Design Short Columns – Tied and Spiral Columns | م.أنس دواس

Design Short Columns – Tied and Spiral Columns | م.أنس دواس

كتاب “Design Short Columns – Tied and Spiral Columns” من إعداد المهندس أنس دواس يُعد دليلاً عمليًا ومبسطًا لفهم كيفية تصميم الأعمدة القصيرة (Short Columns) في المنشآت الخرسانية المسلحة، والتي تُعد من أكثر العناصر الإنشائية استخدامًا وأهمية في نقل الأحمال من الأسقف إلى القواعد والأساسات.

🔹 مقدمة عن الأعمدة القصيرة:

الأعمدة هي عناصر رأسية تتحمل الأحمال المحورية بشكل رئيسي، ويمكن أن تتعرض أيضًا لعزوم نتيجة عدم التمركز الكامل للأحمال أو القوى الأفقية مثل الرياح والزلازل. ويُعد العمود القصير هو الحالة الأكثر أمانًا مقارنةً بالعمود الطويل من حيث الانبعاج، نظرًا لطول الطول الفعال القصير (Effective Length).

🔹 خطوات التنفيذ في الموقع:

يوضح الكتاب التسلسل المعتاد في تنفيذ الأعمدة الخرسانية، ويتضمن:

• تركيب التسليح الطولي وربطه باستخدام الكانات (Ties).

• امتداد التسليح الطولي للأدوار العلوية باستخدام لفات (Lap Splices).

• عمل تغطية كافية بالتشكيل الخشبي (Formwork).

• تنفيذ الصب بطريقة تضمن عدم تحرك التسليح.

🔹 أنواع الأعمدة الخرسانية:

1. Tied Columns – الأعمدة ذات الكانات:

   • يتم استخدام الكانات بشكل دوري لربط القضبان الطولية.

   • تمثل النسبة الأكبر من الأعمدة في المناطق غير الزلزالية (حوالي 95%).

   • أشكال الكانات متعددة (مربعة، مستطيلة، مثمنة…).

   • تُعتبر سهلة في التنفيذ وقليلة الكلفة مقارنة بالحلزونية.

2. Spiral Columns – الأعمدة الحلزونية:

   • يتم استخدام لفائف حديدية حلزونية بدلاً من الكانات التقليدية.

   • غالبًا ما تُستخدم في المناطق عالية المقاومة أو الزلزالية.

   • الشكل يمكن أن يكون دائري، أو متعدد الأضلاع.

   • توفر مقاومة أعلى للإجهادات الجانبية، وتُحسن من خصائص الخرسانة تحت الضغط.

🔹 السلوك الإنشائي تحت الأحمال:

• عند تطبيق أحمال محورية على العمود، فإن:

  • العمود الحلزوني ينكمش طوليًا أولاً (تحت الإجهاد f1).

  • ثم يتمدد جانبيًا بسبب تأثير نسبة بواسون (Poisson’s Ratio).

  • التسليح الحلزوني يُقيد هذا التمدد، مما يُنتج إجهادات جانبية (f2) تضغط الخرسانة داخليًا.

  • هذه الحالة تُعرف بـ Triaxial Compression، وهي تزيد من مقاومة الخرسانة للضغط بنسبة ملحوظة.

🔹 الأهمية في التصميم الزلزالي:

• الأعمدة الحلزونية توفر قدرة أعلى على تحمل التشوهات الزلزالية دون فشل.

• الكودات الدولية (مثل ACI 318) تُوصي باستخدام الأعمدة الحلزونية في المناطق عالية الزلازل.

🔹 مميزات وعيوب كل نوع:

🔹 الرسومات والمخططات:

يشمل الكتاب مجموعة من الرسومات التوضيحية تشمل:

• أشكال التسليح المختلفة.

• تحليل القوى داخل العمود.

• آلية انتقال القوى تحت الحمل الثلاثي.

• تفاصيل هندسية لمقاطع العمود المختلفة.

🔍 أهم الكلمات المفتاحية (SEO Keywords):

• تصميم الأعمدة القصيرة

• Tied Column Design

• Spiral Column Design

• Short Column Reinforcement

• ACI Column Code

• م. أنس دواس

• Eng. Anas Dawas

• تسليح الأعمدة الخرسانية

• الأعمدة الحلزونية

• الكانات في الأعمدة

• مقاومة الضغط الثلاثي

• تصميم الأعمدة الزلزالية

• Reinforced Concrete Columns

• Columns in Seismic Design

• Lap Splice in Columns

• Formwork and Concrete Pour

• Column Reinforcement Layout

• تفاصيل حديد الأعمدة

• Triaxial Compression in Concrete