أساسات عميقة



















شكل - 32 
صندوق الخيارات "مشاكل الأساسات العميقة"
 يمكن لبرنامج جيوتولز تحليل مجموعة من المشاكل للأساسات العميقة مثل:

1- تحليل خازوق مفرد محمل محورياً وجانبياً.
2- تحليل خازوق مفرد محمل عرضياً من خلال منحنى p-y.
3- تحليل خازوق مفرد محمل عرضياً (خازوق مرن مدفون في التربة).
4 - قدرة تحمل وهبوط الخازوق المفرد أو حائط الخوازيق.
5 - تحليل لبشة خازوقية مشتركة.
6 - معاملات الإجهاد طبقاً لجيدس.
7 - حائط ساتر لوحي.
8 - تحليل بارت مفرد.
9 - تحليل لبشة بارتية.
10- ضغط التربة الجانبي.
11- الإجهاد الرأسي الفعال.
يمكن تحليل الخازوق المحمل محوريًا وجانبيًا بواسطة طريقة مندلين. يتم تحليل الخازوق المرن باستخدام طريقة العناصر المحدودة، ويتم تحديد صلابة التربة من خلال طريقة مندلين. يمكن إجراء التحليلات الخطية وغير الخطية باستخدام الدوال الزائدية من خلال تحديد الحمل الأقصى. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحليل الخوازيق على أنها خازوق مفرد أو خازوق متصل بـ (العمود / الأساس). علاوة على ذلك، يمكن أن يكون رأس الخازوق حر / ثابت أو أي قيد آخر، وكذلك العمود أو حافة الأساس. يمكن اقتراح نموذج التربة النصف فراغية أو الطبقية.

يمكن تحليل الخازوق المحمل جانبياً بواسطة منحنيات p-y المختلفة. يتم تحليل الخازوق المرن باستخدام طريقة العناصر المحدودة. ويتم تحديد تفاعل التربة من منحنيات p-y. يمكن تحليل الخازوق على أنه مادة خطية أو غير خطية وفقًا لأكواد التصميم الدولية المختلفة. يمكن تحليل الخازوق على أنه خازوق مفرد، أو خازوق متصل بـ (العمود/ الأساس). يمكن أن يكون رأس الخازوق حرًا/ ثابتًا أو أي قيد آخر، وكذلك العمود أو حافة الأساس. يمكن اجراء التحليل على نموذج تربة نصف فراغي أو نموج تربة طبقي.

من علامة التبويب "مادة الخازوق"، ‏يمكنك تحديد مادة الخازوق. أو يمكنك اختيار مادة مقطع الخوازيق حيث يمكن تحليل الخازوق على أنه مادة غير خطية (قطاع دائري مرن، قطاع دائري من الخرسانة المسلحة، ماسورة حديدية، قطاع خرساني مسلح دائري مع غلاف، قطاع ماسورة حديد دائرية مملوءة بالخرسانة). إذا كان قطاع الخازوق عبارة عن قطاع دائري من الخرسانة المسلحة، أو قطاع خرساني مسلح دائري مع غلاف، قطاع ماسورة حديد دائرية مملوءة بالخرسانة، يمكنك اختيار كود التصميم. حيث يمكن تحليل الخازوق باستخدام أكواد التصميم الدولية المختلفة مثل ACI 318 (المعهد الأمريكي للخرسانة)، EC 2 (الكود الأوروبي 2)، ECP (الكود المصري)، IS 456 (الكود الهندي 456)، BS 8110 (الكود البريطاني 8110)، CP 65 (كود سنغافورة CP 65) وCSA A23.3 (الكود الكندي A23.3) وHK CP (كود هونغ كونغ) أو اختيار المعاملات الخاصة بك، لذلك سيتم تحليل الخازوق على أنه مادة غير خطية وفقًا لكود التصميم المحدد (هذا الخيار سيحلل خازوق واحد فقط بدون أساس/ عمود).

يمكنك تحديد نموذج التربة (طين طري (Matlock)، طين طري (API)، طين صلب مع ماء حر (Reese)، طين صلب بدون ماء حر (Reese)، طين صلب معدل بدون ماء حر، رمل (Reese)، رمل (API)، طمي (Cemented c-φ)، رمل مسال (Rollins)، طمي طفلي، صخر ضعيف (Reese)، صخر قوي (Vuggy Limestone)) مع / بدون معاملات تربة ثابتة عند طبقة التربة العلوية والسفلية. يمكنك أيضًا اختيار تحليل تحت حمل استاتيكي أو دوري. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تعيين معامل رد فعل التربة الابتدائي أو السماح بتعيينه تلقائيًا.

يمكن اختيار رتبة الخرسانة وفقًا لكود التصميم المحدد (ACI 318، EC 2، ECP، IS 456، BS 8110، CP 65، CSA A23.3، وHK CP)، حيث يتم تحديد معامل المرونة ومعامل الكسر للخرسانة، ومعامل خفض الحمل الاعتباري، والانفعال الانضغاطي عند ذروة الإجهاد، وانفعال الانضغاط الأقصى وفقًا لرتبة الخرسانة المختارة وكود التصميم. إذا كنت ستحدد معاملات أخرى، يجب عليك اختيار كود تصميم "آخر".

يمكن تحليل الخازوق المحمل جانبياً على أنه خازوق مرن مدفون في التربة. يتم تحليل الخازوق المرن باستخدام طريقة العناصر المحدودة، ويمكن حساب معامل رد فعل التربة وفقًا لـ Bowels (1997) أو عن طريق تحديد المعامل من قبل المستخدم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تحليل الخازوق على أنه خازوق مفرد أو خازوق متصل بـ (العمود / الأساس). يمكن أن يكون رأس الخازوق حرًا/ ثابتًا أو أي قيد آخر، وكذلك العمود أو حافة الأساس. يمكن المفاضلة ما بين النموذج النصف فراغي أو النموذج الطبقي لتمثيل التربة.

يُستخدم هذا الخيار في حساب قدرة التحمل والهبوط للخوازيق المفردة أو حوائط الخوازيق وفقاً للمواصفات الألمانيــة. يتم إدخال أبعاد الخوازيق، ومقاومة ارتكاز الخازوق من اختبار الاختراق أو من التماسك الغير محصور للطبقات. يمكن إدخال جهد الاحتكاك على جذع الخازوق أو حسابه بواسطة المواصفات الألمانية DIN 4014 (‏‏شكل 36 إلى ‏شكل 39).
شكل - 36 مربع حوار "قدرة تحمل وهبوط الخازوق المفرد أو حائط الخوازيق", معطيات الخازوق
شكل - 37 مربع حوار "قدرة تحمل وهبوط الخازوق المفرد أو حائط الخوازيق", جزء جهد الاحتكاك على جذع الخازوق
شكل - 38 مربع حوار "قدرة تحمل وهبوط الخازوق المفرد أو حائط الخوازيق", جزء مقاومة ارتكاز الخازوق
شكل - 39 منحنى الحمل-الهبوط للخازوق طبقاَ للمواصفات الألمانية
DIN 4014
 
يستخدم هذا الخيار لحساب هبوط مجموعة من الخوازيق المحملة رأسياً، أو لبشة خازوقية جاسئة مرتكزة على تربة طبقية أو تربة نصف فراغية (الأشكال من ‏‏شكل 40 إلى ‏‏شكل 47).
طرق التحليل المستخدمة في هذا النوع من المشاكل هي:
  • تحليل خطي
  • تحليل غير خطي باستخدام دالة زائدية للعلاقة بين الحمل-الهبوط
  • تحليل غير خطي باستخدام المواصفات الألمانية DIN 4014 للعلاقة بين الحمل-الهبوط
  • تحليل غير خطي باستخدام التوصيات الألمانية EA-Piles للعلاقة بين الحمل-الهبوط (قيم الجدول الدنيا)
  • تحليل غير خطي باستخدام التوصيات الألمانية EA-Piles للعلاقة بين الحمل-الهبوط (قيم الجدول العظمى)
شكل - 40 مربع حوار "تحليل لبشة خازوقية", معطيات الخوازيق
شكل - 41 مربع حوار "تحليل لبشة خازوقية", هندسة الخوازيق
شكل - 42 مربع حوار "تحليل لبشة خازوقية", هامة الخوازيق
شكل - 43 مربع حوار "تحليل لبشة خازوقية", قطاع التربة
شكل - 44 نظام الأحمال
شكل - 45 مواقع الخوازيق ونماذجها
شكل - 46 ضغط التلامس للبشة خازوقية
شكل - 47 ردود أفعال الخوازيق كديجرامات دوائر
 
بواسطة هذا الخيار يمكن تعيين معاملات الإجهاد الناتجة عن نظام التحميل تحت مساحة معينة وفقاً لجيدس (‏‏شكل 48 و ‏‏شكل 49).
يمكن الاختيار ما بين ثلاثة أنواع من الأحمال:
  •   معاملات الإجهاد لحمل ارتكاز.
  •   معاملات الإجهاد لاحتكاك جزع موزع بانتظام.
  •   معاملات الإجهاد لاحتكاك جزع موزع خطياً.
شكل - 48 مربع حوار "معاملات الإجهاد طبقاً لجيدس"
شكل - 49 معاملات الإجهاد لاحتكاك جذع موزع بانتظام
 
يمكن تصنيف الحوائط الساترة اللوحية إلى نوعين: مثبتة أو كابولي. ويمكن تحليلها بثلاث طرق: ككابولي أو ركيزة أرضية حرة أو ركيزة أرضية ثابتة. يتم استخدام طريقة تحليل الاتزان الحدي (The Limit Equilibrium Analysis (LEA)) لتحليل وتحديد طول الحائط الساتر، بينما يتم استخدام طريقة العناصر المحدودة لتحديد تشوهات الحائط الساتر.
طريقة تحليل الاتزان الحدي (LEA) هي تقنية شائعة الاستخدام لتقييم اتزان الحوائط الساترة. تتضمن هذه الطريقة حساب القوى والعزوم الداخلية المؤثرة على الحوائط الساترة اللوحية، وتحديد ما إذا كانت الحوائط الساترة متزنة أم لا في ظل ظروف التحميل المحددة.
تأخذ طريقة (LEA) في الاعتبار القوى المؤثرة على الحوائط الساترة في كلا الاتجاهين الأفقي والرأسي. تشمل القوى الأفقية ضغط التربة وأي أحمال خارجية تؤثر على المنشأ، بينما تشمل القوى الرأسية وزن الحائط الساتر وأي تربة أو ماء فوق الحائط.
لإجراء تحليل (LEA) لحائط ساتر لوحي، يتم عادةً اتباع الخطوات التالية:
    1. تحديد خصائص التربة: الخطوة الأولى في التحليل هي تحديد خصائص التربة، بما في ذلك نوع التربة وقوتها وصلابتها. تُستخدم هذه المعلومات لحساب ضغط التربة الذي يؤثر على الحائط الساتر.
    2. تحديد شروط التحميل: الخطوة التالية هي تحديد ظروف التحميل بما في ذلك أي أحمال خارجية ومستوى المياه. تُستخدم هذه المعلومات لحساب القوى والعزوم الداخلية المؤثرة على الحائط الساتر.
    3. حساب القوى والعزوم: باستخدام خصائص التربة وظروف التحميل، يتم حساب القوى والعزوم الداخلية المؤثرة على الحائط الساتر. يتضمن ذلك ضغط التربة وضغط الماء وأي أحمال خارجية.
    4. تقييم الاتزان: الخطوة الأخيرة هي تقييم اتزان الحائط الساتر. يتم ذلك من خلال مقارنة القوى والعزوم الداخلية المؤثرة على الحائط الساتر بقدرتها على مقاومة تلك الأحمال. إذا كان الحائط الساتر متزن، يكون التحليل كاملاً. إذا لم يكن الأمر كذلك، فقد يكون من الضروري إجراء تعديلات على التصميم.
(LEA) هي طريقة مستخدمة على نطاق واسع لتحليل اتزان الحوائط الساترة اللوحية، ويمكن استخدامها لتقييم أداء أنواع الحوائط الساترة اللوحية المختلفة وطرق الانشاء. ومع ذلك، من المهم ملاحظة أن نتائج التحليل تزداد دقةً بزيادة دقة بيانات الإدخال، ويجب النظر بعناية في افتراضات وقيود الطريقة.
هذه أنواع مختلفة من الحوائط الساترة اللوحية المستخدمة في مجال الهندسة الجيوتقنية والبناء، ويمكن استخدام خمسة منها في جيوتولز:
    1. حائط لوحي كابولي: هذا النوع من الحوائط الساندة يتكون من حوائط ساترة من الصلب أو الخرسانة أو الألواح الخشبية المتشابكة والتي يتم دقها إلى الأرض. تم تصميم الحوائط الساترة لتكون بمثابة كابولي، ومقاومة الضغط الجانبي للتربة والمياه على جانب واحد، بينما تكون مدعومة بالتربة على الجانب الآخر.
    2. حائط لوحي ذو مربط خلفي مع ركيزة أرضية حرة: هذا النوع من الحوائط الساندة مشابه للحائط الساتر اللوحي الكابولي، ولكنه يتضمن دعماً إضافياً على شكل مدادات يتم تثبيتها في التربة خلف الجدار. توفر المدادات مقاومة إضافية ضد الضغط الجانبي للتربة والمياه.
    3. حائط لوحي ذو مربط خلفي مع ركيزة أرضية ثابتة (طريقة Blum): في هذا النوع من الحوائط الساندة، يتم تثبيت مدادات الحوائط الساترة اللوحية في عنصر إنشائي جاسئ مثل الكمرات أو البلاطات الخرسانية. يعمل العنصر الإنشائي كركيزة ثابتة، مما يمنع الحوائط الساترة من الانحراف إلى الداخل.
    4. حائط لوحي ذو مربط خلفي مع ركيزة أرضية ثابتة (طريقة الكمرة المكافئة): تتضمن هذه الطريقة معاملة الحائط الساتر اللوحي ككمرة مكافئة وتحليل القوى المؤثرة عليه. يتم تثبيت المداد للحائط الساتر على منشأ جاسئ، بينما يتم دعم الطرف الحر بالتربة. يستخدم التحليل لتحديد القطاع المطلوب والتباعد بين المدادات.
    5. حائط لوحي ذو مربط خلفي مع ركيزة أرضية ثابتة (طريقة كمرة Bowels): تشبه هذه الطريقة طريقة الكمرة المكافئة، ولكنها أيضًا تأخذ في الاعتبار مقاومة التربة التي تؤثر على الحائط الساتر اللوحي. يتضمن التحليل حساب عزم الانحناء وقوى القص التي تؤثر على الحائط الساتر اللوحي وتصميم نظام المدادات وفقًا لذلك.
يمكن بواسطة هذا الخيار تحليل بَارِّتْ مفرد إما خطياً أو غير خطياً. يتم تحليل البَارِّتْ المرن باستخدام طريقة العناصر المحددة. من الممكن تحليل بارت مفرد معرض لعزم وأحمال في اتجاهات س، ص، ع على تربة ذات طبقات أو وسط تربة نصف فراغي. (‏‏شكل 55 إلى ‏‏شكل 59‏).
شكل - 55 مربع حوار "تحليل بارت مفرد", معطيات
شكل - 56 مربع حوار "تحليل بارت مفرد", قطاع التربة
شكل - 57 الإزاحة على طول البارت
شكل - 58 العزوم على طول البارت
شكل - 59 منحنى الحمل-الهبوط للبارت
 
يستخدم هذا الخيار لحساب لتحليل مجموعة من البَرِّتات المحملة رأسياً، أو لبشة بَارِّتية جاسئة مرتكزة على تربة طبقية أو تربة نصف فراغية (الأشكال من ‏‏شكل 98 إلى ‏‏شكل 102).

يمكن إجراء تحليل مجموعة بارتات مستطيلة ولبشة بارتية تحليل خطي أو غير خطي وفقًا للحالات التالية:

  1.   مجموعة بارتات مرنة.
  2.   مجموعة بارتات جاسئة.
  3.   أساس لبشة بارتية مرنة.
  4.   أساس لبشة بارتية جاسئة.
شكل - 60 مربع حوار "تحليل لبشة بارتية", معطيات البارتات
شكل - 61 مربع حوار "تحليل لبشة بارتية", هندسة البارتات
شكل - 62 مربع حوار "تحليل لبشة بارتية", قطاع التربة
شكل - 63 مربع حوار "تحليل لبشة بارتية", هامة البارتات
شكل - 64 هبوط لبشة باريتية كخطوط كنتور
 
ضغط التربة الجانبي هو الضغط الذي تولده التربة في الاتجاه الأفقي. ضغط التربة النشط الجانبي عند النقطة A في التربة يساوي الضغط الرأسي الفعال σ'v مضروبًا بمعامل ضغط التربة الفعال، σh = ka σ'v. في حالة وجود منسوب المياه الجوفية، يؤخذ في الاعتبار ضغط الماء الهيدروستاتيكي الأفقي.
ضغط الماء الجانبي عند النقطة A في التربة هو وزن عمود الماء فوق تلك النقطة w = γw z.



About GEOTEC Software

GEOTEC Software is providing universities and consulting companies with the right tools for the last 25+ years. We also assist our clients in various geostructural projects. From basic to advanced problems, GEOTEC Software can provide you with the right technical assistant.

Language

Select your language

Search

Search