Published in: الهندسة المدنية

السقوف القشرية – ما هي ميزاتها وعيوبها؟

Author م. مناس مراد

Published on: 27 سبتمبر، 2023

م. مناس مراد

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تتميز السقوف البيتونية غير المستوية (القشريات) بالشكل المعماري الجميل، ويؤدي استخدام هذا النوع من الأسقف إلى توفيرٍ في استهلاك مواد البناء من تسليح وبيتون، وذلك لأن سماكة هذه المنشآت تكون غالباً صغيرةً، وعلاوةً على ذلك عندما تكون المجازات كبيرةً جداً أي أكبر من 40 متر، فيتعذر استخدام السقوف المستوية عندئذ، مما يجعل استخدام السقوف غير المستوية أمراً محتماً.

تُستخدم السقوف غير المستوية لتغطية المساحات الكبيرة كالملاعب، والصالات، والمصانع، وغيرها، وتُنفّذ هذه السقوف إما بطريقة البيتون المصبوب في المكان أو المُسبق الصنع، ويستخدم في تنفيذها الإجهاد المُسبق بشكلٍ واسع، وتقسم بشكلٍ أساسي إلى قسمين، وهما:

1- القشريات

2- الصفائح المطواة. ^[1]

السقوف القشرية

تكون بشكلٍ عام إما وحيدةً أو ثنائية الانحناء، وتُعتبر هذه السقوف ملائمةً جداً للاستخدام في المباني الصناعية والمدنية، وعندما يُراد تسقيف مساحاتٍ كبيرةٍ تصل إلى 20 أو 30 متر، وأكثر بدون استخدام أعمدة، ويمكن تمييز الأنواع التالية: ^[1]

1- القشرية الأسطوانية القصيرة أو الطويلة.

2- القبب القشرية.

3- القشرية الكروية.

4- القشرية ثنائية الانحناء على شكل منحني غاوس موجب.

5- القشرية ثنائية الانحناء على شكل منحني غاوس سالب.

6- القشرية المخروطية.

7- قشريات مموجة.

8- قشريات على شكل سرج.

1- القشريات الأسطوانية

يتألف هذا النوع من السقوف من بلاطاتٍ رقيقةٍ أحادية التقوُّس ذات راسمٍ محيطي مستدير، ومن الجوائز الطرفية التي تستند إليها القشرية بالاتجاه الطولي، ومن الجوائز (الديافراكمات) التي تستند إليها القشرية بالاتجاه العرضي، وقد يكون المقطع العرضي للقشرية دائرياً، أو أهليليجياً، أو على شكل قطعٍ مكافئ، وغالباً ما يستخدم المقطع الدائري نظراً لسهولة تنفيذه، وتكون القشرية الأسطوانية من الأنواع التالية: ^[1]

– قشرية وحيدة المجاز لها ديافراكمين فقط.

– قشرية متعددة المجازات تستند على أكثر من ديافراكمين.

– وحيدة أو متعددة الموجات.

– ملساء السطح أو يكون سطحها مقوىً بأضلع.

وتقسم القشريات الأسطوانية ستاتيكيا حسب نسبة بعديها L1/L2:

• عندما تكون L1/L2   أكبر أو تساوي 2 تُسمّى بالقشرية الأسطوانية الطويلة.
• عندما تكون L1/L2   أصغر من 2 تُسمّى بالقشرية الأسطوانية القصيرة.

2- القبة القشرية

1- عند استخدام القبة القشرية لا حاجة لوجود أعمدةٍ داخلها، مثل: صالات المعارض، والمساجد.

2- يمكن أن تكون من الخشب، أو البيتون، أو المعدن.

3- البيتون لا يقلّ سمك القشرة فيه عن 6.5 سم.

4- عند دراسة سطح القبة تدرس كسطحٍ غشائي، وتكون القوى المؤثرة عليه قوى الشدّ والضغط على سمك سطح القبة، فلا وجود عندئذ لقوى العزوم، أما عند دعم القبة غير المستمر على أطرافها قد يحدث بعض العزوم في هذه الأماكن.

5- قوى الرياح لا تمثل خطورةً على القبة البيتونية، ولكنها تؤثر على القبب ذات الإطارات الخشبية أو المعدنية، بسبب السلوك الإنشائي المختلف للمواد المُشيدة منها هذه القبب.

6- الكمرة الدائرية تقع عند حافة القبة حيث تتواجد قوى الشدّ، لذلك سمك الكمرة الدائرية يجب أن يكون مناسباً لمقاومة هذه القوى.

7- تنتقل الأحمال من مركز القبة لمحيطها باتجاه أنصاف الأقطار، وتتوضّع الكمرات على المحيط، وتنتقل الأحمال من سطح القبة إلى الأعمدة، ووظيفة الكمرات المحيطية مقاومة الضغط الداخلي، والتي تحاول فتح الكمرة للخارج. ^[2]

ما هي مميزات البناء بالقشريات الخرسانية؟

1- الاقتصادية في المواد المستعملة.
2- الحرية في تصميم أشكال الإنشاءات.
3- يتمُّ إدخال الضوء بكل سهولة من مناطق عديدة وكبيرة عبر الإنشاءات القشرية.
4- تتحمل الأحمال غير المتوازنة، وتقاوم الحريق.
5- لا يحدث هدمٌ للمنشأ بشكلٍ كاملٍ إذا حدث تلفٌ عند المنطقة الحرجة، بسبب وجود قوةٍ مخزونةٍ صلدة. ^[3]

ما عيوب البناء بالقشريات الخرسانية؟

1- تصميم القشريات الخرسانية يتطلب مهارةً عاليةً في تصميم أبعادها وأشكالها.
2- العديد من المقاولين لا يعرفون المشاكل التي سيتعرضون لها، وغالباً المهندسين ليسوا على علمٍ ودرايةٍ كافيين بتصميم هذه المنشأة.

3- حسابات معقدة عند تصميم أشكال معقدة، والأسقف الكبيرة من القشريات الرقيقة تواجه مشكلاتٍ هندسيةٍ صعبة. ^[3]

أمثلة على المنشأة القشرية المعروفة في العالم

1- مسرح الأوبرا في سيدني.

2- مطار أبو ظبي الدولي.

3- متحف اللوفر.

4- قبة أصفهان، وقبة تاج محل.  ^{[3] [4]}