الجملة الانشائية الأمثل للمجازات الطويلة

تتجه المنشآت بشكل عام الى الفراغات المعمارية الواسعة لمواكبة التطور المعماري وخصوصا في المنشآت المختلطة نظرا لما تقدمه من مقاومة عالية تجمع بين ميزات البيتون والفولاذ, حيث تعرف الجوائز ذات المجازات الكبيرة بانها تلك التي يزيد مجازها عن (12 m) كما أن لاستخدام المجازات الكبيرة في المنشآت ميزات عديدة معمارية وانشائية أهمها:
- الحاجة المستمرة إلى فراغات معمارية كبيرة.
- زيادة في مطاوعة المنشأ.
- تخفيض من كلفة الاساسات.
- التخفيض من الاعمال الانشائية اللازمة.
حيث يوجد العديد من الحلول الانشائية من أجل معالجة المجازات الكبيرة ولكن ما هو الحل الامثل؟

نبين فيما يلي الجمل الانشائية المناسبة للاستخدام في الجوائز ذات المجازات الكبيرة (أكبر من 12m):

أولا: نظام الجوائز المتوازية الشكل(1):

يعتبر نظام الجوائز المتوازية نظام فعال جدا في الانشاء من أجل الحصول على مجازات كبيرة تصل الى (14 m) حيث تعتمد فكرة هذا النظام على استخدام المقاومة المضاعفة لمقطع الجائز العادي من خلال جائزين متجاورين يحملان جملة الجوائز الثانوية التي تحمل البلاطة المختلطة.
يتميز هذا النظام بالميزات التالية:
- مقاومة عالية لتحمل العزوم الكبيرة من خلال تشكيل مقطع مضاعف.
- تحقيق استمرار كامل للجوائز الثانوية فوقه وبالتالي مطابقة التصميم للواقع الفعلي.
- تحقيق استمرار بين جملة الجوائز الرئيسية وبالتالي توفير استخدام وصلات العزوم المكلفة.
- تخفيض ارتفاع الجائز وبالتالي عدم الحاجة لجوائز بارتفاعات كبيرة.

ثانيا: الجوائز المختلطة بفتحات في الجسد الشكل(2):

يتكون نظام الجوائز المختلطة ذات فتحات الجسد من جوائز صفائحية لها شكل (I beam) متماثل للعرض للجناحين أو مختلف العرض حيث يكون الجناح السفلي عادة أعرض من الجناح العلوي لمقاومة اجهادات الشد الناتجة عن الانعطاف, ويتميز هذا النظام بتوفير الارتفاع الطابقي بشكل كبير من خلال فتحات الجسد التي تسمح بتمرير الدكتات والتمديدات ضمنها بدون الحاجة الى اسقف مستعارة حيث أثبتت الدراسات أن هذا النظام فعال واقتصادي من أجل مجازات تصل حتى (16 m).
يجب التنويه الى ضرورة الانتباه الى تحنيب الجسد وتائير الفتحات على المقاومة من اجل ضمان عدم التشقق حول الفتحات.

ثالثا: نظام الجوائز متغيرة العمق الشكل(3):

يتالف هذا النظام من جوائز صفائحية متغيرة العمق حيث تتزايد في عمق الجسد باتجاه منتصف المجاز حيث الحاجة الى ارتفاع كبير من أجل مقاومة العزوم الكبيرة.

يتميز هذا النظام من الانشاء بالتحكم في ارتفاع الجائز والمناطق التي بحاجة الى زيادة في الارتفاع وبذلك يمكن ضمان ارتفاع معماري كافي في المناطق التي تحتاج الى فراغ شاقولي.
يعتبر هذا النظام فعال واقتصادي في المجازات التي تصل الى (20 m).

رابعا: نظام (Stub girders) الشكل(4):

يعتبر نظام (Stub girders) نظام هجين بين الجوائز الشبكية والجوائز المختلطة ذات المقطع (I beam) حيث يتكون الوتر السفلي من هذا النظام من بلاطة مختلطة تقاوم اجهادات الضغط والوتر السفلي من مقطع جائز (I beam) حيث تكون الروابط بين الوتر العلوي والوتر السفلي عبارة عن عناصر (T section) تلحم على الوتر السفلي وتتصل مع البلاطة المختلطة من خلال مسامير القص.
يسمح هذا النظام للجوائز الثانوية بالعبور خلال الفتحات بين الروابط كما يعتبر هذا النظام فعال من أجل المجازات حتى (25 m).

خامسا: نظام الجوائز الشبكية المختلطة الشكل(5):

يتالف هذا النظام من جائز شبكي يتصل فيه الوتر العلوي مع البلاطة المختلطة.
يقدم هذا النظام مجالا مفتوح من المجاز وذلك بسبب امكانية اختيار مقاطع الوتر العلوي والوتر السفلي بالاضافة الى اختيار شكل نظام التربيط بين الوترين من أجل الحصول على المقاومة المطلوبة.
تكمن المشكلة في هذا النظام من الانشاء في صعوبة دراسته على الحريق وذلك بسبب العدد الكبير من العناصر التي يخضع سطحها للحريق.

نظام الجوائز المتوازية

الجوائز المختلطة بفتحات في الجسد

نظام الجوائز متغيرة العمق

نظام (Stub girders)

نظام الجوائز الشبكية المختلطة