لِمَ لا يقع السقف فوق رأسك؟

هل تساءلت يوماً ما الذي يبقي السقف ثابتاً فوق رأسك دون أن يقع؟هل كنت يوماً من ساكني الطوابق الدنيا في مشاريع سكنية ضخمة واستيقظت فزعاً ظناً منك أن المبنى قد تهدم ولم يكن ذلك سوى أضغاث أحلام!

إذاً كيف لهذا السقف الذي يحمل الأطنان أن يبقى صامداً هكذا؟ هل تريد حقاً معرفة الاجابة؟ اكتشف السر في هذا المقال…

هل سبق لك أن استيقظت على وقع ضجيج في حيك واتضح لك السبب وهو القيام بأعمال بناء مجاورة؟

لابد أنك قد رأيت حفراً كبيرة على شكل مربعات، إنها أساسات البناء -هذا ما يطلقه عليها المهندسون- وهي أول عنصر يتم تنفيذه في البناء ولذلك لابد أن تظنّ أنها أول عنصر يتم تصميمه أيضاً…

خطأ ……هذا خطأ شائع!

هذا ما سيقوله لك المهندس المدني فور سماعه لكلامك، فنعم نحن نقوم بتنفيذ البناء من الأسفل للأعلى بدءاً من الأساسات مروراً بالأعمدة ثم بلاطات الأسقف، لكن عندما نقوم بتصميم البناء بناءً على نظريات هندسية، وباستخدام برامج حاسوبية صممت خصيصاً لهذه الغاية فنبدأ بالتصميم من الأعلى باتجاه الاسفل.

مهلاً!!!! لم أفهم شيئاً .. لم تجبني على سؤالي لمَ لا يقع السقف؟؟؟

يتألف البناء من مجموعة عناصر تتوضع بحيث يتم انتقال الأوزان (الأحمال ) من الأعلى إلى الأسفل عبر ما يسمى ب Load Path أو مسار الحمولة، والذي يجب أن يبقى مستمراً حتى يصل إلى الأرض، وعليه فإن كل عنصر يجب أن يحمل وزنه ووزن العنصر السابق المتصل معه مع كافة حمولاته أيضاً.

إن الأحمال تقسم إلى:

أحمال شاقولية (رأسية ): Vertical Loads

مثل الجاذبية الأرضية والوزن الذاتي للعنصر وحمولة الثلج وحمولة الأشخاص والأثاث أو ما يعرف بالحمولة الحية وهذه الحمولات يجب أن تعبر مسار الحمولة حتى تصل للأرض.

في الصورة المبينة نجد عدة عناصر وهي:

• بلاطة السقف.Floor slab
• الجوائز  Beams وهي العناصر الرابطة بين الأعمدة والتي قد توجد ضمن البلاطة أيضاً.
• الأعمدة.Columns

عند التصميم نقوم بتصميم بلاطة السقف بحيث تتحمل الحمولات الشاقولية ثم تنتقل عبر الجوائز (Beams) المرتبطة معها ثم للأعمدة(column) المتصلة بها ومنها إلى الأساسات (Foundations) فالأرض التي تتوزع الحمولات ضمنها.

يمكنك مشاهدة فيديو توضيحي:

إضافة لهذا النوع من الحمولات يوجد نوع آخر وهو:

الأحمال الجانبية:Lateral Loads:

مثل حمولة الرياح وحمولة الزلازل والتي يجب أيضاً أن تنتقل عبر مسار الحمولة للأرض، غالباً تتحرك هذه الحمولات وفق مسار أفقي وأشهر العناصر التي تقاوم هذا النوع من الأحمال هو جدار القص وهو عبارة عن جدار ضخم يتم تصميمه وتنفيذه خصيصاً لهذه الغاية ويكون مصنوعاً من البيتون(خليط مكوّن غالباً من الماء والرمل والبحص والإسمنت) وحديد التسليح “البيتون المسلح” Reinforced concrete.

في الصورة نرى جدار قص وآلية انتقال الأحمال الجانبية ضمنه حيث تنتقل الحمولة من رأس الجدار ثم تتوزع عبر الجدار حتى تصل إلى قاعدته ومنها للأرض.

لا بد لمسار الحمولة أن يكون كاملاً ومستمراً وهذا ما يحقق الأمان للمبنى والذي إن لم ينتقل كما سبق سيؤدي إلى انتقال الحمولة بشكل آخر مسبباً أضراراً كبيرة للمبنى.

هل عرفت الآن ما الذي يبقي رأسك آمناً؟؟؟

المصدر

load paths, gravity loads, lateral loads