اقرأ في هذا المقال
- ما هي معايير قبول اختبار الحمل المادي على الهيكل الخرساني؟
- اعتبارات هامة لاختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية
- الأجهزة المستخدمة لاختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية
- التدعيم الجيد قبل اختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية
ما هي معايير قبول اختبار الحمل المادي على الهيكل الخرساني؟
لا تظهر جميع الأضرار التي لحقت بالهيكل الحامل على الفور. إذن كيف يكتشف المهندسون المدنيون أن الجسر أو المبنى الكبير لم يَعُد آمنًا؟ يجب أن تتحمّل الهياكل الخرسانية مثل الجسور أو القاعات الكبيرة الكثير من الأحمال، فالشاحنات الأثقل تندفع عبر الشوارع، ويتعين على مباني المصانع أن تتحمّل وزن الآلات الضخمة. يجب أن تتحمّل أرضيات صالات الرقص مئات أو حتى الآلاف من الأشخاص الذين يقفزون بشكل إيقاعي في نفس الوقت. كما يضر الطقس بالمباني.
الخرسانة المسلحة أو الخرسانة سابقة الإجهاد مستقرة تمامًا ويمكن أن تحمل أحمالًا ثقيلة. لكن هناك بعض التأثيرات التي تدمر هذا الاستقرار. بحيث يمكن استخدام اختبار الحمل لتحديد قدرة الهيكل على حمل أحمال إضافية، لإثبات سلامة الهياكل، للتحقق من التعزيز، للحصول على المعرفة بسلوك الهيكل ولتكملة نماذج العمل التحليلية والتحقق منها وصقلها. سيتم مناقشة معايير قبول اختبار الحمل المادي على الهيكل الخرساني في الموقع بما في ذلك برنامج اختبار الحمل وطرق تطبيق الحمل والأجهزة، ومن معايير قبول اختبار الحمل المادي على الهيكل الخرساني في الموقع:
- إنّ معيار القبول العام للهيكل تحت عبء الاختبار هو أنه لا ينبغي أن يكون لديه أي دليل على الفشل، بحيث يعتبر تشقق وسحق الخرسانة المضغوطة مؤشرًا على الفشل. تشمل أدلة الفشل الأخرى التكسير المفرط بشكل واضح أو الانحراف بهذا الحجم ومدى انتهاك متطلّبات السلامة للهيكل، كما أنه لا يمكن تطوير قواعد محددة لجميع أنواع الهياكل والشروط التي تحدد الفشل.
- في حالة حدوث ضرر كافٍ أثناء الاختبار، لا يُسمح عمومًا بوضع الهيكل في الخدمة حتى عند تصنيف حمولة أقل وإعادة الاختبار.
- لا تؤخذ عيوب الصب في الاعتبار عند تحديد ثبات الهيكل.
- قد لا يشير التشقق أو التقشر المحلّي للخرسانة المضغوطة في عناصر الانحناء إلى ضائقة هيكلية عامة.
- عرض الشقوق وأطوالها وعددها مؤشرات جيدة لحالة الهيكل. ومع ذلك، تظهر الشقوق المرئية في مرحلة مبكّرة جدًا من التحميل أو بسبب درجة الحرارة والانكماش، والتي يجب تمييزها عن الشقوق التي يحتمل أن تكون خطرة. كما يجب ألا يكون للأعضاء الهيكلية المختبرة أي مؤشر على فشل القص، بحيث تتم مقاومة قوى القص عبر مستوى صدع القص بمزيج من التعشيق الكلّي، عن طريق تثبيت عمل تقوية الرِّكاب المستعرض وبتأثير وتد من الركائب التي تعبر الشق.
- عندما يتم الإشارة إلى خروج الرِّكاب عن طريق اتساع الشقوق والامتداد القُطري حتى العُمق الكامل للعضو، يُنظر إلى العضو على أنه يقترب من فشل القص. ويجب توخي الحذر الشديد لدراسة الشقوق المائلة في المناطق التي لا يوجد بها تعزيز عرضي والتي قد تؤدي إلى انهيار هش.
- في مناطق التثبيت والتوصيلات، يجب تقييم المظهر على طول خط التعزيز لسلسلة من الشقوق القصيرة المائلة أو الشقوق الأفقية. ويعتبر التصدع على طول محور التعزيز الرئيسي في مناطق التثبيت والتوصيلات اللفة مؤشرًا على فشل هش للعنصر.
- إذا لم يُظهر الهيكل بداية واضحة للفشل ولكنه لا يفي بالشروط أو المعايير المحددة، يُسمح باستخدام الهيكل عند تصنيف حمولة أقل. يجب اعتماد هذا القرار ومستوى الحمل المخفض من قبل مسؤول البناء بناءً على نتائج الاختبار والملاحظات الأخرى.
- لا يُسمح بإعادة اختبار الهيكل الذي فشل سابقًا في اختبار الحمل حتى يتم إجراء الإصلاحات والتقوية المناسبة لتحديث الهيكل.
اعتبارات هامة لاختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية:
- يجب فصل القطع المنفصلة المستخدمة لتطبيق حمل الاختبار، مثل قضبان الحديد والطوب والطوب الخرساني وما إلى ذلك، بمسافة جانبية واضحة لا تقل عن 100 مم لمنع حدوث تقوس. يجب أن يكون طول الوحدات الفردية أقل من سدس امتداد العنصر الهيكلي الذي يتم اختباره، كما يجب أن تكون القطع متساوية الشكل والوزن ويجب ألا يختلف وزن القطع الفردية بأكثر من 5 بالمائة عن متوسط الوزن. ويتم تحديد متوسط الوزن بوزن ما لا يقل عن 20 قطعة مأخوذة عشوائيًا.
- في حالة استخدام الماء أو الرمل السائب أو مواد أخرى مماثلة كحمل اختباري، يجب احتواؤها داخل حجيرات صغيرة لمنع تغيير حمل الاختبار أثناء حدوث تشوه كبير في الهيكل. كما يجب أن يكون إجمالي حمل الاختبار المتراكم في حدود 5 بالمائة من القيمة المقصودة.
- يجب أن تكون وحدات التحميل بحيث يمكن قياس وزنها بسهولة، ويجب أن تكون سهلة الوضع وقابلة للإزالة بسهولة ويجب ألا تحتوي على مواد استرطابية. بحيث يجب أيضًا تثبيت هذه الوحدات المستخدمة في الأسطح المنحدرة بإحكام لمنع انقلابها.
- يفضل تطبيق حمل الاختبار بالأجهزة الهيدروليكية أو الهوائية بسبب سهولة التطبيق وسرعة الإزالة. ويجب أن تستمر أجهزة التحميل هذه في العمل بطريقة موحدة حتى مع حدوث تشوه كبير في الهيكل ويجب نقل تفاعلها بأمان إلى نظام منفصل.
الأجهزة المستخدمة لاختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية:
يجب أن تفي الأجهزة المثبتة لمراقبة أداء الهيكل أثناء اختبار الحمل بالمتطلبات التالية:
- أثناء اختبار الحمل، يجب مراقبة الانحرافات والتشوهات الجانبية ودوران الدعم واستقرار الدعم أو الانزلاق وما إلى ذلك.
- يمكن أيضًا إجراء قياسات الإجهاد على أعضاء الانحناء في المواقع الحرجة.
- يجب استخدام أجهزة مكررة لتسجيل قياسات الانحراف والانفعال في المناطق الحرجة. كما يجب ألا يزيد الحد الأقصى للخطأ المقبول لقياس الإزاحة عن 5 بالمائة من التشوه النظري المحسوب أو 0.13 مم.
- يجب أن يكون من الممكن تحديد التغييرات النسبية في شكل الهيكل أو العنصر الهيكلي أثناء الاختبار.
- يجب حماية جميع الأجهزة أثناء اختبار الحمل من التأثيرات البيئية مثل أشعة الشمس المباشرة والتغيرات الكبيرة في درجات الحرارة والرياح.
- يُسمح بقياس انحراف الأعضاء الهيكلية باستخدام الأجهزة الإلكترونية أو الميكانيكية، أو باستخدام معدات المسح التقليدية. بحيث يمكن قياس الانحرافات الكبيرة بسهولة عن طريق تعليق المقاييس المتدرجة من النقاط الحرجة.
- يمكن أيضًا إجراء قياس الانحراف عند الدعامات للكشف عن تقصير العمود، إذا اشتبه في حالة معينة.
- يجب وضع علامة على جميع الشقوق لأنها تتطور وتتوسع. كما يمكن قياس أطوال التشقق باستخدام عدسات مكبرة متدرجة. يمكن قياس فتح أو إغلاق التشقق باستخدام عدادات الاتصال أو محولات الإزاحة أو عدادات الضغط الميكانيكية.
- يجب أخذ قراءات درجة الحرارة في جميع مناطق الهيكل التي تتأثر باختبار الحمل المادي. ويجب مراقبة الاختلافات في ضوء الشمس لألواح السقف وغيرها من مناطق الهيكل التي تتعرض لأشعة الشمس المباشرة أثناء أداء اختبار الحمل المادي.
التدعيم الجيد قبل اختبار الحمل المادي على الهياكل الخرسانية:
قبل تطبيق الحمل لاختبار الحمل المادي، يجب توفير المساند لدعم الهيكل بجميع الأحمال الموجودة، وأحمال الاختبار وتأثيرات الصدمات في حالة الفشل أثناء الاختبار ويجب أن تمنع الأشخاص العاملين. أمّا بالنسبة للأجزاء الأفقية، يجب أن تكون الفجوة بين الدعامة والجانب السفلي من الهيكل مساوية للحد الأقصى المتوقع للانحراف زائد 50 مم. ويجب ألا يتداخل التدعيم مع الحركات الحرة للهيكل تحت حمل الاختبار.
