الأوتاد الخرسانية :
متى يلجأ المصمم للأوتاد :
يتم اللجوء الى الاوتاد الخرسانية في حال أدرك المصمم ان طبقات التربة المراد تأسيس المشروع عليها لن تستطيع تحمل الأحمال التصميمية المنقولة لها من المبنى وذلك إما لضعف هذه الطبقات أو لارتفاع منسوب المياه أو قربها من البحر ... أو لعظم تلك الأحمال. .. ..
وبالتالي تعتمد الأوتاد لنقل هذه الأحمال عبر أساسات المشروع والتي تسمى في مثل هذه الحالة هامات الاوتاد ( Pile Cap) ( أو ان تكون Raft foundation لكامل الاوتاد )
بإتباع إحدى الطريقتين التاليتين :
-
1- End-bearing أي الوصول بالوتد الى الطبقة الصخرية العميقة اسفل طبقات التربة ليتم التحميل عليها .
2- Friction pile وهي طريقة التحميل عن طريق احتكاك الوتد بطبقة التربة المحيطة به .
3-وفي بعض الأحيان يتم اعتماد الطريقتين معا" .
لكي يقوم المصمم بعمل المخططات الإنشائية للأوتاد يجب ان يتوفر لديه الآتي :
1- الأحمال التصميمية الإجمالية على كل عمود أو جدار ( shear wall ) من أعمدة وجدران المشروع .
2- تقرير فحص التربة الذي تم الإشارة إليه أعلاه .
3- حسب الأحمال الناتجة يتم تصميم ( Pile Cap) أو أساسات المشروع للأعمدة وتحديد عدد الاوتاد المطلوبة لكل قاعدة ( فمن الممكن ان يكون هنالك عدد 2 أو 3 أو مجموعة من الاوتاد تحت كل قاعدة ) وذلك حسب الحمل التصميمي المحسوب والمنقول من خلال هذه الاعمدة..
4- تحديد بشكل مبدأي ( سيتم شرح لماذا مبدأي فيما بعد ) عمق الوتد وقطره وتسليحه.
5- تحديد المواصفات الخاصة بالخرسانة والحديد ( (Fcu , Fy ) وغالبا" لا تقل قوة الخرسانة للأوتاد عن 40N/m2 .
6- تحديد اقل مسافة مسموح بها بين الاوتاد : وفي الكثير من الكودات –حسب الكود المتبع - لا تقل هذه المسافة من مركز الوتد الى مركز الوتد المجاور عن 80 سم . وفي الكود البريطاني "8004BS " لا تقل هذه المسافة عن 100cm ,
ومع ذلك يوصى ان تكون المسافة بين مراكز الاوتاد مساوية لثلاثة أضعاف قطر الوتد , وذلك لعلاقة هذه المسافة مع الاجهادات المتولدة في التربة المحيطة ,
الا اننا نرى ان اغلب المصممين يقومون بتحديد المسافات بين مراكز الاوتاد بضعف قطر الوتد وبعض السنتيمترات فقط . أي ان كان القطر 60 سم تكون المسافة بين مركزي وتدين متجاورين هي تقريبا" 130 سم اقل أو أكثر بقليل . ( وهذه المسافة باي حال لن تقل عن الحد الادنى المنصوص عليه في الكودات )
7- تحديد الاختبارات المطلوب عملها على الاوتاد للتأكد من مطابقتها للمواصفات وقدرتها على تحمل الأحمال التصميمية ( والتي سيأتي ذكرها لاحقا" ) .
بعد تحديد هذه النقاط يقوم المصمم بعمل مخطط تفصيلي للأوتاد Pile Layout ومخطط تفصيلي لقواعد المشروع Pile cap Layout وتوزيع الاوتاد عليها بحيث يحدد فيه الآتي :
1- مواقع جميع الاوتاد بالنسبة لمحاور المشروع الأصلية .
2- قطر الاوتاد ( قد يلجأ المصمم لاعتماد أكثر من قطر للأوتاد حسب الأحمال التصميمية).
3- تسليح الاوتاد ونوع الحديد المستخدم ( ايبوكسي أو عادي حسب نظرة المصمم ومنسوب المياه في ارض المشروع ).
4- عمق الاوتاد.
5- Cut off level : وهو مصطلح مهم جدا" يجب معرفته تمام المعرفة ويعنى منسوب اعلى الاوتاد النهائي ( بعد المعالجة - سياتي شرحها ) وهو بالتالي منسوب اسفل القواعد . ( لفهم هذا الشرح ارجو الاطلاع على ملف الاتوكاد المرفق والتركيزعلى sec.X-X)
بحيث يقوم المصمم بتحديد منسوب سطح هامة الاوتاد Pile cap level على المخططات بربطها مع منسوب صفر المشروع . فمثلا" كثير ما تحدد ب( -60 )من منسوب الطريق الموجود أو المفترض ( صفر المشروع). وبطرح سماكة القواعد ( pile cap) يتم تحديد منسوب رأس الوتد ومنه أيضا" يتم معرفة ارتفاع اشاير التسليح ( سيأتي شرح ذلك لاحقا" ) .
6- تفصيل كامل عن ال Pile Cap بأبعادها وتوزيعها وتسليحها .