أنظمة الإنشاء المعدنية

أنظمة الإنشاء المعدنية
أنواع الانشاء بالصلب للمبانى الهيكلية المتعددة الطوابق : Types of supporting structure for multi -storey steel- framed buildings
1-الانشاء الافقى ( انشاء الدور ) وهو المسئول عن حمل القوى والأحمال الراسية ونقلها أفقيا الى أماكن الدعامات ( الأعمدة ) ويتكون من البلاطات والكمرات .
2-الدعامات الراسية (الأعمدة ) وتنقل هذى الأحمال الى الأساسات .
3-النظم الافقية والراسية للشكالات ( bracing ) وهى الخاصة بنقل القوى الافقية من رياح وزلازل وقوى ضغط الأرض والمياه ..... الى الأساسات .
اولا : وحدات الانشاء الافقية :
1 تحميل الادوار بدون كمرات flat slab : هذه البلاطة المثبتة من جهاتها الأربعة تنقل الأحمال مباشرة الى الأعمدة وتكون هذه البلاطة ثقيلة جدا مع البحور الواسعة , ولهذا فهي تكون مناسبة جدا مع الأعمدة المتقاربة ( closely spaced columns ) ويستخدم هذا النوع بكفاءة فى البحور الصغيرة والمتوسطة ( 6 – 10 م ) ويكون سمكها فى المتوسط مابين 20 – 40 سم , ولا تحتاج الى سقف زائف . ويناسب هذا النوع من البلاطات المبانى السكنية والفنادق بصفة خاصة . ويمكن لتخفيف الأحمال إن تكون هذى البلاطة ذات أعصاب ( مجوفة ) فى اتجاه واحد أو فى الاتجاهين بطريقة ( waffel slab ) ويعتبر نظام البلاطات المرفوعة ( lift slab ) فى الانشاء مثاليا فى تنفيذها .
2 نظام تحميل الأدوار بكمرات فى اتجاه واحد : Floors with one way beam system كمرات الدور فى هذه الحالة تحملها الأعمدة مباشرة وطريق انتقال الأحمال فى هذه الحالة قصصي ولهذا يعتبر هذا الحل اقتصاديا – فى أحوال كثيرة - وتكون الشبكة المديولية بهذا النظام مكونة عادة من مستطيلات ذات اتجاه طولي , والأعمدة الخارجية متقاربة , حوالي 1.5 – 3.00 متر ولكنها ذات بحر واسع من الناحية الأخرى , يصل فى بعض الحلول الى 30 متر , يمتاز هذا الحل بصغر قطاعات اعمدتة , حتى أنها تكون بطبيعتها القوائم الراسية ( mullions ) للواجهة , ويستخدم مثل هذا النظام فى التحميل بكثرة فى الانشائي الهيكلي بالصلب . أعمدة ذات بحر واسع فى اتجاه الكمرات , ومتقاربة فى اتجاه انتقال الأحمال , وعند تصميم مثل هذا النظام بدون أعمدة داخلية , فيمثل ذلك حلا مميزا فى المبانى التى يستخدم فيها وبخاصة مباني الجراجات المتعددة الأدوار . وعمق البلاطة والكمرة فى هذه الحالة يتوقف على البحر , ولكنة يكون فى المتوسط مابين 35 – 70 سم ؟. ويمكن إن يكون الحل فى بعض المبانى مكونا من صفوف عدة من الأعمدة, ويكون مناسبا للمبانى التى لا تحتاج الى تغيير كبير فى استعمالاتها من حيث وضع الممرات بها والمستشفيات والفنادق , وتوضع توصيلات مختلفة الخدمات فى الفراغات بين الكمرات , أما التوصيلات الطويلة فيعمل لها ثقوب فى الكمرات كي تمر فيها .
3 نظام تحميل الأدوار بكمرات فى اتجاهين : Floors with beams in two directions وتنتقل هذه الأحمال فى هذا النظام عن طريق الكمرات الثانوية ومنها الى الرئيسية ثم الى الأعمدة , وتكون الأعمدة على مسافات متباعدة عادة فى الاتجاهين , ويلاحظ طول طريق انتقال الأحمال عن النظامين السابقين , ومن المستحسن فى مثل هذه الأنظمة جعل بحر الكمرات الرئيسية ل2 اقصر من بحر الكمرات الثانوية ل1 . والبحور الاقتصادية لهذا النظام ( 6 – 12 م ) للكمرات الرئيسية , ( 7 – 20 م ) للكمرات الثانوية . وهناك أكثر من طريقة وشكل لوضع واتصال الكمرات الرئيسية والثانوية
4 نظام تحميل الأدوار بكمرات ثلاثية : Floors with triple beam system : ونلجأ لمثل هذا النظام عند عمل بحور واسعة , بحيث تحمل الكمرات الرئيسية فى النظام السابق على مجموعة ثالثة من الكمرات مثل الكمرات الشبكية والتي تنقل الأحمال بالتبعية الى الأعمدة وفى هذه الحالة يلاحظ – نظرا لطول طريق انتقال الأحمال الفعلي إن هذا النظام غير اقتصادي – بصفة عامة – وهناك العديد من الطرق لوضع هذه المجموعة من الكمرات , كل يختلف حسب البحور التى تحملها , والحسابات الإنشائية الخاصة بها , وكذا الطريقة المرجوة لوضع الخدمات الافقية , فيمكن وضع الثلاث كمرات فى ثلاثة مستويات مختلفة, أو فى ثلاثة مستويات يشترك اثنان منهما فى نفس المستوى, أو فى مستويين فقط
ثانيا : الوحدات الراسية للإنشاء الهيكلي بالصلب : تختلف هذه المكونات الراسي ( للأعمدة ) من حيث أماكن وضعها وعددها فى المسقط , وقطاعاتها , وفقا لنظام الانشاء المستخدم والذي بناء علية تتحدد طريقة انتقال الأحمال الى الأساسات .
1 الانشاء الكابولى : Cantilevered structure : وهو ذلك الانشاء الذي يتم معه تصميم المبانى بحيث يعتمد على أعمدة داخلية فقط , والتي منها تخرج الأدوار الكابولية , مما يعطى للمصمم حرية كبيرة فى طريقة عمل الواجهات , ووضع القواطع الداخلية هذا ويجب مراعاة الانحناء الذي سيحدث فى الكابولى وما يمكن إن يترتب علية من حركة بين الأدوار والحوائط الخارجية للمبنى ومن الممكن فى هذا النظام الاستغناء عن الأعمدة كلية والاعتماد على القلب الإنشائي فقط – سواء من الصلب أو الخرسانة المسلحة ومنه تخرج البلاطات كابولية .
ومن الأمثلة على هذا النظام الإنشائي :
أ‌-مبنى المجمع المركزي للإسكان العائلي – باريس -:- ( caisse centrale d'allocation familiales , paris ) وتكون الانشاء فى هذا المبنى من إطار مستعرض ( trans – verse frame) تخرج منة الكمرات كابولية حاملة للأدوار , ولإعطاء التثبيت فى الاتجاه الطولي للمبنى تم عمل كمرات بين الإطار طوليا ذات وصلات متماسكة ( rigid connections ) , وتم تعليق الحوائط الخارجية بمجموعة من الكمرات العميقة , المتماسكة , الشبكية .
ب‌-مبنى بنك - ألمانيا : Savings bank b., ludwigshafen , Germany فى هذا المبنى تكون الانشاء من أربعة أعمدة متقاطعة بكمرات عميقة , تخرج منها الكمرات الكابولية لمسافة خمسة أمتار فى الاتجاهين . والكمرات الثانوية تتماشى مع السطح العلوي لهذه الكمرات , وتم تقوية المبنى بقلب انشائى مرحل عن مركز المبنى .