07/09/2026
تحية طيبة للجميع:
معلومات عامة عن الاعمدة المركبة, تحديدا الاعمدة المكونة من انبوب فولاذي مملوء بالخرسانة Concrete-Filled Steel Tube (CFST) column
يتكون هذا النوع من الاعمدة المركبة [Concrete-Filled Steel Tube (CFST) column] من [مقطع أنبوبي فولاذي مجوف] [Hollow Steel Tube (HST) section] مملوء بالخرسانة concrete. يمكن تصميمه بمقطع عرضي دائري، أو مربع، أو مستطيل، كما يمكن تصميمه بـ مقاطع أنبوبية مزدوجة الجدار [Double-Skin tube sections].
الآلية الإنشائية
بشكل عام، يعتمد المقطع العرضي لـ [العمود الأنبوبي الفولاذي المجوف [HST column] تحت الضغط المحوري كلياً على صلابة الفولاذ، ويكون معرض بشكل كبير للانبعاج للداخل (inward local buckling) حتى قبل الوصول إلى مقاومة الخضوع الكاملة yield strength. من خلال ملء اللب الفارغ لـلعمود الأنبوبي الفولاذي [HST column] بالخرسانة، حينها, يعتمد السلوك الإنشائي لهذا العمود على الفعل المركب المشترك بين الأجزاء الفولاذية والخرسانية. وهو ما يمثل الآلية الإنشائية المركبة الرئيسية لـ العمود الفولاذي الأنبوبي المملوء بالخرسانة [CFST column].
على وجه التحديد، يعمل الأنبوب الفولاذي الخارجي كتسليح طولي، وتسليح للقص، وقالب صب دائم، ويوفر حصراً جانبياً (lateral confinement) للب الخرساني مما يؤدي إلى تحقيق مقاومة ضغط أعلى. في المقابل، يوفر اللب الخرساني دعماً داخلياً لجدار الأنبوب الفولاذي، مما يمنعه من الانبعاج للداخل، مما يسمح للفولاذ بالوصول إلى مقاومة الخضوع الكاملة yield strength. بالإضافة إلى ذلك، يمكن تزويد [الأعمدة الفولاذية الأنبوبية المملوءة بالخرسانة] [CFST columns] بقضبان تسليح فولاذية داخلية لزيادة قدرة التحمل بشكل أكبر، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على متطلبات التصميم للمنشأ.
المزايا
1.تعزيز قدرة تحمل الحمل المحوري.
2.يعمل الأنبوب الفولاذي كقالب صب دائم مما يؤدي إلى تقليل وقت البناء، والتكاليف، والعمالة.
3.تحسين أداء اللدونة للعامود تحت الأحمال الدورية، حيث يمنع الأنبوب الفولاذي تشظي الخرسانة، بينما يؤخر اللب الخرساني الانبعاج المحلي للفولاذ.
4.يعمل اللب الخرساني كمشتت حراري من داخل الانبوب، حيث يمتص الطاقة ويؤخر ارتفاع درجة الحرارة في المحيط الفولاذي.
5.تقليل حجم و/أو سماكة المقطع العرضي للأنبوب الفولاذي، مما يؤدي إلى الحصول على مقطع عرضي أصغر مقارنة بـ [الأعمدة الخرسانية المسلحة و/أو الأعمدة الفولاذية الأنبوبية] [reinforced and/or steel tube columns] الشائعة الاستخدام.
العيوب
1.تتطلب وصلات العارضة مع العمود تفاصيل معقدة لضمان نقل الأحمال بشكل موثوق.
2.بمرور الوقت، يمكن أن يتسبب الانكماش الداخلي للخرسانة في حدوث انفصال دقيق (ميكروي) بين اللب والجدار الفولاذي الداخلي؛ وبالتالي، ستقل قدرة التحمل الكلية بناءً على ذلك.
3.صعوبة صب و/أو حقن الخرسانة داخل عمود متعدد الطوابق للتحقق من الرصّ (الدمك) وضمان الحصول على لب خالٍ من الفراغات.
4.الوزن الذاتي الأكبر للمقطع العرضي لـ [العمود الفولاذي الأنبوبي المملوء بالخرسانة] [CFST cross-section] مقارنة بـ [المقطع الأنبوبي الفولاذي المجوف] [HST section].
أهم الستندرات العالمية التي تستخدم في تصميم هذا النوع من الاعمدة المركبة :
AISC 360 (Specification for Structural Steel Buildings)
ACI 318 (Building Code Requirements for Structural Concrete)
Eurocode 4 (EN 1994-1-1)
GB 50936 (Technical Code for Concrete Filled Steel Tubular Structures)
AS/NZS 2327 (Composite Structures)
AIJ (Architectural Institute of Japan)
ملاحظة :الصور المرفقة و المولدة بالذكاء الاصطناعي هي لتوضيح الشرح اعلاه فقط