هذا المقال منقول عنالشركة الأولى التابعة لدائرة البناء الثامنة بالصين، وشبكة المباني سابقة الصنع  

         
وفي الآونة الأخيرة، طُرحت منظومة هيكلية سابقة الصنع جديدة اقترحها الأكاديمي شياو شيوين بالاشتراك مع معهد أبحاث الهندسة بالدائرة الثامنة للبناء بالصين، وهي منظومة جدار القص الخرساني سابق الصنع غير المتصل بحديد التوزيع الرأسيوطُبِّقت في أرض القطعة B-11 من المشروع التجريبي للإسكان المؤجر بمنطقة وينغزوأنغ بمدينة جينان. وهذه المنظومة تُلغي عملية الربط المعقّد بالحشو الحقني في الأكمام للمباني السابقة الصنع ذات جدران القص التقليدية، مما يرفع جودة الأعمال.

         

         

أرض القطعة B-11 من المشروع التجريبي للإسكان المؤجر بمنطقة وينغزوأنغ

         

تُوضع حديد التوزيع الرأسي للجدران سابقة الصنع في هذه المنظومة وفق متطلبات التشييد وتُفصل عند كل طابق، مع ضمان تحقيق القدرة على التحمل عبر زيادة طول وحديد تسليح أعضاء الحافة المصبوبة لاحقًا في الأطراف بشكل مناسب؛ كما تُوصَّل ألواح الجدران سابقة الصنع العلوية والسفلية عند الطابق بربط الجلوس بالعجين المضغوط، مما يضمن الأداء الكلي لمنظومة هيكل جدار القص؛ وللجدران ذات نسبة الباعد القصي المنخفضة والمتطلبات العالية لمقاومة القص، يمكن إضافة حديد مائل لزيادة مطاطية الجدار وقدرته على مقاومة القص واستهلاك الطاقة.

         

منظومة جدار القص الخرساني سابق الصنع غير المتصل بحديد التوزيع الرأسي

         

أداء موثوق الجودة

         

طرح فريق البحث العلمي للأكاديمي شياو شيوين منهجية التصميم لهذه المنظومة بعد أبحاث نظرية منهجية ودراسات للأكواد الحالية وتحليلات العناصر المحدودة، وأثبت موثوقية الهيكل بالتجارب: فأداء العينة سابقة الصنع الزلزالي تحت نسبة الضغط المحوري نفسها يعادل أداء العينة المرجعية المصبوبة لاحقًا، بل تتفوق بعض المؤشرات كالمطاطية واستهلاك الطاقة قليلًا على العينة المرجعية.

         

         

طريقة تنفيذ مبسطة

         

يتألف القطاع الجنوبي من الجزء الثاني للمشروع من 6 مبانٍ منفصلة قيد التنفيذ، جميعها بهياكل جدران قص سابقة الصنع، حيث تُستخدم هذه التقنية في الجدران الحاملة للقص سابقة الصنع للمبنى 3# من الطابق 1 إلى 18، وللمبنين 4# و6# من الطابق 1 إلى 16؛ وقد وصل حاليًا تنفيذ المبنى 3# إلى الطابق 7 والمبنى 4# إلى الطابق 4. وفي التطبيق العملي، لا تحتوي مكوّنات منظومة هذه التقنية على أكمام، وتقتضي الاستعدادات مجرد التحقق من منسوب الارتفاع والجلوس بالعجين دون الحاجة إلى حديد التموضع التقليدي، مما يبسّط العملية ويلغي الحاجة إلى الحقن في الموقع، فيحقق كفاءة تنفيذ أعلى مع ضمان الجودة.

         

         

رفع كفاءة التنفيذ

         

بعد تطبيق هذه المنظومة التقنية، لا تتطلب عملية الرفع والتثبيت سوى التحكم في المنسوب وتحديد التموضع الأفقي، مما يقلّص زمن الرفع بأكثر من النصف مقارنةً بمنظومة الربط بالأكمام الحقنية التقليدية، وينخفض معدل استخدام القوالب بنسبة 50–60%، ويقل عدد الأكمام الحقنية في كل طابق بأكثر من 200. وبما أن جدران القص لا تتطلب حقنًا، يمكن توفير يوم واحد من زمن التنفيذ لكل طابق؛ كما أن قاعدة الجدار سابق الصنع لا تحتوي على كثير من فتحات دخول وخروج العجين، مما يقلل زمن قبول المكوّنات بنسبة 50%.

         

         

يشكّل النجاح في تطبيق جدار القص غير المتصل بحديد التوزيع الرأسي هذا أساسًا متينًا للتعميم المستقبلي.

         

منظومة جدار القص المتكامل سابق الصنع 

غير المتصل بحديد التوزيع الرأسي

         

المحتوى التقني الرئيسي

         

حاليًا، تشمل الأشكال الرئيسية لربط حديد التسليح الرأسي في هياكل جدران القص الخرسانية سابقة الصنع الربط بالأكمام الحقنية، والربط بالمسامير العَجِينية، والربط بالبراغي، وما إلى ذلك؛ ورغم إدراجها في الأكواد ذات الصلة، لا تزال هناك بعض المشكلات أثناء التنفيذ الإنشائي:

         

(1) كثرة عدد الروابط وارتفاع تكلفة مواد ملحقات الربط؛

         

(2) متطلبات عالية لدقة التصنيع والبناء، وصعوبة في التركيب والتموضع، وانخفاض كفاءة التنفيذ؛

         

(3) صعوبة ضمان جودة ربط الحقن.

         

لمعالجة هذه المشكلات، طرح فريق البحث منظومة هيكلية متكاملة سابقة الصنع لجدران القص، تُصبّ فيها أعضاء الحافة لاحقًا بينما يبقى حديد التوزيع الرأسي في ألواح الجدار الوسطى غير متصل، وقد استغرق تطوير هذه المنظومة الجديدة ثلاث سنوات، محققًا اختراقات كبيرة في النظرية التصميمية والبحوث التجريبية.

         

(1) وضع منهجية التصميم والحساب لهذه المنظومة؛

         

(2) إجراء 8 اختبارات كاملة المقياس لجدران المنظومة، متخذةً نسبة الضغط المحوري ونسبة الباعد القصي كمعاملات؛

         

(3) إجراء اختبار طاولة اهتزازية لمنظومة هيكل جدران القص بمقياس مصغّر 1/2؛

         

(4) تطوير تقنية متكاملة للجدار الخارجي سابق الصنع عالي الأداء «الأربعة في واحد».

         

حققت هذه المنظومة الجديدة ثمارًا بحثية غنية، وأثبت التقييم الذي نظّمته لجنة العلوم والتكنولوجيا بلجنة البناء في شينغهاي أن التقنيات الكلية بلغت «المستوى المتقدم دوليًا».وقد أُدرجت الثمار البحثية ذات الصلة في لائحة الجمعية الصينية لتوحيد معايير البناء الهندسي — «لائحة التقنية لهيكل جدران القص الخرسانية المتكاملة سابقة الصنع غير المتصلة بحديد التوزيع الرأسي».

         

المؤشرات التقنية الرئيسية

         

(1) أداء هذه المنظومة الجديدة المقاوم للزلازل يعادل أداء منظومة جدران القص المصبوبة لاحقًا، لكنه يتفوق عليها من حيث المطاطية واستهلاك الطاقة.

         

(2) أثبتت الاختبارات معقولية منهجية التصميم والحساب، وأن الهيكل آمن وموثوق.

         

(3) تحت تأثير زلزال نادر الحد بدرجة شدّة 9، حدث كسر انحنائي لأعضاء الحافة بالطابق الأرضي في نموذج طاولة الاهتزاز، وكان أكبر تشوّه بين الطوابق أقل من 1/120، مستوفيًا متطلبات كود التصميم المقاوم للزلازل.

         

(4) إنتاج «الأربعة في واحد» من منتجات الجدار الخارجي سابق الصنع عالي الأداء، حيث يمكن تقليل سماكته بمقدار 2/3 مع متطلّبات توفير الطاقة ذاتها، ما يزيد مساحة الاستخدام المعمارية بنسبة 2%.

         

تحليل المنافع الشاملة

         

المنافع الاقتصادية

         

(1) مقارنةً بجدران القص سابقة الصنع ذات الربط التقليدي بالأكمام الحقنية، تنخفض تكلفة الاستثمار الإنشائي بنسبة 10% تقريبًا.

         

(2) يستغرق تنفيذ هياكل جدران القص التقليدية سابقة الصنع 5–7 أيام لكل طابق، بينما تصل كفاءة التنفيذ مع جدران القص سابقة الصنع غير المتصلة بحديد التوزيع الرأسي إلى 4–6 أيام لكل طابق، بزيادة في الكفاءة قدرها 15%.

         

(3) ترتفع المنافع الشاملة بنسبة 18% تقريبًا مقارنةً بهيكل جدران القص سابقة الصنع التقليدية.

         

المنافع الاجتماعية

         

مقارنةً بأشكال ربط الجدران الخارجية لجدران القص المتوفرة حاليًا في البلاد، تكمن ميزة منظومة هيكل جدران القص المتكاملة سابقة الصنع غير المتصلة بحديد التوزيع الرأسي في: زيادة مساحة حديد التحميل لأعضاء الحافة عبر التكافؤ في مقاومة الانحناء، وإلغاء ربط حديد التوزيع الرأسي بالأكمام الحقنية أو المسامير العَجِينية أو البراغي دون خفض الأداء المقاوم للزلازل، مما يخفض تكلفة المواد ويقلل صعوبة ودقة الإنتاج والتنفيذ ويرفع الكفاءة ويتجنب مخاطر السلامة الكامنة في تلك الروابط، محققًا قوة تنافسية وآفاق تطبيق واسعة. وتمثّل هذه المنظومة منعطفًا تاريخيًا في تطوير صناعة البناء والمباني سابقة الصنع بإزالتها التامة لعيوب أشكال ربط جدران القص التقليدية.

         

نطاق التطبيق

         

(1) ينطبق على هيكل جدران القص المتكامل سابق الصنع غير المتصل بحديد التوزيع الرأسي في المناطق ذات شدّة التصميم المقاوم للزلازل من الدرجة 6 إلى الدرجة 8.

         

(2) يجب أن يستوفي أقصى ارتفاع للتطبيق متطلبات الجدول أدناه.

         

         

(3) تُحدَّد الدرجة المقاومة للزلازل وفق الجدول التالي:

         

         

         

(4) جدران القص التي لا تتجاوز نسبة الضغط المحوري فيها 0.5.

         

(5)عند استخدام جدران القص سابقة الصنع في منطقة التقوية السفلية، يجب اتخاذ تدابير تقوية مناسبة لأعضاء حافتها.

         

END

الآراء الواردة في هذا المقال تعبّر عن رأي الكاتب  حقوق النشر © Zhuwei Architectural Technology

يُحظر إعادة النشر دون تصريح

عند إعادة النشر يُرجى ذكر المصدر: Zhuwei Architectural Technology

      شركة Zhuwei للتكنولوجيا المعمارية هي شركة خدمات تقنية من طراز جديد، متخصصة في التحسين المتكامل للتصميم واستشارات BIM واستشارات التصميم المسبق الصنع. يجمع فريقنا مهندسين كبار من كبريات معاهد التصميم، ومديرين تنفيذيين سابقين في شركات عقارية، ومهندسي BIM ومهندسي تصنيع مسبق، ويقدم التحسين المتكامل للتصميم، والمراجعة الدقيقة للمخططات، واستشارات BIM مع تفصيل MEP، وخدمات التصميم المسبق الصنع.

      استشارات تحسين التصميم: نعمل امتداداً ومكملاً لإدارة التصميم لدى المطورين العقاريين، ونركز على الاستشارات والتحسين للمباني المدنية. عبر العملية بأكملها — أو في المراحل الرئيسية التي يحددها العميل — نضبط اقتصادية التصميم وعقلانيته وسلامته، ونزيل التكاليف غير الضرورية مع تحسين جودة المخططات بشكل قابل للقياس، محققين "تكلفة أقل وكفاءة أعلى".

      استشارات BIM: من خلال تقنيات البناء الرقمي، نساعد المصممين على تقليل الأخطاء ورفع الجودة في مرحلة التصميم، ونساعد المقاولين على توفير التكاليف وتخطيط تركيبات MEP عالية الجودة في مرحلة البناء، ونمد نماذج BIM إلى إدارة المرافق في مرحلة التشغيل — بالتعاون مع كبرى شركات البرمجيات.

      استشارات التصميم مسبق الصنع: تصميم كامل العملية على منصات BIM، باستخدام Revit وTekla لتفصيل مكونات PC. ترتبط هندسة المكونات وحديد التسليح بارامترياً — ما تراه هو ما تحصل عليه. نسلم مخططات جاهزة للثورة الصناعية 4.0 مع أطوال القص لكل قضيب حديد، ودعماً بإنترنت الأشياء لإنتاج مكونات PC وتخزينها ونقلها وتركيبها.

      يضم فريق خبرائنا كوادر من كبريات مؤسسات التصميم، بقاعدة تقنية راسخة وخبرة غنية في التصميم والتحسين المزدوج، مع قدرة تقنية ومستوى تحكم في صدارة القطاع.

—— هذا المقال مزامَن تلقائيًا من حساب WeChat الرسمي «Zhuwei Architectural Technology». اقرأ الأصل ——