تركيب البورسلين - مواصفات وطرق تركيب البورسلين

ما هو الغرض من التقرير؟

إن الغرض من هذا التقرير الهندسي، هو عمل تقييم إنشائي لمبنى سكني قائم ومشغول من قِبل مالكيه. وذلك نتيجة ظهور تشققات في بعض الجدران. وهبوط في بعض الارضيات وظهور شروخ بها مع ظهور شروخ ببعض العناصر الانشائية مثل البلاطات والجسور والاعمدة الخرسانية. وكذلك معرفة أسبابها وإمكانية وطرق إصلاح العناصر الانشائية.

 وكذلك دراسة إمكانية التغيير في التقسيم الداخلي للمبنى دون الإضرار بالوضع الإنشائي له. وهذا التقييم في طبيعته تقييما نوعيا وليس كمياً، حيث شمل زيارات ميدانية وعمل فحوصات موقعيه ومختبرية. كما يشتمل على تحليلات حسابية لتحديد أماكن الضعف في المبنى والعمر الافتراضي المتبقي للمبنى.

موديل ثلاثي الابعاد للمبنى من برنامج الإتاب.

الوصف العام للمبنى

يتكون المبنى من هيكل خرساني يتراوح عمره من 35 إلى 40 عاماً. المبنى عبارة عن طابق ارضي و أول وأضيف له فيما بعد ملحق علوي. يتكون الهيكل الخرساني للمبنى من بلاطات خرسانية (Flat Slab) مسندة بواسطة أعمدة خرسانية. والتي تنقل الأحمال بدورها إلى القواعد الخرسانية المفصولة (Isolated). ترتبط الاعمدة في منسوب الطابق الأرضي بواسطة جسور خرسانية تقوم بحمل الحوائط الطابوقية.

ما هو نطاق العمل؟

يشمل نطاق العمل واعداد التقرير الفني والتقييم الإنشائي النقاط التالية، و التي ستناقش بالتفصيل فيما بعد:.

1. مراجعة و دراسة المخططات و المستندات المتوفرة للمبنى.
2. الزيارة الميدانية و الكشف الموقعي وتحديد أماكن العيوب والفشل.
3. عمل مسح هندسي لرفع المبنى القائم بواسطة مكتب متخصص في أعمال المساحة.
4. عمل فحوصات موقعيه للخرسانة ومختبرية للوقوف على خواصها وقوة تحملها بواسطة معمل متخصص.
5. عمل فحوصات جيوتقنية لمعرفة طبيعة الأرض ومنسوب المياه الجوفية بواسطة معمل متخصص.
6. تحليل هندسي إنشائي للمبنى القائم. ودراسة وتحليل وربط النتائج.
7. الاستنتاج، والتوصيات، وطرق إصلاح العناصر الخرسانية المقترحة.

المستندات المتوفرة و الكشف الموقعي

بسبب قدم عمر المبنى لم نتمكن من الحصول على أي معلومات أولية فيما يخص قوة الخرسانة التصميمية و كفاءة حديد التسليح. وكذلك لم تتوفر أي مخططات إنشائية توضح أماكن وقطاعات العناصر الإنشائية ونسبة حديد التسليح فيها. مما اضطرنا الى رفع المبنى القائم بواسطة المسح الهندسي.

 وعمل فحوصات موقعيه للكشف على الخرسانة وتحديد أماكن و قطاعات العناصر الإنشائية قدر المستطاع. كما قمنا بطلب عمل فحوصات جيوتقنية لمعرفة طبيعة الأرض وخواصها الفيزيائية والكيمائية وقوة تحملها ومنسوب المياه الجوفية فيها.

لقد تم الكشف الموقعي على المبنى من خلال عدة زيارات ميدانية. تم فيها تحديد أماكن التشققات وطبيعتها ومدى خطورتها. مرفق صور الموقع من الخارج والداخل. لقد اتضح من خلال الكشف الميداني، أن الوضع الحالي للمبنى يعتبر مقبولا بالنسبة لعمره الإنشائي.

 مع وجود بعض الأماكن المتردية الناتجة عن ضعف الخرسانة أو تصدي حديد التسليح. حيث ظهرت التشققات في أماكن متفرقة من المبنى وخاصة في الأماكن المعرضة للماء. ولا تعتبر هذه التشققات كبيرة كما انها لا تشكل خطورة على المبنى.

إن أغلب التشققات الملحوظة بالعناصر الانشائية من بلاطات وجسور واعمدة خرسانية هي تشققات ناتجة عن تآكل صدأ الحديد. حيث أدت طبقة الصدأ المتكونة إلى دفع الغطاء الخرساني مما أدى إلى ظهور تشققات أو انعزال تام (Spalling) لطبقة الغطاء. كما واضح بالصور، يوجد انعزال الغطاء الخرساني لحديد التسليح نتيجة الصدأ في الأعمدة والبلاطات والعتبات وأحواض الزرع.

تقييم إنشائي-مبنى خرسانة-شروخ بالعناصر الانشائية.

كما لوحظ ظهور بعض التشققات الرأسيّة (الشاقوليّة) في الحوائط الطابوقية. وتكسر في بعض سيراميك الحوائط قرب المطبخ في الجزء العلوي من الحائط وهبوط في بعض الارضيات كما هو بمدخل غرفه الطعام وظهور شروخ بها. وهذه على الأغلب نتـيجـة ضغـط الأسقـف الخرسانية عليها. حيث وضح الكشف على بعض الاسقف أن الجدران الطابوقية متصلة تماما بالأسقف دون وجود فراغ مما يعني أن الأحمال ستنتقل مباشرة إلى الجدار.

تقييم إنشائي-مبنى خرسانة-شروخ بالعناصر الانشائية.

أيضا لوحظ وجود تشققات مائلة في بعض الأماكن وهي إمّا ناتجة عن إنحراف الجسور الأرضية أو هطول نسبي للقواعد الخرسانية في تلك المناطق. أيضا لوحظ وجود عدد من التشققات الناتجة عن فرق التمدد والتقلص بين الأجزاء الخرسانية والأجزاء الطابوقية. ولقد تمّ مسح المبنى ورفعه هندسيا عن طريق مكتب مكتب مساحي متخصص. وذلك لأخذ القياسات والأبعاد الحقيقية للعناصر الإنشائية. يوضح المستند أ في المرفقات خارطة المبنى كما تم رفعه.

الفحوصات على العناصر الإنشائية الخرسانية

بناء على الكشف الاولي تمّ تحديد أماكن الفحوصات الموقعيه للخرسانة والفحوصات المختبرية للخرسانة، حيث حُدِّدَ على مخطط المبنى أماكن العينات اللبيّة (Core Test) وأماكن فحص الارتداد (Rebound Test). وأماكن سماكات البلاطات، والأغطية الخرسانية. بعض هذه الأماكن تعذر الوصول اليها مما اضطرنا إلى استبدال المكان أو إسقاطها من الحسابات، وهي موضحة باللون الأحمر على المخطط. يوضح الجدول رقم (1) ملخص نتائج المختبر مع حساب معدل القوة للخرسانة.

عينات اختبار القالب الخرساني.

لقد تم فحص ثلاث عينات بواسطة معامل الارتداد والكسر اللبّي. وذلك لإيجاد علاقة ترابط بينهما (Correlation) تسهل تقدير قوة الخرسانة من خلال معامل الارتداد. وهذه العينات هي تلك المظللة باللون الأزرق في الجدول. يوضح المخطط البياني رقم (1) العلاقة بين قيمة الارتداد و قوة كسر اللب من خلال أفضل معادلة خطية (Best Fit Line).

ولقد تم استخدام هذه العلاقة لإيجاد القوة المكافئة لتلك الأعمدة التي لم نأخذ منها عينات لبيّة وهي تلك المظللة باللون الأخضر. أيضاً، يتراوح سمك البلاطات الخرسانية بين 20 cm و 27 cm كما جاء في تقرير المختبر وموضح في الجدول أدناه.

نتائج اختبار القالب الخرساني.

الفحوصات الجيوتقنية

لقد تم عمل دراسة جيوتقنية للأرض للوقوف على قوة وطبيعة الأرض الساندة للأساسات. تم حفر ثلاث آبار جيوتقنية بعمق 6 متر و 6 متر و 8 متر. وأظهرت النتائج عدم وجود مياه جوفية حتى عمق 8 متر كما كشفت عن قوة الأرض والتي تتراوح بين 300 و 400 KN/m2 أيضا تمّ حفر أربع حفر تجريبية عند الأركان الخارجية للمبنى للكشف على الأساسات. لم تظهر الحفر التجريبية دلائل على وجود هطول في الاساسات.

كيفية الدراسة التحليلية للمبنى و مناقشة النتائج

تمّ عمل نموذجين ثلاثية الأبعاد للمبنى بواسطة البرنامج الحاسوبي ETABS. وذلك لدراسة التصرف الإنشائي للمبنى و تحديد أماكن الإجهاد العالية وأماكن الفشل. ولقد تم اعتماد المقاطع الإنشائية المرفوعة من المسح الهندسي في نمذجة المبنى. كما تم اعتماد قوة تحمل الخرسانة بناء على النتائج المختبرية. حيث مُثّلت الأعمدة المفحوصة بنفس قيم نتائجها، أمّا باقي الأعمدة فمثلت بمعدل القوة الناتجة وهي تقريبا 17.3  نيوتن/مم2.

 النموذج الأول، هو نموذج للمبنى الغرض منه دراسة الوضع الحالي للمبنى والتصرف الإنشائي للأعمدة والبلاطات الخرسانية و تحديد أماكن الضعف. يعتمد النموذج القطاعات الحقيقية للمبنى وهي التي اخذت خلال المسح الهندسي، كما يعتمد نسبة حديد التسليح الموجودة. حيث بينت العيّنات اللبية أن قطر الحديد المستخدم هو 20مم كما بين جهاز كشف المعدن أن العمود يحتوي على ستة قضبان.

النموذج الثاني، هو نموذج مطابق للنموذج الأول مع إدخال الجدران الطابوقية وتأثيرها في المساندة في نقل الأحمال من البلاطات إلى الأساسات. لقد تم فرض أن السمك المصمت المكافئ للجدار الطابوقي المجوف هو 100مم وقوة تحمله 7 نيوتن/مم2.

التحليل الإنشائي لمبنى خرساني قائم.

يتضح من النموذج الأول للمبنى، أن معظم قطاعات الاعمدة قد فشلت في الدور الأرضي، و بعض الاعمدة في الطابق الأول، نتيجةً للحمل المسلط عليها. و بما أن الكشف الموقعي على المبنى لم يكشف أي تلف في الاعمدة فإن هذا يعني أن جزء من الأحمال انتقل الى الجدران المجاورة لتلك الأعمدة لتتحول الى جدران حاملة.

بدراسة النموذج الثاني، حيث أدخل تأثير الجدران في نقل الأحمال، وجد أن الجدران بالفعل تقوم بنقل الأحمال، وهذا ما أدى الى عدم وجود فشل في الأعمدة. كما لوحظ من خلال التحليل الهندسي الإنشائي للجدران أن هناك جدران تستقبل أحمال أعلى من غيرها. ومع المقارنة بالمعاينة الموقعية وجد أن هذه الجدران هي نفسها التي لوحظ وجود تشققات بها. وهذا ما يؤيد استنتاج أن الجدران قامت بتلقي الأحمال بدلا عن الأعمدة الضعيفة مما أدى إلى تشققها رأسيا.

كما ذكرنا أنفا، لم يتضح وجود هطول في القواعد. وهذا يعني أن التشققات المائلة في بعض الجدران هو أيضا نتيجة ضعف الأعمدة مما أدى إلى انتقال الأحمال من الجدران إلى الجسور الأرضية. والتي على الاغلب لم تصمم لنقل هكذا أحمال مما أدى إلى هطولها وبالتالي إلى ظهور التشققات المائلة.

التحليل الإنشائي لمبنى خرساني قائم.

من خلال النتائج المستخلصة بالنسبة لقوة الخرسانة للأعمدة، تم حساب العمر الافتراضي المتبقي للخرسانة، ويجب التنويه إلى أن المعادلة المستخدمة هي معادلة تجريبية تستخدم لإعطاء فكرة تقريبية فقط.

Tx = (Tp – T1) (fck1-fckx) + T1 (fck1-fckp)

               (fck1-fckp)

Tx = expectancy life of the structure in years with a maximum value of 2 Tp

T1 = Number of years when concrete has developed its peak strength, assumed 1 year

Tp = present age of the structure, 40 years

Tr = estimated remaining life of the structure = Tx – Tp

fck1 = Estimated peak strength of concrete = 1.465 x the 28 days cube strength = 1.465 x 32 = 47 MPa

fckp = Strength of concrete at present, 8.5 MPa, 26.1 MPa, and 17.3 MPa

fckx = Estimated strength of concrete when it deteriorated further and that the B.S. recommended partial safety factor in the flexural member is no longer available, considered 15 Mpa

 
لقد تم الحساب باعتماد ثلاث قيم لقوة الخرسانة وهم القيمة الدنيا للخرسانة بعد حساب معامل التصحيح و القيمة العظمى للخرسانة بعد اعتماد معامل التصيح، و المتوسطة للخرسانة وهم 8.1، 26.1، 17.3 نيوتن/مم2 على التوالي.
كم تم افتراض أن عمر المبنى الحالي هو 40 سنة و أن قوة الخرسانة الأصلية كانت 28 نيوتن/مم2.

Tx = [(40-1) (47-15) + 1 (47-8.5)] / (47-8.5) = 33.4 years ≈ 33 years

Tr = 33 -40 = -7 years. _____________1

Tx = [(40-1) (47-15) + 1 (47-26.1)] / (47-26.1) = 60.7 years ≈ 61 years

Tr = 61 -40 = 21 years. ____________2

Tx = [(40-1) (47-15) + 1 (47-17.3)] / (47-17.3) = 43 years

Tr = 43 -40 = 3 years. _____________3

القيمة الناتجة من رقم 1 هي قيمة سالبة، وتعتبر مرفوضة حيث أن المبنى لازال قائما دون وجود تلف أو أضرار جسيمة.
ومن خلال النتيجة الثانية، والثالثة يتضح أن العمر المتبقي للمبنى يتراوح بين ثلاث، وواحد وعشرون سنة. من خلال هذه النتيجة التقريبية والفحوصات، والمشاهدات الميدانية، نستطيع تقدير عمر المبنى المتبقي ما بين سبع إلى عشر سنوات مع اعتبار وجود صيانة للمبنى.

ما هي الاستنتاج والتوصيات؟

من جميع ما سبق يمكن الاستنتاج بأن التردي الحاصل في المبنى هو نتيجة عدم مراعات المواصفات العالمية أثناء التنفيذ. وتقدم عمر المبنى دون مراعاة الصيانة الجيدة مما أدى لتردي قوة الخرسانة وتأكل الحديد. إن ضعف الخرسانة وتأكل حديد التسليح أدى في بعض المناطق إلى زيادة الانحراف في البلاطات. ونتيجة لالتصاق البلاطة بالجدار مباشرة ودون وجود فاصل أدى إلى الضغط على الجدار. وجعله جدارا حاملا بدل أن يكون جدارا فاصلا فقط، مما أدى إلى تشقق الجدار.

كما أن ضعف بعض الأعمدة وعدم قدرتها على تلقي الحمل المسلط عليها أدى إلى إعادة توزيع هذه الأحمال باتجاه العناصر المجاورة وهي الجدران والتي هي غير مصممة لتلقي هكذا أحمال. إن التردي الحاصل في المبنى لا يشكل مصدر خطورة بالنسبة للمبنى ولكن مع الزمن (من سبع إلى عشر سنوات) فإن هذا التردي قد يشكل خطرا على ساكني المبنى.

نوصي بعمل صيانة شاملة للمبنى من خلال إعادة تهيئة الأعمدة الأصلية وإعادتها إلى قوتها الأولية خاصة إذا رغب المالك بتغيير التصميم الداخلي و إزالة بعض الجدران و توسعة الغرف.

تعديل المقال