السقف الإنشائي الخفيف مسبق الصنع prefabricated الوصف الكامل خلفية الإختراع: السؤال المطروح دائما علي مهندسي البناء هو الحصول سقف إنشائي قوي يتحمل بأمان معين مختلف الأحمال المتوقعة عليه يكون خفيف الوزن قدر الإمكان .. وهذا السؤال تمت الإجابة عليه بأنواع مختلفة من بلاطات الأسقف ؛ وأهمها بلاطات أسقف الخرسانة المسلحة مثل © البلاطة المصمتة وأسقف الهوردي بأنواعها والهلكور مسبق الصنع ؛ كذلك بلاطات السبوركس وأنواع أخري من البلاطات... إلا أنه بالإضافة إلي محدودية قوة بعضها كالسبوركس ؛ وطول فترة الإنتاج وترتيباته AY مثل الهلكور ؛ فإنها تشترك جميعاً في زيادة وزنها مقارنة با لأحمال الحية المتوقعة عليها.... فمما هو معروف للمتخصصين أن نسبة الحمل الحي إلي الحمل الكلي التصميمي في المباني ٠ العادية لا تزيد عن 770 في كل الأحوال ؛ مما يشكل هدرا اقتصاديا كبيرا لامبرر له . يعيق نمو العمران البشري وازدهاره . وعليه كان الهدف من هذا الاختراع هو الحصول علي اقل وزن ممكن لسقف إنشائي دون التنازل عن مزايا السقف الموجودة وتلافي أهم وأخطر عيوبها وهو وزنها الزائد مع الحفاظ علي البيئة وباقل استهلاك للطاقة وبفضل التركيبة الخاصة - الموصوفة لاحقا - لوحدات هذا السقف الخفيف أمكن الحصول علي مايلي : Yo تم خفض حوالى 710 من كمية الخرسانة المستخدمة في الإنشاء مما يشكل إنجازا بيئيا كبيرا. تم خفض مايوازي 77١ من تكلفة الهيكل الإنشائي أو يزيد كما في الأبراج المقاومة للزلزال . تم خفض الوقت اللازم للإنشاء La لايقل عن ٠ 75 من الوقت الحالي . هذا السقف سيكون بالغ التأثير في المنشآت العالية والمقاومة للزلزال حيث سيقلل من تأثير الزلزال بشكل كبير وهذا أمر يدركه المتخصصون في هذا المجال . ٠ كل ذلك مع سهولة تصنيعه ونقله وتركيبه وقابليته لجميع أعمال التشطيب مع إمكانية فكه لاحقا لأغراض التعديل والصيانة أو الهدم والإزالة. ْ أخيرا هذا السقف سيجعل من عملية الإنشاء سهلة وأقل تكلفة وأسرع مما هي عليه مما يعين الطبقات غير القادرة وكذلك مختلف برامج التنمية في مختلف البلدان والمجتمعات . وصف عام للاختراع: Yo بالنظر إلي شكل رقم )١( و(7) نجد أن وحدة هذا السقف تتركب من أربعة أجزاء رئيسية هي: هيكل إنشائي ؛ لوحي تكسية علوي وسفلي ؛ مادة عازلة للصوت والحرارة وصلات ربط v علي جانبي الوحدة . فيما يلي وصف الأجزاء الأربعة الرئيسية: مصنوع من الحديد الصلب المجلفن ؛ وهو يتركب من : structural frame الهيكل الإنشائي internal frame Jala يحيط بإطار (ae YY) سميك نسبياً external frame إطار خارجي (كل ١٠٠مم في grid ribs مصنوع من الصلب المجلفن علي شكل شبكة متقاطعة من الأعصاب -1مم) أو حسب المصمم ؛ الطولية ١( الاتجاهين أو حسب المصمم ) طولية وعرضية سمكها © منها مستمرة ؛ والعرضية عبارة عن وحدات مزوية من نهايتها بشكل عمودي علي اتجاهها وجميع high tension bolts ومثبتة في الأعصاب الطولية ببراغي مجلفنة عالية المقاومة الأعصاب لها شفتان في وسط المسافات البينية ؛ علوية وسفلية ¢ ليتم تثبيت ألواح التكسية فيهما وجميع الأعصاب الطولية والعرضية مثبتة بالإطار screw bolts باللحام او ببراغى لولبية الخارجي ببراغي مجلفنه عالية المقاومة مشكلة بذلك جسم الهيكل ؛أويتم إنتاج هذا الهيكل ٠ باللحام أو بطريقة الصب المباشر في المسابك. هذا الهيكل تملا فراغاته البينية بمادة الصوف الصخري : insulating material المادة العازلة . عالي الكثافة لعزل الحرارة ومقاومة الحريق داخلها مادة عزل صوتي ويتم تغطية الهيكل ومحتوياته من أعلي ومن أسفل بألواح : cladding plates لوحي التكسية الصلب المجلفن مع تثبيتها في الهيكل بطريقة البراغي المجلفنة أو بالكبس نقرولسان لتشكيل ١ جسم الوحدة النهائي ؛ القابل لأعمال الدهان والأرضيات والديكور المختلفة. :هذه الوحدات يتم ربطها بوصلات الربط الجانبية عن connection devices وصلات الربط مما يجعل هذه الوحدات تعمل ¢ high tension bolts طريق براغى صلب مجلفنةعالية المقاومة كبلاطة واحدة متصلة ؛ أو تصمم هذه الوصلات لتعمل كل وحدة بشكل منفرد مما يميزها عن غيرها من البلاطات مسبقة الصنع . هذه الوحدات بهذا التصميم الفريد تعطي كثافة مقدارها Yo من كثافة الخرسانة المسلحة 7٠١ طن / متر مكعب أي حوالي oY) Yo يتراوح بين. تقريبا مما يفسر ميزتها الفريدة . غني عن القول أن طول وسمك الوحدة وسماكات أجزاء الهيكل المختلفة يحددها المصمم الإنشائي كذلك تصميم وصلات الربط إن وجدت ؛ اما عرض الوحدة فيمكن تثبيته وفقا لعرض ألواح الحديد المجلفن المبسوط في السوق. وذلك وفق خطوط . الإنتاج لكل سماكة سقف معين والتي يمكن تدريجها من ١٠٠#مم إلي 8١*١مم أو حسب الرغبة Yo مرفق دراسة إنشائية للتقييم.
¢ شرح مختصر للرسومات: شكل(١) منظور عام للوحدة يبين أجزاءها المختلفة ؛ شكل (7) يبين المكونات الرئيسية للوحدة شكل () منظور يبين الهيكل الإنشائي structural frame للوحدة قبل وبعد cpus شكل (4) منظور يبين الإطار الخارجي external frame للهيكل الإنشائي قبل وبعد الكبس؛ شكل )0( © منظور يبين الإطارالداخلي internal frame للهيكل الإنشائي مجمعا قبل وبعد الكبس ؛ شكل )1( منظور يبين مكونات الإطار الداخلي للهيكل قبل وبعد الكبس؛ شكل (V) مسقط جانبي يبين طريقة تثبيت لوحي التكسية cladding plates بالبراغي؛ شكل (A) مسقط جانبي يبين طريقة تثبيت لوحي التكسية بالكبس نقر لسان JS )1( قطاعات راسية تبين تركيب وصلة من : وصلات الربط connection devices شكل (V+) يبين خط الانتاج التجاريء شكل(١١) يبين ٠ الوحدات معا مرتكزة علي الكمرات الجانبية. سوف يتم فيما يلي ومن خلال الإشارة إلي الرسوم التوضيحية - الأشكال من )١( إلي )١١( - وصف وحدة السقف الخفيف (Buse الصنع فريدة التصميم والمشار إليها بالرقم المرجعي YY : الوحدة -7١ شكل )١( و (Y) -تتركب أساسا من هيكل إنشائي structural frame ١ - شكل Ve (©) - هذا الهيكل يتركب من الإطار الخارجي 7 external frame - شكل (4) - ذي السماكة النسبية العالية ؛ والمصنوع من الصلب المجلفن ؛مثبت به عن طريق براغي الصلب المجلفئة عالية المقاومة high tension bolts ١ إطار داخلي ¥ internal frame شكل )©( مكون من شبكة أعصاب grid ribs داخلية ¢ طولية ؛ وهي مستمرة ¢ وعرضية © وهي وحدات بينية مزوية من نهايتها في اتجاه عمودي علي محورها ؛ شبكة الأعصاب هذه مصنوعة من الصلب ٠ المجلفن ولكن بسمك أقل ؛ ومثبتة فيما بينها عند النهايات المزوية للأعصاب العرضية ببراغي الصلب المجلفنة dle المقاومة > عبر الفتحات VY راجع شكل )1( الأعصاب جميعها مشكلة بحيث تبرز منها وبشكل أفقي - في حالة التثبيت بالبراغي- شكل (V) شفاء projections علوية وسفلية ١ ليتم تثبيت لوحي التكسية cladding plates العلوي + والسفلي 9 Led بواسطة البراغي اللولبية المجلفنة screw bolts ١١ أو بشكل رأسي - في Aa الكبس نقرولسان شكل (A) Yo . هذان الإطاران الخارجي ؟ والداخلي المجمع ¥ يشكلان معا جسم الهيكل الإنشائي ١ للوحدة YY ؛ تملا فراغات أعصاب الهيكل البينية مادة مالئثة filling insulating ٠١ 281 مهدف العزل الصوتي والحراري ومقاومة الحريق والتي هي مادة الصوف الصخري : عالي الكثافة داخلها طبقة عزل صوتي . “)ل
هت تتم تكسية الهيكل ١ المكون من الإطار الخارجي *؟ والداخلي المجمع “ بلوحين من الصلب المجلفن احدهما علوي A لاستلام الأحمال والتكسية من Jef والآخر سفلي للتكسية وأغراض التشطيب من أسفل وذلك إما بطريقة البراغي شكل (V) أو بطريقة الكبس نقر ولسان شكل (A) يتم عمل فتحات VY علي جانبيي الإطار 7 وتثبت أصابع الربط 17 connection bolts ٠ علي أحد جانبي الإطار ١ حيث يمر من أحد الفتحات VY ؛ بينما Cady صندوق وصلة الربط connection box ٠١4 علي الجانب الآخر له ؛ وذلك للوحدات المستخدمة داخليا ؛ أما clang البداية فيكتفي بالفتحات ١١ وأصابع الربط؟١ لأحد جانبيه فقط Lay يكتفي بالفتحات ١١ وصندوق وصلة الربط VE لأحد جانبي وحدات النهاية أو العكس وذلك لإتمام الربط في الموقع وفق تصميم الإنشائي لوصلات الربط 016 سواء كانت وصلات مقاومة للعزوم ٠ والقص معا أو مقاومة لقوي القص Lai شكل(9) ؛ تتركب وصلة الربط ١١5 من أصابع الربط؟١ المثبتة باللحام ٠١ في الإطار الخارجي ؟ لأحد الوحدتين وصندوق وصلة الربط ١4 المثبت باللحام YT في الإطار Ya lal للوحدة الاخري شكل( 3( صندوق وصلة الربط VE يحتوي علي لسانين ١١ 8:8 وزنبر كين springs VA وقواعد التثبيت fixing bases ١9 وعددها ؛ ؛ ولقم تثبيت backing pads ٠١ وعددها ؛ ؛ اللسانان يتحركان لأعلي بفضل ١ الزنبركين YA عند دخول الإصبع ١١ تحت الضغط الجانبي في الموقع ؛ ويرتدان بفضل الزنبركين VA بعد ذلك فيمنعان خروج الإصبع VY بفضل رأسه المخروطي . ْ بالنسبة للإنتاج التجاري لوحدات السقف الخفيف مسبق الصنع : خط الإنتاج التجاري يوضحه شكل ٠١ مع ملاحظة أن إنتاج الهيكل ١ للوحدة 7١ قد يتم باستخدام المسابك المعدنية - الدراسة تمت وفق التشكيل بالقص والثني وفيها 9 مراحل بعد ٠ استلام المخططات المعمارية للمبني وعمل التصميم الإنشائي للوحدات المطلوبة : -١ استلام المدخلات وهي ألواح الحديد المجلفن المبسوط و براغي مجلفنة عالية المقاومة واخري لولبية ( سكرو) مجلفنة ومادة العزل الصوتي والحراري ( الصوف الصخري ) "-_التشكيل بالقطع والثني والثقب : وفق المقاسات المطلوبة للإطارات وألواح التكسية . *- العزل ضد الصداً للسطوح الجديدة الناشئة عن القطع والثقب . vo ؛- تجميع الهيكل ببراغي الربط وتثبيت وصلات الربط الجانبي .
+ —o الحشو بمادة العزل الحراري والصوتي المقاومة للحريق . 7- كبس الهيكل الإنشائي . - التكسية بألواح الصلب المجلفن ( قد تكبس مع الهيكل بطريقة نقر ولسان ) . =A الدهان الخارجي 4 - المناولة والتخزين . © التركيب في الموقع : يتم التركيب برص الوحدات جنبا إلي جنب وربطها بوصلات الربط الجانبية المجلفنة عالية المقاومة وفق التصميم الإنشائي للسقف مستندة إلي الكمرات المحيطية والمشكلة سابقا لاستلام هذه الوحدات بتخليق شفة مقدارها ٠*مم في Alla كمرات الخرسانة المسلحة أو حسب التصميم الإنشائي شكل .)١١( ٠ بالإشارة إلي الوصف السابق تركيبا وإنتاجا واستخداما يتضح أن أهم ما في هذا الابتكار هو : استخدام هيكل إنشائي متفرد التكوين ثم ملؤه بمادة عزل حراري وصوتي مقاومة للحريق مناسبة ثم تكسية هذا الهيكل بلوح علوي من الصلب وآخر سفلي ؛ ثم ربط الوحدات بعضها مع بعض لإضافة مزيد من القوة لها وبالتالي فأي تعديل في مادة لوح التكسية السفلي أو العلوي أو في وصلات الربط فقد قصد أن يكون ضمن هذا الابتكار كما يتضح من الوصف التفصيلي ١ السابق مدي تفرد وحدات السقف الخفيف مسبق الصنع بحيث أمكن الوصول إلى أقل وزن ممكن مع الحفاظ علي كافة مميزات الأسقف الحالية من حيث القوة والكفاءة والعزل الصوتي والحراري والشكل الخارجي وقابليته لأعمال التشطيب المختلفة من أعلي ومن أسفل بالإضافة إلي رخص سعره وهذا أمرهام يدركه المتخصصون في مجال البناء. ل