التصميم الإنشائي لقبعة الأوتاد

& تصمم القبعات كأساسات مستندة على الأوتاد ولكنها تختلف عن الأساس الذي يكون عادة معرضا لرد فعل التربة بينما القبعات تكون معرضة لردود أفعال مركزة ناتجة عن الأوتاد. ,إن القبعة يجب أن تصمم بحيث يسمح بالانزياحات المتوقعة ويجب أن تكون ذات سماكة كافية لتسمح بتداخل تسليح العمود وتسليح الوتد بها. فيجب أن تنفذ طبقة من بيتون النظافة لا تقل سماكتها عن 8 سم تحت القبعات، كما يجب أن لا يقل تدلي القبعة عن مستوي نهاية الوتد بمقدار 10 سم ويفضل أن يكون 15 سم وأن لا تقل سماكة التغطية لتسليح القبعة عن 4 سم. &

& إن التصميم الإنشائي للقبعة لا يختلف عن تصميم أساس من البيتون المسلح، فيكون المقطع الحرج لعزم الانعطاف وللتلاحم ملامسا لحافة العمود بينما تدفق الإجهادات الشادة القطرية الأعظمية على مسافة تبعد عن حافة العمود بمقدار الارتفاع الفعال للقبعة وبما أن رؤوس الأوتاد يمكن أن تزاح عن موقعها المحدد نظريا عند غرزها عدة سنتيمترات لذلك فإن إجهادات الشد القطرية تتدفق على مسافة نصف الارتفاع الفعال. &

& عندما تكون إجهادات القص أكبر من إجهادات القص المسموح بها فإننا نلجأ إلى زيادة ارتفاع القبعة بدلا من زيادة التسليح لمقاومة القص. أيضا يجب أن تكون القبعة محققة للثقب حول محيط العمود وحول رؤوس الأوتاد. فتكون عزوم الانعطاف المؤثرة لقبعة يتوضع فوق مركز ثقلهاعمود مطبق عليه حمولة مركزية مساوية كما في الحالات التالية:

الحالة الأولى: قبعة لثلاثة أوتاد: حيث تتضمن الحمولة الكلية على القبعة هي حمولة عمود ووزن القبعة بالإضافة لوزن التربة التي قد توجد فوق القبعة حيث تكون حمولة كل وتد هي الحمولة الكلية مقسمة على ثلاثة.

الحالة الثانية: القبعة لأربعة أوتاد فتقسم الحمولة الكلية على أربعة.

الحالة الثالثة: القبعة لخمسة أوتاد فتكون الحمولة الكلية مقسمة على خمسة.