دراسة حالة: تقييم إنشائي وتصميم تدعيم لمبنى سكني قائم

1. الوضع القائم

مبنى خرساني مسلح من أرضي ودورين، ظهرت فيه عيوب تنفيذ واضحة. أراد المالك أن يعرف: هل المبنى آمن؟ وما الذي يحتاج تدعيمًا تحديدًا قبل أي استكمال؟

ما رصدته المعاينة:

• قصور في تنفيذ وتفاصيل حديد التسليح.
• تعشيش وتلف موضعي في بطنيات الكمرات والبلاطات.
• عدد الكانات في بعض الكمرات أقل من 5 كانات في المتر، وهو أقل من متطلبات الكود المصري.
• سُمك بلاطة سلم الدور الثاني غير كافٍ.
• أجزاء غير مكتملة الصب في سقف الدور الثاني وحديدها مكشوف.

2. الاختبارات الميدانية

استخرجنا 12 عينة قلب خرساني: 3 من أعمدة كل دور و3 من البلاطات، وقسنا العناصر نفسها بمطرقة الارتداد (شميدت).

كما أظهرت النتائج تشتتًا كبيرًا داخل الدور الواحد: أعمدة الأرضي من 83 إلى 367 كجم/سم²، وهو ما يدل على ضعف ضبط الجودة أثناء الخلط والصب.

3. القرار الهندسي: أسوأ حالة لكل دور

عدد العينات في كل دور 3 فقط والتشتت مرتفع، فالمتوسط سيبالغ في تقدير قدرة العناصر الضعيفة. لذلك اعتمدنا أقل قيمة في كل دور مقاومةً موحدة له، وفقًا لإرشادات تقييم المنشآت القائمة (ACI 562 والكود المصري ECP 203):

• أعمدة الأرضي: fcu = 8.3 MPa، والأول: 8.0 MPa، والثاني: 6.8 MPa.
• البلاطات والكمرات: fcu = 12 MPa.
• خُفّض معامل سلوك الأحمال الزلزالية (R) من 5 إلى 3 ليعكس ضعف المطاوعة وعيوب التنفيذ.

4. النمذجة والتحليل

أعددنا نموذج تحليل ثلاثي الأبعاد للمبنى ببرنامجي ETABS وSAFE بالقطاعات الفعلية المنفذة، وحمّلناه وفق الكود المصري: الأحمال الحية، والتشطيبات، والحوائط، والأحمال الزلزالية.

النتائج:

• الأعمدة: كل أعمدة الدور الأرضي، وأعمدة محددة في الأول والثاني، غير آمنة تحت تركيبات الأحمال الحاكمة.
• الكمرات: كمرات محددة تحتاج تدعيمًا للانحناء، وأخرى تحتاج تدعيمًا للقص.
• البلاطات: التسليح السفلي كافٍ، ولا تحتاج تدعيمًا عامًا إلا في المناطق ذات العيوب الظاهرة.
• الترخيم: منطقة واحدة يصل فيها الترخيم طويل المدى إلى 54 مم، وهو أعلى من الحد المسموح.
• السلم: سُمك بلاطة السلم غير آمن.

5. الحل: تصميم التدعيم والتحقق منه (سبتمبر 2026)

بناءً على تقرير التقييم، صممنا التدعيم للعناصر غير الآمنة فقط، وأدخلناه في نموذج ETABS وSAFE للتحقق منه:

• الأعمدة: قمصان معدنية. 4 زوايا حديدية L 80×80×8 مم في أركان العمود، وألواح ربط عرضية بسُمك 5 مم توفر الحصر وتمنع الانبعاج الموضعي للزوايا، مثبتة بإيبوكسي إنشائي عالي المقاومة. عرّفنا قطاعًا مركبًا لكل نوع عمود في كل دور داخل النموذج.
• الكمرات: انحناء وقص. حديد تسليح طولي إضافي مثبت بالحقن الإيبوكسي الإنشائي ليقاوم عزوم التصميم، وكانات إضافية لزيادة مقاومة القص.
• الترخيم: تكبير قطاع الكمرة. كبّرنا الكمرة في المنطقة الحرجة من 12×60 سم إلى 25×70 سم مع زيادة تسليحها، فزادت الجساءة.
• السقف غير المكتمل والسلم: إزالة الجزء غير المكتمل وإعادة صبه، وتدعيم بلاطة السلم أو زيادة سُمكها الفعّال.

نتيجة التحقق بعد التدعيم:

• الأعمدة: كل الأعمدة المدعمة آمنة تحت الأحمال القصوى. أعلى نسبة استغلال (PMM) في الدور الأرضي 0.83 (بين 0.57 و0.83)، وفي الدور الأول بين 0.20 و0.37 للأعمدة المدعمة.
• الكمرات: التسليح الطولي والقص بعد التدعيم يحقق كل متطلبات المقاومة.
• الترخيم: تحليل SAFE أكد أن الترخيم طويل المدى في المنطقة الحرجة انخفض إلى داخل الحد المسموح بالكود (L/240).

6. اللوحات التنفيذية

بعد اعتماد تصميم التدعيم، أعددنا 7 لوحات تنفيذية بمقياس 1:50 للمقاول وفريق الإشراف: مساقط الأعمدة المدعمة في كل دور، والكمرات المحتاجة للتدعيم، وتفاصيل القميص المعدني، وخطوات تدعيم الكمرات. اضغط على أي لوحة لعرضها بالحجم الكامل.

خطوات تنفيذ القميص المعدني للعمود، كما في اللوحات:

1. التجهيز: صلب البلاطات والكمرات المحيطة بجاكات مؤقتة، وإزالة المحارة والخرسانة الضعيفة وتخشين السطح، وتنظيف الأسياخ ودهانها بمادة مضادة للصدأ.
2. تثبيت الحديد: 4 زوايا رأسية 80×80×8 مم في أركان العمود، وألواح ربط أفقية 80×5 مم كل 30 سم ملحومة بالزوايا، وزوايا قاعدة 120×120×12 مم عند التقاء العمود بالبلاطة السفلية.
3. استمرار الربط بين الأدوار: ثقوب في البلاطة فقط بجوار أركان العمود دون تخريم الكمرة، وتمرير الزوايا ولحامها بالعمود العلوي لحامًا كامل الاختراق أو بألواح وصل.
4. الحقن والتشطيب: ملء الفراغات بإيبوكسي غير قابل للانكماش، وحقن جراوت إيبوكسي بين الزوايا والخرسانة لنقل الأحمال، ثم دهان الحديد بدهانات مانعة للصدأ والحريق قبل المحارة.

خطوات تدعيم الكمرات:

1. صلب البلاطة والكمرات المجاورة بدعامات معدنية قبل أي تكسير.
2. إزالة الغطاء الخرساني الضعيف حتى الخرسانة السليمة، وتخشين السطح بعمق لا يقل عن 5 مم، وتنظيفه.
3. زراعة أشاير الكانات بمادة إيبوكسية معتمدة (مثل Hilti HIT أو Sikadur-31)، وتوزيع أشاير القص كل 30 سم بشكل قطري.
4. تركيب حديد التسليح الطولي والكانات الجديدة مع غطاء خرساني لا يقل عن 25 مم.
5. دهان مادة ربط إيبوكسية (مثل Sikadur-32) بين الخرسانة القديمة والجديدة.
6. الصب بالخرسانة المقذوفة على طبقات، أو بجراوت أسمنتي غير قابل للانكماش داخل شدات محكمة.
7. المعالجة 7 أيام على الأقل، وعدم فك الدعامات قبل التأكد من نتائج اختبار المقاومة.

7. ما تسلّمه المالك

• تقرير تقييم إنشائي مكتوب (40 صفحة) يضم المعاينة، ونتائج الاختبارات، والنمذجة، والتوصيات.
• شهادات اختبارات القلب الخرساني من معمل المركز القومي لبحوث الإسكان والبناء.
• 7 لوحات تنفيذية للأعمدة والكمرات بمقياس 1:50.
• تقرير تصميم التدعيم (سبتمبر 2026): تفاصيل القمصان المعدنية وتدعيم الكمرات وتكبير القطاع، مع التحقق بالنموذج.
• تدعيم للعناصر التي تحتاجه فقط، بدلًا من تدعيم المبنى كله.

نُشرت دراسة الحالة بعد حجب بيانات المالك والموقع. الأرقام من تقريرنا الفني، والحلول خاصة بحالة هذا المبنى.