تعلّم حساب ضغط التلامس تحت أساس مستطيل
يجعل العزم ضغط التلامس تحت الأساس أكبر عند حافة وأصغر عند الحافة المقابلة. يبدأ نموذج التلامس الكامل الخطي بالضغط المتوسط ثم يضيف أو يطرح تغيراً مرتبطاً باللامركزية.
ماذا يقول القانون؟
الضغط المتوسط هو N/A. والتغير النسبي هو 6e/B؛ لذا تساوي qmax وqmin المتوسط مضروباً في 1 مضافاً إليه هذا التغير أو مطروحاً منه. تمثل e هنا مقدار اللامركزية غير السالب في الاتجاه المفحوص.
افهم الرموز بلغة بسيطة
- N
- الحمل الرأسي
الحمل الرأسي. وزّع محصلة الضغط بانتظام على مساحة الأساس للحصول على الضغط المرجعي.
kNالكيلونيوتن وحدة قوة؛ 1 kN = 1000 N.
- A
- مساحة الأساس
مساحة الأساس. وزّع محصلة الضغط بانتظام على مساحة الأساس للحصول على الضغط المرجعي.
m²المتر المربع وحدة مساحة؛ ربّع معامل تحويل الطول.
- e
- اللامركزية
اللامركزية. يجب ألا يتجاوز هذا العامل الواحد في نموذج التلامس الكامل دون شد المحدد هنا.
mالمتر وحدة طول؛ 1 m = 1000 mm.
- B
- البعد في اتجاه الانحناء
البعد في اتجاه الانحناء. يجب ألا يتجاوز هذا العامل الواحد في نموذج التلامس الكامل دون شد المحدد هنا.
mالمتر وحدة طول؛ 1 m = 1000 mm.
- qmax
- الناتج المطلوب
أقصى ضغط انضغاطي عند الحافة.
kPa - qmin
- الناتج المطلوب
أدنى ضغط انضغاطي عند الحافة؛ يتطلب التلامس الكامل ألا يكون سالباً.
kPa
وحّد الوحدات أولاً
تكون N بالكيلونيوتن وA بوحدة m² وe وB بالمتر. ضغطا الناتج بالكيلوباسكال. تمثل B البعد في اتجاه تغير الضغط، وليس بالضرورة البعد الأصغر في المسقط.
الافتراضات قبل الحساب
نفترض أساساً مستطيلاً صلباً ولامركزية حول محور واحد وحملاً ضاغطاً وتلامساً خطياً كاملاً. يلزم 0 ≤ e ≤ B/6؛ ويجب أن تصف A وB هندسة الأساس نفسها.
لنحلّ مثالاً معاً
اقرأ المعطيات، واتبع كل عملية، ثم افحص معنى النتيجة.
اقرأ المعطيات التالية كمسألة دراسية واحدة. احسب المطلوب وفسّر النتيجة بوحدة الخرج، ثم اتبع الخطوات قبل الانتقال إلى المثال الثاني.
- N · الحمل الرأسي
- 1000 kN
- A · مساحة الأساس
- 6 m²
- e · اللامركزية
- 0.1 m
- B · البعد في اتجاه الانحناء
- 2 m
أوجد متوسط ضغط التلامس
وزّع محصلة الضغط بانتظام على مساحة الأساس للحصول على الضغط المرجعي.
(1000) ÷ (6) ≈ 166.6666667 kPaأوجد التغير النسبي للضغط
يجب ألا يتجاوز هذا العامل الواحد في نموذج التلامس الكامل دون شد المحدد هنا.
6 × (0.1) ÷ (2) = 0.3أوجد ضغط الحافة الأدنى
اطرح التغير وتحقق أن ضغط التلامس الناتج غير سالب.
(166.6666667) × (1-(0.3)) ≈ 116.6666667 kPaأوجد ضغط الحافة الأعلى
أضف التغير واعرض ضغطي الحافتين معاً لا الأكبر وحده.
(166.6666667) × (1 + (0.3)) ≈ 216.6666667 kPa
هل تبدو نتيجة المثال منطقية؟
يجب أن يساوي متوسط qmax وqmin القيمة N/A. عند e = 0 يتساوى الضغطان، وعند e = B/6 يصبح الأدنى صفراً، محدداً نهاية مجال التلامس الكامل.
مثال ثانٍ مشروح — معطيات مختلفة
في المسألة الثانية تتغيّر بعض المعطيات. توقّع اتجاه تغيّر الناتج، ثم احسبه من المعطيات الجديدة دون إعادة استخدام إجابة المثال الأول.
- N · الحمل الرأسي
- 900 kN
- A · مساحة الأساس
- 6 m²
- e · اللامركزية
- 0.2 m
- B · البعد في اتجاه الانحناء
- 2.4 m
أوجد متوسط ضغط التلامس
وزّع محصلة الضغط بانتظام على مساحة الأساس للحصول على الضغط المرجعي.
(900) ÷ (6) = 150 kPaأوجد التغير النسبي للضغط
يجب ألا يتجاوز هذا العامل الواحد في نموذج التلامس الكامل دون شد المحدد هنا.
6 × (0.2) ÷ (2.4) = 0.5أوجد ضغط الحافة الأدنى
اطرح التغير وتحقق أن ضغط التلامس الناتج غير سالب.
(150) × (1-(0.5)) = 75 kPaأوجد ضغط الحافة الأعلى
أضف التغير واعرض ضغطي الحافتين معاً لا الأكبر وحده.
(150) × (1 + (0.5)) = 225 kPa
جرّب قيمك الآن
غيّر قيمة أو وحدتها؛ تعرض الطريقة نفسها حسابك خطوة بخطوة.
تتحدّث النتيجة عند الحساب فقط، ويبقى المثال المشروح أعلاه دون تغيير.
دورك الآن — اختبر فهمك
حلّ هذه المسألة المستقلة بنفسك باستخدام القيم أدناه فقط؛ فمعطيات المثالين المشروحين مختلفة. اكتب الناتج المطلوب بالوحدة التي تختارها.
- N · الحمل الرأسي
- 1200 kN
- A · مساحة الأساس
- 8 m²
- e · اللامركزية
- 0.15 m
- B · البعد في اتجاه الانحناء
- 2.5 m
أوجد: تعلّم حساب ضغط التلامس تحت أساس مستطيل
تلميح دون كشف الإجابة
الضغط المتوسط هو N/A. والتغير النسبي هو 6e/B؛ لذا تساوي qmax وqmin المتوسط مضروباً في 1 مضافاً إليه هذا التغير أو مطروحاً منه. تمثل e هنا مقدار اللامركزية غير السالب في الاتجاه المفحوص.
تكون N بالكيلونيوتن وA بوحدة m² وe وB بالمتر. ضغطا الناتج بالكيلوباسكال. تمثل B البعد في اتجاه تغير الضغط، وليس بالضرورة البعد الأصغر في المسقط.
اعرض حل التدريب كاملاً
قارن الخطوات بحلك؛ عرض الحل لا يضع علامة إكمال للدرس.
أوجد متوسط ضغط التلامس
وزّع محصلة الضغط بانتظام على مساحة الأساس للحصول على الضغط المرجعي.
(1200) ÷ (8) = 150 kPaأوجد التغير النسبي للضغط
يجب ألا يتجاوز هذا العامل الواحد في نموذج التلامس الكامل دون شد المحدد هنا.
6 × (0.15) ÷ (2.5) = 0.36أوجد ضغط الحافة الأدنى
اطرح التغير وتحقق أن ضغط التلامس الناتج غير سالب.
(150) × (1-(0.36)) = 96 kPaأوجد ضغط الحافة الأعلى
أضف التغير واعرض ضغطي الحافتين معاً لا الأكبر وحده.
(150) × (1 + (0.36)) = 204 kPa
تجنّب الخطأ الشائع
لا تستخدم e سالبة بإشارتها هنا؛ أدخل مقدارها وحدد الحافة الأكثر ضغطاً من رسم الأحمال. ولا تقبل qmin سالبة بتجاهلها أو تقارن qmax وحدها دون فحص التلامس.
متى تصلح الطريقة، وما حدودها؟
عند e > B/6 يتنبأ نموذج التلامس الكامل بشد لا تستطيع التربة تحمله؛ استخدم بدلاً منه طريقة تلامس جزئي أو تصميم مبررة. لا يشمل الدرس التحميل ثنائي المحور أو الأساسات المرنة أو لاخطية التربة أو قبول التحمل والهبوط.
للدراسة والفهم، لا لاعتماد منشأ حقيقي أو عملية في الموقع أو تصميم. تتطلب الأعمال الفعلية الكود والملحق الوطني الصحيحين ومراجعة مهنية.
فهمت فكرة. واصل التعلّم.
تُحفظ العلامة الاختيارية في هذا المتصفح فقط. هي ملاحظة تقدّم شخصية وليست شهادة.
المصادر وللمزيد من القراءة
تفتح المراجع في تبويب جديد وتشرح المبادئ الأساسية. النص التعليمي والأمثلة هنا من إعداد SimpleFlick؛ ولا يعني الاستشهاد اعتماد الجهات المصدر لهذه الحاسبة.
موضوع القراءة: ضغط التلامس تحت أساس مستطيل. راجع موضوع أطوار التربة أو الرشح أو الضغط الترابي أو الهبوط أو الأساسات المعني. يحدد الإجهاد الفعال والصرف والهندسة المثالية صلاحية العلاقة.
- University of the West of England — GeotechniCAL: soil mechanics and foundations
- University of the West of England — GeotechniCAL: bearing capacity
آخر تحديث للدرس: · فُحص المثالان والمسألة التدريبية المستقلة مقابل تنفيذ عددي مستقل عالي الدقة. يتحقق ذلك من الحساب للنموذج المحدد، ولا يُعد اعتماداً هندسياً.