مُخمّدات الزلازل كما في برج تايبي 101

0
من أشد الصعوبات التي تواجه المهندسين عند تصميم ناطحات السحاب هي قدرة البناء على مقاومة الرياح والزلازل، فكيف إذا كانت ناطحة السحاب تقع في منطقة أعاصير وفي جوار صدع زلزالي كبير، هيا بنا نتعرف إلى أهم الإنجازات الهندسية في مجال المخمدات الزلزالية في برج تايبي 101 Taipei 101 في تايوان.

قامت مجلة Mechanics Popular بتشكيل لائحة بالمنشآت العشرة في العالم الأكثر قدرة على تحمل الفيضانات، الرياح، العواصف، و الزلازل. وقد تم العمل على التقييم من قبل مختصين في هذا المجال من جامعة Yale ، ومعماريي مجموعة SHoP ، ومعهد Design Resilient . وقد تصدَّر هذه اللائحة برج تايبي 101 آمنا يبقى كي ومصمم العالم في الأبنية أطول أحد أمتار 508 ال ذو البناء يعتبر .تايوان في ( (Taipei 101)) بًالرغم من وجوده على حافة صدع زلزالي وضمن منطقة أعاصير، وهو لا يمانع بالترحيب بأي خطر آخر محتمل.

لنتعرف قليلاً على طرق حماية المباني من الزلازل في العالم . حيث أنه من المعروف أننا لا نستطيع أيقاف الهزات الأرضية، كما اننا لا نستطيع أن نمنع تحرك الطاقة في الكرة الأرضية، فكيف لنا أن نحمي المباني والناس في المناطق المعرضة للزلازل بشكل دائم. من المعروف أنه من المستحيل تأمين المباني كلياً، لكنه يمكننا التقليل من فرصة حدوث الأضرار جراء الزلازل وذلك من خلال تصميم منشآت بإمكانها امتصاص وتبديد الطاقة الناتجة عن الأمواج الزلزالية. والطريقة المعتمدة لفعل ذلك عن طريق فصل البناء عن أساساته بما يعرف بالعوازل القاعدية. عوضاً عن جعل المبنى موثق تماماً بأساساته بشكل يمنع حركته فإنه عندما تقف في الطوابق العلوية ستشعر بأن القواعد أصبحت مطاطية تسمح للبناء بحرية أكثر في الحركة. نفذ هذا النظام في مستشفى جامعة جنوب كاليفورنيا ( USC ) في لوس أنجلس والمشفى عبارة عن مبنى من ثمانية طوابق مُدعم ب 149 جزء من هذه العوازل. وعندما ضرب المشفى زلزال في عام 1994 شدته 6.7 درجة على مقياس ريختر، لاحظ العلماء أن العوازل ساعدت على تقليل اهتزاز المبنى بنحو الثلثين.

طريقة أخرى من المباني تشيد على مبدأ الضواغط الهيدروليكية العملاقة يطلق عليها اسم المخمدات بامتصاص تقوم أنها حيث ،السيارات في الصدمات امتصاص نوابض المبدأ حيث من قليلا تشبه ، dampers الاهتزازات الأرضية قبل أن تتمكن من الانتقال إلى الطوابق العليا. بعض المخمدات تعمل على مبدأ الينابيع الغازية، والبعض يعمل على مبدأ الاهتزاز ذهاباً وإياباً كما الرقاص في ساعات الحائط، لكن أكثر الطرق تعقيداً هي طريقة الرقاصات المتموضعة فوق رقاص أو رقاصين آخرين والتي تؤمن امتصاص كمية كبيرة من الاهتزازات. ولعل أكثر مخمدات الصدمات شهرة في العالم هي الكرة العملاقة التي تزن 660 طن داخل
ناطحة سحاب تايبي 101 في جزيرة تايوان.




يملك برج (تايبي 101)  أكبر وأثقل مخمد رياح في العالم يسمى بالمخمد الثقلي المتناغم The Turned Mass Damper وظيفته الرئيسية هي التقليل من تمايل البرج أثناء الرياح القوية والمصمم خصيصًا كنظام تخميد سلبي ضد الرياح القوية للتخلص من أي إزعاج قد يحدث  لأي شخص موجود داخل المبنى. وهوعلى شكل كرة يصل قطرها  إلى 5.5 متر وبوزن قدره 660 طن. وهو مخمد الرياح الوحيد في العالم العامل والمتاح لمشاهدة الزائرين، حيث أنه معلق بين الطابقين 92 و 87 ويتكون من 41 طبقة من الحديد الصلب على شكل أقراص بسماكة 12.5 سم للقرص الواحد مصبوبة مع بعضها البعض، وتعتبر واحدا من العناصر الرئيسية من نظام مقاومة الرياح والزلازل في ناطحة السحاب. ففي حال حدوث زلزال أو رياح عاتية تسببت في ميلان المبنى في اتجاه ما، فإن الكرة المثبتة بواسطة مكابس هيدروليكية ضخمة سوف تتحرك بالاتجاه الآخر لتقلل من تأثير الميلان. والصورة التوضيحية تَظهر كيف أن المخمد الشامل المتناغم داخل تايبيه 101 يساعد على مقاومة الصدمات الرياح والزلازل.



وخلافاً لما هو متعارف فالمخمد في برج تايبي 101 ليس محجوب للرؤية للعامة، فهو يشكل وبشكل استثنائي وظيفة جمالية أيضاً، حيث أتاح تصميم البرج أن يكون باستطاعة الزوار القاء نظرة على كامل مخمد الرياح ورؤية كيفية عمله داخل البرج.

فلسفة التصميم الزلزالي.

0



تقوم فلسفة التصميم الزلزالي للمنشأت على فكرتين أساسيتن :

1- إما ان نصمم المنشأ ليقاوم قوى زلزالية تصميمة التي سيتعرض لها المنشأ .
2- أو تخفيض القوى الزلزالية التي سيتعرض لها المنشأ.

يتعرض المنشأ غير المعزول إلى قوى زلزالية كبيرة نتيجة لزلزالية عالية للموقع ونتيجة لإستجابته المرتفعة لتسارعات الزلزال التصميمية , فطريقة العزل الزلزالي هي طريقة إبداعية للتصميم الزلزالي تهدف إلى حماية المنشأ ضد الخطر الزلزالي وذلك بتخفيض القوى الزلزالية التي يتعرض لها المنشأ وليس بمقاومة تلك القوى مباشرة.

الهدف الرئيسي من استخدام تقنية العزل هو تخفيض القوى الزلزالية إلى مستوى حد مرونة عناصر المنشأ أو بالقرب منها، وبذلك يمكن تجنب أو الحد من الانتقالات اللدنة وظواهر الدمار المتعلقة بها حيث إن أهم ميزة للعزل الزلزالي هو أنه، نتيجة مرونته، يزيد الدور الذاتي للمنشأ ويدفع خارج المجال الخطر للطنين مما يؤدي لتخفيض قوة القص القاعدي و تحقيق تصميم اقتصادي والتحكم بالأضرار التي تصيب المبنى ومحتوياته.

يعتبر نظام العزل الزلزالي فعالا ومبررا اقتصاديا إذا استخدم للأبنية الهامة التي يجب أن تبقى مستثمرة بعد الزلازل.

يُتبع...

استلام السلالم...

0
تنفيذ السلالم :
يفضل أن تشد نجارة وحدادة السلم مع نجارة وحدادة السقف الذي تؤدي إليه وتصب خرسانتها بوقت واحد  ويقوم المهندس المشرف باستلام حديدها ونجارتها مع استلام أعمال السقف قبل الصب.


ومن المهم بالسلم مراعاة ما يلي :
1 . عدد الدرجات ويجب أن يكون مطابقا للمخططات .
2 . أبعاد الدرج ( قائم ونائم ) لكل درجة يجب أن يطابق المخططات وهو بالغالب ١٥ سم للقائمة و ٣٠ سم للنائمة . وأي اختلاف بمقاسات الدرج يكون عيبا كبيرا يجب تصحيحه بالنجارة قبل الصب .
3 . نقطة بداية ونهاية السلم يجب أن تكون حسب المخططات ويراعى ترك مجال للتشطيب .
4 . أن يربط حديد تسليحها بحديد السقف بالبداية والنهاية . وفي الطابق الأرضي يربط حديد بدايتها بالميدة .
5 . السلالم الرابطة بين الطابق الأرضي والحوش يربط حديد أعلاها بالميدة ويتم عمل قاعدة صغيرة تحت بداية الدرج )من جهة الحديقة( مع دك الأرض جيدا تحتها ورشها بالماء قبل الصب واستخدام اسمنت مقاوم للأملاح بخلطة خرسانتها .
6 . سلالم الحديقة يتم عمل قاعدة صغيرة بالبداية والنهاية مع دك الأرض جيدا تحتها ورشها بالماء قبل الصب واستخدام اسمنت مقاوم للأملاح بخلطة خرسانتها .
7 . في حالة وجود إنارة بدرجات السلم يتم عمل التمديدات اللازمة وزرع علبة وحدة الإنارة بالدرجة قبل الصب .
8 . يراعى في صب خرسانة السلم كل ما تم الإشارة إليه في صبة السقف من حيث نوع الخرسانة وفترة رشها بالماء واستخدام الهزاز .
9 . يجب أن تتوفر بالمخططات المعمارية والإنشائية تفصيلات لكل السلالم بالمشروع .

القواعد المسلحة وإستلامها...

0
استلام القواعد المسلحة:

1.يتم عمل التوضيح المحاور والقواعد وذلك على ظهر الخرسانة العادية ويتم تسليمه.
2.بعد شد النجارة يتم التأكد من مطابقة النجارة للتوشيح ومن استقامة الاتجاهات وكذلك رأسية أجناب القواعد والسملات
3. فى حالة عدم عمل فرشة عادية أسفل السملات يتم توفير  cover مناسب أسفلها عند عمل الردم بين القواعد العادية

استلام حديد الأساسات:

1.التأكد من نظافة حديد التسليح وعدم وجود صدأ.
2.مراجعة نوع وأقطار حديد التسليح وعددها وأطوالها.
3.تشكيل ورص الحديد طبقا للرسومات.
4.مراجعة أماكن أشاير حديد الاعمدة وربطها بكانات.
5.مراجعة أقطار وعدد وطول حديد أشاير الاعمدة.
6.التأكد من تربيط الحديد جيدا.
7.تركيب كانة بعيون لاشاير الاعمدة.
8.تركيب كراسى للحديد العلوى.
9.التأكد من تركيب بسكوت بين جوانب القاعدة وحديد تسليح القواعد.
10 .يراعى إضافة كانات شتش للسملات لا تقل عن 2 بالسمل.
11 .يجب مراجعة تخطيط أشاير الأعمدة داخل القواعد المسلحه
12 .مراعاة عمل حديد أشاير الأعمدة برجل داخل القاعدة لاتقل عن عرض العمود.

أنواع القواعد المسلحة:

1. قواعد منفصلة
2. قواعد شريطية
3. قواعد مشتركة
4. جصيرة أو لبشة




الفرق بين الميدة والشداد؟

الميدة:

لا يتم بناء حوائط الدور الأرضى على التربة مباشرة تجنبا لهبوطها أو تصدعها لذا ينم عمل الميدة أسفلها يتم عمل ميدة أسف بادى السلم تقوم بربط القواعد المنفصلة ببعضها ليقوم المنشأ ككل الهبوط يفضل أن يكون عرض الميدة أكبر من الحائط وإن لزم يتم تكبير سمكها بتجلدها بالطوب يجب أن لا تقل الميدة عن البحر الخالص لها مقسوما على 20 ولا يزيد عن 45 سم



الشداد:

عبارة عن كمرة لمقاومة العزم الناتج عن اللامركزية لعمود الجار حتى لا تنقلب ال القاعدة لا يقل عرض الشداد عن عرض أصغر عمود جتى يحقق الجشاءة المطلوبة يجب ان ينطبق محور الشداد على محور الأعمة لتجنب الـTorsion فى جالة عدم وجود قواعد داخلية أو سملات قربية من قاعدة الجار يتم عمل قاعدة فى نهاية الشداد وزنها يزيد مرة ونصف عن رد فعل الشداد على هذه القاعدة

.
اختلاف أعمال النجارة الخشبية للقواعد المسلحة طبقا لنوعية الأساسات وعلاقة العناصر الانشائية ببعضها

الميدات فوق مستوى القواعد : يتم التعامل مع أعمال النجارة الخشبية للقواعد بصورة منفصلة كمرحلة أولى ثم يليها أعمال النجارة الخشبية للميدات المسلحة.

الميدات فى مستوى القواعد : يتم تنفيذ أعمال النجارة الخشبية للقواعد والميدات كوحدة واحدة أو مرحلة واحدة.

الأساسات بنظام القواعد : يتم التعامل مع أعمال النجارة الخشبية على أنها أجناب خشبية يتم تجميعها طبقا للأبعاد والمقاسات المبينة بجداول الانشاء.

الأساسات بنظام اللبشة : يتم التعامل مع أعمال النجارة الخشبية للبشة المبنى على أنها أجناب خشبية فقط أبعادها هى أبعاد اللبشة طولا وعرضا وكأنها قاعدة منفصلة مقاساتها هى مقاسات طول اللبشة فى عرضها بالكامل .



يراعى قبل البدء فى أعمال النجارة الخشبية الأتى بعد مراجعة اللوحات الانشائية تحديد نوعية أساسات المبنى.
تحديد العلاقة بين العناصر الانشائية ببعضها.
تحديد الأبعاد للقواعد لكل نموذج طولا وعرضا من اللوحات الانشائية .
تحديد نماذج القواعد المطلوب عمل الشدات لها.

مكونات الشدة الخشبية للقواعد المسلحة والميدات:

الألواح : عبارة عن ألواح خشب لتزانة وتكون هى الأجزاء الملاصقة للخرسانة .
العوارض : هى قطع من أخشاب اللتزانة عرض 10 سم وبارتفاع القاعدة المسلحة وتستخدم لتجميع الألواح الخشبية لجنب القواعد أو الميدات وتكون المسافة بين العارضة والأخرى ما بين 30 - 50 سنتيمتر .
الجنب : هو مجموعة الألواح بعد تجميعها بالعوارض لتشكل أجناب القواعد الخشبية.
الشكال : قطعة من أخشاب اللتزانة توضع مائلة لتثبيت جانب القاعدة من أعلى .
الدكم : قطعة من أخشاب اللتزانة توضع أفقيا لتثبيت جنب القاعدة من أسفل .
ألواح الزنق : لوح خشب اللتزانة أو موسكى مثبت فى ظهر القاعدة من أعلى يثبت عليها الشكالات .
الخابور : قطعة خشبية من خشب اللتزانة أحد طرفيها مدبب توضع خلف مدادات التقوية للقواعد لتثبيتها .
المدادات : قطعة عروق من خشب الفلليرى مرابيع تثبت فى الأرض بواسطة خوابير يتم تثبيت الدكم والشكالات عليها .
القبقاب : قطعة من خشب اللتزانة تسمر فى زوايا القاعدة من أعلى للمحافظة على الزوايا القائمة للقاعدة الخشبية .
ألواح مقاومة الضغط : هى ألواح خشب لتزانة ارتفاعها بارتفاع الجنب الملامس للخرسانة وتستخدم فى تجميع القاعدة لمعالجة مقاومة الضغط للخرسانة المصبوبة عند التقاء الجنب الطولى مع الجنب العرضى للقاعدة الخشبية .

خطوات تنفيذ الشدة الخشبية:
تجهيز وعمل طبلية جنب القاعدة القصير ( العرض ).
تجهيز وعمل طبلية الجنب الطويل للقاعدة (الطول ) . صندقة القاعدة
تسقيط القاعدة بعد بيان المحاور المنصفة للقاعدة .
ضبط القاعدة على المحاور الموقعة على الخرسانة .



تقوية القواعد الخشبية:
عن طريق ألواح الزنق والشكالات والمدادات الأفقية .
باستخدام ألواح التقوية من خلال عمل برواز من ألواح الخشب الموسكى أو اللتزانة بحيث يوضع لوحان فى الاتجاه الطولى ولوح بينهما فى الاتجاه القصير .
تقوية القواعد من خلال تنفيذها وتجميعها بواسطة ألواح الضغط .

الصب وأماكن وقوفه.

0
معًا فى الموقع وقت الصب:
إختيار مكان مناسب للمضخة حتى تصل إلى جميع الأماكن المراد صبها دون الحاجة لنقل المضخة بعد وصول الشاحنات لا بد من مراجعة التذكرة المرفقة مع الشاحنة حتى نتأكد من مطابقتها للمواصفات المطلوبة , كما هو موضح أعلاه نجرى إختبارات الهبوط ونشرف على أخذ عينات مكعبات الخرسانة.



صب القواعد:
نلاحظ وجود عامل يمسك باللى (خرطوم الخرسانة) وعامل معه الهزاز ، وعاملين بأدوات لتسوية سطح الخرسانة النهائى وهى لا تزال طرية ، ولا بد من وجود مهندس موقع لمتابعة العمال والتأكيد على أماكن ووقت الدمك .

صب الأسقف:
يوجد عامل يمسك باللى ، وعامل يمسك بجاروف لتوزيع الخرسانة بشكل متساوى ، وعامل يمسك بالهزاز ، ويوجد أيض ا عامل معه ) قده ) خشبية لتسوية السطح النهائى للخرسانة اللينة.

صب الأعمدة:
نلاحظ إختلاف نوع اللى المستخدم للصب ، فهو مضاف إليه كيس بلاستيك يتيح وضعه ووصوله لأسف الشدة بسبب ضيق المكان ، ويوجد عامل يمسك بالهزاز ، وفى نفس الوقت يوجد عامل معه " شاكوش " يدق به على جوانب الشدة الخشبية من جميع الإتجاهات عند الصب حتى يحدث دمك أكثر للخرسانة.




اماكن وقوف الصب للكمر والاسقف:

قد تكون مسألة فاصل الصب... مسألة خلافية عند كثير من المهندسين ولعلنا  نستطيع أن نوضح مدرستين على خلاف فى تحديد مكان فاصل الصب وقبل أن نعرض المدرستين علينا أن نعى ونتذكر  تفاصيل هامه جدًا وهى:

1 . اقصى عزوم موجبه " max positive moment" توجد فى منتصف البحر وأقصى عزوم سالبه " max Negative moment " توجد فوق الركائز

2.  اقل عزوم ( تقول إلى الصفر تقريبا ) " min moment " عند نقط إنقلاب العزوم عند ربع أو خمس البحر تقريبا.

3 . اقصى قوى قص " max shear force " توجد على بعد ( عمق القطاع / 2 ) من وش الركيزه.

4 .اقل قوى قص " min shear force " توجد عند منتصف البحر اى عند أقصى.

عزوم " max moment " ولنحدد مثال ما لحالتينا الآن وليكن كمره مستمره من الجهتين بطول 3 م وعمق 60 م وعرض 0.25 م ونحتاج تحديد فاصل صب اثناء صب هذه الكمره

1. المدرسهالأولى ( مدرسة الزيرو شير  ) zero shear هنا يحدد المهندسين تبعا للكود البريطانى أن يكون فاصل الصب عند أقل قيمه لقوى القص اى عند منتصف الباكيه وفى مثالنا عند منتصف الكمره اى بعد 1.5 م من طول الكمره فى منطقة أقصى عزوم موجبه للكمره وذلك من منطلق ان الخرسانه هى التى تتحمل قوى القص فيجب عدم أضرار الخرسانه حتى تتحمل بكامل كفاءتها ما هى من أجله ولذلك يتم فصل الخرسانه عند أقل قوى للقص وذلك حتى وإن لم يتم ربط الخرسانه القديمه بالجديده بالوضع الأمثل يكون ذلك فى منطقة اقل إجهادات قص وتقريبا تؤل إلى الصفر ولا نحتاج فى هذه المنطقه أن تعمل الخرسانه بكامل كفاءتها إذ أن قوى القص أقل ما يمكن ولكن ماذا عن ان تلك المنطقه

 منطقة اقل إجهادات قص هى منطقة اقصى عزوم موجبه ؟

هنا تجاوبنا تلك المدرسه أن العزم قوتين شد وضغط ...... شد على أسفل القطاع وضغط على أعلاه والقوه الأهم فى العزوم هى الشد وأنه متواجد على الجزء السفلى من القطاع أى تحت natural axis يعنى يقاوم من قبل اسياخ التسليح فقطوليس للخرسانه علاقه بتحمل إجهاد العزوم اما عن قوى الضغط المولده للعزم فيحدثونا أنه ليس هناك أدنى مشكله فىفصل الخرسانه فى منطقة الضغط فليس هناك خطرا فى أن تضغط الخرسانه على بعضها

2 . المدرسه الثانيه (مدرسة الزيرو مومنت ) zero moment هنا يحدد المهندسون تبعا للكود المصرى أن يكون فاصل الصب عند اقل إجهادات العزوم وهى عند نقطة أنقلاب العزوم وفى مثالنا عند خمس أو ربع الكمره من وش الركيزه اى عند 3 / 5 من وش الركيزه أى عند منطقة أقصى إجهادات قص تقريبا وذلك من منطلق ان العزم قوتين شد وضغط وهو الأخطر دائما على المنشأ وإن قوة الشد يتحملها اسياخ التسليح ونجد ان منطقة الفصل فى الخرسانه قد تكون منطقه حرجه لتكون شروخ ناتج الإجهادات المؤثره عليها وعدم لحام الخرسانه القديمه والجديده بالطريقه المثاليه المطلوبه وهذه الشروخ يجب التحكم فيها حتى لا تتسع وتأثر سلبا على حديد التسليح بالصدأ ولذلك فإن منطقة أقل إجهادات عزوم تكون هى أمثل مناطق عدم توسع الشروخ وعنه عدم التأثير على أسياخ التسليح حتى وإن حدث توسع للشرخ أو صدا لحديد التسليح يكون فى مناطق اقل عزوم كما ان فاصل الصب فى الخرسانه سوف لا يؤثر فى منطقة الضغط إذا انها منطقة أقل عزوم أى أن القوى الضاغطه على الخرسانه اقل ما يمكن ولكن ماذا عن تلك المنطقه ) منطقة أقل عزوم

وهى منطقة أقصى قوى قص ؟ 

وهنا تجاوبنا تلك المدرسه أن نعم تلك المنطقه هى منطقه اقصى قوى قص ولكن نرى أن قوى القص يتحملهاالحديد بقيمه كبيره فى الكمرات مثلا متمثل فى الكانات لا محاله ونجد مثلا ان قوى القص فى البلاطات آمنه تماما فليس هناك ادنى خوف من موضوع فصل الخرسانه فىمنطقة اقصى إجهاد قص بينما إذا تم الفصل فى منطقة اقصى عزوم اى فى منتصف البحرنجد أن قد يكون امكانية حدوث شروخ وتوسعتها أكبر ناتج قوى العزوم والإجهاد المؤثرعلى تلك المنطقه وعنها يسبب صدأ حديد التسليح بمناطق اقصى عزوم كما ان الفصل فىالخرسانه سيجعل الخرسانه لا تعمل بكامل كفاءتها لتتحمل أقصى قوى ضاغطه بأعلى القطاعمولده لأقصى عزم موجود فى تلك المنطقه ولكن فى النهايه قد يتفق مهندسىالمدرستين على أن فاصل الصب يجب ان يحدد من قبل المهندس المصمم على الرسومات ويتمتنفيذ فواصل الصب بإستشارة وموافقة أستشارى الموقع وأستخدام أدق واحدث الوسائل لربطالخرسانه القديمه بالجديده.

الأسياخ في الأعمدة... وأشتراطات هامة.

0
حديد الأعمدة نسبة من مساحة مقطع العمود تتراوح من 0.009 الى 0.01 من مساحة المقطع.

• يجب أن يحتوى العمود على سيخ طولي في كل ركن من أركانه
نوزع الاسياخ فى الاتجاه الطويل نطرح قيمة الكفر من الطول ونقسم على عدد المسافات بين الاسياخ نعرف قيمة المسافه التى نوزع عليها الاسياخ
• فى الأعمده التى يوضع بها أسياخ فى الأركان يجب أن لا يزيد طول أقصى ضلع فى مقطعها عن 35 سم وإلا وجب وضع أسياخ متوسطه على مسافات لا تزيد عن 30 سم بين أسياخ الأركان ويجب مسك هذه الأسياخ بكانات خاصه
• يجب ألا تزيد أقصى مسافات بين الكانات عن أى من القيم التاليه :
• 15 مره قطر أصغر سيخ طولى
• طول أدنى ضلع فى قطاع العمود
• 25 سم
• أدنى قطر للأسياخ الطوليه هو 12 مم
• أدنى قطر للكانات هو ¼ قطر أكبر سيخ طولي على أن لا يقل عن 6 مم وأقل حجم للكانات هو 0.25% من حجم الخرسانه.



نحدد نوع العمود short or long ؟؟!!

1) بنحسب slenderness ratio
حيث slenderness ratio= He/b or t
b or t: هو العرض المقاوم لل buckling
He: effective buckling height
وهو طول الإنبعاج الفعال للعمود و يساوي
He=K Ho
حيث Ho هو ارتفاع العمود الصافي
وال k هو معامل يعتمد علي النهايه العلويه والسفليه للعمود تبعاً للجدول التالي

2) بنقارن قيم ال slenderness بالقيم المسموح بها:

أ:) At case of braced column
for rectangular column: If slenderness ratio ≤15……. Therefor the column is short
if 15 < slenderness ratio ≤ 30…… therefor the column is long
if slenderness ratio > 30……. Increase dimension
for circular column: If slenderness ratio ≤12…… short
if 12 < slenderness ratio ≤ 25…… long
ب:) At case of unbraced column
for rectangular column: If slenderness ratio ≤10….. short
if 10 < slenderness ratio ≤ 23…… long
for circular column: If slenderness ratio ≤8……..short
if 8 < slenderness ratio ≤ 18……. Long
 بعد تحديد إرتفاع العمود مقاساً من وش الأساس أو الكمره الرابطه .

بالنسبه لطريقه تصميم العمود الطويل موجودة في الكود المصري للخرسانه – الباب السادس – من صفحة (6-53) إلي صفحة (6-61) و لمعرفة مقدار ال eccentricity فأيضاً تبعاً للكود المصري يجب ألا تقل عن:

1) 0.05 من بعد قطاع العمود في إتجاه هذا البعد
2) 20 مم

لا يقل عرض العمود عن 0.066×ارتفاع العمود حتى لا يحدث للعمود مع الزمن انبعاج (تحنيب buckling)

يجب ان لا يقل قطر العمود الدائري عن (ارتفاع العمود ÷12)

عمود ارتفاع 4 أمتار قطاع العمود 50 ×20هل هذا يؤدي الى اخطار للعمود؟

انشائيا العمود مقبول حيث معامل النحافة 20 وهو اقل من 30 فى حالة النظام المقيدالذى يقاوم الاحمال الجانبية و ايضا اقل من 23 للنظام غير المقيد ولكن سيكون هناك عزم ناتج عن انبعاج العمود لان معامل النحافة اكبر من 15 للنظام المقيد و 10 للنظام غير المقيد .اما من حيث التنفيذ فالعمود 4 متر و هو اكبر من 3 متر لذا يجب عند صبه يتم عمل شباك فى شدة احد جوانب شدة العمود على ارتفاع اقل من 3 متر لاسقاط الهزاز من خلاله يتم اغلاق الشباك بمجرد الانتهاء من الصب و الدمك و استكمال صب باقى العمود كما يجب الاهتمام بالمقاس الاعتبارى للركام المستخدم بالخرسانة لتجنب وجود تعشيش بالعمود.

الاعمدة الطويلة من اخطر التصميمات علي جودة المنشأ و تشغيله حيث ان هذه الاعمده تكون معرضة لاحمال بسبب نسبة النحافة و تؤثر علي قطاع الاعمدة و بالتالي تحدث مشاكل الانبعاج في العمود و التأثير بدوره علي القواعد وعلي سلامة المبني.
فيجب الاخذ في الاعتبار قطاع العمود و ارتفاعه و ايضا القوة الضاغطه التي يتحملها هذا العمود للوصول الي التسليح المناسب و القطاع الخرساني الذي يتحمل هذه الاحمال بالنسبة الي ارتفاع العمود.

حديد التسليح...أنواعه وإشتراطات عامة.

0
يمكن تقسم حديد التسليح الى الأنواع الرئيسيه التاليه:

أ) الصلب الطرى العادى : ordinary mild steel ويكون استعماله فى تسليح الخرسانه بإحدى الصور التاليه :

1 .أسياخ ملساء (plain bars) مستديرة المقطع بأقطار تتراوح من 5 مم الى حوالى 50 مم وهذه الأسياخ هى الأكثر شيوعا فى الإستعمال لتسليح الخرسانه.
2 .أسياخ ملساء مربعة المقطع وهذه الأسياخ محدودة الإستعمال.
3 .أسياخ ذات نتوءات (deformed bars ) وهى مستديرة لامقطع وبها نتوءات عرضيه أو طولية أو عرضيه و طوليةعلى كامل طولها وذلك بغرض زيادة التماسك (bond) مع الخرسانه
4 .شبكه (mesh) مكونه من أسياخ أو أسلاك من الصلب ملحومه أو منسوجه معا وتكون الشبكه إما مربعه أو معينة الفتحات كما تكون على هيئة حصيره أو لفه (roll) وتستخدم هذه الشبكات لتسليح بلاطات الأسقف والطرق وبلاطات الأرضيات.
5 .الشبك الممد (expanded metal) ويستخدم لتسليح البلاطات.
6 .قطاعات الصلب المدلفنه مثل الكمرات على شكل حرف (i) والكمرات عل ىشكل مجرى أو قضبان السكك الحديديه حيث تستخدم للتسليح الثقيل للكمرات والأعمده فى بعض الحالات مثل الكبارى الخرسانيه.

*** يستخدم الصلب الطرى العادى فى تسليح الخرسانات التى تزيد مقاومتها فى الضغط عن 180 كجم / سم 2 بعد 28 يوم

ب( الصلب عالى المقاومه (HIGH TENSILE STEEL ) ويستخدم هذا الصلب بإحدى الصورتين الآتيتين : 

1. صلب 52 :وهو صلب كربونى مقاومته للشد لا تقل عن 52 كجم / سم 2 ولا تزيد نسبة الكربون به عن 0.3 % .
2. صلب معالج على البارد : وهو صلب كربونى عباره عن صلب طرى عادى تعرض لعمليات التشغيل على البارد بالشد أو اللى أو كليهما لكى يكتسب بهذه العمليات مقاومه عاليه فى الشد لا تقل عن 50 كجم / مم 2 
3. الغرض من استخدام الصلب عالى المقاومة فى تسليح الخرسانه هو الوفر فى كميات حديد التسليح المستخدم وما يتبعه من إمكان الإختصار فى أبعاد الخرسانه نفسها
4. ويراعى أن الصلب عالى المقاومة يستخدم مع الخرسانات التى لا يقلا مقاومتها عن 200 كجم / سم 2 حتى تتناسب الإجهادات المرتفعه فى الصلب مع إجهادات الضغط فى الخرسانة وزيادة مقاومة التماسك . التسليم لايجوز تسليم الأسياخ من المصنع المنتج إلا بعد إجراء جميع الاختبارات المطلوبه أوتقديم شهادة بنتائج الاختبارات ومطابقتها للحدود المنصوص عليها فى المواصفات.


اشتراطات اسس التصميم والتنفيذ لحديد التسليح:
1 . التنظيف : يجب أن تنظف الأسياخ من القشور الناتجه عن التصنيع والصدأ غيرالمتماسك
2 . الثنى : يجب عدم ثنى الأسياخ بطريقه تضر بمادتها
3 . الرص والتثبيت : يجب وضع الأسياخ فى مواضعها المضبوطه طبقا للرسومات وبحيث تضمن استيفاءالغطاء المحدد للتسليح
4. وصل الأسياخ باللحام : يسمح بوصل الأسياخ باللحام حسب المواصفات القياسيه على أن يظل محور الأسياخ الملحومه على استقامه واحده عند موضع اللحام
5.  مقاسات الأسياخ : يفضل استخدام أقل عدد ممكن من المقاسات المختلفه للأسياخ فى أى عضو ضمن المنشأ
6. الغطاء الخرسانى للتسليح : يجب اعتبار القيم التاليه لسمك الغطاء الخرسانى مقاسه من السطح الخارجى للأسياخ أو الكانات وحتى السطح الخارجى للمنشأ كحد أدنى .


أ- فى الكمرات-

يجب ألا تقل المسافه الخالصه بين الأسياخ ف ىالطبقه الواحده فى الكمرات عن قطر السيخ أو 2.5 سم أو أكبر مقاس للركام أيهما أكبر.

يجب ألا تقل المسافه الخالصه بين طبقات التسليح المتتاليه فى الكمرات تحفظ بطريقه فعاله باستعمال المباعدات عن 2 سم أو قطر أكبر سيخ أيهما أكبر

ب- فى البلاطات –

يجب ألا تقل نسبة التسليح فى الاتجاه الرئيسى عن 0.25 % من مساحةالقطاع المطلوب للبلاطه على ألا تقل عن 0.15 % من المساحه الفعليه يرتب التسلسح بحيث يغطى كافة مناطق الشد ويمتد بعد نهايتها مسافه تساوى الطول اللازم للرباط أكبر مسافه بين أسياخ التسليح الرئيسى فى منتصف البحر تكون مره ونصف سمك البلاطه ولا تتعدى 20 سم.

يجب ألا تقل اسياخ التسليح المستقيمه والممتده إلى الارتكازات عن ثلث التسليح الموجب المستعمل فى منتصف البحرأصغر قطر للأسياخ الرئيسية المستقيمه فى العاده 6 مم يجب ألا تقل أسياخ التوزيع العموديه على التسليح الرئيسى عن خمسه اكبر مسافه بين أسياخ التسليح الرئيسى فى منتصف البحرتكون مرتين سمك البلاطه فى حالة البلاطات ذات الاتجاهين ولا تتعدى 20 سم

ج- فى الأعمده -

يجب أن يحتوى العمود على سيخ طولى فى كل ركن من أركانه فى الأعمده التى يوضع بها أسياخ فى الأركان يجب أن لا يزيد طول أقصى ضلع فى مقطعها عن 3سم ووجب وضع أسياخ متوسطه على مسافات لا تزيد عن 30 سم بين أسياخ الأركان ويجب مسك هذه الأسياخ بكانات خاصه يجب ألا تزيد أقصى مسافات بين الكانات عن أى من القيم التاليه : - 

- 15 مره قطر أصغر سيخ طولى

- طول أدنى ضلع فى قطاع العمود 25 سم

أدنى قطر للأسياخ الطوليه هو 13 مم على أن يسمح فى الأعمال الأقل أهميه باستعمال قطر 10 مم قطر أكبر سيخ طولى على ¼ أدنى قطر للكانات هو أن لا يقل عن 6 مم

وأقل حجم للكانات هو 0.25 % من حجم الخرسانه تستمر الكانات العاديه أوالحلزونيه داخل الكمرات يجب أن تكون الكانات الحلزونيه ذات شكل دائرى أو يقرب من الدائرى أقصى خطوه للكانات الحلزونيه هى 8 سم أو 1 / 5 قلب القطاع أيهما أصغروأقل خطوه 3 سم يجب الاحتفاظ بطول الخطوه ثابت.

الرباط في حديد التسليح

* يجب أن تمتد أسياخ الشد لأى قطاع مسافه بحيث يكون حاصل ضرب الإجهاد المسموح به للتماسك فى محيط السيخ فى طوله مقاسا من هذا القطاع مساويا على الأقل لمقاومة الشد فى السيخ عند القطاع تحت الإعتبار

* يجب ان تستخدم دوما اجناش طرفيه أو رابطه طرفيه اخرى فيما عداالحالات التاليه حيث يمكن الاستغناء عنها

• تسليح البلاطات اذا كان قطر السيخ 10 مم أو أقل بحيث يكون للسيخ الطول الكامل اللازم للربط وصل اسياخ حديد التسليح

- يجب أن يقلل وصل الأسياخ الى أدنى حد ممكن

- يجب أن تترك على الأقل 75 % من الأسياخ المطلوبه عند أى قطاع فى أية كمره أو بلاطه بدون أن توصل وبشرط أن لا تعوق الوصلاتصب الخرسانه جيدا
- طول الوصله = إجهاد الشد فى السيخ * قطر السيخ 4* الإجهاد المسموح به فى التماسك.