شيت تفريد حديد القواعد الشريطية المستمرة والسملات إكسيل بالمعادلات

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع Excel 2016–365 & Google Sheets كود البناء السعودي للمنشآت الخرسانية والأساسات (SBC 304 - Chapter 13: Shallow Foundations & Strip Footings)
حمل شيت تفريد حديد القواعد الشريطية المستمرة والسملات والميدات الرابطة إكسيل بالمعادلات لحساب أطوال الأسياخ والفرش والغطاء والكانات المغلقة وفق SBC 304.
جاري تحميل المعاينة التفاعلية الحية لشيت الإكسيل وكافة الصفحات والمعادلات...

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

xlsx
شيت_تفريد_حديد_القواعد_الشريطية_المسلحة.xlsx
الحجم: 56 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المعادلات الهندسية ومنطق الحساب المضمن في الشيت

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

معادلة وزن المتر الطولي لسيخ حديد التسليح (Unit Weight)
W = \frac{D^2}{162} \quad [\text{kg/m}]

المعادلة القياسية لحساب وزن المتر الطولي لأسياخ حديد التسليح بناءً على القطر الاسمي بالمليمتر (D).

معادلة عزم الانحناء الكابولي للقاعدة الشريطية (Cantilever Bending Moment)
M_u = \frac{q_u \times c^2}{2} \quad [\text{kN}\cdot\text{m/m}]

عزم الانحناء التصميمي عند وجه الجدار أو العمود بناءً على رد فعل التربة الصافي (qu) وبروز رفرفة كابولي القاعدة (c = (B - b)/2).

معادلة مساحة التسليح العرضي الرئيسي (Main Transverse Rebar)
A_s = \frac{M_u}{\phi \times f_y \times j \times d} \ge A_{s,\text{min}} \quad [\text{mm}^2/\text{m}]

حساب مساحة حديد الفرش العرضي الرئيسي بالاتجاه القصير للقاعدة لمقاومة عزم الرفرفة، بما لا يقل عن الحد الأدنى للتسليح (0.0018 b d).

معادلة التسليح الطولي الثانوي للانكماش وتوزيع الأحمال (Longitudinal Shrinkage Steel)
A_{s,\text{long}} = 0.0018 \times B \times d \quad [\text{mm}^2]

التسليح الطولي بالاتجاه الموازي للجدار لمقاومة إجهادات التصلد والانكماش وتوزيع الهبوط المتفاوت على كامل طول القاعدة الشريطية.

مقاس الطباعة القياسي A4
معاينة شيت تفريد حديد القواعد الشريطية المستمرة والسملات إكسيل بالمعادلات - أعمال الخرسانات والتسليح بصيغة XLSX جاهز للتحميل والتعديل
File: شيت_تفريد_حديد_القواعد_الشريطية_المسلحة.xlsx تحميل الملف الكامل (.XLSX) ←

مثال تطبيقي رقمي: تفريد وحصر حديد قواعد شريطية لسور مجمع سكني بطول 340 متراً وسملات رابطة

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: مشروع مجمع سكني يحتوي على سور محيطي بطول 340 متراً طُولياً يتأسس على قاعدة شريطية مستمرة SF1 بعرض 1.20 م وسماكة 50 سم، مع أعمدة سور خرسانية كل 3.0 أمتار، بالإضافة إلى شبكة سملات رابطة GB1 بطول 280 متراً وبقطاع 25×60 سم. جهد التربة المسموح به 180 kN/m² وإجهاد كسر الخرسانة f'c = 30 MPa وحديد التسليح fy = 420 MPa. والمطلوب: تفريد وحصر حديد الفرش العرضي والغطاء الطولي للقاعدة، وأشاير أعمدة السور، وحديد السملات، وإجمالي الأطنان ومعدلات الاستهلاك.
1

1. تفريد حديد القاعدة الشريطية SF1 (بطول 340 متراً)

الفرش العرضي السفلي T14 كل 15 سم (طول القطعية مع رجلين 35 سم = 1.80 م): 340 م ÷ 0.15 = 2,267 سيخاً × 1.80 م = 4,080.6 م × 1.208 كجم/م = 4,929.4 كجم | الغطاء الطولي السفلي 7 أسياخ T12 مستمرة (مع تراكب 50Φ = 60 سم): 340 م × 7 أسياخ × 1.05 تراكب = 2,499.0 م × 0.888 كجم/م = 2,219.1 كجم | شبكة علوية 4 أسياخ T10 = 340 × 4 × 1.05 = 1,428 م × 0.617 كجم/م = 881.1 كجم | أشاير أعمدة السور (114 عموداً × 4 أسياخ T14 بطول 1.60 م) = 879.4 كجم.
النتيجة: إجمالي وزن حديد القاعدة الشريطية SF1 = 8,909.0 كجم (8.91 طن).
2

2. تفريد حديد السملات والميدات الرابطة GB1 (بطول 280 متراً)

التسليح السفلي 4T16 مستمر (مع تراكب 50Φ = 80 سم): 280 م × 4 × 1.07 = 1,198.4 م × 1.580 كجم/م = 1,893.5 كجم | التسليح العلوي 3T14 مستمر: 280 م × 3 × 1.06 = 890.4 م × 1.208 كجم/م = 1,075.6 كجم | الإضافي فوق الركائز وبمنتصف البحر = 580.0 كجم | كانات القص المغلقة T10 (6T10/م) = 280 × 6 = 1,680 كانة بطول 1.60 م = 2,688 م × 0.617 كجم/م = 1,658.5 كجم | براندات جانبية 2T10 = 280 × 2 × 1.05 = 588 م × 0.617 كجم/م = 362.8 كجم.
النتيجة: إجمالي وزن حديد السملات الرابطة = 5,570.4 كجم (5.57 طن).
3

3. حساب إجمالي الكميات ومعدلات استهلاك الخرسانة والحديد

إجمالي وزن حديد التسليح = 8.91 + 5.57 = 14.48 طن حديد | حجم خرسانة القاعدة الشريطية (340 م × 1.2 م × 0.5 م) = 204.0 م³ | حجم خرسانة السملات (280 م × 0.25 م × 0.6 م) = 42.0 م³ | إجمالي حجم الخرسانة = 246.0 م³ | معدل استهلاك الحديد = 14,480 كجم ÷ 246.0 م³ = 58.86 كجم/م³ خرسانة مسلحة.
النتيجة: إجمالي الوزن = 14.48 طن حديد تسليح بمعدل استهلاك اقتصادي 58.86 كجم/م³.

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.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التأكد من اتجاه الفرش العرضي الرئيسي للقاعدة الشريطية — المعيار: وضع الحديد العرضي (بالاتجاه القصير للرفرفة) في الرقة السفلية أولاً (الفرش)، ووضع الحديد الطولي الموازي للجدار فوقه مباشرة (الغطاء). (حرج لأن أقصى عزم انحناء كابولي يكون بالاتجاه العرضي ويجب توفير أقصى عمق فعال (d) للحديد الرئيسي.)
  • ✓ استيفاء طول وتثبيت رجل السيخ العرضي القائمة (End Hook) — المعيار: ثني طرفي السيخ العرضي برجل قائمة بارتفاع لا يقل عن 30 إلى 35 سم أو ما يعادل (سماكة القاعدة - الغطاءين العلوي والسفلي). (أساسي لتأمين طول التماسك والتثبيت الإنشائي التام (Development Length) عند قطاع الانهيار الحرج.)
  • ✓ قفل كانات السملات والميدات بزاوية 135 درجة زلزالية — المعيار: تشكيل قفل الكانة بزاوية 135 درجة بامتداد لا يقل عن 10 أضعاف القطر (10Φ) أو 75 مم، مع تبادل مواضع القفل يميناً ويساراً. (مانع قاطع لانفلات الكانات عند تعرض السملات لقوى القص والالتواء أو قوى الزلازل.)
  • ✓ التأكد من تنفيذ براندات الانكماش الجانبية (Skin Reinforcement) — المعيار: وضع أسياخ طولية جانبية (براندات) بقطر لا يقل عن 10 مم كل 25 إلى 30 سم في السملات التي يتجاوز عمقها الكلي 60 سم. (ضروري للحد من شروخ الانكماش والتصلد بجذع الكمرة ومنع تشقق الخرسانة الجانبي.)
  • ✓ رفع حديد القواعد بالبسكويت الخرساني لضمان الغطاء 50 مم — المعيار: وضع بسكويت إسمنتي عالي المقاومة بسماكة 50 مم أسفل حديد الفرش كل 1.0 متر مربع بالتبادل. (حماية مطلقة لحديد الأساسات من الصدأ والتآكل الناتج عن رطوبة التربة والأملاح الأرضية.)

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• عكس وضعية التسليح بجعل الحديد الطولي فرشا والحديد العرضي غطاء

الحل الهندسي: مراقبة الحدادين وإلزامهم بفرش الحديد العرضي (القصير) أولاً على البسكويت ثم رص الحديد الطولي فوقه لضمان العمق الفعال لمقاومة عزم الرفرفة.

• وصل الأسياخ الطولية السفلية للسملات عند منتصف البحر مباشرة

الحل الهندسي: تنفيذ وصلات التراكب للحديد السفلي عند الثلث الطرفي للكمرة بجوار الركائز، ووصل الحديد العلوي بمنتصف البحر حيث تكون الإجهادات في أدنى مستوياتها.

• إهمال مد أسياخ السملات والشدادات داخل القواعد والكمرات المتعامدة

الحل الهندسي: الالتزام بطول ربط وتثبيت لا يقل عن 50 مرة قطر السيخ ممتداً داخل القواعد المنفصلة أو أعمدة الأساسات لتأمين الترابط الإنشائي.

• تثبيت أشاير أعمدة السور دون أرجل ارتكاز في قاع القاعدة

الحل الهندسي: تشكيل أشاير الأعمدة على شكل حرف L مع رجل ارتكاز سفلية لا تقل عن 35 سم تستند على حديد القاعدة الشريطية وتُربط بسلك رباط متين.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

متى يتم اللجوء إلى القواعد الشريطية المستمرة (Strip Footings)؟

يتم استخدام القواعد الشريطية عندما تكون الأحمال منقولة عبر جدران حاملة (حجرية أو طوبية)، أو تحت الحوائط الخرسانية الساندة للتربة، أو عندما تكون المسافات بين الأعمدة متقاربة جداً وتتداخل القواعد المنفصلة بنسبة تزيد عن 30%، حيث تكون القاعدة الشريطية أكثر أماناً واقتصادية في توزيع الضغوط على التربة.

ما الفرق الإنشائي بين السمل (Ground Beam) والميدة (Tie Beam) والشداد (Strap Beam)؟

الميدة وظيفتها ربط القواعد المنفصلة لتقليل طول الانبعاج للأعمدة وحمل جدران الدور الأرضي، والسمل يعمل ككمرة رابطة تقاوم الهبوط المتفاوت وتتحمل عزوم انحناء ناتجة عن رد فعل التربة، أما الشداد فهو عنصر خرساني ذو جساءة عالية جداً يربط قاعدة الجار المعرضة لعزم انقلاب بقاعدة داخلية لتثبيتها ومنع دورانها.

لماذا يشترط الكود وضع حديد علوي في القواعد الشريطية المستمرة؟

يُشترط وضع شبكة تسليح علوية في القواعد الشريطية لمقاومة العزوم السالبة الناتجة عن أي هبوط متفاوت بين أجزاء الجدار، ولمقاومة إجهادات الانكماش الحراري والتمدد في المنشآت الطويلة (مثل الأسوار المحيطية والأسوار الاستنادية).

ما هو الحد الأدنى لسمك القاعدة الشريطية الخرسانية المسلحة؟

وفق كود البناء السعودي SBC 304 والكود المصري ECP 203، يجب ألا يقل سمك القاعدة المسلحة عن 25 سم أو مرتين ونصف بروز الرفرفة، لضمان مقاومة إجهادات القص الثاقب (Punching Shear) والقص العرضي بدون الحاجة إلى تسليح قص إضافي.