درس كامل خطوة بخطوة: كيف تنشر القاعدة الحِمل؟ لماذا تتصرّف كـ«كابول» مقلوب؟ كيف نحوّل إجهاد التربة إلى حِمل خطّي على شريح عرضه متر؟ ثم نرسم مخططات العزم والقص والترخيم، ونصمّم الحديد في الاتجاهين، وننهي بالفرق بين الخدمة (SLS) ومناهج EC7 (DA1/DA2/DA3). كل رسم بمقياس واقعي ويتغذّى حيّاً.
حرّك الحِمل الميت G والحيّ Q. حِمل الخدمة = G+Q، والضغط تحت القاعدة = الحِمل ÷ B². يجب أن يبقى ≤ قدرة التربة المسموحة.
التربة تدفع القاعدة لأعلى بانتظام، والعمود يمسكها لأسفل في الوسط. فكلّ جناح بارز عن وجه العمود يتصرّف ككابول مثبَّت عند وجه العمود ومحمَّل بضغط صاعد — تماماً كرفّ مثبت في جدار لكن مقلوب. لهذا يكون الشدّ في أسفل القاعدة، وهناك نضع الحديد.
هرمُ الثقب (الحجم الخرساني تحت العمود، محدّداً باللون) ظاهرٌ دائماً كجسم الانهيار المحتمَل. مع زيادة الحِمل تتصاعد إجهادات القصّ حول المحيط الحرِج، وتبدأ شقوقٌ مائلة بالانتشار من المحيط نحو أسفل القاعدة. عند V_Ed>V_Rd تتّصل الشقوق وينفصل الهرمُ كاملاً هابطاً مع العمود ككتلة صمّاء واحدة تاركاً فراغاً. فعّل تسليح القصّ الثاقب لترى الكانات تعترض الشقوق وترفع المقاومة.
شرحٌ مُفصّل كطالب: لماذا نكتفي بدراسة شريحةٍ عرضها متر، ومن أين جاءت الفكرة، وكيف نحوّل ضغط التربة (kN/m²) إلى حِملٍ على جائز (kN/m) — بالأرقام والوِحدات.
على الكابول ذي الحِمل الموزّع w وبروز a: العزم عند وجه العمود M = w·a²/2، والقص V = w·a (يُفحص عند مسافة d من الوجه). المخططات أدناه لكامل عرض القاعدة (الجناحان)، وتتغيّر حيّاً.
القاعدة المربّعة تنحني حول محورين: التربة تدفع الأجنحة الأربعة لأعلى. لذلك نحتاج حديداً سفلياً في الاتجاهين (شبكة). العزم متساوٍ في الاتجاهين للقاعدة المربّعة؛ ويختلف للمستطيلة (البروز الأطول يعطي عزماً أكبر).
نحدّد مساحة القاعدة (B×L) عند حالة الخدمة باستخدام الأحمال غير المعامَلة (G+Q)، بمقارنة ضغط التربة بالضغط المسموح q. بعد ضبط المساحة، ننتقل إلى تصميم الخرسانة عند الحدّ الأقصى.