يعتبر تنفيذ نظام الجدران الحاملة فكرة تقليدية في مجال البناء، وقد تم الاعتماد عليها لفترات طويلة قبل ظهور الخرسانة. لا يزال هذا النظام يستعمل اليوم، وخاصة في تشييد المباني المنخفضة والمتوسطة.
تم تطوير نظام البناء مع الجدران الحاملة ليصبح أكثر تنظيمًا، ويمكنكم استعراض تصميم أساسات مباني الحوائط الحاملة عبر موقع مقال.
أنظمة المباني الإنشائية
تشمل أنظمة المباني الإنشائية جميع الترتيبات المتعلقة بوضع العناصر الإنشائية الحاملة، والمعروفة بالمسقط، والتي تضمن توازن واستقرار البناء من خلال نقل الحمولات إلى التربة المقاومة.
تنقسم أنظمة المباني الإنشائية حسب السلوك الاستاتيكي، إذ تتباين طرق انتقال الأحمال والتكوين، وتتمثل في الآتي:
- نظام الحوائط الحاملة.
- النظام الهيكلي الإنشائي.
- النظام الإنشائي المركب.
- المنشآت الفراغية.
- النظام الإنشائي المعلق.
- نظام الإنشاء على شكل علب إطارية.
- نظام القشريات.
أساسات الحوائط الحاملة
يعد نظام الحوائط الحاملة في البناء من الطرق التقليدية التي تم استخدامها لعقود طويلة، ولا يزال مستمراً في الاستخدام، خصوصًا في إنشاء المباني المنخفضة والمتوسطة حول العالم.
في المملكة العربية السعودية، تم استخدام هذا النظام في توسيع مسجد قباء وكذلك في بناء بعض الوحدات السكنية في مدينة ينبع الصناعية.
مميزات نظام الجدران الحاملة
يمثل نظام الجدران الحاملة طريقة بناء فعالة وموثوقة تم الاعتماد عليها لسنوات طويلة، حيث يمتاز بعدة عوامل تجعلها مشهورة، منها:
القوة والمتانة
يتميز نظام البناء مع الجدران الحاملة بقوته ومتانته العالية، وذلك بفضل المواد المستخدمة في تشكيل الجدران مثل الطوب الصلب والخرسانة المسلحة. إذ تصل نسبة الخرسانة المسلحة في الجدران إلى حوالي 30٪.
تنطبق هذه الخصائص أيضًا على الأعمدة والحزم التي تثبت الجدران، حيث تحتوي على نسبة كبيرة من حديد التسليح، تصل إلى 50٪، مما يمنح المبنى صلابة وقوة ممتازة، ويجعله قادرًا على تحمل الزلازل والصدمات الأفقية والرأسية.
الدعائم
يمتاز نظام الجدران الحاملة بوجود هيكل داعم يتمثل في بناء خرسانة مسلحة، مما يضمن استقرار المبنى وزيادة قوته وصلابته. تساهم الدعائم، مثل الشدات والمربعات الخشبية، في دعم السقوف والأرضيات، وتكون قادرة على تحمل الأحمال البشرية والمواد بشكل جيد.
توزيع الحمل
من فوائد نظام الجدران الحاملة هو قدرتها على توزيع الأحمال بشكل متساوٍ على جميع جوانب المباني، مما يحافظ على توازنها ويقلل من الأحمال على كل جزء منها. فعلى سبيل المثال، قد يكون عرض الجدار في الطوابق السفلية بمقدار لبنة ونصف، بينما في الطوابق العليا يقل إلى لبنة واحدة، ثم إلى نصف لبنة في الطابق الثالث.
مقاوم للحرارة
توفر تركيبة الجدران الحاملة مقاومة طبيعية للرطوبة والعزل الحراري، مما يتيح لها مواجهة عوامل التعرية والتغيرات المناخية، ما يجعلها خيارًا مناسبًا في مناطق مختلفة ذات ظروف مناخية متنوعة.
فصل الأجزاء
تسهل المباني المصنوعة من الجدران الحاملة عمليات الصيانة والإصلاح، فكل جزء منها متصل لكنه منفصل، مما يعني أنه في حالة تلف أحد الأسقف يمكن إصلاحه دون التأثير على الجدران الجانبية. ومع ذلك، قد يصعب إدخال تعديلات معمارية، لأن أي تغييرات في جزء معين قد تؤثر على توزيع الأحمال، مما يعرض المبنى للخطر.
أنواع نظم مباني الحوائط الحاملة
تنقسم نظم مباني الحوائط الحاملة إلى نوعين، ولكل منهما مزايا وعيوب، كما يلي:
المباني المقامة على جدران حاملة من الحجر
في هذا النوع من المباني، تُعتبر الجدران المحمل هي الركائز الأساسية، ويجب تقليل الفتحات في الجدران لأن وجودها قد يضعف الهيكل.
عيوب هذا النوع من الجدران
- عدم القدرة على إجراء تعديلات من خلال إزالة الجدران.
- الالتزام بتقسيم الطابق الأرضي، وعدم القدرة على تعديله بسبب ضرورة تواجد الجدران فوق بعضها.
- عادة ما يُستخدم في الحالات التي تتطلب استخدام المواد المتاحة.
المباني المبنية على الجدران الحاملة من الخرسانة
خلال هذا النوع، تُستخدم الخرسانة المصبوبة للجدران والأرضيات والأسقف، مع صب الخرسانة للأساسات في الموقع. يتميز هذا النظام بقدرته على إنشاء مباني شاهقة مقاومة للزلازل.
مزايا تنفيذ نظام الجدران الحاملة
- تنفيذ وإنجاز سريع.
- الاستغناء عن الأخشاب والدعامات المستخدمة، مما يسهل عملية ربط وإصلاح السقف قبل صب الخرسانة.
- تقليل الحاجة إلى النجارين والحدادين للخرسانة المسلحة.
- توفير تكاليف الخرسانة المسلحة وحديد التسليح وأجور العمالة بنسبة تصل إلى 24٪ من تكاليف البناء.
- زيادة عوامل السلامة والأمان عند صب السقف.
- تحسين جودة وكفاءة العمل بشكل كبير باستخدام المواد الجاهزة مثل الأعصاب الخرسانية في الأسقف.
مساوئ استخدام نظام الجدران الحاملة
- زيادة حجم المساحة يتطلب زيادة سماكة الجدران، مما يزيد من الأحمال.
- صعوبة في إجراء تعديلات مثل إعادة تقسيم المبنى أو إزالة الحوائط، مما يتطلب حذرًا شديدًا لضمان عدم تعرض الهيكل للانهيار.
- وجود فتحات واسعة في الجدران يضعف الهيكل، مما يستلزم تقليلها، خصوصاً إذا كانت كبيرة.
- يمكن أن يؤدي التقليل في التكوينات المطلوبة في الواجهات إلى تقليل الجمالية المعمارية.
