أنواع الشقوق في الأعمدة الخرسانية

ما هي الشقوق في الأعمدة الخرسانية؟

عادةً، توجد أربعة أنواع من التشققات في العمود الخرساني المسلّح والتي تتراوح من الشقوق المائلة، الشقوق الأفقية، الشقوق الانشقاقية، شقوق التآكل. يمكن أن تكون أسباب التشققات في الأعمدة هي التصميم غير الصحيح أو البناء الخاطئ أو التحميل الزائد أو تآكل حديد التسليح أو التسوية المعزولة للأساسات والزحف والانكماش. قد يؤدي التشقق في عمود الخرسانة المسلّحة إلى فقدان القوة والاتساق وطول العمر والتأثير سلبًا على الجماليات.

يُعتبر التصدّع في عمود الخرسانة المسلّحة مشكلة خطيرة وقد تؤدي إلى فقدان القوة والثبات والمتانة والتأثير الضار على الجماليات. لذلك، من الضروري التحقيق في أنواع مختلفة من الشقوق التي قد تبدأ في الأعمدة من أجل النظر في الوسائل المناسبة لتقييدها.

لماذا يمكن أن تتكسر الأعمدة الخرسانية؟

لاحظ المحققون في مشاكل التصدّع في الهياكل الخرسانية من وقت لآخر شقوق أفقية ورأسية في الأعمدة الخرسانية. كيف يحدث هذا عندما يشير التشقق إلى توتر في الخرسانة بينما تكون الأعمدة في حالة ضغط عادةً؟ استبعاد الحمل الزائد الناجم عن الضغط، هناك ثلاثة تفسيرات محتملة. أولاً، قد يكون العمود في الواقع في حالة توتر بسبب تسوية معزولة للمؤسسة.

في هذه الحالة، يمكن أن يكون العمود معلّقًا من نظام الأرضية أعلاه، ممّا يؤدي إلى تصدّع الشد. بعد ذلك، إذا كان العمود هو النهاية أو العمود الخارجي في الانحناء الهيكلي أو الإطار، فقد يكون له انحناء مرتفع بما يكفي لإحداث قوى شد في الوجه الخارجي. حيث ينتج عن هذه الحالة شقوق أفقية تختفي على الوجه الداخلي. التفسير الثالث والأرجح له علاقة بالزحف والانكماش.

ما يحدث بالفعل في عمود الخرسانة المسلّحة هو أن الزحف يتسبب في تفريغ الخرسانة لضغطها الضاغط ونقلها إلى حديد التسليح. بمعنى آخر، يتم إعادة توزيع الضغط الذي يتناسب طرديًا مع كمية حديد التسليح في العمود، فكلما زادت نسبة الفولاذ، زاد الحمل الذي يحمله الفولاذ بحيث يحمل الفولاذ حوالي 100 بالمائة من التعزيز بنسبة 8 بالمائة تقريبًا من الحمولة.

مع حوالي 4 في المائة من الفولاذ، يكون توزيع الحمل حوالي 90 في المائة على القضبان و 10 في المائة فقط في الخرسانة. وهذا يفسر سبب حدوث التشقق في القشرة الخرسانية. بسبب التفريغ، يتبقى القليل من الضغط الانضغاطي في الخرسانة لتعويض أو التغلّب على إجهاد الانكماش أو عوامل أخرى مثل درجة الحرارة التي يمكن أن تعرض الأعمدة للتوتر.

ما هي أنواع الشقوق في الأعمدة الخرسانية؟

1- الشقوق القطرية في الاعمدة الخرسانية:

الشقوق القطرية: إذا كانت هناك شقوق قطرية في أعمدة الخرسانة المسلّحة، فإنّها تطوق وجه العمود بالكامل في أي مكان على الارتفاع كامل. بسبب عدم كفاية قوة تحمّل حديد الأعمدة وعدم كفاية المقطع العرضي وعدم كفاية حديد التسليح. تُؤثّر الشقوق القطرية بشكل كبير على سلامة الهيكل وبالتالي يجب مراقبتها بعناية.

2- الشقوق الأفقية في الأعمدة الخرسانية:

لوحظ أن الشقوق الأفقية في عمود الخرسانة المسلّحة يبدأ في الغالب عند تقاطع قضبان العمود، وعلى وجه العمود حيث يكون إجهاد الشد كبيرًا. الأعمدة ذات قدرة المقاومة اللحظية الكافية أو التعزيزات غير الكافية أو التخلّص من الحديد المركّب عرضة للتشقق الأفقي، بسبب تأثير قوة القص والحمل المباشر والانحناء أحادي المحور. أخيرًا، تُقلّل الشقوق الأفقية بشكل كبير من قوة القص للعمود ممّا يؤدي إلى زيادة خطر الفشل بشكل كبير. لذلك، يجب معالجته في أسرع وقت ممكن.

3- شقوق الانقسام في الأعمدة الخرسانية:

شقوق الانقسام: هي الشقوق الشظية في العمود الخرساني المسلح تنتمي إلى شقوق عمودية متوازية قصيرة ذات عرض غير منتظم. قد تحدث هذه الأنواع من التشققات في المناطق ذات التسليح غير الكافي للفولاذ وجودة الخرسانة المنخفضة. نشأت شقوق الانقسام في الأعمدة الخرسانية بسبب بلوغ أقصى قوة تحمل لها. يتم تجاوز قوة تحمل الحمل القصوى للعمود عندما يكون المقطع العرضي للخرسانة غير كافٍ أو تكون نسبة الحديد غير كافية أو مزيج منها.

4- شقوق التآكل في الأعمدة الخرسانية:

يتم تطوير شقوق التآكل في الأعمدة الخرسانية على طول خط حديد التسليح. عادة ما يكون هذا النوع من الشقوق موحدًا في العرض ويتسع مع تقدم العمود في العمر. التآكل المحتمل للحديد وعدم كفاية الروابط بين الخرسانة وقضبان الفولاذ هي سبب تآكل التسليح في الأعمدة الخرسانية. إذا لم يتم معالجة هذا النوع من الشقوق، فإنّ تآكل الحديد سوف يتسارع بشكل كبير.