قبل بداية تصميم أشكال أعمدة المنزل يبدأ المهندس المصمم بدراسة الإعتبارات التصميمة للعمود من حيث خاصية إنفعال الخرسانة والحديد وكذلك إتزان القوى حول مقطع العمود فإن تحليل وتصميم وتحديد أبعاد العمود الخرساني المعرض إلى حمل محوري تكون ترتبط بعوامل تتحكم في تصميم خصائص العمود من أهم هذه العوامل الضغط والازاحة وقوى الشد و الإتزان وتأثير أبعاد الأعمدة والعوامل المعمارية وعوامل المتانة ومقاومة الحريق أو
فشل تصميم مقطع العمود
خصائص الأعمدة من حيث المقطع
•عمود مربع
• عمود مستطيل
• عمود دوراني
• عمود حلزوني
• عمود سداسي
• عمود عمود ثماني
ويقصد في أنواع العمود الخرساني من حيث الشكل والحجم في تصميم المباني
فالعمود المستطيل يحوي 4 زوايا ركنية وكذلك المربع بالإضافة إلى إحتواء العمود الدوراني الى الحلقات ...
الأعمدة من حيث الشكل
شكل العمود حسب النحافة والمتطلبات الأخرى
•عمود قصير
•عمود طويل
•عمود داخلي
• عمود خارجي
• عمود مقيد
• عمود حر
•عمود رئيسي
• عمود ثانوي
أعمدة قصيرة
مالمقصود بأعمدة طويلة ؟
أعمدة داخلية / هو العمود الذي يحمل حمل محوري ضاغط وقوى أكبر نتيجة تجمع أحمال المبنى إلى المنتصف
أعمدة خارجية / هو العمود الذي يحمل
حمل محوري مع قوى جانبية متشاركاً بتوزبع الحمل الطرفي مع العمود المجاور
أعمدة مقيدة / هو العمود الذي تم تركيبه مباشرة على جدران البناء بطريقة اللصق
أعمدة حرة / هو العمود الذي تم تركيبه وتنفيذه بطريقة صحيحة
أعمدة ثانوية / هو عمود غير رئيسى وذات أهمية من الدرجة الثانية ومثال ذلك عمود الزينة أو الأعمدة القريبة من بعضها
ماهو تقوس العمود الخرساني/ هو تساوي الحمل والعزم في أطراف العمود
ماهو عزم العمود الخرساني / هي القيمة التي تعتمد عليها العزم الابتدائي وقيمة الإنحراف
ماهوالعمود الخرساني T / هو العمود الشائع الإستخدام في طرق الخط السريع للكباري
عمود خرساني H / هو العمود الرابط بين المنشئات من الأسفل إلى الأعلى لاحتوائه على شداد في المنتصف
أشكال وضعية الحمل الخاصة للعمود الخرساني في المباني
• العمود المحوري بدون إزاحة : تهشم الخرسانة
• العمود المحوري مع الازاحة
• العمود المحوري مع عزوم وقوى وإزاحة ينتج عنه فشل الخرسانة
• العمود المحوري المتوازن في حالة توازن ينتج عنه توتر مع شدة الحمل
• العمود المحوري المنثني فهو ينثني مع شدة قوة الحمل المسلط
عيوب الاعمدة الطويلة في المباني
• عمود ذا نحافة عالية
•نسبة طوله إلى عرضه أكبر بكثير
• يتعرض إلى فشل وإنبعاج أكبر
أسباب فشل الاعمدة الدائرية
• الإنبعاج وهو وصول مستوى العزم الثانوي إلى مستوى أكبر من قيمة العزم الابتدائي باكثر من نسبة 5%
•العزوم المكبرة الناتجة عن القوى تولد إزاحة جانبية
• زيادة قيمة Vx عن 0.3hللمقطع المستطيل
• زيادة قيمة Vx عن 0.25D للمقطع الدائري
• تصميم عزم العمود في إتجاهين فتكون القوة المحورية غير منطلقة من مركز العمود
• تقل كفاءة المقطع بشكل كبير في حالة وجود عزم العمود المزدوج
وزن الأعمدة الخرسانية
يحسب وزن العمود الخرساني من خلال معرفة حجم العمود وكثافة خلطة العمود و وزن حديد تسليح العمود وباستخدام العلاقة البسيطةالوزن = كثافة خرسانة العمود × حجم العمود
ومثال تقريبي لذلك
ماهو وزن العمود الخرساني الذي سمكه 20 سم وطوله 60 سم وإرتفاعه 300سم علماً بأن كثافة خرسانة العمود هي 2700كجم / م مكعب مع إهمال وزن حديد العمود
الحل
وزن العمود الخرساني =
0.36 م مكعب × 2700 =972 كجم
وزن عمود مستطيل بأبعاد [0.2 ×0.6 × 3]
يساوي طن بالتقريب
مسافة العمود مع مسافة العمود المجاور
إن طريقة
توزيع الأعمدة في المبنى
تتماشى مع التحليل والوظيفة الإنشائية للعمود ونوع الكمرة ولكن سنذكر بإيجاز المسافة النظامية بين العمود والعمود المجاور في المباني السكنية العادية حيث تكون متوسط المسافة 4 متر ولا تزيد عن 5 متر ولاتقل عن 3 متر
ولكن في الغالب يتعارض توزيع الأعمدة مع التصميم بطريقة نظامية وفي هذه الحالة يتطلب زيادة لعدد الأعمدة الثانوية أو طريقة بديلة
أبعاد الأعمدة في المباني
لا توجد أبعاد ثابتة ولكنها متغيرة وتابعة للتصميم والتحليل والوظيفة ولكن نذكر أغلب الإستخدام شيوعاً بأبعاد 20 سم سمك ، 60 سم طول والتي تستخدم في المباني العادية غير المنشئات.