الفهرس Only 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 266 |  |  |
| | | from | 266 | | |
Abstract
تعتبر دراسة إتزان الأساسات موضوعا على جانب كبير من الأهمية في مجال ميكانيكا التربة وهندسة الأساسات ، وقد اهتم الباحثون اهتماما كبيراً بدراسة إتزان الأساسات المرتكزة على الأرض الأفقية ، حيث أن معظم المنشآت تقام عليها ، ولكن أحيانا كثيرة يضطر المهندس الإنشائى إلى الإنشاء على الميول ، مثل ركائز الكباري وأبراج الكهرباء والحوائط الساندة وغيره ، وبالرغم من ذلك فإن هذا الموضوع لم يحظ بالدراسات الكافية . تعتمد الدراسات السابقة في معظمها على بعض الحلول النظرية المبنية على بعض الفروض التي لا تمثل سلوك التربة تمثيلا صحيحا ، ولكنها فروض تساعد في حل المعادلات النظرية المعقدة ، وأحيانا أخرى تعتمد على بعض التجارب المعملية البسيطة. ونظرا لوجود تباين كبير في نتائج الدراسات السابقة سواء الكثير منها الخاص بالأساسات على أرض أفقية ، أو القليل منها للأساسات المرتكزة على الميول ، فقد استلزم الأمرإجراء هذا البحث ومقارنة النتائج التي تم التوصل إليها بالنتائج السابقة. كذلك تم دراسة الأساسات المرتكزة على الأرض الأفقية ، وتأثير الميل عليها إذا وضعت مجاورة له. نظرا لأن معظم هذه الميول توجد في التربة الغير متماسكة مثل الرمل ، لذلك كان لدراسة الأساسات المرتكزة على أماكن مختلفة بجوار الميول الرملية المتغيرة الأرتفاعات وزوايا الميل والكثافة جانب كبير من الأهمية . من المتوقع أن وجود الميل بجوار الأساسات يقلل من قدرة تحملها للأحمال الواقعة عليها ، وخاصة الميول الممتدة إلى مالا نهاية مما يستلزم تقوية هذه الميول حيث أنها الأكثر احتياجا للتقوية لزيادة ثباتها أسفل الأساسات ، من بين الطرق الحديثة التي تستخدم في تقوية التربة أسفل الأساسات هو استخدام تقنية التسليح باستخدام المواد الجيوبلاستيكية ، حيث يوجد منها أنواع عديده ، وفى هذا البحث تم استخدام الشبك الصناعي Geogrid حيث يتم إنتاجه محليا.
ولإجراء هذه الدراسة معمليا ، تم تجهيز نموذج لأساس مستطيل يمثل قاعدة شريطية مصنوع من الصلب المفرغ بأبعاد 50 سم طول ×10سم عرض ×5 سم ارتفاع ، وتم تجهيز تربة الأساس من رمل جيد التدرج ، وضع داخل صندوق مصنوع من الحديد بأبعاد 200سم طول ×50.4سم عرض ×90سم ارتفاع ، بحيث يكون وجه الصندوق شفافاً من البرسبكس سمك 1سم لإمكانية رصد حركة التربة أسفل الأساس أثناء التحميل وحتى الأنهيار، ولتكوين ميل التربة ثم استخدام بعض الصناديق المفرغة والمصنوعة من الخشب ذات ارتفاع 10 سم وعرض 50سم وطول متغير طبقا لمكانها أمام الميل. ونظرا لأهمية الدراسة العددية وتكاملها مع الدراسة المعملية ، تم استخدام برنامج الحاسب الألى (PLAXIS) ، وهو يعتمد على طريقة العناصر المحددة (FEM) لتمثيل الأساس المرتكزعلى ميول رملية مسلحة وغير مسلحة ، حيث تم دراسة المعاملات المختلفة السابق دراستها معمليا ، وذلك للتحقق من إمكانية ودقة البرنامج ، وكذلك صحة المعاملات المستخدمة في تمثيل النموذج المعملي وتمثيل التربة وشرائح التسليح ، وتبين من مقارنة النتائج المعملية والعددية أن هناك تطابق في هذه النتائج ، مما يؤكد صحة المعاملات المستخدمة في البرنامج ، وعليه تم دراسة معاملات أخرى لم يتم دراستها معمليا وكذلك على أساسات بأبعاد يتم تنفيذها في الطبيعة(Prototype model).ويمكن تقسيم هذه الدراسة إلي ثلاثة أجزاء رئيسية:- الجزء الأول:- يتضمن إجراء دراسة معملية وعددية لسلوك الأساسات الشريطية المرتكزة على أرض رملية أفقية وبدون تسليح ، وذلك لأخذ نتائج هذه الدراسة كأساس يمكن مقارنة نتائج دراسة الأساسات المرتكزة على الميول الرملية بها.الجزء الثاني:- يتضمن إجراء دراسة معملية وعددية لسلوك الأساسات الشريطية المرتكزة على الميول الرملية وبدون تسليح ، حيث تم دراسة العديد من المعاملات التي تؤثر على سلوك الأساس والميل ، مثل بعد الأساس عن حافة الميل (b)- زاوية الميل (β)-ارتفاع الميل (H) وكذلك زاوية الاحتكاك الداخلي للرمل().الجزء الثالث:-يتضمن أجراء دراسة معملية وعددية لسلوك الأساسات الشريطية المرتكز على الميول الرملية الممتدة إلى مالا نهاية والمسلحة بشرائح من الشبك الصناعي ، حيث تم دراسة العديد من المعاملات التي تؤثر على سلوك الأساس والميل ، مثل المسافة الرأسية بين شرائح التسليح (d)- طول شريحة التسليح (L) وكذلك عدد شرائح التسليح (N) . تم دراسة هذه المعاملات في حالة وجود الأساس على بعد من حافة الميل يساوى عرض الأساس وكذلك يساوى ثلاث مرات عرض الأساس. بالإضافة إلى الملخص العربي والتوصيات والمراجع تحتوى الرسالة على الفصول الثمانية التالية:-الفصل الأول:- يحتوى على مقدمة الرسالة وعرض موجز لمحتوياتها و الهدف منها. الفصل الثاني:- يشتمل على عرض موجز لبعض جهود الباحثين في دراسة سلوك الأساسات المرتكز على أرض رملية أفقية أو على أرض رملية ذات ميل ، وكذلك على بعض النتائج والعلاقات المقترحة من بعض الباحثين لإيجاد قدرة تحمل التربة الرملية الأفقية أو المائلة أسفل الأساسات ، كما اشتمل على بعض الأبحاث الخاصة بتقوية الميول الرملية أسفل الأساسات باستخدام المواد الجيوبلاستكية.الفصل الثالث:- يشتمل على شرح لما تم إعداده من تجهيزات معملية مدعمة بالرسومات والصور التوضيحية وأدوات القياس المستخدمة ومعايرتها وتحديد خواص الرمل المستخدم بالطرق والأجهزة القياسية ، وكذلك طرق إجراء التجارب المعملية وبرنامج هذه التجارب. الفصل الرابع:- يشتمل على شرح برنامج الحاسب الألى المستخدم في البحث ، وأهم المعاملات اللازم إدخالها في البرنامج ، وكيفية استعمال البرنامج ، والاحتياطات الواجب مراعاتها عند استخدام البرنامج للحصول على نتائج مرضية منه. الفصل الخامس: يشتمل على عرض للنتائج التي تم الحصول عليها من البرنامج ، ومقارنتها بالنتائج المعملية ، وذلك للأساسات المرتكزة على الأرض الرملية الأفقية ، ثم مناقشة النتائج وتحليلها بالمنحنيات والجداول اللازمة ، واعتبارهذه النتائج كأساس للمقارنة مع الأساسات المرتكزة على ميول رملية مسلحة وغير مسلحة.الفصل السادس:- يشتمل على عرض للنتائج التي تم الحصول عليها من البرنامج ، ومقارنتها بالنتائج المعملية ، وذلك للأساسات المرتكزة على الميول الرملية ، ثم مناقشة النتائج وتحليلها بالمنحنيات والجداول اللازمة.الفصل السابع:- يشتمل على عرض للنتائج التي تم الحصول عليها من البرنامج ، ومقارنتها بالنتائج المعملية ، وذلك للأساسات المرتكزة على الميول الرملية المسلحة بطبقات من الشبك الصناعي ، ثم مناقشة النتائج وتحليلها بالمنحنيات والجداول اللازمة.الفصل الثامن:- يشتمل على عرض لأهم النتائج التي تم التوصل إليها والمستفاده من هذا البحث والتي يمكن تلخيص أهمها في النقاط التالية:-أولا:- الأساسات المرتكزة على أرض أفقية:-1- أثبتت الدراسة أن (Dilation angle)للرمل تكون مساوية للصفر عند إجراء الدراسة العددية على نموذج معملي ، ويكون لها قيمة عند إجراء الدراسة على نموذج يحاكى الطبيعة ، وتم تقديم معادلة لحساب قيمتها.2- تم تقديم معادلة مبسطة لحساب قيم معامل قوة تحمل التربة الرملية . 3- تم تقديم معادلات لحساب أبعاد منطقة الأنهيارللتربة تحت الأساس ، لأخذ ذلك في أعمال التصميم للأساسات وعند تصميم النماذج المعملية. 4- بمقارنة النتائج المعملية بالنتائج المستخلصة من النموذج الرياضي سواء على أساس معملي أو أساس من الطبيعة ، أمكن التحقق من دقة وسلامة المعاملات المستخدمة في النموذج الرياضي.
ثانيا:- الأساسات المرتكزة على ميول رملية:-
1- أكدت الدراسة على أن أقصى قدرة لتحمل الأساسات السطحية المجاورة للميول الرملية تقل كلما اقترب الأساس من حافة الميل ، ويتلاشى هذا التأثيرعندما يصبح الأساس على بعد يتراوح ما بين ثلاثة إلى خمس مرات عرض الأساس ، ويتوقف ذلك على زاوية الاحتكاك الداخلي للرمل وزاوية ميل تربة الأساس ، وتم تقديم معادلة لحساب هذه المسافة.
2- أثبت الدراسة أن أقصى قدرة لتحمل الأساسات السطحية تقل بزيادة ارتفاع الميل ، وذلك لأي موضع للأساس بالنسبة لحافة الميل ، ويصبح هذا النقص ثابتا عند قيمة معينة لارتفاع الميل ، تتوقف على زاوية الاحتكاك الداخلي للرمل وكذلك على زاوية الميل ، وتم تقديم معادلة لحساب هذا الارتفاع والذي عنده يعتبر الميل ممتد إلى ما لانهاية.
3- أوضحت الدراسة أن أقصى قدرة لتحمل الأساسات تقل بزيادة زاوية الميل .
4- تم تقديم منحنيات تصميمية لحساب قيمة معامل التصحيح عند حساب قوة تحمل الأساسات السطحية الشريطية المرتكزة على الميول الرملية. وهذه المنحنيات تستخدم بالاعتماد على كثافة الرمل - زاوية الميل - موضع الأساس بالنسبة لحافة الميل وكذلك ارتفاع الميل .
5- بمقارنة النتائج المعملية بالنتائج المستخلصة من النموذج الرياضي سواء على نموذج أساس معملي أو أساس من الطبيعة ، أمكن التحقق من دقة وسلامة المعاملات المستخدمة في النموذج الرياضي ، وعليه تم التأكد من صحة استخدام المنحنيات التصميمية المقترحة في تصميم أساسات تنفذ في الطبيعة. ثالثا: الأساسات المرتكزة على الميول الرملية المسلحة. 1- يزداد ثبات الميول الرملية أسفل الأساسات الشريطية باستخدام تقنية تسليح التربة ، حيث تزداد قدرة تحمل الأساسات السطحية المرتكزة بجوارالميل وتقل قيمة الهبوط الرأسي والحركة الجانبية. 2- يزداد ثبات الميل والأساس بزيادة طول شرائح التسليح وعدد هذه الشرائح ، وهذا الطول يتوقف على موضع الأساس بالنسبة لحافة الميل ، وتم تقديم معادلة لحساب هذا الطول. 3- أفضل مسافة رأسية بين شرائح التسليح تصل إلى قيمة تساوى نصف عرض الأساس. 3- أقصى عمق يمكن تسليحه أسفل الأساسات يتوقف على طريقة وضع طبقات التسليح ، حيث يتراوح هذا العمق بين ثلاث إلى أربع مرات عرض الأساس.4- أوضحت الدراسة أن وضع شرائح التسليح أسفل الأساس مباشرة وبطريقة متماثلة حول محوره ودون امتدادها إلى وجه الميل يكون أوفر من الناحية الاقتصادية وأفضل من الناحية العملية. 6- أوضحت الدراسة أن زاوية توزيع حمل الأساس في التربة المسلحة هي ( مع الرأسي ، وذلك لأي عدد ولأي طول لشرائح التسليح. 7- أوضحت الدراسة أن أقصى قيمة لقوة الشد في شرائح التسليح تحدث أسفل محور الأساس ، وتقل كلما ابتعدنا عنه ، حتى تصل تقريبا إلى الصفرعند تقاطع خط ميل توزيع الحمل مع شريحة التسليح. وبعد.. نحمد الله العلى القدير على أن فقنا لإنجاز هذا العمل المتواضع ولعله يكون مفيدا لوطننا ا لعزيز وللباحثين في مجال الهندسة المدنية. والحمد لله رب العالمين