أداء أساسات المباني الضحلة في ظل أنماط هطول الأمطار النادرة في المدينة المنورة ، المملكة العربية السعودية
Title Performance of Shallow Building Foundations under Infrequent Rainfall Patterns at Al-Madinah, Saudi Arabia
الباحث الرئيس قاضي عمر فاروق
الباحثون المشاركون
التخصص: الهندسة المدنية
التخصص الدقيق: Geotechnical Engineering
المستخلص: هدف:
يؤكد هذا البحث بشكل أساسي على استدامة المباني المتوسطة الارتفاع في المدينة المنورة في ظل أنماط هطول الأمطار المتفاوتة.
خلفية:
عادة ما يكون غرب المملكة العربية السعودية منطقة جافة ، وقد تم تصميم معظم المباني مع مراعاة ظروف التربة غير المشبعة. ومع ذلك ، فقد لوحظت أحداث هطول أمطار غير متوقعة عالية الكثافة في الآونة الأخيرة. يغير هذا السيناريو ظروف رطوبة التربة ويعرض خطرًا على الاستقرار الهيكلي.
أساليب:
في هذه الدراسة ، تم دراسة ظروف تربة المدينة المنورة لتحليل نظام الأساسات الضحلة المعزولة. يتم إنشاء نماذج العناصر المحدودة لظروف التربة الجافة والرطبة باستخدام برنامج COMSOL Multiphysics. تشير نتائج التحليل العددي إلى إمكانية وجود مستوطنات أعلى في ظل ظروف مشبعة. كما تم إجراء اختبارات نموذج عنصر تجريبي بسيط 1-D لتحليل آثار تغير الرطوبة على الأساسات الضحلة المحملة مسبقًا.
نتائج:
تمت مقارنة النتائج التجريبية نوعياً مع النماذج العددية لملاحظة التأثيرات الكلية لرطوبة التربة على البنية التحتية. سيساهم البحث في سلامة الهياكل القائمة ويوصي بمعايير لمشاريع التصميم المستقبلية.
استنتاج:
الأساسات الضحلة في التربة الحبيبية الرخوة معرضة لتغيرات الرطوبة ، والظروف الجيوتقنية ضرورية لتضمينها في مشاريع التصميم المستقبلية التي تفكر في الظروف المناخية المتغيرة.
Abstract: Objective:
This research mainly emphasizes the sustainability of midrise buildings in the holy city of Al-Madinah under varying rainfall patterns.
Background:
Western Saudi Arabia is usually a dry region, and most of the buildings are designed considering unsaturated soil conditions. However, high-intensity unexpected rainfall events have been observed in recent times. This scenario alters the soil moisture conditions and exhibits a risk to structural stability.
Methods:
In this study, Madinah Al-Munawara soil conditions are considered to analyze the isolated shallow foundation system. Finite element models are generated for dry and wet soil conditions by using the COMSOL Multiphysics program. The numerical analysis results indicate the possibility of higher settlements under saturated conditions. Simple 1-D experimental element model tests have also been conducted to analyze the effects of moisture change on the pre-loaded shallow foundations.
Results:
The experimental results are qualitatively compared with numerical models to observe soil moisture's overall effects on the substructure. The research will contribute to the safety of existing structures and recommend parameters for future design projects.
Conclusion:
Shallow Foundations on loose granular soils are vulnerable to moisture variations, and geotechnical conditions are critical to incorporate in prospective design projects considering changing climatic conditions