ما هي أنواع أنظمة الأرضيات الخرسانية المسلّحة الاقتصادية للمباني؟
هناك أنواع مُختلفة من أنظمة الأرضيات الاقتصادية (الألواح) للمباني الخرسانية المسلّحة التي تُلبّي تقريبًا جميع ظروف التحميل والامتداد. سيتم مناقشة اختيار أنظمة الأرضيات الاقتصادية التي يمكنها تحمّل متطلّبات التصميم. توفّر الخرسانة المسلّحة خيارات هيكلية واسعة النطاق للعديد من الظروف مثل المباني السكنية والمكاتب والمباني الصناعية. نظرًا لحقيقة أن تكلفة نظام الأرضية تشكل جزءًا كبيرًا من التكلفة الإنشائية، فإنّ اختيار نظام الأرضية الاقتصادي سيُؤثر على التكلفة الإجمالية للمشروع.
هناك عدد من العوامل التي تؤثر على اقتصاد أنظمة الأرضيات مثل نوع المبنى والتخطيط المعماري وطول الامتداد بين الأعمدة والميزات الجمالية. في هذه المقالة، سيتم توفير إرشادات تؤدي إلى اختيار اقتصادي لأنظمة الأرضيات. فيما يلي الأنواع المختلفة لأنظمة الأرضيات الخرسانية الاقتصادية. فيما يلي معايير الاختيار والمزايا والاستخدامات بالتفصيل:
- نظام أرضيات البلاطة مسطّحة.
- أنظمة الألواح المسطّحة للمباني.
- نظام أرضيات ألواح الوافل.
- نظام أرضيات الألواح على الحزم.
- نظام أرضيات اللوح أحادي الاتجاه على الحزم.
- نظام أرضيات ذات اتجاه واحد.
1- نظام أرضيات البلاطة مسطّحة:
يتم دعم أنظمة الألواح المسطّحة بشكل مباشر بواسطة أعمدة ومناسبة لمسافة تتراوح من 6 إلى 8 أمتار مع حمل حياة يتراوح بين 3-5 كيلو نيوتن لكل متر مربع. تم اعتماد هذا النوع من نظام الأرضيات بشكل أساسي للفنادق والمستشفيات والمباني السكنية مُتعددة العائلات. تشمل المزايا البارزة للألواح المسطّحة البناء السريع وتكلفة القوالب البسيطة والمنخفضة والسقف المسطّح الذي يُقلّل من تكلفة التشطيب. عند استخدام الألواح المسطّحة في تشييد المباني، يمكن تقليل الارتفاع الكلي للهيكل وهو ما يُعَد ميزة من وجهة النظر الاقتصادية.
ويرجع ذلك إلى أن انخفاض إجمالي ارتفاع المبنى سيؤدي إلى تقليل المسارات الرأسية للكسوة والجدران الفاصلة والأنظمة الميكانيكية والسباكة والعديد من عناصر البناء الأخرى. ميزة أخرى للألواح المسطّحة هي أنها ستسمح بزيادة أعداد الطوابق في الهياكل ذات الارتفاع المحدود. يجب الأخذ في الاعتبار أن الصلابة النسبية وقدرة القص للألواح المسطّحة منخفضة.
2- أنظمة الألواح المسطّحة للمباني:
تشبه الألواح المسطّحة اللوح المسطّح بصرف النظر عن سماكة الألواح المسطّحة حول الأعمدة والتي يتم توفيرها لتحسين قدرة القص لنظام الأرضية هذا. تُعتبر الألواح المسطّحة مُجدية اقتصاديًا للممتد من 6 إلى 9 أمتار وتتراوح الأحمال الحية من 4 إلى 7 كيلو نيوتن / م 2. هذا النوع من نظام الأرضيات مناسب للحالة التي يمنع فيها إجهاد القص التثقيب استخدام الألواح المسطحة خاصةً عندما تكون الألواح الضحلة نسبيًا مخصصة.
يجب أن يكون معروفًا أن زيادة سماكة نظام الأرضية حول الأعمدة (الألواح المسقطة) تزيد من تكلفة القوالب. سُمك اللوح المسطّح أصغر بنسبة 10 بالمائة من اللوح المسطح لنفس طول الامتداد. حدد رمز معهد الخرسانة الأمريكي أبعاد الألواح المسقطة للاستفادة من هذا السُمك المنخفض. يُزعم أن تكلفة صب الخرسانة، ووضع وتشطيب المواد الخرسانية، ووضع الفولاذ تبلغ 47% و 36% و 17% على التوالي من التكلفة الإجمالية للأرضية للألواح المسطّحة.
3- نظام أرضيات ألواح الوافل:
تتكون من لوح خرساني مُقوى وَبلاطة وافل موزعة بالتساوي في اتجاهين. البلاطة حول الأعمدة صلبة لتوفير مقاومة القص في منطقة العمود. تُعتبر ألواح الوافل مناسبة اقتصاديًا للمساحات الممتدة من 9 إلى 15 مترًا والحمل المباشر من 4 إلى 7 كيلو نيوتن لكل متر مربع. إنّ سعة التحميل القصوى لنظام الأرضيات هذا أكبر من الألواح المسطّحة، ولكن تكلفة قوالبها عالية بشكل كبير.
4- نظام أرضيات الألواح على الحزم:
هذا النوع من نظام الأرضيات قابل للتطبيق اقتصاديًا لمسافات تتراوح من 6 إلى 9 أمتار وحمل مباشر من 3 إلى 6 كيلو نيوتن لكل متر مربع. تزيد العارضة من الصلابة النسبية لنظام الأرضية وبالتالي ينخفض الانحراف، لكن تكلفة صب الخرسانة تزداد بسبب صب الخرسانة.
5- نظام أرضيات اللوح أحادي الاتجاه على الحزم:
هذا النوع من أنظمة الأرضيات مناسب للامتداد من 3 إلى 6 أمتار وحمل مباشر من 3 إلى 5 كيلو نيوتن لكل م 2. يمكن زيادة نطاق الامتداد هذا على حساب الزيادة الطفيفة في الانحرافات وتكلفة نظام الأرضية.
6- نظام أرضيات ذات الاتجاه الواحد:
يتكون نظام الأرضية هذا من أضلاع خرسانية متباعدة بشكل موحد تمتد في اتجاه واحد، لوح خرساني مقوى مبني بشكل متآلف مع أضلاع وعوارض تمتد بين الأعمدة. يُعَد نظام أرضية الرافعة مناسبًا اقتصاديًا لمسافات تتراوح من 6 إلى 9 أمتار وحمل مباشر من 4 إلى 6 كيلو نيوتن لكل متر مربع.
هناك العديد من المزايا التي يوفرها نظام الأرضية هذا، مثل أنه فعال من حيث التكلفة لمسافات طويلة مع أحمال ثقيلة، ولا يتطلّب العمق الإجمالي زيادة لتركيب المرافق لأنه يمكن وضعها بين الروافد والفراغات لتقليل الوزن الذاتي. يُذكر أن تكلفة القوالب تشكل حوالي 51 بالمائة من التكلفة الإجمالية لنظام الأرضيات.
