نظرة مستقبلية على القطاع: كيف يتحقق التصنيع الذكي للبلاطات المركبة من الخرسانة مسبقة الصب

مزامنة WeChat · Xiaowei · 2023-11-15

المقال التالي من المصدر: Zhiju للمباني الخضراء مسبقة الصنع

المقدمة

المباني مسبقة الصنعباعتبارها نوعًا جديدًا من البناء، فإن المباني مسبقة الصنع، مقارنة بالمباني التقليدية، تتمتع بمزايا واضحة في تحسين جودة البناء وترشيد الموارد وتسريع وتيرة التنفيذ. وفي ظل الترويج المكثف على المستوى الوطني حاليًا للمباني مسبقة الصنع، فإن تحقيق التصنيع الذكي لعناصر المباني مسبقة الصنع أصبح الهدف الرئيسي للقطاع حاليًا. لذلك، تركز هذه المقالة على حاليًا تُعدّ البلاطات المركبة من الخرسانة مسبقة الصنع الأكثر استخدامًا في المباني مسبقة الصنع، مع تحليل مركّز لمسار تقنية التصنيع الذكي المستقبلية للبلاطات المركبة من الخرسانة مسبقة الصنع.

كيف يتحقق التصنيع الذكي للبلاطات المركبة من الخرسانة مسبقة الصنع

لتحقيق التصنيع الذكي، ننطلق من ثلاثة جوانب رئيسية:

التشغيل الآلي لمعالجة حديد التسليح وإدخاله في القالب

الصب الآلي للخرسانة

الإدخال والإخراج الآلي لأعمال المعالجة (التكوير)

حاليًا، إذا أرادت البلاطات المركبة الخرسانية تحقيق التصنيع الذكي، فيجب الانطلاق من ثلاث خطوات، وهي: التشغيل الآلي لمعالجة حديد التسليح وإدخاله في القالب، والصب الآلي للخرسانة، والإدخال والإخراج الآلي لأعمال المعالجة. وحتى الآن، تحقّق الصب الآلي للخرسانة والإدخال والإخراج الآلي للمعالجة ضمن خط الإنتاج، مما يجسّد التصنيع الذكي إلى حدٍّ كبير؛ لذلك فإن نقطة الصعوبة في تطبيق التصنيع الذكي حاليًا تكمن في التشغيل الآلي لمعالجة حديد التسليح وإدخاله في القالب.

توضح الصورة خط الإنتاج الحالي للصب الآلي للخرسانة والإدخال والإخراج الآلي للمعالجة

يمكن حاليًا تحقيق التشغيل الآلي لمعالجة حديد التسليح بواسطة آلة تصنيع الشبكات؛ فخط إنتاج اللحام الآلي بالكامل لشبكات حديد التسليح يستطيع، من خلال نظام التحكم بالمعدات، ضبط أبعاد ومواصفات الشبكة وطريقة تشغيل المعدة ومهام الإنتاج، كما يدعم الإنتاج المستمر الآلي لشبكات متعددة وبمواصفات مختلفة.

توضح الصورة خط الإنتاج الآلي بالكامل لشبكات حديد التسليح حاليًا

بعد المعالجة الآلية لحديد التسليح، يلزم رفعه وإدخاله في القالب. لكن لأن معظم البلاطات المركبة مصمّمة بحديد بارز من الجوانب الأربعة، فإن حديدًا كثيرًا في قالب البلاطة المركبة يقابل فتحات بارزة خاصة به؛ وعشراتُ الفتحات في ظل الأخطاء التراكمية للمعالجة تجعل من الصعب إدخال حديد الشبكة بدقة في القالب، مما يعوق تطبيق التشغيل الآلي لمعالجة حديد التسليح وإدخاله في القالب.

توضح الصورة رسمًا متحركًا لعملية البلاطة المركبة حاليًا، حيث يصعب الإدخال الآلي لحديد التسليح في القالب

لذلك، لتحقيق التصنيع الذكي للبلاطات المركبة الخرسانية بشكل شامل، لا يكمن التركيز في تحديث المعدات، بل في أن تحقق البلاطة المركبة تصميمًا هيكليًا بلا حديد بارز من الجوانب الأربعة، أي أن القالب يمكن ألا يحتوي على فتحات حديد في جوانبه الأربعة (مع تقييد حديد التسليح المدفون داخل القالب أو رفع حديد التسليح فوق القالب).

مشكلة الحديد البارز من الجوانب الأربعة (1): صعوبة التنفيذ

إن الحديد البارز من الجوانب الأربعة ليس فقط عائقًا أمام التصنيع الذكي للبلاطات المركبة ذات الجملون الحديدي، بل يُسبب أيضًا مشاكل كثيرة في التركيب بالموقع، مما يؤثر بشدة على كفاءة وجودة التركيب. فحديد البلاطات المركبة الاعتيادية ذات الجملون يجب أن يدخل في المسند؛ لذلك في التنفيذ بالموقع يميل حديد «اللحية» إلى التعارض مع حديد العزم السالب في العوارض، مما يسبّب إزعاجًا في التنفيذ. وكما هو موضح في الصورة، يلجأ العمال أثناء التركيب غالبًا إلى ثني الحديد ثم إعادته بالقوة، مما يؤثر بسهولة على الصلادة ويخلق مخاطر أمان كبيرة.

مشكلة الحديد البارز من الجوانب الأربعة (2): مشاكل كثيرة في الوصلات

علاوة على ذلك، فإن أسلوب الوصلات الصغيرة لقوالب البلاطات ثنائية الاتجاه يجعل الدعائم والقوالب في الموقع معقدة، وبعد التشكيل، وبسبب القالب المتسرّب منه الملاط، يلزم لاحقًا إجراء الصنفرة أو التسوية، مما يؤثر بشدة على كفاءة وجودة التنفيذ في الموقع.

أما البلاطة المركبة من الخرسانة فائقة الأداء، المبنية على أحدث مواصفة T/SCQA 208-2023 «لوائح التطبيق التقني للألواح الخرسانية مسبقة الصنع بضلوع خرسانية» (المختصرة بلوحة TF)، فقد تغلّبت على مشكلة الحديد البارز من الجوانب الأربعة، حيث يمكن تحقيق عدم بروز الحديد من السطح الأمامي والتجميع المحكم للبلاطة أحادية الاتجاه، وبالتالي عدم بروز الحديد من الجوانب الأربعة.

تحقيق عدم بروز الحديد من السطح الأمامي

وفقًا للمادة 5.3.2 من المواصفة T/CECS715-2020 «لوائح التطبيق التقني للبلاطات المركبة الخرسانية ذات الجملون الحديدي» النافذة في 1 ديسمبر 2020، وعند الوصلة المتكاملة ذات التجميع المحكم، فإن الخرسانة المصبوبة لاحقًا في الموقع ضمن الطبقة المركبة لا يقل سمكها عن 1.3 مرة من سمك اللوح مسبقة الصنع ذي الجملون، ولا يقل عن 75 مم. وبما أن سمك اللوح السفلي للوحة TF يبلغ 50 مم فقط وأن الطبقة المصبوبة لاحقًا تتجاوز 75 مم، فإنها تحقق 1.3 مرة من سمك الصب، مما يمكّن من تحقيق تصميم بلا حديد بارز من الأمام من خلال تثبيت حديد إضافي في الموقع، وبذلك يُتجنَّب صعوبة الإدخال في القالب أثناء المعالجة، وترتفع كفاءة استخدام آلة لحام شبكات حديد البلاطات المركبة بدرجة كبيرة، ويتحقق التصنيع في مرحلة ربط حديد التسليح.

التجميع المحكم للبلاطة أحادية الاتجاه: تحقيق عدم بروز الحديد من الجوانب الأربعة

عند اعتماد شكل البلاطة أحادية الاتجاه، يمكن للبلاطة المركبة من الخرسانة فائقة الأداء (نوع TF) أيضًا تحقيق عدم بروز الحديد من الجانبين. ويمكن وضع حديد إضافي عمودي على الوصلة على السطح العلوي عند موضع الوصلة.

مثال على مشروعتبنّى تصميم أحد المشاريع في هاينان بلاطة TF مركبة بسمك 125 وحديد غير بارز من الجوانب الأربعة، وكانت النتيجة مثالية.

الصورة اليسرى تُظهر نتيجة التجميع المحكم أحادي الاتجاه والتشكيل المباشر في أحد مشاريع شنغهاي؛ ويتضح من الصورة أن تجميع TF المحكم كبلاطة أحادية الاتجاه يُنتج وصلة صغيرة جدًا بنتيجة مثالية.

بنية لوح الوصلات للبلاطة ثنائية الاتجاه:

بدون فتحات في القالب، بنفس منسوب السطح السفلي في الموقع

عند اعتماد الوصلة المتكاملة المصبوبة لاحقًا للبلاطة ثنائية الاتجاه من نوع TF، يمكن استخدام بنية لوح الوصلات، كما هو موضح أدناه؛ إذ يُستخدم الحديد البارز من جانب اللوح على شكل حديد مرتفع، وتُستخدم عند الوصلة لوحات وصلات بقالب سفلي غير قابل للفك، مما يلغي أعمال تركيب وفك القوالب في الموقع؛ كما أن الإنتاج في المصنع، باعتماد حديد مرتفع فوق قالب الحافة الجانبية، يتيح عدم إحداث فتحات في قالب جانب اللوح، وهو أمر اقتصادي وفعال.

الخلاصة

تتحقق لوحة TF من خلال عدم بروز الحديد من السطح الأمامي؛ أما البلاطة أحادية الاتجاه من الجانب فبلا بروزٍ للحديد، وأما البلاطة ثنائية الاتجاه فبوساطة حديد مرتفع، والربط في الموقع عبر لوح التجميع؛ وبذلك تتحقق عدم الحاجة إلى فتحات في الحواف الأربع لقالب البلاطة المركبة، فيمكن لشبكات حديد التسليح المنتَجة بآلة الشبكات أن تُرفع وتُدخَل في القالب بسهولة نظرًا لعدم وجود فتحات حديد في القالب لتمريرها، مما يحقق التصنيع الذكي.

المزايا الأخرى للوحة TF

أولًا: تساعد الصلادة العالية للوح بضلوع خرسانية من نوع TF في تحقيق عدم الحاجة إلى دعائم أو قلة الدعائم في الموقع (عدم دعم ضمن 3 أمتار)، مما يخوّل الاستفادة من معامل معدل التجميع المرتفع 0.55 لشنغهاي المعفى من القوالب والدعائم، لتحصل بلاطة الأرضية على درجة في معدل التصنيع المسبق أعلى بـ 20%+.

أُجري الفحص النمطي للبلاطة المركبة من الخرسانة بضلوع خرسانية نوع TF والبلاطة المركبة ذات الجملون الحديدي من المواصفات نفسها بأبعاد خارجية 3.6م*1.5م:

البلاطة المركبة ذات الجملون الحديدي عند وضع دعم بامتداد 3م وتحميل حتى 150كجم/㎡، بلغ الانحراف المقاس 6.8مم، وظهرت شقوق وحدث تشوّه بلاستيكي.

في ظل الظروف نفسها من التحميل، بلغ الانحراف المقاس للبلاطة المركبة بضلوع خرسانية نوع TF 2.1مم، أي ثلث (1/3) البلاطة المركبة ذات الجملون الحديدي فقط، وأظهرت دائمًا اتجاهًا خطيًا للتغيّر؛ وبعد إزالة الأثقال، بقيت اللوحة في المرحلة المرنة.

أثناء التنفيذ في الموقع، يتبين أن تثبيت حديد سطح اللوحة للوحة TF مريح، مما يتجنّب انحراف حديد التسليح الناتج عن الدوس، ويمنع التأثير على الصلادة.

ثانيًا: تُشكّل العقد الملحومة بين ضلوع لوحة TF وسطح اللوحة فتحات شبه منحرفة داخل الضلوع، مما يسهّل مرور المواسير، ويتجنّب تعارض المواسير في الموقع مع حديد التسليح، ويضمن عدم تضرّر الصلادة.

الخلاصة

باختصار، وفي ظل كون التصنيع الذكي اتجاهًا رئيسيًا في إنتاج البلاطات المركبة، فإن اللوح السفلي مسبقة الصنع من نوع TF، المعتمد حاليًا على التجميع المحكم للوصلات أو أسلوب ألواح الوصل، بتحقيق تصميم بلا حديد بارز من الجوانب الأربعة، عالَج إلى حدٍّ كبير التحديات الرئيسية في التصنيع الذكي للبلاطات المركبة مسبقة الصنع. وبمجرد تحقيق عدم بروز الحديد من الجوانب الأربعة، يمكن على خط الإنتاج الجمع بين تصنيع البلاطات المركبة والبناء الذكي عبر آلة شبكات حديد التسليح. وبذلك ترتفع نسبة إعادة استخدام قوالب الإنتاج، ويسهل الرفع وفك القالب، ويصبح التوحيد القياسي للعمليات أسهل، مع خفض التكلفة وزيادة الكفاءة.

لذلك، وضعت لوحة TF الأساس للتصنيع الذكي المستقبلي للبلاطات المركبة من الخرسانة مسبقة الصنع، وعالجت الصعوبات التي يواجهها التصنيع الذكي للبلاطات المركبة ذات الجملون الحديدي التقليدية، ومكّنت من تلبية متطلبات الإنتاج الصناعي الذكي.

END

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 ——

→ العودة إلى الأخبار