الملخص:

الهدف من هذا المقال هو التعريف ببعض طرق التدعيم المستخدمة، ونظراً للظروف التي مرت على بلدنا بسبب الحرب والزلازل ، أصبح التدعيم ضرورة ملحة لاستمرار عمل بعض الأبنية. سوف نستعرض بعض طرق ومواد التدعيم المستخدمة ونُبين خواصها وكيفية استخدامها كالتدعيم بالفيروسمنت والألياف الكربونية والألياف الزجاجية والقميص المعدني و غيرها…

الكلمات المفتاحية:

ألياف الكربون، الفيروسمنت، ألياف زجاجية، قميص معدني، تدعيم جوائز، تدعيم بلاطات، تدعيم أعمدة.

1- مقدمة

• هناك عدد كبير من المنشآت القائمة في سورية عانت من مشاكل التدهور والدمار مما أدى إلى تقليل مدة العمر الافتراضي أو التشغيلي لها، ولما كانت مصادر التمويل غير متاحة عموماً للاستعاضة عن المنشآت المتدهورة بمنشآت جديدة، ققد أصبح هناك حاجة إلى إجراء عمليات الصيانة والتدعيم الوقائي، إضافة للإجراءات الترميمية لإطالة العمر الافتراضي للمنشأة بطريقة فعالة من حيث التكلفة.
• إن التدابير اللازمة لإطالة العمر التشغيلي لعناصر البيتون المسلح، يعتمد على ما إذا كان الهدف من الحماية هو السيطرة على نسبة الضرر الناتجة عن الخراب، أم رفع الكفاءة الإنشائية للمنشأ، أو كلاهما في آنٍ واحدٍ.
• أصبح التدعيم ضرورة ملحة في هذه الظروف الحديثة وخاصة بعد زلزال 6 شباط حيث أن الأبنية القديمة كانت غير مصممة على قوى الزلازل وقد نصت الكودات الجديدة على ضرورة تدعيمها لمقاومة القوى الزلزالية.
• ويجب أن تكون تكلفة تدعيم العناصر البيتونية للمنشأ أقل بـ %(60-70) من كلفة إنشائه من جديد (باستثناء الأبنية الأثرية).

2- الأسباب الداعية لتدعيم العناصر الإنشائية:

1- ضعف مقاومة البيتون وعدم تحقيقه للمقاومة التصميمية.

2- عدم كفاية المقطع المصمم للعنصر الانشائي لتحمل الأحمال والعزوم المطبقة عليه (وجود خطأ حسابي عند التصميم).

3- من تأثير حصول زلزال أنتج أحمال وعزوم غير مأخوذة في التصميم.

4- حصول هبوطات في التربة مما يؤدي لإعادة توزيع القوى المنقولة

5- زيادة الحمولات المطبقة على العناصر الانشائية نتيجة إضافة أحمال زائدة بسبب تعديل نوعية استثمار المنشأ أو إضافة غير ملحوظة في التصميم لطابق أو أكثر أو تعرض المبنى لقوى أفقية ناتج عن الزلازل.

6- نقص في حديد التسليح بحيث لا يحقق اشتراطات الكود (النسبة الدنيا للتسليح، تباعد الأساور، عكفات الأساور، تثبيتها).

7- نتيجة حريق في المنشأ لفترة زمنية تتجاوز فيها الحرارة التي يسمح بها الكود مما تسبب باحتراق طبقة التغطية البيتونية ونقص في مقطع البيتون الفعال.

8- تعرض بعض العناصرالإنشائية لحادث صدم مما سبب انكساره.

3– الأسس العامة لتدعيم وتقوية العناصر البيتونية المسلحة:

• تقوية المنشآت البيتونية المسلحة بهدف زيادة قدرة تحمل الحمولات الإضافية أو تغير الظروف المحيطة نتيجة تغير الوظيفة أو نتيجة التصدعات الناتجة عن الزلازل أو عوامل أخرى.
• يتم اللجوء إلى عملية التدعيم فقط بعد التأكد من عدم إمكانية قيام المنشأ بالدور المطلوب منها بشكل آمن وسليم.
• كل عملية تدعيم لها خصوصيتها حسب الواقع لذا يفضل أن يكون المهندس الدارس هو نفسة المنفذ للتدعيم.
• تحديد شكل وطريقة التدعيم بعد تقييم الحالة الفنية وأخذ الظروف المحيطة بعين الاعتبار وتوفر المواد المناسبة وإمكانية استمرار المنشأ بالعمل خلال عملية تنفيذ التدعيم.
• أسس حساب وتصميم المنشآت المدعمة يتم وفق الكودات.

4– العوامل المؤثرة في تحديد طريقة التدعيم المناسبة

• الكلفة.
• التنفيذ (زمن التنفيذ، صعوبة التنفيذ، المعالجة).
• تأمين العمل المشترك بين العنصر المضاف والقديم.
• مقاومة الحريق والزلازل والتآكل.

*   يتم تدعيم المنشآت البيتونية المسلحة وفق طريقتين أساسيتين:

• بطريقة تخفيض القوى المطبقة على مقاطع العناصر (إعادة توزيعها) أي تغيير الجملة الإنشائية.
• زيادة مقدرة العناصر (تكبير المقطع).

5– إجراءات قبل التدعيم:

• تُجرى أعمال لتدعيم الأبنية المتضررة التي لم تخرج عن الخدمة.
• يسبق عملية التدعيم تقييم الوضع الراهن للمباني والمنشآت، وإجراء الدراسة اللازمة لتبيان ما تحتاجه العناصر الإنشائية من تقوية لمقاومة الآثار الزلزالية حسب الأسس المحددة في الكود العربي السوري وملحقاته.
• دراسة احتمال إزالة العنصر أو استبداله عندما يكون التضرر كبير لا يسمح بإجراء التدعيم
• دراسة احتمال مشاركة العنصر الإنشائي الأصلي قبل تدعيمه مع عنصر آخر داعم لتحمل الجهود المطبقة
• تنظيف سطح العنصر المراد تدعيمه بشكل جيد ورفع الحمولة عنه بسقالات أو روافع هيدروليكية
• بعض طرق ومواد التدعيم:

أولاً: التدعيم باستخدام ألياف الكربون:

    تمتلك هذه الألياف أعلى عامل مرونة بين الألياف المستخدمة في أنواع FRP (ألياف زجاج، ألياف أراميد) وتتراوح بين GPa (800-200)  كما يظهر في الشكل (1)، إن الليف الكربوني يتم إنتاجه بشكل أساسي من مادة أساسية من ليف Polyacrylonitrile والذي تتم معالجته من خلال مد أولي لتحقيق درجة عالية من التوجيه الجزئي، بعدئذ يتم تثبيته في جو محيط مؤكسد بينما يتم إبقاءه تحت تأثير الشد، بعدها يتم تعريض الألياف إلى نظام كربنة عند درجة حرارة ضمن مجال C(3500ْ-1000)، وإن مقدار درجة الكربنة يحدد خصائص الليف كمعامل المرونة والكثافة الكهربائية. والجدول(1) يبين الخصائص الهامة للألياف الكربونية.

الشكل (1) ألياف الكربون

جدول (1) خصائص الألياف الكربونية

  تعتبر مادة الكربون مادة مقاومة لكثير من التفاعلات الكيميائية، كما تقاوم التعب بشكل ممتاز بحيث لا يظهر زحف أو تراخي وهي لا تتأثر بالرطوبة، وقد تكون هذه الألياف مستمرة باتجاه أو باتجاهين أو ألياف عشوائية غير مستمرة.

ميزاتها: أعطت مقاومة عالية على الش.د

عيوبها: ضعيفة على الضغط لذلك لا ينصح باستخدامها في الأعمدة.

تُستخدم الألياف الكربونية إما على الوجه السفلي أو بشكل حرف U حسب التدعيم المطلوب.

تبين الأشكال (2) و(3) و (4) تدعيم العديد من العناصر الانشائية كتدعيم الجوائز والبلاطات وجدران القص باستخدام الألياف الكربونية.

يُبين الشكل (2) تدعيم جوائز بشكل U إما في منطقة القص أو على كامل طول الجائز.

منطقة القص

كامل مجاز الجائز

الشكل (2) تقوية الجوائز البيتونية في منطقة القص والانعطاف

يُبين الشكل (3) تقوية بلاطة باستخدام ألياف الكربون بعد دهان سطح الخرسانة القديمة بمادة إيبوكسية من أجل التماسك مع الخرسانة الجديدة التي يتم تنفيذها بالبيتون المقذوف أو المصبوب بعد عمل فتحات في البلاطة.

الشكل(3) تقوية بلاطة بيتونية مسلحة باستخدام ألياف الكربون وتنفيذ البيتون المقذوف

ويُبين الشكل (4) تقوية جدار قص باستخدام ألياف الكربون.

الشكل(4) تقوية جدار القص باستخدام ألياف الكربون

ثانياً: التدعيم بالفيروسمنت (Ferro-cement):

1- تعريف الفيروسمنت:

الفيروسمنت (Ferro-cement) هو مادة إنشائية مركبة تتكون من مونة اسمنتية وشبكة من حديد التسليح الرفيع المتشابك، ويعتبر من المواد الإنشائية المتطورة التي أثبتت كفاءتها في العديد من التطبيقات الهندسية، تجمع هذه المادة بين مزايا الخرسانة المسلحة التقليدية من حيث المتانة والقوة، ومزايا السماكات الصغيرة والمرونة العالية، مما يجعلها خياراً مثالياً للتدعيم الإنشائي في حالات متعددة.

بدأت قصة الفيروسمنت في منتصف القرن التاسع عشر، حيث تعود جذور هذه المادة إلى عام 1848م، عندما قام المهندس الفرنسي جوزيف لويس لامبوت (Joseph Louis Lambot) بتطوير نوع من القوارب المصنوعة من الإسمنت المدعم بشبكات من الأسلاك الرفيعة.

على الرغم من الاختراع المبكر للفيروسمنت، إلا أن استخدامه ظل محدودًا لعدة عقود. ولم يتم إحياء هذه التقنية بشكل واسع إلا في أربعينيات القرن العشرين، عندما قام المهندس الإيطالي الشهير بيير لويجي نيرفي (Pie Luigi Nervi) بإعادة اكتشاف إمكانات الفيروسمنت واستخدامه في تصميم وتنفيذ عدد من الهياكل المبتكرة.

شهدت سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين اهتمامًا علميًا متزايدًا بتقنية الفيروسمنت، حيث: نشأت الجمعية الدولية للفيروسمنت (IFS) عام 1972، كما قام معهد الخرسانة الأمريكي (ACI) بتشكيل لجنة خاصة بالفيروسمنت عام 1975، كما يظهر في الشكل(5).

الشكل(5) تاريخ الفيروسمنت ومكوناته

يتكون الفيروسمنت من عنصرين رئيسيي:

• المونة الأسمنتية (Mortar): تتكون من الأسمنت البورتلاندي والرمل الناعم والماء، نسبة الأسمنت إلى الرمل تتراوح عادة بين 1:1.5 إلى 1:3، ومحتوى الماء في الخليط محدود للحصول على مونة عالية القوة، يتم إضافة مواد ملدنة أحياناً لتحسين قابلية التشغيل وتقليل نسبة الماء.
• شبكة حديد التسليح :(Wire Mesh)وهي شبكات من الأسلاك الفولاذية الرفيعة ذات القطر mm(5-1.5) )تكون الشبكات متعددة الطبقات ومتراصة)، نسبة حجم الحديد إلى الحجم الكلي تتراوح بين %(2-8) تستخدم أحياناً قضبان حديد صغيرة ذات قطر mm(6-8) كهيكل دعم للشبكات.

2- خصائص الفيروسميت:

تتميز مادة الفيروسمنت بعدة خصائص تجعلها مناسبة للتدعيم الإنشائي:

1. القوة العالية والوزن الخفيف: تصل مقاومة شد للفيروسمنت إلى (3-5) أضعاف الخرسانة العادية، ونسبة القوة إلى الوزن عالية جداً مقارنة بالخرسانة المسلحة التقليدية، أما سماكته قليلة تتراوح بين mm(10-50).
2. المرونة والمطاوعة: يمتلك الفيروسمنت قدرة عالية على امتصاص الطاقة وتحمل التشوهات، ومقاومة جيدة للصدمات والاهتزازات، بينما معامل مرونته يتراوح بين GPa(10-20).
3. مقاومة التشقق: يمنع التوزيع المتجانس للأسلاك الفولاذية انتشار الشقوق، كما أن عرض الشقوق يكون محدود جداً مقارنة بالخرسانة التقليدية.
4. الديمومة: يمتلك الفيروسمنت مقاومة ممتازة للظروف البيئية القاسية، ونفاذية منخفضة للماء والمواد الكيميائية، ومقاومة جيدة للتآكل إذا تم تنفيذها بشكل صحيح.
5. قابلية التشكيل: يمكن تشكيل الفيروسمنت بسهولة في أشكال متعددة ومنحنية، ومناسبة للهياكل ذات الأشكال المعقدة والمقاطع النحيفة.

3-استخدامات الفيروسمنت في التدعيم الإنشائي:

يُستخدم الفيروسمنت في:

• تدعيم العناصر الإنشائية القائمة (كالأعمدة والجوائز والجدران والبلاطات)
• معالجة وترميم المنشآت (الشقوق).
• تحسين أداء المنشآت تحت تأثير الأحمال الديناميكية (كالزلازل، الرياح، الاهتزازات، الصدمات).
• التطبيقات الخاصة كتدعيم الخزانات والمنشآت المائية، المنشآت التاريخية، معالجة المنشآت البحرية المعرضة للتآكل).

يُبين الشكل (6) التدعيم بالفيروسمنت للعديد من العناصر الإنشائية:

جدار أستنادي

خزان مائي

أعمدة

جدران

الشكل (6) التدعيم بالفيروسمنت للعناصر الإنشائية

4-تقنيات تنفيذ الفيروسمنت في التدعيم:

4-1.طريقة التطبيق المباشر

• تحضير السطح: يتم تنظيف السطح من الأتربة والشوائب، وإزالة الأجزاء الضعيفة والمتآكلة، وخشونة السطح لضمان الترابط الجيد.
• تثبيت شبكة التسليح: تثبيت شبكات الأسلاك الفولاذية مباشرة على السطح، باستخدام مثبتات ميكانيكية أو لاصقة حسب الحاجة، أي تأمين تراكب كافٍ بين الشبكات.
• تطبيق المونة الأسمنتية: يتم وضع المونة يدوياً أو باستخدام المضخات مع الضغط على المونة لضمان اختراقها للشبكات، ومعالجة السطح للحصول على التشطيب المطلوب.

4-2.طريقة التصفيح الجاهز

• تصنيع ألواح الفيروسمنت: يتم إعداد الشبكات المعدنية بالأبعاد المطلوبة، وصب المونة الأسمنتية في قوالب خاصة، مع معالجة الألواح للوصول إلى القوة المطلوبة.
• تركيب الألواح: يتم تثبيت الألواح على العناصر المراد تدعيمه، واستخدام مثبتات ميكانيكية أو مواد لاصقة إيبوكسية، ومعالجة الفواصل والوصلات بين الألواح. يبين الشكل(7) طرق تنفيذ الفيروسمنت.

الشكل (7)  طرق تنفيذ الفيروسمنت

5-مزايا استخدام الفيروسمنت في التدعيم:

1. اقتصادية التكلفة: المواد الأولية متوفرة ومنخفضة التكلفة، ولا تتطلب معدات إنشائية ثقيلة، وتقليل تكاليف العمالة مقارنة بطرق التدعيم التقليدية.
2. سهولة التنفيذ: يستخدم لتنفيذ الفيروسمنت تقنيات بسيطة نسبياً، مع إمكانية التنفيذ في الأماكن الضيقة والمحدودة.
3. التدخل المحدود: الفيروسمنت ذو سماكات قليلة لا تؤثر كثيراً على الأبعاد الداخلية، ولا تتطلب تعديلات كبيرة في المبنى القائم، وقابلية التطبيق دون إخلاء المبنى في بعض الحالات
4. الأداء الإنشائي المتميز: تحسين كبير في القدرة الإنشائية للعنصر، وزيادة صلابة المنشأ وتقليل التشوهات، كما تحسن سلوك المنشأ تحت تأثير الأحمال.

ثالثاً: تقنيات التدعيم بالمواد المعدنية:

يتضمن التدعيم بالمواد المعدنية التقنيات التالية:

1-التدعيم بالقميص الخرساني:

القميص الخرساني هو عبارة عن طبقة من الخرسانة المسلحة تُضاف حول العنصر الإنشائي المراد تدعيمه (عمود، جسر، أو جدار) بهدف زيادة قدرته على تحمل الأحمال وتحسين أدائه الإنشائي، ومعالجة التلف والتشققات في العناصر الإنشائية، وزيادة الصلابة الإنشائية للمبنى ، إضافة إلى تحسين مقاومة المبنى للحريق. الشكل (8) يبين تقنية التدعيم بالقميص الخرساني.

1-1 خطوات تنفيذ القميص الخرساني:

1. التحضير: تنظيف سطح العنصر الإنشائي وإزالة الأجزاء الضعيفة والتالفة.
2. تخشين السطح: إحداث خشونة في سطح العنصر لضمان التماسك الجيد بين الخرسانة القديمة والجديدة
3. تركيب حديد التسليح: وضع قضبان تسليح طولية وعرضية (كانات) حول العنصر الإنشائي.
4. ربط القميص بالعنصر الأصلي: استخدام روابط ميكانيكية أو كيميائية لتحقيق الترابط بين القميص والعنصر الأصلي.
5. تركيب الشدة الخشبية: وضع القوالب الخشبية حول العنصر.
6. صب الخرسانة: استخدام خرسانة ذات مقاومة عالية، غالباً ما تكون من النوع الذاتية التوضع  (self-compacting concrete)
7. المعالجة: ترطيب الخرسانة بشكل مستمر لضمان الوصول إلى المقاومة المطلوبة.

2-1 ميزات التدعيم بالقميص الخرساني:

• • • زيادة كبيرة في قدرة العنصر على تحمل الأحمال.
    • تحسين مقاومة القص والانحناء.
    • زيادة صلابة المبنى.
    • مقاومة جيدة للحريق.
    • تكلفة منخفضة نسبياً مقارنة بالتقنيات الأخرى.
    • توفر المواد والخبرات اللازمة للتنفيذ.

1-3 عيوب التدعيم بالقميص الخرساني:

• زيادة في وزن المنشأ.
• تقليل المساحة الداخلية للمبنى.
• فترة تنفيذ طويلة نسبياً.
• صعوبة التنفيذ في المساحات الضيقة.
• الحاجة إلى إخلاء المبنى أثناء التنفيذ في بعض الحالات.

تدعيم عقدة

تدعيم جدران

تدعيم عمود دائري

الشكل (8) تقنيات التدعيم بالقميص الخرساني

2- التدعيم بالصفائح الفولاذية (Steel Plate Bonding):

           تعتمد هذه التقنية على تثبيت صفائح فولاذية على الأسطح الخرسانية للعناصر الإنشائية المراد تدعيمها باستخدام مواد لاصقة قوية (الإيبوكسي عادة) أو مع تثبيت ميكانيكي إضافي. تتراوح سماكة الصفائح المستخدمة بين (1-10)mm عادة، ويتم اختيار السماكة المناسبة بناء على متطلبات التصميم. هذه الطريقة ملاءمة للعناصر الإنشائية كالجوائز (لزيادة مقاومة العوزم والقص)، والبلاطات ( لتحسين مقاومة الانعطاف وتقليل السهوم)، والأعمدة (لزيادة قدرة التحمل المحوري ومقاومة الانبعاج) كما في الشكل(9).

1.2.خطوات التنفيذ:

1. تحضير السطح الخرساني: إزالة طبقة الخرسانة الضعيفة وتنظيف السطح من الأتربة والزيوت ومعالجة الشقوق الموجودة عن طريق حقنها بالإيبوكسي وقياس استواء السطح بحيث لا يتجاوز التفاوت5mm لكل mm
2. تحضير الصفائح الفولاذية: تنظيف الصفائح من الصدأ والشحوم، وقطع الصفائح بالأبعاد المطلوبة مع مراعاة سماكة طبقة اللاصق، ثقب الصفائح عند الحاجة للتثبيت الميكانيكي.
3. تحضير المادة اللاصقة: خلط مكونات الإيبوكسي بالنسب الصحيحة، والتأكد من درجة حرارة الجو º5-35))، و مراعاة زمن الشك الأولي للمادة اللاصقة عادة (30-60)min
4. التثبيت :توزيع المادة اللاصقة بسماكة متساوية mm(1-3) ، وضع الصفائح الفولاذية في مكانها الصحيح، الضغط على الصفائح باستخدام دعامات مؤقتة لضمان التصاق جيد، إزالة الزوائد من المادة اللاصقة، وفي حالة استخدام التثبيت الميكانيكي يتم تركيب المسامير أو البراغي بعد جفاف المادة اللاصقة جزئياً.
5. المعالجة الواقية: يتم تطبيق طبقة حماية ضد الصدأ والتآكل، وطلاء واقي ضد الحريق عند الحاجة.

الشكل(9) التدعيم بالصفائح المعدنية

• التدعيم بالقمصان الفولاذية (Steel Jacketing): هذه التقنية تعني إحاطة العنصر الإنشائي (عادة الأعمدة) بغلاف فولاذي كامل أو جزئي. يتكون القميص الفولاذي عادة من صفائح تحيط بالعنصر مع ترك فراغ صغير mm(5-25) بين الخرسانة والفولاذ، ويتم حقن هذا الفراغ بمونة إسمنتية غير قابلة للانكماش أو مواد إيبوكسية.

3-1.الأنواع الرئيسية لهذا النوع من التدعيم:

• القمصان الفولاذية الكاملة: تحيط بالعنصر الإنشائي من جميع الجهات، حيث توفر أفضل أداء للتطويق (Confinement)، وتزيد المطاوعة والمقاومة بشكل كبير.
• القمصان الفولاذية الجزئية: تغطي جزءاً من محيط العنصر الإنشائي، وتستخدم عندما يكون الوصول إلى جميع الجوانب غير ممكن، وفعالية أقل من القمصان الكاملة.

3.2.خطوات التنفيذ:

يتم تحضير سطح العمود أو العنصر الإنشائي، وتصنيع نصفي القميص الفولاذي حسب أبعاد العنصر مع إضافة mm10-50 لفراغ الحقن، وتركيب القميص حول العنصر وتثبيته بلحامات طولية، تثبيت فتحات الحقن في أماكن مناسبة، ثم حقن المونة الإسمنتية أو الإيبوكسية من الأسفل إلى الأعلى، ومعالجة اللحامات وتطبيق طلاء واقٍ ضد الصدأ.

يعمل هذا النوع من التدعيم على زيادة قدرة تحمل الأعمدة بنسبة 40-150% حسب تصميم القميص، وتحسين المطاوعة ومقاومة الزلازل بنسبة تصل إلى 200% ، وسهولة وسرعة التنفيذ مقارنة بالتقنيات الأخرى، فعالية عالية في تصحيح عيوب التسليح العرضي.

الشكل(10) التدعيم بالقمصان الفولاذية

• التدعيم بالدعامات المعدنية :(Steel Bracing)

  4.1.تقنية التدعيم بالدعامات المعدنية:

           تعتمد هذه التقنية على إضافة عناصر فولاذية خارجية للمبنى لتحسين مقاومته للقوى الجانبية، خاصة قوى الزلازل والرياح. يتضمن هذا النوع من  التدعيم:

•  الدعامات القطرية :(Diagonal Bracing)

تعتبر من أكثر أنواع الدعامات المعدنية شيوعاً، وتتكون من عناصر قطرية تعمل على نقل القوى الأفقية إلى الأساسات. تمتاز بكفاءة عالية في نقل الأحمال الأفقية، وبسهولة التصميم والتنفيذ، وتكلفة اقتصادية أقل مقارنة بأنظمة التدعيم الأخرى. تستخدم في المباني متعددة الطوابق، والمنشآت الصناعية، وأبراج الاتصالات.

• الدعامات على شكل حرف X (X-Bracing):

تتكون من زوج من العناصر القطرية المتقاطعة على شكل حرف X، وتعتبر من أكثر أنظمة التدعيم كفاءة في مقاومة الأحمال الجانبية. تتميز بقدرتها العالية على تحمل القوى الأفقية، وتوزيع متوازن للإجهادات، وصلابة جانبية ممتازة. تستخدم في المباني العالية، الهياكل المعرضة لقوى رياح كبيرة، والمنشآت في المناطق الزلزالية.

• لدعامات على شكل حرف K (K-Bracing):

تتميز بتشكيل على هيئة حرف K، حيث تلتقي الدعامات القطرية في منتصف العمود الرأسي، مما يساعد في تقليل طول الانبعاج للدعامات. تمتاز بتقليل طول الانبعاج للعناصر المضغوطة، إمكانية توفير فتحات للمرور والأبواب، أداء جيد تحت تأثير الأحمال الديناميكية. تستخدم في المباني التجارية والإدارية، المنشآت التي تتطلب فتحات كبيرة، والمصانع والمستودعات.

• الدعامات على شكل حرف V أو شكل V المقلوب (V-Bracing & Inverted V-Bracing):

تتكون من عناصر قطرية تلتقي عند نقطة واحدة على العمود أو العارضة، مشكلة حرف V أو V مقلوب. تمتاز بمرونة في توفير مساحات للفتحات، كفاءة جيدة في نقل الأحمال الأفقية، وتحكم جيد بالانحرافات الجانبية. تستخدم في المباني ذات المتطلبات المعمارية الخاصة، الهياكل الصناعية، والمباني التي تتطلب مساحات مفتوحة

• دعامات الإطار الصلب (Moment Frame Bracing):

تعتمد على صلابة الوصلات بين الأعمدة والكمرات لمقاومة الأحمال الجانبية، دون الحاجة إلى عناصر قطرية. يمتاز بمرونة معمارية عالية (عدم وجود دعامات قطرية(، مظهر جمالي أفضل، ومناسبة للمباني التي تتطلب واجهات مفتوحة. تستخدم المباني التجارية ذات الواجهات الزجاجية، المتاحف وقاعات العرض، والمباني ذات المتطلبات المعمارية الخاصة.

• دعامات مركزية الانبعاج :(Buckling-Restrained Braces – BRB)

تقنية متطورة من الدعامات المعدنية تمنع انبعاج العناصر المضغوطة، مما يحسن أداء المنشأة تحت تأثير الأحمال الزلزالية    .تمتاز بأداء متماثل في الشد والضغط، امتصاص عالي للطاقة الزلزالية، ومقاومة جيدة للإجهادات الدورية. تستخدم بالمباني في المناطق عالية النشاط الزلزالي، تحديث وتقوية المباني القائمة، والمنشآت الحساسة مثل المستشفيات ومراكز البيانات.

ويبين الشكل(11) تقنيات التدعيم بالدعامات المعدنية.

الشكل (11) تقنيات التدعيم بالدعامات المعدنية

2-4 مراحل تنفيذ التدعيم بالدعامات المعدنية:

1. مرحلة التصميم وتتضمن التحليل الإنشائي من حيث حساب القوى وتحديد أبعاد العناصر.
2. إعداد المخططات التنفيذية من حيث تفاصيل الوصلات والتثبيتات.
3. تحديد مواصفات المواد كنوع الفولاذ، الدهانات الواقية، مواد اللحام.
4. مرحلة التصنيع: تتضمن قطع وتشكيل العناصر المعدنية.، عمل الثقوب والوصلات اللازمة.، وتطبيق طبقات الحماية ضد التآكل.
5. مرحلة التركيب: تتضمن تثبيت لوحات الارتكاز في الإطار الرئيسي، رفع وتركيب عناصر التدعيم، ضبط المسامير أو تنفيذ أعمال اللحام، وفحص الجودة واختبار المنظومة.

4-3 مزايا استخدام الدعامات المعدنية:

• مزايا إنشائية: زيادة صلابة المنشأة جانبياً، وتحسين مقاومة المبنى للزلازل والرياح، وتقليل الانحرافات الأفقية والاهتزازات.
• مزايا اقتصادية: سرعة التنفيذ مقارنة بأنظمة التدعيم الأخرى، وإمكانية إعادة استخدام المواد، وانخفاض تكلفة الصيانة الدورية.

مزايا تنفيذية: سهولة التعديل والتحديث مستقبلاً، إمكانية التنفيذ مع استمرار استخدام المبنى،تقليل الوقت اللازم للتنفيذ

المراجع المستخدمة:

• Andres Carolin ,”Strengthening of Concrete Structure with CFRP Shear Strengthening and Full-Scale Application”, Lulea University of technology, Swedan,2001.
• Alakkari, M.Mansor “Study and Analyzing Stresses Concrete Elements Under Bending and Shear, Strengthening by Polymers Using Photoelastic” Homs uveversity,2013.
• Aldarf,I Altasha ,M. Alallaf “Strenghening of Reinforced Concrete Ciricular Columns Using a steel Structure And Exposed To Central Pressure” Homs uveversity,2019.
• د. محمد سليمان تادفي، التدعيم الإنشائي للعناصر الحاملة في الأبنية والمنشآت .2008
• د. محمد كرامة بدورة، استعمال البوليميرات المسلحة بالألياف لتدعيم المنشآت الخرسانية 2008.