مفاهيم أساسية في الحصائر الدائرية ( Circular Rafts ) وتذكير ببعض النقاط المتعلقة بتصميم البلاطات الدائرية ( Circular Slabs ) المعرضة الى حمل موزع بانتظام .
1- الحصائر الدائرية : تستعمل الحصيرة الدائرية بشكل رئيسي في أساسات الخزانات والمداخن وبعض المنشآت الصناعية ( الصورة رقم 1 ) .
- حساب اجهاد ضغط التربة تحت الحصيرة الدائرية, حيث تتم معاملتها كمعاملة الحصيرة العادية , وفق المعادلة التالية :
q = ( P/A ) + ( Mx/Ix) y + ( My/Iy) x
في حالة الحصيرة الدائرية :
A = π R² / 4 Ix = Iy = π R⁴ / 4
في حالة الحصيرة المثمنة الشكل :
A = 0.828 B² Ix = Iy = 0.638 R⁴
مساحة الحصيرة ( A ) , محصلة الأحمال الرأسية ( P ) . عزم العطالة حول المحور ( Y,X ) هو ( Ix,Iy ) على التوالي . العزم المطبق حول المحور ( Y,X ) هو ( Mx,My ) .احداثيات النقطة المطلوب حساب الاجهاد فيها عن مركز كتلة الحصيرة ( y,x ) .
- مع مراعاة أن استخدام المعادلة السابقة مقيد بشرط أن تكون اللامركزية أقل من ثمن قطر الدائرة أو المثمن .
e˂ R/8 e ˂ B/8
وفي حال عدم تحقق ذلك ستتعرض التربة الى شد ويحصل فصل بين التربة والأساس ويمكن عندئذ حساب الاجهاد باستخدام طريقة العناصر المحدودة .
- أما بالنسبة للتحليل الانشائي اليدوي للحصيرة الدائرية فيوجد معلومات قليلة عن الحل النظري لبلاطة دائرية على نوابض . تقدم بعض المراجع حلا لبلاطة دائرية ذات استناد بسيط من الأطراف وكذلك بلاطة دائرية موثوقة ( Fixed ) عند أطرافها , وفي كلا الحالتين البلاطة لا تستند على نوابض, لذا من الأفضل استخدام أحد برامج التحليل الانشائي باستخدام العناصر المحدودة لتصميم الحصائر الدائرية .
- تسلح الحصيرة الدائرية بتسليح شعاعي ( Radial Reinforcement ) لمقاومة عزم الانعطاف الشعاعي ( Radial Moment ) , وتسليح دائري ( Circular Reinforcement ) لمقاومة عزم الانعطاف المماسي ( Tangetial Moment ), عن طريق استخدام طبقتين من شبكات التسليح علوية وسفلية, وعلى اعتبار كثافة القضبان عالية قرب المركز يمكن قطع القضبان في دائرة معينة قرب المركز ووضع شبكة تسليح مربعة ( الصورة رقم 2 ) .
2- البلاطات الدائرية المعرضة الى حمل موزع بانتظام :
- عند تحميل البلاطة الدائرية, تتولد فيها اجهادات قطرية بالاضافة الى اجهادات محيطية, حيث يتعرض الوجه المحدب من البلاطة الى اجهادات شادة, بينما يتعرض الوجه المقعر من البلاطة الى اجهادات ضاغطة. ان أفضل شكل للتسليح المستعمل هو التسليح القطري والتسليح المحيطي من أجل تجنب الشقوق القطرية والشقوق المحيطية . وفيما يلي أكثر حالات التحميل شيوعاً :
- الحالة الأولى : تكون بلاطة دائرية حرة الاستناد عند الأطراف ومحملة بحمولة موزعة بانتظام . يتولد العزم الأعظمي المحيطي والقطري في مركز البلاطة. فاذا فرضنا أن ( R ) قطر البلاطة, و ( P ) الحمولة على واحدة المساحة من البلاطة متضمنة الوزن الذاتي, فان قيمة العزم القطري ( Mr ) والعزم المحيطي ( Mθ ) على وحدة العرض من البلاطة, تكون متساوية عند مركز البلاطة وتساوي الى :
Mr = Mθ = ( 3/16) P R²
يتناقص العزم القطري بشكل قطعي من القيمة العظمى في المركز الى الصفر عند أطراف البلاطة .
أما العزم المحيطي فانه يتناقص بشكل قطعي باتجاه الأطراف ويأخذ القيمة الدنيا عند الأطراف ومقدارها
( 2/16 ) P R²
أما قوة القص القطرية عند أي قطر ( r ) فتساوي ( ½ Pr ) .وذلك على واحدة العرض, أما قوى القص المحيطية فهي معدومة .
- الحالة الثانية : لدينا بلاطة دائرية موثوقة ( Fixed ) عند أطرافها ومحملة بحمولة موزعة بانتظام .يتولد في مركز البلاطة عزم موجب أعظمي, بينما يتولد العزم السالب الأعظمي عند اطراف البلاطة .أما العزم الموجب
الأعظمي
في منتصف البلاطة فيساوي الى :
Mr = Mθ = ( 1/16) P R² ( عزم لواحدة العرض )
يتناقص العزم القطري ( Mr ) الموجب من قيمته العظمى في مركز البلاطة الى الصفر عند ( r = R / √3 ) ويتحول بعد ذلك الى عزم سالب قيمته العظمى عند الأطراف تساوي ( 2/16 PR² ) . أما العزم ( Mθ ) فلا يغير من اشارته ويتناقص بشكل قطعي من قيمته العظمى عند مركز البلاطة الى الصفر عند الأطراف . أما قوة القص على بعد ( r ) فتساوي الى ( ½ Pr ) لواحدة العرض . ومرفق بعض مخططات التسليح للحصائر الدائرية والبلاطات الدائرية .
Mr = Mθ = ( 1/16) P R² ( عزم لواحدة العرض )
يتناقص العزم القطري ( Mr ) الموجب من قيمته العظمى في مركز البلاطة الى الصفر عند ( r = R / √3 ) ويتحول بعد ذلك الى عزم سالب قيمته العظمى عند الأطراف تساوي ( 2/16 PR² ) . أما العزم ( Mθ ) فلا يغير من اشارته ويتناقص بشكل قطعي من قيمته العظمى عند مركز البلاطة الى الصفر عند الأطراف . أما قوة القص على بعد ( r ) فتساوي الى ( ½ Pr ) لواحدة العرض . ومرفق بعض مخططات التسليح للحصائر الدائرية والبلاطات الدائرية .
الأعظمي في منتصف البلاطة فيساوي الى :
Mr = Mθ = ( 1/16) P R² ( عزم لواحدة العرض )
يتناقص العزم القطري ( Mr ) الموجب من قيمته العظمى في مركز البلاطة الى الصفر عند ( r = R / √3 ) ويتحول بعد ذلك الى عزم سالب قيمته العظمى عند الأطراف تساوي ( 2/16 PR² ) . أما العزم ( Mθ ) فلا يغير من اشارته ويتناقص بشكل قطعي من قيمته العظمى عند مركز البلاطة الى الصفر عند الأطراف . أما قوة القص على بعد ( r ) فتساوي الى ( ½ Pr ) لواحدة العرض . ومرفق بعض مخططات التسليح للحصائر الدائرية والبلاطات الدائرية .
Mr = Mθ = ( 1/16) P R² ( عزم لواحدة العرض )
يتناقص العزم القطري ( Mr ) الموجب من قيمته العظمى في مركز البلاطة الى الصفر عند ( r = R / √3 ) ويتحول بعد ذلك الى عزم سالب قيمته العظمى عند الأطراف تساوي ( 2/16 PR² ) . أما العزم ( Mθ ) فلا يغير من اشارته ويتناقص بشكل قطعي من قيمته العظمى عند مركز البلاطة الى الصفر عند الأطراف . أما قوة القص على بعد ( r ) فتساوي الى ( ½ Pr ) لواحدة العرض . ومرفق بعض مخططات التسليح للحصائر الدائرية والبلاطات الدائرية .
هذا المقال من موقع دليل المهندس المدني اذا كنت قد اردت الخير للأصدقاء والمعارف
شارك المقال من الأسفل عبر شبكات التواصل الأجتماعي
لاخيراً في كاتم العلم
موقع يهدف الى الارتقاء بمستوى المهندس العربي ليواكب متطلبات السوق العالمية
سيحتوى الموقع باذن الله على كتب تشرح كل ما يهم المهندس
كما سيتم توفير اهم البرامج الهندسية المستخدمة
بالاضافة الى الشروحات المختلفة للمهندسين
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق