logo

logo

logo

logo

logo

البلاطة الخرسانية

بلاطه خرسانيه

Concrete slab -

 البلاطة الخرسانية

البلاطة الخرسانية

أنواع البلاطات الخرسانية

التصميم الإنشائي للبلاطات الخرسانية

تنفيذ البلاطات الخرسانية

 

البلاطة الخرسانية concrete slab عنصر إنشائي أحد أبعاده أصغر بكثير من البعدين الآخرين، وسطحها العلوي في كل الحالات مستوٍ، أما السطح السفلي فيمكن أن يختلف تبعاً لنوع البلاطة. تراوح سماكة البلاطات الأفقية من الخرسانة المسلحة بين 8 و30 سم، وهي تشكل أرضيات الأبنية وأسقفها، وهناك بلاطات من الخرسانة المسلحة تُستخدم في رصف الطبقة الأخيرة للطرق، كما تُستخدم هذه البلاطات أحياناً أساساً للبناء على شكل حصيرة.

يتطلب التصميم أحياناً تشغيل البلاطة في الاتجاه الأفقي إضافة إلى عملها في نقل الحمولات الشاقولية وذلك لنقل القوى الأفقية التي تتعرض لها المنشأة إلى جملة مقاومة الحمولات الأفقية.

يُختار نوع البلاطة الخرسانية تبعاً للمجاز span المراد تغطيته والناحية الاقتصادية والإمكانات الفنية المتوفرة في التنفيذ، فالأبنية السكنية لا تحتاج إلى مجازات كبيرة في حين تتطلبها أبنية المتاجر وأبنية المكاتب. كما أن سهولة التنفيذ وسرعته المطلوبتين تؤديان دوراً أساسياً في اختيار نوع البلاطة لكون بعض أنواعها يتطلب خبرة تنفيذية عالية.

أنواع البلاطات الخرسانية

تُصنَّف البلاطات الخرسانية تبعاً لشكلها الإنشائي وطريقة استنادها، إذ إن طريقة الاستناد والنسبة بين مجازي البلاطة الرئيسيين (المجاز هو البعد بين العنصرين اللذين تستند إليهما البلاطة) وسماكتها تؤدي دوراً رئيساً في اختيار الحل الإنشائي للبلاطة. وفيما يلي أهم هذه الأنواع:

1- البلاطة المصمتة solid slab: وهي سطح ذو سماكة ثابتة، يستند إلى جوائز محيطية، يُصنَّع من الخرسانة والفولاذ. يُعمل هذا النوع من البلاطات باتجاه واحد one way slab  أو باتجاهين two way slab  تبعاً لطريقة استناده إلى الجوائز أو تبعاً للنسبة بين بعديه الرئيسيين الشكل (1 – أ)

الشكل (1) رسم توضيحي للبلاطة الخرسانية: أ- العاملة باتجاهين، ب- ذات الأعصاب باتجاه واحد.

2- البلاطة ذات الأعصاب (الأضلاع) باتجاه واحد ribbed slab، (الشكل 1- ب)، تُعمل البلاطة باتجاه واحد (هو اتجاه الأعصاب)، ويُستفاد من عملية تكثيف فولاذ التسليح في الأعصاب إلى التخفيف من وزن البلاطة إضافة إلى ميزات السطح الأملس من الأسفل حيث يُملأ الفراغ بين الأعصاب عادة «ببلوك» إسمنتي أو بمادة خفيفة أخرى، وهذا ما يعطي سطحاً مستوياً وعازلية جيدة للحرارة والصوت (وتُسمى ببلاطة الهوردي).

3- البلاطة ذات الأعصاب باتجاهين waffle slab، (وتُسمى أيضاً بالبلاطة المعصبة) حيث تُزوّد البلاطة بأعصاب باتجاهين، ويُستفاد من ذلك في زيادة مجاز البلاطة والحصول أحياناً على شكل جميل للسقف من خلال طريقة توزيع الأعصاب بالاتجاهين (الشكل 2).

الشكل (2) رسم توضيحي للبلاطة الخرسانية ذات الأعصاب باتجاهين.

4- البلاطة الفطرية، وهي بلاطة مصمتة تستند مباشرة إلى الأعمدة من دون جوائز ظاهرة، وهي على نوعين (الشكل 3):

- بلاطة فطرية من دون تيجان: حيث يكون سطح البلاطة من الأسفل مستوياً.

- بلاطة فطرية مع تيجان: حيث تستند البلاطة إلى الأعمدة بعد توسيع مقطع العمود عند اتصاله بالبلاطة للتغلب على إجهادات الثقب.

الشكل (3) رسم توضيحي للبلاطة الفطرية أ- من دون تيجان ب- مع تيجان.

التصميم الإنشائي للبلاطات الخرسانية

يشمل التصميم الإنشائي للبلاطة الحساب الإنشائي لها أولاً، أي إيجاد العزوم والقوى القاصة وإجهادات الثقب التي ستتعرض لها البلاطة من الحمولات الخارجية التصميمية، ثم تحديد سماكتها وحساب التسليح اللازم لمقاومة العزوم والقوى المطبَّقة، وبعد ذلك يجري توزيع التسليح المحسوب وفق شروط تُحدَّد عادة في الرماز «الكود» المختص تبعاً لنوعها.

1- البلاطة العاملة باتجاه واحد: تُحسب البلاطة بأخذ شريحة عرضها واحدة الأطوال، ويُحسب تسليحها تماماً كما لو كانت مقطعاً لجائز بسيط، أما سماكتها فتُحدَّد وفق جداول موضوعة مسبّقاً تعتمد على تحديد السهم الأعظمي المسموح به لهبوط البلاطة (وهذه الجداول متوفرة في جميع الرمازات «الكودات» المعتمدة). يُوضع فولاذ التسليح المحسوب في البلاطات العاملة باتجاه واحد موازياً للاتجاه القصير للبلاطة، أما الاتجاه الطويل فيوضع فيه تسليح خفيف (لضرورات إنشائية وتنفيذية) يُسمى بالتسليح الإنشائي.

2- البلاطة العاملة باتجاهين: تُحسب البلاطة العاملة باتجاهين بتوزيع الحمولات المطبَّقة على البلاطة إلى الاتجاهين الرئيسين لها، ويتم ذلك وفق إحدى طرائق نظرية المرونة أو وفق طرائق تقريبية تكون موضحة في الكود المختص، ثم تُحسب سماكة البلاطة وتسليحها لكل اتجاه كما لو كانت بلاطة تعمل باتجاه واحد. يُوضع فولاذ التسليح الناتج من الحساب بالاتجاهين وتتشكل بذلك شبكة تسليح بالاتجاهين المتعامدين للبلاطة، وتكون كمية التسليح الكبرى في الاتجاه القصير والكمية القليلة بالاتجاه الطويل كما في الشكل (4).

الشكل (4) توزيع التسليح بالاتجاهين في البلاطات (شبكة التسليح).

3- البلاطة ذات الأعصاب باتجاه واحد ribbed slab: يتم في هذا النوع من البلاطات، قبل البدء بالحساب الإنشائي لها، رسم توزع الأعصاب بمقياس مناسب وبتباعد بينها يراوح بين 50 – 70 سم، ثم تُحدد الأعصاب العادية والأعصاب العريضة والجوائز الرئيسية، وبذلك يتحدد المجاز الصحيح لكل منها، وهذا ما يسمح ببدء الحساب بدءاً من تحديد السماكة حتى إيجاد التسليح لكل عنصر من عناصر هذه البلاطة.

يُحسب العصب بمعاملته على أنه جائز بمقطع على شكل حرف T، وتُحَّدد مساحة كل من التسليحين الطولي والعرضي (الأساور) اللازمين ويركَّز التسليح الطولي الناتج من الحساب في أعصاب البلاطة، ثم يُعمَّم هذا الحساب على جميع الأعصاب المتشابهة من حيث الحمولة والمجاز. أما الأعصاب العريضة والجوائز الرئيسية فتُحسب على أنها جوائز عادية ولكن عرضها يكون عادة أكبر من ارتفاعها، وينبغي مراعاة ذلك في الحساب.

4- البلاطة ذات الأعصاب باتجاهين waffle slab: تحسب البلاطة المفرغة العاملة باتجاهين برسم توزع الأعصاب بالاتجاهين بمقياس مناسب وبتباعد بين الأعصاب يراوح بين 70100 سم (للبلاطات ذات التباعد أقل من 1 م بين أعصابها)، ثم تُحدَّد مجازات الأعصاب بالاتجاهين، وتثبت الجملة الإنشائية للأعصاب بكل اتجاه، ثم تُوزّع الحمولات المطبَّقة على البلاطة إلى الاتجاهين الرئيسين لها وفق إحدى طرائق المرونة أو وفق طرائق تقريبية تكون موضحة في «الكود» المختص، ثم تُحسب سماكة البلاطة وتُحسب الأعصاب لكل اتجاه كما لو كانت أعصاب بلاطة هوردي.

أما البلاطات المعصبة ذات التباعد بين الأعصاب الذي يزيد على 1م فتُحسب وفق طريقة خاصة بها.

5- البلاطة الفطرية flat plate والبلاطة الفطرية مع تيجان flat plate with drop panels:

يمكن حساب عزوم الانحناء وقوى القص في البلاطة الفطرية بتحليل المنشأة على أنها هيكل (إطار) مستمر بالاعتماد على نظرية المرونة وبافتراضات أساسية تؤخذ من «الكود» المعتمد للحساب، وعلى نحو يجري فيه تقسيم البلاطة إلى شرائح مسندية (تمتد فوق مساند البلاطة) وأخرى وسطية (مجازية) محصورة بين الشرائح المسندية، وتُحسب عزوم الانحناء وقوى القص في وحدات البلاطة على أساسها. وثمة طريقة أخرى تُطبّق في حال كانت الحمولات منتظمة وتحقق الشروط الأخرى المطلوبة في «الكود» تُسمى الطريقة الافتراضية حيث تعطى قيم العزوم وقوى القص من علاقات مباشرة يُحسب على أساسها التسليح.

يُسلَّح هذا النوع من البلاطات بالاتجاهين الرئيسيين، ويُكثف التسليح بوضوح على الشرائح المسندية، كما يوضع تسليح خاص بالتيجان عند وجودها.

تنفيذ البلاطات الخرسانية

تُنفَّذ البلاطات في موقع البناء (التنفيذ في الموقع)، أو تكون مسبقة الصنع حيث تُنفَّذ البلاطة في المصنع ثم تُنقل إلى موقع البناء ويجري تركيبها على الجوائز في الموقع وفق طرائق تنفيذ خاصة.

تُسلح البلاطات المسبقة الصنع إما بتسليح عادي وإما بكبول مسبقة الإجهاد في المصنع (في حالة الشد السابق)، أو في الموقع (حالة الشد اللاحق)، ويتطلب هذا النوع من التنفيذ دقة عالية في التصنيع وفي موقع التنفيذ.

يستفاد من البلاطات المسبقة الصنع في إنتاج أنواع خاصة من البلاطات، مثل البلاطات المفرغة والبلاطات ذات الأعصاب بمجازات كبيرة وسماكة صغيرة نسبة إلى مجازها.

البلاطات الخرسانية مسبقة الإجهاد Pre-tensioned concrete slabs

تنفذ البلاطة بوضع «سقائل» وقالب يستطيع حمل وزن البلاطة (لحين تصلبها)، ثم تُركّب قضبان التسليح في اتجاهين متعامدين من سطح البلاطة حيث يكون التسليح الأكبر بالاتجاه القصير للبلاطة، ويستمر معظم التسليح حتى أطراف البلاطة ثم تُصب الخرسانة بالسماكة المطلوبة وتترك لتتصلب (نحو 10 أيام)، ومن ثم تُفَك السقائل والقالب وتصبح البلاطة جاهزة لمتابعة أعمال الإكساء عليها (الشكل 5).

الشكل (5) تسليح بلاطة مسبقة الصنع.

البلاطات الخرسانية لاحقة الاجهاد Post-tensioned concrete slabs

لهذه البلاطات الأشكال الهندسية نفسها المذكورة في الفقرات السابقة ولكن تستخدم فيها كبول عالية المقاومة إضافة إلى التسليح العادي. توضع هذه الكبول ضمن مجارٍ وبكميات ومسارات تحددها الدراسة الإنشائية (الشكل 6). ويتم شد الكبول بعد صب الخرسانة وتصلبها.

الشكل (6) تسليح بلاطة لاحقة الإجهاد.

تعد هذه البلاطات أكثر اقتصادية من البلاطات ذات التسليح العادي، فمثلاً في البلاطات الفطرية ذات المجاز 7 م يصل الوفر بالخرسانة إلى 25% وفي فولاذ التسليح إلى 65%. ومن ميزاتها أيضاً:

  • أقل سماكة وأخف وزناً من البلاطات ذات التسليح العادي، وبالتالي ستكون الأحمال الناجمة عن وزنها الذاتي والمنقولة إلى الأعمدة والأساسات أخف.

  • أقل تشققاً وأقل نفوذية وأصغر سهماً من البلاطات ذات التسليح العادي.

  • فترة تنفيذها أقصر إذ يتم فك القوالب والسقائل حالما تشد الكبول مما ينعكس على مدة تنفيذ المشروع.

  • تسمح باستخدام مجازات أكبر مما يعطي مرونة أكبر في تقسيم الفراغ.

    مأمون سمكري

مراجع للاستزادة:

- الكود العربي السوري لتصميم وتنفيذ المنشآت بالخرسانة المسلحة، الطبعة الرابعة، دمشق 2012.

- ACI Committee 318, Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318M-14) and Commentary, American Concrete Institute, Farmington Hills, MI, 2014.

- E. G. Nawy, Reinforced Concrete: A Fundamental Approach. Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ, 2009.

 


التصنيف : العلوم الهندسية وتقاناتها
النوع : العلوم الهندسية وتقاناتها
المجلد: المجلد الخامس
رقم الصفحة ضمن المجلد :
مشاركة :

اترك تعليقك



آخر أخبار الهيئة :

البحوث الأكثر قراءة

هل تعلم ؟؟

عدد الزوار حاليا : 17
الكل : 12091823
اليوم : 843