الهندسة المدنية — الخرسانة المسلحة: أساسيات التصميم

الهندسة المدنية — الخرسانة المسلحة: أساسيات التصميم

الخرسانة المسلحة (Reinforced Concrete) هي مادة بناء مركبة تجمع بين الخرسانة (Concrete) التي تقاوم الضغط وحديد التسليح (Steel Reinforcement) الذي يقاوم الشد. تعتبر الخرسانة المسلحة من أكثر مواد البناء استخداماً في العالم بفضل متانتها وقلة تكلفتها ومقاومتها للحريق.

مكونات الخرسانة

• الإسمنت (Cement): مادة رابطة تتصلد عند التفاعل مع الماء.
• الركام الناعم (Fine Aggregate): الرمل.
• الركام الخشن (Coarse Aggregate): الحصى أو الزلط.
• الماء (Water): للتفاعل الكيميائي (الإماهة) وتشكيل الخليط.
• الإضافات (Admixtures): لتحسين خصائص الخرسانة (مثل الملدنات ومثبطات الشك).

خواص الخرسانة

مقاومة الضغط (Compressive Strength) هي الخاصية الأهم، وتُرمز لها fc وتُقاس بالـ MPa. تتراوح بين 20 MPa للخرسانة العادية و 80 MPa فما فوق للخرسانة عالية المقاومة. إجهاد الشد (Tensile Strength) للخرسانة ضعيف جداً (حوالي 10% من مقاومة الضغط)، ولهذا نستخدم حديد التسليح لتحمل إجهادات الشد.

حديد التسليح

يستخدم حديد التسليح بقضبان ذات أقطار مختلفة (6 مم إلى 40 مم). أنواعه: أملس (Ronde) ومضلع (Haute Adhérence). إجهاد الخضوع (Yield Stress) للحديد يتراوح بين 235 MPa و 500 MPa حسب النوع.

أسس التصميم

• طريقة الإجهادات المسموحة (Allowable Stress Design): طريقة تقليدية.
• طريقة الحالات الحدية (Limit State Design): الطريقة الحديثة التي تراعي حالتين: الحالة الحدية القصوى (Ultimate Limit State) للسلامة الإنشائية، والحالة الحدية الخدمية (Serviceability Limit State) للاستخدام العادي.
• تغطية الحديد (Cover): طبقة الخرسانة التي تحمي حديد التسليح من الصدأ. لا تقل عن 25 مم في العناصر الداخلية و 50 مم في العناصر الخارجية.

للاستزادة، راجعوا درس مقاومة المواد: الاجهاد والانفعال و درس تحليل الدوائر.

📍 دروس مشابهة

• 📘 إعلان مسابقة الدكتوراه (قسم العلوم الفلاحية) جامعة باتنة لسنة 2017/2016
• 📘 Français – L’imperatif des verbes du 1er groupe – 2ème Année M
• 📘 موضوع امتحان بكالوريا 2015 في التربية الإسلامية مع الحل – جميع الشعب