Summary of the SHABAN Civil Engineers Booklet (11th Edition)
Overview
The SHABAN Civil Engineers Booklet, prepared by Consultant Civil Engineer Majed SHABAN, is a comprehensive guide derived from decades of practical field experience. It covers essential topics in civil engineering, including materials, steel, buildings, roads, bridges, sewerage, concrete, estimation, electrical systems, insulation, and site engineering. The booklet emphasizes empirical rules and field-tested knowledge rather than theoretical formulas, making it a valuable resource for on-site engineers.
Key Sections and Highlights
1. Materials (Pages 5-15)
Conversions: Lists unit conversions (e.g., 1 mile = 1.609 km, 1 kg = 2.204 lb.).
Material Densities: Provides densities for common materials like concrete (2400 kg/m³), steel (7850 kg/m³), and water (1000 kg/m³).
Soil Classification: ASTM soil types and their composition (% sand, silt, clay).
Bearing Capacity: Soil types and their load-bearing capacities (e.g., hard rock: 300–400 Ton/m², loose clay: 5–7.5 Ton/m²).
Material Tests: Required tests for bitumen, bricks, cement, steel bars, and other materials.
2. Steel (Pages 17-38)
Steel Bars: Weights and cross-sectional areas for various diameters.
Steel Sections: Weights for angles, channels, I-sections, and hollow sections.
Reinforcement Details: Cutoff and bend-up points for slabs/beams, typical reinforcement for 2-story buildings.
Stirrups and Hooks: Standard dimensions and requirements.
3. Buildings (Pages 39-60)
Design Steps: Surveying, soil investigation, architectural and structural design.
Minimum Requirements: Room dimensions, wall thicknesses, door/window sizes.
Structural Tolerances: Allowable deviations in shuttering for footings, columns, slabs, etc.
Foundations: Types (raft, spread, pile) and typical reinforcement.
Staircase Design: Rules for rise, tread, and slope.
4. Roads (Pages 61-90)
Requirements: Lane widths, slopes, embankment materials, and compaction standards.
Asphalt Layers: Composition (wearing, binder, stabilizer courses) and tolerances.
Tests: Gradation, Marshall stability, and compaction tests for asphalt and sub-base layers.
Horizontal/Vertical Curves: Design considerations for sight distances and superelevation.
5. Bridges and Culverts (Pages 91-103)
Types: Culverts, girders, cable-stayed, suspension, and arch bridges.
Retaining Walls: Designs for concrete, masonry, and gabion walls.
Pile Foundations: Types (timber, steel, concrete) and load capacity calculations.
6. Huge Structures (Pages 104-112)
Airports: Pavement layers (rigid/flexible), classifications, and design steps.
Dams and Tunnels: Types, purposes, and design factors.
7. Sewerage (Pages 113-130)
Water Consumption: Estimates for residential, schools, hospitals, etc.
Septic Tanks: Dimensions for different user capacities.
Pipe Sizes: Galvanized, PVC, and sewer pipes with installation notes.
8. Concrete (Pages 131-152)
Mix Designs: Proportions for grades C7.5 to C25.
Admixtures: Types and purposes (e.g., workability, strength).
Non-Destructive Tests: Rebound hammer, ultrasonic, core tests.
Crack Causes: Shrinkage, overloading, chemical reactions.
9. Estimation (Pages 153-164)
Formulas: Areas, volumes, and Simpson’s rule for irregular shapes.
Cost Breakdown: Approximate percentages for residential buildings and road projects.
Labor and Machinery: Productivity rates for excavation, concrete, and asphalt works.
10. Electrical (Pages 165-179)
Equations: Cable sizing, Ohm’s law, pump power calculations.
Installation Standards: Heights for sockets, switches, and lighting requirements.
Solar Power: Panel and battery sizing for residential use.
11. Insulation (Pages 180-194)
Thermal Insulation: Materials (rock wool, polystyrene) and R-values.
Waterproofing: Methods for basements and roofs.
Sound Insulation: Materials (acoustic foam, mass-loaded vinyl) and transition loss calculations.
12. Site Engineer (Pages 195-218)
Responsibilities: Supervision, material testing, progress reporting.
Checklists: Structural and mechanical notes for quality control.
Sample Reports: Progress charts, memos, and feasibility report outlines.
13. Miscellaneous (Pages 219-234)
Feasibility Reports: Components and importance for project planning.
Drone Surveying: Drones equipped with various sensors and cameras.
Fire Alarm: Different Types, uses and required standards.
Key Features
Practical Focus: Empirical rules and field-tested guidelines.
Comprehensive Tables: Ready references for materials, dimensions, and tests.
Visual Aids: Diagrams for reinforcement, road sections, and insulation layers.
Formulas and Equations: Essential calculations for design and estimation.
Target Audience
Site engineers, consultants, and students seeking practical insights.
Professionals involved in construction, roadworks, and infrastructure projects.
This booklet serves as a condensed yet thorough manual for civil engineering practices, blending experience with essential technical data.
يُعد كتيب المهندسين المدنيين SHABAN، الذي أعدّه الاستشاري المهندس المدني ماجد شعبان (Majed SHABAN)، دليلاً هندسياً شاملاً يستند إلى عقود من الخبرة العملية والميدانية في مجال الهندسة المدنية وتنفيذ المشاريع.
يغطي الكتيب مجموعة واسعة من الموضوعات الأساسية في الهندسة المدنية، تشمل مواد البناء، الأعمال الفولاذية، المباني، الطرق، الجسور، شبكات الصرف الصحي، الخرسانة، أعمال الكميات والتخمين، الأنظمة الكهربائية، العزل، وهندسة الموقع، إضافة إلى عدد من الموضوعات الهندسية ذات العلاقة.
ويركز الكتيب بصورة أساسية على القواعد والخبرات العملية المستخلصة من العمل الميداني والمطبقة فعلياً في مواقع المشاريع، بدلاً من التركيز على المعادلات والنظريات الأكاديمية المجردة، مما يجعله مرجعاً عملياً مفيداً للمهندسين العاملين في مواقع التنفيذ.
تحويل الوحدات:
يتضمن جداول لتحويل وحدات القياس المختلفة، مثل:
1 ميل = 1.609 كم.
1 كغم = 2.204 رطل.
كثافات المواد:
يعرض الكثافات التقريبية للعديد من المواد الشائعة، ومنها:
الخرسانة: 2400 كغم/م³.
الفولاذ: 7850 كغم/م³.
الماء: 1000 كغم/م³.
تصنيف التربة:
يتناول تصنيف التربة وفق تصنيفات ASTM، مع بيان مكوناتها ونسب الرمل والغرين والطين.
قدرة تحمل التربة:
يعرض أنواع الترب وقدراتها التقريبية على تحمل الأحمال، مثل:
الصخور الصلبة: 300–400 طن/م².
الطين الرخو: 5–7.5 طن/م².
فحوصات المواد:
يتضمن الفحوصات المطلوبة للبيتومين، والطابوق، والإسمنت، وحديد التسليح، وغيرها من مواد البناء.
قضبان حديد التسليح:
جداول لأوزان ومساحات المقاطع العرضية لقضبان التسليح بمختلف الأقطار.
المقاطع الفولاذية:
بيانات أوزان المقاطع المختلفة، ومنها:
الزوايا الفولاذية (Angles).
المقاطع القنوية (Channels).
المقاطع على شكل I.
المقاطع المجوفة (Hollow Sections).
تفاصيل التسليح:
يتناول نقاط قطع وتسليح القضبان ونقاط الرفع والانحناء للبلاطات والجسور، إضافة إلى نماذج تسليح نموذجية للمباني المكونة من طابقين.
الكانات والخطافات:
الأبعاد والمتطلبات القياسية للكانات وخطافات حديد التسليح.
خطوات التصميم:
تشمل أعمال المسح، ودراسة التربة، والتصميم المعماري والتصميم الإنشائي.
المتطلبات الأساسية:
الأبعاد المناسبة للغرف، وسماكات الجدران، وأبعاد الأبواب والنوافذ.
التفاوتات الإنشائية المسموح بها:
التفاوتات المقبولة في أعمال القوالب الخشبية أو المعدنية للقواعد والأعمدة والبلاطات وغيرها من العناصر الإنشائية.
الأساسات:
أنواع الأساسات، ومنها:
الأساسات الحصيرية (Raft Foundations).
الأساسات المنفردة أو المنبسطة (Spread Foundations).
الأساسات الركائزية (Pile Foundations).
مع أمثلة وتفاصيل نموذجية للتسليح.
تصميم السلالم:
القواعد المتعلقة بارتفاع القائمة، وعرض النائمة، وميل السلم.
متطلبات الطرق:
عرض مسارات المرور، الميول، مواد الردم، ومتطلبات الدمك.
طبقات الإسفلت:
مكونات طبقات الرصف الإسفلتي، ومنها:
طبقة السطح أو التآكل (Wearing Course).
طبقة الأساس الإسفلتي/الربط (Binder Course).
الطبقات الإنشائية الداعمة.
مع بيان التفاوتات المسموح بها.
الفحوصات:
تشمل فحوصات التدرج الحبيبي، وثبات مارشال (Marshall Stability)، وفحوصات الدمك لطبقات الإسفلت وطبقات ما تحت الأساس.
المنحنيات الأفقية والرأسية:
المبادئ والاعتبارات المتعلقة بمسافة الرؤية، والميل العرضي للطريق (Superelevation)، ومتطلبات التصميم.
أنواع الجسور والمنشآت:
يتناول الكتيب أنواعاً مختلفة من الجسور والمنشآت، ومنها:
العبارات (Culverts).
الجسور ذات الكمرات (Girder Bridges).
الجسور المعلقة بالكابلات (Cable-Stayed Bridges).
الجسور المعلقة (Suspension Bridges).
الجسور القوسية (Arch Bridges).
الجدران الساندة:
تفاصيل ومبادئ تصميم الجدران الساندة الخرسانية والمبنية وجدران الغابيون (Gabion Walls).
أساسات الركائز:
أنواع الركائز، ومنها الخشبية والفولاذية والخرسانية، مع مبادئ حساب قدرات تحمل الأحمال.
المطارات:
طبقات رصف مدارج ومناطق المطارات، سواء الرصف المرن أو الصلب، وتصنيفها والخطوات الأساسية لتصميمها.
السدود والأنفاق:
أنواعها وأغراض استخدامها والعوامل الأساسية التي تؤخذ بنظر الاعتبار عند تصميمها.
استهلاك المياه:
تقدير استهلاك المياه للمساكن والمدارس والمستشفيات وغيرها من المنشآت.
خزانات التحليل (Septic Tanks):
أبعاد الخزانات المناسبة وفقاً لعدد المستخدمين والطاقة الاستيعابية المطلوبة.
أقطار الأنابيب:
معلومات عن أنابيب الحديد المجلفن وPVC وأنابيب الصرف الصحي، مع ملاحظات تتعلق بطرق التركيب والتنفيذ.
تصميم الخلطات الخرسانية:
نسب خلط للدرجات الخرسانية من C7.5 إلى C25.
المضافات الخرسانية:
أنواع المضافات واستخداماتها، مثل تحسين قابلية التشغيل وزيادة المقاومة وغيرها.
الفحوصات غير المتلفة:
يتناول عدداً من الفحوصات، منها:
فحص مطرقة الارتداد (Rebound Hammer).
الفحص بالموجات فوق الصوتية (Ultrasonic Test).
فحص عينات القلوب الخرسانية (Core Test).
أسباب التشققات:
مناقشة الأسباب المحتملة للتشققات الخرسانية، ومنها:
الانكماش.
زيادة الأحمال.
التفاعلات الكيميائية.
وغيرها من الأسباب المرتبطة بالتنفيذ والظروف البيئية.
المعادلات والحسابات:
حساب المساحات والأحجام، واستخدام قاعدة سمبسون (Simpson’s Rule) للأشكال غير المنتظمة.
تحليل وتوزيع الكلفة:
نسب تقريبية لتوزيع تكاليف بعض أنواع المباني السكنية ومشاريع الطرق.
العمالة والمعدات:
معدلات إنتاجية تقريبية لأعمال الحفر والخرسانة والإسفلت وغيرها من الأعمال الإنشائية.
المعادلات والحسابات:
حساب مقاطع الكابلات، وقانون أوم، وحساب القدرة اللازمة لتشغيل المضخات.
معايير التنفيذ والتركيب:
الارتفاعات المناسبة للمقابس والمفاتيح ومتطلبات الإنارة.
الطاقة الشمسية:
مبادئ تحديد أحجام الألواح الشمسية والبطاريات للاستخدامات السكنية.
العزل الحراري:
مواد العزل، ومنها:
الصوف الصخري (Rock Wool).
البوليسترين (Polystyrene).
مع الإشارة إلى قيم المقاومة الحرارية (R-Values).
العزل المائي:
طرق تنفيذ العزل المائي للأقبية والأسطح.
العزل الصوتي:
المواد المستخدمة في العزل الصوتي، مثل الفوم الصوتي (Acoustic Foam) ومواد الفينيل المحملة بالكتلة (Mass-Loaded Vinyl)، مع مبادئ حساب فقدان انتقال الصوت.
المسؤوليات:
الإشراف على الأعمال، وفحص المواد، ومتابعة تقدم العمل وإعداد التقارير.
قوائم التدقيق (Checklists):
ملاحظات وقوائم فحص للأعمال الإنشائية والميكانيكية بهدف دعم عمليات ضبط الجودة.
نماذج التقارير:
نماذج ومخططات لمتابعة تقدم العمل، والمذكرات، ومخططات إعداد تقارير الجدوى الأولية.
دراسات الجدوى:
مكونات دراسة الجدوى وأهميتها في تخطيط المشاريع واتخاذ القرارات.
المسح باستخدام الطائرات المسيّرة (Drone Surveying):
استخدام الطائرات المسيّرة المزودة بمختلف أجهزة الاستشعار والكاميرات لأغراض المسح وجمع البيانات.
أنظمة إنذار الحريق:
أنواع أنظمة إنذار الحريق، واستخداماتها، والمتطلبات والمعايير الواجب مراعاتها.
يعتمد الكتيب بدرجة كبيرة على القواعد العملية والخبرات المستخلصة من العمل الميداني والإرشادات التي تم اختبارها وتطبيقها في مواقع المشاريع.
يحتوي على جداول مرجعية سريعة للمواد والأبعاد والأوزان والفحوصات والمعلومات الهندسية التي يحتاج إليها المهندس أثناء العمل.
يتضمن رسومات وتوضيحات تساعد على فهم بعض التفاصيل الهندسية، ومنها تفاصيل التسليح، ومقاطع الطرق، وطبقات العزل وغيرها.
يضم مجموعة من المعادلات والحسابات الأساسية التي يحتاج إليها المهندس في أعمال التصميم والتخمين والتنفيذ.
يستهدف الكتيب بصورة رئيسية:
مهندسي المواقع.
المهندسين الاستشاريين.
المهندسين المدنيين حديثي التخرج.
طلبة الهندسة المدنية الراغبين في اكتساب المعرفة العملية.
العاملين في مشاريع الإنشاءات.
العاملين في مشاريع الطرق.
العاملين في مشاريع البنى التحتية.
يمثل كتيب المهندسين المدنيين SHABAN دليلاً عملياً مختصراً وشاملاً في الوقت نفسه، يجمع بين الخبرة الميدانية المتراكمة والمعلومات والبيانات الفنية الأساسية التي يحتاج إليها المهندس في أعمال التنفيذ والإشراف.
وقد أُعد الكتيب بهدف مساعدة المهندس على الانتقال من المعرفة النظرية التي اكتسبها خلال الدراسة الأكاديمية إلى الممارسة العملية في موقع العمل، وتوفير مرجع سريع يمكن الرجوع إليه أثناء تنفيذ ومتابعة المشاريع الهندسية.