الاعتاب والروافد Beams and Girders الخرسانية المسلحة

الاعتاب والروافد الخرسانية المسلحة Beams and Girders هي اهم المكونات التي يجب ان يتم تصميمها في الابنية والمنشات لانها تقوم بنقل الحمل من السقوف الى الاعمدة او الجدران ووجودها مهم جدا الا في بعض التصاميم التي لا تحتاجها ولكنها على الاغلب مهمة في المباني.

الاعتاب والروافد Beams and Girders

الاعتاب والروافد الخرسانية المسلحة تستعمل الاعتاب والروافد لنقل أحمال الارضيات والسقوف والجدران إلى الأعمدة والأسس وتكون عادة مرتبطة انشائيا (Monolithic) بسبب تداخل حديد تسليحها مع حديد تسليح السقوف والأعمدة وتصب خرسانتها في وقت واحد.

تسلح الاعتاب بقضبان طولية توازي فضاءاتها لتقاوم قوى الشد وتساعد احيانا في زيادة تحمل قوى الضغط في الخرسانة ، تربط القضبان الطولية بتسليح رکابی (Stirrup) لزيادة تحمل العتب لقوى القص وتكون بأشكال مختلفة منها الصندوقي والمفتوح من الأعلى والمتقابل و بشكل حرف (W) .

الاعتاب والروافد

يكون التسليح الركابي عادة بقضبان يتراوح قطرها بين (۸- ۱۲ ملم ) وتوضع على مسافات تكون أكثر تقاربا قرب المساند وتزداد المسافات في الوسط على أن لا تزيد على نصف العمق المؤثر للعتب.

عند استعمال حديد التسليح لزيادة تحمل العتب لأجهادات الضغط خاصة عندما يكون المصمم محددأ بعمق معين لا يمكن تجاوزه يكون التسليح الركابي ضروريا لربط القضبان الرئيسة بأحكام بعضها ببعض ، ويجب أن يكون الربط باتجاهين متعامدين بزاوية ( ۹۰ ) لمنع تفلطح الحديد تحت اجهادات الضغط .

كما يراعى ترك غطاء خرساني بمقدار (4 سم). يمكن تقسيم الأعتاب على الأصناف الرئيسة الأتية :

عتب بسيط بفضاء واحد (الاعتاب والروافد )

لا يرتبط انشائيا مع المساند كما في الاعتاب المستندة إلى الجدران من الطابوق
ومادة السمنت ، وفي هذه الحالة تكون العزوم موجبة ضمن الفضاء وتقل تدريجيا إلى ان تلاشي في المساند ، وعليه يتطلب العتب تسلیح رئیس پقاوم قوي الشد في الجزء السفلي منه .

وعندما يرتبط العتب البسيط انشائيا مع المساند في نهايتيه بروافد أو عمود من الخرسانة المسلحة يتطلب اضافة حديد تسليح في الجزء الأعلى منه ليتحمل قوى الشد في المناطق القريبة من المساند على أن تمتد قضبان التسليح الاضافية
مسافة تتراوح بين (0.1 – 0.2) من طول الفضاء على جانبي العتب.

الاعتاب المستمرة فوق اكثر من مسندين (Continuous Beams)

يراعى في مثل هذه الحالة أن يمتد حديد التسليح الرئيس العلوي فوق المساند داخل الفضاء المجاور بمسافة ربع ذلك الفضاء على الأقل أو كما تحدده التصاميم .

للأعتاب ذات الفضاءات المتجاورة التي لا یزید تباين مسافة فضاءاتها على (%۲۰) محملة باحمال منتظمة، تمتد مسافات انتهاء قطع القضبان الرئيسة فيها (Cutoff Bars) أو انحنائها (Heat Bars) الى ثلث المسافة.

كما يتطلب في حالة تقاطع الاعتاب ذات العمق الواحد بيان القضبان التي تعبر فوق قضبان التسليح للعتب الاخر في المستوى الواحد.
تكون الأعتاب المستمرة أما اعتاب بفضاءات صغيرة واثقال خفيفة وتكون مقاطع هذه الأعتاب صغيرة في العادة وتسليحها خفيف وتتقيد بالحد الأدني للمدونات العالمية او ان تكون الروافد بفضاءات كبيرة وأحمال ثقيلة منتظمة التوزيع ومركزه وقد تتباين مسافات الفضاءات بين المساند المتجاورة بشكل كبير .

لذلك يتطلب استعمال قضبان تسليح بأقطار كبيرة واعداد كثيرة قد توضع بشكل طبقات بسبب عدم كفاية عرض العتب وعند ذلك يراعى ترك مسافة كافية بين القضبان وكذلك بين الطبقات بما لا يقل عن الحد الأدني في المدونات العالمية لتسهيل عملية
دخول الخرسانة في اثناء عمليات الصب.

بما أن قوى القص في مثل هذه الحالات عالية ، يتطلب أن يكون التسليح الركابي اكبر قطرأ وأكثر تقاربة وتحسب مسافات قطع وانهاء القضبان الرئيسة من مخططات العزوم للاعتاب التي تم التصميم بمقتضاها .

الاعتاب المنحنية والدائرية (Curved and Circular Beams)

تستعمل الاعتاب والروافد المنحنية والدائرية لأمور معمارية أو متطلبات انشائية كما في الخزانات والقباب وتكون بمقاطع وتسليح مناسب يكفي لمقاومة الضغط والشد والقص والالتواء (Torsion ) وقد يكون التسليح الرئيس في اعلى العتب واسفله متساوية ويراعى اضافة قضبان على جوانب العتب بمسافات لا تزيد على ( 30 سم ) لتزيد من مقاومة العتب للاتواء والتسليح الركابي ليتحمل قوى القص ويساهم في تحمل قوى الالتواء كما يراعى أن تكون توصيلات القضبان جميعها كافية لتحمل قوى الشد.

عند تجهيز جداول حديد التسليح (Bending Schedual) او تهيئتها يتطلب اعطاء الشكل الحقيقي بمسافات وزوايا دوران كاملة في مخططات التسليح التفصيلية .

الأعتاب فوق الفتحات (Lintels)

يتطلب تغطية فتحات الأبواب والشبابيك وبقية الفتحات الأخرى في اعمال المباني باعتاب من الخرسانة المسلحة أو بمواد أخرى لحمل ثقل البناء الذي فوقها .

وتعمل غالبا ببروز من الجهة الخارجية لمحافظة الفتحة من الأمطار واشعة الشمس وان مسافة البروز تحدد معماريا وتكون بحدود ثلث ارتفاع الفتحة .

قد تمتد العتبات فوق الجدران وتعمل کرباط مسلح يوزع حمل السقف بصورة متجانسة على الجدران.

يفضل ان تتصل العتبات بالسقف انشائيا منعا من حدوث تشققات في مناطق اتصال السقف مع الجدران بفعل التمدد والتقلص.

يتطلب تصميم العتب انشائيا خاصة عندما تكون الفتحة بفضاء کبیر گما يتطلب احتساب مسافة ارتكاز العتب على الجدار لكل نهاية بحيث يتم توزيع الاحمال عليها حسب الاجهادات المسموح بها وتقدر مسافة الارتكاز من ( ۱۰ – ۲۵ سم) و یکون عرض العتب بعرض الجدار وارتفاعه على وفق ما يحدده التصميم.

عندما ينفذ بروز فوق الفتحات يعطى للسطح العلوي للبروز انحدار بسيط إلى الخارج لتصريف مياه الامطار .

تسلح الأعتاب فوق الفتحات بقضبان طولية وتسليح رکابي كما في العتب البسيط ذي المسندين مع مراعاة الحد الأدني في المدونات الخاصة بالتصميم ویسلح البروز بشبكة علوية خفيفة من حديد التسليح لها القدرة على تحمل قوى الشد باعتبارها
عضوا نائيا ويجب أن يرتبط حديد تسليح البروز انشائيا مع حديد تسليح العتب .

الهياكل ( الاطر) الحدوية (Portal Frames)

تستعمل هذه الأنواع من الهياكل لاعطاء فضاءات كبيرة واسعة للابنية والقاعات وتتكون الهياكل (Frames) من روافد تربط الأعمدة من الجانبين باستعمال تفاصيل معينة لقضبان التسليح لمعالجة العزوم المتولدة في المفاصل ولتكون مناطق التقاء العمود بالروافد جاسئة (Rigid).

تربط مجموعة الهياكل بصبة مسطحة من الخرسانة المسلحة لتكون سقف القاعة او البناية ، وقد تكون الروافد مقلوبة إلى الأعلى مما يجعل السقوف مستوية من الاسفل.

نتيجة اختلاف طبيعة الأحمال يمكن ان تتولد قوی انقلابية (Stresses Reversal ) في منطقة التقاء الروافد بالاعمدة ، لذلك
بالاعمدة ، لذلك يجب أن تمتد قضبان الرافدة بمسافة كافية داخل العمود التوزيع قوى الشد المتوقع تولدها في قضبان التسليح.

تنفذ الهياكل الحدوية بشكل عام بمسند ثابت مع الأسس (fixed Support ) كما يمكن تنفيذ الترابط بمسند مفصلي (hinged Support ) وبهذه الحالة تتحمل القواعد حمل الاعمدة المركزي فقط.

الهياكل الحدوية بسقوف مائلة (Pitched Portal Frames)

يستعمل هذا النوع من الهياكل لاعطاء فضاءات كبرى كما في المصانع وورش التصليح والمخازن الكبيرة .

ويكون على شكل روافد . باكتاف مسنمة تتصل مع الاعمدة بمسند ثابت  Support Fixed وتكون سقوفها اما صبات خرسانية مسلحة او صفائح مضلعة معدنية او اسبستية.

يمكن أن تصب الهياكل الخرسانية المسلحة موقعيا او ان تكون مسبقة الصب على شكل قطع باشكال وفضاءات قياسية تركب مع بعضها في الموقع ويكون التصميم الأنشائي مختلفا في كلا الحالتين .

عندما يكون الهيكل مستمرا بدون مفصل في اعلى الوسط (Apex) يلاحظ اضافة تضبان تسليح مستمرة وتمتد القضبان في اسفل القمة بمسافة كافية لتحمل قوى الشد في حالة وجودها.

عند الحاجة لاستخدام الرافعات للأغراض الصناعية المختلفة يمكن اضافة حمالات (Brackets) على الوجه الداخلي للدعامات وبارتفاعات معينة تسمح لجلوس منظومة الرافعات

الفتحات (Openings)

قد تحتوي السقوف والروافد والجدران على فتحات اما كبيرة كالتي في بئر المصعد وطريق السلالم والابواب والشبابيك او صغيرة كالتي تسمح لمرور الأنابيب للتدفئة والتاسیسات الصحية او مجاري التبريد وبقية الخدمات.

للحفاظ على متانة المنشأ يتطلب من المصمم معالجة الفتحات انشائيا وخاصة الكبيرة منها ويراعي تنفيذ المعالجات باتقان للحفاظ على متانة السقوف والروافد والجدران ذات الفتحات وجعل متانتها مماثلة لمبان لافتحات فيها.

تحاط الفتحات الكبيرة في السقوف – عادة – بروافد كافية تمكنها من تحمل الأحمال وضمان استمرارية الصبات انشائيا .

أما الفتحات الصغيرة وكقاعدة عامة يعوض حديد التسليح المتعارض مع الفتحة بما يساويه من القضبان توزع على الجانبين وهذا ينطبق ايضا على القباب.

تضاف قضبان قطرية في زوايا الفتحات لمنع ظهور التشققات وانتشارها وتحدد المدونات العالمية حجوم الفتحات في السقوف المسطحة الخالية من الأعتاب ووضع المعالجات الانشائية اعتمادا على مواقعها وبعدها من المساند .

تابع بقية المنشورات بالضغط على الهندسة المدنية