الباب السادس · الفقرة 6-7 · ECP 203/2025
تصميم الأساسات الخرسانية — القواعد المنفصلة والمشتركة واللبشة والبلاطات على التربة والأساسات الزلزالية
الاعتبارات العامة · القواعد والهامات المنفصلة · القواعد المشتركة وأساسات اللبشة · البلاطات الخرسانية على التربة · الخوازيق · متطلبات الأساسات للأحمال الزلزالية
الأساس هو العنصر الذي ينقل أحمال المنشأ إلى التربة — وأي خطأ فيه يصعب إصلاحه لاحقاً. الكود المصري ECP 203/2025 يُخصّص الفقرة 6-7 لمتطلبات تصميم جميع أنواع الأساسات الخرسانية بدءاً من الاعتبارات العامة حتى تفاصيل الخوازيق الزلزالية.
① الاعتبارات العامة للأساسات (6-7-1)
- تُحدَّد مساحة القاعدة أو عدد الخوازيق وتوزيعها باستخدام أحمال التشغيل — لا أحمال التصميم القصوى — وبحيث لا تتعدى الإجهادات على التربة أو الخوازيق الحدود المسموح بها طبقاً لاشتراطات كود الأساسات المصري وميكانيكا التربة والأساسات
- الحد الأدنى لنسبة تسليح الشد في الأساسات: 0.25% من مساحة القطاع الخرساني الفعلي (Ac) للصلب الطري العادي
- للصلب عالي المقاومة: 0.15% عند f_cu ≤ 30 ن/مم² · 0.18% عند f_cu ≥ 40 ن/مم²
- يجب أن يحتوي الأساس على خمسة أسياخ قطر 10 مم على الأقل في المتر في كل اتجاه
- يُحسب القص على القواعد المرتكزة على الخوازيق مع الأخذ في الاعتبار أن حمل الخازوق يُؤثر في مركزه
- لا يقل سمك القواعد المنفصلة أو المتصلة عن 300 مم — ولا يقل سمك هامات الخوازيق عن 400 مم
② القواعد والهامات المنفصلة (6-7-2)
أ — القطاعات الحرجة لعزوم الانحناء: تُؤخذ عند أقرب قطاع رأسي يمر بالقاعدة عند:
- وجه العمود أو وجه الحائط الخرساني المتصل بالقاعدة
- عند منتصف المسافة بين حافة العمود وحافة القاعدة الخرسانية — في حالة أعمدة الصلب
- عند منتصف المسافة بين محور الحائط الطوبي ووجهه الداخلي — في حالة حوائط الطوب
ب — توزيع تسليح القواعد المستطيلة: يُوزَّع التسليح منتظماً في الاتجاه الطويل. أما في الاتجاه القصير فيُركَّز جزء منه في المنطقة الوسطى تحت العمود مباشرة. نسبة التسليح المركّز A_sm إلى إجمالي تسليح الاتجاه القصير A_s تُحسب من [Eq.6-59]:
A_sm / A_s = 2B' / (A + B')
حيث A = البُعد الطويل للقاعدة · B' = البُعد القصير للقاعدة أو بُعد قطاع العمود في نفس الاتجاه أيهما أكبر. يُوزَّع باقي التسليح (1 − A_sm/A_s) بالتساوي في الشرائح الجانبية على كلا الجانبين.
ج — القطاعات الحرجة للقص والقص الثاقب:
- القص الانعزالي: وفق البند (4-2-2-1-1) على مسافة d من وجه العمود
- القص الثاقب: وفق البند (4-2-2-4) على محيط يبعد d/2 عن وجه العمود
- عند هامات الخوازيق: يُؤخذ كامل رد فعل الخازوق إذا وقع مركزه خارج القطاع الحرج، ويُهمل كلياً إذا وقع داخله
③ القواعد المشتركة وأساسات اللبشة (6-7-3)
أ — هامات الخوازيق — نموذج الضاغط والشداد: يمكن تصميم هامات الخوازيق المرتكزة على خوازيق بطريقة الجمالون (Strut and Tie Model) المعرفة في البند (6-11). وإذا كانت المسافة بين مراكز الخوازيق أكبر من ثلاثة أمثال قطر الخازوق يُوزَّع تسليح الشداد الرئيسي في منطقة عرضها 1.5 مرة قطر الخازوق حول محور الخازوق.
ب — تحليل اللبشة: تُصمَّم القواعد المشتركة واللبشة تبعاً للجساءة النسبية بين الأساسات والتربة. ويُسمح بتحليلها باستخدام طريقة البلاطات اللاكمرية (الواردة في البند 6-2) أو طريقة البلاطات المسطحة (الواردة في البند 6-5-2) — معكوسةً بحيث تُعامَل الأعمدة ركائزَ من أعلى والضغط الصاعد للتربة هو الحمل. ولا يُسمح باستخدام طريقة الكمرة المنفردة الواردة في البند (6-3).
💡 لماذا لا يُسمح بطريقة الكمرة (6-3) في اللبشة؟ لأن هذه الطريقة تفترض انتقال الأحمال في اتجاه واحد فقط، وهو ما يُهمل التوزيع ثنائي الاتجاه الذي هو جوهر عمل اللبشة. طريقة البلاطات اللاكمرية صحيحة لأن اللبشة في الحقيقة بلاطة لاكمرية مقلوبة.
ج — تصنيف اللبشة جاسئة أو مرنة: تُعتبر القاعدة المشتركة أو اللبشة جاسئة إذا تحقق أيٌّ من الشرطين:
الشرط الأول — الجساءة النسبية [Eq.6-60أ]
K_r = E_c·I_a / (E_soil·b³) ≥ 0.50
E_c = معيار مرونة الخرسانة · I_a = عزم القصور الذاتي للقطاع الإجمالي مع إهمال التسليح · E_soil = معيار مرونة التربة · b = عرض الشريحة
الشرط الثاني — مسافة الأعمدة [Eq.6-60ب]
متوسط المسافة بين أي عمود والأعمدة المجاورة في الاتجاهين أقل من 1.75/β حيث:
β = ⁴√(K·b / 4E_c·I)
إذا لم تتوافر الشروط السابقة تُعتبر اللبشة مرنة ويجب تحليلها على أساس نموذج ردّ فعل التربة (نموذج Winkler) مع مراعاة الخواص الفعلية للتربة المُحدَّدة من الاختبارات الحقلية والمعملية، ويتم التحليل الإنشائي بحيث يتوازن الأساس مع رد فعل التربة.
④ البلاطات الخرسانية المرتكزة على التربة (6-7-4)
بلاطات ترتكز على تربة مدكوكة جيداً وتنقل إليها الأحمال مباشرة. تنقسم إلى أربعة أنواع:
| النوع | الوصف | الضابط التصميمي |
|---|---|---|
| (أ) عادية بدون تسليح | خرسانة عادية بلا تسليح — للأرضيات الخفيفة | إجهاد الشد ≤ حد التشرخ |
| (ب) تسليح الانكماش والحرارة فقط | تسليح لمقاومة إجهادات الانكماش والحرارة دون الأحمال الإنشائية | معادلة Subgrade drag [6-61a] |
| (ج) مسلحة هيكلياً | تسليح كامل لمقاومة عزوم الانحناء والقوى الإنشائية | تُصمَّم وفق البند (4-2-3) و(6-2) |
| (د) مستمرة مسلحة بلا فواصل | تسليح مستمر لمقاومة الإجهادات الخارجية والانكماش والحرارة معاً | تسليح مستمر بلا فواصل انقباض |
أ — بلاطات النوع (ب) — تسليح الانكماش والحرارة: تُوزَّع الأسياخ طولياً وعرضياً عند منتصف سمك البلاطة العلوي. تُحسب نسبة التسليح المطلوبة بطريقة Subgrade drag [Eq.6-61a]:
μ = μ_r × ω × L / (2f_s)
حيث: L = المسافة بين الفواصل · f_s = إجهاد التشغيل المسموح به للتسليح · ω = وزن وحدة الحجوم للخرسانة · μ_r = معامل الاحتكاك بين الخرسانة والتربة (تتراوح قيمته بين 1.5 و2.5 حسب نوع التربة)
ب — بلاطات النوع (جـ) المسلحة هيكلياً: نسبة التسليح الدنيا وفق [Eq.6-61b]:
μ_min = 0.3 × f_crr / f_y
مع الالتزام بالحد الأدنى المطلق: 0.25% للصلب الطري · 0.15-0.18% للصلب عالي المقاومة · حد أدنى 5 أسياخ Ø10 في المتر في كل اتجاه.
⑤ الأساسات المعرّضة لأحمال الزلازل (6-7-5)
أ — امتداد تسليح الأعمدة والحوائط في القواعد: يجب أن تمتد أسياخ التسليح الرأسية للأعمدة والحوائط الخرسانية داخل القواعد أو هامات الخوازيق لمسافة لا تقل عن طول التماسك الكامل اللازم لمقاومة الشد — محسوبةً من سطح الارتكاز.
ب — الميدات والبلاطات المرتكزة على التربة:
تُصمَّم الميدات على أنها جزء من المنظومة الإنشائية المقاومة للأحمال الجانبية الزلزالية. يجب ألا يقل بُعدها الأصغر عن L/20 للبحر الخالص بحد أقصى 450 مم — وأن تحتوي على تسليح علوي لمقاومة عزوم الانحناء الناتجة عن الزلزال.
ج — الخوازيق: يجب زيادة كانات التسليح العرضي للخوازيق في منطقتين إلزاميتين:
- في منطقة اتصال الخازوق بالهامة ولمسافة داخل الخازوق تساوي خمسة أمثال قطر الخازوق بحد أدنى 2 متر من السطح السفلي للهامة
- في منطقة انتقال التربة من طبقة لينة إلى طبقة صلبة — لأن أقصى عزوم الانحناء الزلزالية تتركز عند هذا الانتقال
⑥ التوصيات العملية
✅ أحمال التشغيل لتحديد المساحة — أحمال التصميم للتسليح — الخطأ الكلاسيكي هو استخدام P_u في تحديد مساحة القاعدة فيُعطي قاعدة مضخمة لا مبرر لها. الصحيح: P_service لتحديد المساحة من إجهادات التربة المسموح بها، ثم P_u للتحقق من التسليح والقص.
✅ توزيع التسليح في القاعدة المستطيلة بالمعادلة [6-59] — لا بالتساوي — القواعد المستطيلة ذات نسبة أبعار كبيرة تحتاج تركيز التسليح في المنطقة الوسطى تحت العمود. توزيع التسليح بالتساوي على كامل العرض يُعطي نقصاً في المنطقة الأشد إجهاداً وزيادةً غير مبررة في الأطراف.
✅ اللبشة = بلاطة لاكمرية مقلوبة — استخدم نفس معاملات التحليل — الكود يُجيز صراحةً تحليل اللبشة بطريقة البلاطات اللاكمرية (البلاطات المسطحة) مع عكس اتجاه الأحمال. هذا يُتيح استخدام جداول توزيع العزوم المعروفة مباشرةً دون الحاجة إلى برامج إضافية للبشات الجاسئة البسيطة.
🚫 لا تُصمَّم اللبشة ككمرة مستمرة في اتجاه واحد — طريقة البند (6-3) محظورة صراحةً في تحليل اللبشة لأنها تُهمل التوزيع الثنائي للإجهادات. استخدامها يُعطي تسليحاً غير صحيح لأن اللبشة تعمل في اتجاهين بشكل متكامل.
🚫 لا تُهمل كانات الخوازيق في المناطق الزلزالية — منطقتا التكثيف الإلزاميتان (أسفل الهامة وعند انتقال التربة) تمنعان الانفصال الدوراني للخازوق تحت الأحمال الزلزالية المتكررة. خازوق بدون كانات كافية في هذه المناطق يصبح مفصلاً لدناً غير محكوم في الزلزال.
🔍 مواضيع ذات صلة: تصميم قواعد الأساسات الخرسانية ECP 203/2025 · تصميم اللبشة الخرسانية المسلحة · البلاطات على التربة Slabs on Grade · متطلبات الأساسات الزلزالية في الكود المصري · معامل الجساءة النسبية K_r للأساسات · توزيع تسليح القواعد المستطيلة
المرجع: الكود المصري لتصميم وتنفيذ المنشآت الخرسانية المسلحة ECP 203، إصدار 2025. هذا المقال شرح تعليمي مستقل ولا يُعيد نشر نصوص الكود الحرفية. الحقوق الفكرية للكود محفوظة.