. في هذه التربة ، يجب وضع الأساس أسفل منطقة تغيير الحجم. تتراوح مساحة تغيير الحجم من 1.2 إلى 3.5 متر في حالة تربة القطن السوداء.

يعطي الجدول 11.1 فكرة لتقييم قابلية تربة تغير حجم الصوت:

(4) عمق النطر:

بالنسبة للهيكل المجاور للأنهار أو الجداول ، الخاضع لعملية تجوب المياه ، يجب أن يوضع عمق النظيف في الاعتبار لتحديد موقع الأسس. وينبغي أن يكون عمق هذه الأسس عند مستوى أدنى بكثير من عمق الدقيق المحتمل.

في الهند ، تستخدم تركيبة لايسي لتحديد عمق الدقيق الطبيعي

D _L = 0.47 (Q / F) ^1/3

حيث D _L = عمق الطحين العادي

س = التفريغ الكلي في م ³ / ثانية

f - عامل الطمي = 1.76 ميكرومتر

m = متوسط ​​القطر المرجح للجسيمات في mm.

يتم تحديد عمق الدقيق الكلي باستخدام العلاقة التي اقترحها الباحثون المختلفون.

يوضح الجدول 11-2 توصيات شركة Seth بخصوص المجموع الكلي للدقيق:

(ت) مستوى المياه الجوفية:

يتم وضع الأسس الضحلة قدر الإمكان فوق مستوى المياه الجوفية لتجنب صعوبات البناء ولمنع قوى الارتفاع التي تعمل على الأساسات. من خلال وضع الأساس فوق مستوى المياه الجوفية ، يمكن تجنب متطلبات عزل المياه.

(6) المرافق والعيوب الجوفية:

يجب أن يوضع في الاعتبار المرافق تحت الأرض مثل خطوط إمداد المياه وخطوط القطع وما إلى ذلك عند تحديد عمق الأساس. وينبغي أيضا النظر في عيوب تحت الأرض مثل التجاويف والألغام المهجورة وما إلى ذلك أثناء تخطيط موقع المؤسسة. لا ينبغي أن يكون مقرها على المرافق تحت الأرض والعيوب.

(7) خط الملكية والهياكل المجاورة:

إذا كان من المقرر إنشاء مبنى بالقرب من أحد خطوط الممتلكات المجاورة ، يجب أن تكون المؤسسة في موقع بحيث لا يجب أن تمتد إلى خط الملكية المجاور لتجنب النزاعات القانونية. إذا كان من المقرر وضع أساس جديد بالقرب من هيكل قائم ، فيجب أن تكون الحافة السفلية من الأساس القريب على مسافة "S" على الأقل بعيداً عن الأسس القديمة حيث S هي أكبر عرضي الأسس. يجب أن يكون عمق الأساس الجديد بحيث لا يتقاطع الخط المسحوب من الحافة السفلية للأساس القديم (عند 30 درجة لمتوسط ​​التربة و 45 درجة للتربة الرخوة) على الحافة السفلية للأساس الجديد كما هو موضح في الشكل 11.10.

(8) الأرض المنحدرة:

عندما يتم وضع الأساس على أرض مائلة ، يجب أن يكون عمق الأساس بحيث لا يتقاطع خط مرسوم من الحافة السفلية للمؤسسة بزاوية 30 درجة وعند مسافة أفقية 90 سم ، كما هو موضح في الشكل 11.11.

(9) المؤسسات على مستوى مختلف:

في الحالات التي يكون فيها أسفل أساس البنية على مستوى مختلف ، يقدم BIS التوصيات التالية:

(أ) بالنسبة للقدم في التربة الحبيبية ، لا ينبغي أن يكون الخط المرسوم بين الحواف السفلية المجاورة للأساسات المجاورة أكثر انحداراً من 2 H: 1 V ، كما هو مبين في الشكل 11.12.

(أ) بالنسبة للقدم في التربة الطينية ، لا يجب أن يكون الخط المرسوم بين الحافة السفلية المجاورة للقدم العلوي والحافة العلوية المجاورة من أسفل القدم منحدراً أكثر انحداراً من 2H: 1 V كما هو موضح في الشكل 11.13.

أنواع المؤسسات العميقة:

الأساسات العميقة هي من أنواع مختلفة اعتمادًا على الآلية التي تستمد منها هذه الأسس قدرة تحملها وشكلها وموادها:

(ط) الأساسات

(ثانيا) مؤسسة بير

(3) أساس البئر أو الكاسيون.

(ط) أساس الأساسات:

أساس الركيزة عبارة عن عنصر هيكلي طويل ونحيف ينقل حمولة الهيكل إلى طبقة ثابتة عند عمق كبير تحت سطح الأرض.

(ii) مؤسسة Pier:

الأرصفة هي أكوام قطر كبيرة توزع حمولة الهيكل على طول العمق الكامل للتربة التي توجد فيها.

(3) أساس البئر أو الكاسيون:

البئر أو الكاشيون عبارة عن صندوق مجوف كبير الحجم أو بئر يغرق في الأرض لدعم الأحمال الثقيلة. الحمولة تحمل هذه الأساس كبيرة جدا. ينقل حمولة الهيكل إلى التربة من خلال تحمل نهاية والاحتكاك الجلد. هذه الأسس تستخدم عادة في الجسور.