كم يستطيع نظام الأعمدة والجسور أن يتحمل طوابق ؟؟

شكرا اخي الكريم استاذ عمير على دعوتك, تستطيع نظم ألعناصر ألأنشائية من أعمدة وجسور وجدران وقواعد وما الى ذالك بالتصرف مع الاحمال  ألمؤثرة التي تتعرض لها تلك العناصر الانشائية  وتنقسم هذه ألحمال ألى مايلي :

1- احمال اساسية  Main loads  

وهي الاحمال المباشرة.وتنقسم الي

الحمل الميت  Dead load

 مثل وزن المنشأ ,وزن الارضيات,وزن الحوائط ,والأنهاءات وغيرها.كل هذا يصنف تحت بند حمل ميت.

الحمل الحي Live load

 هو الحمل نتيجة السكان والاثاث الذين يشغلون المبني.اي هو كل حمل غير دائم وجوده في المنشأ.وهو ايضا الحمل التي يتعرض له المنشأ اثناء التنفيذ المعدات وألدوات وحركة ألعمل وما الى ذلك

حمل الرياح  Wind load

حمل الرياح له تأثير كبير كذلك في تصميم اي منشأ .هنالك دول تعتبر حمل الرياح ثانوي واخرى تعتبره رئيسي وهذا يتوقف علي طبيعة الرياح والمناخ السائد لكل دولة التي سوف يبني فيها المنشأ. 

احمال الزلازل  Earthquake load

توجد جداول جاهزة لحساب الحمل الحي علي منشأ وذلك بناء علي معرفة طبيعة المنشأ هل هو منشأ اداري أوسكني أو منشأعسكري وهكذا..

2- الاحمال الثانوية  Secondary loads  

وهي الاحمال الغير مباشرة.

مثل انكماش الجفاف للخرسانة ,الهبوط للاساسات ,الزحف..كل هذه الاحمال تؤخذ بنظر ألأعتبار عند ألنصمم.ومن هنا نعرف التحليل الانشائي علي انه العلم ألذي يهتم بتحديد تأثير هذه الاحمال علي الاجهادات والتشكيلات داخل العناصر الانشائية المكونة للمبني.

وهناك مجموعة من الاعتبارات يجب مراعاتها..علي سبيل المثال :

  أ- الكلفة الاقتصادية.                                                     

ب- معاملات الامان لكل عنصر في المنشأ.

ج- صلاحية المبني للتشغيل .بمعني تجنب ال Deflection وال Cracks المثيرة للازعاج. 

د- الشكل والنواحي الجمالية.

الخلاصة ان ألتصميم لاي مبني خرساني يمر بمرحلتين :

المرحلة الاولي :  اختيار نوع مناسب من الانشاءات  Statical system مناسب له ثم يتم تحليل كل عنصر على حدى.المرحلة الثانية :ان يصمم كل جزء علي حدى له تفاصيل دقيقة بمعني ان يرسم لكل جزء مساقط راسية ومساقط افقية وتفاصيل حديد التسليح له باشكاله المختلفة.

وادناه سنتعرف علي عناصر واجزاء المنشات الخرسانية :

: من المعلوم ان اي منشأ مكون من عدة عناصر متكاتفة مع بعضها  تعمل مجتمعة على مقاومة اي حمل يؤثرعلي المنشأ وهذه ألعناصرهي .

1- الاسقف والبلاطات                  SLABS       

2- ألجسور                             BEAMS       

3- الاعمدة                          COLUMNS     

4- القواعد                           FOOTING      

 5-الحوائط                              WALLS       

6- السلالم                                STAIRS    

شكرا" أستاذ عمير على الدعوه للإجابه على هذا السؤال،

توجد ثلاث أنظمة إنشاء وهي نظام الجدران الحاملة.نظام الهيكل الخرساني نظام البناء السابق الصنعولكل نظام تداعياته ومميزاته وعيوبه وتكلفته وأن عنصر التكلفة هو الأهم في تحديد نظام البناء.وتمثل نكلفة الإنشاء75 % من التكلفة الاجمالية لذلك قلنا أن اختيار نظام الانشاء هو الاهم في التحديد.- نظام الحوائط الحاملةاستعمل هذا النوع من الإنشاء بكثرة قبل انتشار استعمال الخرسانة المسلحة، وفيه تنتقل الأحمال الميتة والحية من الأسقف سواءً كانت خشبية أو مرتكزة على كمرات إلى الحوائط التي تنقلها بدورها بالإضافة إلى وزنها الذاتي إلى الحوائط التي أسفلها، وهكذا حتى تصل الأحمال إلى الأساس المستمر تحت الحوائط، الذي يقوم بتوزيع الأحمال علىطبقة تربة التأسيس.وقد تكون هذه الحوائط من الطوب أو الحجر أو الخرسانة.عيوب هذا النظام:أ- كبر الحجم الفراغي حيث يزيد سمك الحوائط كلما اقتربنا من الأساس لزيادة الأحمال التي تتعرض لها.ب- يعيق التوسع الرأسي ويصبح مكلف جداً في حال تعدد الأدوار والوصول إلى أربعة أدوار.ج- صعوبة التغيير المعماري فيها، حيث يمنع عمل أي تعديل كإزالة حوائط أو تعديل تقسيم المبنى من دور إلى دور دون اتخاذ احتياطات شديدة تضمن عدم انهيار المبنى.د- وجود الفتحات في حوائط هذا النوع من الإنشاء يضعف المبنى، وبالتالي يجب الإقلال منها وخاصة ما كان عرضه كبيراً، ولذلك لا تعمل عريضة ولكن يعمل ارتفاعها عالي نسبياً وعرضها صغير نسبياً.2 – النظام الهيكليعملت المنشئات الهيكلية قديماً من الصلب وفيها ترتكز الأسقف على كمرات وهذه الكمرات ترتكز بدورها على الأعمدة، وكانت أحمال السقف في كل دور تنتقل إلى الكمرات ثم إلى أعمدة الدور نفسه ومنه إلى أعمدة الدور الذي أسفله، حتى تصل إلى الأساس الذي يعمل تحت الأعمدة فقط،ويقوم هذا الأساس بتوزيع أحمال الأعمدة إلى طبقات التربة الصالحة للتأسيس، وكان العيب الرئيسي لاستعمال الحديد الصلب في هياكل المباني هو أنه في حالة تعرض المنشأ لحرارة مرتفعة مثلا كالحريق فإن الكمرات والأعمدة تتأثر بالحرارة، لذلك فكر المهندسون في استخدام الخرسانة في المباني الهيكلية كوقاية من الحريق إذ أن الخرسانة رديئة التوصيل للحرارة، خاصة عند شيوع استعمال الخرسانة المسلحة ورخصها النسبي وسهولة تشكيلها، كما وتم عمل الحوائط الخارجية في المباني الهيكلية من الخرسانة لحماية السكان من المؤثرات الخارجية مثل الحرارة والبرودة والرطوبة والضوضاء والضوء.وواضح انه كلما زادت الأحمال أو كلما اتجهنا للأساس كلما زادت أبعاد قطاعات الأعمدة الحاملة للمبنى، كما يمكن في هذا النوع من الإنشاء عمل الفتحات بكامل العرض بين الأعمدة دون الأضرار بالمبنى إذا أن الحوائط هنا ليس لها أي دور إنشائي .مميزات النظام الهيكلي1- إمكانية التوسع الرأسي والوصول إلى العدد المطلوب من الأدوار دون تحديد.2- إمكانية التغيير في الفراغات الداخلية حيث أن الحوائط ليس لها أي دور إنشائي وإنما هي حواجز فراغية.3- إمكانية البدء في إحدى مراحل التشطيب دون معوق أو اعتماد على أعمال سابقة فيما كان الهيكل جاهز.4- هذا النظام يتواءم والإمكانيات والكفاءات والقدرات المتوفرة في قطاع غزة.تصنيف المنشئات من حيث النظم الإنشائية : -نظراً لاختلاف أشكال المنشئات معمارياً وتعدد وحداتها رأسياً وتعدد استخدامات المنشئات وظيفياً ونظراً لطول البحور بين ركائزها وحجم الأحمال المؤثرة عليها فإن هذا الاختلاف أدى إلى تعدد النظم الإنشائية وهي:-أ‌- الإنشاء بنظام العمود والكمرة.ب‌- الإنشاء بنظام الكمرات المتقاطعة. ت‌- الإنشاء بنظام البلاطات المرفوعة.ث‌- الإنشاء بنظام الجمالونات.ج‌- الإنشاء بنظام الهياكل الإطارية.ح‌- الإنشاء بنظام الهياكل الفراغية.خ‌- الإنشاء بنظام القشريات.د‌- الإنشاء بنظام الخيام.ذ‌- الإنشاء بنظام المنشئات الهوائية.ر‌- الإنشاء   بنظام الكابلات.ز‌- الإنشاء بأنظمة المباني العاليه -و هذه اﻷنظمه يمكن تفصيلها في إجابه أخرى و شكرا".

نظام الاعمده والكمرات يعتمد علي نظريتان وهما

الاعمده تتجمل قوي الضغط الراسيه تماما والتي يمكن ان يتحملها القطاع الخرساني للاعمده بدون وجوجد حديد اما ما يوضع من حديد في الاعمده فهو لتحمل الازاحه البسيطه الناتجه عن عدم الراسيه او قوي القص

تتحمل الكمرات قوي العزوم او قوي القص ولذا تعتمد علي وجود الحديد الكافي في الاجزاء المعرضه للشد حيث تكون هذه المنطقه قطاع خرساني مشرخ اما الاجزاء المعرضه للضغط في الكمره يمكن الاخذ في الاعتبار القطاع الخرساني اثناء التصميم

يمكن تقسيم أنظمة البناء إلى الآتي :

1 ـ  نظام الأعمدة والجسور(BEAM &COLUMNS SYSTEM) 

     وهذا النظام يتحمل مباني ذات ارتفاعات لاتزيد عن14طابق وذلك على أن تصمم الأعمدة على أنها كوابيل  مثبته في الأرض فوق الأساسات تثبيتا كامل .

2ـ  نظام الإطارات الخرسانية :-(R.C Frames system)

    وهذا النظام يتحمل مباني ذات ارتفاعات تصل الي  20دور وفي هذا النظام نعتبر كل طابق لايزيد عن 3.2م وكذلك نعتبر كل أعمدة الإطارات الخرسانية مثبته تثبيتاً كاملاً  فوق الأرض .

ويتم اعتبار جميع الوصلات بين الأعمدة والكمرات على أنها وصلات جاسئه (Rigid Junetions) تسمح بنقل العزوم بين الأعمدة والجسور عند النقاط المختلفة .

3 ـ  نظام جدران القص الخرسانيه :(   R.C Shear walls system)                               

   يستخدم نظام جدران القص الخرسانية في المباني ذات الأرتفاعات الكبيره وباعتبار كل طابق لايزيد عن3.2م وفي هذا النظام تعتبر جدران القص مثبته تثبيتاًكلياً فوق الأساسات وان الجدران تكون كابوليه بأرتفاع المبنى كله ويتحمل كل من الأحمال الراسيه نتيجة اوزان البلاطات والأوزان الجانبيه مثل احمال الرياح والزلازل .

الفصل الأول ----- الأنظمة الإنشائية----------------------------------------------------------------- التصميم الإنشائي 

4-ـ  -نظام النواة الخرسانية (R.C Core system)

عند زيادة عدد الطوابق عن  30دور يمكن استخدام هذا النظام لمقاومة الأحمال الجانبيه مثل احمال الرياح واحمال الزلازل حيث يتم احاطة مصاعد المبنى والسلالم بنظام متشابك من الجدران الخرسانيه المسلحه لينتج في النهايه النواه او القلب الخرساني .

5 ـ  الأنظمه المشتركه (combine system)

ويتكون من جدران القص والأطارات الجاسئه ومن القلب الخرساني .