حاسبة قواعد المنصات والتراسات الخارجية
تحسب هذه الأداة مقاس القواعد الخرسانية المنفردة والقوائم الحاملة لمنصة خارجية مرفوعة، بطريقة المساحة التابعة المنصوص عليها في الكود السكني الدولي، البند IRC R507. تُدخل أبعاد المنصة والحمل الحي والميت وقدرة تحمل التربة المسموحة وشبكة القوائم، فتحصل على:
- المساحة المطلوبة لكل قاعدة، وقطرها إن كانت دائرية أو طول ضلعها إن كانت مربعة
- عدد القوائم والحمل الواقع على كل قائم
- حجم الخرسانة الكلي للمشروع
- ملاحظات الكود المتعلقة بعمق التأسيس
ما تحسبه الأداة وما لا تحسبه. المرجع هنا أمريكي صريح: الأحمال من جدول IRC R301.5، وقدرات التربة الافتراضية من جدول IRC R401.4.1، ومنطق عمق الحفر مبني على خط الصقيع الأمريكي. الأداة لا تطبّق الكود السعودي للبناء ولا أي مواصفة خليجية، ولا تراجع تسليح القاعدة ولا رتبة الخرسانة. استخدمها لتقدير أولي للمقاسات والكميات ثم اعرض النتيجة على مهندس مرخّص بحسب الكود المحلي.
من الحمل إلى مقاس القاعدة
1. Deck area (m2) = Length (m) x Width (m)
2. Total load (kN) = Area x (Live + Dead + Snow) in kPa
3. Load per post (kN) = Total load / Number of posts
4. Footing area (m2) = Load per post / Allowable bearing (kPa)
5. Round diameter (m) = 2 x sqrt(Footing area / 3.1416)
6. Square side (m) = sqrt(Footing area)
7. Concrete (m3) = Footing area x Thickness (m) x Posts
الأحمال الافتراضية
| نوع الحمل | قيمة الأداة | المرجع |
|---|---|---|
| حمل حي سكني | 1.92 kPa (40 psf) | جدول IRC R301.5 |
| حمل ميت | 0.48 kPa (10 psf) | تركيب خشبي معتاد |
| حمل ثلجي أرضي | 0 إلى 4.8 kPa (0 إلى 100 psf) | تعديل محلي |
هنا أول اختلاف جوهري: الأداة تفترض 1.92 kPa وهو حمل السطوح السكنية في الكود السكني الأمريكي. أما الكود السعودي للأحمال والقوى SBC 301، المشتق من الكود الدولي للبناء، فيعامل الشرفات والمنصات المكشوفة بمقدار 1.5 ضعف حمل الاستخدام الذي تخدمه، أي نحو 2.9 kPa (60 psf) لشرفة تخدم سكنًا. أعِد الحساب على 2.9 kPa فترتفع مساحة القاعدة بنحو 20%. وإذا كان على المنصة جاكوزي أو حوض دائم فالحمل المركّز يحكم التصميم وحده ويستلزم قواعد خاصة.
قدرة تحمل التربة المسموحة
| تصنيف التربة | قيمة الأداة | المكافئ المتري |
|---|---|---|
| طين طري أو طين رملي | 1500 psf | نحو 72 kPa |
| سلت أو رمل سلتي | 2000 psf | نحو 96 kPa |
| رمل مختلط أو رملي طيني | 2500 psf | نحو 120 kPa |
| حصى ورمل حصوي | 3000 psf | نحو 144 kPa |
| ردم مدموك هندسيًا | 4000 psf | نحو 192 kPa |
هذه قيم افتراضية يسمح بها الكود الأمريكي في غياب تقرير جيوتقني. الممارسة في الخليج مختلفة: تقرير التحقيق الجيوتقني شبه إلزامي في المشاريع المرخّصة، والقيم الفعلية قد تنزل كثيرًا دون 72 kPa على السبخة الساحلية والتربة الانهيارية والردم غير المهندس، وترتفع كثيرًا على الصخر الجيري السطحي في الرياض وعمّان.
مثال محسوب: منصة 5 م × 3.6 م
- المساحة: 18 م² (نحو 194 قدمًا مربعة)
- التربة: 120 kPa، عدد القوائم 6، سماكة القاعدة 300 مم
- الحمل الكلي: 18 × 2.40 = 43.2 kN
- الحمل على كل قائم: 43.2 ÷ 6 = 7.2 kN
- مساحة القاعدة: 7.2 ÷ 120 = 0.060 م²
- القطر المطلوب: نحو 277 مم، يُرفع إلى قالب 300 مم
- الخرسانة: 0.0707 × 0.30 × 6 = 0.13 م³، ويُطلب 0.15 م³ لتغطية الفاقد
ما يختلف فعليًا في الخليج والمشرق العربي
- النمط الإنشائي نفسه غير سائد. المنصة الخشبية المرفوعة على قواعد منفردة حل أمريكي بامتياز. في المنطقة يغلب التراس المصبوب: بلاطة خرسانية مسلحة على تربة معالجة، أو هيكل حديدي مجلفن يحمل ألواحًا من الخشب البلاستيكي المركّب. إن أصررت على الخشب فاحسب حساب النمل الأبيض والأشعة فوق البنفسجية، فالمقاطع الخشبية المعرّضة تتلف في المنطقة أسرع بكثير من مثيلها في المناخ المعتدل.
- عمق الحفر لا يحدده الصقيع. البند IRC R403.1.4 يربط عمق القاعدة بخط الصقيع، وهو غالبًا 750 إلى 1200 مم في المناخ الأمريكي البارد. في الخليج لا معنى لهذا الشرط: المحدِّد هو النزول أسفل الردم غير المهندس، وأسفل نطاق تغيّر الرطوبة في الطين المنتفخ، واستبدال التربة كليًا في السبخة. في مرتفعات المشرق مثل عمّان وجبل لبنان الصقيع حقيقي لكنه سطحي ولا يقترب من الأرقام الأمريكية.
- الخرسانة تُصمَّم للبيئة الكيميائية. الكود السعودي للمنشآت الخرسانية SBC 304 يفرض على القواعد المدفونة في تربة الخليج ما لا تفرضه الحاسبة: أسمنت مقاوم للكبريتات في السبخة والمياه الجوفية الكبريتية، ونسبة ماء إلى أسمنت منخفضة، وغطاء خرساني للحديد لا يقل عن 50 مم قرب السواحل المالحة. الحاسبة تعطي حجمًا بالمتر المكعب ولا تقول شيئًا عن الرتبة أو الغطاء أو التسليح. والقوالب الكرتونية الأسطوانية غير متوفرة عادة في أسواق المنطقة، ويحل محلها أنبوب بلاستيكي أو قالب خشبي مربع.
الأسئلة الشائعة
كم قاعدة أحتاج للمنصة؟
القاعدة العملية أن تكون المسافة بين القوائم بين 1.8 و2.4 م. منصة 5 م × 3.6 م تحتاج عادة 6 قوائم في صفّين، إضافة إلى الجزء المرتكز على جدار المبنى إن وُجد. زيادة عدد القوائم تصغّر كل قاعدة، وتقليلها يكبّرها؛ والاختيار بين الحالتين اقتصادي بحت ويعتمد على كلفة الحفر مقابل كلفة الخرسانة في موقعك.
ما عمق الحفر المطلوب؟
سماكة القاعدة التي تُخرجها الحاسبة ليست عمق الحفر. سماكة الخرسانة عادة 200 إلى 300 مم، أما العمق فيحدده تقرير التربة: النزول إلى طبقة حاملة سليمة، وأسفل أي ردم أو تربة سطحية متغيرة الرطوبة. اطلب مخطط الخدمات المدفونة وخطاب عدم الممانعة من مقدّمي الكهرباء والاتصالات والمياه قبل الحفر، فمنظومة الاتصال الموحد للحفر الأمريكية لا وجود لها هنا.
هل تصلح القواعد الجاهزة مسبقة الصب؟
القطع الخرسانية الجاهزة الموضوعة على سطح الأرض مقبولة لمنصات منخفضة قائمة بذاتها، لكنها لا تنقل الحمل إلى طبقة حاملة ولا تقاوم انتفاخ الطين ولا هبوط الرمل السائب، فلا تستخدمها في السبخة أو الردم الحديث. أما المنصة المرتبطة بالمبنى أو المرتفعة عن الأرض فتحتاج قواعد مصبوبة ومربوطة ومراجعة مهندس مرخّص لدى البلدية.