موضوع إنشائي : هل تحتاج القاعدة المنفصلة إلى حديد علوي؟

إنضم
13 سبتمبر 2007
المشاركات
31
مجموع الإعجابات
40
النقاط
18
هل تحتاج القاعدة المنفصلة إلى حديد علوي؟
هذا الموضوع من المواضيع الجدلية أحيانا بين المهندسين .
طبعا الجواب على هذا السؤال هو (لا) كما سأوضحه بعد قليل ولكن قبل هذا دعونا نتساءل من أين جاء هذا المعتقد لدى البعض؟

هناك ثلاثة أسباب رئيسة:
الأول : مخطط الضغط السالب الذي يظهر تحت القاعدة في حال لامركزية عالية للحمل الرأسي والذي يظنه البعض أنه شد علوي في القاعدة.
الثاني : التقلص والانكماش الذي يظنه البعض أنه يحدث في الجزء العلوي من القاعدة ويجب تغطيته بحديد أصغري على الأقل.
الثالث : بعض البرامج الإنشائية المنتشرة تظهر الحاجة إلى تسليح علوي للقاعدة المنفصلة.
دعونا نناقشها واحدا واحدا
عندما تتعرض القاعدة لحمل رأسي مع عزم تنشأ لامركزية للمحصلة ، فإذا وقعت المحصلة خارج الثلث الأوسط لطول القاعدة في الاتجاه المدروس فإن علاقة الإجهادات العامة ستعطي قيمة سالبة في الطرف البعيد عن موقع المحصلة ، فهل هذا شد؟
لا يمكن للتربة أن تشد القاعدة ولا للقاعدة أن تشد التربة لعدم وجود أي اتصال بينهما.
الجزء السالب هو مجرد انعدام للضغط أسفل القاعدة أو كما يسمى في المراجع حالة عدم تماس.

فالقاعدة إذا لم تعد مستندة على كامل مساحتها وبالتالي فعلاقة الإجهادات التي حسبنا بها لم تعد صالحة ويجب تعديلها لتتضمن المساحة المضغوطة فقط .
طبعا في حال لا مركزية باتجاه واحد الأمر بسيط جدا فكل ما علينا فعله هو تعديل مخطط الإجهادات قليلا بحيث نحافظ على شرطي التوازن وهما :
حجم مخطط الضغط المعدل يساوي قيمة المحصلة
ومركز مخطط الضغط المعدل ينطبق على مركز المحصلة
من هذين الشرطين نحصل على بعدي مخطط الإجهادات الجديد المعدل ذي الشكل المثلثي وبالتالي قيمة الإجهاد الأعظمي الفعلي في الطرف القريب من المحصلة وستكون هذه القيمة أكبر من سابقتها قبل التعديل.

أما في حال لامركزية في كلا الاتجاهين فإن الحسابات ستصبح معقدة جدا لأن شكل مخطط الاجهادات لم يعد منتظما ولا بد من حسابه بطريقة التكامل الثلاثي واستخدام مبدأ التقريب المتتالي والتكرار لنحقق شرطي التوازن ونحصل على المخطط المعدل الفعلي.
وطبعا في تلك الحسابات لم يعد قانون الإجهادات الذي نحفظه صالحا لأن شكل منطقة التماس قد يكون خماسيا أو رباعيا أو ثلاثيا وليس له محور تناظر وبالتالي هناك جداء عطالة Ixy ولا بد من الاعتماد على علاقة الإجهادات العامة التي تشمل جداء العطالة في الحسابات.

بالنسبة لموضوع التقلص والانكماش فيجب أن نتأكد أن الحديد المشدود لا تقل مساحته عن المساحة الأصغرية المطلوبة من أجل التقلص والانكماش.
أما المنطقة المضغوطة من الخرسانة فلا تحتاج الى أي حديد تقلص لأن الضغط يلغي الشد البسيط الذي يسببه التقلص والانكماش وهذا هو الحال في المنطقة العلوية من القاعدة المنفصلة فهي منطقة مضغوطة تماما .

بالنسبة للبرامج الهندسية فقيم العزم السالب التي تعطيها إما أنها خاطئة وإما أنها نتيجة تصميم قاعدة تطير في الهواء !!
لا يمكن أن يكون العزم سالب إلا إذا كانت هناك قوة شادة طيرت القاعدة إلى الأعلى وبقيت التربة فوق القاعدة وأصبحت جميع الأطراف تعمل كظفر محمل بحمولة للأسفل ويحتاج إلى حديد علوي !! فهل هذا منطقي؟!
يجب أن لا تصمم القاعدة على حمولة رفع حدية بل نحقق عامل الأمان ضد الرفع في حالة الأحمال الحدية المصعدة كما فعلنا في حالة الأحمال الاستثمارية قبل البدء بحساب الحديد والتصميم.
 

مواضيع مماثلة

أعلى