المباني الهيكلية و نظام الكمرة والعمود – شرح

شرح المباني الهيكلية و نظام الكمرة والعمود بالتفصيل

أنواع وأجزاء المباني وأنظمتها

تنقسم أنظمة المباني الإنشائية إلي ثلاثة أقسام هي:

1.نظم مباني الحوائط الحاملة.

2.نظم المباني الهيكلية.

3.نظم المباني الفراغية.

المباني الهيكلية

يتم تنفيذ هذه المنشآت من الخرسانة المسلحة أو من الصلب المغلف بالخرسانة وينقسم هذا النوع من المنشآت إلى عدة أقسام منها.

1.منشآت هيكلية نظام الكمرة والعمود.

2.منشآت هيكلية نظام الإطار الحامل.

3.منشآت هيكلية نظام الجمالون.

أولاً: منشآت هيكلية نظام الكمرة والعمود:

1- الهيكل العام لهذا النوع من المنشآت هو البلاطات والكمرات والأعمدة والأساسات.

2-في هذا النوع من المنشأت ينتقل الحمل من الأسقف والحوائط إلى الكمرات ثم إلى الأعمدة ثم إلى الأساسات ثم إلى التربة.

3-الحوائط في هذا النوع من المنشآت تستخدم كستائر أو فواصل بين الغرف بعضها ببعض، كذلك تستخدم لحماية السكان من المؤثرات الخارجية والعوامل الجوية ( الحرارة ،الرطوبة، الضوضاء، الضوء، وغير ذلك ) .

4-هذا النوع من المنشآت يصل ارتفاعه إلى أكثر من 30 دور.

5-يمكن استخدام الخرسانة سابقة الصب في تنفيذ هذا النوع من المنشآت.

6- لا يستخدم هذا النوع من المنشآت في حالة البحور الكبيرة وذلك نظراً لزيادة عمق الكمرات.

وفي هذا النوع من المنشآت ينتقل الحمل من الأسقف والحوائط إلى الكمرات ثم إلى الأعمدة ثم إلى الأساسات ثم إلى الترية.

أجزاء المنشآت هيكلية نظام الكمرة والعمود:

1.الأسقف الخرسانية.

2.الكمرات.

3.الأعمدة.

4.الأساسات ( القواعد + الميد ).

5.الحوائط.

1)الأسقف الخرسانية:

وهي الأسطح الأفقية من المبنى والذي تتم الحركة والإعاشة عليه وتنقسم من حيث الشكل الإنشائي إلى عدة أقسام منها:

1- البلاطات الخرسانية المصمتة (التي توزع حملها في اتجاهين، توزع حملها في اتجاه واحد ).

2- البلاطات الهوردي ( ذات الاتجاه الواحد، ذات الاتجاهين).

3-البلاطات المسطحة.

مقالة منفصلة مكونات وانواع ومواصفات ومراحل صناعة و زمن تصلب الخرسانة

1-البلاطات الخرسانية المصمتة:

ويتميز هذا النوع من البلاطات بالسمك القليل وينتقل الحمل فيها مباشرة إلى الكمرات الحاملة (الإطارات ) ومنها إلى الأعمدة ثم إلى الأساسات ثم إلى التربة.

وينقسم هذا النوع من البلاطات حسب اتجاه توزيع الأحمال إلى نوعين:

أنواع البلاطات من حيث انجاه توزيع الأحمال:

أ-البلاطات التي توزع حملها في اتجاه الواحد.

ب- البلاطات التي توزع حملها في اتجاهين .

أ- البلاطات التي توزع حملها فى انجاه الواحد.

وهي البلاطات التى يكون طولها في الاتجاه الطويل من البلاطة أكبر من أو يساوي ضعف الطول في الاتجاه القصير

حيث

أ-بمثل طول البلاطة في الاتجاه الطويل.

ب- بمثل طول البلاطة في الاتجاه القصير.

و في هذا النوع من البلاطات ينتقل الحمل إلى اتجاه واحد هو الاتجاه القصير وعلى ذلك يتم وضع الحديد الرئيسي في الاتجاه القصير ويسمى ( الفرش ) والحديد الثانوي في الاجاه الطويل ( الغطاء).

ب – البلاطات التي توزع حملها فى اتجاهين:

و هي البلاطات التى يكون طولها في الاتجاه الطويل من البلاطة أقل من ضعف الطول في الاتجاه القصير شكل ( 2 ) .

وفي هذا النوع من البلاطات ينتقل الحمل في اتجاهين ويكون الحديد موزع على الاتجاهين بحدث يكون الحديد الرئيسي ( الفرش) في الاتجاه القصير والحديد الثانوي ( الغطاء) في الاتجاه الطويل.

2-البلاطات الهوردي:

يعتبر هذا النوع من البلاطات من أكثر أنواع البلاطات انتشارا نظرا لمميزاته المتعددة وهي:

أ- عازل للحرارة والصوت ولذلك فهي تغضل في المناطق الحارة.

ب- تعطي أسقف بلا سقوط للكمرات لذا يكثر استخدامها في المحلات التجارية والمعارض و مداخل العمارات والوزارات وغيرها.

ج- يمكن التحكم بصفة مستمرة بالتقسيمة الداخلية للوحدات وذلك لإمكانية تغيير أماكن الحوائط نتيجة عدم وجود سقوط للكمرات.

د- التقليل من وزن البلاطات وبالتالي تقليل الأحمال على الأعمدة وأيضا على الأساسات مما يوفر في تكاليف المشروع.

هـ-يفضل استخدام هذا النوع من البلاطات في البلاطات ذات البحور الكبيرة.

وينقسم هذا النوع من البلاطات حسب طريقة رص البلوكات إلى قسمين :

أ- البلاطات الهوردي ذات الاتجاه الواحد.

ب- البلاطات الهوردي ذات الاتجاهين.

أ- البلاطات الهوردي ذات الاتجاه الواحد:

1-وفي هذا النوع من البلاطات يتم رص البلوكات في اتجاه واحد وهو الاتجاه القصير وكذلك يتم رص الأعصاب في نفس الاتجاه.

2- يتم عمل عصب واحد في الاتجاه الطويل إذا زاد الطول في الاتجاه القصير عن 5 متر.

3- يتم عمل عصب بيني في الاتجاه الطويل إذا زاد الطول في الاتجاه القصير عن 7 متر.

وفي هذا النوع من البلاطات ينتقل الحمل من خلال الأعصاب في الاتجاه القصير إلى الكمرات العمودية ثم إلى الأعمدة ثم إلى الأساسات ثم إلى الترية كما بالشكل التالى.

البلاط الهوردى ذات الاتجاه الواحد

حيث

– ب أقل من 5.00 م .

– الأعصاب في اتجاه واحد.

ب- البلاطات الهوردي ذات الاتجاهين

-وفي هذا النوع يتم رص البلوكات في الاتجاهين القصير والطويل وكذلك تمتد الأعصاب في نفس الاتجاهين.

-تستخدم هذه البلاطات ذات الاتجاهين في حال البحور الكبيرة للبلاطات.

وفي هذا النوع من البلاطات ينتقل الحمل في الاتجاهين القصير والطويل من خلال الأعصاب إلى الكمرات العمودية ثم إلى الأعمدة ثم إلى الأساسات ثم إلى الترية كما بالشكل التالى .

البلاط الهوردى ذات الاتجاهين

حيث

– ب أقل من 7.00 م .

– الأعصاب في اتجاهين .

مقالة منفصلة سماكة وبلوك السقف الهوردى وايهما افضل الهوردي ام العادي؟

3-البلاطات المسطحة:

وهي البلاطات ذات السمك الثابت وترتكز مباشرة على الأعمدة بدون كمرات وفيها ينتقل الحمل مباشرة إلى الأعمدة ثم إلى القواعد ثم إلى التربة، كما بالشكل التالى.

مسقط افقى لبلاطة السقف

استخدامات البلاطات المسطحة:

أ-المباني الحكومية والعامة عندما تكون المسافة بين الأعمدة كبيرة.

ب- في حالة الحاجة إلى تمديد أنابيب التكييف والتدفئة بالأسقف.

ج- في حالة الحاجة إلى التغيير المستمر في التقسيم الداخلي للوحدات.

ومن أهم العيوب الخاصة بهذا النظام هو حدوث قص وثقب بالأسقف عند الأعمدة، وللتغلب على ذلك يجب عمل أحد الحلول الآتية :

1- عمل توسعة لقمة العمود عند اتصاله بالبلاطة والهدف من ذلك هو زيادة مساحة العمود التى تحمل البلاطة كما بالشكل التالى .

توسعة قمة العمود عند اتصاله بالبلاطة

2-عمل سقوط بالبلاطة عند اتصالها بالعمود والهدف من ذلك هو زيادة سمك البلاطة عند الأعمدة، كما بالشكل التالى .

سقوط بالبلاطة عند اتصالها بالعمود شكل

3- عمل توسعة قمة العمود وعمل سقوط بالبلاطة في وقت واحد كما بالشكل التالى.

توسعة قمة العمود وعمل سقوط بالبلاطة

2-الكمرات (العوارض) :

وهي تلك الأعضاء الأفقية التي تقوم بحمل البلاطات وما عليها من حوائط ثم تنقل هند الأحمال إلى الأعمدة ومنها إلى الأساسات ومنها إلى الترية.

مقالة منفصلةالكمرات – شرح انواع ووظائف الكمرات فى المبانى بالصور

3-الأعمدة الخرسانية المسلحة :

وهي من أهم عناصر المنشآت الهيكلية والمسؤولة عن نقل الأحمال من السقف والكمرات إلى القواعد ومنها إلى الترية، وأبعاد الأعمدة تتوقف على الأحمال الواقعة عليها وعلى التصميم الإنشائي لها، وتقل أبعاد الأعمدة كلما اتجهنا لأعلى، وتنقسم الأعمدة إلى قسمين رئيسين :

أ-أعمدة قصيرة.

ب- أعمدة طويلة.

1-أعمدة قصيرة:

ويكون فيها

ع / ب < 15 بالنسبة للأعمدة المربعة والمستطيلة .

ع / ق < 15 بالنسبة للأعمدة الدائرية.

الطول الفعال للعمود

حيث

– ع ارتفاع العمود القابل للانبعاج.

– ب عرض العمود في اتجاه حدوث الانبعاج.

– ق قطر العمود.

-في حالة استخدام طريقة الكمرات والبلاطات في الإنشاء يكون الطول الفعال للانبعاج ( ع ) للدور المتكرر هو المسافة من ظهر السقف إلى بطن الكمرة في نفس الدور.

-ويقاس الطول الفعال للانبعاج (ع) للدور الأرضي بالمسافة من ظهر الميدة حتى بطن الكمرة في الدور الأرضي.

-يتم تصميم الأعمدة على الأحمال الواقعة عليها سواء المحورية أو عير المحورية.

ب- أعمدة طويلة:

ويكون فيها:

ع / ب > 15 بالنسبة للاعمدة المربعة والمستطيلة.

ع / ق > 15 بالنسبة للاعمدة الدائرية.

وفي هذا النوع يتم تصميم الأعمدة على الأحمال الواقعة عليه سواء المحورية أو غير المحورية مع أحمال أخرى نتيجة الانبعاج.

أنواع الأعمدة:

1- أعمدة مربعة ويكون قطاع العمود مربع ويتم توزيع الحديد فيها بالتساوي، ويتم ربط الحديد باستخدام الكانات.

2- أعمدة مستطيلة ويكون قطاع العمود مستطيل ويتم توزيع الحديد فيها على قطاع العمود، و يتم ربط الحديد باستخدام الكانات.

3- أعمدة دائرية ويكون قطاع العمود دائري ويتم توزيع الحديد فيها بالتساوي على محيط قطاع العمود، ويتم ربط الحديد باستخدام الكانات.

4-أعمدة زاوية ويكون قطاع العمود على شكل زاوية.

وظيفة الحديد الطولي في الأعمدة:

-مقاومة أي عزم انحناء نتيجة عدم محورية الأحمال.

– زيادة معاملات الأمان حيث إن وجود الحديد يقلل من انهيار الخرسانة.

– التقليل من أبعاد الأعمدة ومقاومة إجهادات الشد وبالتالي يقلل من بروز الأعمدة داخل الحجرات

وظيفة الكانات في الأعمدة:

تقوم الكاانات بتربيط الأسياخ الرأسية في العمود وتعطي تماسكاً ضد الانبعاج للاسياخ الطولية.

مقالة منفصلة الأعمدة الخرسانية – أشكال وانواع الأعمدة الخرسانية

4-الأساسات (القواعد والميدات):

القواعد

تقوم بحمل الأعمدة بجميع أحمالها من أسقف وحوائط للمبنى كله ونقلها إلى التربة وتكون عادة مدفونة تحت الأرض.

الميدات:

وهي الكمرات الأفقية التى تصل بين القواعد وقد تكون محملة على القواعد أو في مستواها أو معلقة

وفوائد الميدات هى:

أ- ربط القواعد والأعمدة معا.

ب- حمل حوائط الدور الأرضي.

ج- مقاومة أي هبوط نسبي يحدث للقواعد.

5-الحوائط :

و يعتبر دور الحوائط في المباني الهيكلية هو عبارة عن ستائر أو فواصل بين الغرف بعضها ببعض ولحماية السكان من العوامل والتقلبات الجوية وليس لها أي دور إنشائي.

ثانيا: منشآت هيكلية نظام الإطار الحامل:

وفي هذا النوع من المنشآت تتعدد أنواع الإطارات الحاملة (الكمرات) وتتكون من قوائم رأسية وعوارض أفقية أو مائلة تتصل اتصالا قويا بقوائمها الرأسية جيث تعمل كوحدة واحدة ويتم صناعة هذه الإطارات من الخرسانة المسلحة المصبوبة في الموقع أو سابقة الصب أو من الحديد.

و ينتقل الحمل في هذه المنشآت من الأسقف إلى الإطارات الحاملة عن طريق الكمرات العارضة ومنها إلى القواعد ثم إلى التربة.

مقالة منفصلة نظام الهياكل الإطارية – مميزات وأنواع النظم الإطارية بالصور

ثالثا: منشآت هيكلية نظام الجمالون:

يتكون الجمالون من أزواج من العوارض توضع أعلاه يتم ربطها بواسطة دعامات وشدادات مكونة مع بعضها مثلثات أو مستطيلات توصل مع بعضها بواسطة عقد ( وصلات مرنة ) ويتم صناعتها من الحديد أو الخرسانة وينتقل فيها الحمل من الأسقف إلى الجمالونات عن طريق الكمرات العرضية ومنها إلى القواعد ثم إلى التربة.

مقالة منفصلة المنشآت الفراغية – شرح المنشآت القشرية والجمالونات بالصور

فى النهاية آخر نقطة انت من ستضيفها فى التعليقات، شارك غيرك ولا تقرأ وترحل.