ب
بنيان دوكس

عرض تقديمي للتحليل والتصميم الإنشائي للمباني لمقاومة الزلازل والرياح واختيار جملة القوى الجانبية وفق كود البناء السعودي SBC 301 و ASCE 7 بوربوينت PPTX

إعداد ومراجعة: المكتب الفني الهندسي — بنيان دوكس متوافق مع PowerPoint 2016–365 & Google Slides SBC 301 (General Structural Loads)
عرض تقديمي احترافي 13 شريحة عريضة للمكتب الفني لتصميم المباني لمقاومة الزلازل والرياح، اختيار LFRS، طريقة ELF، طيف الاستجابة RSA، الإزاحة Story Drift وتفاصيل SBE.
الانتقال لتحميل الملف مجاناً (.PPTX)
معاينة العرض التقديمي (13 شريحة)
1/13
شريحة #1

فئة التصميم الزلزالي SDC: D / C

شريحة غلاف العرض التقديمي لتصميم المباني لمقاومة الزلازل والرياح واختيار LFRS ومؤشرات الأداء الهندسية
محاور الشريحة:

سرعة الرياح الأساسية V = 42 m/s • معامل تعديل الاستجابة R = 7.0 - 8.0 • أقصى إزاحة طوابق Delta <= 0.02 hsx

تحميل مجاني مباشر

بدون تسجيل بريد • ملف قابل للتعديل

pptx
عرض_تقديمي_لتصميم_المباني_لمقاومة_الزلازل_والرياح_SBC_301_PPTX.pptx
الحجم: 407 KB • متوافق مع الأوفيس
fx

المؤشرات الفنية ومعايير قياس الأداء المضمنة

الدوال والمعادلات المبرمجة داخل هذا النموذج (جاهزة للنسخ بنقرة واحدة):

معادلة قص القاعدة الإنشائي بطريقة القوى الاستاتيكية المكافئة (ELF Base Shear)
V = C_s \times W \quad \text{حيث} \quad C_s = \frac{S_{DS}}{R / I_e}

تمثل V قوة القص الأفقي الكلية عند منسوب الأساسات الناتجة عن الزلزال التصميمي؛ حيث SDS التسارع الطيفي التصميمي للفترات القصيرة، R معامل تعديل الاستجابة للجملة الإنشائية، Ie معامل أهمية الإشغال، و W الوزن الزلزالي الفعال للمنشأ شاملاً الأحمال الميتة ونسبة من الأحمال الحية.

معادلة زمن التردد الأساسي التقريبي للمنشأ (Fundamental Period)
T_a = C_t \times h_n^x

تحدد Ta الفترة الزمنية الطبيعية الأولى لاهتزاز المبنى؛ حيث hn الارتفاع الكلي للمبنى فوق الأساسات بالأمتار، Ct معامل نمط المنظومة الإنشائية (0.0488 للهياكل الخرسانية المسلحة و 0.0731 للإطارات الفولاذية)، و x الأس المكافئ (0.75 للخرسانة).

معادلة ضغط سرعة الرياح الديناميكي (Wind Velocity Pressure)
q_z = 0.613 \times K_z \times K_{zt} \times K_d \times K_e \times V^2 \quad (\text{N/m}^2)

تحسب qz الضغط الديناميكي الحركي للرياح عند أي ارتفاع z بالأمتار؛ حيث V سرعة الرياح الأساسية (م/ث) لهبة 3 ثوانٍ، Kz معامل التعرض للارتفاع وطبيعة السطح المحيط، Kzt معامل الطبوغرافيا، Kd معامل اتجاهية الرياح (0.85 للمباني الرئيسية)، و Ke معامل الارتفاع عن سطح البحر.

معادلة الإزاحة النسبية غير المرنة بين الطوابق (Design Inelastic Story Drift)
\Delta = \frac{C_d \times \delta_e}{I_e} \le \Delta_a

تحسب Delta الإزاحة غير المرنة الفعلية المتوقعة أثناء الزلزال الأقصى؛ حيث delta_e الإزاحة المرنة المحسوبة من النموذج الرقمي الخطي، Cd معامل تكبير الإزاحة غير المرنة، Ie معامل الأهمية، و Delta_a الحد الأقصى المسموح به كودياً (0.020 hsx للمباني السكنية والتجارية).

معاينة شرائح العرض التقديمي (.PPTX)

مقاس الطباعة القياسي A4
غلاف العرض التقديمي للتصميم الإنشائي للمباني لمقاومة الزلازل والرياح واختيار جملة القوى الجانبية وفق كود البناء السعودي SBC 301 و ASCE 7
File: عرض_تقديمي_لتصميم_المباني_لمقاومة_الزلازل_والرياح_SBC_301_PPTX.pptx تحميل الملف الكامل (.PPTX) ←

مثال تطبيقي بالأرقام: حساب قص القاعدة والإزاحة لمبنى إداري بارتفاع 12 طابقاً في مدينة جدة

المعطيات والبيانات الهندسية للمسألة: مبنى إداري مكون من 12 طابقاً بارتفاع إجمالي hn = 38.4 م (ارتفاع الطابق hsx = 3.2 م) بمدينة جدة. الوزن الزلزالي الفعال الإجمالي W = 52,000 kN. فئة الإشغال II (Ie = 1.0). تقرير فحص التربة أظهر Site Class D. المنظومة الإنشائية المقاومة للقوى الجانبية هي جملة ثنائية (Dual System) تتكون من حوائط قص خاصة وإطارات عزمية خاصة (R = 7, Cd = 5.5, Omega_0 = 2.5). من خرائط كود SBC 301 لجدة: Ss = 0.38g و S1 = 0.14g.
1

الخطوة 1: حساب معاملات الموقع والتسارع الطيفي التصميمي

من جداول SBC 301 للتربة Class D: Fa = 1.496 و Fv = 2.24 -> SMS = Fa * Ss = 1.496 * 0.38 = 0.568g | SM1 = Fv * S1 = 2.24 * 0.14 = 0.314g -> SDS = 2/3 * SMS = 0.379g | SD1 = 2/3 * SM1 = 0.209g. فئة التصميم الزلزالي: SDC D.
النتيجة: SDS = 0.379g و SD1 = 0.209g (SDC D)
2

الخطوة 2: حساب زمن التردد الأساسي والحدود الزمنية

Ta = Ct * hn^x = 0.0488 * (38.4)^0.75 = 0.0488 * 15.42 = 0.752 s. الفترة الانتقالية Ts = SD1 / SDS = 0.209 / 0.379 = 0.551 s. بما أن Ta > Ts، فإن التحليل يقع في نطاق السرعة الثابتة.
النتيجة: Ta = 0.752 ثانية (Ts = 0.551 ثانية)
3

الخطوة 3: حساب معامل الاستجابة الزلزالية Cs وقص القاعدة V

القيمة المحسوبة: Cs = SD1 / (T * (R / Ie)) = 0.209 / (0.752 * (7 / 1.0)) = 0.209 / 5.264 = 0.0397. التحقق من الحد الأقصى: Cs_max = SDS / (R / Ie) = 0.379 / 7 = 0.0541. التحقق من الحد الأدنى: Cs_min = 0.044 * SDS * Ie = 0.044 * 0.379 * 1.0 = 0.0167. إذن Cs المعتمد = 0.0397. قوة قص القاعدة الكلية: V = Cs * W = 0.0397 * 52,000 = 2,064.4 kN.
النتيجة: قص القاعدة الزلزالي V = 2,064.4 كيلو نيوتن (3.97% من وزن المبنى)
4

الخطوة 4: فحص الإزاحة النسبية غير المرنة (Story Drift Check)

أظهر التحليل الإنشائي في برنامج ETABS أن أقصى إزاحة مرنة نسبية في الطابق الحرج (الطابق السابع) هي delta_e = 6.2 مم. الإزاحة غير المرنة التصميمية: Delta = (Cd * delta_e) / Ie = (5.5 * 6.2) / 1.0 = 34.1 مم. نسبة الإزاحة الفعلية: Delta / hsx = 34.1 / 3,200 = 0.0107. الحد الكودي المسموح به: Delta_a = 0.020 hsx = 0.020 * 3,200 = 64.0 مم.
النتيجة: Delta = 34.1 مم < 64.0 مم (النسبة 0.0107 < 0.020 -> محقق بنسبة أمان فائقة)

طريقة الاستخدام وخطوات التطبيق العملي

1

معاينة الشرائح التفاعلية بملء الشاشة أولاً:

تصفح جميع شرائح العرض التقديمي مباشرة عبر مشغل الشرائح التفاعلي أعلاه (أو في وضع ملء الشاشة 16:9) للاطلاع على كافة المخططات والرسوم البيانية.

2

تحميل العرض التقديمي وفتحه على جهازك:

قم بتنزيل الملف عبر زر التحميل المباشر وفتحه بواسطة Microsoft PowerPoint أو Google Slides.

3

تخصيص هوية وبيانات المشروع:

قم بتعديل اسم المشروع، التاريخ، وأسماء المالك والاستشاري والمقاول ومؤشرات الأداء (SPI / CPI) لتطابق البيانات الميدانية.

4

بدء العرض التقديمي المباشر:

العرض جاهز للتشغيل بملء الشاشة (F5) لعقد اجتماعات المتابعة الدورية أو التصدير بصيغة PDF.

قائمة الفحص والاستلام الهندسي وأفضل الممارسات

  • ✓ التحقق من صحة معاملات تشقق القطاعات الخرسانية (Stiffness Modifiers) في برنامج التحليل: 0.70Ig للأعمدة، 0.35Ig لحوائط القص المشروخة، و 0.35Ig للكمرات الساقطة وفق SBC 304.
  • ✓ التأكد من تحقيق نسبة مشاركة الكتلة الديناميكية التراكمية لا تقل عن 90% في الاتجاهين الأفقيين X و Y في تحليل طيف الاستجابة RSA.
  • ✓ التأكد من تطبيق معامل مقياس القص الديناميكي (Scale Factor) لمطابقة القص الديناميكي مع القص الاستاتيكي المكافئ V_static بنسبة 100%.
  • ✓ فحص معاملات استقرار عزوم الدرجة الثانية P-Delta والتأكد من أن معامل theta لا يتجاوز 0.10 لتفادي التكبير أو لا يتجاوز theta_max.
  • ✓ التأكد من توفير تفاصيل تسليح العناصر الطرفية المدمجة (SBE) لحوائط القص بالكانات المغلّقة ذات زاوية القفل 135 درجة ومسافات التكثيف المطلوبة.
  • ✓ مراجعة تسليح عناصر التجميع والسحب (Collectors) وتكبير قواها التصميمية بمعامل الأوفرسترينث Omega_0 لضمان السلوك المطيل.
  • ✓ التحقق من كفاية معامل أمان الأساسات ضد قوى الانقلاب الإجمالية (FS_OT >= 1.5 تحت الرياح) والانزلاق الأفقي عند منسوب التأسيس.

أخطاء شائعة في الموقع والمكتب الفني وطرق تلافيها

• إهمال تخفيض جساءة القطاعات الخرسانية واستخدام عزم القصور الذاتي الكامل (Ig) في التحليل الزلزالي

الأثر المتوقع: يؤدي إلى تضخيم جساءة المبنى وحساب فترات تردد قصيرة غير واقعية، مما يقلل الإزاحات المحسوبة بنسبة 50% ويؤدي إلى انهيار الواجهات وتشقق العناصر أثناء الهزات الفعلية.

الحل الهندسي: تطبيق معاملات التشقق المنصوص عليها بكود SBC 304 و ACI 318 بدقة على جميع العناصر الإنشائية قبل استخراج قوى القص والإزاحات.

• تجاهل فحص عدم انتظام اللي (Torsional Irregularity) وتأثيرات اللامركزية العرضية الطارئة

الأثر المتوقع: تركيز قوى قص وعزوم لي بالغة على الأعمدة وحوائط القص الطرفية مما يسبب انهياراً دورياً للمنشأ غير المتناظر.

الحل الهندسي: حساب نسبة Delta_max إلى Delta_avg في كل طابق؛ وإذا تجاوزت 1.2 يتم تكبير عزم اللي الطارئ بمعامل Ax وتعديل تموضع حوائط القص لتقريب مركز الصلابة من مركز الكتلة.

• تصميم عناصر التجميع (Collectors / Drag Struts) على القوى الزلزالية العادية دون تطبيق معامل Omega_0

الأثر المتوقع: انهيار هش مفاجئ في كمرات وأوتار السقف الرابطة بحوائط القص قبل أن تستطيع الحوائط الوصول إلى طاقتها الاستيعابية وتبديد الطاقة.

الحل الهندسي: تصميم كافة عناصر التجميع والوصلات الإنشائية على القوى المصعدة بمعامل تضخيم الزلازل Omega_0 = 2.5 وفق متطلبات الكود الصريحة.

• إهمال قوى الرفع الصافية (Net Uplift) الناتجة عن عزم الانقلاب على الأساسات

الأثر المتوقع: انفصال القواعد أو تمزق حديد تسليح الخوازيق الطرفية نتيجة عدم تسليحها لمقاومة قوى الشد والرفع تحت تأثير الرياح أو الزلازل الشديدة.

الحل الهندسي: فحص تراكيب الأحمال الحاوية على 0.9D + 1.0E و 0.9D + 1.0W وتصميم الخوازيق المقاومة للرفع بحديد تسليح كامل وممتد بكامل العمق.

الأسئلة الشائعة حول النموذج

متى تحكم قوى الرياح ومتى تحكم قوى الزلازل في التصميم الإنشائي للمبنى؟

تحكم قوى الرياح عادة في المباني العالية النحيفة (Slender Towers)، المنشآت ذات الواجهات الزجاجية الواسعة، والمناطق ذات النشاط الزلزالي المنخفض، حيث تولد الرياح عزوم انقلاب وإزاحات جانبية أكبر. بينما تحكم قوى الزلازل في المباني الثقيلة خرسانياً، المباني ذات البحور الكبيرة، والمناطق ذات النشاط الزلزالي المتوسط إلى العالي، كما تحكم الزلازل دوماً اشتراطات تفاصيل التسليح والكانات المغلّقة والممطولية حتى لو كانت قوى الرياح أكبر.

ما هو معامل تعديل الاستجابة (R) ولماذا لا نصمم المبنى على قوى الزلازل المرنة الكاملة؟

معامل R هو معامل هندسي يعبر عن قدرة المنظومة الإنشائية على امتصاص وتبديد الطاقة الزلزالية من خلال التشكل اللدن والممطولية دون انهيار. إن التصميم على القوى المرنة الكاملة (R = 1.0) يجعل المنشأ مكلفاً للغاية بقطاعات خرسانية هائلة؛ لذلك يسمح الكود بتخفيض القوى التصميمية بقسمتها على R بشرط توفير تفاصيل تسليح خاصة وممطولية عالية تحمي المنشأ.

ما الفرق بين النظام الرئيسي المقاوم لأحمال الرياح (MWFRS) ومكونات الكسوة والواجهات (C&C)؟

النظام الرئيسي MWFRS هو الهيكل الإنشائي المتكامل (أعمدة، كمرات، جدران قص) الذي يستقبل أحمال الرياح الإجمالية من كافة الواجهات وينقلها للأساسات، ويصمم على ضغوط موزعة على مساحات كبيرة. أما مكونات الكسوة C&C فهي العناصر المعمارية المباشرة (الزجاج، الكلادينج، القطاعات المعدنية، الستائر) وتصمم على ضغوط موضعية موجهة عالية جداً ناتجة عن الدوامات الهوائية الموضعية عند الأركان والحواف.

لماذا يشترط الكود السعودي معايرة قوة القص الديناميكية مع الاستاتيكية (Scale Factor)؟

يشترط كود SBC 301 و ASCE 7-16 معايرة نتائج التحليل الديناميكي بطيف الاستجابة RSA بحيث لا يقل قص القاعدة الديناميكي عن 100% من قص القاعدة الاستاتيكي المكافئ V_static المحسوب بالفترة Ta. والهدف من ذلك هو حماية المنشأ من التقدير المتفائل غير المتحفظ لفترات التردد في النماذج الرقمية ثلاثية الأبعاد وضمان عدم تقليل القوى التصميمية تحت أي ظرف.

ما هي الشروط التي توجب وضع عناصر طرفية مدمجة (Special Boundary Elements) في حوائط القص؟

يوجب كود SBC 304 و ACI 318 وضع عناصر طرفية مدمجة SBE في حالتين: إما إذا تجاوز أقصى إجهاد ضغط ليفي في أطراف الحائط 0.20 f'c تحت تراكيب الأحمال الزلزالية المصعدة (طريقة الإجهاد)، أو إذا تجاوز عمق منطقة الضغط c حداً معيناً يرتبط بطول الحائط والإزاحة التصميمية (طريقة الإزاحة). تتطلب هذه العناصر تكثيفاً للكانات بمسافات لا تزيد عن 150 مم وبأقفال 135 درجة.