Free Download Bridge Design And Analysis Spreadsheets Essential For Bridge Engineering

There are many types of construction available in the construction industry; bridge construction is one of them. It is also a part of structural engineering. Bridge mainly builds on the basis of prior imaginary structure.

There are also different kinds of bridges having different kind of structure. Structural engineers or bridge engineers often face difficulties to design structural elements. It is not always possible to design structures with the help of basic bridge structure software. Here the bridge design and analysis spreadsheet comes in handy for the engineers who are associated with bridge engineering.

To achieve quick summary of divergent sections and parts of diversified bridges, the bridge design excel sheet is made. This spreadsheet is particularly aimed for creating the design of different sectors and elements of bridge in accordance with the necessity of engineers.

Here is an important and beneficial list of excel sheets for engineers and construction specialists.

This bridge design excel sheet contains 11 individual excel sheets which are supported with the most recent codes like ACI, AASHTO LRFD, and so on.

The detailed specifications of these spreadsheets are as follows:

• Bridge Concrete Girder: Prestressed Concrete Girder Design for Bridge Structure supported with AASHTO 17th Edition & ACI 318-11.Download
• Bridge Concrete Column: Bridge Column Design supported with AASHTO 17th & ACI 318-11.Download
• Bridge Box Section: Bridge Design for Prestressed Concrete Box Section supported with AASHTO 17th Edition & ACI 318-11.Download
• Concrete Tunnel: Concrete Tunnel Design supported with AASHTO-17th & ACI 318-11.Download
• Double Tee: Prestressed Double Tee Design supported with AASHTO 17th Edition & ACI 318-11.Download
• Concrete Box Culvert: Concrete Box Culvert Design supported with AASHTO 17th Edition & ACI 318-11.Download
• Steel Road Plate Steel Road Plate Design supported with AASHTO 17th Edition & AISC 360-10 through Finite Element Method.Download
• Flange Tapered Girder: Flange Tapered Plate Girder Design supported with AISC Manual 14th Edition (AISC 360-10).Download
• Prestressed Concrete Pole/Pile: Prestressed Concrete Circular Hollow Pole/Pile Design supported with ACI 318-11 & AASHTO 17th.Download
• Falsework: Falsework Design for Steel Girder Bridge supported with NDS 2012 & AASHTO 17th.Download
• Polygon Capacity: Polygon Section Member (Tubular Steel Pole) Design supported with ASCE 48-11.Download

What is a Waffle Slab?
Waffle slabs are a reinforced concrete footing and slab system constructed on ground. They consist of a perimeter footing (edge beam) and a series of narrow internal beams (strip footings) at one metre nominal centres running each way. The whole footing and slab system is constructed on top of the ground.
Edge formwork makes the sides of the slab and polystyrene ‘pods’ create the formed voids between the strip footings. When viewed from underneath, the system of internal strip footings looks like a waffle – hence the name.
Upon completion of the waffle slab house, the ground around the slab is built up by the builder to reduce the height of the slab above the surrounding ground.
Waffle slabs achieve their strength by varying their height above ground. The higher the slab above ground – the deeper the beams. The deeper the beams – the more stiffness the system has.
Benefits
-Flexible
-Relatively light, therefore less foundation costs and longer spans are economic
-Speed of construction
-Fairly slim floor depths
-Robustness
-Excellent vibration control
-Thermal mass
-Good for services integration
-Durable finishes
-Fire resistance
A Place for Waffle Slabs
There is definitely a place for waffle slabs in the construction world. Waffle slabs work really well on sites that are almost flat, natural soils or controlled fill, that have good surface strength and where the natural ground surface falls away from the outsides of the building in all directions. They work well on non-reactive sites, slightly reactive clay sites and some moderately reactive clay sites.
Waffle slabs are not recommended on highly reactive clay sites (Class H1 and H2) because the requirements for good drainage are almost impossible to achieve.
Are Waffle Slabs a Great Idea?
A definite maybe. These are the sites where waffle slabs won’t work so well:
-Soft ground conditions. Extra bored piers or screw piers are required so that the system is supported on strong ground.
-Sloping sites. Waffle slabs are built on flat sites. On sloping blocks, the ground has to be made level first by digging some of it out or filling some of it in. Problems arise when some of the dirt dug out is used as uncontrolled fill on the low side of the block. All houses, even waffle slabs, need firm, even support to all parts of the slab.
-Highly reactive and extremely reactive clay sites. These sites need stiff footing systems to span over the swelling and shrinking soils. Concrete beams get stronger and stiffer when the depth of the concrete beams increases but waffle pod void formers tend to max out at 375mm deep (so providing 475mm deep beams and ribs with a 100mm slab). Some designers try to achieve extra slab stiffness by adding more steel reinforcement. This works but the design process becomes more complicated.

Typical Standard Stair Layout -  with Intermediate Landings

1. Quick and simple installation
2. Steel beams or precast landings can be built in as the work progresses, with flights installed on a floor by floor basis, or in one final operation to save on crane time
   

• Standard Stair Layout – with intermediate beam and block landing 

1. 
   
   
2. 
   

   Typical Standard Stair Layout – with Full Storey Height Flights

3. Landings can be wide span plank floor, beam and block or solid precast concrete.
4. 
   
   

Gibson Dam Spillway

كل سنه وانتم طيبين

استلا جميع الاعمال

                   استلام جميع الاعمال

https://drive.google.com/open?id=0B_grtmMjJ2XvaVF6QzhTR1l4UXc

الخرسانة سابقة الإجهاد

مقدمة:

فكرة الخرسانة سابقة الإجهاد ليست فكرة جديدة ولكن استعملت بطرق عديدة عبر التاريخ كمثل عمل العجل الخرساني لعربات الجر وبظهور اختراع الخرسانة المسلحة ظهرت مشاكل شروخها نتيجة الانحناءات التي تحدث فيها نتيجة اجهادات العزوم بها فكان من الضروري منع شروخ هذه الخرسانة لأنها تقلل من عمر الإنشاءات .
وعلى ذلك ظهرت المشكلة الأولى وهي البحث عن طريقة لتقليل اجهادات الشد في أعضاء الخرسانة المسلحة تحت الأحمال وكان الحل الآتي :
في بداية القرن التاسع عشر قام العالم كونين لأول مرة بعمل اختراع ليمنع هذه الاجهادات وذلك بمد منطقة الشد في أعضاء الخرسانة بواسطة الضغط الأولي . وفي عام 1928 استطاع العالم م . فريسنيت أن يظهر متطلبات الخرسانة سابقة الاجهاد وأن يشرح الأساسيات اللازمة لاستعمال حديد عالي المقاومة لهذه الخرسانة حتى يمكن شده بعد أن تعذر تقصير الخرسانة بغرض انكماشها وذلك للوصول إلى ضغط دائم على الخرسانة نفسها
أما المشكلة الأخرى التي ظهرت فهي كيفية شد وربط الحديد العالي المقاومة في الخرسانة سابقة الاجهاد وجاء الحل بواسطة العالم م . فريسنيت في سنة 1939 في اختراع ماكينة شد مزدوجة ومخروط رابط لغرض شد هذه الأسياخ في الخرسانة .
وبعد حل هذه المشاكل في تشييد الخرسانة سابقة الاجهاد بدأ التطور السريع في مجال العمل بهذه الخرسانة في أعمال البناء.
وعلى ذلك فالخرسانة سابقة الاجهاد هو مركب من خرسانة وحديد عالي المقاومة حيث أن سبق الاجهاد له تأثير مضاد ومعاكس للاجهادات الناتجة عن الأحمال المؤثرة على العنصر الإنشائي مما يرفع في النهاية من قدرته على تحمل الأحمال الميتة والحية المؤثرة عليه . كذلك تفيد عملية سبق الاجهادات في التقليل من الانحناء والشروخ التي يمكن أن تحدث في الجزء الخرساني وعلى ذلك فيمكن الحصول على هذه الخرسانة بشد حديدها بماكينة الشد الخاصة وتناسب استعمال مثل هذه الخرسانة الأعمال الخرسانية التي يراد فيها تغطية بحور واسعة للمباني مع التحكم في تخانة سمك قطاعها.

طرق عمل الخرسانة سابقة الاجهاد :

1- طريقة الخرسانة سابقة الشد: وتعمل بشد الحديد قبل صب الخرسانة بواسطة ماكينة الشد ثم يترك الحديد بعد أن تأخذ الخرسانة قوتها. والحديد في هذه الحالة يكون في وضع الضغط دائما بالنسبة لنفسه ولكن الخرسانة تكون في وضع الشد ويسمى حديد التسليح لعمل خرسانة سابقة الاجهاد باسم التندون أو الكابل وعادة تستعمل الخرسانة سابقة الشد هذه في تشييد البلاطات والكمرات البسيطة .
2- طريقة الخرسانة لاحقة الشد : وتعمل بشد الحديد بعد صب الخرسانة ويتم ذلك بوضع حديد التسليح أو التندون مغلف بمواسير معدنية مرنة أو بغلاف كمثل البلاستيك حيث يدهن بالشحم داخل الفرم ثم يصب عليها الخرسانة بعد تثبيت التندون في موضعه . وبعد أن تأخذ الخرسانة قوتها يشد نهايتي التندون بماكينات الشد ثم يثبت في نهايتي قطاع الخرسانة . والحديد في هذه الخرسانة يكون في وضع الشد دائما بالنسبة لنفسه كما تكون الخرسانة في وضع الشد أيضا وعلى ذلك فكمرات هده الخرسانات تتحمل مقاومة العزوم واجهاداتها المختلفة أكثر من الخرسانة المسلحة وبذلك تمنع ظهور الشروخ والانحناءات فيها أيضا.

الخرسانة سابقة الاجهاد تعطي قوة أكثر من الخرسانة المسلحة بحوالي 2-3 مرات وحديدها بعد الشد يكون أقوى بحوالي 3-4 مرات

نظم سبق الاجهاد :

1- نظام فريسنيت : يتكون كابل فريسنيت من عدد من الأسلاك المتوازية التي تثبت في مكانها بواسطة زنبرك حلزوني ثم يوضع الكابل داخل ماسورة مرنة قبل وضعه في فورمة الخرسانة مع إخراجه حوالي 60-75 سم من نهايتي الماسورة لزوم شده . وطريقة الشد تتم بتثبيت الكابل في نهايتي فورمة الخرسانة بواسطة المخروط الرابط
2- نظام ماجنيل بلاتون : وطريقة عملها مثل نظام فريسنيت ولكن تستعمل ألواح حديدية تسمى سندوتشات بدلا من المخروط الرابط بجانب مواد أخرى.
3- نظام ماك كول : وطريقة عملها مثل السابقة ولكن تستعمل سيخ من سبيكة حديدية عالية المقاومة قطر 12-18 مم بدلا من الأسلاك بجانب مواد أخرى.

فوائد الخرسانة سابقة الاجهاد :
1- هذا النوع من التشييد الخرساني يعطي قطاعات خرسانية تتحمل كل القوى المؤثرة عليها بدون إحداث شروخ ولهذا السبب فاستعماله مناسب جدا للأعمال التي يكون فيها الصدأ خطر جسيم على المبنى
2- تستعمل حديد أقل في قطاعاتها الخرسانية عن الخرسانة المسلحة بجانب إعطائها قوة ضغط أعلى ونوعية أفضل.
3- توفر في مواد الإنشاء وكذلك في تقليل الحمل الميت وعلى ذلك تؤثر عل أعمدة وأساسات المبنى.
4- يمكن الحصول على قطاعات صغيرة من هذه الخرسانة لتسقيف بحر كبير إذا ما قورنت بالخرسانة المسلحة.
5- عند عمل قطاعات من خرسانة سابقة الصب باستعمال خرسانة سابقة الاجهاد فإن هذا يعطي قطاعات صغيرة يسهل تشغيلها وحملها بالمقارنة باستعمال الخرسانة المسلحة .
6- تقل تكاليف عمل العبوات في الإنشاءات الكبيرة عند تركيب وتثبيت عناصر الخرسانة سابقة الصب التي تم عملها بطريقة الخرسانة سابقة الإجهاد.
7- تعتبر كمية الحديد المستعملة في هذا النوع من الخرسانات قليلة بمقارنتها بحديد الخرسانة المسلحة. 

****************

الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية GRC

في إطار تطوير صناعة الخرسانة تم إنتاج خرسانة مسلحة بالألياف الزجاجية GRCفي القرن العشرين لتكون البديل عن مواد الإكساء الكلاسيكية والطبيعية كالحجر والرخام وغيره وليساهم بشكل عام في الإنشاء العصري اقتصاديا وتقنيا وجماليا في جميع أنحاء العالم منذ أكثر من 30 عاما وهو في تطور دائم.
والـ GRC هي عبارة عن مجموعة متكاملة من المركبات المعتمدة على الأسمنت عالي الأداء المسلح بالألياف الزجاجية ذات القدرة الخاصة لمقاومة القلويات مما يجعله قابلا للتطويع ليناسب مجالا واسعا من التطبيقات.

ومن مميزات الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية GRC:

1- إنها إحدى مواد البناء الأكثر طواعية المتوفرة للمهندسين والمعماريين.
2- كما أنها عملية لإعادة الإنتاج والترميم وذات جمالية عالية و صديقة للبيئة.
3- تخفف الحمولات على الأبنية بعوامل أمان كبيرة للهياكل الضخمة والأساسات.
4- يمكن تلوينها بالصبغات و الدهانات كما تعالج سطوح الطينة الإسمنتية.
5- الإكساء بواسطتها يمكن أن يحل محل البيتون المسبق الصنع غير الإنشائي عندما تكون هناك مشكلة في الوزن و الشكل.
6- ويمكن تشكيل منتجات GRC بمقاطع رقيقة بسماكة6ـ12مم ليكون وزنها اقل بكثير من وزن منتجات البيتون المسبق الصنع التقليدية المماثلة بالحجم.
7- إن الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية سهلة التصنيع والقولبة لإنتاج الأشكال والتفاصيل الدقيقة ويعطي اللمس المطلوب للسطوح النهائية بأفضل نوعية.
8- وتتسم الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية GRC بمقاومتها للتآكل وللظروف الجوية الخارجية من حرارة ورطوبة وبخاصة للأجواء البحرية.
9- كما أنها عازلة للحرارة والصوت وتتسم بمقاومة عالية للحريق وتسرب الماء
10- فضلا عن صلابتها ومقاومتها للكسر والضغط
استخدامات الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية :
وتستعمل هذه التقنية في ألواح الأكساء للواجهات الخارجية والأعمدة والتيجان ومظلات للشمس أفقية وعمودية كما تستخدم ككورنيشات وأساور ودرابزينات وأسقف مستعارة وقبب داخلية وخارجية وأقنية للري والصرف وأيضا يتم استخدامها كقوالب دائمة لصب الأسمنت (ضائعة) وتصنع منها أنابيب مقواة بدون استعمال الفولاذ.

في الاخير هذا التعريف للمهندس المعماري:

المهندس المعماري هو الشخص الذي تتدخل أفكاره في حياة كل إنسان على وجه الأرض فهو الذي يشكل الفراغ الذي يعيش فيه أي إنسان في الوجود, فهو يشكل فراغ المنزل و المدرسة و المستشفى و المكتب و النادي و المطار و المحلات التجارية و حتى السجون. فالإنسان لا يكاد يخرج من مبنى صممه مهندس معماري إلا ليدخل مبنى أخر صممه مهندس معماري أخر, فالمهندس المعماري هو الذي يشكل فراغ المباني من الداخل و شكلها من الخارج و يحدد و يرسم و يوجه حركة الناس بها و حركة مستخدمي هذه المباني فإذا كان تصميم المدرسة مثلا جيدا من حيث الإضاءة الطبيعية و التهوية و الإرتفاعات مناسبة لسن الطلاب مستعملي المبنى و لحركتهم فيه فإن ذلك سينعكس بالإيجاب على تحصيلهم العلمي و العكس صحيح تماما, فإذا كان تصميم المستشفى مثلا غير مناسب لراحة المرضى أو حركة الأطباء وسرعة وصول الخدمات الطبية للمرضى فيكون ذلك سببا في عدم شفاء المرضى بسرعة أو نجاح علاجهم و لذلك فإن خبرة و كفاءة المهندس المعماري المصمم لأي مشروع تنعكس مباشرة على المجتمعات البشرية و الإنسانية ، بل إن المهندس المعماري هو الذي يصنع حضارة الشعوب و رقيها و تمدنها لأن الفرد عندما يزور أي دولة لأول مرة في حياته فإنه يحكم مباشرة على حضارة هذا البلد أو تخلفه من شكل و تنسيق مبانيها ومطارها و شوارعها وذلك من قبل أن يتعامل مع أهله أو حتى يتكلم كلمة واحدة مع أي من مواطنيها

الاسفلت من الالف الى الياء

تصميم الخلطات الإسفلتية
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

1- الخلطة الإسفلتية:
الخلطة الإسفلتية عبارة عن كتلة متماسكة من الركام المتدرج المغلف بالإسفلت العادي أو المعدل، تتخللها فراغات هوائية، تستعمل في رصف أسطح الطرق و المطارات و المواقف و الساحات الصناعية و الميادين كما تستخدم في تبطين القنوات. يشكل الركام عناصر الهيكل الإنشائي للخلطة أما الإسفلت فيربط العناصر ببعضها.

2- تصميم الخلطات الإسفلتية:
سلسلة من الإجراءات الهادفة إلى تحديد نوع و نسب و خواص المواد الداخلة في تركيب الخلطة الإسفلتية و طرق اختبارها للتأكد من تحقيق الخلطة و مكوناتها للمواصفات التعاقدية و قدرتها على الأداء تحت ظروف التشغيل المتوقعة.

3- متطلبات الخلطة الإسفلتية:
1. الثبات – القدرة على مقاومة التشوه الناتج عن الأحمال المرورية و البيئية.
2. المرونة – القدرة على التجاوب مع القوى المؤثرة دون أن تتكسر.
3. المتانة – القدرة على مقاومة العوامل البيئية و ثبات الخواص مع مرور الزمن.
4. قابلية التشغيل – سهولة تشكيل و إعادة تشكيل الخلطة أثناء الرصف بحيث يتمشى سطحها مع الخطوط التصميمية دون أن تتفكك أو تتشقق أو يتشوه سطحها أو تنفصل مكوناتها.
5. قابلية الدك – سهولة دك الخلطة للحصول على الكثافة المطلوبة أثناء التنفيذ دون إلحاق الضرر بالخلطة أو مكوناتها.

4- دور المصمم:
حيث أن بعض المتطلبات أعلاه متناقضة، زيادة الثبات مثلا يتحقق بخفض نسبة الرابط الإسفلتي و زيادة معامل الاحتكاك بين حبيبات الركام بينما لا تتحقق الخواص الأخرى إلا بعكس ذلك، فإن دور مصمم الخلطة هو التوفيق بين تلك المتطلبات و الحصول على نسبة مثلى للرابط الإسفلتي تكون عندها جميع الخواص المذكورة ضمن مجال مقبول.
5- مكونات الخلطة الإسفلتية:
تتكون الخلطة الإسفلتية من المواد التاليه:
1. الركام – عبارة عن حبيبات حجرية ذات أحجام متدرجة، تتراوح أبعادها بين أقل من 0.075 و 50.0 مليمتر، تصنف عادة إلى:
· ركام خشن – الحبيبات المحجوزة على غربال رقم 4 (4.76 مليمتر)
· ركام ناعم – الحبيبات المارة من غربال رقم 4 (4.76 مليمتر) و المحجوزة على غربال رقم 200 (0.075) مليمتر.
· بودرة – الحبيبات الدقيقة أو الغبار المار من غربال رقم 200 (0.075 مليمتر).
2. الرابط الإسفلتي – مادة لزجة شبه صلبة أو سائلة من أصل نفطي. يتم تصنف الرابط الإسفلتي شبه الصلب حسب درجة صلابته إما بمقاومة الغرز (Penetration) أو باللزوجة (Viscosity) أو بدرجة الأداء (Performance) عند ظروف تحميل و حرارة و معالجة بيئية محددة، أما الرابط الإسفلتي السائل فيصنف بدرجة اللزوجة أو بالتدفق (Flow) وسرعة التصلب و نوع المذيب.
3. المضافات و المحسنات – مواد معدنية أو لدائن بلاستيكية أو أحماض أمينية تستعمل لتحسين خواص الرابط الإسفلتي أو تحسين التصاقه بالركام و منع التقشر و التأكسد.
4. الهواء – الفراغات المتبقية بين حبيبات الركام و التي لم يتم ملئها بالرابط الإسفلتي.

6- خواص الركام:
يشكل الركام الهيكل الإنشائي للخلطة الإسفلتية و يكون ما يقارب 95% من وزنها و 85% من حجمها. لذلك فإن خواصه تؤثر تأثيراً مباشراً على الأداء. تشمل خواص الركام:
1. الصلابة - مقاومة التكسر و التفتت أثناء الخلط و النقل و الدك و الخدمة.
2. النظافة – خلو الركام من المواد الطينية و المواد الهشة و أي مواد غريبة.
3. المتانة - مقاومة التفتت بسب تغير العوامل البيئية ( تعاقب دورات الرطوبة و الجفاف و دورات الحرارة و البرودة).
4. التركيبب المعدني – المعادن المكونة للركام و التي تحدد خصائصه الرئيسية مثل الصلابة و المتانة و مدى تواؤم الخواص السطحية للركام مع الخواص السطحية للرابط الإسفلتي و قوة التصاق الرابط الإسفلتي بسطح الركام و ديمومته بحضور الماء.
5. التدرج – التوزيع الحجمي لحبيبات الركام بطريقة تؤمن أكبر فرصة تماس بين الحبيبات و تضمن وجود قدر كافي من الفراغات في الركام المعدني (VMA) لاستيعاب الرابط الإسفلتي اللازم لتماسك و متانة الخلطة و الحد الأدنى من الفراغات الهوائية (AV) المطلوبة للأداء.
6. الشكل – الشكل الهندسي للحيز الذي تشغله حبيبات الركام: كروي، شبه كروي، مضلع أو مسطح. .يحدد شكل الركام مقدار التداخل بين حبيباته و الدعم المتبادل بينها.
7. الملمس – التضاريس الدقيقة لسطح حبيبات الركام. يحدد الملمس معامل الاحتكاك الداخلي المطلوب للثبات كما يحدد معامل الاحتكاك الخارجي المطلوب لمقاومة الانزلاق.
8. نسبة التكسير – نسبة عدد حبيبات الركام التي تحتوي على وجه مكسر واحد على الأقل إلى العدد الكلي لحبيبات الركام في عينة ممثلة.
9. الكثافة النوعية – وزن حجم معين من الركام منسوباً إلى وزن نفس الحجم من الماء المقطر الخالي من الهواء عند درجة 25 مئوية.

7- خواص الرابط الإسفلتي:
بالرغم من أن الرابط الإسفلتي لا يشكل سوى حوالي 5% من وزن الخلطات الإسفلتية و 10% من حجمها، فإنه يلعب دوراً أساسياً في أداء تلك الخلطات. الدور الرئيسي للرابط الإسفلتي في الخلطات الإسفلتية هو ربط حبيبات الركام بعضها ببعض و منحها القدرة على مقاومة قوى الشد و القص الناتجة عن التأثيرات الخارجية و عزل حبيبات الركام بمنع وصول الماء و المواد الضارة إليها. تشمل خواص الرابط الإسفلتي:

1. الزحف – القابلية للحركة تحت الضغط و يعتمد على درجة الحرارة و فترة التحميل.
2. اللزوجة – نسبة ضغط القص إلى سرعة القص عند درجة حرارة معينة.
3. المرونة – القابلية للسحب دون الانفصال.
4. اللدونة الحرارية - تغير اللزوجة بتغير الحرارة (علاقة عكسية).
5. التصلب – تغير التركيب الكيميائي بسبب التأكسد عند التعرض للحرارة و الهواء أو فقدان المذيب.
6. الإسترخاء – القدرة على تقليص الإجهاد الداخلي بالاستطالة أو الانفعال.

8- مراحل التصميم:
يمر تصميم الخلطات الإسفلتية، بغض النظر عن الطريقة المتبعة، بعدة مراحل أهمها:
المرحلة الأولى – اختيار المواد الداخلة في تركيب الخلطة: ركام، إسفلت، مضافات و محسنات.
المرحلة الثانية – أخذ عدد كافي من العينات الممثلة من جميع المواد و فحصها للتحقق من مطابقة المواد المختارة للمواصفات و إمكانية دمج الركام للحصول على التدرج المطلوب.
المرحلة الثالثة – خلط الركام مع نسب متباينة من الرابط الإسفلتي وحساب الخواص الحجمية وفحص مؤشرات القوة إن وجدت و عرضها بيانياً لاختيار النسبة المثلى للرابط الإسفلتي.
المرحلة الرابعة – إعداد خلطة عند النسبة المثلى للرابط الإسفلتي و التحقق من مطابقتها للمواصفات.
المرحلة الرابعة – تنفيذ مقطع تجريبي للتأكد من إمكانية إنتاج الخلطة بالخلاطة و إمكانية فردها ودكها حسب المواصفات دون إتلافها.
المرحلة السادسة – إجازة الخلطة.

طرق التصميم تصميم الخلطات الإسفلتية
هناك عدة طرق لتصميم الخلطات الإسفلتية أهمها: طريقة مارشال، طريقة فيم و طريقة سوبربيف. طريقتي مارشال و فيم مبنية على التجربة وليس لهما أساس نظري، أما طريقة سوبربيف فهي طريقة جديدة تخلط بين التجربة و النظرية. الطرق الثلاث تتشابه باعتمادها على الخواص الحجمية للخلطة ولكنها تختلف بالمنهجية و طرق تحضير العينات و مؤشرات الأداء. يتم دك عينات مارشال بالصدم ويتم دك عينات فيم بالضغط أما عينات سوبربيف فيتم دكها بالتأرجح تحت الضغط الساكن.
يتم تحديد مؤشر قوة عينات مارشال بالحمل اللازم لكسر العينة بواسطة رؤوس تحميل نصف دائرية، و يتم تحديد مؤشر القوة في عينات فيم بقياس الضغط الأفقي الناتج عن تحميل العينة رأسياً في جهاز ضغط ثلاثي المحاور من النوع المغلق و استعمال معادلة خاصة لحساب المؤشر. لا تحتوي طريقة سوبر بيف، حالياً، على مؤشر للقوة.
فيما يلي عرض موجز لطريقة مارشال باعتبارها المستعملة في المملكة العربية السعودية و طريقة سوبر بيف باعتبارها ثمرة بحث منظم طويل ولتبني بعض الجهات المسئولة عن الرصف الإسفلتي لها.

1- طريقة مارشال:
تنسب هذه الطريقة إلى بروس مارشال و هو مهندس مواد في إدارة الطرق بولاية ميسيسبي الأمريكية في الأربعينات من القرن الميلادي الماضي. و هي الطريقة الأكثر انتشاراً و قبولاً في تصميم الخلطات الإسفلتية نظراً لسهولتها و التجربة الغنية التي تدعمها. الطريقة مفصلة في نشرة معهد الإسفلت إم. إس. تو. و طرق اختبار آشتو و أي. إس. تي. إم. القياسية، و تتلخص بالآتي:
1. تجفيف الركام للتخلص من أي أثر للرطوبة فيه.
2. فصل الركام إلى أجزاء حجمية على غرابيل تتناسب مع غرابيل الأقماع الساخنة في الخلاطة. يفضل أن يكون مقاس كل غربال فصل ضعف مقاس الغربال الذي يليه: 19 مم، 9.5 مم، 4.76 مم و 2.36 مليمتر و تحديد تدرج كل جزء.
3. تحديد نسب خلط الأجزاء الحجمية المختلفة للحصول على تدرج كلي ضمن حدود المواصفات.
4. تجهيز عينات الركام حسب التدرج المطلوب بدمج الأجزاء الحجمية حسب النسب المحددة من كل جزء لتحقيق التدرج المطلوب
5. تسخين الركام المتدرج و الرابط الإسفلتي إلى درجة الحرارة اللازمة لخفض لزوجة الرابط الإسفلتي لتصبح بحدود 170 +- 30 سنتي بويز.
6. تقدير المحتوى الأمثل للرابط الإسفلتي من التجربة السابقة أو باستعمال العلاقة بين الفراغات في الركام المعدني (VMA)و الفراغات الهوائية المستهدفة.
7. خلط عينات الركام المجهزة في (4) أعلاه مع الرابط الإسفلتي بنسب متفاوتة و بطريقة تضمن تغليف الركام تغليفً تاماً، يفضل أن يكون الفرق بين النسب 0.5% و أن يكون المحتوى الأمثل التقديري في الوسط.
8. وضع العينات المخلوطة في قوالب اسطوانية، معدنية، قياسية ساخنة و تسويتها و دكها بواسطة مطرقة مارشال بعدد معين من الطرقات حسب المواصفات عندما تكون لزوجة الرابط الإسفلتي بحدود 280 +- 20 سنتي بويز.
9. نزع العينات المدكوكة من القوالب و إنضاجها عند درجة الحرارة السائدة لمدة 12 ساعة على الأقل.
10. تحديد كثافة العينات بالغمر بالماء عند درجة حرارة 25 +- 2 حسب الطريقة القياسية.
11. حساب الخواص الحجمية للعينات
12. تسخين العينات إلى 60 درجة مئوية بوضعها في حمام مائي بنفس درجة الحرارة لمدة 30 إلى 40 دقيقة أو في فرن ثابت الحرارة عند 60 درجة مئوية لمدة ساعتين.
13. استخدام جهاز مارشال لفحص ثبات و تدفق العينات.
14. رسم منحنيات العلاقة بين الخواص الحجمية و نسبة الرابط الإسفلتي.
15.تحديد النسبة الرابط الإسفلتي المقابلة لفراغات هوائية مقدارها 4%.
16.تحديد بقية الخواص عند النسبة المثلى للرابط الإسفلتي المحددة أعلاه.
إذا كانت جميع الخواص عند هذه النسبة تحقق المواصفات، تعتبر النسبة التصميمية للرابط الإسفلتي وإلا فيعاد التصميم.

2- طريقة سوبر بيف:
طريقة سوبربيف هي ثمرة برنامج أبحاث قصيرة و طويلة المدى تعرف ببرنامج أبحاث الطرق الإستراتيجي المعروف اختصاراً ببرنامج (شارب). تتميز هذه الطريقة عن سابقاتها بأنها نظام متكامل للتصميم و ليست طريقة للتصميم فقط. ومن أهم ما يميزها عن الطرق الأخرى ما يلي:

أولاً – الرابط الإسفلتي:
1. ابتكار طرق جديدة لفحص الرابط الإسفلتي أكثر محاكاةً للظروف البيئية و التحميلية المتوقعة في الموقع.
2. تثبيت خواص الرابط الإسفلتي و تغيير ظروف الفحص حسب الظروف البيئية و التحميلية السائدة.
3. أخذ التغيرات التي تطرأ على الرابط الإسفلتي ( تغير درجات الحرارة و التعتيق ) بالاعتبار. يتم الفحص عند درجات حرارة مختلفة و عند مستويات متباينة من التعتيق ( فحص الرابط الأصلي و المؤكسد ).

ثانياً – الركام
1. تطوير مواصفات الركام و تبسيطها.
2. منح المصمم مرونة أكثر باختيار تدرج الركام.
3. إدخال بعض المتطلبات الجديدة.
4. توحيد مقاسات الغرابيل المستعملة في تحديد التدرج.

ثالثاً – الخلطة الإسفلتية:

1. استعمال جهاز الدك المتأرجح لتحضير العينات باعتباره أكثر تمثيلاً لظروف الإنشاء و الخدمة.
2. تحديد الخواص الحجمية للخلطة عند ثلاثة مستويات للدك تمثل مراحل التشغيل: مستوى الدك الأولي يمثل الخلطة بعد انتهاء الدك في الموقع مباشرة، مستوى الدك التصميمي يمثل الخلطة أثناء الخدمة: بعد أن تتعرض للمرور لسنة أو سنتين و مستوى الدك النهائي يمثل الخلطة بعد أن تصل كثافتها في الحقل إلى أعلى مستوياتها تحت الظروف التشغيلية السائدة.
3. استعمال طريقة الشد غير المباشر لتقدير تأثير الرطوبة و التجمد والذوبان على مقاومة الشد.
مراحل التصميم:

يمر التصميم بثلاث مراحل هي:
أولاً – اختيار الرابط الإسفلتي
ثانياً – اختيار الهيكل التصميمي للركام
ثالثاً – اختيار المحتوى التصميمي للرابط الإسفلتي.

اختيار صنف الرابط الإسفلتي:

يتم تصنيف الرابط الإسفلتي في نظام سوبر بيف إلى عدة أصناف و صفية مرمزة بسلسلة من الحروف و الأرقام على نمط (PG NN-nn). الحرف الأول من اليسار (P) هو أول حروف الكلمة الإنجليزية Performance) ) و تعني الأداء، أما الحرف الذي يليه (G) فهو أول حرف في الكلمة (Grade) و تعني الدرجة. الحرفان (NN) هما متوسط درجة حرارة الرصف المتوقعة لأحر سبعة أيام في السنة خلال عمره التصميمي. أما الحرفان (nn) فهما متوسط أدنى درجة حرارة للرصف خلال عمره التصميمي. فمثلاً الصنف (PG 76-10) يعني أن متوسط أعلى درجة حرارة يمكن أن يصل إليها الرصف لأي سبعة أيام في السنة خلال عمره التصميمي هو 76 درجة مئوية و متوسط أدنى درجة حرارة يمكن أن يتعرض لها هي 10 عشر درجات تحت الصفر المئوي. الفرق بين أي صنفين متواليين هو 6 درجات مئوية.
تعتمد درجة حرارة الرصف على عدة عوامل أهمها كمية الإشعاع الشمسي، درجة حرارة الهواء، عاكسية سطح الرصف و عمقه و خواصه الحرارية. يمكن الحصول على درجة حرارة الهواء من أقرب محطة رصد لمنطقة المشروع أما كمية الإشعاع الشمسي فيستدل عليها بخط العرض حيث يقع المشروع.
يتم تحديد صنف الرابط الإسفلتي المناسب لمشروع معين كما يلي:

1. الحصول على كمية كافية من المعلومات الإحصائية الموثقة عن درجة الحرارة السائدة في منطقة المشروع.
2. معرفة خط العرض الذي يقع المشروع عليه.
3. حساب درجة حرارة الرصف العليا على عمق 20 مليمتر باستعمال العلاقة بين درجة حرارة الرصف و درجة حرارة الهواء و خط العرض.
4. حساب درجة حرارة الرصف الدنيا عند السطح باستعمال علاقة درجة حرارة سطح الرصف بدرجة حرارة الهواء.
5. اختيار الصنف الذي يحوي الدرجتين.

يمكن تقدير درجة الأداء مباشرة بالرجوع إلى الخارطة الحرارية للجزيرة العربية.
بعد أن يحدد صنف الرابط الإسفلتي يتم اختبار عدد كافي من العينات عند درجات الحرارة و التعتيق المحددة ومقارنة النتائج بمتطلبات سوبر بيف.

اختبارات الرابط الإسفلتي:

تشمل اختبارات الرابط الإسفلتي:
1. اختبار نقطة الوميض – يتم إجراء هذا الفحص لدواعي السلامة بالمقام الأول.
2. لزوجة الدوران عند 135 و 165 درجة مئوية، باستعمال (Rotational Viscometer) مقياس اللزوجة الدوار. يتم إجراء هذا الاختبار لتحديد درجات حرارة الضخ و الخلط و الدك ودرجة الصلابة عند متوسط درجة الحرارة أثناء الخدمة.
3. اختبار القص الحركي (Dynamic Shear Rheometer). يحاكي إجهاد القص المتردد والانفعال الناتج عنه و يقيس معامل مرونة القص و زاوية التتابع (Phase Angle). تعتبر نتائج الفحص مؤشراً على قدرة الرابط الإسفلتي على مقاومة الزحف و الكلل. يتم الفحص عند درجات الحرارة العليا و المتوسطة على الرابط الإسفلتي الأصلي و المعتق.
4. اختبار لتعتيق الغشاء الرقيق الدوار بالفرن (Rolling Thin Film Oven Test) – يحاكي التعتيق عند درجات الحرارة العالية و الطاقة الحركية المصاحبة لعمليات الإنشاء.
5. اختبار التعتيق في وعاء الضغط (Pressure Aging Vessel - PAV)– يحاكي التعتيق أثناء الخدمة.
6. اختبار عارضة الانحناء (Bending Beam Rheometer - BBR) - يحاكي الزحف تحت إجهاد الشد عند درجات الحرارة المتدنية. يتم إجراء الاختبار على الرابط الإسفلتي المعتق بالفرن وفي وعاء الضغط عند 10 درجات فوق درجة الحرارة الدنيا. يعتبر الاختبار مؤشراً على مقاومة تشقق الانكماش الحراري.

مواصفات الرابط الإسفلتي:

يتطلب نظام سوبر بيف أن يحقق الرابط الإسفلتي، بغض النظر عن صنفه، المواصفات التالية:

الرابط الإسفلتي الأصلي:
1. نقطة الوميض 230 درجة مئوية (حد أدنى)
2. االزوجة عند 135 درجة مئوية 3000 سنتي بويز (حد أعلى).
3. معامل المرونة / جيب زاوية التتابع 1.0 كيلو باسكال (حد أدنى).
الرابط الإسفلتي المعتق بالفرن الدوار:
1. معامل المرونة / جيب زاوية التتابع 2.2 كيلو باسكال (حد أدنى).
2. النقص بالوزن 1.0 % (جد أعلى).
الرابط الإسفلتي المعتق بالفرن الدوار و وعاء الضغط:
1. معامل المرونة × جيب زاوية التتابع 5.0 ميغا باسكال (حد أعلى).
2. مقدار الانحناء عند 60م 300.0 ميغا باسكال (حد أدنى).
3. ميل علاقة معامل الزحف بالوقت عند 60 م 0.30 (حد أدنى)
4. انفعال الشد المباشر عند الكسر 1.0 % (حد أدنى)

اختيار الركام:
يتم اختيار الركام بفحص عينات ممثلة منه للتأكد من مطابقته لخواص المصدر و خواص الإجماع.و التدرج وفيما يلي وصف موجز لتلك الخصائص:

1. خواص المصدر- الخواص الفيزيائية و الكيميائية، للحجر الصلب أو الرواسب الحجرية المستعملة في إنتاج الركام، التي تحدد صلاحيته لإنتاج الخلطات الإسفلتية عالية الأداء، وتشمل المتانة و الأصالة و نسبة الشوائب. الحدود الحرجة لتلك الخصائص تعتمد على التكوين الجيولوجي للمنطقة و البيئية و التجربة السابقة مع المصدر.
2. خواص الإجماع - لخواص التي اتفق خبراء الرصف الإسفلتي على ضرورة تحقيقها لضمان الأداء و تشمل شكل حبيبات الركام و نسبة التكسير و عدد الأوجه المكسرة و النظافة.
3. خواص التدرج- التوزيع الحجمي لحبيبات الركام و فق الضوابط التالية:
· مرور 100% من الركام من المقاس الأعلى المحدد بالمواصفات.
· مرور 90 إلى 100% من الركام من المقاس الاسمي الأعلى.
· مرور أقل من 90% من الركام من الغربال القياسي الذي يلي المقاس الاسمي الأعلى بالترتيب.
· مرور نسب محددة من غربال رقم 8 و رقم 200.
· استعمال بعض أو كل الغرابيل القياسية ضمن المجموعة: 50، 37.5، 25، 19 و 12.5 مليمتر، اعتماداً على المقاس الاسمي الأعلى المحدد بالمواصفات.
· استعمال سلسلة الغرابيل القياسية، ابتداءً من 9.5 مليمتر و حتى 0.075 مليمتر، بحيث يكون كل مقاس ضعف المقاس الذي يليه.

الهيكل التصميمي للركام(DAS):
يتم تحديد الهيكل التصميمي للركام بعد التأكد من تحقيقه لمتطلبات الإجماع و المصدر و التدرج وفق الخطوات التالية:
1. فصل الركام إلى أجزاء حجمية مناسبة تتفق مع التقسيم المتبع بالخلاطة.
2. تجفيف الركام وتحديد الكثافة الكلية و الظاهرية لكل جزء.
3. دمج الأجزاء بنسب مختلفة للحصول على ثلاثة تدرجات متباينة ضمن نقاط التحكم و خارج المنطقة المحظورة.
4. تقدير النسبة الأولية للرابط الإسفلتي لكل تدرج بمعرفة الفراغات الفعالة التقديرية في الركام المعدني و الفراغات الهوائية المستهدفة: 4%.
5. خلط كمية كافية من كل تدرج مع نسبة الرابط الإسفلتي المقدرة لإعداد قالبين أو ثلاثة قوالب مدكوكة وعينتين أو ثلاث عينات سائبة للكثافة النظرية القصوى و تعتيقها كما هو مفصل بالطريقة القياسية.
6. دك العينات في جهاز الدك المتأرجح لعدد الدورات التصميمي.
7. تسجيل ارتفاع العينة بعد كل دورة دك.
8. استخراج العينات و تعتيقها ثم تحديد الخواص الحجمية.
9. تصحيح نسبة الرابط الإسفلتي للحصول على فراغان هوائية مقدارها 4% و تعديل الخواص الحجمية الأخرى تبعاً لذلك.
10. اختيار التدرج الذي يحقق جميع المتطلبات باعتباره الهيكل لتصميمي للركام (DAS).

محتوى الإسفلت التصميمي (DAC):
يتم تحديد محتوى الإسفلت التصميمي كما يلي:
1. مزج نسب مختلفة من الرابط الإسفلتي مع الهيكل التصميمي (DAS) الذي تم اختياره أعلاه. يفضل أن تشمل النسب المستعملة النسبة المصححة أعلاه و نسبتين أعلى و نسبتين أدنى منها، و أن يكون الفرق بيت أي نسبتين متواليتين 0.5%.
2. إعداد قالبين على الأقل باستعمال جهاز الدك المتأرجح حسب الطريقة القياسية.
3. حساب الخواص الحجمية وعرضها بيانياً مقابل نسبة الرابط الإسفلتي.
4. تحديد محتوى الرابط الإسفلتي عند 4% فراغات هوائية.
5. إعداد قالبين إضافيين على الأقل عند المحتوى المذكور و دكها إلى عدد الدورات النهائي.
6. حساب الخواص الحجمية للخلطة عند مستويات الدك الثلاثة و مقارنة النتائج بالمواصفات.
7. .إذا كانت النتائج تفي بجميع المتطلبات، يعتبر التصميم مقبولا و المحتوى هو المحتوى التصميمي الأمثل و إلا يعاد التصميم.
يجب قبل إجازة التصميم تجربة إنتاج الخلطة بالخلاطة و رصفها على الطريق تحت ظروف محكمة للتعرف على أي مشاكل تنفيذية و حلها.

مساحة

مساحة

http://4downfiles.net/w19khfnvxn8x.html

الكورس الكامل لشرح برنامج تحليل أحمال الزلازل و الرياح Etabs 2015

الكورس الكامل لشرح برنامج تحليل أحمال الزلازل و الرياح Etabs 2015

http://sa.ae/634ab93/

الجسات

الجسات

الجسات
هى حفر يتم عملها داخل ارض الموقع المراد تنفيذ المنشأ عليه , لغرض استكشاف طبقات التربه ومعرفة صفاتها ومعرفة نسب المياه الجوفيه وانواع الاساسات التى سيتم استخدامها ونوع الاسمنت المستخدم فى الاساسات .
-يتم عملها عن طريق ماكينه حفر الجسات وتكون يدويه او ميكانيكيه وقطر الحفره يكون من 2 - 2.5 بوصه ويتم استخراج عينه من التربه لكل عمق 1 متر
-الأرض فى مصر عباره عن طبقات فى نهايتها من اسفل التربه الاساسية التى يتم التأسيس عليها والتى تكون نوع من التالى :-
تربه رملية: والتى يجب التأكد من استمراريتها 10 متر لأسفل حتى يتم التأسيس عليها او كما يقال (تضرب بعرق 10متر)
حجر جيرى : وهى عبارة عن أرض متكلسة بتفاعلات كيميائيه وبعد مرورر فترات زمنيه كبيره تتحول الى صخر , وهذه التربه لابد ان تضرب بعرق 6 متر لأسفل
صخر بأنواعه : لابد ان تضرب بعرق 3 متر لأسفل

أهمية عمل الجسات :-تحديد منسوب التأسيس المناسب
تحديد انواع الاساسات المناسبه للأستخدام
تحديد اجهاد التأسيس الصافى
اعطاء التوصيات اللازمه للمبانى حسب طبيعة الأرض بها والاحتياطات الواجب مراعاتها اثناء التنفيذ
تحديد الهبوط المتوقع تبعا للأحمال وطبيعة التربه
تحديد معامل النفاذيه للتربه (نفاذيه المياه) والاسلوب الانسب لسند جوانب الحفر و ضخ المياه الارضيه وتجفيفها
تحديد انواع المواد المستخدمه فى الاساسات حسب نسب الاملاح والكبريتات ومدى تأثيرها على مكونات الخرسانه
تحديد خواص التربه المختلفه فى الموقع بناء على التجارب المعمليه وتحديد مدى صلاحيتها للتأسيس واحتمالات ظهور مشاكل بها والتغلب عليها
تحديد طريقة سند جوانب الحفر اذا احتاج الامر فقد نحتاج خوازيق ساندة او ستائر حمايه
تحديد نسبة المواد الناعمة فى التربه السطحيه ومدى امكانيه استخدامها فى اعمال الردم اذا دعت الضروره

عمق الجسة:-

يتم تحديده بناءً على قرار استشارى التربه والأساسات حسب المنطقه التى سيتم اخذ الجسة منها .. وبعد الوصول الى التربه الاساسيه لابد من الوصول الى العِرق المذكور سابقا حتى لا يكون عرق خادع

عدد الجسات طبقا للكود فإن عدد الجسات يكون :-
جسه لكل 300م2 .. ولا يقل عددها عن جستين لو المسطح (100 ~ 300) م2
لو قل المسطح عن 100م2 يتم عمل جسه واحده مع الاسترشاد بجسات المبانى المجاوره
فى المنشآت ذات المسطحات الكبيره فإن : عدد الجسات واحده لكل (300 ~ 500)م2

مكان أخذ الجسات من الموقع
عدد الجسات يكون 2 (على الاقل) او أكثر ومكان اخذها كالتالى فى الصور

- أستشارى التربه والأساسات هو المسئول عن الجسات بأتفاقة مع مقاول الحفر الذى يحضر له العينات لأجراء التجارب عليها ولابد من وجود المهندس الاستشارى للإشراف على حفر الجسات

وظيفتى كمهندس موقع
لازم اصحصح هنا بقى

-- بعد أخذ الجسة يتم ترتيب العينات المستخرجه منها حيث يتم وضع العينه المستخرجه من المتر الاول بجوارها العينه المستخرجه من المتر الثانى وهكذا ..
-- يحدد الفنى الذى استخرج العينات مكان اخذ الجسه بدقه.
--طبعا المفروض الجسه لها عمق معين وكل متر بناخذ عينه الموضوع ده بيحصل فيه لعب ازاي مثلا المفروض يكون عندك 10 عينات يعني من 10متر عمق البيه بيعمل ايه كل 1 م ياخذ عينتين يعني مش هينزل غير 5متر بس طبعا لازم تكون صاحي للموضوع وتشوف المواسير اللي نزلت كام متر
-- بنعمل اختبار اسمه اختبار الاختراق القياسي sptطبعا لازم اعمله لكل متر عمق هو طبعا برده مش هيعمل لكل 1 متر برده لازم اكون فاهم ايه اللي بيحصل
-- طبعا لازم يكون معاه شمع علشان اشمع العينه لان لو معملتش لها تشميع خصائصها هتتغير وخصوصا محتوي الماء اللي في العينه
-- من اسباب المشاكل اصلا ان مقاول الجسه جايب شويه عمال اي كلام ليس لديهم الخبره في التعامل مع العمل من ناحيه كل حاجه لابد ان يكون المقاول معه فنيين علي قدر عالي من الخبره في العمل
-- طبعا لازم اشيك علي المعده الخاصه بالجسات زي ما بنشيك علي الخلاطه في شغل الخرسانه
--لازم كل عينه اكتب عليها العمق بتاعها عليها لكي احصل علي ترتيب الطبقات كما هو في الطبيعه ولكي يتم استخراج قيم حقيقيه لان كل عينه بياثر عليها ارتفاع عمود التربه اعلاها وبالتالي العمق مؤثر علي الدقه