ما هو شيت تصميم وتحقق استقرار الحوائط الساندة الخرسانية (Retaining Wall Stability Sheet)؟
شيت تصميم وتحقق استقرار الحوائط الساندة الخرسانية (Cantilever Retaining Wall Stability & Design Sheet) هو أداة هندسية إنشائية وجيوتقنية متقدمة موجهة للمكاتب الاستشارية ومهندسي التصميم الإنشائي والمكتب الفني. يُبنى الشيت وفق نظرية رانكين (Rankine Theory) لضضغوط التربة الجانبية ومتطلبات كود البناء السعودي (SBC 304 / SBC 303) وكود معهد الخرسانة الأمريكي (ACI 318-19)، ويهدف إلى إجراء التحقق الهندسي الشامل من أمان الجدار الساند الكابولي ضد الانقلاب والانزلاق والانهيار تحت إجهادات التربة، ثم تصميم قطاعات الخرسانة وتحديد مساحات حديد التسليح اللازمة لمقاومة عزوم الانحناء وقوى القص.
المحاور الهندسية الأربعة للتحقق من استقرار الحائط الساند
يخضع الحائط الساند لأربعة فحوصات جيوتقنية إلزامية قبل اعتماد أبعاده الخرسانية:
معامل أمان الانقلاب (Factor of Safety against Overturning - $FS_{OT}$): يُحسب بقسمة مجموع عزوم التثبيت المقاومة الموزونة ($MR$) الناتجة عن وزن الخرسانة ووزن الردم المستقر فوق كعب الجدار، على مجموع عزوم الانقلاب ($MO$) الناتجة عن دفع التربة الجانبي والحمل الإضافي. يشترط الكود ألا يقل معامل الأمان عن: $$FS_{OT} = \frac{\sum M_R}{\sum M_O} \ge 2.0 \quad (\text{أو } 1.50 \text{ في حالات التحميل الاستثنائية})$$
معامل أمان الانزلاق (Factor of Safety against Sliding - $FS_{SL}$): يُحسب بقسمة قوى مقاومة الاحتكاك المماسية عند قاع القاعدة (الاحتكاك مع وزن الجدار والردم) مضافاً إليها مقاومة الضغط المنفعل إن وجدت، على إجمالي قوى الدفع الجانبي الأفقية ($H$). ويشترط الكود ألا يقل عن: $$FS_{SL} = \frac{\mu \sum V + P_p}{\sum H} \ge 1.50$$ وفي حال عدم كفاية الاحتكاك، يُزود الجدار بسن قاطع سفلي خرساني (Shear Key) تحت القاعدة.
فحص اللامركزية وقاعدة الثلث الأوسط (Eccentricity & Kern Rule): تُحدد محصلة القوى الرأسية وموضعها من مقدمة الجدار، ثم تُحسب اللامركزية ($e = B/2 - x_{bar}$). يشترط الكود الصارم أن تقع المحصلة داخل الثلث الأوسط من عرض القاعدة ($e \le B/6$) لضمان عدم تعرض التربة تحت الكعب لأي إجهادات شد هوائية مسببة لانفصال القاعدة عن الأرض.
أقصى إجهاد ضغط على التربة ($q_{max}$): يُحسب إجهاد التماس تحت مقدمة الجدار (Toe) ويشترط ألا يتجاوز إجهاد التحمل الصافي المسموح للتربة المعتمد بتقرير الجسات ($q_{max} \le q_{all}$).