داشبورد تحليل نتائج كسر مكعبات الخرسانة والانحراف المعياري وضبط جودة الصب إكسيل

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود البناء السعودي للمنشآت الخرسانية واشتراطات ضبط الجودة وفحص المكعبات (SBC 304 - Concrete Structures Code)
حمّل شيت داشبورد تحليل نتائج اختبارات كسر مكعبات الخرسانة وضبط الجودة إكسيل، لحساب الانحراف المعياري s ومعامل الاختلاف V% وتقييم محطات الخلط وفق SBC 304 و ACI 214.
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
داشبورد_تحليل_نتائج_كسر_مكعبات_الخرسانة_وضبط_الجودة_Cube_Strength_Dashboard.xlsx
الحجم: 31 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معادلة المتوسط الحسابي لمقاومة الضغط (Mean Compressive Strength)
\bar{x} = \frac{\sum_{i=1}^{n} x_i}{n}

المتوسط الحسابي لنتائج اختبارات كسر المكعبات الخرسانية عند عمر 28 يوماً لمجموعة أو رتبة معينة، حيث تمثل xi مقاومة كل مجموعة فحص (متوسط 3 مكعبات) و n إجمالي عدد مجموعات الفحص المسجلة.

معادلة الانحراف المعياري للعينة (Sample Standard Deviation - s)
s = \sqrt{\frac{\sum_{i=1}^{n} (x_i - \bar{x})^2}{n - 1}}

المقياس الإحصائي الأساسي في كود SBC 304 ودليل ACI 214R لقياس مدى تشتت نتائج اختبارات المقاومة حول المتوسط، وكلما انخفضت قيمة s دل ذلك على دقة ضبط مكونات الخلطة وثبات عمليات الصب والدمك.

معادلة معامل الاختلاف النسبي (Coefficient of Variation - V%)
V = \left(\frac{s}{\bar{x}}\right) \times 100\%

يقيس النسبة المئوية للتشتت والانحراف المعياري مقارنة بالمتوسط الحسابي للمقاومة، ويستخدمه كود ACI 214 لتصنيف كفاءة محطة الخلط وجودة أجهزة القياس المخبرية (أقل من 10% يصنف ممتاز).

معادلة المقاومة المتوسطة المستهدفة للخلطة التصميمية (Required Average Strength - fcr)
f_{cr} = f_{cu} + 1.34 s

المعادلة الكودية القياسية لتحديد المقاومة المتوسطة الواجب استهدافها عند تصميم الخلطة الخرسانية بالمحطة المركزية لضمان عدم هبوط أكثر من 1% من نتائج الاختبارات الموقعية عن المقاومة المميزة fcu.

معادلة تشتت العينات الفردية داخل المجموعة (Within-Test Variation Range)
\text{Range \%} = \frac{\max(x_1, x_2, x_3) - \min(x_1, x_2, x_3)}{\bar{x}_{set}} \times 100\%

تحسب نسبة التفاوت والمدى بين أعلى وأدنى قراءة للمكعبات الثلاثة المكسورة لنفس الصبة عند 28 يوماً، ويشترط كود ASTM C39 و SBC 304 ألا تتجاوز 15% لضمان صحة إجراءات الصب والمعالجة والكسر.

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة داشبورد تحليل نتائج كسر مكعبات الخرسانة والانحراف المعياري وضبط جودة الصب إكسيل - الهندسة والمكتب الفني بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: داشبورد_تحليل_نتائج_كسر_مكعبات_الخرسانة_وضبط_الجودة_Cube_Strength_Dashboard.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

ما هو داشبورد تحليل نتائج كسر مكعبات الخرسانة والانحراف المعياري وضبط جودة الصب؟

داشبورد تحليل نتائج كسر مكعبات الخرسانة والانحراف المعياري وضبط جودة الصب إكسيل (Concrete Cube Strength & QA/QC Statistical Dashboard in Excel) هو منظومة هندسية وإحصائية متقدمة صُممت لمهندسي ضبط الجودة (QA/QC)، مهندسي المكتب الفني، مديري المشاريع، ومختبرات فحص المواد المستقلة لتحليل ومتابعة نتائج اختبارات الضغط لمكعبات الخرسانة المسلحة عند عمر 7 أيام و 28 يوماً.

تعتبر مقاومة الضغط للخرسانة المتصلدة الركيزة الأساسية لسلامة وأمان الهيكل الإنشائي. تفرض أكواد البناء العالمية والمحلية — ولا سيما كود البناء السعودي للخرسانة المسلحة SBC 304، ودليل المعهد الأمريكي للخرسانة ACI 214R-11، ومواصفات ACI 318-19، والكود المصري ECP 203 — تطبيق منهجية التحليل الإحصائي المستمر على نتائج كسر المكعبات القياسية (150×150×150 مم)، وذلك بحساب المتوسط الحسابي، والانحراف المعياري للعينة ($s$)، ومعامل الاختلاف ($V%$)، والتحقق من اشتراطات القبول وعدم هبوط أي اختبار عن المقاومة المميزة ($f_{cu}$) بأكثر من الحدود المسموحة، وتقييم أداء محطات الخلط الجاهزة لضمان عدم وجود خلل في نسب الخلط أو معايرة الموازين أو إجراءات المعالجة والدمك الموقعي.


الهيكل المعماري والتحليلي للأوراق الأربع داخل مصنف الإكسيل

1. لوحة التحكم ومؤشرات الجودة (Executive Concrete QA/QC Dashboard)

تتصدر شاشة القيادة 6 بطاقات مؤشرات أداء رقمية عالية الدقة تستمد بياناتها ديناميكياً من سجلي الاختبارات والتحليل الإحصائي:

  • إجمالي مجموعات فحص المكعبات (Total Test Sets & Batches): إجمالي العينات المسحوبة ميدانياً بموجب تقارير الفحص والاستلام RFI (28 مجموعة فحص تضم 84 مكعب كسر 28 يوماً و28 مكعب 7 أيام).
  • معدل المطابقة الكودية الشاملة (Overall Code Compliance Rate): نسبة مجموعات الفحص المحققة لاشتراطات كود البناء السعودي SBC 304 والمعهد الأمريكي ACI 318 (96.4%).
  • متوسط مقاومة الضغط عند 28 يوماً (Overall Mean Compressive Strength): المتوسط الحسابي التراكمي لإجهاد كسر كافة العينات المفحوصة (41.8 ميجا باسكال).
  • الانحراف المعياري الكلي للصب (Overall Standard Deviation $s$): مؤشر تشتت النتائج الإجمالي للمشروع (2.65 ميجا باسكال)، وهو ما يصنف كمستوى ضبط ممتاز (Excellent) طبقاً لمعايير ACI 214R-11 لكونه أقل من 2.8 ميجا باسكال.
  • معامل الاختلاف العام (Cumulative Coefficient of Variation $V%$): النسبة المئوية للانحراف المعياري إلى المتوسط (6.3%)، مما يؤكد التجانس الفائق للخلطات الخرسانية وكفاءة أجهزة الاختبار المخبرية.
  • متوسط هامش الأمان الإضافي (Average Overdesign Margin): فائض المقاومة الفعلي المتحقق فوق المقاومة التصميمية المميزة للمشروع (+5.8 ميجا باسكال).

يتبع بطاقات المؤشرات جدولان تحليليان متقدمان ورسمان بيانيان:

  • جدول التحليل الإحصائي للرتب الإنشائية: يلخص مقاومات 5 رتب خرسانية (C20، C30، C35، C40، C50)، موضحاً المقاومة المميزة $f_{cu}$، عدد العينات، متوسط 7 أيام، متوسط 28 يوماً، نسبة مقاومة 7/28%، الانحراف المعياري $s$، معامل الاختلاف $V%$، أدنى مقاومة مسجلة، هامش الأمان، ومستوى الضبط الإحصائي ACI 214.
  • مصفوفة تقييم ومقارنة محطات الخلط الجاهزة: تقارن أداء 4 محطات توريد، موضحة إجمالي الحجم المورد (م³)، عدد العينات المفحوصة، متوسط الهبوط الموقعي Slump، نسبة مطابقة الهبوط، متوسط درجة الحرارة، نسبة مطابقة الحرارة، متوسط مقاومة 28 يوماً، الانحراف المعياري للمحطة، نسبة مطابقة المقاومة التعاقدية، والتصنيف الفني للمحطة.
  • الرسوم البيانية المدمجة: رسم بياني عمودي يقارن متوسط المقاومة الفعلية عند 28 يوماً بالمقاومة التصميمية ومقاومة 7 أيام لكل رتبة، ورسم بياني ثانٍ يوضح الانحراف المعياري ومعدل مطابقة محطات الخلط.

2. إعدادات رتب الخرسانة والمواصفات (Mix Design Standards & Parameters Master)

يحتوي التبويب الثاني على المدخلات المرجعية والاشتراطات الهندسية:

  • بيانات المشروع ومنظومة الفحص الموقعي: توثيق اسم المشروع، المقاول العام، الاستشاري المشرف، المختبر المستقل، المرجع الكودي (SBC 304 / ACI 214R / ACI 318 / ECP 203)، أبعاد المكعب القياسي (150×150 مم بمساحة 22,500 مم²)، معامل التحويل للأسطوانة (0.82)، سرعة التحميل (0.2 - 0.4 ميجا باسكال/ثانية)، وأقصى حرارة مسموحة للخرسانة الطازجة (32.5°C).
  • دليل رتب الخرسانة الإنشائية: جدول تفصيلي يحدد كود الرتبة، التوصيف الإنشائي واستخدام الرتبة، المقاومة المميزة $f_{cu}$، المقاومة المكافئة للأسطوانة $f'c$، الحد الأدنى لنسبة 7 أيام%، المقاومة المستهدفة للتصميم $f{cr} = f_{cu} + 1.34s$، الانحراف المعياري التصميمي المسموح، ومجال الهبوط Slump.
  • تصنيف مستويات ضبط الجودة طبقاً لـ ACI 214R-11: مصفوفة المقارنة المرجعية لمستويات التحكم (ممتاز، جيد جداً، جيد، مقبول، ضعيف) بحدود الانحراف المعياري الكلي والداخلي، والتوصيف الفني والإجراء الموصى به وفئة التأهيل.
  • دليل محطات الخرسانة الجاهزة: بيانات 4 محطات خلط معتمدة للتوريد تشمل الموقع، المسافة عن الموقع بالكيلومتر، الطاقة الإنتاجية (م³/ساعة)، أسطول شاحنات الخلط، ونظام التحكم.

3. سجل نتائج اختبارات المكعبات (Concrete Cube Testing & Quality Ledger)

يمثل التبويب الثالث السجل الميداني الشامل لكافة عمليات الصب والفحص المخبري:

  • يشتمل على 28 حركة فحص واقعية مرتبطة بأذونات الصب وطلبات الفحص RFI تغطي كافة العناصر الهيكلية (نظافة، قواعد، ميد، بلاطات، أسقف، أعمدة، حوائط قص، وخزانات مياه).
  • يوثق لكل حركة: رقم تقرير الفحص، تاريخ الصب، العنصر الإنشائي، رتبة الخرسانة، محطة الخلط، حجم الصبة (م³)، الهبوط الموقعي Slump، درجة حرارة الخرسانة الطازجة وفحص المطابقة، حمل كسر 7 أيام بالنيوتن ومقاومة الضغط الناتجة ونسبتها إلى $f_{cu}$، أحمال كسر 3 مكعبات منفصلة عند 28 يوماً، إجهادات الكسر الفردية المحسوبة بالمعادلة حمل الكسر / 22.5، متوسط مقاومة المجموعة، نسبة تشتت العينات الفردية داخل المجموعة (Within-Test Variation) والتحقق من عدم تجاوزها 15%، والتقييم النهائي للمطابقة الكودية.

4. التحليل الإحصائي وتقييم المحطات (Statistical Quality Analysis & Plant Benchmarking)

يمثل التبويب الرابع محرك المعالجة الرياضية والإحصائية المعمقة:

  • التحليل الإحصائي للرتب الخرسانية: يحسب لكل رتبة عدد العينات، المتوسط الحسابي لمقاومة 28 يوماً، أدنى مقاومة مسجلة (Min)، أعلى مقاومة (Max)، الانحراف المعياري $s$، معامل الاختلاف $V%$، المقاومة التصميمية المستهدفة للخلطة $f_{cr}$، وهامش الأمان الفعلي.
  • التقييم المقارن لمحطات الخلط الجاهزة: يحسب لكل محطة خلط إجمالي الحجم المورد، عدد الاختبارات، متوسط الهبوط ومعدل مطابقته، متوسط الحرارة ومطابقتها، متوسط مقاومة 28 يوماً، الانحراف المعياري الخاص بالمحطة، ومعدل النجاح والمطابقة الكودية الشاملة.

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشيت وتجربة الأرقام أولاً:

استخدم جدول المعاينة التفاعلية الحية أعلاه (أو وضع ملء الشاشة 100%) لتجربة إدخال أرقام مشروعك واختبار المعادلات مباشرة.

2

تحميل الشيت وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft Excel أو Google Sheets.

3

إدخال البيانات الأساسية للمشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وفئات الأسعار في الخلايا المخصصة للإدخال؛ بينما تُحسب كافة الإجماليات تلقائياً.

4

الطباعة المباشرة بمقاس A4:

تم ضبط هوامش الصفحات وحدود الطباعة مسبقاً على مقاس A4، فقط اضغط Ctrl+P للطباعة أو التصدير بصيغة PDF.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

ما هو الفرق بين المقاومة المميزة للخرسانة fcu والمقاومة المستهدفة للتصميم fcr؟

المقاومة المميزة (fcu) هي المقاومة التعاقدية التي يفترض التصميم الإنشائي أن الخرسانة تحققها بعد 28 يوماً ولا يسمح لأكثر من 5% من نتائج الفحص بالهبوط عنها. أما المقاومة المستهدفة (fcr) فهي المقاومة الأعلى التي يتم تصميم الخلطة الخرسانية في المحطة على أساسها بإضافة هامش أمان إحصائي (fcr = fcu + 1.34s) لتعويض الانحراف المعياري والتشتت الطبيعي أثناء التوريد والصب.

كيف يصنف دليل ACI 214 مستويات ضبط الجودة للخرسانة الموقعية؟

يصنف دليل ACI 214 مستويات التحكم بالاعتماد على الانحراف المعياري العام (s) ومعامل الاختلاف (V%): يصنف الضبط كـ 'ممتاز' إذا كان الانحراف المعياري أقل من 2.8 ميجا باسكال (أو V أقل من 10%)، و'جيد جداً' بين 2.8 إلى 3.4 ميجا باسكال، و'جيد' بين 3.4 إلى 4.1 ميجا باسكال، و'مقبول' بين 4.1 إلى 4.8 ميجا باسكال، و'ضعيف' إذا تجاوز 4.8 ميجا باسكال مما يوجب إعادة تقييم المحطة فوراً.

ما هي معايير قبول نتائج كسر مكعبات الخرسانة وفق كود البناء السعودي SBC 304؟

يشترط كود SBC 304 وكود ACI 318 لقبول الخرسانة تحقق شرطين متزامنين: أولاً: ألا يقل المتوسط الحسابي لأي 3 اختبارات متتالية لنفس الرتبة عن المقاومة المميزة fcu. ثانياً: ألا تهبط أي نتيجة اختبار فردية عن fcu بأكثر من 3.5 ميجا باسكال (للخرسانة حتى 35 ميجا باسكال) أو بأكثر من 0.10 × fcu (للخرسانات الأعلى من 35 ميجا باسكال). في حال عدم تحقق الشرطين يلزم إجراء اختبارات غير متلفة أو فحص الكور تست (Core Test).

ما أهمية اختبار كسر المكعبات عند عمر 7 أيام مقارنة بعمر 28 يوماً؟

يمثل فحص 7 أيام مؤشراً مبكراً لجودة الخرسانة؛ حيث تحقق الخرسانة العادية عادة ما بين 65% إلى 75% من مقاومتها التصميمية عند هذا العمر. يتيح الفحص المبكر لمهندس الموقع والاستشاري اتخاذ قرارات حاسمة بشأن الاستمرار في الصب أو فك الشدات الخشبية، أو التوقف المبكر والتحقيق في مكونات الخلطة في حال انخفاض النتائج قبل صب العناصر اللاحقة.

هل يتيح المصنف إدخال رتب خرسانية جديدة وتعديل أسماء محطات الخلط؟

نعم، المصنف مصمم بدون ماكرو ويعتمد على خلايا إدخال مرنة باللون الأصفر والكتابة الزرقاء داخل تبويب 'إعدادات رتب الخرسانة والمواصفات'. يمكنك تعديل أو إضافة رتب الخرسانة ومقاوماتها ومجالات الهبوط وتحديث بيانات محطات الخلط، وستنعكس كافة المعادلات والإحصائيات والرسوم البيانية تلقائياً على لوحة التحكم.