* تصميم الأساسات على الترب ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة *

بسم الله الرحمن الرحيم

تصميم الأساسات على الترب ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة

وبعض الاقتراحات للنقاش

سوف أتناول هذا الموضوع من الناحية الإنشائية محاولاً الوصول إلى

حلول مثالية في تصميم الأساسات على ترب لاتتجاوز فيها قدرة التحمل

المسموحة 1.5 kg/cm2 وهذه الترب متواجدة وسائدة في حوض الفرات

فهي في الغالب ترب غضارية قريبة من البساط المائي بحكم قربها من

مجرى النهر وقد يتواجد هذا البساط المائي على بعد يتراوح مابين 1 - 3.5

m في بعض المناطق المنخفضة وأحياناً يتراوح مابين 3 - 6.5 m عن

سطح الأرض في بعض المناطق المرتفعة نسبياً بفعل وجود ترب مفككة

رملية أو سلتية وأحياناً كلسية أو متكلسة فوق الترب الغضارية سابقة

الذكر و درجت العادة أن يتم الحفر عند التأسيس حتى الوصول إلى التربة

الغضارية ظناً من العامة أنها جيدة للتأسيس دون أن يعرفوا أنها الأقل

سوءاَ مما هو موجود في المنطقة وبحكم أنني من مواطني هذه المنطقة فقد

عاينت المشكلة عن قرب ورأيت أنها مشكلة تواجه المهندس من الناحية

التصميمية والتسويق لعمله أيضاً خاصة أن الترخيص وتطبيق تعليمات

الكود العربي السوري موضوع لم يصل إلى مرحلة يقبله الناس

ويستوعبونه ولازال معلم البيتون العادي يحظى برضى الناس أكثر من

المهندس المدني وخصوصا في المدن الصغيرة حديثة العهد والتي تتطور

عمرانياً وبشكل سريع لذلك رأيت أن أتناول هذا الموضوع لأهميته للأسباب
التالية :

1- الكلفة الإقتصادية العالية للأساسات بسبب قدرة التحمل المسموحة

الضعيفة حيث تنتج الأبعاد كبيرة والمواطن يهرب من هذه الكلفة العالية

2- غياب الرقابة على حركة البناء في المنطقة بشكل عام والرقابة فعلياً

موجودة فقط في مراكز المحافظات وغائبة تماماً في المدن والمناطق الصغيرة

3- عدم ثقة المواطن في المهندس في المناطق الغائبة عن الرقابة والحاجة

إلى اقتراح طرق إقتصادية وممكنة التطبيق في ظل الإمكانات المتواضعة في هذه المناطق

4- غياب التكنولوجيا الحديثة التي تؤمن مقاومات عالية للبيتون أثناء

الصب وتؤمن حلولاً بديلة لشكل التأسيس المقترح أو حتى إستبدال التربة

بتربة ذات قدرة التحمل المسموحة الجيدة

5- الحاجة الماسة إلى تطوير الفكر الإنشائي في المحافظة ككل وهذا

مايحتاج إلى ثورة علمية حقيقية خاصة إذا علمنا أن معظم أساسات الأبنية

تصمم كأساسات سطحية وتعتمد قدرة التحمل المسموحة 1.5 kg/cm2

على وجه الأرض وهي لايمكن الحصول عليها إلا عند عمق يتراوح مابين

2 - 3 m وهذا بسبب غياب الرقابة كما ذكرت أعلاه

6- المشكة الأكبر في تكنولوجيا صب البيتون وغيابها تماماَ ولاأتكلم هنا

عن المشاريع الضخمة التي تنفذها شركات لها سمعتها وإنما عن

المشاريع الصغيرة التي تخص المواطنين والتي تنفذها مكاتب هندسية

صغيرة ويكفي أن أقول أن أكبر مقاومة مميزة إسطوانية يمكن إعتمادها في

التصميم هي 150 kg/cm2 وأكبر من ذلك يعتبر مجازفة حقيقية حيث

إن وجد الإلتزام بعيارالإسمنت وكمية الماء وهذا صعب أيضاً فلا يمكن أن

يوجد الرج المناسب للبيتون

لذلك كله أرغب في إقتراح بعض الحلول ضمن إمكاناتي العلمية المتواضعة

ولست هنا بغرض النشر للنشر بقدر ماهو النشر لحل مشكلة كبيرة حقاً

وأرغب في أن يصل كلامي هذا إلى نقابة المهندسين لأنها الأجدر بحل هذه

المشكلة والإطلاع بمسؤولياتها على أكمل وجه خاصة وأن بعض المناطق

بدأ الترخيص فيها لأربع وخمس طوابق وهذا مجازفة أخرى مع الوضع

القائم أما الإقتراحات فهي التالية :

الإقتراح الأول :

أن يتم استبدال التربة الغضارية بتربة ذات قدرة التحمل المسموحة

المناسبة كالبحص ذو التدرج الحبي الجيد أو الرمل ذو التماسك العالي وجيد

التردج أيضاً على أن يتم الإستبدال والرص وفق معايير هندسية صحيحة

فمثلاً يمكن أن نقبل بحفر 2 m ضمن الطبقة الغضارية ذات قدرة التحمل

المسموحة الضعيفة ومن ثم يتم ردم 1 m بتربة ذات قدرة التحمل

المسموحة الجيدة وتصميم الأساسات عليها

إن هذا الإقتراح جيد ومثالي ولكنه صعب النفيذ بحكم الواقع التكنولوجي

السيء حقيقةً خاصة للمشاريع الصغيرة إضافة إلى إشكالية تأمين التربة

ذات قدرة التحمل المسموحة المناسبة للتصميم

الإقتراح الثاني :

أن يتم التصميم وفق مبدأ الأوتاد وهذا صعب أيضاً في ظل الواقع

التكنولوجي السيء وقلة الخبرات الهندسية في هذا المجال وأسأل كلياتنا

أن تهتم بهذا النوع من تصميم الأساسات فهو الحل الأمثل وهو متبع بشكل

واسع في منطقة الخليج العربي

الإقتراح الثالث :

أن يتم التأسيس على البيتون المغموس الذي يتم صبه اسفل الأساس

المسلح ولاأدعي أني صاحب هذا الإقتراح أو أنه لم يعمل به حتى هذه

اللحظة ولكنه محصور في بعض المنشآت الهامة والكبيرة ولم تنفذ بعد

إضافة إلى أنه لم يلقى قبولاً عند معظم المهندسين على الأقل الذين أعرفهم

لأسباب لاأعرفها حقاً ولكنهم لم يحاولوا حتى مناقشة هذا الإقتراح

إن هذا الإقتراح جيد أيضاً ولايحتاج إلى تكنولوجيا معقدة كما في الإقتراح

الأول والثاني كما أن مكونات البيتون المغموس متوفرة في حوض الفرات

وبكثرة وبأسعار معقولة ومقبولة إضافة إلى أنه يوفر في التكلفة الإجمالية

للأساسات بنسبة قد تصل أحياناً إلى 20% في بعض الحالات علماً أنه أكثر

إستقراراً وتوازناً من التأسيس على التربة ذات قدرة التحمل المسموحة

الضعيفة مباشرة ويشكل سداً منيعاً بوجه الماء العدو الأكبر والقريب من

الأساسات في هذه المناطق والذي قد ينتج أيضاً عن تسرب غير متوقع

للماء من تمديدات المياه الحلوة أو المالحة وماأكثر هذه الحوادث في هذه

الأيام مع تآكل الشبكات التي مرعلى إنشائها 20 - 40 سنة

إن مشكلة التأسيس على ترب ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة تبرز

بشكل أكبر عند وجود جوار وهذا يستدعي إعتماد مبدأ أساس رجل البطة أو

مبدأ الأساسات المشتركة علماً أن مبدأ رجل البطة غير ممكن على ترب

ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة كما أن الأساس المشترك مكلف جداً

من الناحية الإقتصادية خاصة إذا زاد التباعد بين الأعمدة عن ثلاثة أمتار

لذلك سوف نقارن هنا بين حالتين الأولى التصميم بأساس مسلح فقط على

التربة مباشرة والثانية التصميم بأساس مسلح فوق أساس مغموس ونقارن إقتصادياً

الحالة الأولى : التصميم على التربة مباشرة ( أساس مسلح فقط )

الحالة الثانية : التصميم على البيتون المغموس ( أساس مسلح فوق أساس مغموس )

سأحاول من خلال الأمثلة التالية البسيطة والمختصرة المقارنة لعلنا نصل

إلى نتيجة مرضية وسوف نعتمد من أجل ذلك المعطيات التالية :

1- المقاومة المميزة الإسطوانية للبيتون 180 kg/cm2

2- إجهاد الخضوع للفولاذ المستخدم 3600 kg/cm2

3- سعر المتر المكعب من البيتون المسلح 4315 ليرة سورية

4- سعر المتر المكعب من البيتون المغموس 1325 ليرة سورية

5- سعر حفر المتر المكعب من التربة 200 ليرة سورية

6- عمق التأسيس 2 m للحصول على قدرة تحمل مسموحة للتربة مساوية إلى 1.5 kg/cm2

7- سوف نعتمد قدرة التحمل المسموحة للمغموس مساوية إلى 4

kg/cm2 من أجل الأساسات المنعزلة ومساوية إلى 3 kg/cm2 من

أجل الأساسات المشتركة وذلك بعد أن قمت بحل العديد من الأمثلة وتوصلت

إلى أن هذه القيم هي المفيدة للغرض الذي أريده هنا وهو المقارنة

المثال الأول :

تصميم أساس منعزل لعمود أبعاده 40 x 40 cm

وحمولته الإجمالية 100 ton وفق الحالة الأولى

بالحل سوف نحصل على النتائج الموضحة بالشكل المجاور

وإذا أردنا أن نحسب كلفة هذا الأساس وفق المعطيات التي

ذكرناها سابقاً لوجدنا أن كلفة الحفر والبيتون المسلح اللازم

لهذا الأساس هي :

21790 ليرة سورية لاغير

المثال الثاني :

تصميم نفس العمود بنفس الأبعاد ونفس الحمولة
وفق الحالة الثانية

بالحل سوف نحصل على النتائج الموضحة بالشكل المجاور

وإذا أردنا أن نحسب كلفة هذا الأساس وفق المعطيات التي

ذكرناها سابقاً لوجدنا كلفة الحفر والبيتون المسلح والبيتون

المغموس اللازم لهذا الأساس هي :

16738 ليرة سورية لاغير

أي نسبة الوفر لصالح البيتون المغموس قد بلغت 23.18%

في هذه الحالة

ولو تخيلت أن عدد الأعمدة هو 20 عموداً في مشروع بسيط

لنتج أن الوفر سيصل إلى حوالي 100,000 مائة ألف ليرة

سورية من كلفة إجمالية تقدر ب 430,000 أربعمائة وثلاثون

ألف ليرة سورية والأساسات متوازنة بشكل أفضل وأكثر أماناً

ضد المياه ومشاكلها

المثال الثالث : تصميم نفس العمود بنفس الأبعاد ونفس الحمولة ولكن مع وجود جوار

إنه من شبه المستحيل أن يتم التصميم وفق مبدأ رجل البطة حتى لو خفضنا

الحمولة إلى النصف أي 50 ton وذلك لأن الأبعاد ستكون كبيرة جداً ولا

يمكن التخلص من الإجهادات الشادة على الإطلاق التي تنجم عن تولد العزم

في مركز الأساس والذي يزداد مع زيادة أبعاد الأساس ومع ذلك فهناك من

يلجأ لهذا الثصميم في بعض الأبنية السكنية والأمثلة كثيرة على ذلك وفي

مدينتي الميادين تحديداً

إن مبدأ رجل البطة قابل للتنفيذ لو وجدت كتلة موازنة للأساس توازن العزم

الناتج حيث يكون وزنها مساوياً للحمولة المنقولة إلى العمود كما هموضح بالشكل أدناه

وهنا لابد من اللجوء إلى الأساس المشترك مع جسر رابط والأمثلة القادمة

توضح كيفية القيام بذلك بشكل بسيط ومختصر مع المقارنة بين التصميم

وفق الحالة الأولى والثانية والجدوى من استخدام البيتون المغموس في

حالة الأساسات المشتركة وإذا لم تجد نفعاً فماهو الحل البديل

المثال الرابع :

تصميم أساس مشترك لعمودين الأول 40 x 40 cm وحمولته 100 ton

والثاني 40 x 60 cm وحمولته 150 ton والبعد بينهما 3 m وذلك في

حال وجود جوار للعمود الأول وفق الحالة الأولى ومن ثم الحالة الثانية والمقارنة

بالحل سوف نحصل على النتائج الموضحة بالشكل أدناه

أي نسبة الوفر لصالح البيتون المسلح فقط (الحالة الأولى) قد بلغت 10.8 %

في هذه الحالة ولو تخيلت أن عدد الأساسات المشتركة هو 5 أساسات في

مشروع بسيط لنتج أن الوفر سيصل إلى حوالي 29,000 تسع وعشرون

ألف ليرة سورية ولكن يبقى الأساس المصمم وفق الحالة الثانية أكثر

توازناً كما أننا لو قبلنا بقدرة التحمل المسموحة للمغموس مساوية إلى 2.5
kg/cm2 لأصبحت التكلفة متساوية في الحالتين الأولى والثانية تقريباً

ويبقى المغموس متفوقاً بالتوازن الذي يؤمنه والحماية من خطر البساط

المائي والأبعاد المنطقية ( أنظر كم هو عرض الأساس وفق الحالة الأولى

وكم عرضه وفق الحالة الثانية )

المثال الخامس:

تصميم أساس مشترك لعمودين الأول 40 x 40 cm وحمولته 100 ton

والثاني 40 x 60 cm وحمولته 150 ton والبعد بينهما 3 m وذلك في

حال عدم وجود جوار للعمود الأول وفق الحالة الأولى ومن ثم الحالة الثانية والمقارنة

بالحل سوف نحصل على النتائج الموضحة بالشكل أدناه

أي نسبة الوفر لصالح البيتون المسلح فقط (الحالة الأولى) قد بلغت 2.49

% في هذه الحالة ولو تخيلت أن عدد الأساسات المشتركة هو 5 أساسا

في مشروع بسيط لنتج أن الوفر سيصل إلى حوالي 6,000 ستة ألف ليرة

سورية تقريباً وهو وفر بسيط ولكن يبقى الأساس المصمم وفق الحالة

الثانية أكثر توازناً كما أننا لو قبلنا بقدرة التحمل المسموحة للمغموس

مساوية إلى 2.5 kg/cm2 لأصبحت التكلفة متساوية في الحالتين الأولى

والثانية تقريباً ويبقى المغموس متفوقاً بالتوازن الذي يؤمنه والحماية من

خطر البساط المائي والأبعاد المنطقية ( أنظر كم هو عرض الأساس وفق

الحالة الأولى وكم عرضه وفق الحالة الثانية )

لاحظنا مماسبق أهمية استخدام البيتون المغموس وخاصة في الأساسات

المنعزلة ولكن السؤال الأهم الذي أود طرحه على السادة المهندسين

المتابعين لهذا الموضوع وهو إقتراح أيضاً ؟

ماذا لو كان الأساس مصمم من البيتون المغموس المسلح؟أعتقد أن

الموضوع يحتاج إلى تجارب وأبحاث!

هذا السؤال هو فحوى رسالة الماجستير التي أنوي الإعداد لها قريباً إن

شاء الله وأعتقد من الناحية النظرية أن الفائدة من هذا الإقتراح هو زيادة

المقاومة المميزة التصميمية للبيتون إذا أصبح مغموساً ولاأعرف ماهي

الفائدة من هذا الإقتراح في التخفيف من أبعاد الأساسات وهل ستفيد في

تخفيف التسليح الهائل المستخدم فكم ستساوي المقاومة المميزة للبيتون

المغموس المسلح المستخدم لذلك أرغب من السادة المهنسين المتابعين

الإجابة على هذا التساؤل لمن يملك هذه الإجابة ومراسلتي على البريد أدناه

علماً انني أملك جزءاً من الإجابة ولكنها غير مؤكدة ولايمكن طرحها طالما

أنها غير مؤكدة

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

اضغط هنا لتحميل ملف (إكسل) مرفق مع البحث[b]

شكررررراااااااااااااااااااااااااا

جزاك الله عنا كل خير

» تأثير أنواع الأساسات المختلفة على قدرة تحمل التربة هاااام جداا أرجو الدخول
» كتاب تصميم الأساسات السطحية ل Braja Das حمل بسرعة
» مشاكل التربة الانتفاخية تحت الأساسات
» محاضرات في تصميم الأساسات معروضة بشكل ظريف
» موقع رائع بة العديد من الملفات عن تحليل و تصميم الأساسات Analysis and Design of Foundations

*** تصميم الأساسات على الترب ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة ***

* تصميم الأساسات على الترب ذات قدرة التحمل المسموحة الضعيفة *