طرق الإنشاءات الخرسانية سابقة الصب

ما هي الخرسانة سابقة الصب؟

الخرسانة سابقة الصب: هي بديل للخرسانة المصبوبة في الموقع. أثناء صب الخرسانة المصبوبة في الموقع في موقعها الفعلي، يتم صب الخرسانة مسبقة الصب في موقع آخر، إمّا في موقع البناء أو في المصنع، ثم يتم رفعها إلى مكان الراحة النهائي وتثبيتها بشكل آمن. هذا يعني أنه على عكس البناء المصبوب في الموقع، وهو متآلف أو مستمر، فإنّ المباني الخرسانية مسبقة الصب مصنوعة من قطع منفصلة يتم تثبيتها أو توصيلها معًا.

ما هو نظام الإنشاءات الخرسانية سابقة الصب؟

يتميز نظام البناء الخرساني مسبق الصنع بخصائصه الخاصة التي تُؤثّر على التصميم وطول الامتداد وعمق البناء ونظام الاستقرار إلى حد كبير. في البناء الخرساني مسبق الصب، يتم تصنيع غالبية الأعضاء الإنشائية في مصانع التصنيع بعيدًا عن موقع البناء. وبعد ذلك، يتم تسليمها إلى موقع المشروع ليتم تشييدها. تم تطوير وصلات مختلفة لربط أنواع مختلفة من العناصر الهيكلية مثل توصيل الحزمة بالعمود وتوصيل اللوحة باللوحة.

بهذه الطريقة، يتم نقل الأحمال المفروضة من البنية الفوقية إلى الأساس. يجب على المصممين النظر في الاحتمالات والقيود والتفاصيل والشركة المصنعة والنقل والتركيب ومراحل الخدمة قبل الانتهاء من تصميم هيكل الخرسانة سابقة الصب.

أنواع أنظمة الخرسانة سابقة الصب:

من أجل فهم بناء الهياكل الخرسانية مسبقة الصب، يجب معرفة أنظمة سابقة الصب. هناك عدة أنواع رئيسية من أنظمة الخرسانة مسبقة الصب والتي يتم تصنيفها بناءً على الهيكل الحامل:

1- نظام الوحة الكبيرة مسبقة الصب:

تُعَدّ أنظمة الألواح الكبيرة مفيدة لبناء الشقق والفنادق. تتكون من جدران وألواح خرسانية أرضية كبيرة متصلة بالاتجاهين الرأسي والأفقي. كل من الألواح الأفقية والعمودية تتحمل أحمال الجاذبية. هناك ثلاثة ترتيبات لنظام الألواح الكبيرة على أساس تخطيطات الجدار والتي تشمل نظام الجدار المتقاطع ونظام الجدار الطولي والنظام ثنائي الاتجاه.

2- نظام الإطار الخرساني مسبق الصب:

إنّها مناسبة لبناء مواقف السيارات والملاعب والمكاتب. يمكن إنشاء إطارات سابقة الصب باستخدام عناصر خطية أو تجميعات فرعية لعمود الحزمة المكانية. تتميز التجميعات الفرعية لعمود الحزمة المسبقة الصب بمزايا أن الوجوه المتّصلة بين المجموعات الفرعية يمكن وضعها بعيدًا عن مناطق الإطار الحرجة. ومع ذلك، تُفضل العناصر الخطية بشكل عام بسبب الصعوبات المرتبطة بتكوين العناصر المكانية ومعالجتها وإقامتها.

3- نظام عمود البلاطة مع جدار القص مسبق الصب:

في هذا النظام، يتم دعم أحمال الجاذبية بواسطة هيكل عمود اللوح بينما تتحمّل جدران القص الأحمال الجانبية. هناك نوعان من نظام عمود اللوح مع جدران القص وهما، نظام رفع بلاطة مع جدران ونظام عمود بلاطة مسبقة الإجهاد.

العناصر في أنظمة البناء الخرسانية سابقة الصب:

يتم تصنيع أعضاء الخرسانة سابقة الصب في المصنع تحت ظروف خاضعة للرقابة للحفاظ على الأبعاد القياسية والتفاوتات. تشمل العناصر الهيكلية المستخدمة في تشييد المباني الخرسانية سابقة الصب ما يلي:

1. جدار خرساني مسبق الصب (اللواحات).
   
2. ألواح مسبقة الصب.
   
3. حزم وعوارض مسبقة الصب.
   
4. أعمدة مسبقة الصنع.
   
5. سلالم مسبقة الصنع.
   

اعتبارات الخرسانة سابقة الصب:

1- تسلسل التشييد للخرسانة سابقة الصب:

يتم تركيب الأعضاء الخرسانية مسبقة الصب حسب تسلسل التخطيط المسبق. يتم إعداد خطة التشييد بشكل عام إذا كانت مهمة للاستقرار الهيكلي وللوصول إلى التوصيلات في موقع معين. يجب أن يتجنب تسلسل التشييد المناولة المتعددة للعناصر. أخيرًا، يجب التفكير في عملية التشييد التجريبية لتحديد أي صعوبات غير متوقعة في التشييد.

2- سلامة التشييد للخرسانة سابقة الصب:

تعتبر السلامة أثناء مناولة وتركيب عناصر الخرسانة مسبقة الصب أمرًا مهمًا للغاية. لذلك، يجب الحفاظ على جميع الآلات والمعدات المستخدمة في مناولة العناصر الخرسانية مسبقة الصب والتركيب وفقًا لمعايير عالية، واختبار الحمل، وتكون مناسبة للاستخدام المقصود.

3- احتمال تشييد الخرسانة سابقة الصب:

بشكل عام، يجب إنشاء وحدة مسبقة الصب وفقًا للتفاوتات المنصوص عليها في الرموز المعمول بها، ما لم يتم استخدام تفاوتات أخرى في التصميم والمواصفات.

4- تجهيزات الخرسانة سابقة الصب:

يتطلّب نظام التجهيز للتعامل مع العناصر مسبقة الصب وتركيبها تخطيطًا مسبقًا دقيقًا وشاملًا. قد يكون من الضروري معادلة الأحمال بين نقاط الرفع على عناصر معينة مسبقة الصب، مثل الحزم أو الألواح المسطّحة. قد تكون ملحقات الرفع على شكل حبال وكبلات أو خطافات أو أغلال.

يجب أن يأخذ اختيار هذه المكونات في الاعتبار القوى الناتجة عن جميع العمليات المتضمنة في مناولة وتركيب الوحدات الجاهزة. قد يكون لتوافر مساحة الرأس والقدرة على المناورة أثناء التشييد تأثير أيضًا على نوع نظام التجهيز المختار.

5- التمتين المؤقت للخرسانة سابقة الصب:

يجب دعم ودعم عناصر الخرسانة مسبقة الصب بشكل كافٍ خلال جميع مراحل الانتصاب لضمان المحاذاة الصحيحة والسلامة الهيكلية حتى يتم الانتهاء من التوصيلات الهيكلية الدائمة.

6- حشوات التسوية للخرسانة سابقة الصب:

يجب تشكيل حشوات التسوية من مادة متينة بشكل مناسب ويجب أن تتمتع بالقوة الكافية لتحمل الأحمال المفروضة بالكامل. تحمل حشوات التسوية حمولة البناء الكاملة للعنصر الجاهز ويجب أن توفر الدعم الكافي لمنع الحركة حتى يتم دمج العنصر في الهيكل الرئيسي.

7- دعم الخرسانة سابقة الصب:

يجب أن تظهر جميع متطلّبات الدعم المؤقتة على رسومات التشييد. يجب أن يكون تصميم أنظمة الدعم المؤقتة وفقًا للقوانين المعمول بها. حيث يجب أن يوفر الدعم المؤقت الدعم الكامل لجميع أحمال البناء.

إجراءات بناء الخرسانة سابقة الصب:

1. بعد الانتهاء من الاستعدادات للبناء، يتم تحديد مخطط الهيكل. ثم يتم بناء أساس الأعمدة.
   
2. بعد ذلك، يتم وضع الأعمدة باستخدام آلات مناسبة، ويقوم المساح بفحصها باستمرار من أجل المحاذاة (الشكل 12). في حالة نظام الإطار ونظام عمود اللوح مع جدار القص. بدلاً من ذلك، يتم تثبيت الألواح الجاهزة في حالة نظام الألواح الكبيرة.
   
3. يتم وضع الحزم للإطارات الجاهزة، والأرضيات مسبقة الصب في حالة أنظمة الألواح الكبيرة وأنظمة ألواح الأعمدة.
   
4. بالنسبة للإطارات سابقة الصب، بعد تركيب عوارض الخرسانة سابقة الصب، يتم إنشاء أرضيات خرسانية مسبقة الصب.
   
5. يتمّ اتباع الخطوات المذكورة أعلاه حتى يتم الانتهاء من البناء. لكل نظام من أنظمة البناء الخرساني المسبق الصب، يتم استخدام نوع معين من الوصلات التي تمت مناقشتها أدناه.
   

أنواع توصيلات الخرسانة سابقة الصب:

1. وصلة الحزم مع العمود.
   
2. وصلة من العمود إلى الأرض.
   
3. وصلة لوحة مع اللوحة الأُخرى.
   

الاستقرار الهيكلي للخرسانة سابقة الصب:

يتم توفير استقرار الأنظمة الهيكلية الخرسانية مسبقة الصب من خلال تقوية. هناك عدد من التقنيات التي يتم من خلالها تدعيم الهياكل.