التصميمات التنفيذية: الجمل الإنشائية

• التصميمات التنفيذية

الجمل الإنشائية

• هي مجموعة العناصر الإنشائية الرأسية والأفقية الحاملة للمبنى
• تقوم بنقل الحمولات والأوزان إلى الأرض
• تحقق المتانة والصلابة والتوازن لكي يبقى المبنى ثابتاً فوق الأرض

عناصر الجمل الإنشائية

• العناصر الأفقية (البلاطات - الجوائز) تنقل الحمولات إلى العناصر الرأسية وتقوم باستيعاب إجهادات القوى الأفقية الناتجة عن الرياح والزلازل
• العناصر الرأسية (الأعمدة - الجدران الحاملة - النواة) تنقل الحمولات بشكل محوري رأسي إلى الأساسات
• الأساسات تنقل الحمولات من العناصر الرأسية إلى التربة التي تقاوم الحمولات عن طريق رد الفعل

الحمولات في المبنى

• حمولات ميتة (دائمة وثابتة): وزن الجملة الإنشائية والبلاطات والإكساءات
• حمولات حية (مؤقتة ومتغيرة)
• حمولات متحركة مثل وزن شاغلي المبنى، الأثاث، الآليات مثل السيارات، جمهور في قاعة غير متحركة، آلات، مستودعات، مواد مخزنة
• حمولات غير وزنية مثل قوة الرياح
• حمولات ناتجة عن تأثيرات أخرى مثل حرارة، انكماش، أخطاء تنفيذ، حركة مساند

توزيع الحمولات في العناصر الإنشائية

• حمولة موزعة بانتظام مثل الوزن الذاتي للبلاطة
• حمولة مركزة مثل وزن السيارة في المرآب

العوامل المؤثرة في اختيار الجملة الإنشائية

• وظيفة المبنى تحدد موديولها الإنشائي، الفراغ السكني يختلف عن فراغ المتحف من حيث ارتفاع المبنى وعدد الطوابق والأحمال المتوقعة
• اختيار مادة البناء المناسبة يتبع طبيعة المبنى ونوع الجملة الإنشائية المختارة
• الشكل الخارجي للمبنى يفرض بعض الجمل الإنشائية ذات أشكال خاصة مثل الأسطح الدورانية والقباب والقبوات
• طبيعة الموقع الجغرافي تفرض اختيار جملة إنشائية محددة لمنطقة زلزالية
• العامل الاقتصادي
• تكنولوجيا التنفيذ المتوفرة

تصنيف مواد البناء حسب مقاومة الإجهادات

• الحجر: مادة أحادية المقاومة تتحمل نوع واحد من الإجهادات (ضغط)
• الخشب: مادة ثنائية المقاومة تتحمل الشد والضغط
• المعدن: مادة ثنائية المقاومة تتحمل الشد والضغط
• البيتون: مادة أحادية المقاومة تتحمل الضغط
• البيتون المسلح: مادة ثنائية المقاومة تتحمل الضغط والشد في مناطق التسليح

تتضمن الإضبارة التنفيذية للمبنى

• المخططات التنفيذية
• دفاتر الشروط والمواصفات الفنية
• جداول الكميات
• الكشف التقديري

الإجهادات الرئيسية المشوهة في المنشآت

• قوى محورية :N شد أو ضغط
• قوتي القص : Qy − Qx شد وضغط
• عزم الفتل :T شد وضغط
• عزم الانعطاف: My − Mx شد وضغط

تعريف حالات الإجهاد المختلفة

• الشد: هو الحالة التي تجعل جزيئات المادة تبتعد عن بعضها البعض بشكل ينطبق مع اتجاه القوة مما يؤدي إلى استطالة العنصر
• الضغط: هو الحالة التي تجعل جزيئات المادة تتدفع نحو بعضها البعض ويؤدي إلى قصر طول العنصر ويسمى التشوه الناتج في العناصر الرأسية التحنيب
• القص: هو الحالة التي تجعل جزيئات المادة تنزلق عن بعضها البعض تحت تأثير قوتين متعاكستين بالاتجاه شد أو ضغط
• عزم الانعطاف: هو مزيج من الشد والضغط يظهر في ألياف العنصر
• عزم الفتل: هو شكل من الإجهادات يسبب التواء العنصر

كيفية تفادي التحنيب في الأعمدة

• يمكن تفادي التحنيب في الأعمدة بأحد الطرق التالية أو بأكثر من طريقة
• زيادة مقطع العمود
• تقصير طول العمود
• تغيير المادة

تصنيف الجمل الإنشائية

• حسب نقل الحمولات
• حسب الأفعال المشوهة
• حسب طريقة التنفيذ
• حسب الشكل الهندسي

تصنيف الجمل الإنشائية حسب الشكل الهندسي

• خطية (مستقيمة مثل العمود، الجوائز، الإطارات أو منحنية مثل الأقواس)
• سطحية (مستوية مثل البلاطات المصمتة أو المفرغة أو منحنية باتجاه واحد أو اتجاهين)
• فراغية خطية (مستقيمة مثل الجائز الشبكي الفراغي أو منحنية باتجاه واحد أو اتجاهين)
• فراغية سطحية (مستوية مثل البلاطات المثنية أو منحنية مثل القبوات المتصالبة)

تعريف المنشآت الفراغية

• مجموعة العناصر المرتبطة مع بعضها والتي لا تقع في مستو واحد

الإجهادات الرئيسية المشوهة في الجمل الخطية

• قوى محورية N (شد – ضغط)
• قوى القص Qx − Qy
• عزم الفتل T
• عزمي الانعطاف Mx − My

العناصر الإنشائية التي تتعرض للقوى المحورية في الجمل الخطية

• شداد
• ضاغط
• عمود