كيف تحدث تشققات الكمرات الخرسانية؟
هناك أنواع مختلفة من الشقوق التي يمكن أن تتطور في الهيكل الخرساني. ويمكن أن تكون هذه سطحية أو حاسمة لسلامة الهيكل ويمكن أن يكون لها أسباب مختلفة، وبالتالي العلاجات المختلفة. اعتمادًا على نوع الشقوق، يمكن تقييم الموقف واتخاذ التدابير العلاجية وفقًا لذلك.
هنالك طريقة بسيطة للتحقق ممّا إذا كانت الشقوق سطحية أم عميقة هي ضرب الخرسانة المتشققة بمطرقة. إذا أحدثت المطرقة ضوضاء رنينًا، فإنّ التشققات تكون سطحية بينما إذا كانت الضوضاء باهتة، فهذا يعني أن التشقق قد حدث في الخرسانة وأن التشقق عميق.
يُعدّ تحديد عرض التشقق المقبول وعندما تصبح الشقوق مشكلة موضوعًا شخصيًا بدون تحديد واضح وإجابة دقيقة. ومع ذلك، يمكن استخدام المعايير التالية كمبدأ توجيهي للشقوق التي تظهر في الهيكل بعد أن تكون في الخدمة لفترة طويلة.
إذا كان عرض الشقوق أقل من 1/16 بوصة ولم تخترق الخرسانة بعُمق، فيمكن تجاهلها تمامًا لأنها شقوق سطحية عادية. ويجب تقييم الشقوق التي يتراوح عرضها من 1/16 بوصة إلى 1/4 بوصة. بحيث إذا لم تكن عميقة وثابتة، أيّ أنها لا تطول أو تتسع بمرور الوقت، فيمكن تجاهلها أيضًا.
تحدث عدة أنواع من التشققات في الكمرات الخرسانية بسبب إجهاد قوة القص وتآكل التعزيز وغطاء حديد التسليح غير الكافي وضغط الانحناء وفشل الضغط. تظهر التشققات في الكمرات الخرسانية بسبب زيادة إجهاد القص بالقرب من الدعم مثل الجدار أو العمود. وتسمى هذه الشقوق أيضًا بشق القص وتميل بزاوية 45 درجة مع الأفقي.
يمكن تجنّب هذه التشققات في الكمرات من خلال توفير تعزيزات قص إضافية بالقرب من الدعم حيث يكون إجهاد القص في أقصى حد. بحيث يكون إجهاد القص قصوى عند مسافة نصف العُمق الفعال للكمرات من الدعم للكمرة. سيتم مناقشة تفاصيل هذه الشقوق في كمرات الخرسانة المسلحة أدناه.
ما هي أنواع التشققات في الكمرات الخرسانية؟
1- تشققات في الكمرات الخرسانية بسبب التآكل أو عدم كفاية الغطاء الخرساني:
بشكل عام، يتم توفير الحزم مع بلاطة في الأعلى، لذلك لا يتعرض الجزء العلوي من الحزمة للبيئة. يتعرض الجزء السفلي من الحزمة للبيئة وإذا كان الغطاء غير كافٍ، فإنّ تآكل التعزيز يحدث. لذلك، تظهر تشققات بسبب تآكل التعزيز في الجزء السفلي من الحزمة.
تظهر هذه التشققات عمومًا بالقرب من الوجه الجانبي للحزمة بالقرب من التعزيز السفلي بطول طولها. ويمكن أن تتسبب الشقوق الناتجة عن تآكل حديد التسليح في انقسام الخرسانة في الحالات الشديدة ويمكن منعها من خلال مراقبة الجودة الجيدة أثناء بنائها من خلال توفير غطاء مناسب من حديد التسليح وفقًا للظروف البيئية.
2- شقوق موازية للتسليح الرئيسي في حالة التآكل في الكمرات:
تظهر هذه التشققات أيضًا بسبب تآكل التعزيز ولكن في الوجه السفلي للحزمة. وتبدو هذه موازية للتعزيزات الرئيسية في الجزء السفلي. كما أنه يرجع سبب هذا التآكل أيضًا إلى توفير غطاء تقوية غير كافٍ ممّا يؤدي إلى تآكل التعزيز الرئيسي.
3- شقوق ناتجة عن زيادة إجهاد الانحناء في الكمرات:
تظهر التشققات الناتجة عن زيادة إجهاد الانحناء في الحزم بالقرب من مركز امتداد الحزمة بزاوية 45 درجة مع وضع أفقي حيث تكون لحظة الانحناء القصوى عند تلك النقطة. فإذا كان التعزيز المقدم غير كافٍ للحمل الذي تتعرض له الحزمة، يزداد إجهاد الانحناء ممّا يؤدي إلى زيادة الانحراف في الامتداد الأوسط للحزمة.
يمكن منع التشققات الناتجة عن زيادة لحظة الانحناء من خلال توفير تعزيز رئيسي كافٍ في منتصف الحزمة. ويجب توخي الحذر أثناء تصميم الحزمة لمراعاة جميع الأحمال المحتملة ومجموعات الأحمال لتصميمها. كما أن الجزء غير المقوى من العارضة هو السبب الرئيسي لهذا التشقق.
4- تشققات بسبب فشل الضغط في الكمرات:
تظهر التشققات الناتجة عن فشل الانضغاط في الحزم في الأعلى إذا تم تعزيز الحزمة بشكل زائد. وفي حالة التعزيز الزائد، تتمتع الحزمة بالقدرة على تحمل ضغط الانحناء العالي، ولكن في نفس الوقت، إذا كان التعزيز العلوي المقدم غير كافٍ لتحمل الضغط الضاغط، فإنّ الجزء العلوي من العارضة يتصدع.
يمكن منع هذا النوع من الفشل من خلال تصميم قسم متوازن تكون فيه قدرة الحزمة في الانضغاط قادرة على تحمل ضغط إضافي. كما أن التشققات في الحزم بسبب إجهاد القص المعزز، تُظهر التشققات في الكمرات الخرسانية بسبب ارتفاع إجهاد القص بالقرب من الدعم مثل العمود أو الجدار.
تُعرف هذه الشقوق أيضًا باسم شقوق القص وتكون بزاوية 45 درجة مع الأفقي. ويمكن منع هذه التشققات في الحزم من خلال تقديم تعزيزات قص إضافية بالقرب من الدعم حيث يكون إجهاد القص أكبر. بحيث يكون إجهاد القص أعلى عند مسافة منتصف العُمق الفعال للحزمة من خارج الدعم.
