بحث كامل عن نظام القشريات في المباني

المقدمة:

نظام القشريات هو نظام هندسي يستخدم في المباني لتقوية الهيكل وتحسين الأداء الزلزالي. يتكون نظام القشريات من إطار من الأعضاء الهيكلية المترابطة، مثل الأعمدة والعوارض والألواح، والتي تعمل معًا لتوزيع الأحمال الإنشائية والزلازلية في جميع أنحاء المبنى.

أنواع أنظمة القشريات:

1. نظام القشريات المتعامد:

يتكون هذا النظام من إطار من الأعمدة والعوارض المرتبة في شكل شبكة متعامدة.

تستخدم أعمدة هذا النظام لحمل الأحمال الرأسية مثل وزن المبنى والأثاث والناس.

تستخدم عوارض هذا النظام لحمل الأحمال الأفقية مثل الرياح والزلازل.

2. نظام القشريات المائل:

يتكون هذا النظام من إطار من الأعمدة والعوارض المائلة التي تشكل مثلثات أو شبه منحرفات.

تتميز مثلثات هذا النظام بأنها قوية جدًا ومستقرة ويمكنها تحمل الأحمال الأفقية بشكل جيد.

تستخدم في هذا النظام الأعمدة العمودية لحمل الأحمال الرأسية، بينما تستخدم العوارض المائلة لحمل الأحمال الأفقية.

3. نظام القشريات الفضائي:

يتكون هذا النظام من إطار من الأعضاء الهيكلية المترابطة التي تشكل شبكة معقدة من المثلثات والرباعيات والأشكال الهندسية الأخرى.

يُستخدم هذا النظام في المباني الشاهقة والهياكل المعقدة والتي تتطلب قوة ومتانة عالية.

يوفر هذا النظام قوة ومتانة عالية في جميع الاتجاهات، ويمكنه تحمل الأحمال الأفقية والرأسية بشكل جيد.

4. نظام القشريات الجدارية:

يتكون هذا النظام من جدران هيكلية مصنوعة من الخرسانة المسلحة أو مواد أخرى مقاومة للزلازل.

تستخدم هذه الجدران لحمل الأحمال الرأسية والأفقية، وتوفير الصلابة اللازمة للمبنى.

يتميز هذا النظام بقوة ومتانة عالية ويمكنه تحمل الأحمال العالية والزلازل القوية.

5. نظام القشريات المختلط:

يتكون هذا النظام من مزيج من أنواع القشريات المختلفة، مثل القشريات المتعامدة والمائلة والفضائية والجدارية.

يتم استخدام هذا النظام في المباني التي تتطلب قوة ومتانة عالية في اتجاهات معينة، مثل المباني الواقعة في المناطق الزلزالية أو الساحلية.

يمكن لهذا النظام تحمل الأحمال العالية والزلازل القوية،

6. مكونات نظام القشريات:

الأعمدة: وهي الأعضاء الرأسية التي تحمل الأحمال الرأسية.

العوارض: وهي الأعضاء الأفقية التي تحمل الأحمال الأفقية.

الألواح: وهي الأعضاء المسطحة التي تشكل الأسقف والجدران.

الموصلات: وهي الأجزاء التي تربط الأعمدة والعوارض والألواح معًا.

الدعامات: وهي الأعضاء التي تساعد على منع انبعاج الأعمدة أو العوارض تحت الأحمال العالية.

الأساسات: وهي الأجزاء التي تنقل الأحمال من المبنى إلى التربة.

مزايا نظام القشريات:

القوة والمتانة: تتميز أنظمة القشريات بقوة ومتانة عالية، ويمكنها تحمل الأحمال العالية والزلازل القوية.

المرونة: يمكن أن تكون أنظمة القشريات مرنة للغاية، ويمكن تكييفها لتناسب متطلبات المبنى المختلفة.

الكفاءة: يمكن أن تكون أنظمة القشريات كفؤة للغاية من حيث استخدام المواد والمساحة.

الوزن الخفيف: يمكن أن تكون أنظمة القشريات خفيفة الوزن نسبيًا، مما يقلل من الأحمال على الأساسات.

سهولة البناء: يمكن أن تكون أنظمة القشريات سهلة البناء، ويمكن إكمالها بسرعة.

عيوب نظام القشريات:

التكلفة: يمكن أن تكون أنظمة القشريات مكلفة نسبيًا مقارنة بأنواع الهياكل الأخرى.

التعقيد: يمكن أن تكون أنظمة القشريات معقدة ويمكن أن تتطلب خبرة هندسية متخصصة لتصميمها وبنائها.

المدى: قد تكون أنظمة القشريات محدودة من حيث المدى الذي يمكن أن تحققه، مما قد يجعلها غير مناسبة للمباني الشاهقة.

اختيار نظام القشريات المناسب:

يعتمد اختيار نظام القشريات المناسب على عدد من العوامل، منها:

متطلبات المبنى: يجب اختيار نظام القشريات الذي يلبي متطلبات المبنى من حيث القوة والصلابة والمتانة.

الموقع: يجب اختيار نظام القشريات الذي مناسب للموقع الذي سيُبنى عليه المبنى، مع مراعاة الظروف الجوية والزلازلية.

الميزانية: يجب اختيار نظام القشريات الذي يتناسب مع ميزانية المشروع.

الخبرة الهندسية: يجب اختيار نظام القشريات الذي يمكن تصميمه وبناؤه باستخدام الخبرة الهندسية المتاحة.

الخلاصة:

نظام القشريات هو نظام هندسي يستخدم في المباني لتقوية الهيكل وتحسين الأداء الزلزالي. تتميز أنظمة القشريات بقوة ومتانة عالية، ويمكنها تحمل الأحمال العالية والزلازل القوية. يمكن أن تكون أنظمة القشريات مرنة وكفؤة وخفيفة الوزن وسهلة البناء. ومع ذلك، يمكن أن تكون أنظمة القشريات مكلفة ومعقدة ومحدودة من حيث المدى الذي يمكن أن تحققه. يعتمد اختيار نظام القشريات المناسب على عدد من العوامل، منها متطلبات المبنى والموقع والميزانية والخبرة الهندسية المتاحة.