عندما نذكر القطاعات المركبة سواء كانت البلاطات أو الأعمدة وما إلى ذلك، فبالتأكيد يكون المقصد بأن هذا القطاع يتكون من مادتين مختلفتين مثل الخرسانة والحديد. في القطاعات المركبة يتم دمج قطاع صلب عالي المقاومة وليكن مقطع I مع صبة خرسانية مسلحة أو غير مسلحة. بالتأكيد يمكن استخدام العديد من المواد المختلفة لتكوين قطاع مركب طالما تجتاز معايير واشتراطات البناء.
في هذه المقالة سوف نتحدث عن البلاطات والأعمدة المركبة من حيث المميزات والاستخدامات والتطبيقات ومفهوم التكوين.
البلاطات المركبة
- تتكون البلاطات المركبة من ألواح أو صفائح فولاذية متعرجة (بروفايل أو شيت) مع طبقة خرسانية مسلحة يتم صبها في الموقع.
- لا يعمل السطح (الصفائح/الشيتات الفولاذية المتعرجة) فقط كصندقة أو كقوالب دائمة للخرسانة، ولكنه يوفر أيضًا رابطًا كافيًا للقص مع الخرسانة بحيث، عندما تكتسب الخرسانة القوة، تعمل المادتان معًا كمادة مركبة.
- توضع البلاطات المركبة على طول بحور أو مجازات تتراوح بين ٣ م و ٤.٥ م على كمرات أو جدران داعمة.
- إذا كانت البلاطة غير مدعومة أثناء البناء والصب ، فإن الصفائح الفولازية وحدها تقاوم الوزن الذاتي للخرسانة الرطبة وأحمال البناء. يتم تطبيق الأحمال اللاحقة على القطاع المركب.
- إذا تم دعم البلاطة أثناء الصب، فيجب مقاومة جميع الأحمال بواسطة القطاع المركب.
- عادة ما يتم تصميمها كأعضاء بسيطة الارتكاز في الحالات العادية.
الصفائح الفولاذية (الشيتات المعدنية)
- تتراوح أعماق الشيتات الفولاذية المتعرجة (عمق التعرجات) من ٤٥ ملم إلى أكثر من ٢٠٠ ملم.
- إجهاد خضوع يتراوح من ٢٣٥ نيوتن / ملم ٢ إلى ٤٦٠ نيوتن / ملم ٢.
- سماكة ٠.٨ ملم إلى ١.٥ ملم.
- كما يمكن استخدام الأشكال المختلفة التي توفر التعشيق أو الربط بين الفولاذ والخرسانة.
- الصفائح الفولازية يمكن أيضا أن تستخدم لتثبيت الكمرات ضد الانبعاج الالتوائي الجانبي أثناء البناء.
- تثبّت المبنى ككل من خلال العمل كغشاء أو ديافرام لنقل أحمال الرياح إلى الجدران والأعمدة.
- أحمال البناء المؤقتة عادةً ما تجبرنا على اختيار شيتات الفولاذ.
الأعمدة المركبة
العمود المركب المصنوع من الصلب والخرسانة عبارة عن عنصر ضغط يتكون إما من قطاع من الصلب المدلفن على الساخن ومغلف بالخرسانة أو قطاع أنبوبي من الفولاذ المدلفن على الساخن مملوء بالخرسانة. يسمح بوجود الخرسانة في الطريقتين.
من فوائد الأعمدة المركبة:
- الحماية من الحريق.
- مقاومة جزء من الأحمال المحورية.
- تقليل نحافة وانبعاج الأعمدة، مما يزيد من مقاومتها للحمل المحوري.
تكون الصلابة ضد الانحناء للأعمدة الفولاذية في مقطع H أو I أكبر بكثير في اتجاه (موازي) العصب ("المحور الرئيسي") عن الصلابة في الاتجاه الموازي للشفاه أو الفلانجة ("المحور الثانوي").
أداء الليونة أو الممطولية في النوع الدائري من الأعمدة أفضل بكثير من الأنواع المستطيلة.
لا توجد متطلبات لتوفير حديد تسليح إضافي للقطاعات المركبة الأنبوبية المملوءة بالخرسانة.
يتم توفير الحماية من التآكل أو الصدأ عن طريق الخرسانة للقطاعات الفولاذية في الأعمدة المغلفة بالخرسانة. بينما يجب توفير حماية مناسبة للحديد ضد الصدأ والتآكل في القطاعات الأنبوبية المملوءة بالخرسانة.
في حين أنه قد يتم التخلص من الانبعاج المحلي للقطاعات الفولاذية، إلا أنه يجب السماح بالتأكيد بتقليل مقاومة الضغط للعمود المركب بسبب الانبعاج الكلي. تمثل مقاومة الضغط الغير خطية لمقطع عرضي مركب الحد الأقصى للحمل الذي يمكن تطبيقه على عمود مركب قصير.
جوانب أخرى لاستخدام القطاعات المركبة
معمارية، اقتصادية، وظيفية، خدمة ومرونة.
المعمارية
- فترات أطول.
- بلاطات أنحف.
- قطاعات أعمدة أصغر.
- فرص تصميم إبداعية.
الاقتصادية
- يؤدي تقليل سماكة الأسقف إلى زيادة ارتفاع الدور ويقلل من الارتفاع الكلي للمبنى.
- توفير مساحة الكسوة لمعالجة المظهر.
- بحور ومجازات أطول.
- غرف خالية من الأعمدة إلى حد ما.
- طوابق إضافية بنفس الارتفاع الإجمالي للمبنى.
- وقت سريع للإنشاء.
- توفير التكاليف، بالإنجاز المبكر للمبنى.
- تكاليف تمويل أقل.
- الجاهزية للاستخدام في وقت مبكر.
- وبالتالي زيادة دخل الإيجارات وما إلى ذلك.
الوظيفية
الحماية من الحريق باستخدام مبادئ الخرسانة المسلحة التي تحمي الخرسانة فيها الفولاذ.
مرونة الخدمة والبناء
هياكل قابلة للتكيف والتعديل:
- التعديل خلال عمر المبنى.
- تعديل الخدمات دون المساس بخصوصية شاغليها الآخرين.
- سهولة تمديد المرافق الخدمية وصيانتها. في السقف أو داخل سقف مستعار أو في صندوق خزانة (داكت) يمتد على طول الجدران.
أمثلة على الإنشاءات المركبة
برج ميلينيوم (فيينا - النمسا)
- ٥٥ طابقًا
- الارتفاع الكلي ٢.٢ مترًا.
- إجمالي الطابق الأرضي ٣٨٠٠٠ متر مربع.
- النفقات/التكلفة حوالي ١٤٥ مليون يورو.
- وقت الإنشاء: ٨ أشهر.