اشتراطات كانات الأعمدة الخرسانية (Ties) حسب الكود السعودي SBC 304: الأقطار، المسافات، والتطبيق العملي
🇸🇦 سؤال يومي في الموقع: في الأعمدة الخرسانية، ما هي المسافات الصحيحة بين الكانات (الأطواق)؟ وما هو قطر الكانة المناسب؟ وكيف ننفذها حسب الكود السعودي SBC 304؟ [1][2]
ما هي اشتراطات كانات الأعمدة (Ties) حسب الكود السعودي SBC 304؟
سؤال: في مشروعنا، العمال يضعون الكانات بمسافات 25 سم في الأعمدة، فهل هذا صحيح؟ وما هي المسافات القصوى المسموح بها؟ وهل يختلف قطر الكانة باختلاف قطر الحديد الطولي؟
جواب: الكود السعودي SBC 304 (المطابق لـ ACI 318-14) يضع متطلبات دقيقة للكانات في الأعمدة من حيث القطر والمسافات وأماكن الوصلات. استخدام مسافات ثابتة مثل 25 سم لجميع الأعمدة هو خطأ شائع. المسافات تحسب بناءً على عدة عوامل: قطر الحديد الطولي الأصغر، قطر الكانة نفسه، وأبعاد العمود. الالتزام بهذه المتطلبات ضروري لمنع انبعاج الحديد الطولي وتوفير مقاومة للزلازل والأحمال الجانبية [2].
🔍 الإجابة المختصرة: حسب SBC 304 (البند 25.7.2.1)، المسافة العمودية بين الكانات في الأعمدة يجب ألا تزيد عن أصغر قيمة من: 16 مرة قطر الحديد الطولي، أو 48 مرة قطر الكانة، أو البعد الأصغر للعمود. أما قطر الكانة فيجب ألا يقل عن 10 مم إذا كان الحديد الطولي ≤ 32 مم، و 12 مم إذا كان الحديد الطولي أكبر [2][3].
📋 أولاً: متطلبات قطر الكانة (Tie Diameter) حسب SBC 304-25.7.2.2
الجدول التالي يلخص الحد الأدنى لقطر الكانة حسب قطر الحديد الطولي [2][3]:
| قطر الحديد الطولي (مم) | الحد الأدنى لقطر الكانة (مم) | ملاحظات |
|---|---|---|
| 10 إلى 32 | 10 مم | الأكثر شيوعاً في المباني |
| 36 فأكبر أو حديد مجمع (Bundled bars) | 12 مم | للأعمدة الكبيرة والحديد الثقيل |
ملاحظة مهمة: الكود يسمح باستخدام أسلاك ملحومة أو شبك كبديل للكانات بشرط أن تكون مساحة المقطع معادلة [3].
📐 ثانياً: المسافات بين الكانات (Tie Spacing) - SBC 304-25.7.2.1
المسافة العمودية بين الكانات (s) تحسب كأصغر قيمة من ثلاث [2][3]:
s ≤ أصغر ( 16 × db ، 48 × dtie ، أصغر بعد للعمود )
| العامل | القيمة القصوى المسموح بها | شرح |
|---|---|---|
| 16 × قطر الحديد الطولي الأصغر | مثال: لقطر 16 مم ← 256 مم | يمنع انبعاج الحديد الطولي |
| 48 × قطر الكانة | مثال: لكانة 10 مم ← 480 مم | يتحكم في قوة الكانة نفسها |
| أصغر بعد للعمود (البعد الأصغر) | مثال: عمود 40×60 ← 400 مم | يمنع الانبعاج الجانبي للعمود |
مثال تطبيقي: عمود أبعاده 40×60 سم، حديد طولي 16 مم، وكانات بقطر 10 مم. المسافة القصوى هي أصغر قيمة من: (16×16=256 مم)، (48×10=480 مم)، (400 مم). إذن المسافة القصوى = 256 مم (حوالي 25 سم). لكن في منطقة القص القصوى (مثلاً أسفل العمود) قد نحتاج مسافات أقل.
⚠️ ثالثاً: مناطق خاصة (Seismic Requirements - البند 18.7.5)
في المناطق الزلزالية (مثل جدة، الدمام، تبوك)، الكود يفرض متطلبات إضافية [4]:
- منطقة اللدونة (Plastic Hinge Zone): في نهايات الأعمدة (من وجه البلاطة إلى مسافة لا تقل عن أكبر قيمة من: عمق العمود، 1/6 الارتفاع، 450 مم). في هذه المنطقة، تكون المسافات أصغر:
- يجب ألا تزيد المسافة عن أصغر قيمة من: ¼ البعد الأصغر للعمود، 6 أضعاف قطر الحديد الطولي، و s₀ المحسوبة حسب المعادلة (18.7.5.3).
- عادةً تتراوح بين 100-150 مم.
- في الأعمدة الداخلية خارج منطقة اللدونة، تطبق المسافات العادية (حتى 16 مرة القطر).
🔧 رابعاً: متطلبات شكل الكانة وربط الحديد (25.7.2.3)
الكود يحدد أيضاً كيفية توزيع الكانات لضمان حصر كل الأسياخ الطولية [2][3]:
- كل زاوية: كل قضيب زاوية يجب أن يكون محصوراً بزاوية الكانة (بزاوية لا تزيد عن 135 درجة).
- الأسياخ الداخلية: إذا كانت المسافة الحرة بين الأسياخ المحصورة بالكانات أكبر من 150 مم، يجب إضافة أسياخ إضافية أو استخدام كانات داخلية.
- الخطاف (Hook): نهايات الكانات يجب أن تنتهي بخطاف 135 درجة (Seismic Hook) في المناطق الزلزالية، وخطاف 90 درجة في المناطق العادية مع تداخل كافٍ.
📊 خامساً: مثال تطبيقي كامل (عمود في جدة - منطقة زلزالية)
عمود في مبنى سكني بجدة، ارتفاع الدور 3 م، أبعاد العمود 50×50 سم، حديد طولي 8 أسياخ 18 مم، وكانات 10 مم.
- قطر الكانة: 10 مم (لأن الحديد الطولي 18 مم ≤ 32 مم).
- منطقة اللدونة (أسفل العمود وأعلى العمود): بطول لا يقل عن 500 مم (أكبر قيمة: 500 مم عمق العمود، 500 مم = 1/6 الارتفاع، 450 مم). في هذه المنطقة، المسافة بين الكانات = أصغر قيمة من: ¼×500=125 مم، 6×18=108 مم، و s₀≈100 مم. إذن المسافة = 100 مم.
- منتصف العمود: المسافة = أصغر قيمة من: 16×18=288 مم، 48×10=480 مم، 500 مم = 288 مم (نقرب إلى 250 مم عملياً).
✅ توصيات تنفيذية للمهندس المشرف:
- 📏 قس المسافات: قبل الصب، تأكد من أن المسافة بين الكانات تطابق المخططات ولا تتجاوز الحدود المذكورة. انتبه بشكل خاص لمنطقة نهايات الأعمدة.
- 🔍 افحص الخطافات: في المناطق الزلزالية، تأكد من أن الخطافات 135 درجة وأن طول الامتداد بعد الخطاف لا يقل عن 6 أضعاف قطر الكانة ولا يقل عن 75 مم.
- 📐 توزيع الكانات: تأكد من أن الكانات موزعة على طول العمود بالتساوي وأن أول كانة لا تبعد عن وجه البلاطة أكثر من نصف المسافة المسموح بها (عادة 50-75 مم).
- ⚡ كانات إضافية: إذا كان العمود يحمل كمرات أو أحمالاً مركزة، قد نحتاج كانات إضافية عند منطقة الوصلة.
💎 الخلاصة الذهبية للمهندسين:
- ✅ قطر الكانة: 10 مم للأقطار حتى 32 مم، و 12 مم للأقطار الأكبر.
- ✅ المسافة القصوى العادية: أصغر قيمة من (16×قطر الحديد الطولي، 48×قطر الكانة، البعد الأصغر للعمود).
- ✅ في المناطق الزلزالية (نهايات الأعمدة): المسافة تقل إلى 100-150 مم حسب المعادلات.
- ✅ كل قضيب زاوية يجب أن يكون محصوراً.
- ✅ الالتزام بهذه المتطلبات يضمن سلامة العمود تحت الأحمال الرأسية والجانبية.
تعليقات
إرسال تعليق