قواعد بايلات التحميل النهائية

اقرأ في هذا المقال


ما هي قواعد بايلات التحميل النهائية؟

توفر الأساسات دعماً للهياكل وتحول حمولتها إلى طبقات من التربة أو الصخور تتمتع بقدرة تحمل كافية وخصائص استقرار مناسبة لدعمها. على نطاق واسع جدًا، يمكن تصنيف الأساسات على أنها أساسات ضحلة أو أساسات عميقة.

قواعد البَايلات هي نوع من الأساسات العميقة. وتتكون من عناصر طويلة ونحيلة وعمودية مصنوعة عادة من الفولاذ أو الخرسانة المسلحة، أو في بعض الأحيان من الخشب. حيث توصف القواعد بأنها مكدسة عندما يزيد عمقها عن ثلاثة أضعاف اتساعها.

تُستخدم قواعد البَايلات بشكل أساسي لنقل الأحمال من الهياكل الفوقية، من خلال طبقات أو طبقات ضعيفة وقابلة للضغط أو الماء إلى تربة أو صخور أقوى وأكثر إحكاما وأقل انضغاطًا وأكثر صلابة في العمق. كما يتم استخدامها عادةً في الهياكل الكبيرة، وفي المواقف التي قد تكون فيها التربة عرضة للاستقرار المفرط.

تعمل قواعد البَايلات على تطوير معظم قدرتها على التحمل عند إصبع القواعد، وتحمل طبقة صلبة من الصخور أو التربة شديدة الكثافة والحصى. كما ينقل البَايل الحمل عبر طبقات ناعمة قابلة للضغط مباشرة إلى طبقات ثابتة. لذلك، يعمل هذا النوع من البَايلات بنفس طريقة عمل العمود.

هذا على عكس بَايلات الاحتكاك أو البَايلات العائمة التي تطور معظم قدرتها على التحمل من خلال ضغوط القص على طول جوانب البَايلات، وهي مناسبة عندما تكون الطبقات الأصعب عميقة جدًا بحيث لا يمكن الوصول إليها اقتصاديًا. كما ينقل البَايل الحمولة إلى التربة المحيطة عن طريق الالتصاق أو الاحتكاك بين سطح البَايلات والتربة. وفي هذه الحالة، يعمل سطح البَايل بالكامل على نقل الحمولة إلى التربة.

تُستخدم بايلات التحميل النهائية، والتي تُعرف أيضًا باسم البايلات الحاملة للنقطة، لنقل حمولة البنية الفوقية من خلال تربة ذات قدرة تحمل منخفضة إلى طبقة قوية. كما أنهم يستنتجون معظم قدرتها على تحمل الأحمال من مقاومة طبقة التربة القوية في نهاية البايلات.

يجب اختراق نهاية البايلات في الطبقات الثابتة بثلاثة أضعاف قطر البايلات على الأقل. حيث يعتبر هذا الإجراء لتحقيق الفائدة الكاملة من القوة المطلقة للطبقة الثابتة تحت طرف البايلات. كما يمكن استخدام البايلات الجاهزة وبايلات نوع المثقاب كَبايلات حاملة نهائية.

تمر بايلات التحميل النهائية عبر التربة المفككة وتستقر على طبقة تربة صلبة، وبالتالي تتصرف مثل العمود. وهذا هو السبب في أن هذا النوع من البايلات مصمم على غرار العمود الخرساني المسلح. بحيث لا يؤخذ فشل التواء في الاعتبار في تصميم البايل المحمّل الطرفي ما لم يمر أجزاء منه عبر الماء أو الهواء.

الحاجة إلى قواعد بايلات التحميل النهائية:

  • يجب أن تكون الطبقات الصلبة تحت طبقة التربة الضعيفة قابلة للوصول وإلّا يوصى باستخدام بايلات الاحتكاك.
  • تقلل بايلات التحميل النهائية من الاستقرار إلى حد كبير، لذا فهي اختيار جيد للمباني التي يكون الاستقرار فيها أمرًا بالغ الأهمية.
  • عندما يحتوي المبنى على أحمال مركزة ثقيلة إلى حد كبير.
  • تقلبات كبيرة في منسوب المياه تحت التربة.
  • توجد قناة أو خطوط صرف عميقة بالقرب من الأساسات.
  • إذا كان أساس الطوافة مكلفًا أو كان اعتمادها مستحيلًا بسبب الصعوبات المحلية.

تطبيقات قواعد بايلات التحميل النهائية:

  • الهياكل الشاهقة.
  • خزانات ماء.

مزايا قواعد بايلات التحميل النهائية:

  • إنّها تشهد استقرارًا منخفضًا مقارنة بأنواع أخرى من البايلات مثل البايلات العائمة. وهذا هو السبب في أن المباني متعددة الطوابق مبنية في الغالب على هذا النوع من البايلات.
  • تستخدم بايلات التحميل النهائية بشكل عام في معظم مواقع البناء.
  • بايلات التحميل النهائية يمكن أن تكون مسبقة الصب للمواصفات.
  • يمكن تصنيعها مسبقًا بأي طول وشكل وحجم واستخدامها في الموقع، وبالتالي تقليل وقت الانتهاء.
  • لا تتعرض بايلات التحميل النهائية لفشل التواء في التربة الضعيفة إلا إذا كانت تمر عبر الهواء أو الماء.
  • ترتكز بايلات التحميل النهائية طبقة صلبة يمكن أن تكون أقوى من الفولاذ لأقصى حمل تصميم يمكن تطبيقه.
  • يمكن تحسين تكلفة بناء البايلات حيث يمكن تحديد طولها بناءً على عمق طبقة التربة الثابتة.
  • يمكن حساب طول البايلات المراد استخدامها بسهولة بناءً على عمق الصخور التي تم الحصول عليها من سجلات حفر التربة.

سلبيات قواعد بايلات التحميل النهائية:

قد تلتصق التربة المحيطة بالبايلات بسطح البايلات وتتسبب في حدوث احتكاك سلبي للغطاء الخرساني على البايلات.

المصدر: Pile foundations- Types and Advantages.What is End Bearing Pile? Selection, Uses, and AdvantagesBridge foundationsChapter 2 – Pile Types and Guidelines for SelectionEnd-bearing piles


شارك المقالة: