سعة تحميل الأرضية الخرسانية

أنواع سعات حمل أرضيات الخرسانة

تشير سعة حمل أرضية الخرسانة إلى الحد الأقصى للحمل الذي صُممت أرضية الخرسانة لتحمله. تُقاس عادةً بوحدات رطل لكل قدم مربع (psf) أو كيلو باسكال (kPa) لكل وحدة مساحة. وتؤثر العديد من العوامل على سعة حمل أرضية الخرسانة، بما في ذلك قوة الخرسانة، وسماكتها، ووجود أي فولاذ مقوى أو ألياف، وتصميم اللوح بشكل عام، واستخدامه. بشكل عام، يمكن أن يكون لطبقة أرضية من الخرسانة المسلحة القياسية بسماكة أربعة بوصات سعة حمل تبلغ حوالي 40 رطلًا لكل بوصة مربعة (psi) عند التصلب. يعادل ذلك حوالي 3600 رطل لكل قدم مربع.

يمكن تصنيف سعات حمل أرضيات الخرسانة الصناعية إلى فئات حمل، كما هو محدد من قبل جمعية الخرسانة. فيما يلي بعض فئات التحميل الشائعة للأرضيات الخرسانية المدعومة بالأرض وسعات حملها النموذجية:

• LC1 (أرضية منزلية):

  تُصمم فئة حمل أرضية LC1 المنزلية عادةً للاستخدام المنزلي. وهي مصممة أيضًا للحركة المنزلية الخفيفة والأحمال الحية المنزلية. قد يكون لسطح LC1 نموذجي سعة حمل تبلغ حوالي 2.0 كيلو نيوتن/م2 (كيلو نيوتن لكل متر مربع) للأحمال الحية. يتوافق هذا مع أرضية يمكنها تحمل الأثاث السكني النموذجي وحركة المشاة.

• LC2 (أرضية صناعية ذات حركة محدودة):

  تُستخدم فئة حمل أرضية LC2 الصناعية عادةً للأرضيات ذات الحركة الصناعية المحدودة. كما تُطبق على المستودعات ومناطق الإنتاج الخفيفة. يمكن أن يكون لسطح فئة LC2 سعة حمل تبلغ 4.0 كيلو نيوتن/م2. مما يجعله مثاليًا لدعم أحمال العجلات الخفيفة من معدات المستودع والأثاث.

• LC3 (أرضية صناعية منتظمة):

  تُوجد أرضيات الخرسانة LC3 بشكل متكرر في البيئات الصناعية القياسية. يمكن للأرضيات LC3 النموذجية أن تدعم حركة أثقل، بما في ذلك معدات المستودع وآلات الإنتاج. يمكن أن يكون للوحة أرضية LC3 سعة حمل تبلغ حوالي 6.0 كيلو نيوتن/م2 أو أكثر. بالإضافة إلى ذلك، يشمل تصميمها التحكم في التشوه وعرض الشقوق الأدنى.

• LC4 (أرضية صناعية ثقيلة):

  تُستخدم فئة حمل LC4 للأرضيات الصناعية الثقيلة التي تخضع لأحمال عجلات عالية مركزة وآلات ثقيلة. عادةً ما تستخدم مشاريع البناء الثقيلة أرضية الخرسانة LC4. يمكن أن يكون لسطح LC4 نموذجي سعة حمل تبلغ 8.0 كيلو نيوتن/م2 أو حتى أعلى، اعتمادًا على المتطلبات المحددة للمرفق.

• LC0 (مبنى فارغ):

  قد لا تكون أرضية الخرسانة من فئة LC0 قيد الاستخدام المنتظم في الوقت الحالي. ومع ذلك، فهي مصممة لاستيعاب الأحمال المستقبلية المحتملة. على سبيل المثال، قد يكون هذا قابلاً للتطبيق على مبنى فارغ غير مشغول.

تُعد سعة حمل أرضية الخرسانة اعتبارًا مهمًا عند تصميم المباني وغيرها من الهياكل. بشكل عام، يجب تقييمها لتجنب التحميل الزائد، مما قد يؤدي إلى فشل هيكلي أو مخاطر السلامة. عند البحث عن أرضيات خرسانية ذات سعات حمل محددة، يمكن للمشترين البحث عن موردي أرضيات خرسانية في فئات محددة، مثل الآلات الصناعية والبناء.

مواصفات وصيانة سعات حمل أرضيات الخرسانة

سعة حمل أرضية الخرسانة

فيما يلي بعض المواصفات والتفاصيل الأساسية حول صيانة أرضيات الخرسانة.

• السماكة

  غالبًا ما تعتمد سعة التحميل لأرضيات الخرسانة على السماكة. عادةً ما تزداد سعة حمل الأرضية مع السماكة. نتيجة لذلك، تمتلك ألواح الأرضية السميكة سعات حمل أعلى. على سبيل المثال، تستخدم لوحة خرسانية سكنية سماكة قياسية تبلغ أربعة بوصات. تحتاج المباني الأكبر إلى خرسانة بسماكة لا تقل عن ستة إلى اثني عشر بوصة. تعتمد السماكة المطلوبة أيضًا على استخدام المباني، مثل ما إذا كانت معدات ثقيلة مخزنة داخل المبنى أم لا.

• الضغط

  الضغط، الذي يُقاس عادةً بوحدات رطل لكل بوصة مربعة، هو عامل آخر يحدد سعة حمل أرضيات الخرسانة. تختلف سعة ضغط لوحة الخرسانة خطيًا مع العمر. عمر التصلب القياسي للخرسانة هو 28 يومًا. تشمل سعات الضغط النموذجية لألواح أرضيات الخرسانة ما يلي:

  • -3000 PSI، تُستخدم لتطبيقات الخرسانة السكنية القياسية
  • -3500-4000 PSI، تُستخدم للمباني التجارية
  • -ما يصل إلى 8000 PSI لمنشآت التخزين التي تحتوي على معدات ثقيلة
  • -ما يصل إلى 16000 PSI للمرافق الصناعية

• توزيع الأحمال على مساحات كبيرة

  لا تكون سعة حمل أرضيات الخرسانة هي نفسها لجميع المناطق. بشكل عام، يؤدي توزيع الأحمال على مساحات كبيرة إلى زيادة قدرة تحمل الحمل. قد تتجاوز الأحمال المركزة أو النقطية قدرة لوحة الأرضية. سيؤدي هذا إلى التشقق أو حالات فشل هيكلي أخرى. سيساعد استخدام قضبان الانتشار، وحصائر توزيع الحمل، والعناصر المماثلة في مواجهة الأحمال النقطية وحماية أرضية الخرسانة.

• التفتيش المنتظم بحثًا عن الشقوق وأضرار أخرى

  تحقق من لوحة الأرضية بالكامل، خاصةً المناطق التي تتمتع بسعات حمل أعلى. تشهد مناطق التحميل الأعلى أيضًا أحمالًا مركزة. يُعد الكشف المبكر أمرًا أساسيًا لمنع الشقوق الصغيرة من النمو إلى شقوق كبيرة. قد تؤدي الشقوق الكبيرة إلى انهيار لوحة الخرسانة.

  قم بإصلاح أي شقوق جديدة في أسرع وقت ممكن. قم بإجراء صيانة دورية لأرضيات الخرسانة التي تدعم أحمالًا عالية. هذا مهم بشكل خاص للمباني الصناعية أو التجارية التي تحتوي على أحمال ثقيلة. تُعد التدابير الوقائية أقل تكلفة بكثير من الإصلاحات بعد انهيار اللوحة.

  قم بإجراء إغلاق دوري لأرضيات الخرسانة ذات سعة تحميل عالية. يساعد مانع التسرب على صد الماء والزيت والأوساخ وأي مواد أخرى يمكن أن تسبب ضررًا. يؤدي استخدام مانعات التسرب إلى إطالة عمر أرضيات الخرسانة وقدرتها على تحمل الحمل.

سيناريوهات سعة حمل أرضية الخرسانة

تُحدد العديد من سيناريوهات الاستخدام سعة حمل أرضية الخرسانة. بعض السيناريوهات الشائعة هي كما يلي:

• المستودعات الصناعية ومرافق التصنيع

  عادةً ما يتم اعتماد أرضية ثقيلة. تُعد سعة حمل أرضية الخرسانة النموذجية للمستودعات وورش العمل حوالي 5 كيلو نيوتن/م2 إلى 10 كيلو نيوتن/م2.

• متاجر البيع بالتجزئة ومراكز التسوق

  يمكن لأرضيات الخرسانة التي تتمتع بسعة حمل تبلغ 1.5 كيلو نيوتن/م2 إلى 5 كيلو نيوتن/م2 أن تستوعب حشودًا كبيرة وحركة عربات التسوق وعروض المنتجات والمعدات الأخرى.

• أماكن الضيافة والترفيه

  تُعد أرضيات الخرسانة الأساس للفنادق والملاعب والمسارح وقاعات الحفلات الموسيقية والنوادي الليلية وأماكن الترفيه الأخرى. عادةً ما يتم اعتماد أرضيات الخرسانة التي تتمتع بسعة حمل تبلغ 2.5 كيلو نيوتن/م2 إلى 10 كيلو نيوتن/م2.

• مباني المكاتب والمساحات التجارية

  تتطلب مباني المكاتب والمساحات التجارية الأخرى أرضيات خرسانية لدعم الأثاث والمعدات وحركة الأفراد. عادةً ما تكون احتياجات سعة حمل أرضية الخرسانة لهذا النوع من المساحات 2.5 كيلو نيوتن/م2 إلى 5 كيلو نيوتن/م2.

• مشاريع البنية التحتية

  تتطلب مشاريع البنية التحتية سعة حمل عالية من الخرسانة، مثل الجسور وممرات الطائرات والمطارات. يجب اعتماد أرضيات خرسانية ثقيلة ذات سعة حمل تزيد عن 10 كيلو نيوتن/م2، أو حتى أعلى في بعض الأماكن المهمة، لضمان المتانة والسلامة.

كيفية اختيار سعة حمل أرضية الخرسانة

عندما يتعلق الأمر باختيار سعة أرضية خرسانية، من المهم جدًا مراعاة ما يلي:

• الاستخدام المقصود وأنواع المركبات: عند تحديد سعة حمل موقف سيارات من الخرسانة، يحتاج المرء إلى مراعاة أنواع المركبات وأوزانها التي ستركن هناك بشكل منتظم. على سبيل المثال، إذا كانت الشاحنات الثقيلة أو الحافلات ستركن في المنطقة، فيجب تصميم الأرضية لتحمل المزيد من الأحمال. وهذا يعني أنه سيتعين عليها دعم عوامل تحميل أعلى. من الأفضل دائمًا استخدام عوامل تحميل أثقل للأخف لتجنب فشل مواقف السيارات.
• تردد مرور المركبات: من المهم أيضًا تحديد مدى تكرار سفر المركبات على السطح الخرساني. يتم تصميم سعة تحمل الأسطح بناءً على أعداد معينة من العبور. كلما زاد تكرار مرور المركبات على السطح، زادت نسبة تدهوره مع مرور الوقت. إذا تم تصميمها لعوامل تحميل أقل ولم تتعرض لظروف بيئية قاسية، فمن المرجح أن تفشل بسرعة.
• السماكة: تؤثر سماكة أرضية الخرسانة على مقدار الوزن الذي يمكنها تحمله. عادةً ما تمتلك الأرضيات السميكة سعات حمل أعلى. على سبيل المثال، تم تصميم أرضية خرسانية نموذجية بسماكة ستة بوصات لتحمل ما يصل إلى 4000 رطل لكل قدم مربع (psf)، بما في ذلك وزن الخرسانة، والأساس، وعلاجات السطح مثل طبقات الختم والطلاءات. سيزيد زيادة سماكة الخرسانة من قدرتها على تحمل الأحمال بالتساوي.
• تباعد وتماثل المفاصل: تساعد المفاصل في أرضية خرسانية على التحكم في مكان حدوث الشقوق. يتم تحديد تباعد وتماثل هذه المفاصل بناءً على مقدار الوزن الذي من المفترض أن تدعمه الأرضية. على سبيل المثال، مع تباعد مفاصل يبلغ 8 أقدام، ستوجد الشقوق في الغالب بين المفاصل بدلاً من أن تكون عشوائية في جميع أنحاء المنطقة. وهذا يجعل السطح أكثر متانة وسهولة في الإصلاح في المستقبل.
• تحضير الأساس أو التربة: قبل صب الخرسانة، يجب تحضير التربة الموجودة أسفلها بشكل مناسب. يؤثر نوع التربة ومدى ضغطها على قوة سعة حمل أرضية الخرسانة النهائية. على سبيل المثال، توفر التربة الحبيبية مثل الرمل دعمًا أفضل بعد ضغطها مقارنةً بتربة الطين. يحافظ التحضير المناسب على سلامة هيكل الخرسانة مع مرور الوقت.
• علاجات السطح: تشير علاجات السطح إلى ما يتم تطبيقه على الجزء العلوي من أرضية خرسانية بمجرد الانتهاء منها. توفر الطلاءات، وطبقات الختم، والأساليب الأخرى حماية للمنطقة من التلف، بينما توفر ميزات إضافية مثل مقاومة الانزلاق أو متانة محسنة.

من خلال مراعاة هذه العوامل بعناية، يمكن للمرء تحديد سعة حمل الموقع أو السطح وتجنب حالات الفشل المتكررة للسطح بسبب الأسطح المصممة بشكل سيء لمتطلبات الحمل.

أسئلة وأجوبة حول سعة حمل أرضية الخرسانة

س1: ماذا يحدث إذا تجاوز الحمل على أرضية خرسانية سعة حملها؟

ج1: يمكن أن يؤدي تجاوز سعة حمل أرضية خرسانية إلى فشل هيكلي، مما يتسبب في كسر أو انحناء أو انهيار الأرضية. قد يؤدي مثل هذا الحدث إلى إصابات خطيرة أو وفيات. كما يمكن أن يسبب ضررًا لأي معدات أو آلات موجودة في المرفق.

س2: كيف يمكن للمرء تحديد ما إذا كانت أرضيات الخرسانة الموجودة لديها سعة حمل؟

ج2: يمكن للمرء استشارة مهندس لتحديد سعة حمل أرضية خرسانية. سيقوم المهندس بإجراء تقييم شامل للأرضية للتأكد من سعة حملها. في بعض الحالات، قد يقوم المهندس بإجراء اختبار تحميل أرضية لتحديد الحمل الدقيق الذي يمكن للأرضية تحمله.

س3: هل هناك رمز وطني يوفر إرشادات حول سعات حمل أرضيات الخرسانة؟

ج3: يُستخدم قانون البناء الدولي (IBC) على نطاق واسع في الولايات المتحدة. إنه يوفر إرشادات حول كيفية تحديد سعة حمل مواد البناء المختلفة، بما في ذلك الخرسانة.

س4: كيف يمكن للمرء تحديد سعة حمل أرضية خرسانية جديدة؟

ج4: عند إنشاء أرضية خرسانية جديدة، من الممكن تحديد سعة حملها عن طريق الحسابات بناءً على أبعاد الأرضية، وموادها، والاستخدام المقصود. من الضروري العمل مع مهندس ذوي خبرة. سيضمن المهندس أن الأرضية مصممة لتلبية متطلبات الحمل المحددة لتطبيق معين.

س5: كيف يعرف المرء ما إذا كان الحمل المقترح آمنًا لأرضية خرسانية موجودة؟

ج5: عند اقتراح حمل جديد لأرضية خرسانية موجودة، من المهم إجراء تقييم لتحديد ما إذا كان الحمل المقترح آمنًا. يجب أن يتم التقييم من قبل مهندس مؤهل. سيقوم المهندس بتقييم الحالة الحالية لأرضية الخرسانة وسعة حملها. يمكن للمهندس أيضًا إجراء اختبارات لتحديد قدرة تحمل الأرضية المتبقية.