وكما أن جسم الإنسان يحتوي على هيكل عظمي وتقع بقية الأعضاء والأطراف عليه أو بداخله، ويدعم هذا الهيكل العظمي أعضاء الجسم، فإن البنية تلعب نفس الدور في البناء. ولكن ما هو هيكل المبنى؟ يعمل البناء كهيكل عظمي، وبقية مواد البناء تحيط بالبناء وتقويه. يجب أن تكون قوة الهيكل كافية لتحمل ونقل الحمل المطبق عليه بشكل صحيح.

في الهياكل المعمارية، تنتقل القوة عن طريق الحمل من العارضة إلى العارضة الرئيسية ومن العارضة الرئيسية إلى الأعمدة؛ وتنقل الأعمدة أيضًا هذه القوة إلى أساسات المبنى. أساس المبنى هو هيكل مصمم لتحمل الأحمال الهيكلية وتوزيع الأحمال على الأرض. الهيكل هو الجزء الأول من تشييد المبنى. أولاً يتم تصميم الهيكل وتنفيذه، ثم يتم تنفيذ باقي المبنى. يتم استخدام هياكل مختلفة في تشييد المباني؛ يجب تنفيذ الهيكل بشكل صحيح، كما أن استخدام المواد عالية الجودة يؤثر أيضًا على جودة واستقرار الهيكل النهائي. قبل اختيار الهيكل، يوصى أيضًا بالاهتمام بدراسات المرحلة الصفرية.

أنواع الهياكل في العمارة

تنقسم أنواع الهياكل البنائية إلى فئات مختلفة بناءً على المواد المستخدمة وطريقة التنفيذ:

• هيكل بناء ICF
• هيكل المبنى LSF
• هياكل بناء الألواح
• هيكل المبنى المجهد مسبقًا
• هيكل بناء قائم على الفضاء أو قائم على الفضاء

وبعد ذلك، سوف نقوم بفحص كل نوع من أنواع الهياكل بمزيد من التفصيل.

هيكل مبنى ICF في الهندسة المعمارية

أحد أنواع الهياكل في البناء، هيكل المبنى ICF، والذي يرمز إلى قوالب الخرسانة العازلة، يُعرف باسم القوالب العازلة الدائمة. في هذا النموذج، يتم استخدام الجدران الخرسانية التي تحتوي على قوالب خرسانية دائمة. بعد صب الخرسانة، تصبح هذه الأشكال جزءًا من الجدار وتعمل كعازل حراري. يقع هذا النموذج من المباني الجديدة في إيران إلى حد ما ضمن فئة المباني الخرسانية.

هيكل ICF

يتكون نظام ICF من مكونات مثل: البوليسترين القابل للتمدد، وموصلات البوليسترين على جانبي الجدار، والقضبان الحديدية الأفقية والرأسية، والخرسانة. يمكن أن تكون الموصلات مصنوعة إما من البوليسترين الموسع أو من مواد مثل البولي بروبيلين عالي الكثافة، أو البوليسترين عالي القوة، أو الصفائح المجلفنة، أو قضبان التسليح. يجب تحديد حجم هذه الموصلات وترقيمها لتتحمل الحمل الناتج عن الخرسانة والخرسانة الطازجة. يجب أن تكون الخرسانة المستخدمة في نظام ICF من الدرجة C10 على الأقل ويجب أن يكون هبوطها بين 100-150 ملم.

طرق تطبيق نظام التصنيف الدولي للأداء الوظيفي

يتم تنفيذ نظام ICF بثلاث طرق بناءً على شكل العزل والقالب:

• نظام مسطح أو مسطح (Flat wall core with foam in place)
• أنظمة الشبكات المستمرة (Waffls grid core with foam removed for clarity)
• نظام شبكة الثقوب المتقطعة
  (Screen grid core with foam removed for clarity)

مزايا نظام ICF

يتمتع هذا النظام بالعديد من المزايا الاقتصادية والفنية:

• سرعة عالية في التنفيذ وبالتالي عائد سريع على الاستثمار
• إنشاء عزل متكامل وبالتالي تقليل تكاليف الطاقة
• لا حاجة للعمالة الماهرة
• لا حاجة لأكوام السقف والبناء الهيكلي
• يزيد من قوة المبنى ومقاومة الزلازل بسبب سلامة النظام
• سمك عالي للجدران الخرسانية ومسام قليلة داخل الجدران مما ينتج عنه عزل صوتي يصل إلى 45 ديسيبل.
• عزل حراري يصل إلى 82٪
• عزل الرطوبة حتى 90%
• مقاومة للحريق لمدة تصل إلى ساعتين
• تركيب الأبواب والنوافذ والأسلاك والسباكة للمبنى بسرعة عالية

هيكل مبنى LSF في الهندسة المعمارية

LSF تعني إطار فولاذي خفيف الوزن، وهو نوع من هياكل البناء. وهو عبارة عن هيكل بناء جاهز يتم تصنيعه في المصنع وشحنه إلى موقع التثبيت؛ ويتم بعد ذلك ربط هذه المكونات معًا بناءً على خطة محددة مسبقًا.

در این مدل از سازه های ساختمانی، از ورق‌های فولادی با ضخامت کم و پوشش گالوانیزه استفاده می‌شود که در برابر زلزله مقاوم بوده و از طرفی هم جزء انواع سازه سبک هستند. برای متصل کردن این سازه‌های فولادی، از پیچ و مهره و جوش استفاده می‌شود و دیوارها را می‌توان با مصالح مختلف و به صورت دلخواه پر کرد. مدل‌های پانلی هم از انواع سازه های سبک ساختمانی هستند که در ادامه به آنها می‌پردازیم.

يتكون هيكل LSF من مكونات مختلفة مثل صفائح الفولاذ المدرفلة على البارد، وألواح الجبس كغطاء داخلي، وطبقة عازلة للحرارة والصوت.

طريقة تنفيذ هيكل LSF

لتنفيذ هذا البناء يتم بناء الأساس؛ (كما ذكرنا فإن المبنى الذي تم بناؤه لتحمل الأحمال الإنشائية وتوزيع الأحمال على الأرض يسمى أساسًا.) ثم يتم تركيب الجدران، ثم السقف، ويتم عمل الأغطية الداخلية والخارجية بمواد مختلفة. بعد تطبيق الطلاءات يتم تنفيذ التمديدات الكهربائية والميكانيكية وأخيراً تركيب الأبواب والنوافذ.

مزايا نظام LSF

تتمتع هياكل LSF بالعديد من الفوائد المحتملة، بما في ذلك:

• وزن منخفض جدًا
• سهولة التركيب والتشغيل، مما يؤدي إلى تقليل تكاليف العمالة ووقت التوقف عن العمل
• جودة عالية وموحدة في جميع الهياكل
• مقاومة عالية وصلابة
• إمكانية تنفيذ وتركيب الهيكل في جميع الظروف الجوية
• مقاومة عالية للحرارة والحرائق والتآكل الكيميائي والعوامل الجوية والزلازل وغيرها.
• حياة طويلة جدا
• القدرة على إعادة تدوير المواد بالكامل مع الحاجة القليلة جدًا إلى مواد أخرى غير قابلة لإعادة التدوير

وبطبيعة الحال، فإن هذا البناء له عيوب، بما في ذلك الحاجة إلى موظفين متخصصين لتنفيذه، ووجود حد لعدد الطوابق.

هيكل بناء الألواح في الهندسة المعمارية

هذا النموذج هو نوع من هياكل البناء الخرسانية المسلحة التي تستخدم جدرانًا حاملة للأحمال شبه مسبقة الصنع باستخدام قوالب معزولة دائمة بدلاً من العوارض والأعمدة. يتم نقل أجزاء هذه الهياكل الجاهزة إلى موقع التثبيت. بعد الانتهاء من بناء الجدران والسقف يتم عزل جوانبها بالخرسانة. هذا النموذج هو نوع من الهياكل الإنشائية الخرسانية المسلحة التي تستخدم جدران حاملة شبه جاهزة باستخدام أشكال معزولة دائمة بدلاً من العوارض والأعمدة. يتم نقل أجزاء هذه الهياكل الجاهزة إلى وقت التثبيت. بعد الانتهاء من بناء الجدران والسقف يتم غلق الجوانب بالخرسانة.

تتكون هياكل الألواح من مكونات تشمل طبقتين من شبكة معدنية توضع على الجانبين، وطبقة من رغوة البوليسترين توضع بين الطبقتين المعدنيتين، وأسلاك جانبية لربط الطبقات الثلاث معًا.

مزايا نظام الألواح

تتضمن مزايا نظام اللوحة ما يلي:

• سمك منخفض للجدران الخارجية
• سرعة عالية في تركيب وتجهيز الألواح
• سهولة تحضير المواد
• مقاومة للنقل
• مقاومة عالية لقوى القص الناتجة عن الزلازل بسبب سلامة البنية التحتية
• التهوية المناسبة للجدران المحيطة
• قلة وزن المبنى بسبب خفة السقف والجدران الجاهزة
• عزل ضد الحرارة والرطوبة والصوت
• زيادة العمر الإنتاجي للمبنى
• لا حاجة للجص والتربة بسبب رش الخرسانة على جوانب الألواح
• وقت البناء منخفض

وبطبيعة الحال فإن هذا النظام له عيوب مثل: عدم القدرة على إعادة تدوير المواد، وارتفاع سماكة الجدران الداخلية، وعدم القدرة على إصلاح واستبدال الأجزاء، وإمكانية امتصاص الماء بواسطة الطبقة الخرسانية الخارجية.

الهيكل البنائي المجهد مسبقًا هو أحد أنواع الهياكل.

الهيكل البنائي المجهد مسبقًا هو نوع آخر من الهياكل. على الرغم من أن الخرسانة تتمتع بقوة ضغط عالية، وهي إحدى مميزاتها، إلا أنها لا تتمتع بأداء جيد ضد الضغوط الشد. ولهذا السبب، يتم استخدام الخرسانة في أغلب الأحيان كمواد بناء. في نظرية الإجهاد المسبق، يتم استخدام تطبيق الضغط الدائم، قبل تطبيق الأحمال التشغيلية، لتقليل أو القضاء على الإجهادات الشد. من خلال شد الكابل الفولاذي وتثبيته على كلا الجانبين، يتم إنشاء ضغط ضاغط دائم في الخرسانة. في المقاطع المجهدة مسبقًا، يمكن التحكم في كمية وتوزيع الضغط عن طريق تغيير موضع الكابل.

هيكل مبنى المجاهد مقدما

يتكون الهيكل المجهد مسبقًا من مكونات تشمل: الخرسانة الجاهزة، والقنوات الواقية، والطلاءات أو الجص المضاد للتآكل، وخيوط أو قضبان الفولاذ المقاوم للصدأ التي يتم شدها قبل أو أثناء البناء.في حالة الأنابيب الواقية، يتم وضع الفولاذ المجهد مسبقًا في مكانه، وبالتالي ضمان أن الفولاذ لديه القدرة الحركية اللازمة عند الضرورة وبعد تطبيق قوة الشد على الخرسانة.

تنفيذ هيكل خرساني مسبق الإجهاد

يتم بناء هذه الهياكل في المصنع ونقلها إلى الموقع المطلوب. يتم تركيب الخيوط المجهدة مسبقًا وفقًا لما هو محدد في الرسم ويتم صب الخرسانة. يتم تمديد الخيوط وقفلها عند الوصول إلى القوة المطلوبة، والتي تتراوح بين 3000-3500 رطل لكل بوصة مربعة.

هناك أنواع مختلفة من الإجهاد المسبق، مثل الإجهاد الحر والإجهاد المرتبط. في الحالة الحرة، لا يتم ربط الكابل الفولاذي أو قضبان التسليح بالخرسانة المحيطة، ويكون هذا النظام عادةً أحادي الجديلة. في النظام المترابط، يتم تمرير خيطين أو أكثر من خلال قناة واقية معدنية أو بلاستيكية. تم تضمين هذا الأنبوب مسبقًا في الخرسانة.

هيكل البناء المكاني أو العملي في الهندسة المعمارية

إن هيكل البناء الذي يملأ الفراغ هو نوع آخر من الهياكل. هذا الهيكل عبارة عن نظام جملوني ثلاثي الأبعاد يمتد امتداده في كلا الاتجاهين ومكوناته تحت تأثير الشد والضغط. من منظور مورفولوجي، فإن الهيكل القائم على الفضاء هو مجموعة من الهياكل المتشابهة التي تشمل: الشبكات، والأقواس، والأبراج، وشبكات الكابلات، وأنظمة الغلاف والأغشية، والهياكل القابلة للطي، والتركيبات المرتبطة بالمرونة. يستخدم هذا النظام عادة لبناء الهياكل التي لا تتطلب أعمدة. يتكون هيكل الإطار الفضائي من مكونات بما في ذلك العقد، وأعضاء الجسم الرئيسية بما في ذلك الملفات الشخصية، والدعامات. يتم استخدام العقد للاتصالات. المقاطع العرضية الأكثر شيوعًا المستخدمة في الهياكل الموفرة للمساحة هي المقاطع العرضية الدائرية، سواء كانت صلبة أو مجوفة، والمقاطع العرضية الزاوية أو الصندوقية. يؤثر شكل وموقع الدعامات في الهياكل المليئة بالفراغ بشكل كبير على توزيع القوى.

تأتي الهياكل العاملة في الفضاء بأنواع مختلفة من حيث الهيكل:

• شبكات ذات طبقتين
• شبكات ثلاثية الطبقات
• الهياكل الفولاذية
• هياكل القبة
• هياكل قابلة للطي
• الهياكل التي تهب عليها الرياح
• هياكل الأقمار الصناعية
• هياكل الجسور الفضائية

بالإضافة إلى ذلك، يتم تقسيم الهياكل الموفرة للمساحة إلى فئات بناءً على المواد: الهياكل الفولاذية، والهياكل المصنوعة من الألومنيوم، والهياكل الخشبية.

مزايا هيكل رائد الفضاء

تتمثل مزايا الهيكل الموفر للمساحة فيما يلي:

• تقليل وقت البناء
• مرور المرافق عبر الهيكل المنفذ
• لا توجد قيود على الامتداد في الهياكل الموفرة للمساحة
• وزن منخفض
• سلامة عالية للهيكل
• مقاومة عالية للأحداث مثل الحرائق والعواصف والانفجارات وما إلى ذلك.
• القدرة على فتح وإغلاق الهيكل مرة أخرى

الآن بعد أن أصبحت على دراية بأنواع الهياكل ومقاومتها، فمن الأفضل أن تتعلم القليل عن تأمين المباني. ما هو تأمين المباني وماذا يشمل؟ ما نوع التأمين الذي يجب أن نملكه للمبنى حتى نتمكن من تعويض بعض الأضرار في حالة وقوع حادث؟

تأمين البناء

ومن بين المناقشات التي تثار فيما يتعلق بالمباني قضية التأمين عليها. لقد قيل الكثير عن فوائد التأمين على المباني والسيارات وما إلى ذلك، ونحن جميعًا ندرك هذه الفوائد. فيما يتعلق بالتأمين، يكفي أن نعلم أنه بتأمين ممتلكاتنا، علينا فقط أن ندفع رسومًا صغيرة، وهي في الواقع ليست مصروفًا، لأنه يعتبر نوعًا من الاستثمار.عندما يكون المبنى الخاص بك يتمتع بالتغطية اللازمة وفقًا لإرشادات التأمين ضد الحرائق، فإن شركة التأمين سوف تعوضك عن أي ضرر يلحق بالمبنى الخاص بك في حالة نشوب حريق أو انفجار أو صاعقة. وبالتالي، في الواقع، سيتم إرجاع الأموال التي دفعتها إليك في يوم الحادث.

لا يقتصر التأمين ضد الحرائق على الحوادث مثل الحريق والبرق والانفجار. يتضمن هذا التأمين أيضًا تغطيات أخرى، بما في ذلك الزلازل والفيضانات والحوادث الأخرى، والتي يمكنك إضافتها اختياريًا إلى تغطية تأمين المبنى الخاص بك من خلال دفع رسوم إضافية صغيرة.

تختلف أسعار تأمين الحرائق للمباني حسب قوة ونوع الهيكل. لكي تكون على دراية بتكلفة تأمين المبنى الخاص بك، سواء كان صناعيًا أو غير صناعي، فإن أسهل طريقة هي استخدام نظام Bima.com. باستخدام هذا النظام، وهو نظام التأمين عبر الإنترنت الأكثر موثوقية وشاملة في البلاد، لا يمكنك فقط الاستفسار عن تكلفة التأمين ضد الحرائق لمبناك، بل يمكنك أيضًا مقارنة شركات التأمين المختلفة، وبعد التأكد من اختيار التأمين المطلوب، قم بشراء تأمين الحرائق من خلال هذا النظام.

الكلمة الأخيرة

في هذه المقالة، قمنا بتقديم أنواع الهياكل، ومزاياها، ومقاوماتها. يعتبر الهيكل هو الهيكل العظمي للمبنى وقوته مهمة جدًا، لذا لاختيار الهيكل المناسب يجب إجراء الكثير من البحث والدراسة لتجنب المشاكل في المستقبل. ما هي تجربتك أو رأيك في هذا؟ إذا كان لديك أي أسئلة حول هذا الموضوع، يمكنك طرحها في قسم التعليقات حتى يتمكن مهندسو شركة برج سازان بارسيان من الرد عليك في أقرب وقت ممكن.