בסיסי גוף תאורה חשמלית סולרית: מעל פני האדמה לעומת חלקית מוקמים באדמה

סוג 1: בסיסי בטון מעל פני האדמה

עיצוב: הבסיס ממוקם במלואו על פני האדמה; הוא מורכב מבלוק בטון מחוזק, המתנשא לגובה מסוים ובעל בסיס רחב, עם ברגי תקשירות המותכנים בו כדי לחבר את המוט לבסיס.

היכן שהוא מתאים: באזורים עירוניים ובחניות, שבהם חפירות עמוקות אינן יעילות – בגלל קיומם של צינורות תשתית, תנאי אדמה קשים או שרידים ארכאולוגיים מתחת לרמת הקרקע. סוג זה של יסודות מבוחר גם משום המראה האסטטי שלו, שכן הבסיס שלו ניתן לעצב בהתאם לארכיטקטורה שמסביב.

יתרונות: התקנתו אינה מחייבת חפירות, והבסיס החשוף מקל על בדיקה ותיקון: סדקים ונזקים אחרים נראים בקלות וניתנים לתיקון.

אתגרים: הבטון החשוף נפגע בקלות מפגיעות חיצוניות באזורים עם תנועה רבה, ומשך זאת הוא נוטה להיתפסד לוונדליזם וגרפיטי. בנוסף, הבטון חשוף לשינויי טמפרטורות קיצוניים בגלל האוויר, מה שמגביל את השימוש בו באזורים בהם קיים תנועה קרקע רבה כתוצאה ממחזורי קיפול והתקררות.

סוג 2: יסודות חלקית מוקמות באדמה

עיצוב: החלק העיקרי של היסוד מוקם מתחת לפני הקרקע, ורק חלק קטן ממנו נמצא על פני הקרקע או בקרבתה. יתדות ברזנט מתכתיות מגבירות את חוזקו ואת קיבולת המשקל שלו, ועומק ההקמה מוגדר בהתאם לגובה הגדולים, לנטלי הרוח ולתנאי האדמה.

היכן שזה מתאים: כבישים, שבילים וכבישי אוטוסטראדה באזורים פרבניים וריבוניים, במיוחד באזורים בהם מתקיימות רוחות עזות – החומר המוקם מתחת לפני האדמה מספק יציבות טובה הרבה יותר מאשר בנייה שמתבססת על חלקים חשופים מעל פני האדמה. זו הבחירה הסטנדרטית במקרים בהם קיים חשש מתנועה של הקרקע כתוצאה מהקפת קרח, כל עוד הבסיס של המבנה מתמשך מתחת לעומק הקרח המקומי.

יתרונות: יציבות מעולה בתנאי רוחות עזות וקרקע חלש; הכוחות מתפזרות על שטח גדול יותר של אדמה. החלק המוקם מתחת לפני האדמה מספק מראה נקי יותר.

אתגרים: דרושות עבודות חפירה והכנה נוספות; עליל להעריך את תכונות הקרקע לפני השימוש – קרקע רך או חולי עשוי לדרוש הכנסה עמוקה יותר או חיזוק נוסף. גם הגישה לחלקים המוקמים מתחת לפני האדמה קשה יותר מאשר במקרים בהם הבסיס חשוף.

הגורמים הארבעה שמכריעים:

משקל הרוח: הגורם החשוב ביותר. באזורים חוף ובמישורים פתוחים, הבסיס של המבנה חייב להתמודד עם כוחות עזות שעלולות לגרום להפלתו; מהירות הרוח המתחשבת בעיצוב מגיעה מהתקנות הבנייה המקומיות (למשל, ASCE 7 בארצות הברית). עמודים גבוהים יותר עם פריטים או פנלים גדולים יותר מגדילים עוד יותר את משקל הרוח שעלול להשפיע על הבנייה.

גובה ומשקל המוט הגובה מספק יתרון מבחינת הכוח: מוט גבוה יותר נוטה או נופל בפני אותו רוח שמוט נמוך יותר יכול לעמוד בפניו בקלות. ראשי מוט כבדים יותר – פנלים גדולים, קופסי בטריות, חישובים דקורטיביים מורכבים – דורשים שטח בסיס גדול יותר או חפירה עמוקה יותר.

אסתטיקה תקנות עירוניות וטעמי הקהילה לעתים קרובות מכתיבים את סוג הבסיס שייבנה. בסיסים הממוקמים מעל פני האדמה מהווים חלק מהמאפיינים הארכיטקטוניים של המבנה; בסיסים מוקמים מתחת לפני האדמה נעלמים מהראייה. האסתטיקה היא גורם חשוב, אך היא לעולם אינה חשובה יותר מהחישובים ההנדסיים.

התקנה ותחזוקה בסיסים הממוקמים מעל פני האדמה קלים יותר להתקנה ולבדיקה. בסיסים מוקמים מתחת לפני האדמה דורשים יותר הכנות, ובעיות שעלולות להיות בהם קשות יותר לאיתור. בפרויקטים המתמשכים 10 שנים, השאלה של נגישות לתחזוקה חשובה יותר מההבדלות בתהליך ההתקנה ביום הראשון.

מודלי כשל שאנו רואים בפועל כשהבסיסים נכשלים, הסיבות לכשל חוזרות על עצמן…

"Pole tilting after the first winter." קרח דחוס מעיפה את הבסיס שלא היה אף פעם מתחת לעומק הקרח, או אתר באדמה רכה שקיבל פתרון סטנדרטי במקום פתרון המתאים לסוג האדמה. "Under-strength concrete." בטון בעל חוזקה המוגדרת נמסר בפועל כתערובה חלשה יותר, מכיוון שאף אחד לא בדק אותו. המוט נראה טוב במשך שני שנים, ואז הוא מתנוע לצד. "Anchor bolt template misalignment." הבסיס נמצא במקום הנכון, אך הבולטים נמצאים בפער של 50 ממ; כתוצאה מזה המוט נמצא על בולטים שאינם מרכזיים. התיקון כולל חיתוך באמצעות מספרת והזרקת בטון מחדש.

כל שלושת המקרים הללו הם כישלונות בתהליך הבנייה, ולא כישלונות הנדסיים. הם ניתנים למניעה באמצעות דיווח על תכונות האדמה, תיעוד בדיקות הבטון, ובדיקה קפדנית של המקומות המשמשים להזרקת הבטון לפני הבנייה.

חוק ההחלטה (The decision rule):**

כדי למנוע כישלונות כאלה, חיוני לבצע בדיקות קפדניות לפני כל שלב בתהליך הבנייה – בדיקת תכונות האדמה, בדיקת חוזקת הבטון, ובדיקה של כל הציודים המשמשים בתהליך.

חלקית מושתלים – לשימוש בהתקנות בערים, באזורים עם רוחות חזקות, באדמה קשה, או בכל מקום שקיים סיכון של תנועה תלולה של הקרח באדמה. זו הבחירה הסטנדרטית לסיבה מסוימת. מעל פני האדמה – במקרים שחפירה אפשרית אינה, כמו בקרבת תשתיות, באזורים עם סלעים או באתרים ארכאולוגיים; במקרים שגישה לבדיקה חשובה יותר מהמראה החיצוני של ההתקנה; או כאשר התכנון מיועד באופן זמני או להעברה בהמשך. בכל מקרה, יש לבדוק ראשית את משקל הרוח – המחשבון שלנו לחישוב משקל הרוח לחישוב משקל הרוח יסייע בכך – ולהשיג את הנתונים הנדרשים מהרשות הסביבתית (EPA, /learn-epa) לפי פרטי ההתקנה והפנלים, לפני שיינתן הזמנה לייצור הבטון.

מה לא מכוסה בדף זה: דף זה מספק מידע על בחירת סוגי יסודות והגורמים שמשפיעים עליה. הוא אינו מכסה באופן מפורט את החישובים ההנדסיים המבניים, את שיטות החקר הגאוטכני, או את הדרישות לגבי טולרנסיות בייצור הגדולים. יש להבטיח שכל הפרויקטים המאושרים יעברו בדיקה על ידי מהנדס בניין על פי התקנות המקומיות לפני הבנייה.