قواعد بايلات الشد

ما هي قواعد بايلات الشد؟

يمكن تسمية قواعد البَايلات الذي تم إنشاؤها لمقاومة قوى الرفع باسم قواعد بايلات الشد. وتسمى هذه أيضًا باسم قواعد بايلات الرفع أو قواعد بايلات المرساة. كما أنه في تلك المناطق التي توجد فيها فرص لاستخراج البايلات من الأرض، ستعمل بايلات الرفع بشكل جيد.

يتم تصنيف الأساسات على نطاق واسع على أنها أساسات عميقة وضحلة بناءً على قدرة تحمل الأحمال وخصائص التربة في الموقع. حيث أن النوع الأكثر استخدامًا، قواعد البايلات، كما تندرج تحت فئة الأساسات العميقة.

يمكن تصنيف أي بنية أساس لها عمق أكبر من ثلاثة أضعاف عرض الهيكل على أنها قواعد بايلات. وتشكل أساس هياكل رفيعة وعمودية تهدف إلى نقل الأحمال الانضغاطية بشكل أساسي من الهياكل الفوقية الكبيرة. كما قد يكون الوسط الناقل أدناه إمّا تربة ضعيفة أو طبقة قابلة للانضغاط أو طبقة صخرية قوية تشبه الهيكل.

قواعد بايلات الشد تحت قوى الرفع:

الأسباب المختلفة لتطوير قُوى الرفع هي:

• القوى الزلزالية.

• لحظات الانقلاب.

• الضغط الهيدروليكي.

هذه القوى متوقعة في بناء الهياكل الكبيرة مثل أبراج النقل والأرصفة البحرية والهياكل الشاهقة ، والمداخن والأرصفة البحرية وما إلى ذلك. حيث تتعرض معظم ناطحات السحاب لأحمال رياح أعلى أو قوى زلزالية تؤدي إلى لحظات الانقلاب التي تؤدي بدورها إلى الارتفاع.

يمكن أن تتطور قُوى الرفع بسبب الضغط الهيدروستاتيكي أو النشاط الزلزالي أو لحظات الانقلاب. وعندما يخضع الهيكل للانقلاب، يتعرض أحد طرفيه للضغط وقوة شد أخرى. كما يجب أن تنتقل هذه القوى بأمان إلى الأرض بمساعدة الأساس الذي شيد. وهذا سوف يمنع حدوث الارتفاع.

يتم نقل الأحمال إلى الطبقات السفلية على طول البَايلات. كما يقوم بناء بايلات الشد بنقل قوة الرفع هذه بأمان مع تأثير الاحتكاك على طول البايل الذي يتم الحصول عليه عن طريق التوسيع السفلي. حيث تستخدم بايلات الشد جدران دعامات صفائحية لمقاومة القوى الأفقية إن وجدت.

يجب أن تمتلك الركائز العمودية المركبة لخدمة هذا الغرض عمقًا كافيًا وهو العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى احتكاك العمود لمقاومة قوى الرفع. كما يمكن أن تؤدي التعديلات المختلفة في البايلات إلى تقليل قوى الرفع إلى حد كبير.

مقاومة الرفع لبايلات التوتر:

يوصى بالحصول على عمق بايلات طويلة لتحمل حمل الرفع في احتكاك العمود. وفي بعض الحالات، قد يكون من الصعب دمج العمق الطويل بسبب وجود طبقة صخرية صلبة تحت التربة. لذلك، لتعبئة المقاومة الاحتكاكية المتبقية، يجب زيادتها من خلال إضافة الوزن الساكن إلى البايلات.

سيساعد هذا في التغلب على قوى الصعود. وحل آخر لهذه المشكلة هو ترسيخ البايلات في طبقة الصخور. وفي الجانب الآخر، وجد أن إضافة الوزن الساكن للبايلات غير اقتصادية. كما في بعض التطبيقات مثل بناء السفن، من الضروري للبايلات أن تتحمل أحمال ضغط بديلة وقوى رفع.

ستؤدي الزيادة في الوزن الميت في مثل هذه الحالات إلى زيادة تكاليف البناء بشكل كبير وسيتعرض صانعو الضغط لأحمال ضغط عالية. حيث يمكن حل هذه المشكلات من خلال توفير المراسي للبايلات التي سيتم إنزالها إلى طبقة الصخور.

تصميم البايلات لضغط الرفع:

يتم تنفيذ تصميم قواعد بايلات الشد بطريقة لا يجب أن يحدث فيها انقلاب أو انهيار كامل في ظل ظروف التحميل القاسية أو الخضوع للإزاحة في أي مجموعات شديدة من أحمال العمل. بحيث لن يؤثر هذا الاعتبار على عمل الأساس في ظل ظروف الحمل القاسية.

ستحدد الدولة والرموز والمواصفات المتبعة الحد الأقصى أو الإزاحة المسموح بها للبايلات. ويتم تحديد المقاومة النهائية للبايلات ومجموعة البايلات للتصميم عندما لا يكون الإزاحة عاملاً معنيًا. كما يمكن حساب الأحمال المسموح بها عن طريق إضافة عامل أمان للحمل المحسوب في تصميم قواعد بايلات الشد لضغط الرفع.

تحليل قواعد بايلات الشد:

النهج الشامل المتبع للتحليل هو نهج الحد من الاحتكاك. حيث ستقيم الطريقة مقاومة الرفع للبايلا . وقد تتعرض البايلات الموجودة أسفل الرافعة لضغط الرفع الذي ينتج عنه سطح الفشل. بحيث تشكيل سطح الفشل هو أحد طرق دراسة أو تحليل الفشل في البايلات.

طريقة أخرى هي اشتقاق العلاقات التجريبية من خلال التحقيقات التجريبية. كما في التحليل، تعتبر البايلات عمودًا أسطوانيًا. حيث أنه فيما يلي فكرة موجزة عن تحليل وضع بايل واحد.

1. التربة الطينية أسفل قواعد بايلات الشد:

• مقاومة الرفع القصوى (Qu = caAs + Wp).

• (ca) = متوسط ​​الالتصاق على طول عمود البايل.

• (Wp) = وزن البايل، حيث سيمتلك البايل المضمن مساحة سطح (As) وقيمة التماسك غير المصقول هي (cu).

2. التربة الرملية أسفل قواعد بايلات الشد:

يعتمد الارتفاع الإجمالي في حالة البايلات التي توضع في التربة الرملية على مقاومة الغطاء الخرساني. حيث سيتم تطوير مقاومة الغطاء الخرساني بين عمود البايل والتربة. وإذا كان (d) هو قطر البايل، فإن “L” هو طول التضمين.