حاسبة الجدار الاستنادي: فحص الانقلاب والانزلاق
احسب ضغط التربة الجانبي وعزم الانقلاب ومقاومة الانزلاق للجدران الاستنادية.
آخر تحديث: أكتوبر 2026
معامل أمان الانقلاب
4.92
المطلوب: ≥ 1.5 (نسبة)
معامل أمان الانزلاق
1.63
المطلوب: ≥ 1.5 (نسبة)
العزوم لكل متر طولي من الجدار (kN·m/m).
ملاحظات:
- فحص أولي فقط لجميع أنواع الجدران: ضغط رانكين النشط على مقطع كابولي من الخرسانة المسلحة بقاعدة سماكتها 0.3 م ثابتة، وساق على ثلث العرض من طرف الإصبع، وردم يرتكز على الكعب. لا يشمل الفحص الحمل الإضافي على الكعب ولا المقاومة السلبية ولا ضغط التحميل على التربة ولا المياه ولا الزلازل، ويُؤخذ احتكاك القاعدة 0.5. أما الجدران الثقالية والمدعّمة بدعامات (Counterfort) والجابيون والستائر الحديدية (Sheet Pile) فتحتاج إلى تصميم خاص بها.
- لا يغني عن تصميم مهندس جيوتقني أو إنشائي مؤهل.
إخلاء مسؤولية هام
توفر هذه الحاسبة تقديرات أولية فقط وهي مخصصة لأغراض التخطيط والميزانية. يجب عدم استخدام النتائج للتصميم الإنشائي النهائي أو البناء دون التحقق من قبل مهندس محترف مرخص.
باستخدام هذه الأداة، فإنك تقر بما يلي:
١. جميع الحسابات إرشادية وقد لا تراعي ظروف الموقع المحددة أو تركيبات الأحمال أو متطلبات الكود المحلي.
ضمّن هذه الحاسبة في موقعك
الصق هذا المقتطف في صفحتك. الحاسبة المضمّنة مجانية وتتضمن رابطاً يعود إلى هذه الصفحة.
حول هذه الحاسبة
تمنح حاسبة الجدار الاستنادي المقاولين والمهندسين فحصاً أولياً سريعاً لجدار استنادي كابولي. فهي تحسب ضغط التربة الفعّال بطريقة رانكين مع الحمل الإضافي المنتظم، وتفحص الانقلاب والانزلاق مقابل معامل أمان 1.5 بافتراضات مبسطة. ولا تفحص ضغط التحميل على التربة ولا ضغط المياه ولا القدرة الإنشائية، فهي نقطة بداية للنقاش مع المهندس الإنشائي وليست تصميماً.
المعادلة
معامل الضغط النشط (رانكين، ردم أفقي): Ka = (1 - sin(φ)) / (1 + sin(φ))
الضغط عند القاعدة = Ka × γ × H + Ka × q
قوة التربة Ps = 0.5 × Ka × γ × H²؛ قوة الحمل الإضافي Pq = Ka × q × H؛ المجموع P = Ps + Pq [لكل متر طولي من الجدار]
عزم الانقلاب Mo = Ps × H/3 + Pq × H/2
المقطع: بلاطة قاعدة سماكتها 0.3 م، والساق على ثلث العرض من طرف الإصبع (الإصبع = (B - t) / 3، الكعب = B - t - الإصبع)، وخرسانة الساق والقاعدة 24 كيلونيوتن/م³، والردم يرتكز على الكعب
الأوزان لكل متر: القاعدة Wb = 24 × B × 0.3؛ الساق Ws = 24 × t × (H - 0.3)؛ تربة الكعب Wf = γ × الكعب × (H - 0.3)؛ W = Wb + Ws + Wf
عزم المقاومة حول الإصبع Mr = Wb × B/2 + Ws × (الإصبع + t/2) + Wf × (الإصبع + t + الكعب/2)
معامل أمان الانقلاب = Mr / Mo؛ معامل أمان الانزلاق = (0.5 × W) / P
تكون الحالة مقبولة عندما يبلغ المعاملان 1.5 أو أكثر
مثال محلول
المدخلات
- ارتفاع الجدار H = 3 م
- عرض القاعدة 2.8 م، وعرض الساق 0.3 م
- وزن وحدة التربة 18 كيلونيوتن/م³، وزاوية الاحتكاك 30 درجة
- الحمل الإضافي 10 كيلوباسكال
الخطوات
- Ka = (1 - sin 30) / (1 + sin 30) = 0.5 / 1.5 = 0.333
- الضغط عند القاعدة = 0.333 × 18 × 3 + 0.333 × 10 = 21.33 كيلوباسكال
- قوة التربة = 0.5 × 0.333 × 18 × 3² = 27 كيلونيوتن/م؛ قوة الحمل الإضافي = 0.333 × 10 × 3 = 10 كيلونيوتن/م؛ المجموع = 37 كيلونيوتن/م
- عزم الانقلاب = 27 × 1 + 10 × 1.5 = 42 كيلونيوتن.م/م
- الإصبع = (2.8 - 0.3) / 3 = 0.833 م؛ الكعب = 1.667 م؛ ارتفاع الساق = 3 - 0.3 = 2.7 م
- القاعدة = 24 × 2.8 × 0.3 = 20.16 كيلونيوتن/م عند 1.4 م؛ الساق = 24 × 0.3 × 2.7 = 19.44 كيلونيوتن/م عند 0.983 م؛ تربة الكعب = 18 × 1.667 × 2.7 = 81.0 كيلونيوتن/م عند 1.967 م؛ W = 120.6 كيلونيوتن/م
- عزم المقاومة = 28.22 + 19.12 + 159.30 = 206.64 كيلونيوتن.م/م
- معامل الانقلاب = 206.64 / 42 = 4.92؛ معامل الانزلاق = (0.5 × 120.6) / 37 = 1.63
النتيجة: معامل الانقلاب 4.92 ومعامل الانزلاق 1.63، وكلاهما أعلى من 1.5، فتُظهر الحاسبة الجدار مقبولاً في هذا الفحص الأولي؛ ويحكم الانزلاق.
الافتراضات والحدود
- ضغط رانكين النشط على جدار رأسي بردم أفقي ودون تماسك؛ ويُهمل احتكاك الجدار.
- يُفترض المقطع الكابولي نفسه من الخرسانة المسلحة لكل الجدران، فلا يوجد إدخال لنوع الجدار: تحتاج الجدران الثقالية والمدعّمة بدعامات (Counterfort) والجابيون والستائر الحديدية (Sheet Pile) إلى تصميم خاص بها. تُؤخذ سماكة القاعدة 0.3 م والخرسانة 24 كيلونيوتن/م³ والساق على ثلث العرض من طرف الإصبع.
- يقاوم الانقلاب والانزلاق كل من الجدار والقاعدة والردم المرتكز على الكعب؛ ولا يشمل الحساب الحمل الإضافي على الكعب ولا الضغط السلبي عند الإصبع ولا المياه الجوفية ولا أحمال الزلازل.
- معامل احتكاك القاعدة ثابت عند 0.5. ولا يُفحص ضغط التحميل على التربة ولا الاستقرار الكلي ولا التصميم الإنشائي للساق والقاعدة.
- الحمل الإضافي ضغط منتظم على كامل السطح المحتجَز.
- استخدم خصائص التربة من التقرير الجيوتقني وراجع الكود المعتمد ومواصفات المشروع. هذا فحص أولي ولا يغني عن تصميم مهندس مؤهل.
متى تستخدم هذه الحاسبة
- تصميم جدران الاستناد للأقبية في المباني
- تحديد حجم الجدران الثقالية لجسور الطرق
- التحقق من استقرار الجدران الاستنادية الكابولية
- التصميم الأولي لتقديم العطاءات
- التحقق من كفاية الجدران الموجودة للأحمال الإضافية
كيفية استخدام هذه الحاسبة
حدد هندسة الجدار
أدخل ارتفاع الجدار وعرض القاعدة وطول الإصبع وطول الكعب وسماكة الساق.
أدخل خصائص التربة
حدد وزن الوحدة وزاوية الاحتكاك (φ) والتماسك (c) وميل الردم إن وجد.
أضف أحمال الإضافة
اشمل أي أحمال منتظمة أو نقطية على الردم (مرور، أحمال مباني).
تحقق من الاستقرار
تأكد من عوامل الأمان للانقلاب (≥2.0) والانزلاق (≥1.5) والتحمل (≥3.0).
راجع التصميم
احصل على مخطط ضغط التربة والعزم/القص في المقاطع الرئيسية وإرشادات التسليح.
سيناريوهات نموذجية في مشاريع الإمارات والخليج
ارتفاع الردم 3 م، والتربة 18 كيلونيوتن/م³ بزاوية احتكاك 30°، وحمل إضافي 10 كيلونيوتن/م²، وقاعدة بعرض 2.4 م وجذع 0.3 م. تعطي الحاسبة Ka = 0.333 وقوة أفقية كلية 37 كيلونيوتن/م وعزم انقلاب 42 كيلونيوتن.م/م. ويقل معاملا الانقلاب (1.11) والانزلاق (0.53) عن 1.5، فتكون النتيجة "تحتاج مراجعة": سيضيف المهندس وزن التربة فوق الكعب وينظر في مفتاح قص قبل تحديد أبعاد الجدار.
ارتفاع الردم 2 م، والتربة 19 كيلونيوتن/م³ بزاوية احتكاك 32°، وحمل إضافي 5 كيلونيوتن/م²، وقاعدة بعرض 1.6 م وجذع 0.25 م. يجتاز فحص الانقلاب بمعامل 1.73، لكن معامل الانزلاق 0.80، فتوصي الحاسبة بمفتاح قص أو زيادة احتكاك القاعدة. طريقة سريعة لمعرفة الفحص الحاكم قبل التصميم التفصيلي.
منهجية الحساب
ضغط التربة
يُحتسب معامل ضغط التربة الفعّال بمعادلة رانكين Ka = (1 − sin φ) / (1 + sin φ). وقوة دفع التربة ½·Ka·γ·H² وتؤثر على ارتفاع H/3 من القاعدة، ويضيف الحمل الإضافي المنتظم q قوة Ka·q·H تؤثر على ارتفاع H/2. والضغط المعروض عند القاعدة هو Ka·γ·H + Ka·q.
فحوص الاستقرار
يُحتسب وزن الجدار بكثافة خرسانة 24 كيلونيوتن/م³: قاعدة بسماكة مفترضة 0.3 م وبالعرض المدخل، مع الجذع (عرض الجذع × H). معامل الأمان ضد الانقلاب = وزن الجدار × نصف عرض القاعدة ÷ عزم الانقلاب. ومعامل الأمان ضد الانزلاق = 0.5 × وزن الجدار ÷ القوة الأفقية الكلية. ويجب ألا يقل كلاهما عن 1.5 لتكون النتيجة مقبولة.
التبسيطات والحدود
لا تشمل الحاسبة وزن التربة فوق كعب القاعدة، ولا المقاومة السلبية عند المقدمة، ولا ضغط المياه، ولا الردم المائل، ولا احتكاك الجدار، ولا ضغط التحميل على التربة، ويفترض عزم المقاومة أن وزن الجدار يؤثر في منتصف القاعدة. استخدم النتيجة كفحص أولي فقط؛ ويجب أن يصمم الجدار الساند مهندس مؤهل (مثلاً وفق BS 8002 أو Eurocode 7).
الأسئلة الشائعة
ما هو الحد الأدنى لعامل الأمان للجدران الاستنادية؟
من القيم الدنيا الشائعة لمعامل الأمان: 1.5 إلى 2.0 ضد الانقلاب، و1.5 ضد الانزلاق، ونحو 3.0 لقدرة التحمل عند استخدام ضغوط التحميل المسموح بها. ويحدد كود التصميم والمهندس الإنشائي للمشروع القيم المطلوبة لجدارك. وتُظهر هذه الحاسبة نتيجة "تحتاج مراجعة" إذا قل معامل الانقلاب أو الانزلاق عن 1.5، ولا تفحص قدرة التحمل.
كيف تحسب ضغط التربة الجانبي؟
استخدم معادلة رانكين للضغط النشط: Pa = Ka × γ × H، حيث Ka = tan²(45° - φ/2). لجدار 6م مع تربة φ=30° و γ=18 كيلو نيوتن/م³: Ka = 0.333، Pa عند القاعدة = 0.333 × 18 × 6 = 36 كيلو نيوتن/م².
متى يجب استخدام الجدران الكابولية مقابل الثقالية؟
الجدران الثقالية (خرسانة كتلية/حجر) اقتصادية حتى ارتفاع 3-4م. الجدران الكابولية (خرسانة مسلحة) أكثر كفاءة لارتفاعات 3-8م. فوق 8م، فكر في جدران معززة. مشاريع الخليج غالباً تستخدم الكابولية لجدران الأقبية بسبب قيود المساحة.
آخر تحديث: أكتوبر 2026
