أنواع الحزم الخرسانية بالاعتماد على الشروط الانشائية

اقرأ في هذا المقال

ما هي الحزم الخرسانية المستخدمة في البناء؟
ما هي أنواع الحزم الخرسانية بالاعتماد على الشروط الانشائية؟
أسئلة وأجوبة حول الأنواع المختلفة من الحزم في الإنشاءات

ما هي الحزم الخرسانية المستخدمة في البناء؟

يتم تعريف الحزم على أنها أعضاء أفقية وَمستقيمة لتحمل الأحمال الرأسية، لقد تم تصميمها وبناؤها لتحمل لحظة الانحناء. في بعض الحالات، عندما تكون المسافة قصيرة ويكون مطلوبًا لتحمل أحمال ثقيلة، تتحول قوة القص الداخلية إلى كبيرة بشكل كبير ويمكنها تحويل التصميم. بحيث إذا تم دعم الحزمة على الأطراف التي يمكن أن تدور بسهولة ولا تحتوي على أي تفاعل لحظة وتحتوي على رد فعل رأسي عند الدعامات تسمى الحزمة المدعمة البسيطة.

يتم وصف الحزم الخرسانية أيضًا على أنها حزم محددة حيث يمكن فحصها باستخدام معادلات التوازن. وفي بعض الحالات، يتم تثبيت الحزمة على كلا الجانبين ويتم تعريفها على أنها حزمة ثابتة. هذا النوع من الحزم غير محدد لأنه يحتوي على تفاعلات لحظة وقوة عند الدعامات. كما أنه في هذا النوع من الحزم، لا يوجد دوران مشابه للحزمة المدعومة البسيطة.

الحزم الخرسانية غير المدعوم من طرف واحد فقط، أي أن أحد الطرفين ثابت والآخر مكشوف عبر الدعم، تقوم بنقل الحمل إلى الدعم حيث يمكنها إدارة لحظة القوة وضغط القص. كما يتم تحديد هذا النوع من الحزمة لأنه يحتوي على رد فعل فقط عند ذروة الدعم. في بعض الحالات، يتم توسيع الحزم إلى ما وراء دعمها. بسبب هذا التمدد، يُطلق على الحزم بأنها حزم خرسانية معلقة.

تنتمي الحزمة المستمرة إلى مكون هيكلي يتمتع بمقاومة ضد الانحناء عند استخدام الحمل أو القوة، حيث أنه يوجد هذا النوع من الحزم الخرسانية في الغالب في الجسور. ويتألف من أكثر من نقطتي دعم على طوله، أيّ أنه يحتوي على أكثر من امتداد، حيث يمتد نهاية الجدار الكابولي للجسر، كما يمكن إصلاحها ودعمها أو دعمها بحرية. إنه شعاع غير محدد ولا يمكن فحصه بشكل كامل بمعادلة التوازن.

في بعض الحالات، يتأرجح المقطع العرضي للحزمة بطولها ويسمى هذا النوع من الحزمة بالحزمة المستدقة. تكون الحزمة المستدقة أعرض في أحد طرفيها مقارنة بالطرف الآخر، ممّا يوفر مظهرًا مدببًا للعضو. كما تستخدم أنواع مختلفة من الحزم في تشييد المباني والهياكل، فإنّ هذه العناصر عناصر هيكلية أفقية تتحمل الأحمال الرأسية وقوى القص ولحظات الانحناء.

تنقل الحزم الأحمال التي يتم فرضها على طولها إلى نهاياتها مثل الجدران والأعمدة والأساسات وما إلى ذلك. في هذه المقالة، ستتم مناقشة أنواع مختلفة من الحزم المستخدمة في تشييد المباني بناءً على طريقة دعمها وشكل المقطع العرضي (الملف الشخصي) والطول والمواد.

ما هي أنواع الحزم الخرسانية بالاعتماد على الشروط الانشائية؟

هناك أنواع مختلفة من الحزم التي يتم تصنيفها بناءً على الشروط التالية:

الحزم الخرسانية بناءً على شروط الدعم.
الحزم الخرسانية بناءً على مواد البناء.
الحزم الخرسانية بناءً على اشكال المقطع العرضي.
الحزم الخرسانية بناءً على عِلم الهندسة.
الحزم الخرسانية بناءً على أساس حالة التوازن.
الحزم الخرسانية بناءً على أساس طريقة البناء.
الحزم الخرسانية بناءً على بعض الشروط الأخرى.

1- الحزم الخرسانية بناءً على شروط الدعم:

1- الحزم الخرسانية المدعومة البسيطة:

إنّها واحدة من أبسط العناصر الهيكلية التي يرتكز عليها كلا الطرفين على الدعامات ولكن يمكن تدويرها ببساطة. كما تحتوي على دعامة مثبتة في أحد طرفيها ودعامة بكرة في الطرف الآخر. بناءً على الحمل المخصص، فإنّها تحافظ على القص والانحناء.

2- الحزم الخرسانية الثابتة:

إنّها مدعوم من كلا الطرفين وثابت لِمقاومة الدوران. كما يطلق عليها أيضًا الحزم الخرسانية المدمجة، بحيث تكون النهايات الثابتة وتنتج لحظات غير ردود الفعل.

3- الحزم الخرسانية الناتئة:

إذا تم تثبيت حزمة خرسانية في أحد الطرفين وتم ضبطها لتكون حرة في الطرف الآخر، يُطلق عليها حزمة خرسانية ناتئة. بحيث تقوم الحزمة بتوزيع الحمولة مرة أخرى إلى الدعم حيث يتم إجبارها على لحظة وإجهاد القص. كما تسمح عوارض الكابولي بإنشاء نافذة كبيرة وشرفات وبعض الجسور.

4- الحزم الخرسانية المستمرة:

تحتوي الحزمة المستمرة على أكثر من دعامتين موزعة على طولها بالكامل.

2- الحزم الخرسانية بناءً على مواد البناء:

1- الحزم الخرسانية المسلحة:

إنّها مبنية من الخرسانة والتسليح، وأحيانًا يتم إخفاء العارضة الخرسانية المسلحة في ألواح خرسانية مسلحة وتسمى العارضة المخفية.

2- الحزم الخرسانية الفولاذية:

إنّها مصنوعة من الفولاذ وتستخدم في العديد من التطبيقات.

3- الحزم الخرسانية الخشبية:

الحزم الخرسانية المصنوعة من الخشب كانت تستخدم في الماضي. ومع ذلك، فإنّ تطبيق مثل هذه الحزمة في صناعة البناء انخفض بشكل كبير الآن.

4- الحزم الخرسانية المركبة:

يتم إنشاء الحزم الخرسانية المركبة من نوعين مختلفين أو أكثر من المواد، مثل الفولاذ والخرسانة.

3- الحزم الخرسانية بناءً على اشكال المقطع العرضي:

تتوفر العديد من الأشكال المقطعية للحزم وتستخدم في أجزاء مختلفة من الهياكل. يمكن بناء هذه الكمرات من الخرسانة المسلحة أو الفولاذ أو المواد المركبة. كما تشمل أشكال المقطع العرضي للخرسانة المسلحة ما يلي:

1- الحزم الخرسانية المستطيلة:

يستخدم هذا النوع من الحزم على نطاق واسع في تشييد المباني الخرسانية المسلحة وغيرها من الهياكل.

2- الحزم الخرسانية شكل (T):

يتم بناء هذا النوع من العارضة في الغالب بشكل متآلف مع لوح خرساني مقوى. وفي بعض الأحيان، يتم بناء الحزم الخرسانية شكل (T) المعزولة لزيادة قوة ضغط الخرسانة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضًا إنشاء الحزم الخرسانية شكل (T) المقلوبة وفقًا لمتطلبات التحميل المفروضة.

3- الحزم الخرسانية شكل (L):

يتم إنشاء هذا النوع من الحزم بشكل متآلف مع بلاطة خرسانية مسلحة عند محيط الهيكل، كما تشمل الأشكال المقطعية الفولاذية ما يلي: هناك العديد من الأشكال المقطعية للحزم الخرسانية بناءً على اشكال المقطع العرضي. بحيث يوفر كل شكل مقطعي مزايا فائقة في حالة معينة مقارنة بالأشكال الأخرى. مربعة، مستطيلة ، دائرية، على شكل (I)، على شكل (T)، على شكل (H)، على شكل (C)، وأنبوبية هي أمثلة على أشكال مقطعية شعاع مصنوعة من الفولاذ.

4- الحزم الخرسانية بناءً على علم الهندسة:

1- الحزم الخرسانية المستقيمة:

الحزم الخرسانية المستقيمة ذات المظهر الجانبي المستقيم وغالبية الحزم في الهياكل عبارة عن عوارض مستقيمة.

2- الحزم الخرسانية المنحنية:

الحزم الخرسانية المستقيمة تكون ذات الشكل المنحني، كما هو الحال في حالة المباني الدائرية.

3- الحزم الخرسانية المدببة:

الحزم الخرسانية المدببة تكون مع مقطع عرضي بشكل جمالي مدبب.

5- الحزم الخرسانية على أساس حالة التوازن:

1- الحزم الخرسانية المحددة بشكل ثابت:

بالنسبة للحزمة الثابتة، يمكن استخدام شروط التوازن وحدها لحل التفاعلات. حيث أنه عدد التفاعلات غير المعروفة يساوي عدد المعادلات المعروفة.

2- الحزم الخرسانية غير المحددة إحصائيًا:

بالنسبة لِلحزمة غير المحددة بشكل ثابت، لا تكفي شروط التوازن لحل التفاعلات. لذا، فإنّ تحليل هذا النوع من الحزم أكثر تعقيدًا من تحليل الحزم الثابتة.

6- الحزم الخرسانية على أساس طريقة البناء:

1- الحزم الخرسانية المصبوب في الموقع:

يتم إنشاء هذا النوع من الحزم في موقع المشروع. لذلك، يتم إصلاح القوالب في البداية، ثم تُسكب الخرسانة الطازجة وتترك لتتصلب. بعد ذلك، سيتم فرض الأحمال.

2- الحزم الخرسانية سابقة الصب:

يتم تصنيع هذا النوع من العارضة في المصانع. لذلك، فإنّ حالة البناء أكثر قابلية للتحكم مقارنة بالبناء في الموقع. وبالتالي، ستكون جودة خرسانة الحزم أكبر. كما يمكن تصنيع أشكال مقطعية مختلفة مثل الحزم الخرسانية على شكل (I)، على شكل (T)، على شكل (T) المقلوب، وغيرها الكثير.

3- الحزم الخرسانية سابقة الإجهاد:

يتم بناء الحزم الخرسانية سابقة الإجهاد عن طريق شد الخيوط قبل تطبيق الأحمال على الحزم. الحزم الخرسانية سابقة الشد وعوارض الخرسانة سابقة التوتر هي أشكال مختلفة من الحزم الخرسانية سابقة الإجهاد.

7- الحزم الخرسانية بناءً على بعض الشروط الأخرى:

1- الحزم الخرسانية العميقة:

الحزم الخرسانية العميقة لها عُمق كبير ونسبة امتدادها الواضحة إلى العُمق أقل من أربعة، حسب رمز المعهد الأمريكي للخرسانة. بحيث يتم نقل حمولة كبيرة إلى الدعامات بواسطة قوة ضغط تجمع بين الحمل والتفاعل. وبالتالي، لم يَعد توزيع الإجهاد يعتبر خطيًا، كما هو الحال في الحزم التقليدية.

أسئلة وأجوبة حول الأنواع المختلفة من الحزم في الإنشاءات:

1- ما هي الحزم الخرسانية في البناء؟

الحزم عبارة عن عناصر هيكلية أفقية تتحمل الأحمال الرأسية وقوى القص ولحظات الانحناء. كما ينقلون الأحمال المفروضة على طولهم إلى نهاياتهم مثل الجدران والأعمدة والأساسات وما إلى ذلك.

2- ما هي الحزم المصبوبة في الموقع أو المسلحة؟

يتم إنشاء الحزم المسلحة من الخرسانة وقضبان التسليح. إنّها تقاوم الأحمال الرأسية وقوى القص ولحظات الانحناء.

3- ما هي الحزم المستمرة؟