ظهر في المباني تشققات معيبة أحياناً و خطرة أحياناً أخرى و كنوع من التبسيط سنشير إلى أهم حالات التشقق في المباني و ما هي الملاحظات الواجب التأكد منها لضمان السلامة الإنشائية للمبنى .
1 – التشققات الأفقية في العناصر الأفقية : يحدث هذا التشقق في مناطق الالتقاء بين الجسور و جدران البلوك و سبب التشقق هو التمدد و التقلص و فرق عامل المرونة بين المادتين و هي تشققات تظهر على جانبي الغرفة و هي غير خطرة لكنها معيبة ..
2 – التشققات الشاقولية في العناصر الشاقولية : يحدث في مناطق التقاء الأعمدة بالبلوك و هي تشققات معيبة لكنها غير خطرة أيضاً .
الخلاصة : التشققات الأفقية في العناصر الأفقية و التشققات الشاقولية في العناصر الشاقولية تظهر على جانبي الغرفة و هي تشققات ضيقة ( 1 – 2 مم ) معيبة و غير خطرة .. تجري معالجتها بنزع طبقة الزريقة ( التلييس ) و وضع طبقة من حديد تسليح للطينة ( شبك دجاج ) و إعادة تنفيذ طينة مسلحة .
3 – تشققات مائلة بزاوية 45 ْ : و هي تشققات خطرة غالباً و لها اشكال كثيرة :
أ – تشققات مائلة بجانب فتحات الأبواب العليا : قصيرة ( 25 – 30 سم ) ضيقة ( 1 – 2 مم ) .. هذه التشققات سببها نقص طول النجفة العلوية للباب أو أنها غير موجودة أصلاً .. مما يؤدي إلى تشقق الطينة و البلوك أحياناً تحت ضربات الباب المتلاحقة .. و هي تشققات غير خطرة .
يعالج هذا التشقق بتنفيذ نجفة مسلحة فوق الباب و تنفيذ تسليح شبك دجاج للطينة .
ب – تشققات مائلة بجانب الفتحات السفلية للنوافذ : تشققات خطرة سببها وجود هبوط تفاضلي في إحدى قواعد المبنى أو أكثر .. هذا التشقق يطلب فيه استشارة مهندس مختص و خبير خصوصاً إذا كان طول الشق كبيراً .
ج – تشققين مائلين ينطلقان من زاوية العمود العلوية إلى منتصف الجسر السفلي بزاوية 45 ْ من طرفي الجدار:تشقق خطر للغاية سببه وجود ضعف في الجسر السلفي أو الشيناج الأرضي و غالباً ما يكون الشيناج مكسوراً .
تتم عملية دراسة كاملة لتدعيم المبنى بشكل علمي .
د – تشققين مائلين ينطلقان من زاوية العمود السفلية إلى منتصف الجسر العلوي :
يتم بسبب وجود هبوط تفاضلي في إحدى القواعد ( مكان التشقق ) و يترافق عادة مع تشققت في أطراف النوافذ السفلية .
4 – تشققات أفقية في الأعمدة : تشقق خطير جداً سببه انهيار القاعدة تماماً مما أدى إلى سحب العمود نحو الأسفل يجري تدعيم العمود بواسطة أساور معدنية أو طرق أخرى .
5 – تشققات شاقولية في الجسور : يحدث إما في الطرف و هو خطير سببه تجاوز قوى القص للقيمة المسموحة أو في الوسط و هو أكثر خطورة سببه تجاوز العزم للقيم المسموحة : هذا التشقق يبدأ من الأسفل على شكل شعر يتزايد باطراد حتى يتجاوز منتصف ارتفاع الجسر .. لا يمكن تجاهله أبداً و يطلب استشارة مهندس مختص .
ملاحظات عامة :
الانهيارات المفاجئة في المباني تحدث نتيجة ضعف قيمة البيتون .
أما نقص كميات الحديد فتحدث إنذارات كثيرة قبل الانهيار بسبب قابلية الحديد للاستطالة قبل الانقطاع بينما ينهار البيتون تحت الضغط دون استطالة و دون أي انذار مبكر .
تحدث انهيارات كثيرة بسبب الكهوف أو وجود طبقات من الكلس الحي تحت المباني و التي تتأثر بكثرة بالمياه الجوفية .. و هذه الانهيارات لا علاقة لها بصلابة المبنى فإن كانت التربة ضعيفة يجب تدعيمها و تسليحها أو استخدام طرق تأسيس مثل الحصائر أو الأوتاد العميقة
--------------------------------------------------------------------------------
أسباب أخرى لتشقق المباني :
لا يخفى على جاهل أن نقص الكميات من اسمنت أو حديد يؤدي إلى ضعف عام في المبنى و لكن هذا الضعف وحده لا يؤدي عادة إلى الانهيار .
الأسوأ من ذلك أن هناك قطاعات تقوم بوضع الكميات المطلوبة و لكن في المكان غير الصحيح .
فيتم توزيع الحديد بشكل عشوائي و في مناطق غير مرغوبة .. و قد جهل هؤلاء أن ما يزيد عن الحد ينقلب إلى الضد .
كنت رئيساً للجنة لتقييم وضع أحد المباني المتصدعة و بالفعل فقد كان السبب الرئيس هو زيادة كميات الحديد و وضعها في أعلى الجسر بدلاً من أسفله ..
تتعرض الجسور إلى قوى عزم في المنتصف تجعل الجسر مشدوداً من الأسفل و مضغوطاً من الأعلى :
مثال : حاول أن تثبت قلم رصاص في يدك و تضغط عليه في المنتصف كيف يتم الانكسار ..
يبدأ الانكسار في منطقة الشد أسفل القلم و يزداد تدريجياً باتجاه الأعلى كلما زادت القوة و يحافظ القلم على تماسكه في الوجه العلوي حتى آخر لحظة قبل الانهيار .
إذا يجب أن نقوي أسفل القلم ( الجسر ) لنمنع التشقق قبل أن يبدأ و ذلك بوضع الحديد في الأسفل .
تجري دراسة جميع الجسور على اساس أن مركز الثقل يقع تحت خط النصف و لهذا يكون الحديد السفلي أكثف من الحديد العلوي فوظيفة الحديد هي مقاومة الشد و الذي يحصل تحت خط مركز الثقل بينما يقوم البيتون بمقاومة الضغط الموجود في الأعلى .
ساهمت ( في مثالنا السابق ) زيادة الحديد في الأعلى في نقل مركز ثقل الجسر من تحت خط المنتصف ( وهو ما يتم التصميم بموجبه ) إلى أعلى خط المنتصف و هو غير مرغوب لأنه يؤدي إلى إنقاص الارتفاع الفعال و هو الطول الواقع فوق مركز الثقل .
تشققات ناتجة عن الاستثمار الخاطئ :
هنا لب المشاكل ، فحتى عندما يكون المبنى مدروساً و منفذاً بشكل صحيح تؤدي بعض عمليات الاستثمار إلى مخاطر ..
1 - عرض علي مبنى فيلا متصدعة في حمص : فقد قام صاحب الفيلا بإزالة أحد الأعمدة بحجة ( بتشيل عمي بتشيل ) .. ( لكنها ما شالت يا عمي ) و بدأ المبنى بالتصدع .
2 - أعمال أخرى مثل تنفيذ حفريات عميقة جانب المباني تؤدي إلى هروب التربة المضغوطة من تحت أساسات المبنى و هنا يتوجب وضع جدران استنادية فوراً في القسم المقشور من التربة .
3 - أحياناً تستخدم المباني السكنية كمخازن ... و هي غير مدروسة لتحمل هذه الحمولات الكبيرة ( بتشيل عمي بتشيل) .
طلب إلي شخص تبيان أسباب التشقق في جدران بيته ( قبو ) و تبين أن صاحب البيت فوقه يقوم بتخزين كميات من أكياس الحمّص و حتى منسوب السقف في الطابق الأرضي ( تحته قبو ).. بلغت حمولة المتر المربع ( 1200 كغ/ م2 ) بينما تتم الدراسة عادة لتحمل ( 300 كغ / سم2 ) فقط و قد ساعدت عوامل الأمان للبيتون و الحديد في إبقاء المبنى متماسكاً مع وجود مؤشرات خطيرة على زيادة التحميل .
4 - أحياناً يقوم البعض بفتح باب أو شباك في جدار استنادي حمال فيتم بموجبه خلخلة المبنى بالكامل و هذا ما حدث في مبنى حكومي في حماه .. حيث قرر مدير المبنى فتح بعض الشبابيك دون الرجوع إلى الجهة الدارسة و هذا أدى إلى حدوث تشققات و تم تدعيم المبنى لاحقاً .
إذاً فشعار ( بتشيل عمي بتشيل ) الذي نسمعه مراراً ليس صحيح دائماً و حتى لو لم يحدث خطر يبقى هذا الشعار خاطئاً و يجب استشارة مهندس مختص قبل المباشرة بأي تعديل أو تخزين في المباني .
الانهيارات الناجمة عن أخطاء الدراسة
--------------------------------------------------------------------------------
يعتقد الكثير من الناس أن الأسباب الرئيسية لانهيار المباني هو نقص الحديد أو ضعفالاسمنت و لا شك أن هذه العوامل تسهم بشكل ما في الانهيارات لكنها ليست على الغالبالسبب الحقيقي ..
و لنشرح الأسباب الحقيقية لانهيار المباني لا بد أن نبين عواملالأمان التي تتخذ عند التصميم الإنشائي للمباني السكنية العادية :
1 – إنأول ما يفعله المهندس المصمم هو تقدير الحمولات الطابقية بدقة ، و بما أن حمولاتالوزن الذاتي و وزن البلاط و قواطع البلوك ( الحمولات الميتة ) تحسب بدقة فليس هناكمشكلة فيها .
أما حمولات الأثاث و الأشخاص فتختلف حسب طبيعة استثمار المبنى ( سكني – مكتبة – مخزن .. الخ ) و هنا تقدر الحمولات بموجب جداول يحصل فيها المبنىالسكني العادي على ( 300 كغ / م2 ) أي أن غرفة واحدة بمساحة 16 م2 ستحمل ( 4800 كغ ) .. ليس هذا فقط بل إن المصمم يعتبر أن جميع الغرف و الممرات في كل طابق تحمل هذهالحمولة ( 300 كغ / م2 ) .. بل إنه يعتبر أن جميع الطوابق ملأى بالناس و هي حالةنادرة جداً .
2 – بعد الانتهاء من تحليل الحمولات ( الميتة و الحية ) يحسبالتصميم على أساس مقاومة البيتون التي تبلغ عادة حوالي ( 180 كغ/سم2 ) و مقاومةالحديد التي تبلغ عادة ( 4200 كغ/سم2 ) لكن المصمم يأخذ عوامل أمان على هذه القيم ويتابع تصميمه بعد أن يضرب مقاومة البيتون برقم ( 0.4 ) و يكون الناتج ( 72 كغ/سم2 ) بدلاً من 180 في الواقع .
و يضرب قيمة مقاومة الحديد برقم ( 0.55 ) لتصبحالمقاومة التصميمية ( 2310 كغ/سم2 ) بدلاً من 4200 .
و هكذا تتضاعف عواملالأمان في المباني من حيث تقدير حمولات مثالية عالية القيمة و تخفيض قيمة المقامومةللبيتون و الحديد بنسب ( 0.4 – 0.55 ) .
إذاً لماذا تنهار المباني .. ؟
لا شك أن المبنى المنفذ وفق التصميم يكون أكثر أماناً من المبنى الذياستنفذ فيه المنفذ خيارات الأمان فقام بتعديل أقطار الحديد و خفض نسبة الاسمنت فيالبيتون مما أضعف القيمة الإجمالية لمقاومة المبنى .
لكن هذا نادراً ما يكونسبباً للانهيار المفاجئ.
السبب الأول :
تحصلالانهيارات المفاجئة نتيجة عدم الدراسة الوافية للتربة و نتيجة جهل المصمم لما تحتالأرض .. فهناك وسائل كثيرة لمعرفة باطن الأرض و هناك علم كامل يسمى علم ( الجيوتكنيك ) مختص بدراسة تربة قبل التنفيذ و تحديد مقاومة التربة .
لكن هذه التجارب تتطلب معدات لأخذ السبور اللازمة كما تتطلب معدات لكشف تحليل نوع التربة و إيجاد طريقة التأسيس المناسبة ( أساسات منفردة – مشتركة – حصائر – أوتاد ... الخ ) .
تكلف السبور عادة قيمة لا بأس بها من كلفة البناء لذلك يعتمد كثيرمن المهندسين على الحدس في تقدير مقاومة التربة أو يأخذون عيناتهم من السطح أو منأعماق قريبة و غالباً ما تكون هذه العينات مقبولة إلا إذا وجد تكهف تحت البناء أوطبقة من الكلس الحي قابلة للانحلال بالماء .. و هنا تبدأ المشاكل ..
قبل البدء بالتفصيل أنوه أن سوريا تعتمد ( الكود العربي السوري لدراسة و تصميم الخرسانة المسلحة ) و هو النظام المعتمد لدينا لتصميم المنشآت و هو مأخوذتقريباً من الكود الأمريكي مع بعض التعديلات .
يعتمد الكود في تصميمه للمنشآتعلى إحدى طريقتين رئيسيتين :
الطريقة المرنة : و هي تعتمد على أخذعوامل الأمان للمواد المستخدمة ( 0.4 للبيتون ) ( 0.55 للحديد ) .
الطريقة الحدية : و هي تعتمد على أخذ عوامل الأمان على الحمولات بحيث نقوم بتصعيدالحمولات الميتة بنسبة ( 150 % ) و الحمولات الحية بنسبة ( 180 % ) الحمولاتالديناميكية ( 110 % ) ..
بحيث تصبح معادلة التصميم على الحمولات :
الحمولة الكلية = الحمولة الحية × 1.8 + الحمولة الميتة × 1.5 + الحمولات الديناميكية × 1.1 .
و لكن ما هي هذه الحمولات ؟.
الحمولات الميتة : هي مجموع الوزن الذاتي للمنشأ + أوزانحمولات الإكساء الثابت ( بلاط - رخام - قواطع بلوك ... الخ ) .
الحمولات الحية : هي مجموع الأوزان المتوقعة للأفراد و الأثاث .. الخ .
الحمولات الديناميكية : و هي حمولات الرياح - الزلازل - التمدد والتقلص - الارتجاج و الدق في المعامل - الحرارة و حمولات الحريق ... الخ
منقول للفائدة
رد مع اقتباس
المشاركة الأصلية كتبت بواسطة ضياء مؤيد
