ما هو مفتاح القص في البناء الخرساني؟
تم تصميم مفاتيح القص وتوفيرها في هياكل مختلفة لتوفير المقاومة ضد الأحمال الجانبية مثل أحمال الزلازل وقوى الانزلاق في الهياكل المختلفة مثل الجسوروالجدران الاستنادية والطوابق السفلية للمباني السكنية والمباني سابقة الصب والقنوات وجدران البناء في المناطق الزلزالية والأعمدة الفولاذية .
يمكن إنشاء مفتاح القص من الخرسانة كما هو الحال في الإنشاءات الجاهزة، أو الطابق السفلي للمباني السكنية أو تصنيعه من الفولاذ كما هو الحال في لوحة قاعدة العمود الفولاذي، وفي بعض الأحيان يتم استخدام حديد التسليح للعب دور رئيسي للقص على سبيل المثال بين جدار الطابق السفلي والقاعدة.
قد يلعب مفتاح القص دور التضحية في الهيكل على سبيل المثال في الجسور أو يمنع حركة المكونات المختلفة للهيكل كما هو الحال في الهياكل الجاهزة. باختصار، أهم دور لمفاتيح القص هو تحسين ثبات الهياكل.
الغرض من مفتاح القص:
الغرض الرئيسي من مفتاح القص هو الحفاظ على سلامة الهيكل. وبشكل عام، لا ننقل لحظة الانحناء من خلال مفتاح القص على الرغم من أننا سمحنا بنقل قوى القص. بمعنى آخر، يتم نقل قوة القص بسبب الأحمال الجانبية أو بسبب الأحمال المطبقة بين الهيكل بواسطة مفتاح القص عند المفصل.
توفر مفاتيح القص مقاومة للقوى الجانبية مثل ضغوط الأرض والماء والزلازل والرياح. كما يُعد مفتاح القص جزءًا من العنصر الهيكلي المستخدم في الغالب لجعل الهيكل مستقرًا ضد الأحمال الجانبية. اعتمادًا على نوع البناء وطبيعة التحميل، يختلف تطبيق القص.
في الغالب يتم إنشاء مفاتيح القص بين عنصرين هيكليين. ومع ذلك، بالنسبة للهياكل مثل الجدران الاستنادية، فهي متصلة بالهيكل الرئيسي ولكن يتم توفير الاستقرار من خلال الراحة في التربة.
مفتاح القص في هياكل مختلفة:
تحتاج الأنواع المختلفة من الهياكل إلى تطبيق مفاتيح القص لمقاومة قوى معينة مثل قوى القص والقوى الجانبية وضغط الأرض. حيث سيتم مناقشة وظيفة وموقع مفتاح القص في الهياكل المختلفة وتقديمها أدناه:
1. هيكل الجسر:
يتم وضع مفاتيح القص في دعامات هيكل جسر صغير إلى متوسط الحجم لتوفير دعم عرضي جانبي للهيكل العلوي تحت الأحمال الجانبية. حيث تلعب مفاتيح القص في هيكل الجسر دورًا مهمًا في مقاومة الأحمال الزلزالية.
أثناء حدوث زلزال قوي، يجب أن تعمل مفاتيح القص كعنصر هيكلي قرباني لمنع انتقال القوى الزلزالية الكبيرة إلى أكوام الدعامة. وهناك نوعان من مفاتيح القص في هيكل الجسر: مفاتيح القص الخارجية والداخلية. حيث أن الأول له عيب في سهولة الفحص والإصلاح.
2. الجدران الاستنادية:
يتم توفير مفاتيح القص في قاعدة الجدران الاستنادية لزيادة مقاومتها للانزلاق. ومن الناحية العملية، من الملائم وضع مفتاح القص أسفل ساق الجدار الاستنادي لأنه يبسط وضع التعزيز الذي يمكن تمديده من الجذع مباشرة إلى الجذع.
يجب أن يكون مفتاح القص متناسبًا بحيث يكون عرضه ضعف عمقه على الأقل لتطوير قوة المفتاح في القص بدلاً من الانحناء، وفقًا لمتطلبات كود البناء للخرسانة الإنشائية والتعليق. حيث تم إنشاء مفتاح القص 0.91 م من إصبع القاعدة، بعرض وعمق 0.508 م و 0.381 م، على التوالي.
3. جدار الطابق السفلي:
يتم توفير مفاتيح القص في المفصل بين القاعدة وجدار الطابق السفلي. ويتم صب مفتاح القص كجزء من الجدار الممتد إلى مجرى المفتاح أو الأخدود المتكون في القاعدة. في بعض الأحيان، يتم توفير قضبان التسليح العمودية أو مجموعة من مفاتيح القص والقضبان.
أحيانًا يتم استخدام مفتاح القص المقلوب، المصبوب كجزء من القاعد ، ولكنه لا يستخدم عادة في العمل السكني. كما يتم توفير قضبان التسليح لمقاومة الانحناء، ولكن القضبان الزائدة عن تلك اللازمة للثني يمكن أن تتحمل القص، ولهذا السبب يمكن استخدام القضبان كبديل لمفتاح القص.
4. قاعدة العمود الفولاذي ومفصل قدم:
يتم استخدام مفتاح القص الخاص، على سبيل المثال، كتلة من (I-stub أو T-section) أو وسادة فولاذية ملحومة في الجزء السفلي من لوحة القاعدة لمقاومة قوة القص عند قاعدة العمود.
5. توصيلات العناصر الخرسانية سابقة الصب:
تُستخدم مفاتيح القص في الإنشاءات مسبقة الصب لِربط مكونين منفصلين مسبقًا ولزيادة مقاومة القص لأسطح الوصلات.
6. جدار البناء:
في المناطق الزلزالية، تم تجهيز كتل البناء بمفاتيح القص أثناء التصنيع لمقاومة القوى خارج الطائرة بين الكتل المجاورة أثناء الزلازل.
