الباب الرابع · الفقرة 4-2-2-5 · ECP 203/2025
تصميم الكوابيل القصيرة (Short Cantilevers / Corbels)
الفرق بين الكابولي القصير والعادي · المعادلات الكاملة · التسليح المطلوب · اشتراطات الكود المصري 2025
الكابولي القصير (Corbel) هو بروز من جانب عنصر إنشائي — عادةً عمود — تكون فيه المسافة الأفقية من نقطة تطبيق الحمل إلى وجه العنصر أقل من أو تساوي العمق الفعال d. هذا التعريف هو ما يُفرّق بين الكابولي القصير والكمرة الطرفية العادية — وهو فارق يُغيّر طريقة التصميم كلياً.
① شروط تطبيق باب الكوابيل القصيرة
يُطبَّق هذا الباب على العناصر التي تستوفي الشرطين معاً:
- نسبة الامتداد إلى العمق: a ≤ d (حيث a = المسافة الأفقية من وجه العمود لنقطة تطبيق الحمل)
- لا يقل الارتفاع عند وجه الركيزة عن نصف الارتفاع عند الطرف الخارجي
إذا كانت d/2 ≤ a ≤ 2d يمكن تصميم الكابولي بطريقة الضاغط والشداد (Strut-and-Tie Model) وفق البند (6-11) أيضاً.
② الأحمال التصميمية — N_u لا تُهمَل
يتعرض الكابولي القصير لقوتين رئيسيتين: القوة الرأسية Q_u والقوة الأفقية N_u الناتجة عن الاحتكاك أو التمدد الحراري لحوامل الكمرات.
الكود يُلزم بأن لا تقل N_u عن 0.20 Q_u في أي حال — حتى لو أهملها المصمم، يُعامَل الكابولي كأن N_u = 0.20 Q_u على الأقل.
③ معادلات التصميم — Eqs. [4-49] إلى [4-53]
أولاً: العزم التصميمي على وجه العمود
M_u = Q_u · a + N_u · (t + Δ − d) Eq.[4-51]
حيث: t = سُمك لوح التثبيت، Δ = بُعد لوح التثبيت عن مستوى القص، d = العمق الفعال
ثانياً: مساحة التسليح الرئيسي A_s — تُؤخذ الأكبر من:
Eq.[4-49]
A_s = A_n + A_f
Eq.[4-50]
A_s = A_n + (2/3)·A_sf
ثالثاً: مكوّنات التسليح
| الرمز | المعادلة | المعنى |
|---|---|---|
| A_n | N_u / (f_y / γ_s) | صلب مقاومة القوة الأفقية N_u |
| A_f | من M_u بالمعادلة المعتادة | صلب مقاومة العزم الانحنائي |
| A_sf | Q_u / (μ_f · f_y / γ_s) | صلب مقاومة القص بالاحتكاك |
| A_h | 0.50 · (A_s − A_n) Eq.[4-53] | كانات أفقية إضافية في الثلثين العلويين |
معاملات الاحتكاك μ_f حسب نوع الخرسانة وحالة السطح:
- خرسانة مصبوبة بالموقع على خرسانة صلبة (صب متكامل): μ_f = 1.20
- خرسانة مصبوبة عند الفواصل مع تخشين السطح: μ_f = 0.80
- عناصر التثبيت (عمق التخشين أقل من 6 مم): μ_f = 0.50
④ حدود التصميم الإلزامية
- نسبة التسليح الرئيسي: ρ_min = 0.03 × f_cu / f_y
- إجهاد خضوع التسليح الرئيسي والكانات: f_y ≤ 420 ن/مم²
- الكانات الأفقية A_h تُوزَّع بالتساوي في الثلثين العلويين من العمق الفعال
- التسليح الرئيسي يُثبَّت عند الوجه الخارجي بلحام على لوح صلب أو جنش بزاوية 135°
- لا يُسمح بوصلات عند نقطة الاتكاء — التسليح الرئيسي مستمر
- إجهاد القص على سطح الفصل: لا يتجاوز 0.225 × f_cu/γ_c بحد أقصى 0.50 ن/مم²
⑤ مثال مختصر للتحقق
كابولي من عمود خرسانة C30، f_y = 400 ن/مم²، Q_u = 200 كن، a = 200 مم، d = 300 مم.
التحقق من شرط الكابولي: a = 200 ≤ d = 300 ✓
N_u الأدنى: 0.20 × 200 = 40 كن
A_n = 40000 / (400/1.15) = 115 مم²
M_u = 200 × 0.20 + 40 × (افتراض صغير) ≈ 40 كن.م
A_f من M_u بالطريقة المعتادة
A_s = الأكبر من المعادلتين [4-49] و [4-50]
A_h = 0.50 × (A_s − A_n) — توزَّع في الثلثين العلويين
⑥ التوصيات العملية
✅ لا تُهمل N_u أبداً — حتى لو لم يذكرها أحد في الاجتماع. الكود يُلزمك بـ 0.20 Q_u حداً أدنى وهذا المكوّن هو سبب كثير من الفشل المبكر في الكوابيل.
✅ تخشين سطح الفصل مهم للـ μ_f — الفرق بين 1.20 و 0.80 يُغيّر A_sf بنسبة 50%، وهو فرق يؤثر مباشرة على كمية الحديد المطلوبة.
✅ الكانات الأفقية ليست اختيارية — A_h في الثلثين العلويين شرط مُلزِم وليس توصية. كثير من الكوابيل المنفذة تفتقر إليها تماماً.
🚫 لا تُصمِّم كابولياً بـ a > d بنفس الطريقة — إذا تجاوزت النسبة a/d = 1.0 فأنت خارج نطاق هذا الباب وتحتاج تصميم كمرة طرفية قصيرة وفق قواعد مختلفة.
🚫 f_y = 420 ن/مم² هو السقف — استخدام حديد ذي إجهاد خضوع أعلى لا يُقلّل الكميات المطلوبة في هذا الباب لأن الكود يُجمّد القيمة عند 420.
🔍 مواضيع ذات صلة: تصميم الكوابيل الخرسانية بالكود المصري · معامل الاحتكاك في الكوابيل · الفرق بين الكابولي والكمرة الطرفية · تسليح الكوابيل القصيرة · طريقة الضاغط والشداد للكوابيل
المرجع: الكود المصري لتصميم وتنفيذ المنشآت الخرسانية المسلحة ECP 203، إصدار 2025. هذا المقال شرح تعليمي مستقل ولا يُعيد نشر نصوص الكود الحرفية. الحقوق الفكرية للكود محفوظة.
تعليقات
إرسال تعليق