recent
أخبار ساخنة

الأنظمة الإنشائية في مشاريع الهندسة المدنية

الأنظمة الإنشائية في مشاريع الهندسة المدنية

تختلف أحجام و أهمية الـ مشاريع في قطاع الإنشاءات.و كذلك إستخدام المنشأت نفسها ، فنجد أن لكل منشأ إستخدامه و أهميته الخاصة. وهذا يستدعي الأخذ فى الاعتبار أهمية المبنى أثناء التصميم و خاصة عند تصميم مشاريع المبانى المقاومه لأحمال الزلازل والرياح و هي المباني الاستراتيجية والعالية.

ما هو النظام الإنشائي ؟

ويعرف النظام الإنشائي بأنه الجملة الإنشائية التي تنقل الأحمال المعرضة لها إلى أساسات المنشأة ثم إلى التربة .

وتتكون الأنظمة الإنشائية من العناصر الأساسية التالية:

  1. أنظمة الأرضيات أو (البلاطات)و تشمل الكمرات و البلاطات و الأعصاب في كل طوابق المبنى و يوجد الكثير من البلاطات المستخدمة فى مختلف المنشأت مثل البلاطات المسطحة و المصمتة و البلاطات ذوات الأعصاب في إتجاه واحد و الإتجاهين.و البلاطات ذوات الكمرات المتقاطعه و غيرها.

  2. العناصر الإنشائية الرأسية الحاملة و هي عناصر رأسية تدعم الأسقف و تقوم بنقل جميع الأحمال الرأسية وتوصلها إلى الأساسات و في الغالب تكون الأعمدة هي تلك العناصر الرأسية إضافة إلى حوائط القص.

  3. الاساسات وهي عناصر تقوم بنقل الاحمال إلى التربة و لها عدة انواع منها القواعد المنفصلة و القواعد المشتـركة و اللبشة او الحصيرة و الأساسات الوتدية.

  4. عناصر مقاومة الأحمـال الجانبيةو هى تشمل الجملة الإنشائية المقاومة لأحمال الرياح و الزلازل و تتكون من حوائـط قص مصممة لـ هذا الغرض بالاضافة إلى الإطارات التى تقوم بمقاومة العزوم فى المباني الخرسانية كانت أو المنشات المعدنية.

  5. العناصر الأخرىو تشتمل بقية العناصر الإنشائية مثل السلالم و الرامبات و كذلك الخزانات الأرضية والبلاطات الأرضية.

    الأنظمة الإنشائية في مشاريع الهندسة المدنية

كيفية إختيار النظام الانشائي المناسب

تعتبر أولى الخطوات المهمة في التصميم الإنشائي لجميع الـ مشاريع هي إختيار النظام الإنشائي المناسب و الأمثل للمنشأة بحيث يضمن أقل التكاليف الممكنة للإنشاء و أفضل أداء للمنشأة وتحت ظروف تحميل مختلفة.

وتتعرض العناصر الإنشائية للأحمال في إتجاهات مختلفة و قد تكون تلك الأحمال ثابتة أو متغيرة و يمكن تقسيمها إلى ما يلي:

  • الاحمال الساكنة : و تشمل الوزن الذاتى للمبنى و كذلك أوزان التشطيبات المعمارية و الأثاث و أوزان المستخدمين للمبنى و أحمال الثلوج و المياه و التربة و غيرها من الأحمال الثابتة مع الزمن.

  • الاحمال الديناميكية : و هي الأحمال الناتجة من قوى الطبيعة كـ الرياح و الزلازل و هي أحمال متغيرة و يمكن حسابها بطرق تقديرية بما يضمن السلامة للمنشأة تحت جميع ظروف التحميل الصعبة.

  • أحمال الحرارة : و هي أحمال يتعرض لها المبنى نتيجة إختلاف درجات الحرارة علي مدار العام و كذلك الفروق لدرجات الحرارة بين خارج وداخل المنشأة.

فبعد الإنتهاء من التنفيذ للعناصر الإنشائية، تقوم تلك العناصر بالحمل لوزنها الذاتي أولا ثم بعدها يتم إضافة الأحمال بشكل متتابع إلى أن تصل إلى أقصى أحمال مدروسة و يستمر تحميلها إلى نهاية عمر المنشأ و يتم الأخذ في الإعتبار أن تظل هذه العناصر سليمة و قادرة على المقاومة للاحمال حسب تصميمها المصممة عليه ودون حدوث أي تشوهات قد تؤدي إلى الإخلال بإستخدام المنشأ أو التأثير على مستخدميه، و تسمى تلك التأثيرات بالإجهادات المتولدة من الأحمال و يمكن تقسيمها إلى التالي:

  1. عزوم الإنعطاف . BENDING MOMENT 

  2.  اللـي . TORSION 

  3. قوى القـص. SHEAR FORCES

  4. القوى المحـورية شد أو ضغط. TENSION OR COMPRESSION AXIAL FORCES

ووفقا لخبرة المهندس القائم بأعمال التصميم و درايته بسلوك جميع العناصر و ايضا المواد الانشائية فإنه سيقوم بالاقتراح للنظام الإنشائي المناسب و بما يتوافق مع متطلبات للمنشأ و فيما يلي أهم إعتبارات لإختيار النظام الانشائى:

  1. المخططات أو الرسومات المعمارية: و هي أهم محاور يمكنها التحكم بالنظام الإنشائي حيث يجب دراستها بصورة جيدة و الاطلاع على كل التفاصيل بالرسومات المعمارية و دراسة الحركة و مدى التوافق للنظام المقترح مع الواجهات و التقسيمات المعمارية.

  2. إستخدام المنشأ: و هو أحد العناصر المهمة لتحديد النظام و الأخذ بالإعتبار تأثر سلوك العنـاصر مع الإستخدامات المختلفة للمنشأ و كذلك الظروف التي يتعرض لها المنشأ خلال العمر الافتراضي لها.

  3. إمكانية التنفيذ : لابد من الأخذ بالاعتبار إمكانية التنفيذ للنظام المقترح ، و ذلك من ناحية السهولة فى الوصول الى الموقع و كذلك توفر المواد للتنفيذ و ايضا تواجد وتوافر الفريق الفني للتنفيذ والإشراف

  4. التكاليف : ويعتبر جانب التكلفة من الجوانب المهمة جدا بالنسبة لمـالك المنشأ و هو بدوره يمكنه طلب نظام انشائي معين و ذلك تجنبا للتكاليف العالية في حال إمكانية ملائمة هذا النظام للمنشأ.

  5. ظروف البيئة المحيطة: و هذا العامل يتعلق بشكل أساسي بنوعية جميع المواد المستخدمة فى الإنشاء سواء الخرسانة بأنواعها أو الحديد، حيث أن مؤثرات البيئة كـأحمال الرياح و الزلازل أو تأثير الحرارة و الرطوبة يعتبر من أهم المحددات لعملية إختيار النظام الإنشائي و التصميم.

الخطوات للبدء بإقتراح النظام الإنشائي و التصميم

  1. الدراسة لمتطلبات العميل بشكل دقيق جدا، و عدم إفتراض أي معلومات أو مدخلات في التصميم لأن ذلك قد يتطلب إعادة التصميم و هدر الوقت، و في حال تعذر حصولنا عليها ويتم فرض الحد الأدنى و الظروف الأسوء.

  2. ويجب على المهندس الانشائي المصمم معرفة كل ظروف المشروع و طبيعة الموقع، ومهارة العمالة، ومستوى الشركة التى ستقوم بالتنفيذ وإمكانياتها وجودة و دقة التنفيذ و كذلك خبرات الطاقم المشرف، بحيث يتم تصميم المشروع وفق الرؤية لما سيكون عليه أوضاع التنفيذ وذلك لتجنب عمل التصميمات المعقدة أو غير الواقعية ويكون من الصعب تنفيذها طبقا لإمكانيات المقاول المنفذ أو مالك المشروع.

  3. عقد إجتماع مع المعماري و فهم كافة الجوانب المعمارية و متطلباتها ليتم إختيار النظام الإنشائي المناسب والذي يحقق التصميم الأمثل للمشروع.

  4. وعند دراسة المعماري يجب الأخذ في الاعتبار الكثير من النقاط المهمة مثال، الفتحات في الأسقف والإختلاف بين الادوار، والسلالم وعلاقتهم بالاداور العلوية و السفلية، ومناسيب الأدوار و كذلك المناسيب الخارجيه المحيطة بالمشروع، ايضا  المصاعد و علاقاتها مع المداخل، الإختلافات فى التوزيعات المعمارية و كذلك البروزات و اماكنها و اختلافها بين الأدوار.

  5. قبل البدء فى عمل المقترح لتوزيع الاعمدة على الرسم المعماري، يجب الإتفاق على إختيار النظام الإنشائي و الموافقة عليه من قبل المالك للمشروع  بالتنسيق مع المصمم المعمارى طبقا لمحدداتهم.

  6. يجب عمل أرشفة لكل خطوات المشروع و التغييرات التي تحدث خلال فترة أعمال التصميم، و يجب الإحتفاظ بكل خطوات التصميم و النمذجة الإنشائية و عمل الوثائق للمشروع من الحسابات و الرسومات بما يضمن السهولة فى الوصول إليها عند الحاجة لها فيما بعد.

  7. ومن خلال خبرة المهندس القائم بالتصميم و درايته بجميع الأنظمة الإنشائية و ايضا مميزاتها و عيوبها يمكنه عرضواظهار  كل البدائل المتاحة لديه وفقا للمتطلبات ويقوم بإختيار البديل الأمثل و أخذ الموافقة عليه من قبل المالك و بالتنسيق مع بقية الأقسام التصميمية

و مع زيادة خبرة المهندس الأنشائي القائم على التصميم نجد أن مسألة إختيار النظام الإنشائي اصبحت سهلة ليتابع بعدها الإنتقال للتصميم و التأكد من جميع الفرضيات للخروج  منها بتصميم إنشائي كامل متكامل و متوافق مع متطلبات كل الاطراف.

مع تحيات فيجن للهندسة والمعلوميات.
google-playkhamsatmostaqltradent