شيت تصميم وحصر ركائز الكباري المطاطية Elastomeric Bearings وفواصل التمدد الإنشائية إكسيل
تحميل مجاني مباشر
بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل
جاري تجهيز ملف العمل والتحقق الأمني...
يظهر زر التحميل المباشر خلال 5 ثوانٍ
فشل التحقق التلقائي — يرجى الضغط على مربع التحقق أعلاه للمتابعة.
تم التحقق بنجاح — ملف العمل جاهز للتحميل الآن:
المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت
الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):
S = \frac{L \times W}{2(L + W) \cdot h_{ri}} يعبر عن نسبة مساحة التحميل المحصورة إلى مساحة الجوانب الحرة القابلة للانتفاخ للطبقة المطاطية الواحدة، وتحدد قدرة الركيزة على مقاومة الانتفاخ الجانبي وزيادة جساءة الانضغاط.
\sigma_{TL} = \frac{P_{DL} + P_{LL} \cdot (1 + IM)}{L \times W} \le \sigma_{all} التحقق من أن إجهاد الضغط الناتج عن مجموع الحمل الميت والحمل الحي شاملاً معامل الصدم الديناميكي لا يتجاوز الحد المسموح (7.50 ميجا باسكال وفق الطريقة A).
\Delta_T = \alpha_c \cdot L_{exp} \cdot \Delta T \le 0.50 \cdot h_{rt} حساب مقدار التمدد أو الانكماش الأفقي للكمرة المؤثر على الركيزة، والتأكد من أن انفعال القص لا يتجاوز 50% من إجمالي سماكة المطاط الفعال h_rt لمنع التمزق الداخلي.
MR = (\Delta L_{thermal} + \Delta L_{shrinkage} + \Delta L_{creep}) \times 1.25 حساب المدى الحركي الكلي للفاصل عبر جمع الحركة الحرارية والانكماش الخرساني والزحف طويل الأجل مع تطبيق معامل أمان AASHTO الإضافي 25%.
معاينة تخطيط الطباعة الكامل لورقة العمل (.XLSX)
مثال تطبيقي: التحقق الإنشائي لركيزة دعامة كوبري بطول بحر 35 متراً
حساب الحمل التشغيلي الإجمالي الكلي (Total Service Load)
حساب إجهاد الضغط التشغيلي الفعلي (Compressive Stress)
حساب إزاحة القص الناتجة عن التمدد الحراري والانكماش
التحقق من حد انفعال القص المسموح للركيزة (AASHTO Shear Check)
طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي
معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:
استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.
تحميل الشيت وفتحه على جهازك:
قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.
إدخال البيانات الأساسية للمشروع:
قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.
الطباعة المباشرة بمقاس A4:
تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.
قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات
- ✓ التأكد من توريد ركائز النيوبرين مع شهادات الاختبار المعملية للصلادة (55-60 Shore A) ومعامل القص G = 0.90 MPa وفق AASHTO M251. — المعيار: AASHTO M251 Table 1 (حرج لمنع التصلب المبكر أو التشوه المفرط)
- ✓ التحقق من نظافة واستواء قواعد البيدستال الخرسانية وصب المونة الإيبوكسية غير القابلة للانكماش بسماكة منتظمة تامة الأفقية. — المعيار: SBC 304 / ASTM C579 (إلزامي لمنع تركز الإجهادات اللامركزية على حواف الركيزة)
- ✓ ضبط فتحة تركيب فاصل التمدد (Installation Gap) بدقة طبقاً لدرجة حرارة الجو السائدة وقت التركيب وجدول الفتحات المعتمد. — المعيار: AASHTO LRFD 14.5.3 (حرج لمنع انغلاق الفاصل صيفاً أو خروجه عن مساره شتاءً)
- ✓ فحص لحام وتثبيت مسامير التثبيت (Anchor Studs) لقطاعات فواصل التمدد الفولاذية داخل حديد تسليح أكتاف البلاطة الخرسانية. — المعيار: AWS D1.1 / SBC 306 (لمنع اقتلاع الفاصل تحت وطأة صدم عجلات الشاحنات الثقيلة)
- ✓ اختبار عزل المياه لشريط النيوبرين بفاصل التمدد وملئه بالماء لمدة 4 ساعات والتأكد من عدم وجود أي تسريب أسفل الكوبري. — المعيار: AASHTO LRFD Construction (لحماية كمرات وركائز الكوبري من التآكل وصدأ كلوريدات الأملاح)
أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها
• تركيب ركائز الكباري على أسطح غير مستوية أو بدون مونة تسوية إيبوكسية، مما يسبب تحميل الحواف وانفصال زوايا الركيزة (Edge Pinching).
الحل الهندسي: صب وسادة مونة إيبوكسية عالية المقاومة ذاتية التسوية (80 MPa) والتأكد بواسطة ميزان مائي دقيق من استواء سطح الارتكاز بنسبة 100%.
• تثبيت فواصل التمدد بفتحة ثابتة دون مراعاة درجة حرارة الجو أثناء الصب، مما يؤدي إلى انضغاط الفاصل تماماً وتدميره في الصيف.
الحل الهندسي: استخدام جدول الفتحة الحرارية (Temperature vs. Gap Setting Table) وتعديل عرض الفاصل الميكانيكي قبل الصب ليتوافق تماماً مع حرارة الموقع.
• إهمال وضع صدادات زلزالية جانبية (Shear Keys) أو وضعها بدون وسائد مطاطية ماصة للصدمات، مما يتسبب في تصدع خرسانة الكمرات.
الحل الهندسي: تزويد الصدادات الخرسانية الجانبية بألواح نيوبرين مسلحة بسماكة لا تقل عن 25 مم لامتصاص الصدمات العرضية والاهتزازات المرورية.
الأسئلة الشائعة حول النموذج
ما الفرق بين ركائز النيوبرين البسيطة (Plain Pads) والمسلحة بشرائح الصلب (Laminated Bearings)؟
الركائز البسيطة تتكون من المطاط فقط وتتحمل إجهادات ضغط منخفضة لا تتجاوز 5.5 ميجا باسكال وتستخدم فقط للبحور القصيرة (أقل من 15 متراً). أما الركائز المسلحة فتحتوي على شرائح صلب كربوني داخلية ملتحمة حرارياً تمنع انتفاخ المطاط جانبياً، مما يرفع قدرتها على تحمل أحمال ضغط تتجاوز 7.5 إلى 10 ميجا باسكال وتناسب بحور الكباري المتوسطة والكبيرة.
كيف يتم حساب فتحة تركيب فاصل التمدد عند درجات حرارة مختلفة عن الدرجة المرجعية 25°C؟
تحدد فتحة التركيب بالمعادلة: G_inst = G_ref - α_c * L_exp * (T_site - 25°C). فإذا كانت درجة الحرارة بالموقع 35°C (أعلى من المرجع)، يتمدد الكوبري مسبقاً وتضبط الفتحة على قيمة أضيق؛ وإذا كانت الحرارة 15°C (أبرد)، ينكمش الكوبري وتضبط الفتحة على قيمة أوسع لاستيعاب التمدد المستقبلي.
ما هو العمر الافتراضي لركائز الكباري وفواصل التمدد، ومتى يلزم استبدالها؟
يبلغ العمر الافتراضي لركائز النيوبرين عالية الجودة بين 25 إلى 40 عاماً إذا تم حمايتها من الزيوت وأشعة الشمس المباشرة، بينما يتراوح عمر فواصل التمدد بين 15 إلى 25 عاماً. وتخضع لفحص دوري كل عامين لاستبدالها إذا ظهرت شروخ بالأوزون أو انقسام بالمطاط أو تلف بالشريط المانع للمياه.
لماذا يشترط كود AASHTO ألا تتجاوز إزاحة القص 50% من إجمالي سماكة المطاط الفعال؟
لأن انفعال القص الزائد عن 50% (γ_s > 0.50) يولد إجهادات شد داخلية مفرطة عند حواف التصاق المطاط بشرائح الصلب، مما يؤدي إلى انفصال طبقات النيوبرين الداخلية (Delamination) وانهيار الركيزة تحت تأثير حركة المرور الديناميكية المستمرة.