تعد جدران القص أحد المكونات المهمة في أي هيكل تتعرض لقوى القص المتغيرة ولحظة الانحناء المتغيرة. هذه القوى في أقصى قيمتها عند السعر الأساسي للجدار. بالإضافة إلى ذلك ، فإن القوى المحورية الانضغاطية الناتجة عن وزن الطوابق العليا التي تقع على جدار القص هي قوى مهمة أخرى تدخل جدار القص الخرساني أو الفولاذی أو الطوب.
من أجل التعامل مع القوى الجانبية على هيكل ، والتي عادة ما تسببها الرياح أو العواصف أو الزلازل ، يتم اقتراح حلول مختلفة. تهدف جميع هذه الحلول إلى تقليل الأضرار الناجمة عن الكوارث الطبيعية أو التغييرات في استخدام المبنى. بشكل عام ، تعتبر جدران القص أكثر اقتصادية بكثير من إطارات الانحناء وتحمي المبنى من القوى الجانبية من خلال التحكم في عمليات النزوح في الهياكل.
يمكن تصنيف جدران القص عمومًا إلى أربع فئات: الفولاذ ، ومواد البناء (الطوب) ، والخرسانة المركبة والخرسانة المسلحة أو اسمنت المسلحة ، والتي سنفحص نوع الخرسانة.
جدار القص الخرساني
تعتبر جدران القص اسمنت المسلحة أو الخرسانة المسلحة من أكثر أنواع جدران القص شيوعًا والتي توفر حلاً موثوقًا به للتعامل مع القوى الجانبية التي تسببها الرياح القوية أو الزلازل. تزيد هذه الأنواع من الجدران من قدرة المبنى على مقاومة القوى الزلزالية ويعتبر استخدامها في الهياكل الخرسانية الشاهقة ضروريًا.
اليوم ، تستخدم جدران القص الخرسانية المسلحة على نطاق واسع في مشاريع البناء الصغيرة والكبيرة. من حيث التنفيذ ، يتم تنفيذ هذه الجدران أفقياً وعمودياً. يمكن أن يختلف سمك هذا النوع من الجدران حسب العزل الحراري وعدد الطوابق وعمر المبنى وأشياء أخرى. عادة ، يتراوح سمك جدار القص الخرساني بين 14 و 50 سم.
هناك نوعان من جدران القص الخرسانية المسلحة: في الموقع والجدران الجاهزة. يتم ربط جدار القص الخرساني في الموقع بالإطار المحيط للحفاظ على اتساق واستمرارية القضبان داخل الجدار. هذه الاستمرارية مهمة للغاية وتؤثر على قدرة الهيكل ضد القوى الجانبية. النوع الثاني هو جدار القص الجاهز ، والذي له تأثير كبير على مظهر الجدار ، واستقرار الهيكل وقابليته للتطويع.
تقوية جدار القص الخرساني
جدار القص في اتجاه المحور القوي للقسم قادر على تحمل القوى الجانبية الواردة ونقلها إلى أساس المبنى. تصنع جدران القص بشكل عام بشكل فردي مع قسم مستطيل أو أشكال U و T و I. من المزايا المهمة التي يوفرها جدار القص الخرساني كنظام حمل جانبي هو الصلابة الجانبية العالية التي تحد من الإزاحة الجانبية للمبنى بسبب القوى القوية.
إن رد الفعل المناسب ضد القوى الجانبية والصلابة الكبيرة وعملية التنفيذ البسيطة لجدار القص الخرساني جعل هذا النظام الهيكلي يستخدم اليوم كأحد أكثر الأعضاء الحاملة الجانبية شيوعًا في مشاريع البناء الصغيرة والكبيرة.
هناك طرق مختلفة لتقوية جدران القص الخرسانية ، بما في ذلك استخدام ألياف FRP والألواح الفولاذية والطلاء الخرساني. في ما يلي ، سوف نصف أي من هذه الطرق الثلاثة هي من بين الطرق الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي.
تقوية جدار القص الخرساني بطلاء خرساني
إحدى الطرق الشائعة المستخدمة لتقوية جدران القص الخرسانية هي استخدام طلاء الخرسانة. يمكن تنفيذ الأغطية الخرسانية بطرق مختلفة حسب نوع المشروع. إن ملء الفتحات بالخرسانة المسلحة وزيادة سمك جدار القص باستخدام رش الخرسانة وبناء جدار قص جديد بجوار الجدار السابق هي من بين الأشكال التي يتم تنفيذها في تقوية جدران القص الخرسانية بالطلاء الخرساني.
لتنفيذ هذه الطريقة ، من أجل ربط الخرسانة القديمة والجديدة ، يتم استخدام تقنية غرس البراغي. أيضا ، يتم زرع مقواه جديدة داخل الحجاب الحاجز والعمود
تقوية جدار القص الخرساني بالصفائح فولاذية
تستخدم مسامير التثبيت لربط الصفائح الفولاذية بالجدران الخرسانية. يمكن أن يكون هذا الاتصال أحادي الاتجاه أو ثنائي الاتجاه. تزيد هذه الطريقة من قوة الجدران وقابليتها ، ولكن يجب إجراء الحسابات بطريقة لا يحدث فيها کسر القص الهش في الجدار الخرساني ويكون الکسر منحنا ولينًا.
تقوية جدار القص الخرساني بألياف FRP
أحد الأساليب المتقدمة والفعالة المستخدمة لتقوية وتقوية الجدران الخرسانية أو جدران القص الخرسانية هو استخدام ألياف FRP. تزيد هذه التقنية من قوة الانحناء والقص وتمنع تركيز الإجهاد على نقطة معينة. بهذه الطريقة ، يُظهر الجدار الهيكلي مقاومة أعلى بكثير للأحمال الجانبية الديناميكية الناتجة عن الزلزال. أيضًا ، في البيئات ذات الظروف غير المواتية ، تكون الجدران محمية من مخاطر التآكل والقشور.
اليوم ، تُستخدم هذه الألياف في التقویه الهيكلي للجدران الخرسانية المسلحة أو غير المسلحة. جدران القص الخرسانية والجدران الخرسانية غير المسلحة وجدران البناء (الطوب) هي أنواع من الجدران الهيكلية التي يتم تقويتها بهذه الطريقة.
تقوية مقاومة القص للجدار الخرساني
يمكن لطلاء FRP مع الخرسانة و المقواه أن يزيد بشكل كبير من مقاومة القص للجدار. لهذا الغرض ، يتم تثبيت الصفائح المصنوعة من ألياف FRP في الاتجاه الطولي للجدار وبالتوازي مع المقواه المستعرضة على جانبي الجدار. إذا تم إنشاء صدع القص في الجدار الخرساني بسبب القوى الواردة ، فإن إجهاد طلاء FRP يزيد ويمتص القوى. وبهذه الطريقة ، تزداد قوه الخضوع ، وقدرة الليونة ، والقوة النهائية للجدار الهيكلي بشكل كبير.
تقوية الانحناء للجدار الخرساني
لزيادة قوة الانحناء للجدار الخرساني ، يتم تثبيت غطاء FRP بالتوازي مع ارتفاع الجدار وبالتوازي مع المقواه الطولية. في هذه الحالة ، يتم تثبيت الغطاء عموديًا على جانبي الجدار ، ويجب تقييد نهايته عند سفح الحائط. خلاف ذلك ، لن يتم نقل القوى الموجودة داخل ألواح FRP جيدًا إلى دعامة القدم للجدار
بشكل عام ، يتم استخدام قسم زاوية فولاذي لتقييد الجزء النهائي من ألواح FRP. لهذا الغرض ، يقومون بربط زاوية فولاذية على دعامة الحائط. طريقة أخرى هي أنه في نهاية الطبقة ، يتم وضع لوحة FRP القص عموديًا على لوحة FRP المنحنية. يؤدي تقوية الانحناء للجدار الخرساني باستخدام ألواح FRP إلى مزيد من المقاومة للتشقق ، و قوه الخضوع ، والصلابة الثانوية عند الخضوع وزيادة القوة النهائية في النهاية.
زيادة ليونة جدار القص الخرساني
قد يكون لجدران القص المقواة باستخدام طلاء FRP ليونة محدودة ، مما يجعلها عرضة للقوى الجانبية التي تسببها الزلازل. من أهم الأسباب التي تسبب هذه المشكلة عدم وجود رقعة من المقواه الطولية في الأجزاء حيث يمكن إنشاء مفصل بلاستيكي.
يعد الحبس غير الكافي في المقاطع الحدودية وأيضًا عدم تقييد التعزيزات العرضية من الأسباب الأخرى التي تؤدي إلى انخفاض ليونة جدران القص الخرسانية. يكون فشل الجدار في مثل هذه الظروف مفاجئًا وهشًا ويقلل بشكل كبير من قدرة تحمل الهياكل.
يعد إحاطة الجدران الخرسانية داخليًا إحدى الطرق التي تُستخدم عادةً لزيادة فعالية طلاء FRP. لهذا الغرض ، يجب تقسيم الجدران إلى عدة أقسام عن طريق زرع حديد التسليح و المقواه المستمر ، ثم يتم إغلاقها داخليًا وخارجيًا باستخدام البراغي أو ألياف FRP ، على التوالي.