خرسانة مسلحة

خواص الخرسانة ومميزاتها

الأسمنت يحمى الحديد من الصدأ وفي نفس الوقت لا يتفاعل معه.

علاوةً على ذلك، تتميز الخرسانة بمقاومتها العالية للانضغاط لكنها لا تستطيع تحمل قوى الشد العالية.

وفي هذا السياق، معامل التمدد الطولى للخرسانة Coefficient of Linear Expansion ومعامل التمدد الطولى للحديد يعتبروا قريبين من بعض ولذلك فإن الإجهادات الداخلية في الخرسانة المسلحة لا تظهر نتيجة تغيرات درجات الحرارة.

وفي هذا الصدد، تظهر تماسكا قويا مع اسطح الأسياخ الحديدية وعلى ذلك فإن الخرسانة تنقل إجهادات الشد الزائدة والتي لا تستطيع مقاومتها بنفسها إلى الأسياخ الحديدية الذي يتميز بمقاومته العالية للشد.

تعيش الخرسانة المسلحة مدة طويلة

• مقاومةالحشرات والديدان والسوس.
• سهولة تشكيلها وقلة تكاليف صيانتها واقتصاديتها على المدى البعيد.
• التسليح

لمحة تاريخية

ومن جهة أخرى، للتأكيد، الرومان لم يستعملوا الاسمنت بل الجير من الهاون. يُحصل على الاسمنت عن طريق طهي الطين والحجر الجيري بدرجات حرارة عالية (أكثر من 1300 (أكثر من 1300 درجة)، ولم يكون من الممكن الحصول عليها من قبل الرومان. في واقع الأمر" اخترعت "في النصف الثاني من عام 1800 من قبل الإنجليزية جوزيف اسبدين (Joseph Aspdin). بإضافة الماء والرمل والحصى يتم الحصول على الخرسانة. الخرسانة المسلحة، الذي يبدو أنه قد تم اختراعه من قبل جوزيف منير، تصب الخرسانة داخل أقفاص مصنوعة من المعدن والتي اظهر ان لها خاصية الاندماج والتصلب بشكل جيد. لذلك تقاوم بشكل جيد سواء قوة السحب (من الحديد) أو الضغط (من الخرسانة)، والتي الجدران الحجرية ليست قادرة على فعل ذلك. أول من استعملها في البناء كان الإنجليزي وليام ويلكنسون (William Wilkinson)، في سنة 1854، ولكن أول مصمم استخام الخرسانة بشكل رئيسي كان أوجوست بيريه (Auguste Perret).

علاوةً على ذلك، اختراع الخرسانة المسلحة عموما يعزى ذلك إلى الاكتشاف العرضي للبستاني الباريسي جوزيف منير: في محاولة لإنتاج أواني الزهور، لاحظ أن القفص المعدني الذي يستعمل لاحتجاز وتشكيل الاسمنت، يظهر خاصية عدم الانفصال بسهولة عن الخرسانة. في تموز / يوليو 16، 1867 قدم منير أول براءة اختراع لإنتاج أواني الزهور.

ومن ناحية أخرى، هناك كذلك أمثلة نادرة من قضبان برونزية وضعت في كتلة خرسانية، ورتبت بطريقة بديهية، والتي لا يمكن أن نعتبرها خرسانة مسلحة. وعلاوة على ذلك، اختلاف الامتداد الحراري بين المادتين ينتج تشقق.

إضافةً إلى ذلك، قبل أن يتم استخدامها في مجالات البناء والخرسانة المسلحة كانت تستعمل في الصناعة البحرية. المحامي الفرنسي لامبوت (Lambot) بنى قارب صغير بهيكل معدني مغطى بالخرسانة، والذي اثار جدلا كبيرا في المعرض العالمي في باريس 1855. في سنة 1890 كابيليني (Gabellini) الإيطالي بدأ ببناء سفن بالخرسانة.

وفي هذا الصدد، الخرسانة مع بوزلان وجير عادي كلاصق مشترك، كانت تستعمل من قبل الرومان القدماء باسم betunium.

من جانب آخر، على مدى السنوات التالية للحصول على براءات اختراع الأنابيب والخزانات والعقدات المسطحة والمنحنية، والسلالم الخ. هذه البراءات لها بالفعل جميع المفاهيم الرئيسية للخرسانة المسلحة.

تسليح عناصر الإنشاءات الخرسانية

• انظر كذلك
• خرسانة
• خرسانة مسبقة التصنيع
• غبار السيليكا
• اختبار هبوط الخرسانة
• خرسانة رغوية

كذلك، التسليح الرئيسيّ يجب أن يوضع في أسفل الجائز. ويمكن أن يتم تدريج التسليح بشكل مكافئ لمنحنى عزوم الانحناء وهذا يعني أنه في وسط بحر الجائز يكون عزم الانحناء أكبر مايمكن لذالك يجب تسليح هذه المنطقة بكثافة. أما باتّجاه أطراف الجائز فتكون العزوم صغيرة لذلك من الممكن وضع تسليح أقلّ. هذه الطريقة تستعمل فقط عندما تكون الجوائز طويلة المجاز لتوفير الحديد. كما أنّ جزء من التسليح الرئيسيّ يجب أن يكون واصلاً إلى المساند وأن يتعدى نقط الارتكاز وهذا يَحْصَل حسب الكودات المعتمدة.

ومن ناحية أخرى، يجب معرفة وضع وتوزيع قضبان وشبكات التسليح في المكان الصحيح وذلك حسب نوع الإجهادات المؤثرة على الخرسانة. يوضع التسليح في الأماكن التي تكون بها إجهادات شدّ لأن الخرسانة ليس لها القدرة الكافية على تحمل هذه الإجهادات ولكن عندها القدرة الكبيرة على تحمُّل إجهادات الضّغْط. وعلى المهندس المصمم والقائم بإنجاز مُخَططات التسليح أن يكون عنده الإلمام التام عن مسار القوى والإجهادات في أعضاء المبنى.

علاوةً على ذلك، نتيجة لهذا الانحناء تكون الألياف العليا للجائز مضغوطة والألياف السفلى مشدودة. أي أنه يتولد نوعين من الإجهادات: إجهاد الضغط في الأعلى إجهاد الشّد في الأسفل الخرسانة تقوم بتحمُّل إجهاد الضّغط أما إجهاد الشّد فيؤخذ من التسليح الذي يجب وضعه في منطقة الشّد.

ومن جهة أخرى، تسليح الجائز ذو بحر واحد تحت تأثير الأحمال المطبقة على الجائز يحدث هناك انحناء. مقدار الانحناء يتعلق من مقدار الحمولة ومن أبعاد القاطع العرضيّ للجائز وخاصة ارتفاع الجائز. فكلّما كان الارتفاع كبيراً كلّما قلّ الانحناء.

علاوةً على ذلك، التسليح الإضافي وهو التسليح الذي لايتم حسابه بالطرق والقوانين الستاتيكية والذي يجب وضعه في الأعضاء الإنشائيّة لتفادي الشروخ والانحناء الكبير والتشكّل مثل: تسليح الانكماش تسليح التشقّق تسليح أطراف البلاطات التسليح حول الفتحات في البلاطات التسليح حول الثقوب في الجوائز (الكمرات).

هناك نوعين من التسليح:

وفي السياق ذاته، التسليح الذي يتم استنتاجه عن طريق الحسابات الستاتيكية مثل: تسليح الانحناء تسليح الضّغط تسليح القصّ تسليح قصّ الثّقْب.

وفي هذا السياق، أما بالنسبة إلى قوى القصّ فينتج عنها شروخ مائلة وتكون كثيرة في مناطق الارتكاز ويجب منع تكوُّن هذه الشروخ أو على الأقل تصغيرها إلى الحدّّ المعتمد به بوضع كانات أو قضبان مكسّحة.