ما هي جدران القص و أهميتها:
محتويات المقالة
تعد جدران القص عنصرًا هيكليًا مهمًا في المباني المصممة لمقاومة القوى الجانبية مثل الرياح أو الزلازل أو الأحمال الجانبية الأخرى. الغرض الأساسي من جدران القص هو توفير الاستقرار والقوة لهيكل المبنى ، لا سيما في المستوى الرأسي.
يمكن أن تعزى أهمية جدران القص في المباني إلى عدة عوامل ، منها:
-مقاومة الأحمال الجانبية: تم تصميم جدران القص لمقاومة الأحمال الجانبية التي يمكن أن تتسبب في تأرجح المبنى أو انهياره. من خلال توفير إطار صلب ، تساعد جدران القص على توزيع هذه القوى في جميع أنحاء الهيكل ، مما يمنع الضرر أو الانهيار.
-تحسين أداء المبنى: يمكن أن تؤدي جدران القص إلى تحسين أداء المبنى من حيث السلامة الهيكلية وكفاءة الطاقة والسلامة العامة.
–تحسين جماليات المبنى: يمكن دمج جدران القص في تصميم المبنى لإضافة اهتمام بصري وإنشاء ميزات معمارية فريدة.
-تقليل تكاليف البناء: يمكن أن تقلل جدران القص من كمية الفولاذ أو المواد الأخرى المطلوبة لهيكل المبنى ، مما يمكن أن يساعد في خفض تكاليف البناء.
بشكل عام ، تلعب جدران القص دورًا مهمًا في سلامة واستقرار المباني ، خاصة في المناطق المعرضة للنشاط الزلزالي أو الرياح العاتية. من خلال مقاومة القوى الجانبية ، فهي تساعد على حماية شاغلي المبنى وتضمن بقاء الهيكل قائمًا وعمليًا لسنوات قادمة.
كيف يتم اختيار توزيع الجدران , وأهم الاعتبارات في ذلك :
• الحالة العامة لتوزيع جدران القص الخرسانية المسلحة المحيطية والداخلية يتركز بامكانية القرب بين مركز الكتلة للبناء ( C.M ) ( Center of Mass ) ومركز الصلابة أو الجساءة ( C.R ) ( Center of Rigid ) .من أجل التخفيف من الانزياحات بأقرب قدر ممكن لمنع احداث دوران ( Rotation ) كبير في المنشأة بسبب العزوم المتولدة .
1- لا يقل عدد جدران القص في كل اتجاه ( X,Y ) الأفقيين عن جداري قص, وقدر الامكان بنفس الطول والسماكة والارتفاع الطابقي . وبحيث لا يقع الجدارين على محور واحد ( لأنه بهذه الحالة وكأننا نصمم كمرة عميقة مستندة من وسطها وهذه حالة عدم استقرار ) الا اذا كان هناك أكثر من جدارين في الاتجاه الواحد ليست على محور واحد ويجب أن يكون هناك جدران قص في المحورين الأفقيين (in x and y directions) لأن كل مجموعة جدران قص بإتجاه معين تقاوم القوة الزلزالية الموازية لطولها ونظرا لطبيعة الزلازل العشوائية نعتبر اثناء التصميم ان قوى القص المتولدة من الزلازل تكون هي نفسها على المحور ( X ) ونفسها على المحور ( Y ) , ( الحالة a ) .
2- تعتبر أفضل الجدران القصية هي جدران نواة المصعد ( Core ) ( أو المصاعد ان وجد أكثر من واحد ) اضافة الى جدران السلالم ( الأدراج Stairs ) , ولكن علينا مراعاة موقع الدرج ( أو الأدراج ) وفقا للمسقط المعماري للبناء ونميز بين وقوعها ان كانت قريبة من المركز أم لا , وان كانت مزدوجة من طرفي البناء فهذا ممتاز بشكل متناظر, أم اذا كان درج وحيد من أحد الطرفين فلابد من توضع جدران أخرى بنفس الاتجاه لتعيد التوازن بين طرفي الجملة الانشائية ما أمكن . أما من فوائد كون جدران الدرج كجدران قصية : تشترط مواصفات الدفاع المدني ذلك في بعض البلدان, لأن موقعها يساعد في سرعة الهروب من الكوارث بشكل عام وخاصة الحرائق, وهي تعتبر الممر السريع كشافط للنيران, وكذلك موقع الجدران القصية لبيت الدرج لا يعرضها لتعديل معماري غير دقيق وهو يعطي استمرارية رأسية مضمونة لعدم الاصطدام بجدران القص عند دمج غرفتين مع بعضهما , ويمكن استخدام بلاطة سطح بيت الدرج كتأسيس لخزان علوي للماء لعموم البناء وعندها من المفضل أن تكون جدران مسلحة بدلا من أعمدة . تمثل ( الحالة b ) مثال في الاكتفاء بجداري قص لبيت الدرج من جهة طرفية والعزوم الناتجة عن ذلك
3- تفضل بعض الكودات المحلية أن لا تزيد المسافه بين جدارين او مستوياتهم عن 15 متر في الاتجاه الواحد , مع التوزيع بالشكل المنتظم لتحقيق التناظر قدر الامكان .
4- توزع جدران القص في المسقط الأفقي بحيث تحقق قساوة مناسبة لمقاومة القوى الأفقية ويفضل ان تكون الجدران على الحدود الخارجيه للمبنى قدر الامكان ,أي نبتعد بالجدران عن مركز الصلابة . وبالتالي يكون ذراع مزدوجة العزم المقاوم أكبر ما يمكن بالاتجاهين وذلك بوضع عدد كاف من الجدران وبأطوال مناسبة بالاتجاهين .أي القوى الزلزالية الناتجة عن الفتل ( Torsion ) بالجدران أقل ما يمكن . واذا كانت الجدران في المركز فهذا يؤدي الى حدوث أنماط اهتزاز فتلية . بعبارة اوضح عدم التركيز على جدران مزدحمة في نطاق ضيق قريب من المركز .
5- تجنب حدوث قوى حرارية كبيرة نتيجة لمنع الأسقف من التمدد والتقلص ( Expansion from temperature change ), ولتحقيق ذلك يلزم عدم وضع جدران رأسية ذات قساوة كبيرة في طرفي المبنى تمنع تقلص أو تمدد أسقف المبنى أفقياً . لذلك توضع الجدران بطرفي طول المبنى موازية للضلع القصير , أما الجدران الموازية للضلع الطويل فتوضع بمنطقة وسط البناء, ( الحالة C ) توضح ذلك .
6- في حال وجود جوار للبناء المزمع تصميمه , يجب الابتعاد بجدران القص عن الأطراف الموازية للجوار سواء كانت متعامدة أو موازية لأطراف البناء , تجنبا لظاهرة الطرق بين البناء القديم أو البناء الجديد ( أي منع تصادم بين الكتلتين المتجاورتين ), أو أن تؤدي الى قوى صدم كبيرة أثناء حدوث الزلزال خاصة اذا كانت مناسيب البلاطات متفاوتة بين الكتلتين , اضافة الى توفير المكان المناسب لتوضع السقائل اللازمة للتنفيذ. ( الحالة D ) .
7- اختيار توضع الجدران بحيث تتعامد مع اتجاه عمل بلاطات الأسقف , وقد تم توضيح ذلك في منشور سابق , ومثالا على ذلك استخدام بلاطات الهوردي : اختيار اتجاه الأعصاب في بلاطة الهوردي, بوجود جملة انشائية للمبنى مؤلفة من جدران القص مع أعمدة و كمرات أيهما أفضل تحميل الأعصاب على جدران القص أم على الكمرات المستندة على الأعمدة . من الضروري تحميل الأعصاب على جدران القص لأن هذه الجدران سوف تعمل حاملة وقصية معاً وهي معرضة الى عزوم انعطاف عند مستوى التأسيس ناتجة عن قوى القص القاعدي الأفقية الزلزالية وهذا يسبب لامركزية ( e = M / N ) كبيرة, فكلما زادت الحمولة الناظمية N على الجدار الناتجة عن تحميل الأعصاب عليه ستعطي لامركزية صغيرة وكلما أعطت نسبة تسليح اقتصادية ومقبولة للجدار . هذه الفكرة من اسس توزيع الهوردي في البلاطات العامله باتجاه واحد. لو تم التحميل بالاتجاه الموازي للجدران ستنتقل الاحمال من الكمرات الى نهايات الجدران القصية وهذا غير مفضل بتاتا حيث ان هذه النهايات تجهد اصلا اكثر مايمكن من الزلازل اي تكون الاجهادات مركزة اصلا في العناصر الطرفية فان تم نقل احمال الكمرات والأعصاب على شكل حمولات مركزة في الاطراف ازداد الوضع سوءً….
8- تجنب حدوث أي انقطاع في جدران القص بالاتجاه الرأسي ( الشاقولي ) ويفضل أن تبدأ من الأساسات حتى أعلى البناء منعاً لحدوث عدم التناظر بالاتجاه الرأسي وحدوث طوابق ضعيفة ( Weak Story ) أو طوابق لينة ( Soft Story ) .وقد تم توضيح ذلك في منشور سابق .
9- كلما ازداد توزع جدران القص في المنشأة يؤدي ذلك الى تخفيض عامل الوثوقية ودرجة عدم التقرير ( ρ ) .
