المقال التالي منالشركة الأولى للمجموعة الثامنة للهندسة الإنشائية الصينية، شبكة المباني سابقة الصنع  

         
مؤخّرًا، اقترح الأكاديمي شياو شيووين بالتعاون مع معهد أبحاث الهندسة بالمجموعة الثامنة للهندسة الإنشائية الصينية نظامًا هيكليًا جديدًا مسبَق الصنع—نظام جدار القص الخرساني المسبق الصنع غير المتّصل بالحديد المُوزَّع الرأسيطُبِّق هذا النظام في القطعة B-11 من المشروع التجريبي للإسكان الإيجاري في منطقة ون تشوانغ بجنينغ. وقد ألغى هذا النظامالعمليات المعقَّدة لوصَلات الحقن بالأكمام الهيكلية التقليدية لجدران القص مسبقة الصنع، مما أدّى إلى تحسين جودة العمل.

         

         

القطعة B-11 من المشروع التجريبي للإسكان الإيجاري في منطقة ون تشوانغ

         

في هذا النظام، يُثبَّت حديد التسليح المُوزَّع الرأسي في الجدران السابقة الصنع وفق المتطلبات الهيكلية ويُقطَع عند الطوابق للتوصيل، وفي الوقت نفسه يُزاد من طول وتسليح عناصر الحافة المصبوبة في الموقع لضمان القدرة على الحمل؛ كما تُربط ألواح الجدران السابقة الصنع فوق بعضها البعض عند الطوابق بوساطة الربط باللبن المضغوط، مما يضمن الأداء الشامل لنظام هيكل جدار القص؛ أمّا الجدران ذات نسبة ارتفاع القص المنخفضة ومتطلبات مقاومة القص المرتفعة، فيُمكن إضافة حديد مائل لزيادة مطاوعة الجدار وقدرته على مقاومة القص وامتصاص الطاقة.

         

نظام جدار القص الخرساني المسبق الصنع غير المتّصل بالحديد المُوزَّع الرأسي

         

موثوقية الأداء والجودة

         

بعد بحوث نظرية منهجية، ودراسات للمعايير المعاصرة، وتحليلات بعناصر محدودة، قدَّم فريق البحث التابع للأكاديمي شياو شيووين طريقة تصميم هذا النظام، وأكَّد موثوقية الهيكل من خلال الاختبارات: كان الأداء الزلزالي للعينات السابقة الصنع تحت نسبة الضغط المحوري المماثلة معادلاً للأداء عينه للعينات المصبوبة في الموقع، بينما كانت بعض المؤشرات كمطاوعة امتصاص الطاقة أفضل قليلاً من العينات المصبوبة في الموقع.

         

         

بساطة تقنيات البناء

         

يتألَّف الجزء الجنوبي من القطاع الثاني للمشروع من 6 وحدات إنشائية، جميعها بهياكل جدران القص المسبقة الصنع. تستخدم الجدران السابقة الصنع لتقنية الرفع في المبنى 3# (من الطابق 1 إلى 18)، و4# و6# (من الطابق 1 إلى 16). حاليًا، وصل المبنى 3# إلى الطابق 7، والمبنى 4# إلى الطابق 4. في التطبيق الفعلي، لا تحتوي عناصر هذا النظام على أكمام، ويتلخَّص التحضير فقط في التحقق من المناسيب وربط اللبن، دون الحاجة إلى حديد التوصيل التقليدي، مما يجعله أكثر بساطة، كما أنّ الحقن غير مطلوب في الموقع، مما يرفع كفاءة البناء مع ضمان الجودة.

         

         

تحسين كفاءة البناء

         

بعد تطبيق هذا النظام التقني، يقتصر الرفع والموضَعة على التحكُّم في المنسوب والموقع الأفقي، مما يُخفِّض وقت التثبيت بمعدّل الضعف مقارنة بنظام الحقن بالأكمام التقليدي، وينخفض استخدام القوالب بنسبة 50-60%، ويُزال أكثر من 200 كمّ حقن لكل طابق. بما أنّ جدران القص لا تتطلَّب حقنًا، يمكن توفير يوم واحد لكل طابق؛ كما أنّ عدم وجود ثقوب تدفُّق في قاعدة الجدران السابقة الصنع يُقلِّل وقت قبول العناصر بنسبة 50%.

         

         

شكَّل هذا التطبيق الناجح لجدار القص غير المتّصل بالحديد المُوزَّع الرأسي أساسًا متينًا للتعميم في المستقبل.

         

نظام جدار القص الشامل المُجمَّع غير المتّصل بالحديد المُوزَّع الرأسي 

لهياكل جدران القص

         

المحتوى التقني الرئيسي

         

حاليًا، تشمل أشكال توصيل الحديد الرأسي في هياكل جدران القص الخرسانية مسبقة الصنع أساسًا الحقن بالأكمام، والربط بملاط التثبيت، والربط بالبراغي. ورغم إدراجها في المعايير ذات الصلة، فإنّها تواجه مشاكل في عملية البناء والتنفيذ:

         

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

         

(2) متطلبات عالية لدقّة التصنيع والبناء، وصعوبة التثبيت في المكان، وانخفاض كفاءة البناء؛

         

(3) صعوبة ضمان جودة وصلات الحقن.

         

لحلّ هذه المشاكل، اقترح فريق البحث نظام هيكل جدار القص الشامل المُجمَّع مع صبّ عناصر الحافة في الموقع وعدم توصيل حديد التسليح المُوزَّع الرأسي في ألواح الجدران الوسطى السابقة الصنع. استغرق تطوير هذا النظام الجديد ثلاث سنوات، وحقق اختراقات جوهرية في النظرية التصميمية والبحوث التجريبية.

         

(1) تطوير طرق التصميم والحساب لهذا النظام؛

         

(2) إنجاز اختبارات بأحجام حقيقية لـ 8 جدران من هذا النظام، بارامتراتها نسبة الضغط المحوري ونسبة ارتفاع القص؛

         

(3) إنجاز اختبارات على طاولة الاهتزاز لنظام هيكل جدار القص بنسبة قياس 1/2؛

         

(4) تطوير تقنية التكامل عالية الأداء للجدار الخارجي المسبق الصنع «الرباعي الأبعاد».

         

حقَّق هذا النظام الجديد ثمارًا بحثية وفيرة، وأكَّدت لجنة العلوم والتكنولوجيا التابعة لهيئة شنغهاي للبناء أنّ تقنيته الشاملة بلغت «المستوى المتقدِّم دوليًا».أُدرجت الأبحاث ذات الصلة في لائحة الجمعيّة الصينية لتوحيد معايير البناء الهندسي—«لائحة تقنية هيكل جدران القص الخرسانية الشاملة المُجمَّعة غير المتّصلة بالحديد المُوزَّع الرأسي».

         

المؤشِّرات التقنية الرئيسية

         

(1) الأداء الزلزالي لهذا النظام الجديد معادل لنظام جدار القص المصبوب في الموقع، لكنّه يتفوّق عليه من حيث المطاوعة وقدرة امتصاص الطاقة.

         

(2) أثبتت الاختبارات معقولية طرق التصميم والحساب وأمان الهيكل واعتماديّته.

         

(3) تحت تأثير زلزال نادر بدرجة 9، تعرَّضت عناصر الحافة في الطابق الأرضي من نموذج اختبار طاولة الاهتزاز لفشل انحنائي، بينما كان التشوُّه الأقصى بين الطوابق أقلّ من 1/120، مما يلبي متطلبات التصميم المقاوم للزلازل.

         

(4) إنتاج منتج الجدار الخارجي المسبق الصنع «الرباعي الأبعاد» عالي الأداء؛ تحت متطلبات العزل الحراري المماثلة، يمكن تقليل سُمكه إلى الثلثين، مما يزيد المساحة الصالحة للاستخدام في المبنى بنسبة 2%.

         

تحليل العائد الشامل

         

العائد الاقتصادي

         

(1) مقارنة بجدران القص المسبقة الصنع بتوصيلات الحقن بالأكمام التقليدية، تنخفض تكلفة الهيكل بنسبة 10% تقريبًا.

         

(2) بناء هياكل جدران القص المسبقة الصنع التقليدية يستغرق 5-7 أيام/طابق، بينما نظام الحديد الرأسي غير المتّصل يمكنه تحقيق 4-6 أيام/طابق، مما يرفع الكفاءة بنسبة 15%.

         

(3) العائد الشامل أعلى بنسبة 18% تقريبًا مقارنة بهياكل جدران القص السابقة الصنع التقليدية.

         

العائد الاجتماعي

         

مقارنة بأشكال التوصيل الخارجي لجدران القص المتداولة حاليًا في الصين، تتمثَّل ميزة نظام جدار القص الشامل المُجمَّع غير المتّصل بالحديد الرأسي المُوزَّع في: من خلال التكافؤ في مقاومة الانحناء، زيادة مساحة حديد التسليح الحامل لعناصر الحافة بشكل مناسب، وإلغاء وصلات الحقن بالأكمام أو الربط بملاط التثبيت أو البراغي للحديد المُوزَّع الرأسي دون المساس بالأداء الزلزالي، مما يُخفِّض تكلفة المواد ويُبسِّط متطلبات الدقّة في الإنتاج والبناء، ويرفع كفاءة البناء، ويتجنَّب المخاطر الكامنة في هذه الوصلات، ويتمتَّع بقدرة تنافسية كبيرة في السوق وآفاق تطبيق واسعة. إطلاق هذا النظام يتجنَّب تمامًا العيوب القائمة في أشكال توصيل جدران القص التقليدية، وله معنى تاريخي في تطوير تصنيع البناء والمباني مسبقة الصنع.

         

نطاق التطبيق

         

(1) ينطبق على هياكل جدران القص الشاملة المُجمَّعة غير المتّصلة بالحديد الرأسي المُوزَّع في مناطق الشدّة الزلزالية من الدرجة 6 إلى 8.

         

(2) يجب أن يلبي الحد الأقصى لارتفاع التطبيق متطلبات الجدول أدناه.

         

         

(3) تُحدَّد درجة مقاومة الزلازل كما هو مبيَّن في الجدول التالي:

         

         

         

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

         

(5)عند استخدام جدران القص السابقة الصنع في الجزء المُعزَّز السفلي، يجب اتخاذ تدابير تعزيز مناسبة لعناصر الحافة.

         

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 ——