الألواح الخرسانية في تشييد المباني

ما هي الألواح الخرسانية المستخدمة في تشييد المباني؟

الألواحالخرسانية: هي عناصر هيكلية تُستخدم لإنشاء أسطح أفقية مسطحة، مثل الأرضيات والسقوف وأسطح المباني. إنّها تدعم وتنقل الأحمال بأمان من الأعمدة إلى الجدران. وعادة ما تكون مصنوعة من الخرسانةالمسلحة مع موازية أسطحها العلوية والسفلية مع بعضها البعض.

يعتمد سُمكها على الحمل المفروض عليها ويمكن دعمها إمّا بواسطة عوارضخرسانية أو أعمدة أو جدران أو مبنية على الأرض (لوح على الأرض). حيث أنه تشرح هذه المقالة الميزات الهامة والسلوك الإنشائي للألواح الخرسانية المستخدمة في تشييد المباني.

الأحمال على الألواح الخرسانية:

يُفترض عمومًا أن تحمل الألواح الخرسانية أحمالًا موزعة بشكل موحد. حيث أن الأحمال الموحدة التي يتم تصميم الألواح من أجلها هي أحمال ميتة وأحمال مفروضة. كما تشمل الأحمال الميتة الوزن الذاتي للبلاطة وتشطيبات الأرضيات والجدران.

يعتمد تصميم الألواح لِلأحمال المفروضة والأحمال الحية على نوع المبنى. وَبالنسبة للمباني السكنية، يتم استخدام حمولة حية من 2000 إلى 3000 نيوتن لكل متر مربع وفقًا للمعايير الهندية. كما يمكن إحالة الأحمال المفروضة على أنواع مختلفة من المباني إلى مدونة قواعد ممارسات أحمال التصميم (بخلاف الزلازل) للمباني والهياكل.

بناء البلاطات الخرسانية:

بشكل عام، يمكن أن تكون الألواح الخرسانية أرضية أو معلقة. اللوح هو حامل أرضي إذا تم بناؤه مباشرة على الأساس بينما يمتد اللوح المعلق بين الدعامات ومصمم لمقاومة لحظات الانحناء بناءً على حجم الحمل وطول الامتداد. كما يمكن تصنيع الألواح الخرسانية مسبقًا خارج الموقع وتجميعها في الموقع، أو يتم إنشاؤها في الموقع باستخدام قوالب صب الخرسانة.

أنواع الألواح الخرسانية:

هناك عدة أنواع من الألواح الخرسانية المستخدمة على نطاق واسع في البناء ولكن الأكثر شيوعًا المستخدمة في تشييد المباني هي:

• ألواح تقليدية.

• ألواح مسطحة.

• ألواح مجوفة.

• ألواح الوافل.

• ألواح مركبة.

1. الألواح الخرسانية التقليدية:

يتم دعم الألواح الخرسانية التقليدية بعوارض وأعمدة. بحيث ينقلون الحمل إلى العناصر الهيكلية الداعمة. ويتم تصنيف الألواح التقليدية بشكل أساسي إلى ألواح أحادية الاتجاه وألواح ذات اتجاهين.

الألواح أحادية الاتجاه هي ألواح يتم دعمها على جانبين متقابلين فقط. كما ينقلون الأحمال على طول الاتجاه الأطول. حيث أن الألواح ذات الاتجاهين هي ألواح يتم دعمها من جميع الجوانب الأربعة. وينقلون الأحمال على كلا الاتجاهين.

2. الألواح الخرسانية المسطحة:

الألواح المسطحة عبارة عن ألواح يتم دعمها مباشرة بواسطة الأعمدة دون استخدام الحزم. إنّها سهلة البناء وتتطلب قوالب صب أقل مقارنة بألواح الخرسانة التقليدية.

3. البلاطة الخرسانية الأساسية المجوفة:

يتم إنشاء الألواح الأساسية المجوفة بحيث تحتوي على نوى أو فراغات طولية داخلها. وهذا يقلل من الوزن الإجمالي للخرسانة، على عكس ألواح الخرسانة التقليدية. كما تستهلك هذه الأنواع من الألواح خرسانة أقل ويمكن أن تحقق مسافات أطول. حيث أن هذه هي الأنسب لمواقف السيارات متعددة الطوابق ومباني المكاتب.

4. ألواح الوافل الخرسانية:

لوح الوافل يمتلك هندسة على شكل كعكة. حيث يتم تصميمه بحيث يكون له شبكات مربعة ذات جوانب عميقة دون تدخل الأعمدة. إنّه اختيار جيد لبناء مسافات أطول. بحيث تأخذ ألواح الوافل حمولة أكبر مقارنة بالبلاطات التقليدية.

5. الألواح الخرسانية المركبة:

يتضمن نظام الألواح المركبة بناء صب الخرسانة المسلحة على الجزء العلوي من التزيين الفولاذي كنظام دعم للبلاطة الخرسانية أعلاه. كما يكتسب النظام نسبة قوة ووزن فائقة ونسبة صلابة ووزن.

العمل الإنشائي للبلاطات الخرسانية:

يتم التحكم في السلوك الإنشائي للألواح الخرسانية المعرضة للأحمال من خلال هندسة الألواح واتجاه تقويتها. حيث يتم توزيع الأحمال الميتة والأحمال المفروضة على الألواح فوق نظام الدعم الخاص بهم. كما يمكن تفسير سلوك الألواح من خلال الأخذ بعين الاعتبار الألواح الخرسانية التقليدية: ألواح أحادية الاتجاه وذات اتجاهين.

1- السلوك الإنشائي للبلاطات أحادية الاتجاه:

الألواح أحادية الاتجاه لها نسبة أبعاد أطول إلى أبعاد أقصر أكبر من أو تساوي اثنين. يتم دعمه عند حافتين متقابلتين. بحيث يتم نقل الأحمال التي تعمل على ألواح ذات اتجاه واحد بين الحزم أو الدعامات المجاورة. وعندما يتم دعم لوح أحادي الاتجاه على جميع حوافه الأربعة، يتم نقل الحمل على طول الاتجاه الأطول بخلاف الاتجاه الأقصر.

بسبب الأحمال، تنحني اللوح أحادي الاتجاه على طول المدى الأقصر. ومن ثم خلال التصميم، يتم توفير التعزيز الرئيسي على طول المدى الأقصر ويتم توفير تعزيز التوزيع على طول الامتدادات الأطول. حيث هناك مثال شائع للبلاطة ذات الاتجاه الواحد هو لوح ناتئ يستخدم للشرفات.

2- السلوك الهيكلي للبلاطات ذات الاتجاهين:

يتم دعم الألواح ذات الاتجاهين من جميع جوانبها الأربعة ونسبة أبعادها الأطول إلى البعد الأقصر أقل من اثنين. ومن ثم، يتم حمل الحمولة في كلا الاتجاهين للبلاطة. حيث تخضع الألواح ثنائية الاتجاه للانحناء على طول الجوانب الأقصر والأطول. ومن ثم يتم توفير التعزيز الرئيسي في كلا الاتجاهين. كما يتم استخدامها بشكل شائع في بناء أرضيات المباني متعددة الطوابق.

أسئلة وأجوبة حول الألواح الخرسانية في تشييد المباني:

1- ما هي البلاطة الخرسانية في تشييد المباني؟

الألواح الخرسانية هي عناصر هيكلية تستخدم لإنشاء أسطح أفقية مسطحة مثل الأرضيات والسقوف وأسطح الأسطح. كما أن الألواح عبارة عن أقسام مسطحة مع سطحها العلوي والسفلي موازيان لبعضهما البعض. وعادة ما تكون مصنوعة من الخرسانة المسلحة، ويعتمد سمكها على الحمولة المفروضة عليها.

اللوح هو عنصر هيكلي مصنوع من الخرسانة، ويستخدم لإنشاء أسطح أفقية مسطحة مثل الأرضيات وأسطح الأسطح والأسقف. كما يبلغ سُمك اللوح بشكل عام عدة بوصات ويدعمه عوارض أو أعمدة أو جدران أو الأرض.

يمكن تصنيع الألواح الخرسانية مسبقًا خارج الموقع وخفضها في مكانها أو يمكن صبها في الموقع باستخدام قوالب صب الخرسانة. وإذا كان التعزيز مطلوبًا، فيمكن أن يتم الضغط مسبقًا على الألواح أو يمكن صب الخرسانة فوق حديد التسليح الموجود داخل القوالب.

2- ما هي الأحمال التي تتحملها الألواح الخرسانية؟

الأحمال المأخوذة بواسطة الألواح الخرسانية هي أحمال ميتة وأحمال مفروضة. حيث تشمل الأحمال الميتة الوزن الذاتي للبلاطة والأوزان الأخرى القادمة عليها. كما أن الأحمال المفروضة هي أحمال حية يتم توفيرها بناءً على الركاب الذين يستخدمون مساحة الألواح. بحيث يختلف عن المباني السكنية والتجارية.

3- ما هو السلوك الهيكلي للبلاطات ذات الاتجاهين؟

تتعرض الألواح ذات الاتجاهين تحت الأحمال للانحناء على مسافات أقصر وأطول. وبالتالي، يتم توفير التعزيز الرئيسي على طول كلا الاتجاهين للبلاطة ذات الاتجاهين.