درع الأمان الزلزالي: هندسة "تكثيف الكانات" في الأعمدة وفق SBC 304
في حال وقوع هزة أرضية، تتعرض الأعمدة لقوى قص هائلة تتركز عند مناطق اتصالها بالجسور (Joints). كود البناء السعودي SBC 304 (الفقرة 18.7.5) لا يكتفي بالكانات العادية، بل يفرض نظام "تحزيم" مكثف لضمان بقاء قلب العمود الخرساني سليماً حتى لو تفتت الغطاء الخارجي، وهو ما يمنع انهيار المبنى بالكامل.
أولاً: مناطق التكثيف الإلزامية (Lo): الفقرة 18.7.5.1
يحدد الكود مسافة محددة عند طرفي العمود (الأعلى والأسفل) يجب تكثيف الكانات فيها، وتكون القيمة الأكبر من:
- سدس الارتفاع الصافي (1/6): سدس ارتفاع العمود الحر.
- البعد الأكبر للعمود: إذا كان العمود 60×30 سم، فالمسافة هي 60 سم.
- الحد الأدنى: 450 ملم (45 سم) في جميع الأحوال.
ثانياً: تباعد الكانات داخل منطقة التكثيف (So)
وفقاً للفقرة 18.7.5.3، يجب ألا تزيد المسافة بين الكانة والأخرى داخل منطقة التكثيف عن القيمة الأصغر من:
- ربع أصغر بعد للعمود: (مثلاً لو العمود 20 سم، المسافة لا تزيد عن 5 سم).
- 6 أضعاف قطر أصغر سيخ طولي: لضمان عدم انبعاج السيخ تحت الضغط.
- المسافة المحسوبة (Sx): وهي معادلة ترتبط بمساحة الحديد العرضي المطلوبة لمقاومة القص الزلزالي.
ثالثاً: استمرارية الكانات داخل الجسر (الفقرة 18.7.5.2)
من الأخطاء القاتلة في المواقع توقف كانات العمود عند بطنية الجسر. يشترط الكود استمرار كانات العمود بكامل تكثيفها داخل منطقة التقاء العمود بالجسر (Beam-Column Joint)، لأن هذه المنطقة هي التي تنقل العزوم الزلزالية، وتوقف الكانات فيها يؤدي إلى "فشل قصي" يقص العمود من مكانه.
💡 خلاصة وتوصيات فنية
لضمان صمود الأعمدة أمام القوى الجانبية وفق معايير SBC 304، نوصي بالآتي:
- الأقفال الزلزالية: يجب أن تكون جميع أقفال الكانات بزاوية 135 درجة وممتدة داخل القلب الخرساني؛ القفل بزاوية 90 درجة ينفتح فوراً عند حدوث اهتزاز.
- التربيط المتبادل (Cross-ties): إذا زاد عدد الأسياخ الطولية، يجب ربط الأسياخ الداخلية بـ "شنكل" أو كانة فرعية لمنع انبعاجها (Buckling) للخارج.
- وصلات الحديد: يمنع الكود (في مناطق الزلازل العالية) وصل الحديد الطولي في منطقة التكثيف (طرفي العمود)، ويفضل أن تكون الوصلة في منتصف ارتفاع العمود.
تذكر: في الزلازل، الخرسانة تتشقق والغطاء يسقط، وما يحمي منزلك من الانهيار هو "قفص الكانات" المحكم الذي يمسك قلب العمود.
إخلاء مسؤولية: هذا المقال مراجعة فنية لمتطلبات SBC 304 (الفصل 18). المخططات الإنشائية المعتمدة والمصممة وفقاً للخريطة الزلزالية للموقع هي المرجع النهائي للتنفيذ.