شرح قدرة تحمل التربة
قدرة تحمل التربة هي الضغط الذي تستطيع الأرض حمله أسفل القاعدة دون أن تنهار أو تهبط بقدر مفرط. وتُحدَّد أبعاد القواعد بحيث يبقى الضغط المطبَّق دون القيمة المسموح بها.
القيمة القصوى مقابل القيمة المسموح بها
قدرة التحمل القصوى هي الضغط الذي تنهار عنده التربة بالقص. أما ضغط التحمل المسموح به فيطبق معامل أمان (غالباً حوالي 3)، ويراعي أيضاً حدود الهبوط التي كثيراً ما تتحكم في التصميم على التربة الأضعف.
وتتوقف قدرة التحمل على مقاومة التربة، وعرض الأساس وعمقه، والمياه الجوفية. فالتربة نفسها قد تتحمل ضغطاً أعلى تحت أساس أعمق أو أعرض، والتربة المشبعة تتحمل أقل من التربة الجافة.
قيم الكود الافتراضية
يسرد IRC الجدول R401.4.1 قيم التحمل الافتراضية: 1,500 psf للطين وطين رملي وطين غريني وطمي غريني وغرين رملي؛ و2,000 psf للرمل والرمل الغريني والرمل الطيني والحصى الغريني والحصى الطيني؛ و3,000 psf للحصى الرملي والحصى؛ و4,000 psf للصخور الرسوبية والمتورقة؛ و12,000 psf للصخر البلوري الأساسي. ويحتوي IBC على جدول مماثل (الجدول 1806.2).
ويجوز استخدام هذه القيم حين يقبلها مسؤول البناء. أما التربة العضوية والطين الرخو والردم غير المضبوط والتربة المنتفخة فتحتاج إلى فحص.
كيف يحدد حجم القاعدة الأساسية (footing)
تساوي مساحة القاعدة المطلوبة الحمل مقسوماً على ضغط التحمل المسموح به. فحمل عمود قدره 30,000 lb على تربة بقيمة 2,000 psf يحتاج إلى قاعدة مساحتها 15 ft²، أي نحو 3 ft و10 in من كل جانب. وقد يوصي المهندس الجيوتقني أيضاً بحد أدنى لعرض القاعدة وعمقها، وبحماية من الصقيع، وبتقديرات الهبوط.
التقدير أعلاه يتجاهل وزن القاعدة والتربة فوقها ويفترض حملاً مركزياً. أما التصاميم الفعلية فتأخذ ذلك في الحسبان، إضافةً إلى الأحمال اللامركزية وعمق التجمد ومتطلبات قص الخرسانة والتسليح، ولهذا يُصمم المهندسون الأساسات.
الأسئلة الشائعة
كيف يقيس المهندسون قدرة التحمل؟
من خلال الحفر بالاختبارات القياسية للاختراق (SPT) واختبارات الاختراق المخروطي (CPT) والاختبارات المخبرية وأحياناً اختبارات تحميل اللوح، ويفسرها مهندس جيوتقني.
هل يمكن تحسين قدرة تحمّل التربة؟
نعم، بالدمك، أو بإزالة التربة الرديئة واستبدالها، أو بتحسين الأرض مثل ركائز الركام.
لماذا يهم الهبوط إذا لم تنهر التربة؟
حتى دون فشل، قد يتسبب الهبوط غير المنتظم في تشقق المنشآت، ولهذا تعكس القيم المسموحة غالباً حدود الهبوط.
المصادر
لديك مشروع؟ احصل على عرض سعر مجاني.
أخبرنا بما تحتاجه. سيرد عليك مهندس مرخص في ولايتك بنطاق العمل والأتعاب والجدول الزمني.