القائمة الرئيسية

الصفحات

تعديل المشاركة

تصميم القص والكانات في الكمرات

مهندس محمد السيد
(0)
الباب الرابع · الفقرات 4-2-2-1 إلى 4-2-2-2 · ECP 203/2025 ⚙️ تصميم المقاطع

تصميم القص والكانات في الكمرات —
من المعادلات الأساسية حتى اشتراطات الحد الأدنى التي يخطؤها الكثير

مقاومة الخرسانة للقص · مساهمة التسليح الجذعي · الحدود الدنيا للكانات · جداول q_umax · شرح تعليمي مستقل

0.16√(fcu/γc)

مقاومة خرسانة غير متشرخة

0.12√(fcu/γc)

مقاومة خرسانة متشرخة

0.70√(fcu/γc)

أقصى إجهاد قص مطلق

0.4/f_y

الحد الأدنى لنسبة الكانات

200 مم

أقصى مسافة بين الكانات

القص هو أحد أكثر أسباب الانهيار المفاجئ هشاشةً في الكمرات — لأنه، خلافاً للانهيار بالانحناء، لا يسبقه ترخيم تحذيري كبير. لهذا يُولي الكود المصري ECP 203/2025 في الباب الرابع اهتماماً خاصاً بمتطلبات التسليح الجذعي وحدوده الدنيا الصارمة — التي كثيراً ما تُهمل على الورق وعلى الموقع معاً.

① منطق التصميم — ثلاث مراحل متتالية

يسير الكود في تصميم القص وفق منطق متسلسل واضح:

١

احسب إجهاد القص التصميمي q_u

q_u = Q_ur / (b × d) — حيث Q_ur هي قوة القص المصممة عند القطاع الحرج (على بُعد d/2 من وجه الركيزة للأحمال الموزعة)، وb عرض القطاع، وd العمق الفعّال. للكمرات والكوابيل ذات العمق المتغير يُعدّل Q_ur بحسب إجهاد الانحناء وفق Eq.[4-25] و Eq.[4-26].

٢

قارن q_u بمقاومة الخرسانة الاعتبارية للقص q_cu

إذا كان q_u أقل من q_cu(uncracked) ← اكتفِ بالحد الأدنى للكانات. إذا تجاوز q_cu(cracked) ← صمّم كانات إضافية. إذا اقترب من q_umax ← راجع أبعاد القطاع.

٣

صمّم التسليح الجذعي (الكانات والأسياخ المكسّحة)

يُحسب إجهاد القص الذي يتحمله التسليح الجذعي: q_su = q_u − q_cu(cracked) وفق Eq.[4-33]، ثم يُحدد مقطع الكانات ومسافاتها.

② معادلات مقاومة الخرسانة للقص

خرسانة غير متشرخة — Eq.[4-29]

q_cu = 0.16 √(f_cu / γ_c)

ن/مم² — للعناصر التي تصمم بواسطة الخرسانة فقط

خرسانة متشرخة — Eq.[4-30]

q_cu = 0.12 √(f_cu / γ_c)

ن/مم² — مقاومة الخرسانة بعد التشرخ

تأثير القوى المحورية يُعدّل مقاومة الخرسانة بمعاملَي δ_c:

ضغط محوري — Eq.[4-31]

δ_c = 1 + 0.07(P_u / A_c)

بشرط ألا تتجاوز δ_c قيمة 1.50

شد محوري — Eq.[4-32]

δ_c = 1 − 0.3(P_u / A_c)

الشد يُقلل مقاومة الخرسانة للقص

الجدول (4-3) — أقصى إجهاد قص مسموح q_umax بوحدة ن/مم²

f_cu (ن/مم²) 20 25 30 35 40 50 60
q_umax 2.56 2.86 3.13 3.38 3.60 4.04 4.40

إذا تجاوز q_u هذه القيم فلا حل سوى زيادة أبعاد القطاع — لا يُفيد زيادة التسليح الجذعي.

③ تصميم التسليح الجذعي — الكانات والأسياخ المكسّحة

أ — كانات عمودية على المحور — Eq.[4-34]

μ_st = A_st / (b × s) = q_su / (f_y / γ_s)

حيث A_st مساحة مقطع الكانات لمقاومة قوى القص، وb عرض القطاع، وs المسافة بين الكانات في اتجاه المحور.

ب — كانات مائلة أو أسياخ طولية مكسّحة — Eq.[4-35]

A_sb / (b×s) = q_sub / [(f_y/γ_s)(sin α + cos α)]

وللحالة الخاصة α=45° تُبسّط المعادلة إلى Eq.[4-37] بقسمة على √2·(f_y/γ_s). لا تتجاوز مقاومة الأسياخ المكسّحة وحدها q_sub ≤ 0.24√(f_cu/γ_c).

ج — حالة قوة قص مصحوبة بعزم لي (جدول 4-4)

عندما تتأثر الكمرة بعزم لي يُمكن إهمال تأثير عزم اللي إذا كان إجهاد اللي q_u أقل من القيم الواردة بجدول (4-4). مثال: لـ f_cu = 30 ن/مم² الحد هو 0.27 ن/مم² — ما فوق ذلك يستوجب تصميماً خاصاً لعزم اللي.

④ الاشتراطات العامة لترتيب التسليح الجذعي — الفقرة 4-2-2-4-6

بعد حساب مقطع الكانات، يفرض الكود قواعد إضافية لترتيبها لا تُتجاوز:

📐 الحد الأدنى لنسبة الكانات — Eq.[4-40]

μ_min = 0.4 / f_y

≥ 0.15% للصلب الأملس (240) · ≥ 0.10% للصلب عالي المقاومة · ألا تقل الكانات عن Ø5Ø8 مم/م

📏 أقصى مسافة بين الكانات

ألا تزيد المسافة الأفقية بين الكانات الرأسية على 200 مم في اتجاه محور العنصر، وألا تزيد هذه المسافة على قيمة الارتفاع الفعّال d.

🔲 الكمرات العريضة — 4 فروع

في الكمرات التي يساوي عرضها أو يزيد على 400 مم والكمرات التي يزيد ارتفاعها على عرضها، يجب وضع كانات ذات أربعة فروع بحيث لا تزيد المسافة بين الفروع على 250 مم.

🔩 قطر السيخ الجذعي الأدنى

ألا يقل قطر الكانات عن 50/1 من أكبر بعد للمقطع وبحد أقصى 16 مم، وألا تمتد الكانات العادية حول قطر أقل من 8 مم. يُعتبر التسليح الجذعي فعّالاً إذا امتدت خطوط ميلها 45° من منتصف عمق الكمرة إلى وجه الركيزة.

🚫 لا وصلات عند مناطق القص العالية

يُراعى عدم عمل وصلات التنفيذ عند المناطق ذات إجهادات القص العالية مع ضرورة استيفاء اشتراطات البند (9-6-6)، وفي حالة عمل وصلات لقوى قص بالاحتكاك يُصمّم قطاع الوصلة لقوى القص تبعاً للبند (4-2-2-4).

📊 تخفيض الكانات في المنتصف

يمكن تخفيض الحد الأدنى للكانات في الكمرات التي يزيد عرضها على ارتفاعها الفعّال وفق Eq.[4-41] التي تأخذ في الاعتبار نسبة q_u إلى q_cu(uncracked).

🎯 التوصيات العملية للمهندس المصمم

✅ افحص q_umax قبل أي شيء: أول خطوة في تصميم القص هي مقارنة q_u بجدول (4-3) — إذا تجاوزت Q_umax فلا جدوى من أي تسليح جذعي، الحل الوحيد هو زيادة عرض القطاع أو عمقه. هذا يوفّر عليك وقت الحساب كله.

✅ الكمرات العريضة تحتاج 4 فروع: كمرة 400 مم أو أكثر تحتاج كانة ذات 4 فروع حتمًا — وضع كانة فرعين فقط في كمرة 400 مم هو مخالفة صريحة للكود كثيراً ما تُرى في المواقع.

✅ القطاع الحرج ليس عند وجه الركيزة: للحمل الموزع، القطاع الحرج يكون على بُعد d/2 من وجه الركيزة — تصميم الكانات عند وجه الركيزة مباشرةً يُعطيك نتائج متحفظة غير اقتصادية.

🚫 الخطأ الأكثر شيوعاً: إهمال حالة وجود عزم لي مع القص — عندما تكون الكمرة حافيّة (كمرات الواجهات) يحدث عزم لي يستوجب تصميماً إضافياً. تصميم القص وحده دون مراجعة البند الخاص بعزم اللي خطأ يُؤدي لانهيار مفاجئ.

🔍 مواضيع ذات صلة:

كيف أصمم الكانات في الكمرات الخرسانية · الفرق بين q_cu المتشرخة وغير المتشرخة · متى أزيد عدد فروع الكانات إلى 4 · حساب مسافة الكانات وفق الكود المصري · تصميم عزم اللي في الكمرات الحافية

المرجع: الكود المصري لتصميم وتنفيذ المنشآت الخرسانية المسلحة ECP 203، إصدار 2025، وزارة الإسكان والمرافق والمجتمعات العمرانية. هذا المقال شرح تعليمي مستقل ولا يُعيد نشر نصوص الكود الحرفية. الحقوق الفكرية للكود محفوظة.
هل اعجبك الموضوع :

أخر المواضيع من قسم : أسئلة من خارج المنهج

تعليقات

إرسال تعليق