كلنا يعلم ان المنشأت الخرسانية تعتمد على عنصرين اساسيين وهما: الحديد و الخرسانة.. فالحديد يساعد المنشأ على الاستقامة والحفاظ على توازنه مما يعطيك امكانية لعمل عدد ادوار اكثر.. و لكن لماذا أصبح لزاما علينا استخدام الحديد فى المنشأت الخرسانية.. بالرغم من ان المنشأت قديما كانت لا تحتاج للحديد..؟

كما تعلمون الخرسانة هى عبارة عن خليط من الرمل والزلط والاسمنت والماء.. يجتمعان معا ويحدث بينهم تفاعلات كيميائية بفعل الاسمنت مما يجعله عنصر صلب بعد جفافه.. ولكن الخرسانة بالرغم من صلابتها فهى لا تتحمل اجهادات الشد..
ما معنى اجهاد الشد؟

تخيل معى انك تقف على رمل شاطئ مثلا.. اذا ضغط على الرمل هل سينكسر!! بالطبع لا مهما كانت قوة ضغطك عليها.. صحيح!
ولكن اذا تناولت قليلا منهم بيدك لاعلى سيتفكك تلقائيا..
اذًا الضغط على الرمل هو اجهاد الضغط، ورفعك للرمل بيدك هو اجهاد الشد..
هذا ليس ما يحدث بالضبط فى الخرسانة ولكنه مشابه له.. انظر الى الصورة التالية..

نجد هنا ان الكمرة تتحمل اجهاد الضغط من اعلى واجهاد الشد من اسفل.. وكما اتفقنا سابقا ان الخرسانة لا تتحمل اجهادات الشد.. فسيحدث لها تشقق وتنكسر بشكل سريع .. مما يجعلها غير آمنة.. ولكن ان قمنا بوضع الحديد فى منطقة اجهاد الشد

نجد ان الحديد تحمل اجهاد الشد وجعل الخرسانة اكثر تماسكا.. وحيث ان الحديد هو العنصر الوحيد فى الكون الذى يتحمل اجهادات الشد والضغط معا.. فهذا يجعله العنصر المناسب والملائم لهذه العملية.. فيمكنك وضع الحديد مع الخرسانة فى مناطق اجهادات الضغط العالية فيزيد من قدرة الخرسانة على تحملها.. ووضعه فى مناطق اجهادات الشد فيتحملها بالكامل ليحمى الخرسانة..
عرض رائع لاستخدام الحديد داخل الحرسانة Prestressed Concrete

يمكننا اختصار اسباب اختيار الحديد فى النقاط التالية:
1) قوة مقاومة الحديد للشد.
2) قوة التماسك بين الحديد والخرسانة.
3) قرب معامل التمدد الحرارى للحديد والخرسانة فلا يحدث انفصال بينهم باختلاف درجة الحرارة.


 
Top