المدرسة القديمة والمدرسة الحديثة فى تصميم الخرسانة المسلحة

......

المدرسة القديمة والمدرسة الحديثة فى تصميم الخرسانة المسلحة

فلسفة التصميم الإنشائى :
هو البحث عن أنسب نظام إنشائى إقتصادى يؤمن إنتقال أحمال أنشطة المنشأ عبر العناصر الإنشائية المختلفة للمنشأ بأمان وصولا إلى تربة التأسيس بما لايتعدى قدرة تحمل هذه التربة وبما يوفر التوزيع المتجانس لهذه الأحمال على تربة التأسيس . حيث يوجد عدد لانهائى من الحلول الإنشائية عند تصميم المنشأ من بينها حل وحيد فقط هو الأفضل إنشائيا والأجدى إقتصاديا فى نفس الوقت . وكل محاولات التصميم إنما تسعى للوصول إلى هذا الحل بشكل أو بآخر قد يكون على حساب الأفضلية الإنشائية لمصلحة الجدوى الإقتصادية أو يكون على حساب الجدوى الإقتصادية لمصلحة الأفضلية الإنشائية .
منذ دخول مادة الخرسانة المسلحة حيز التطبيق الإنشائى لكافة أنواع المنشآت الخرسانية . والهدف الرئيسى للمهندس المصمم هو تحقيق أقصى إستغلال للخرسانة كمادة وفى نفس الوقت تحقيق أقل تكلفة لإقامة المنشأ . هذين الهدفين وإن كانا متناقضين لفظا ومضمونا إلا أنه قد يمكن الجمع بين هذين النقيضين فيما يعرف بالحل الإنشائى الأمثل . ذلك الحل الذى يفى بالغرض الذى يقام من أجله المنشأ بأقل تكلفة ممكنة وأعلى جودة منفذة . حيث أن المهندس المصمم يطبق مبدأ " لا إفراط ولا تفريط " لا إفراط فى معاملات الأمان وبالتالى إهدار للمادة الخام ولاتفريط فى متابعة عملية التنفيذ طبقا للمواصفات الفنية المنصوص عليها للمشروع .
إلا أنه يجب وضع قيود وإشتراطات لتصميم المنشآت الخرسانية تؤمن إقامة المنشأ بشكل سليم وما كانت هذه القيود سوى طرق للتصميم الإنشائى للقطاعات الخرسانية نشأت بالمدرسة القديمة للتصميم وإنتهت حتى وقتنا الحالى بالمدرسة الحديثة للتصميم .

أولاً : المدرسة القديمة تعتمد في التصميم على طريقة إجهادات التشغيل:
فى هذه الطريقة يتم تقليل إجهادات التشغيل لكل من الخرسانة والحديد وذلك لضمان عدم وصول تلك المواد لحالتها القصوى من الإجهاد . فمثلا لخرسانة مقاومتها 350 كغ/ سم 2 يتم تخفيض هذه المقاومة إلى 135 كغ/ سم2 ( أى بمعامل أمان قدره 2.6 وبالتالى يتم إستغلال 38% من مقاومة الخرسانة فقط ). كذلك الحديد الذى مقاومته 4600 كغ/ سم2 يخفض إلى 2550 كغ/ سم2 ( أى بمعامل أمان قدره 1.8 وبالتالى يتم إستغلال 55 % من مقاومة الحديد فقط ) . و يتم التصميم بهذه الإجهادات لمقاومة الأحمال الفعلية المؤثرة على المنشأ .
إلا أنه بمرور الوقت وإرتفاع أسعار مواد البناء وخامات التصنيع أصبحت هذه الطريقة مكلفة وغير مجدية ولا تقوم بالإستغلال الأمثل للمادة مما استدعى ذلك المهندسين المصممين لإبتكار طريقة جديدة للتصميم لتلافي هذا العيب الخطير دون الإخلال بضرورة تواجد معاملات أمان عند التصميم .

ثانياً : المدرسة الحديثة تعتمد في التصميم على طريقة حالات الحدود :
فى هذه الطريقة يتم زيادة الأحمال المؤثرة على المنشأ بضربها فى معاملات تكبير تختلف ونوع الحمل المؤثر فيتم زيادة الحمل الميت بنسبة 40 % عن قيمته الحقيقية وزيادة الحمل الحى بنسبة 60 % وفى نفس الوقت يتم تخفيض إجهادات الخرسانة والحديد ولكن بمعاملات أمان أقل فهى 1.5 فى حالة الخرسانة و 1.15 فى حالة الحديد ومعنى ذلك أنه استغلال المادة بالشكل الأمثل مع الأخذ بعين الاعتبار زيادة الأحمال المستقبلية على المنشأ .
فمثلا خرسانة 350 كغ/ سم2 يتم تصميمها على 230 كغ/ سم2 وبالتالى يتم إستغلال 66 % من مقاومة الخرسانة . ( نلاحظ أن 28 % من مقاومة الخرسانة كانت مهدورة فى المدرسة القديمة )
وحديد 4600 كغ/ سم2 يتم تصميمه على 4000 كغ/ سم2 وبالتالى يتم إستغلال 87 % من مقاومة الحديد . (نلاحظ أن 32 % من مقاومة الحديد كانت مهدورة فى المدرسة القديمة )
ولاشك أن التصميم بطريقة حالات الحدود يعطي قيم للأحمال أكبر من الواقع وهذا يعطى بدوره الأمان أثناء التنفيذ ولكن على الجانب الآخر تقل معاملات أمان مقاومة المواد مما يستدعى الرقابة الجيدة على الخامات والخرسانات ومواد البناء وإجراء الاختبارات عليها لأن أى خطأ يقلل بشكل ملحوظ من معامل الأمان .
مما سبق نجد أن التصميم بهذه الطريقة يستلزم المراقبة الجيدة على جودة المواد المستخدمة وعدم التهاون فى تحقيق الإجهادات المميزة لها .

......................

منقول

......................

_________________

المدرسة القديمة والمدرسة الحديثة فى تصميم الخرسانة المسلحة 9EBagFt

موضوع: موضوع في مستوى 14/5/2012, 07:12

شكرا على تقديم معلومات وجيزة لكن مفهومة للخرسانة المسلحة بطريقة الحدود وبطريقة الاجهادات

شكرا على المعلومات المقدمة و نود دوما في المزيد

» طرق صب الخرسانة المسلحة و الاضافات الخرسانية
» كتاب تصميم منشآت الخرسانة المسلحة للدكتور منيب العلاف
» تصميم المنشأت الخرسانية المسلحة
» تصميم الخلطات الخرسانة
» تمرين 1( الخرسانة المسلحة - شداد ) سنة 3 هـ م