بحث عن الحوائط الحاملة, يعد من أهم المواضيع في مجال الهندسة المدنية، حيث تعتبر هذه الحوائط أحد الأساسيات اللازمة لإنشاء المباني العالية والمنشآت الضخمة. وتعد الحوائط الحاملة عنصراً مهماً يجب الاهتمام به لتحقيق الاستقرار اللازم للمبنى، وضمان سلامة السكان والممتلكات الموجودة بداخله. وسنتناول في مقال بحث عن الحوائط الحاملة على موقع حنكة بعض جوانب بحث الحوائط الحاملة وأهميتها في بناء المباني والمنشآت الضخمة.
تعريف الحوائط الحاملة ونظام البناء بها
يعد نظام الحوائط الحاملة أحد أنظمة البناء الهيكلي الأقدم، حيث يعتمد على توزيع الأحمال من السقف وايصالها عن طريق الحوائط الى القواعد بواسطة القواعد المستمرة. وهذا النظام يقوم بتحويل الحوائط الفاصلة في المباني الخرسانية الهيكلية إلى حوائط حاملة وحذف الهيكل الخرساني للمبنى، وهذا التحويل يؤدي إلى توظيف الحوائط لحمل الأوزان كوظيفة رئيسية، بالإضافة إلى وظيفة الفصل بين المساحات. يتكون نظام الحوائط الحاملة من القواعد الشريطية أسفل الحوائط الحاملة، والجدران الحاملة باستخدام الحجر أو الخرسانة أو الطوب الأحمر الفخاري، وتكون السقف من البلاطات المصبوبة في الموقع مثل النوع الهوردي، وقد يؤدي استخدام هذا النظام في البناء إلى توفير حوالى 20% من تكاليف الهيكل الخرساني.
استخدامات الحوائط الحاملة في البناء
تُستخدم الحوائط الحاملة في البناء في التحويل من نظام الهيكل الخرساني إلى نظام حوائط حاملة، ويؤدي هذا التحويل إلى توفير حوالي 20٪ من تكاليف الهيكل الخرساني في المبنى. كما أن الحوائط الحاملة تستخدم لحمل الأحمال الرأسية للمباني، ويتم تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة لزيادة قوة التحمل والاستقرار، وتظل الحوائط الحاملة دائمًا في مراحل الدور الأرضي من المبنى، فهي تتحمل أكبر الأحمال في حين أن سمك الحوائط يقل كلما ارتفع المبنى. يتم استخدام الحوائط الحاملة في بناء أنظمة المباني الإنشائية، وتُعدّ مثالية للمناطق التي تشهد نشاطات زلزالية ورياح عاتية، حيث تُحمي الحوائط الحاملة المبنى من الضرر.
مكونات نظام الحوائط الحاملة
تتكون نظام الحوائط الحاملة من ثلاثة مكونات رئيسية، وهي القواعد الشريطية التي تقوم بدور دعامات للحوائط الحاملة، بالإضافة إلى الجدران الحاملة التي تتكون من الحجر أو الخرسانة أو الطوب الأحمر الفخاري الحامل، وتأخذ هذه الجدران دور داعم للأحمال التي تحملها الحوائط. كما يتكون النظام أيضًا من السقف المصبوب في الموقع باستخدام بلاطات من الصلب أو الخرسانة، ويستخدم هذا النظام بشكل كبير في البناء بشكل قديم، حيث يوفر تكاليف الهيكل الخرساني بشكل كبير، بما يصل إلى حوالي 20%، كما يمكن استخدام أنواع مختلفة من البلاطات المصبوبة في الموقع، وتتحمل الأحمال الميتة والحية من الأسقف عن طريق الكمرات أو الصلب أو الخرسانة.
مزايا الحوائط الحاملة في البناء
تعد الحوائط الحاملة ذات أهمية كبيرة في عملية البناء وذلك لتوفير مجموعة من المزايا التي تجعلها خياراً مثالياً لكثير من المشاريع الإنشائية. من أبرز هذه المزايا الارتفاع في مقاومة الحوائط الحاملة للإجهادات والأحمال، بالإضافة إلى أنها توفر خصوصية أكبر وتحقق فصل أمثل للمساحات. كما توفر الحوائط الحاملة نوعاً مميزاً من الحماية في حالات الزلازل والكوارث الطبيعية، وبالتالي تزيد من درجة الاستقرار والأمان في المباني. ويتمتع هذا النظام بميزة توفير التكاليف بشكل كبير، حيث يتم استغلال الحوائط لحمل الأوزان بدلاً من الهيكل الخرساني، مما يقلل من تكاليف المواد والاستثمارات اللازمة لإنشاء الهيكل الخرساني. إضافةً إلى ذلك، فإن الحوائط الحاملة تشتغل على الحد من الضجيج والاهتزازات الناتجة عن الحركة داخل المبنى.
عيوب الحوائط الحاملة
تعتبر الحوائط الحاملة أحد أنظمة البناء المستخدمة في العديد من المناطق حول العالم، ورغم مميزاتها العديدة إلا أن لها بعض العيوب التي يجب اتخاذها بعين الاعتبار. فعلى سبيل المثال، فإن استخدام الحوائط الحاملة يعتمد على سُمك الحوائط المستخدمة، وعند الحاجة إلى زيادة الارتفاع فإن هذا يؤدي إلى زيادة سُمك الحوائط وبالتالي زيادة التكاليف. وبما أن الحوائط الحاملة لا يمكن تركيبها إلا بتواجد جهاز رافعة، فإن هذه العملية تستدعي استخدام نظام معقد ومكلف. كما يتوجب على صانعي هذا النظام الالتزام بتحمل مسؤولية الشد التي تتولى الحوائط الحاملة، وهذا يتطلب تحليلات هندسية دقيقة ودراسة جديدة لتأثير الحوائط الحاملة على المباني بصفة عامة. إلا أن يمكن تقليل هذه العيوب من خلال العمل مع فريق ذو خبرة وكفاءة عالية في بناء الحوائط الحاملة.
تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة
تتم عملية تحويل الحوائط الفاصلة في المباني الخرسانية إلى حوائط حاملة بواسطة توزيع الأحمال من السقف وايصال الأحمال عن طريق الحوائط الحاملة إلى القواعد باستخدام القواعد المستمرة. يعمل استخدام هذا الأسلوب في البناء على تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة وإزالة الهيكل الخرساني للمبنى، مما يؤدي إلى تحويلها لحمل الأحمال كوظيفة رئيسية إضافة إلى وظيفتها في الفصل بين المساحات. يمكن أيضًا توفير حوالي 20% من تكاليف الهيكل الخرساني، بواسطة تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة باستخدام الحجر، الخرسانة أو الطوب الأحمر الفخاري الحامل، وتحويل الشريط المائل في الأسفل للحوائط الحاملة أو استخدام الجدران الحاملة لتدعيم الشريط المائل. يعد تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة أحد أنظمة البناء القديمة المطورة والتي تمكّن بروز العديد من أنظمة البناء المتنوعة في الوقت الحالي.
توفير تكاليف الهيكل الخرساني بواسطة الحوائط الحاملة
يمكن لنظام الحوائط الحاملة أن يوفر تكاليف الهيكل الخرساني بشكل كبير، حيث أنه يعتمد على استخدام الطوب الأحمر الفخاري كمادة بناء رئيسية. و هذا يعني توفير التكاليف اللازمة لشراء خامات الهيكل الخرساني و مواد التسليح المستخدمة فيه، والتي يعد تصنيعها مكلفًا ومعقدًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن نظام الحوائط الحاملة يعد أسهل وأسرع في التركيب وإنشاء المباني، مما يعني توفير الوقت والتكاليف الإنشائية. كما أن الحوائط الحاملة تعمل على تقليل الحمل الذي يتناقله الهيكل الخرساني الخاص بالمبنى، و بالتالي فإنه يمكن تقليل حجم الهيكل الخرساني بما يكفي لدعم المباني. وعلاوة على ذلك، فإن الحوائط الحاملة توفر كفاءة حرارية ومقاومة للصوت أفضل من النظم الأخرى للبناء، مما يمكن أيضًا من توفير التكاليف الإضافية لهذه المواد العازلة.
عملية تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة
يمكن تحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة بعملية التقوية المعدنية، وهي عملية تمتد للحوائط التي تحمل أحمال الطوابق العلوية. يتم ذلك عن طريق إدخال قضبان حديدية وأعمدة تقوية داخل الحائط الفاصل. ويهدف هذا الإجراء إلى زيادة قدرة الحائط على تحمل الأحمال العالية، ومن ثم تحويله إلى حائط حامل. تتميز هذه الطريقة بالسرعة والسهولة في التنفيذ، مع عدم الحاجة إلى هدم الحائط القائم وإنشاء حائط جديد بالكامل، مما يساهم في تقليل التكلفة والوقت اللازمين للبناء. كما يمكن استخدام هذه الطريقة في تجديد المباني القديمة، وتحويلها إلى مبانٍ ذات أعمدة حاملة، مما يزيد من متانة المبنى ويحسن من خصائصه الميكانيكية.
نظام الجدران الحاملة وأنظمة البناء
يعتبر نظام الجدران الحاملة هو نظام البناء الأول الذي استخدم في العمارة وهو يعتمد على استخدام الجدران كعنصر رئيسي لتحمل أحمال المبنى. وبالنظر إلى العوامل الزمنية والمالية، فإن هذا النظام يعد أحد الخيارات الأكثر فعالية واقتصادية لبناء المنازل والمباني. ويتميز هذا النظام بتوفير الدعم الكافي لأحمال الناشئة عن الأسوار، مما يجعله أكثر استقراراً بالمقارنة مع أنظمة البناء الأخرى. وفي الوقت الحالي، يتم استخدام الحوائط الحاملة مع العديد من الأنظمة الأخرى مثل الإطارات الخرسانية المسلحة والبلاطات المسلحة المسطحة، ويتم تطوير هذه النظم باستمرار لتعزيز أدائها وتحقيق الأهداف المتنوعة للعملاء. إذا كانت المتانة والاستقرار والكفاءة الاقتصادية هي المتطلبات الرئيسية للعميل، فإن نظام الجدران الحاملة يعد الخيار الأمثل.
مقارنة بين الحوائط الحاملة والأنظمة الأخرى للبناء
يتميز نظام الحوائط الحاملة في البناء بتحويل الحوائط الفاصلة إلى حوائط حاملة، وايصال الأحمال من السقف عن طريق الحوائط إلى القواعد، مما يحقق تقليل في تكاليف البناء بنسبة حوالي 20%. بالإضافة إلى ذلك، يمنح هذا النظام المزيد من المرونة في تصميم البناء ويقلل من استخدام العوامل الأخرى للدعم والتشدد، مما ينتج عنه توفيرا في الوقت والتكاليف.
من ناحية أخرى، يمتاز نظام البناء بالأعمدة والكمرات والرقاب بتحمله الأحمال الأعلى والتحكم الأكبر بالتوزيع، لكنه يتطلب تركيبا أكثر تعقيداً وتكاليف أكبر في مراحل التشييد والتركيب. كما يتعرض هذا النظام للتصدع والتشققات بشكل أكثر من نظام الحوائط الحاملة. في نهاية اليوم، تلبي كل نظام منها حاجيات معينة تناسبها، ويجب اختيار النظام الأكثر ملائمة وفقاً لظروف ومتطلبات الموقع وأنواع الأعمال المقامة.
