الأساسات العميقة

تتوفر العديد من المشكلات العملية التي يتم تحليلها بالتفصيل باستخدام برنامج إلْبِلآ. من المهم للمهندس أن يكون على دراية بهذه المعلومات عند إجراء تحليل كمبيوتر للأساسات العميقة. سيكون فهم هذه المفاهيم ذا فائدة كبيرة في إجراء تحليل الكمبيوتر وحل الصعوبات والحكم على مقبولية النتائج. تم الأخذ بعين الاعتبار ثلاثة أنواع مألوفة من نماذج التربة (النماذج القياسية) لتحليلات الأساسات العميقة. النماذج هي نموذج الافتراض البسيط ونموذج وينكلر ونموذج التربة المستمرة. في التحليل، يتم التعامل مع اللبشة على أنها مرنة أو صلبة. تم استخدام طريقة العناصر المحدودة لتحليل اللبشة، حيث تمثل عناصر ثني الألواح اللبشة وفقًا لطبيعة الأساس ثنائية الأبعاد.
شكل - 27 التفاعل التبادلي بين الخوازيق والأساسات والتربة.
إلْبِلآ هو برنامج مميز لتحليل الأساسات العميقة المرتكزة على خوازيق. اليوم، يوجد لدى كل مكتب هندسي تقريبًا برامج كمبيوتر خاصة به لتحليل وتصميم الأساسات. علاوة على ذلك، فإن معظم البرامج المتاحة سهلة الاستخدام وتوفر رسومات إخراج ممتازة للغاية مع الألوان. وبالتالي، من الناحية النظرية، يمكن لسكرتير وليس مهندس استخدامها. لكن المشكلة هنا هي كيف يمكن للإنسان التحكم في البيانات والتحقق من النتائج.
في هذا النموذج كل القوي المؤثرة على البلاطة تنتقل خطيا للخوازيق. عند اختيار أمر "نماذج الخوازيق" يظهر مربع الحوار التالي، ‏شكل 28 مما يسمح لك بتعريف قطر الخازوق المطلوب لتصميم القص الثاقب.
شكل - 28 تعريف نماذج الخوازيق لنموذج الفرض المبسط.
لنموذجي معامل رد فعل التربة الثابت والمتغير (طريقة 2 و3) وعندما يحدد معامل رد فعل التربة بواسطة المستخدم فإن معطيات الخوازيق ستكون نصف قطر الخازوق وجساءة الخازوق، ‏شكل 29 .
شكل - 29 تعريف نماذج الخوازيق لنموذج ونكلر.
نموذج التربة المستمرة هو النموذج المعقد. يأخذ النموذج أيضًا في الاعتبار التفاعل بين جميع عناصر الأساس والتربة. وهو يمثل التربة كوسيط متصل متعدد الطبقات أو وسط تربة نصف فضاء مرن.

على الرغم من أن نموذج التربة المستمرة يوفر تمثيلًا فيزيائيًا أفضل للتربة الداعمة، إلا أنه ظل غير مألوف، بسبب الصعوبات الرياضية التي يتطلبها تطبيق هذا النموذج يتطلب حسابات مكثفة. لا يمكن التطبيق العملي لهذا النموذج إلا في حالة توفر برنامج كمبيوتر أو جداول أو مخططات مناسبة. تقتصر هذه الجداول والرسوم البيانية على مشاكل معينة.

تم تطوير حل رياضي محوسب عام يعتمد على طريقة العناصر المحدودة لتمثيل تحليل لأساسات الخوازيق على نموذج التربة التحتية الحقيقي. يمكن للحل تحليل الأساسات من أي شكل حتى مع وجود فتحات داخل الأساس وتفاعل الأساسات الخارجية.

1 - التحليل غير الخطي باستخدام نموذج الدالة الزائدية

في هذا النموذج، ستنتقل جميع القوى المؤثرة على الخوازيق بشكل غير خطي باستخدام الدالة الزائدية بين الحمل والهبوط. عند اختيار أمر "مجموعات الخوازيق" لهذا النموذج، يظهر الجدول التالي في ‏شكل 30 لتعريف قطر الخازوق، طول الخازوق، وصف نموذج الخازوق، الحمل الخازوق المحدد. قطر الخازوق مطلوب لتصميم البلاطة للقص الثاقب.
شكل - 30  تعريف نماذج الخوازيق لنموذج غير الخطي باستخدام الدالة الزائدية.

2 - التحليل غير الخطي باستخدام المواصفات الألمانية DIN4014

عندما يتطلب تعريف نماذج الخوازيق لنموذجي التربة نصف الفراغية المرنة المتجانسة والتربة الطبقية يظهر مربع الحوار التالي. معطيات التربة حول الخوازيق وأسفلها مطلوبة لتحديد جساءة الخازوق طبقا لنوع التربة.
شكل - 31  تعريف نماذج الخوازيق لنموذج غير الخطي باستخدام المواصفات الألمانية DIN4014.

3 - التحليل غير الخطي باستخدام التوصيات الألمانية EA-Piles

عندما يتطلب تعريف نماذج الخوازيق لنموذجي التربة نصف الفراغية المرنة المتجانسة والتربة الطبقية يظهر مربع الحوار التالي. معطيات التربة حول الخوازيق وأسفلها مطلوبة لتحديد جساءة الخازوق طبقا لنوع التربة.
شكل - 32 تعريف نماذج الخوازيق لنموذج غير الخطي باستخدام التوصيات الألمانية EA-Piles.

4 - التحليل غير الخطي باستخدام علاقة معطاه بين الحمل والهبوط

منحنى الحمل-الهبوط لمجموعة الخوازيق واللبشة الخازوقية، يمكن الحصول عليه من علاقتين للمقاومة-الهبوط كالتالي:
  1. مقاومة الاحتكاك مع مقاومة الارتكاز-الهبوط ، شكل 34 .
  2. مقاومة الخازوق-الهبوط ، شكل 35  .
شكل - 33  تعريف نماذج الخوازيق لنموذج غير الخطي باستخدام علاقة معطاه بين الحمل والهبوط.
شكل - 34  تعريف نماذج الخوازيق "مقاومة الاحتكاك مع مقاومة الارتكاز-الهبوط".
شكل - 35  تعريف نماذج الخوازيق "مقاومة الخازوق-الهبوط".