الاعمدة والجدران Walls and Columns في الهندسة الانشائية

الاعمدة والجدران الخرسانية المسلحة في الهندسة الانشائية تعتبر من اهم مكونات المباني وخصوصا الهيكلية او المشتركة لانه تنقل كل الاحمال من السقوف والروافد او الاعتاب الى الاساس واهميتها تتحتم في تسليحها وصبها بعناية كبيرة.

الاعمدة الخرسانية المسلحة (الاعمدة والجدران)

الاعمدة هي العناصر التي تقوم بنقل ثقل الروافد والاعتاب والسقوف الى الأسس ويعتبر العمود من الأجزاء المهمة في المنشآت الهيكلية حيث أن فشله يعني حدوث مخاطر واضرار قد تؤدي إلى سقوط المنشأة أو جزء منها.

وقد يختلف مقطع العمود الواحد من طابق لآخر حسب الاحمال الواقعة عليه فيكون اكبر ما يمكن في الطابق السفلي وعند القاعدة.

مقاطع الاعمدة

تصنع الاعمدة بمقاطع مربعة أو مستطيلة أو دائرية الا انه يستخدم احيانا مقاطع اخرى شبه دائرية ( مضلعة مثلا) وتستخدم في تسليح هذه المقاطع طوليا قضبان حديد التسليح لا يقل قطرها عن (۱۲ ملم ) ويجب أن تكون هذه القضبان موزعة في مقطع العمود بشكل متماثل بالنسبة لمحاور المقطع كما يجب أن لا تقل المسافة بين أي قضيبين عموديين عن قطر قضيب التسليح المستعمل على أن لا تقل عن (25 ملم ) أو حسبما تحدده المدونات العالمية المستخدمة في التصميم.

وان مجموع مساحة القضبان الطويلة تتراوح بين (۱٪ – ۸٪) من مقطع العمود لمنع تفلطح القضبان الطولية يجب أن تحزم قضبان الأركان برباطات (Ties) باتجاهين على أن لا تزيد الزاوية على (90 درجة) اما القضبان الداخلية الأخرى فتحزم جميعها عندما تزيد المسافة بين القضبان العمودية على ( ۱۵ سم ).

وتحزم بالتناوب عندما تقل المسافة عن ذلك ويتراوح قطر قضبان الرباطات بین (6- 10 ملم ) بشكل عام وتتباعد الرباطات عن بعضها بمسافات متساوية تحدده المدونات المستخدمة في التصميم، وفي الحالات الاعتيادية تتراوح بين (10 – 30 سم ).

يستخدم بعض الاحيان الرباطات الحلزونية الشكل (Spiral) التي تكون عبارة عن قضيب يلف حول قضبان التسليح الطولية للعمود من الخارج وبشكل حلزون متصل وتكون المسافة اللفات اكثر تقاربا من الرباطات المنفصلة (Ties) وتتراوح الخطوة (Pitch) عادة بين (4 – 8 سم ) .

قضبان التسليح

يراعى أن تكون قضبان التسليح المستخدمة على بعد (3 – 4 سم ) من السطح الخارجي للخرسانة (Concrete Cover).

من الناحية العملية لا يمكن وضع حديد التسليح العمودي للعمود في طوابق متعددة مرة واحدة ، عليه يتطلب اجراء توصيلات في حديد التسليح في طرفي العمود للطابق الواحد ويفضل أن تكون توصيلات الاعمدة في مواقع اتصالها مع الاعتاب والاسس ويستخدم بذلك توصيلات (Lap Splices) بطول لا يقل عن ( ۲٤ – ۳۰) مرة بقدر قطر القضيب الطولي بمقتضى التصميم .

عندما يكون عدد الطوابق في البناية كبيرا قد تحتاج الطوابق السفلية إلى أعمدة بمقاطع واسعة وتكون نسبة حديد التسليح عالية فيها مما يجعل قضبان حديد التسليح مزدحمة وتعالج مثل هذه الحالات اما بوضع حديد التسليح العمودي باكثر من طبقة على اوجه العمود او جعل قضبان حديد التسليح العمودي على شكل حزم (Bundles) او تنظم بشكل مجاميع منفردة (Individual Groups) .

الابنية الهيكلية

في الأبنية الهيكلية متعددة الطوابق ذات الاعداد الكبيرة من الأعمدة يكون من الضروري جدولة هذه الأعمدة لتسهيل تحديد مواقعها بالنسبة لمحاور البناية وللطابق الذي يقع فيه العمود اضافة إلى تحديد شكل العمود وقياساته وتسليحه وهناك عدة طرق متبعة لتنظيم جداول الاعمدة في مختلف الطوابق .

يمكن اتباع طريقة التقسيم الشبكي (Gird System) في جدولة الاعمدة نظرا لسهولة استخدام هذه الطريقة وشيوعها علما بأنه يمكن استخدام المقطع الطولي للاعمدة في طوابق البناية المتوالية في حالة كون اعداد الطوابق والاعمدة قليلة .

الجدران الخرسانية المسلحة (الاعمدة والجدران)

يمكن استخدام الجدران الخرسانية المسلحة جدران حاملة للثقل في اعمال المباني بدلا من الجدران المبنية بالمواد التقليدية ، كما يمكن الاستغناء عن الاعمدة باستعمال ما يسمى جدران القص (Shear Walls) التي تصمم انشائيا لهذا الغرض .

تسلح الجدران بصورة عامة بشبكة متعامدة من حديد التسليح او بشبكتين اذا زاد سمك الجدار على ( 20 ) سم او على الحد المسموح به في المدونات العالمية المستخدمة في التصميم ، وعندما تسلح بشبكتين يجب اضافة حديد تسليح في
نهايات الجدران بشکل حرف (U) مقلوب حتى تعمل على غلق التسليح من الاعلى ومنع حدوث تشققات عمودية .

كما يضاف حديد التقوية حول الفتحات وقضبان تسليح قطري في زوايا الفتحات لمنع حدوث وانتشار الشقوق نتيجة تغير درجات الحرارة.