الكمرات الكابولية - كل ما يجب معرفته حول الكابولي

مقدمة عن الكمرات الكابولية

كمرة الكابولي هي عنصر هيكلي صلب مدعوم أو مثبت في أحد الطرفين وحر من الطرف الآخر، كما هو موضح في الشكل ١. يمكن أن تكون الكمرات الكابولية إما مصنوعة من الخرسانة أو الفولاذ/الصلب الذي يتم صبها أو تثبيتها بالمسامير أو البراغي أو اللحام على عنصر دعم أو مسند رأسي. الكابولي هو هيكل كمري أفقي يتعرض من نهايته الحرة لأحمال عمودية في الغالب.

الكمرات الكابولية - كل ما يجب معرفته حول الكابولي


في أي مبنى، يتم بناء أو تصميم وتنفيذ كابولي بروز كامتداد للكمره المستمرة، وفي الجسور، يكون جزء من كمره عميقة بارزة. يمكن تنفيذه إما مصبوب في الموقع أو عن طريق البناء المسبق الصب بطرق الإجهاد المسبق.


يسمح الكابولي ببناء الهياكل البارزة بدون دعامات وتقوية إضافية. يستخدم هذا العنصر الهيكلي على نطاق واسع في إنشاء الجسور والأبراج والمباني، ويمكن أن يضيف جمالًا فريدًا إلى الهيكل.


تشرح هذه المقالة بعض الإجراءات الهيكلية الهامة والمفاهيم الأساسية لكمره الكابولية في البناء.



السلوك الهيكلي للكمرات الكابولية


تنحني الكمره الكابولية إلى أسفل عندما تتعرض لأحمال رأسية، كما هو موضح في الشكل ٢. يمكن أن تخضع الكمرات الكابولية لحمل نقطي (مركز) أو حمولة موزعة موحدة أو حمولة متغيرة.


انحناء أو ترخيم كابولي


بصرف النظر عن نوع الحمولة، فإنها تنحني للأسفل عن طريق التحدب لأعلى. هذا الانحناء يخلق إجهادات شد في الطبقة العلوية وإجهادات ضغط في الطبقة السفلية. ومن ثم يتم توفير التسليح الرئيسي في الطبقة العلوية للكمره الخرسانية (أي أن التسليح الرئيسي هو التسليح العلوي)، حيث يوجد إجهاد شد مرتفع كما هو موضح في الشكل ٤.


الرسم التخطيطي لقوة القص (SF) وعزم الانحناء (BM) لكمرة الكابولي


إن قوة القص في أي جزء من حزمة الكابول هي مجموع الأحمال بين القسم والنهاية الحرة. لحظة الانحناء في قسم معين من الحزمة الكابولية هي مجموع اللحظات حول قسم جميع الأحمال التي تعمل بين القسم والنهاية الحرة.


على سبيل المثال: كمره كابولية AB بطول "L" معرض لحمل نقطة "P" في النهاية B. يتم وضع قطاع X-X على مسافة "x" من الطرف الحر B. ثم تكون قوة القص في القطاع X-X هي Rx ، والتي تساوي P وعزم الانحناء حول القطاع X-X هو Mx، والذي يساوي Px.

الرسم التخطيطي لقوة القص (SF) وعزم الانحناء (BM) لكمرة الكابولي


يتم تحديد قوة القص عند الطرف الثابت A بالحفاظ على القطاع عند A، والذي يعطي قوة القص Ra = P ؛ والعزم Ma = P.L. بناءً على قوة القص ومخطط عزم الانحناء الناتج عن التحميل.


يكون عزم الانحناء الأقصى في كمره كابولية عند الطرف الثابت وتنخفض إلى الصفر عند الطرف الحر. يتم تحديد مخطط قوة الانحناء والقص لجميع مجموعات الأحمال الممكنة لتصميم كمره كابولية في الهيكل. الحمل المطبق على الكمره عبارة عن تجميع/مزيج من الأحمال الميتة والأحمال الحية وفقًا لمعايير التصميم.


تصميم الكمرات الكابولية


تتعرض الكمرات الكابولية تحت تأثير الحمل الهيكلي لإجهادات العزوم والقص. الهدف من أي عملية تصميم هو نقل هذه الإجهادات بأمان إلى المسند/الطرف المثبت.


تسليح الكابولي


يختلف عزم الانحناء لكمرة الكابول من صفر عند الطرف الحر إلى أقصى قيمة عند الدعم النهائي الثابت (الشكل 3). ومن ثم أثناء تصميم الكمرات الكابولية، يتم توفير التسليح الرئيسي في الطبقة العلوية للكمره الخرسانية لتحمل إجهاد الشد بأمان.


يعتمد البحر الأقصى (أكبر طول) للكمرات الكابولية بشكل عام على العوامل التالية:


  • عمق الكابولي
  • مقدار الحمولة ونوعها وموقعها
  • جودة ونوع المواد المستخدمة في البناء


عادة، بالنسبة لكمرات الكابولي الصغيرة، يقتصر البحر على ٢ إلى ٣ أمتار. ولكن يمكن زيادة الامتداد أو البحور إما عن طريق زيادة العمق أو باستخدام وحدة هيكلية من الفولاذ أو مسبقة الإجهاد. يمكن بناء وتنفيذ البحور الطويلة أو الكبيرة في الكوابيل، بالنظر إلى أن الهيكل يمكنه مواجهة العزوم الناتجة عن تحميل الكابولي ونقلها بأمان إلى الأرض أو التربة. يمكن أن يساعد التحليل والتصميم التفصيلي للهيكل في دراسة إمكانية كمرات كابولية ممتدة لبحور أو مجازات كبيرة.


يجب تثبيت كمرة الكابولي بشكل صحيح على الحائط أو الدعم أو العمود لتقليل تأثير الانقلاب.


تطبيقات الكمرات الكابولية في البناء


تُستخدم هياكل الكمرات الكابولية في التطبيقات التالية:


  • بناء الكمرات والشرفات (البلكونات) الكابولية البارزة.
  • هياكل الدعم أو السند الكابولية المؤقتة أو الدائمة.
  • أبراج الراديو الحرة بدون أسلاك الشد.
  • بناء الكمرات الكابولية للبرجولات.
  • بناء العتبات في المباني.
  • في الجسور والكباري.


مزايا وعيوب الكمرات الكابولية


المزايا المهمة لكمرة الكابولي هي:


  • لا تتطلب الكمرات الكابولية دعمًا على الجانب الآخر.
  • يساعد عزم الانحناء السالب الذي تم توليده في كمرات الكابول على مواجهة عزوم الانحناء الموجبة التي تم توليدها في الكمره الداخلية.
  • يمكن بناء وتنفيذ الكمرات الكابولية بسهولة.


عيوب الكمرات الكابولية هي:


  • تتعرض الكمرات الكابولية لترخيم كبير.
  • تخضع الكمرات الكابولية لعزوم أكبر.
  • من الضروري وجود دعم ثابت قوي (عمود) أو طول امتداد خلفي للحفاظ على استقرار الهيكل.

اترك تعليق

يسعدنا أن نسمع منكم.

أحدث أقدم