هندسة الكمرات (Beams): كيف يحمي الكود السعودي SBC 304 الجسور من الفشل المفاجئ؟
الكمرات هي العناصر التي تنقل أحمال البلاطات إلى الأعمدة. وفي حين أن الكثيرين يركزون على الحديد السفلي لمقاومة العزوم، إلا أن الكود السعودي يولي أهمية قصوى لـ "القص" (Shear) ولتوزيع الكانات، لأن فشل القص هو فشل "قصف" مفاجئ لا يعطي إنذاراً مسبقاً.
س: ما هو الحد الأدنى لتسليح الكمرات لضمان المطيلية؟
يضع الكود SBC 304 في البند 9.6.1 شرطاً لضمان أن الكمرة لن تنكسر فور تشرخ الخرسانة، بل سيعمل الحديد على حمل الإجهادات:
"يجب ألا تقل مساحة التسليح المشدود الدنيا (As min) عن القيمة الأكبر بين (0.25*sqrt(f'c)/fy * b*d) أو (1.4/fy * b*d)." (بند 9.6.1.2)
التحليل التقني: هذا الاشتراط يضمن وجود حد أدنى من الحديد "يمسك" المقطع ويمنع الانهيار الهش (Brittle Failure) بمجرد ظهور أول شرخ في منطقة العزوم.
س: لماذا يتم تكثيف الكانات (Stirrups) عند أطراف الكمرة؟
في مناطق اتصال الكمرة بالعمود، تكون قوى القص في أقصى حالاتها. وبناءً على البند 9.7.6.2.2، يحدد الكود أقصى تباعد بين الكانات لضمان فاعليتها:
"يجب ألا يتجاوز التباعد بين أسياخ تسليح القص (الكانات) القيمة الصغرى بين (d/2) أو 600 مم."
التحليل التقني: الكانات ليست مجرد وسيلة لتربيط الحديد، بل هي "مقاوم أساسي" لقوى الشد القطرية. إذا زاد التباعد عن (d/2)، فقد يمر شرخ القص القطري بين كانين دون أن يقطعهما، مما يؤدي لشرخ الكمرة نصفين.
س: ماذا عن الكمرات العميقة (Deep Beams)؟
يعرف الكود في البند 9.9.1 الكمرات العميقة بأنها التي يقل فيها البحر الصافي عن 4 أضعاف العمق الكلي. هذه الكمرات لا تخضع للتحليل التقليدي، بل تتطلب تسليحاً "عرضياً ورأسياً" مكثفاً لمقاومة إجهادات الانضغاط العالية التي تنتقل مباشرة من الحمل إلى الركيزة.
س: ما هي اشتراطات "تعليق" الكانات في الحديد العلوي؟
حسب متطلبات التفاصيل الإنشائية في SBC 304، يجب أن تنتهي الكانة بزاوية (Hook) لا تقل عن 135 درجة في المنشآت التي تقاوم الزلازل، لضمان عدم انفتاح الكانة عند تشرخ الخرسانة وسقوط الغطاء الخرساني.
الخلاصة الإبداعية: الكمرة "ميزان" المبنى
بناءً على ملفات الكود المرفقة والتطبيق العملي:
- الحديد الانكماشي (Skin Reinforcement): إذا زاد عمق الكمرة عن 750 مم، يلزم الكود (بند 9.7.2.3) بوضع أسياخ طولية على جانبي الكمرة لمنع تشرخ جوانبها.
- فتحات المواسير: يُمنع بتاتاً تمرير مواسير الصرف الكبيرة وسط الكمرة في مناطق القص العالي؛ لأن ذلك يلغي عمل الكانات تماماً ويضعف المقطع.
- الغطاء الخرساني: تأكد من وجود 40 مم كغطاء جانبي وسفلي للكمرات المعرضة للجو لضمان عدم وصول الصدأ للكانات.
المراجع من ملفات الكود:
- كود البناء السعودي للمنشآت الخرسانية (SBC 304-18) - الفصل التاسع.
- متطلبات التنفيذ (SBC 302).
جميع النصوص المقتبسة هي ملك للجنة الوطنية لكود البناء السعودي (SBCNC)، وهذا المحتوى لغرض الشرح والتحليل الهندسي فقط.
تعليقات
إرسال تعليق