القائمة الرئيسية

الصفحات

تعديل المشاركة

تأثير الحريق على المنشأت الخرسانيه (بقلم/ مهندس أشرف عبد العليم)

مجلة المهندس ALMOHANDIS Magazine
(0)

       


 تأثير الحريق على المنشأت الخرسانيه

تأثير الحريق على المنشأت الخرسانيه



    بقلم / مهندس أشرف عبد العليم
ashraf.ibrahim99@yahoo.com




اصدقائى وزملائى وزميلاتى من المهندسين  المهتمين بالأعمال المدنيه والمعمارية و المتابعين لإصدارات  " مجلة المهندس " الشهرية يسعدنى ان التقى بكم مجدداً من خلال الإصدارالرابع والعشرين للسنة الثانية من إصدارات المجله فى موضوع موضوع يهم الهندسه المدنيه والانشائية بصفة عامه وهو موضوع ... " تأثير الحرائق على المنشأت الخرسانية ".

تاثير الحرائق على المنشآت الخرسانية : - 

لاشك في أن الخرسانة المسلحة تتميز بمقاومتها الجيدة للحريق بالمقارنة بالصلب والخشب وكان هذا أحد أسباب انتشار استخدامها  كمادة إنشائية منذ اواخر القرن الماضي

وتصنف الجمعية الأمريكية للوقاية من الحريق NFPA أهم جمعية علمية في مجال الحماية من الحريق على مستوى العالم المنشآت من حيث مقاومتها للحريق إلى خمس فئات مرتبة تنازلياً من حيث الأفضلية، 

وتضع الهياكل الخرسانة المسلحة المترابطة في الفئة الأولى (Class A)، وتصفها بأنها مقاومة للحريق Fire Resistive وهذه الصفة لا تعني إنها لا تتأثر بالحريق ولكن تعني أنها تستطيع مقاومة هذا التأثير لمدة معينة، وذلك على اساس فرض بديهي وهو أن تكون مصممة ومنفذة بطريقة سليمة

 ولكن ذلك لا يعني أنها لا تتصدع إذا تعرضت لحريق يدوم عدة ساعات ولذا  كان من الضروري معرفة تأثير درجات الحرارة المرتفعة علي الخرسانة وصلب التسليح بهدف معرفة : ــ

 ـــ مدي التصدع وانخفاض المقاومة إذا تعرض المنشأ الخرساني للحريق فعلا  .

   ـــ تصميم  الأعضاء الخرسانة لمقاوم الحريق لمدة معينة يحددها الكود.

تأثير الحريق على المنشأت الخرسانيه

حيث تتأثر مقاومة الخرسانة للضغط بالارتفاع الشديد لدرجة الحرارة حيث تفقد جزء من مقاومتها عندما تتعدي درجة الحرارة 200-250 درجة مئوية 

ولكن التصدع يبدأ من درجة حرارة 300 درجة مئوية عندما يبلغ الفاقد في المقاومة حوالي 30% من مقاومة الضغط للخرسانة وتستمر زيادة الفاقد فى المقاومة مع ارتفاع درجة الحرارة حيث يصل إلى 70% في حالة زيادة درجة الحرارة عن 500 درجة مئوية وتستمر كذلك عند تبريدها أثناء اطفاء الحريق وإذا لم تزد الحرارة  المعرضة لها الخرسانة عن 300° م فإنها غالبا ما تستعيد معظم مقاومتها مع الوقت

 أثناء الحريق تبدأ الخرسانة في التشقق حيث يحدث تمدد في الخرسانة و التي تعتمد على نوع وكمية الرمل المستخدم في الخلطة الخرسانية وكذلك يعتمد على نوع الحصى ونسبة الاسمنت والماء في الخلطة الخرسانية.

 ويوجد عامل اخر قد يساعد على ظهور حالة التمدد في الخرسانة معتمدة على عامل عمر الخرسانة بعد انتهاء الحريق فيحدث تساقط الخرسانة السطحية في نصف الساعة الاولى من الحريق و تحدث انشطارات للطبقات السطحية الرفيعة من الخرسانة

خصوصا عندما تتعرض الى درجات حرارة مرتفعة فيحدث للاسطح انشطار طبقة واحدة وراء الاخرى فيطلق على هذا النوع لتساقط للخرسانة السطحية بالتساقط الانشطاري عند احتواء الخرسانة على نسبة من الرطوبة

ويوجد نوع اخر ويطلق عليه بالتقشير ففي هذه العملية يحدث انفصال تدريجي للطبقات السطحية خاصة في الاعمدة والجسور في هيكل المبنى والذي يحدث فيها شروخا متوازية قد تساعد في حدوث انفصال تدريجي للطبقات السطحية في الخرسانة

ونتيجة لانخفاض معامل انتشار الحرارة داخل الخرسانة فإن درجة الحرارة داخل القطاع الخرسانى تقل بدرجة كبيرة عن درجة حرارة السطح وبذلك ينحصر التصدع فى الطبقات السطحية للخرسانة إلا إذا دام الحريق عدة ساعات والذي ينتج عنه نقص معاير المرونة للخرسانة .

 لون الخرسانة يتغير طبقا لدرجة حرارة الحريق كما يلي : -

كما ينخفض معاير القص للخرسانة فينخفض إلى 60% من قيمته الأصلية في درجات الحرارة حتى 300°م وتقل نسبة بواسون بإرتفاع درجات الحرارة وهي النسبة بين الانفعال العرضي إلى الانفعال الطولي عندما يؤثر على العينة إجهاد ضمن حدود المرونة .

 ــ اللون الوردي لدرجات الحرارة الأقل من 300 درجة مئوية

 ــ لون رمادي فاتح لدرجات الحرارة من 600 إلى 900 درجة مئوية

 ــ لون كريمي غامق لدرجات الحرارة الأعلى من 900 درجة مئويه

 أما بالنسبة معامل مرونة الخرسانة فإنه ينخفض إلى 60% من قيمته الأصلية في درجات الحرارة حتى 300°م ويصل الإنخفاض إلي 20%  من قيمته الأصلية لدرجات الحرارة الأعلى من ذلك .


و نتيجة لمقاومة الخرسانة العالية للحرارة و إختلاف معملات التمدد بين الخرسانة و الحديد تبدأ التشققات في الظهور على سطح الخرسانة.

تعتمد حدة تأثير الحرارة علي العوامل التالية : -

  ــ درجة الحرارة القصوى

  ــ معدل ارتفاع درجة الحرارة .

  ــ طول مدة تعرض الخرسانة للحريق  .

  ــ هل الخرسانة محملة (معرضة للإجهادات)أم لا؟ .

  ــ نوعية الركام

  ــ رتبة الخرسانة .

 ــ نسبة الماء للأسمنت في الخلطة




وعند ازديات درجة حرارة الحريق لأكثر من 500 درجة مئوية تقل قيمة إجهاد الخضوع للحديد لتصل إلى مابين 50 و 70% من قيمتها في درجات الحرارة الأقل من 550 درجة مئوية وتصل إلى ما بين 20 و 30% من قيمتها لدرجات الحرارة الأعلى من 700 درجة مئوية

ويقل معامل المرونة لصلب التسليح حتى 80% من قيمته في درجات الحرارة 480 مئوية ثم يبدأ في الإنهيار بسرعة كبيرة لدرجات الحرارة الأعلى من ذلك إذا استمر الحريق لفترة طويلة مما يتسبب في حدوث انبعاجات و ترخيم في العناصر الخرسانية و الحديد

 وتتميز الخرسانة بقدرتها على إستعادة مقدار كبير من قوتها في حالة عدم تجاوز درجة حرارة الخرسانة 700 درجة مئوية و أثناء تبريد الخرسانة حيث يكتسب الحديد مقاومته المفقودة و تبدأ التشققات في الإنغلاق و لكن يبقى الترخيم الناتج أثناء الحريق و الإنبعاجات الحادثة في الحديد

 أثبتت الإختبارات القياسية أن قطاعات الأعمدة الخرسانية المسلحة تحقق مدداً زمنية للتحمل تزيد حتى على ما تطلبته الأكواد العالمية نظراً لأن ظروف الحرائق الفعلية أخف كثيراً من ظروف الاختبار القياسي فإن مدة التحمل في الحرائق الفعلية تزيد كثيراً عن مدة التحمل في الاختبار القياسي، وتختلف المدة الفعلية من حريق لآخر تبعاً لشدته .


حكمة العدد

" من اشترى ما لا يحتاج إليه باع ما يحتاج إليه "

تم فتح باب التطوع بمجلتكم مجلة المهندس والتقديم لتكون من اعضاء فريق المجلة
بمشاركة مقالات بالمجلة اوتسجيل محتوى بقناة المجلة
للتواصل اضغط هنا واتس 01062255748

إعلانات جمهور وأسرة المجلة من هنا

دعوة للعمل لقاءات


فضلا ، قوموا بنشر المقال على وسائل التواصل الإجتماعى، فقد يكون شخصاً فى حاجة إليه

وإن كان لديكم أى إستفسار حول أى مما ورد فى المقال، لا تترددوا فى ترك تعليق بأسفل المقال، وأسرة الموقع سوف تقوم بالرد عليكم فى أسرع وقت إن شاء الله

إعداد وتقديم

  مهندس/ أشرف عبد العليم

أخر المواضيع من قسم : (مقالات م.أشرف عبد العليم)

تعليقات

إرسال تعليق