المنشات المنتظمة والمنشات الغير منتظمة
مقدمة :
ان سلوك المنشات
يتعلق بدرجة انتظام جملتها الانشائية في
المسقط الافقي وطبيعة ارتباطها مع العناصر غير الانشائية ، و يتعلق ايضا بدرجة عدم الانتظام الرأسي في شكل المينى سواءا بسبب
التراجعات في الطوابق العليا او بسبب البروزات ابتداءا من الطوابق السفلية .
ويوجد تطابق في هذا
الموضوع بين الكودين الكود الامريكي Ubc 97 والكود العربي السوري
تعريف
المنشات المنتظمة :
هي المنشات التي لا
تحوي انقطاعات ذات اهمية في شكل المسقط الافقي وفي شكل المقاطع الشاقولية للمنشأ
او في الجملة الانشائية المقاومة للقوى الجانبية .
تعريف
المنشات الغير منتظمة :
هي المنشات التي تحوي
انقطاعات ذات اهمية في الشكل الهندسي للمنشأ او في الجملة الانشائية المقاومة
للقوى الجانبية .
اذا ان عدم الانتظام
الانشائي ينقسم الى نوعين :
أولا - عدم الانتظام
الانشائي الشاقولي أو الرأسي .
ثانيا - عدم الانتظام
الانشائي في المسقط الافقي .
أولا - عدم
الانتظام الانشائي الشاقولي أو الرأسي :
وينقسم الى الانواع
التالية وفق الكود الامريكي :
1- عدم انتظام في
القساوة – الطابق اللين :
يكون الطابق لينا اذا كانت قساوته الجانبية أقل 70% من قساوة الطابق الذي
يعلوه أو أقل من 80%
من متوسط قساوات الطوابق الثلاثة التي تعلوه .
Kc < 0.7 x KD
أو :
/
3 + KE + KF) Kc < 0.8 x( KD
2- عدم انتظام في الوزن
( الكتلة ) : Weight
(mass) irregularity
يكون عدم الانتظام هذا موجود عندما تكون الكتلة الفعالة لاي طابق أكبر
بـ 150%
من الكتلة الفعالة لطابق مجاور . ولا يطبق ذلك
على الدور الاخير عندما يكون اخف وزنا من الطابق الذي تحته . فعدم الانتظام لا يعتبر في هذه الحالة .
WD >
1.5 X WE
أو :
WD > 1.5 X WC
3- عدم انتظام هندسي في
الاتجاه الرأسي : Vertical geometric irregularity
يؤخذ عدم الانتظام هذا في الاعتبار عندما يكون البعد الافقي للنظام
الانشائي المقاوم للقوى الجانبية في أي طابق يزيد عن 130% من البعد الافقي للنظام الانشائي للطابق المجاور . ولا يؤخذ
الملحق المتراجع ذي الدور الواحد في الاعتبار .
a > 1.3 x b
4- انقطاع في المستوي في
العناصر الرأسية المقاومة للقوى الجانبية ( انزياح ) :
انزياح في المستوي لعنصر مقاوم للقوى الجانبية ( في طابق أو أكثر )
يزيد عن طول هذا العنصر في المستوي الافقي .
b > a
5- انقطاع في الاستطاعة –
الطابق الضعيف : Discontinuity in capacity weak story
الطابق الضعيف هو طابق مقاومته أقل 80% من مقاومة الطابق الذي يعلوه . وان مقاومة
الطابق هي مجموع مساهمات العناصر المقاومة
للزلازل على القص لهذا الطابق وذلك في الاتجاه المدروس . وتحسب مساهمة كل عنصر من طاقة تحمل العنصر
للعزم في أعلى وفي أسفل الطابق .
Strength
C Strength
B > 0.8 x
وفي الكود العربي
السوري ينقسم عدم الانتظام الانشائي
الشاقولي أو الرأسي الى الانواع التالية :
1-
عدم الانتظام الانشائي في المقطع الرأسي :
ومن اشكال عدم
الانتظام هذا :
أ – استعمال ارتفاعات
طابقية مختلفة كثيرا بين الطوابق .
ب- عدم استمرارية
العناصر الرأسية مثل توقف أي عنصر في أي
طابق او تغيير موقع أي عنصر في المسقط الافقي او عدم وصول جميع العناصر الرأسية
الى الاساسات . وفي حال الاضطرار فيجب الاخذ بالاعتبار وجود جملة التحويل ( النقل
) المناسبة .
ج- يفضل ان تكون
الاوزان الرأسية في الطوابق المختلفة
متساوية واذا كان هناك ضرورة ان تزيد احمال بعض الطوابق عن الاخرى فيجب وضع
الاحمال العالية في الطوابق السفلية
ولايفضل وضعها باالطوابق العلوية .
د- يفضل مراعاة
الانتظام بوصل العناصر الرأسية ، وتجنب
التغيرات الفجائية الكبيرة في المقطع
العرضي ويسمح بالتغيرات الفجائية الصغيرة المقاطع العرضية في الطوابق
المتتالية .
هـ - يفضل استعمال
الجمل الانشائية الغير مقررة والتخفيف من
استعمل الجمل الانشائية المقررة وخاصة
الاظفار . وفي حال الاضطرار لاستعمل اظفار طويلة
فيجب الاخذ بالاعتبار وجود تسليح ضغط مناسب لا يقل عن نصف تسليح الشد وكذلك
استعمال ارتفاع فعال لا يزيد عن 85% من الارتفاع الكلي .
الشكل – بعض حالات عدم الانتظام الرأسي
2-
عدم الانتظام في القساوة للطوابق بسبب تغير القساوة الفعلية للعناصر
او تغير مادة الانشاء :
كأن يكون الفراغ بين
اعمدة المنشأة منفذ في طابق او اكثر من الحجر الطبيعي او الصناعي وانه مرتبط مع
هذه الاعمدة بطرق مختلفة مما يؤدي لتغير في قساوات العناصر . كما انه قد يتم تنفيذ
طابق او أكثر من الخرسانة المسلحة تحت او فوق طابق من مواد انشاء اخرى مثل الحجر
وينجم عن ذلك تغير مفاجيء في القساوة .
3-
عدم انتظام في القساوة - الطابق اللين والطابق الضعيف والطابق الطويل
:
يكون الطابق لينا اذا
كانت قساوته الجانبية أقل 70% من قساوة الطابق الذي يعلوه أو أقل من 80% من
متوسط قساوات الطوابق الثلاثة التي تعلوه .
Kc < 0.7 x KD
أو :
/ 3 +
KE + KF) Kc < 0.8 x( KD
والطابق الضعيف تكون نسبة مقاومة عناصره الى
مقاومة عناصر الطابق الذي يعلوه أقل من 0.80 .
والطابق الطويل هو الطابق الذي يزيد ارتفاعه
بنسبة لا تقل عن 25
% من ارتفاع الطابق المجاور .
4-
عدم انتظام في كتل الطوابق :
يكون عدم الانتظام
هذا موجود عندما تكون الكتلة الفعالة لاي طابق أكبر بـ 150% من الكتلة الفعالة لطابق
محاور .
5- وجود انقطاع في
العناصر الحاملة الرأسية :
يفضل ان تكون الجمل
الانشائية المقاومة للاحمل الرأسية والافقية مستمر ة من الاعلى وحتى الاساسات دون
أي انقطاع او تغير مفاجيء . ونذكر من الانقطاعات في الجمل الانشائية ما يلي :
أ-
عدم استمرار جدران القص واستعمال جمل نقل للاحمال في منطقة الانقطاع .
ب-
عدم استمرار جدران القص في الطوابق العليا .
ج- التغير المفاجيء
في اطوال جدران القص .
د- تغير مسار جدران
القص في الطوابق السفلية .
الشكل - عدم انتظام
رأسي ( انزياح )
ثانيا -
عدم الانتظام الانشائي في المسقط الافقي :
وينقسم الى الانواع التالية وفق الكود الامريكي :
1- عدم انتظام في الفتل
( اللي ) :
ويؤخذ عدم الانتظام هذا بالحسبان عندما تكون الديافرامات غير لينة فيكون
عدم الانتظام هذا موجودا عندما تكون الازاحات العظمى للطابق محسوبة بعد أخذ الفتل
( اللي ) الطاريء ، عند نهاية واحدة للمنشأ وشكل مستعرض متعامد مع محور ما ، تزيد
على ( 1.2) مرة متوسط
الازاحة ( فرق الانتقال ) لنهايتي الطابق في المنشأة .
1 > 1.2 x
( ( Δ1+ Δ2) / 2 ) Δ
2- الزوايا الداخلية :
يقال عن المسقط الافقي لمنشأة ( بما فيها جملة مقاومة القوى الجانبية
) انه يحتوي زوايا داخلية ، عندما يكون بروز المنشأة بعد الزاوية الداخلية أكبر 15 % من البعد
الكلي لمسقط المنشأة بالاتجاه المدروس .
A > 0.15 x
B
أو :
C > 0.15 x D
3- الانقطاع في الديافرام :
الديافرامالت الحاوية على انقطاعات مفاجئة او
تغيرات في القساوة ، بما فيها تلك الحاوية
على مساحات مقطوعة أو مفتوحة أكبر من 50% من المساحة الكلية للديافرام أو هناك تغيرات في
القساوة الفعالة للديافرام تزيد على 50% من طابق لاخر.
C x D > 0.5 x A x B
C x D
+ C x E > 0.5 x A x B
4- تغيرات مفاجئة خارج المستوي :
وتشمل الانقطاع في مسارالقوة الجانبية ، مثل
التغيرات المفاجئة للعناصر الرأسية خارج مستواها مثال انتقال جدار قص في الطابق
الأعلى الى موقع اخر موازي في غير مستويه
.
A
> 0.15 x B
أو :
C > 0.15 x D
5- الجمل الغير متوازية :
عندما تكون العناصر الرأسية المقاومة للقوى
الجانبية غير موازية للمحاور المتعامدة الرئيسية أو غير متناظرة حول هذه المحاور .
A > 0.15 x B
أو : C > 0.15 x D
اما عدم الانتظام
الانشائي في المسقط الافقي وفق الكود السوري فينقسم الى الانواع التالية :
1- درجة انتظام الجملة الانشائية في المسقط الافقي وطبيعة ارتباطها مع العناصر غير
الانشائية مثل عناصر الواجهات والقواطع .
2- تطابق مركز كتلة
المبنى مع مركز قساوته : وتميز الحالات التالية :
أ- انطباق مركز كتلة المبنى مع
مركز قساوته يؤدي الى تقليل اثر القوة
الزلزالية وذلك بالغاء أثر الفتل ( اللي ) وكلما ابتعد المركزان عن بعضهما تزداد
اثار هذه القوى وهذا ما يفسر لماذا تطلب الاشتراطات الفنية اختيار المنشات المتناظرة في
المسقط قدر الامكان .
ب- يعتبر التناظر الانشائي محققا اذا كانت المسافة الافقية بين مركز ثقل
الاحمال الشاقولية الميتة ومركز قساوة الجدران الحاملة لا تتعدى 0.05
من بعد الكتلة في كل اتجاه .
ج- في حال وجود
بعض عدم التناظر في المقطع العرضي للجملة الانشائية المقاومة للقوى الجانبية فيجب
اخذ اللي الذي ينجم عن ذلك بالحسبان .
3- اكساء الواجهات وأثره
على سلوك المنشأة : يؤثر اكساء الواجهات
الخارجية للابنية على سلوكها الانشائي كالتالي
:
أ- تغيير مركز الثقل
واحداث لي اضافي .
ب- تغيير قيمة القوة
الزلزالية .
ج- تغير قساوة العناصر المتصلة مع الاكساء .
د- امكانية حدوث انكسارات فجائية في الحجر .
4- الزوايا الداخلية :
يؤدي وجود الزوايا الداخلية
في المسقط الافقي الى تغير في مقطع
البلاطة وبالتالي الى تركيز الاجهادات في
هذه البلاطة عند مقاطع التغيير وبالتالي يجب تقوية البلاطة باضافة عناصر تقوية في
هذه الاماكن
5- وجود انقطاعات مفاجئة ( فتحات كبيرة) في البلاطات :
ان وجود الانقطاعات المفاجئة او الفتحات
الكبيرة في البلاطات يؤثر على قساوتها
وبالتالي على سلوكها الانشائي.
6- الجمل الغير متوازية :
عندما لا تنطبق محاور الجملة الانشائية على المحاور الرئيسية
للمبنى ( الجملة الانشائية المائلة ) ، او كانت هذه الجمل مختلطة مع جمل انشائية
متعامدة . فان القوى الزلزالية المطبقة
على مثل هذه المنشات تولد قوى وعزوم أكبر
من المنشات المنفذة كجمل انشائية متعامدة
