الجيوتقنية
حاسبة مقاس القاعدة (مساحة التحمل)
تنقل القاعدة المنفصلة حمل العمود إلى مساحة كافية من التربة بحيث يبقى ضغط التحمل دون القيمة المسموح بها. أدخل حمل الخدمة وضغط التحمل المسموح به للحصول على مساحة القاعدة ومقاس ضلعها المربع. ولأغراض التقدير فقط؛ ويجب أن يصمم المهندس المحترف المرخص (PE) المنشأة.
المعادلة
المساحة المطلوبة A = P ÷ qa، حيث P هو الحمل غير المعامَل (حمل الخدمة) بالرطل، وqa هو ضغط التحمل المسموح به بوحدة psf. ضلع الأساس المربع = √A. القيم الافتراضية في الجدول IRC Table R401.4.1: 1,500 psf للطين والطين الرملي والطين الغريني والطمي الطيني؛ و2,000 psf للرمل والرمل الغريني والرمل الطيني والحصى الغريني والحصى الطيني؛ و3,000 psf للحصى الرملي والحصى؛ و4,000 psf للصخر الرسوبي؛ و12,000 psf للصخر البلوري الأساسي.
مثال محلول
عمود يحمل 30,000 lb على تربة من الرمل الغريني (قيمة افتراضية 2,000 psf): A = 30,000 ÷ 2,000 = 15.0 ft². الضلع = √15 = 3.87 ft، أي نحو 46.5 in، لذا تُقرَّب إلى قاعدة بقياس 4 ft × 4 ft.
الافتراضات والقيود
- يتجاهل وزن القاعدة والتربة المتراكبة فوقها، وهذا يقلل القدرة الصافية؛ أضِفه إلى P للحصول على تقدير أقرب.
- الحمل المركزي فقط؛ لا تُفحص الأحمال اللامركزية والعزوم والهبوط وعمق التجمد وقص الثقب (punching shear).
- القيم الافتراضية تنطبق فقط حيث يقبلها مسؤول البناء؛ وفيما عدا ذلك يحكم التقرير الجيوتقني.
- لأغراض التقدير فقط. يجب أن يصمم أي عنصر إنشائي أو أساسي أو متعلق بسلامة الأرواح مهندس محترف (PE) مرخص ويختمه.
الأسئلة الشائعة
ما هو ضغط التحمل المسموح به؟
الضغط الذي يمكن أن تحمله التربة بعامل أمان كافٍ ضد فشل التحمل، ودون هبوط مفرط. ويأتي من تحقيق جيوتقني أو من القيم الإرشادية المفترضة في القانون.
هل يمكنني استخدام 2,000 psf دون اختبار للتربة؟
بموجب IRC قد يقبل مسؤول البناء القيم الافتراضية، وغالباً ما يُفترض 1,500 psf عندما يكون نوع التربة غير معروف. وتتطلب التربة المنتفخة أو العضوية أو المردومة فحصاً.
ما السماكة المناسبة لأساس منفرد (spread footing)؟
يتحدد السُمك بقص الاتجاه الواحد وقص الاتجاهين (الثقب punching) وفق ACI 318، وبتطوير التسليح. والحد الأدنى في IRC للأساسات الخرسانية غير المسلحة هو 6 in، لكن أساسات الأعمدة تكون عادةً أكثر سُمكاً.