مقاسات حديد التسليح،وطرق تثبيته بالخرسانة

مقاسات الحديد هي أحد العناصر المهمة في تصميم وتنفيذ المنشآت الإنشائية، فهي تحدد مقدار الحديد المستخدم في كل عنصر من عناصر المنشأة، وتؤثر على قوة ومتانة واقتصادية المنشأة.وتختلف المقاسات باختلاف نوع وشكل ووظيفة الحديد، وتخضع لمواصفات وكودات إنشائية محددة.

الحديد المسلح

هو مادة بنائية أساسية تمثّل عمود الدعم للبناء الحديث. إنها المادة التي تجمع بين القوة والمتانة بطريقة استثنائية، مما يجعلها عنصراً لا غنى عنه في صناعة البنية التحتية للمدن والمباني.يعد حديد التسليح أحد المواد الأساسية في مجال البناء والهندسة المدنية. يتكون من قضبان معدنية ذات أشكال وأحجام مختلفة تستخدم لتعزيز الخرسانة وزيادة مقاومتها للشد والانثناء.ويستخدم هذا النوع من الحديد في مختلف أنواع المشاريع الصناعية والبنائية، مثل المباني والجسور والطرق والسدود والأنفاق.

كيفية اختيار حديد التسليح المناسب لمشروعك

أولاً ، يجب تحديد نوع وطبيعة المشروع الذي تريد تنفيذه. هل هو مشروع سكني أو تجاري أو صناعي أو عام؟ هل هو مشروع ثابت أو متحرك أو معلق أو مقوس؟ هل هو مشروع يتعرض للزلازل أو الرياح أو الحرارة أو الرطوبة؟ كل هذه الأسئلة تساعدك في تحديد درجة الأهمية والمتانة والجمالية التي ترغب في تحقيقها في مشروعك.

ثانيًا ، يجب حساب الأحمال والضغوط التي سيتعرض لها المشروع من العوامل الخارجية والداخلية. هذا يساعدك في تحديد قطر وطول وشكل وترتيب حديد التسليح الذي تحتاجه لتقوية المشروع. كما يجب مراعاة التماسك والتصاق بين حديد التسليح والخرسانة ، فهما يؤثران على قدرة المشروع على نقل وتوزيع الأحمال بشكل سلس.

ثالثًا ، يجب اختيار نوع وجودة حديد التسليح المناسب لمشروعك. هناك أنواع مختلفة من حديد التسليح ، اعتمادًا على نوع المادة المستخدمة في إنتاجه وطريقة تصنيعه ومظهره الخارجي. بعض من هذه الأنواع هي:

• حديد طري عادي Mild Steel: يستخدم في المشاريع الخفيفة والصغيرة ، فهو أملس السطح وأكثر مرونة وقابلية لإعادة التشكيل.
• حديد تورستيل High tensile steel: يستخدم في المشاريع الثقيلة والضخمة ، فهو مشرشر السطح وأكثر صلابة وقوة ، لكنه غير قابل لإعادة التشكيل.
• حديد عالى المقاومة A: يستخدم في المشاريع التي تتطلب قوة شد عالية ، فهو يصل إلى 60 كغ / مم².
• حديد عالى المقاومة B: يستخدم في المشاريع التي تتطلب قوة شد أعلى ، فهو يصل إلى 75 كغ / مم².
• حديد مضاد للزلازل: يستخدم في المشاريع التي تتعرض لخطر الزلازل ، فهو يتمتع بخصائص ميكانيكية وديناميكية تمنع حدوث تشققات أو انهيارات.
• حديد ملوى على البارد: يستخدم في المشاريع التي تتطلب مقاومة للتآكل والصدأ ، فهو يتم صناعته بطريقة تحافظ على خواصه الفيزيائية والكيميائية.
• شبك سلك ممدد: يستخدم في المشاريع التي تتطلب توزيع متساوي للأحمال والضغوط ، فهو يتكون من أسلاك ملحومة بشكل شبكي.
• سلك رباط مخمر: يستخدم في المشاريع التي تتطلب ربط وثبات حديد التسليح ، فهو يتكون من أسلاك رفيعة ومرنة.

رابعًا ، يجب التأكد من جودة ومطابقة حديد التسليح الذي تشتريه للمواصفات والمعايير المطلوبة. هذا يتطلب إجراء اختبارات وفحوصات على عينات من حديد التسليح قبل استخدامه في المشروع. بعض من هذه الاختبارات هي:

• اختبار مقاومة الشد: يقيس قدرة حديد التسليح على مقاومة القوى التي تعمل على سحبه أو تمزيقه.
• اختبار الثني: يقيس قدرة حديد التسليح على الانثناء دون الانكسار أو التشقق.
• اختبار التصاق: يقيس قدرة حديد التسليح على التماسك والالتصاق مع الخرسانة.
• اختبار الصدأ: يقيس قدرة حديد التسليح على مقاومة الصدأ والتآكل.

مقاسات الحديد

مقاسات الحديد تعتمد على قطر وطول وشكل القضبان المعدنية. كلما زاد قطر القضيب ، زاد وزنه وقوته ، لكنه أيضًا زاد استهلاكه من الحديد والخرسانة. كلما زاد طول القضيب ، زادت إمكانية تشكيله وثنيه حسب الحاجة ، لكنه أيضًا زاد خطر حدوث انثناءات أو تشوهات. كلما اختلف شكل القضيب ، اختلفت خصائصه الميكانيكية والجمالية ، فبعض الأشكال تزيد من التصاق الحديد بالخرسانة ، وبعضها يزيد من التوزيع المتساوي للأحمال والضغوط.كما تختلف مقاسات الحديد باختلاف نوع وطبيعة المشروع الذي تريد تنفيذه. فلكل مشروع متطلبات ومواصفات خاصة تحدد أنسب مقاسات للحديد. فمثلاً ، في المشاريع السكنية والتجارية ، يستخدم عادة حديد قطر 8 مم أو 10 مم أو 12 مم أو 16 مم. في المشاريع الصناعية والعامة ، يستخدم عادة حديد قطر 18 مم أو 20 مم أو 25 مم. في المشاريع الثابتة والجسور ، يستخدم عادة حديد قطر 28 مم أو 32 مم. في المشاريع المتحركة والمعلقة ، يستخدم عادة حديد قطر 38 مم.

مقاسات الحديد يجب أن تخضع لاختبارات وفحوصات قبل وأثناء وبعد استخدامها في المشروع. فهناك اختبارات تقيس مقاومة الشد والثني والتصاق والصدأ للحديد. هذه الاختبارات تضمن جودة ومطابقة الحديد للمواصفات والمعايير المطلوبة. كذلك تساعد في تحديد أي مشاكل أو عيوب أو تلف قد تحدث للحديد نتيجة العوامل الطبيعية أو البشرية.

جدول المقاسات

مقاسات الحديد يجب أن تتوافق مع المواصفات والمعايير المطلوبة من قبل الجهات المختصة. فهناك كودات هندسية وقوانين بناء تحدد أقل وأكثر مقاسات للحديد التي يجب استخدامها في كل نوع من المشاريع. فمثلاً ، في مصر ، يوجد كود هندسي للمنشآت المعدنية يحتوي على جداول قطاعات الاستيل PDF تبين جميع خواص وأوزان الحديد. كذلك في دول أخرى ، يوجد كودات هندسية مشابهة تحتوي على جداول قطاعات I beam أو شبك سلك ممدد أو سلك رباط.

يمكنك الاطلاع على الجداول التالية التي توضح أبعاد وأوزان وأشكال الحديد بحسب نوعه:

نوع الحديد	قطر الحديد (مم)	وزن المتر الطولي (كغ)	شكل السطح
حديد طري عادي	6 – 40	0.222 – 9.864	أملس
حديد تورستيل	6 – 40	0.222 – 9.864	مشرشر
حديد عالي المقاومة A	10 – 32	0.616 – 6.313	مشرشر
حديد عالي المقاومة B	10 – 32	0.616 – 6.313	مشرشر
حديد مضاد للزلازل	10 – 32	0.616 – 6.313	مشرشر
حديد ملوى على البارد	5 – 12	0.154 – 0.888	أملس
شبك سلك ممدد	متغيرة حسب الشبكة	متغيرة حسب الشبكة	شبكي
سلك رباط مخمر	1.2 – 6	0.009 – 0.222	أملس

هذه بعض من مقاسات الحديد التي تستخدم في البناء والهندسة المدنية. يجب على المهندس المدني اختيار نوع وقطر وطول وشكل الحديد المناسب لمشروعه بناءً على الخصائص والمتطلبات والتكاليف.

طرق تثبيته بالخراسانة

تثبيت حديد التسليح بالخرسانة هو عملية مهمة في مجال البناء والهندسة المدنية ، فهي تضمن التماسك والتصاق والتعاون بين الحديد والخرسانة في تحمل وتوزيع الأحمال والضغوط.هذه بعض من طرق تثبيت حديد التسليح بالخرسانة وكيفية تنفيذها بشكل صحيح:

• الربط: هي طريقة تثبيت حديد التسليح بالخرسانة عن طريق لف أو ثني أو تشابك أطراف القضبان المعدنية مع بعضها أو مع قضبان أخرى موجودة في الخرسانة. هذه الطريقة تستخدم لزيادة قوة التصاق الحديد بالخرسانة ولمنع حدوث انزلاق أو انفصال بينهما. يجب على المهندس المدني اتباع قواعد ومواصفات معينة عند ربط حديد التسليح ، مثل زاوية وطول وشكل الربط.
• اللحام: هي طريقة تثبيت حديد التسليح بالخرسانة عن طريق تسخين أو تذويب أطراف القضبان المعدنية وتوصيلها مع بعضها أو مع قضبان أخرى موجودة في الخرسانة. هذه الطريقة تستخدم لزيادة قوة اتصال الحديد بالخرسانة ولمنع حدوث تشققات أو تكسير في الخرسانة. يجب على المهندس المدني اتباع قواعد ومواصفات معينة عند لحام حديد التسليح ، مثل نوع وكمية وطريقة اللحام.
• الإشار: هي طريقة تثبيت حديد التسليح بالخرسانة عن طريق إدخال أجزاء من القضبان المعدنية في فتحات أو شقوق مصنوعة في سطح الخرسانة. هذه الطريقة تستخدم لزيادة قوة ربط الحديد بالخرسانة ولمنع حدوث اهتزازات أو اضطرابات في الخرسانة. يجب على المهندس المدني اتباع قواعد ومواصفات معينة عند إشار حديد التسليح ، مثل قطر وعمق ومكان الإشار.