Design of Coupling Beam (ACI 318-19) | م.أنس دواس

Design of Coupling Beam (ACI 318-19) | م.أنس دواس

كتاب “Design of Coupling Beam (ACI 318-19)” من إعداد المهندس الخبير أنس دواس هو مرجع متخصص في شرح أحد العناصر الأكثر حساسية في تصميم المنشآت المقاومة للزلازل، وهي العتبات الرابطة بين الجدران القصية، أو ما يُعرف بـ Coupling Beams. هذا النوع من العتبات يُستخدم لتوصيل جزئين من جدار قصي منفصل، وغالبًا ما يتعرض لقوى قص عالية جدًا، خاصة في الأبراج والمباني متعددة الطوابق، ما يجعل تصميمه عملية معقدة تحتاج إلى فهم عميق للسلوك الإنشائي وللكود المستخدم.

🔹 ما هو الـ Coupling Beam؟

الـ Coupling Beam هو عنصر إنشائي أفقي يربط بين جزئين من جدار القص (Shear Wall) في المنشآت الخرسانية المسلحة. ويقوم هذا العنصر بنقل الأحمال الأفقية الناتجة عن الرياح أو الزلازل من أحد الجدران إلى الآخر، ما يساهم في تحسين أداء المبنى الإنشائي.

🔹 أهمية العنصر في مقاومة الزلازل:

في نظم مقاومة الأحمال الجانبية، وجود Coupling Beam يُعتبر جزءًا حيويًا من منظومة امتصاص الطاقة (Energy Dissipation)، لأنه يتصرف كعنصر قادر على التشوه تحت الأحمال الزلزالية مع الحفاظ على قوة وصلابة عالية.

🔹 التحديات التصميمية:

يُبرز الكتاب أبرز التحديات التي تواجه المصممين عند التعامل مع Coupling Beams، والتي تشمل:

• قوى القص المرتفعة جدًا مقارنة بباقي عناصر النظام الإنشائي.

• الحاجة إلى تسليح قطري (Diagonal Reinforcement) لتحقيق مقاومة كافية للتشوهات والقص.

• صعوبة التنفيذ الموقعي بسبب كثافة الحديد، مما يتطلب تنسيقًا عاليًا بين التصميم والتنفيذ.

🔹 تسليح Coupling Beams:

يوضح الكتاب بالتفصيل كيفية توزيع التسليح في هذه العتبات، مع التركيز على:

• الحديد القطري وهو العنصر الرئيسي في مقاومة القوى، ويتم تركيبه في شكل متعاكس داخل مقطع العتبة.

• Stirrups أو الكانات لحماية التسليح من الانبعاج، وضمان انتقال القوى بفاعلية.

• تفاصيل التثبيت والانحناءات لضمان سلامة الأداء الإنشائي خلال الأحمال الجانبية الكبيرة.

🔹 الكود المستخدم:

يعتمد الكتاب على كود ACI 318-19، ويُبرز التعديلات الحديثة التي طرأت على الكود فيما يخص:

• نسبة التسليح المطلوبة.

• حدود التشوه.

• اعتبارات الأداء أثناء الأحمال الزلزالية.

• اشتراطات التنفيذ لضمان عمل العنصر بالشكل المتوقع أثناء الهزات الأرضية.

🔹 المثال التطبيقي:

يتضمن الكتاب مثالًا عمليًا مستندًا إلى وثائق ومعايير معهد CRSI (Concrete Reinforcing Steel Institute)، مع التنبيه أن المعلومات تعكس وجهة نظر المهندس القائم على الشرح ولا تمثل بالضرورة رأي المعهد.

يتم شرح المثال خطوة بخطوة كما يلي:

• تحديد الأحمال المؤثرة.

• حساب القوى الداخلية.

• اختيار أبعاد المقطع.

• توزيع التسليح القطري والأفقي.

• توضيح تفاصيل تنفيذية تشمل القطاعات والمقاطع الطولية.

• صور واقعية من موقع العمل توضح شكل التسليح الكثيف للكمرات الرابطة.

🔹 القيمة التعليمية:

الكتاب لا يقتصر على الشرح النظري، بل يُقدم محتوى تطبيقي واقعي يعكس تحديات التنفيذ، ويوفر للمهندس المدني أدوات حقيقية لفهم واستيعاب سلوك Coupling Beams، ويُساعده على اتخاذ قرارات دقيقة أثناء التصميم أو المراجعة الهندسية للمشاريع الكبرى.

يُعد هذا المرجع مثاليًا للمهندسين العاملين في الأبراج السكنية والتجارية، وكذلك للمهندسين الباحثين عن التخصص في مجال مقاومة الزلازل، أو أولئك الذين يشاركون في مشاريع الأبراج والمنشآت الحيوية.

🔍 أهم الكلمات المفتاحية (SEO Keywords):

• Coupling Beam Design

• ACI 318-19

• تصميم الكمرات الرابطة

• الكمرات في الجدران القصية

• Shear Wall Coupling Beam

• Diagonal Reinforcement

• تسليح قطري للكمرات

• مقاومة الزلازل بالكود الأمريكي

• كود ACI 318

• تسليح الكمرات الزلزالية

• CRSI

• Eng. Anas Dawas

• م. أنس دواس

• Structural Design for Seismic

• زلازل وهياكل خرسانية

• تصميم عناصر مقاومة للزلازل

• Reinforced Concrete Beam Design

• تسليح عالي الكثافة

• الكود الأمريكي للخرسانة المسلحة

• كمرات تربط الجدران الخرسانية