التصنيف: VALUE ENGINEERING

لقد أجمع العديد من العلماء المختصين بتكنولوجيا البناء أن تكنولوجيا تنفيذ المنشأت بالخرسانة المسلحة بالحديد لن تناسب العصر الحديث، وأن الخرسانة المسلحة بالفيبر GRC وكذلك أسياخ الفيبر جلاس GFRP هى الأمل القادم فى تقنية تنفيذ المنشأت، ولكن لم ينتشر إستخدامه حتى الأن وذلك بسبب تكاليف الإنتاج العالية حيث أنه يتطلب دقة وجودة بمواصفات عالية.

الفيبر المسلح GRC

مكونات الفيبر المسلح:

• تتكون تقنية استخدام الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية أو ما يسمى ب ( الفيبر المسلح ) اختصارا GRC من خليط من الأسمنت والمياه والرمل وعدة إضافات أخرى من الألياف الزجاجية.

إستخدامات الفيبر المسلح

• تستخدم فى كسوات الواجهات الخارجية للمبانى حيث تمثل الألواح التى تغطى هذه الواجهات بنسبة 80 % من الفيبر المسلح كما أنها تستخدم فى صناعة مواسير شبكات الصرف الصحى وبعض الاستخدامات الأخرى.

عيوب الفيبر المسلح فى بداية اكتشافه وكيفية تلافى هذه العيوب بعد ذلك

• من أكثر العيوب التى ظهرت فى الفيبر المسلح فى بدايته هى قوة ومتانة الألياف الزجاجية التى تدخل فى تصنيعه والذى بدوره يؤدى إلى أنها تصبح ضعيفة مع مرور الزمن وذلك بسبب نسبة المادة القلوية الموجودة فى مكونات الخلطة الاسمنتية.
• ولكن بعد ذلك خضعت للكثير من التطوير وتم إضافة مواد معينة والتى تمنع أن تكون الخرسانة المسلحة ضعيفة أو هشة.

مراحل تطور الفيبر المسلح

• إن خفة وزن الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية وذلك عند مقارنتها بالخرسانة المسلحة العادية دفع الباحثون لإجراء عدة دراسات بإمكانية إستخدامها كمادة إنشائية والتعاون مع الشركات الخرسانية لتحسين الخواص المطلوبة و العمل على إستبدال أسياخ التسليح المعتادة.

( بأسياخ الفيبر جلاس )  ( سيرد ذكرها فى نفس المقال ) وذلك لكى نتخلص من صدأ الحديد.

إستخدام الفيبر المسلح فى العناصر الإنشائية

• إن إستخدام الفيبر المسلح يقتصر فقط على العناصر الغير إنشائية وذلك لأننا بحاجة إلى معرفة خواص عديدة عند استخدامها فى التصميم الإنشائى.

وذلك بإجراء العديد من الاختبارات لمعرفة المقاومة الميكانيكية والزحف والانكماش وكذلك منحنيات الانفعال والإجهاد وذلك بهدف الحصول على أحسن الخصائص.

تقنيات انتاج الفيبر المسلح

• عن طريق الرش:

يتم فصل المونة عن الألياف ويتم خلطها فقط فى مسدس الرش حيث يتم تقطيع خيوط الألياف الزجاجية فى هذا الجهاز الى اطوال تتراوح من 25   الى 40 ملليمتر وهي تمثل 5 % فقط من الوزن الكلى للخرسانة.

ولكى يتم أخذ الخرسانة المطلوبة النموذج المطلوب يتم الضغط عليها بصورة متتابعة عن طريق لفافة اسطوانية.

• عن طريق الخلط المسبق:

يتم عمل خليط من المونة والألياف معا وهذه الألياف يكون قد سبق تقطيعها وتكون نسبة الألياف المضافة إلى المونة 3.5 % من حيث اجمالى الوزن وعادة يبلغ طول الألياف 12 ملليمتر.

جودة الفيبر المسلح

• لكى يتم إنتاج الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية بخواص متوافقة فإن هذا يتطلب دقة وتحكم شديد فى الجودة فى أثناء مرحلتى الخلط والإنتاج.
• من أهم المعايير للتحكم في الجودة أثناء مرحلة الإنتاج هى تركيب الخليط نفسه وقابلية التشغيل والعلاقة بين الألياف فى نفس وقت تسليم الخلطة كذلك يجب فحص المنتج النهائي من حيث الكثافة والمقاومة والتفاوت المسموح فى الأبعاد.

مميزات فايبر التسليح

1. عملية إعادة الترميم والإنتاج ولذلك فهى صديقة للبيئة.
2. مقاومة للظروف الجوية كالرطوبة والحرارة والتآكل.
3. ذات وزن اقل من وزن المنتجات الخرسانية سابقة الصنع حيث أن قطاعها رقيق جدا بسمك يتراوح من 6 الى 12 مم.
4. مقاومة للحريق وتسربات المياه وكذلك لها قدرة عالية على عزل الحرارة والصوت.
5. عمرها الزمني أعلى بكثير من العمر الزمنة للخرسانة المسلحة تصل إلى أربعة أضعاف.
6. لا تسمح بتكاثر الحشرات وكذلك الفطريات والميكروبات.
7. ذات إجهاد كسر عالى يصل الى 3 أضعاف الخرسانة المسلحة نتيجة لانتظام توزيع التسليح الداخلي للألياف الزجاجية.

أسياخ الفيبر جلاس GFRP

 أسياخ الفايبر جلاس هى أسياخ مصنوعة من الفيبر المقوى بالألياف الزجاجية وهى أحدث جيل لتقوية الخرسانة بدلا من أسياخ التسليح التقليدية ومن المتوقع أن تنتشر هذه الأسياخ وذلك بعد اعتمادها فى كود المبانى الدولية، وكذلك نظرا لظروف التربة التى تسود فى المنطقة عموما فإن هذا الخيار يعد الحل الأمثل بالإضافة إلى العديد من المميزات الأخرى.

مميزات أسياخ الفايبر جلاس

• خفيفة الوزن ولها قدرة عالية على مقاومة التأكل.
• لا تتفاعل عند وجودها مع مجالات مغناطيسية قوية أو عند تشغيل آلات كهربائية.
• لا توصل الكهرباء أو الحرارة.
• تتميز بمقاومة القص والانخفاض فى معامل المرونة.

الفرق فى الاستخدام بين استخدام حديد التسليح المصنوع من الصلب و فايبر التسليح

عند استخدام خلطة الخرسانة العادية بأسياخ التسليح الصلب فانها تكون ذات مقاومة عالية للإنضغاط ولكنها تكون ضعيفة فى مقاومة الشد، ولذلك تستخدم أسياخ التسليح الصلب فى الشد ولكن مع وجود العوامل البيئية خصوصا فى المناطق الساحلية، حيث يحدث ارتفاع كبير من أيونات الكلورايد فإنها تتعرض للتآكل والتدهور ولا تستطيع تحمل وزن الشد ومن ثم تتعرض للتدهور مما يجعلنا نضطر لإجراء عملية الترميم والإصلاح وقد يعرض الهيكل نفسه للمخاطر.

وهنا جاءت أهمية استخدام ألياف التسليح الفايبر حيث أنها تتمتع بقوة شد عالية ومقاومة عالية ضد التأكل ولذلك فهى موفرة للتكاليف بالنظر الى دورة حياة المنتج ومزاياها المتعددة.

بعض الأمثلة على استخدامات فايبر التسليح

• تتميز فى المنشأت الخرسانية الموجودة فى المناطق التى لا تتحمل الأوزان أو تكون فى أماكن ذات نشاط فى الزلازل حيث تتطلب هنا استخدام عناصر تقوية خفيفة الوزن.

• فى حفر الأنفاق والتى تتطلب زيادة تدعيم الهيكل الخرسانى المؤقت.
• المنشأت الهيكلية للنقل السريع الواقعة تحت الأرض.
• المصدات المائية والأرصفة البحرية.
•  وأخيرا فإن أسياخ الفايبر جلاس يعتبر أحدث جيل لتقوية الخرسانة وإذا تم توفير المواد الخام فأنه يحقق الإكتفاء الذاتى كما أن حالة التربة السائدة لدينا تجعل هذه الأسياخ هى الحل الأمثل والتى لابد من استغلالها والاستفادة منها بأقصى استفادة ممكنة.
• كذلك فإن علي الدول ضرورة توفير المواد الخام والتكنولوجيا اللازمة وبيانات التصميم  وكافة المعايير الدولية حتى نستطيع التوسع فى إستخدام الفايبر جلاس.

الفيبر جلاس: أحدث التطورات في 2025

حقق الفيبر جلاس تقدمًا كبيرًا في السنوات الأخيرة، حيث أسهمت التقنيات الحديثة في تعزيز قوته وخفة وزنه، والتحسينات في تصميم الألياف ومواد التصنيع جعلته أكثر كفاءة وقوة، مما أدى إلى توسيع نطاق استخداماته في مجالات البناء والطاقة المتجددة.

الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية هي مادة تتكون من الأسمنت والحصى والرمل وألياف زجاجية، لها القدرة على مقاومة التشقق وبعض الإضافات الكيميائية، حيث أن الفيبر المسلح تعتمد خصائصه بصورة أساسية على طريقة الصنع ونسب مكونات الخلط ونوع الألياف الزجاجية وخصائصها وطولها والغرض من إستخدامها.

بداية استخدام الفيبر المسلح

لقد تم البدء فى إستخدامها فى الإتحاد السوفيتى ثم مرت بعدة تطورات لإنتاج ألياف زجاجية مقاومة للتشققات ثم تطور الأمر عام 1979 حتى وصل إلى إضافة مادة تغلف الألياف الزجاجية لكى تكون قادرة بشكل أكبر على مقاومة التشكل.

وفى ظل هذا التطور الهائل تم إنتاج الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية أو ما يسمى GRC فى القرن العشرين حتى تكون بديل ممتاز عن مواد التغطيات التقليدية كالرخام والحجر وكى يساهم فى تطور المنشآت العصرية من الناحية الإقتصادية والتقنية والجمالية.

و تستخدم الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية بشكل أساسى فى تكسيات الواجهات وأعمال الكرانيش والتيجان والاعمدة كما تستخدم فى أعمال الوحدات المعمارية والزخرفية وأحواض الزهور.

مميزات الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية

1. لها القدرة الهائلة على مقاومة الصلابة والاحتكاك.
2. تتميز بالقدرة على عزل الحرارة والصوت.
3. لها مقاومة عالية للحريق وتسرب المياه.
4. ذات قدرة ممتازة على مقاومة التأكل والظروف الجوية والحرارة.
5. أعمال الإكساء حيث يمكن أن تحل بديلا للخرسانة.
6. حل عملي لإعادة الترميم والإنتاج.
7. تقلل الحمولات على الأبنية مع وضع عوامل أمان عالية.

المواد المستخدمة فى الألياف الزجاجية

1. الأسمنت البورتلاندي العادي.
2. الرمل المغسول ثم تم تجفيفه.
3. ألياف زجاجية ذات مواصفات معينة.
4. حبيبات حصى بمواصفات محددة.

سلبيات الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية فى بداياتها

من أكثر المشاكل التى تم ملاحظتها فى بداية إستخدام الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية، هى متانة أليافها الزجاجية حيث أنها بمرور الوقت تصبح ضعيفة وهشة بسبب نسبة القلوية التى توجد فى الخلطة الأسمنتية.

لكن بعد ذلك خضعت للعديد من التطور عن طريق ابتكار أنواع جديدة مقاومة للقلويات كذلك يتم إضافة مواد معينة للخلطة، والتى تمنع إضعاف الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية.

الإتجاه حول إستخدام الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية كمادة إنشائية

إن المميزات الرائعة التى تتميز بها الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية من حيث الوزن الخفيف ومقاومة الشد جعلت الباحثين إجراء عدة دراسات حول مدى فائدة إستخدامها كمادة إنشائية.

حيث تم عمل الأبحاث بالتعاون مع شركات الخرسانة سابقة الصنع للحصول على الخصائص المطلوبة بعد تحسينها من أجل الحصول على خرسانة مسلحة بألياف زجاجية ذات تقنية عالية وقد تم الإتجاه إلى إستبدال أسياخ التسليح باخري من اسياخ الفيبر المسلح بألياف الزجاج أو الكربون.

إن التقدم الذى وصل إليه العلم فى تقنية استخدام الخرسانة المسلحة بالألياف الزجاجية هو أحدث ما توصل إليه، وذلك للعمل على إنتاج مبانى بمواصفات عصرية بأحدث تقنيات العلم الحديث بإستخدام الألياف الزجاجية حيث تجمع بين المتانة مع جمال الشكل المعمارى وسرعة الإنشاء وخفة الوزن.

الفيبر جلاس: تطورات حديثة 2025

شهد الفيبر جلاس تطورات كبيرة مع تقنيات حديثة عززت من قوته وخفة وزنه. التحسينات في تصميم الألياف والمواد جعلته أكثر كفاءة ومقاومة، مما وسّع استخداماته في البناء والطاقة المتجددة.

موضوعات تهمك:

• value engineering
• composite structure

شهدت القرون القليلة الماضية تقدم بارز فى إستخدام تقنية المواد المركبة فى التطبيقات الهيكلية، حيث أحدثت ثورة هائلة فى مجال تطور أساليب التصميم التقليدية.

ما الذى يجب أن تعرفه عن المنشأت المركبة composite structure

هى المنشأت التى تتكون من عنصرين مختلفين من العناصر الإنشائية، ولعل أكثرها شيوعا هى دمج الخرسانة concrete مع الصلب steel ولكن هناك أنواع أخرى منها الخرسانة سابقة الصنع مع خرسانة مصبوبة محليا أو دمج الخشب مع الخرسانة أو الألومنيوم مع الخشب، إلخ.

يعتبر إندماج الخرسانة مع الصلب ( أكثرها شيوعا ) ذو أهمية متميزة فى تطور الجانب الإقتصادى فى تصميم العديد من المبانى والكبارى والمنشأت الأخرى.

الفكرة الأساسية لهذه التقنية الرائعة

إن الأساس التى تعتمد عليها هو أن الصلب مقاوم لأحمال الشد وضعيف فى أحمال الضغط، فى حين أن الخرسانة ضعيفة فى مقاومة أحمال الشد وذات مقاومة جيدة لأحمال الضغط.

ولذلك فإن الدمج بينهما يعتبر ميزة هامة جدا للوصول إلى منشأ ذو كفاءة عالية دون أى إهدار لهذه المواد.

كما شاهدنا في هذا الفيديو نلاحظ التآلف والاندماج بين القطاعات المعدنية و الخرسانة في بناء صرح هائل.

حيث تعتبر الكمرات المركبة أكثر شيوعا حيث يمكن تشبيهها بأنها بكمرة من الصلب فوقها بلاطة من الخرسانة المسلحة مرتبطين بوسائل ربط مختلفة.

أكثر 10 فوائد رائعة لإستخدام تقنية المنشآت المركبة Composite Structure

1. يسرع التنفيذ حيث يحقق أقصى قدر من الكفاءة مما يسمح بالبناء السريع.
2. معدل التوفير فى وزن المعدن المستخدم يصل الى 30 % مما يؤدى أن تكون العناصر ذات إرتفاع أقل وأكثر إقتصادية.
3. ليست هناك حاجة للشدات الباهظة الثمن حيث أن العوارض الحديدية لها القدرة على تحمل الوزن الذاتى للصلب والخرسانة بمفردها.
4. التركيبات المصنوعة من الصلب والخرسانة تعتبر من اهم تركيبات مواد البناء حيث تعمل هذه المواد المختلفة بشكل فيه انسجام وتوافق وتكمل بعضها البعض حيث أنهما لديهما نفس التمدد الحرارى.
5. لديها مزيج رائع من القوة مع قوة كفاءة الخرسانة فى الإنضغاط.
6. هو النظام الأنسب لمقاومة أحمال الزلازل حيث يعتبر النظام المفضل والقياسى للمبانى الشاهقة والتى تتطلب قدرا كبيرا من المقاومة والليونة.
7. قدرة الخرسانة الحماية من التأكل مع قدرة الصلب على العزل الحرارى فى درجات الحرارة المرتفعة.
8. قدرتها العالية على مقاومة الحريق.
9. تتمتع بصلابة عالية حيث أن العوارض الفولاذية لها قدرة أكبر على مقاومة الإلتواء الجانبى بشكل كبير.
10. المنشأت المركبة أكثر إقتصادية من المنشأت الأخرى وذلك بسبب إستخدام كمرات من الخرسانة سابقة الإجهاد بدلا من الكمرات المعدنية.

مما لا شك فيه أن هذه التقنية بدأت تلقى إستحسانا من الخبراء والمصممين حتى أصبحت تدخل فى معظم المنشآت الهندسية حيث لا تقتصر فقط على مجال الهندسة المدنية بينما تدخل أيضا فى العديد من التطبيقات فى المجالات الصناعية والميكانيكية والكهربائية والإلكترونية.

مقالات ذات صلة:

• Value engineering
• اسياخ الفيبر جلاس

تعتبر الخرسانة المسلحة بالألياف إحدى أحدث المجالات التى تهتم بتحسين خواص الخرسانة حيث أثبتت الدراسات والبحوث أن تقنية إستخدام الألياف المصنعة للتسليح هى أحسن وأفضل وسيلة للتعويض عن الحديد حيث تحسن من متانة الخرسانة ومقاومة الحرائق كما أنها أسهل فى الاستخدام.

أسباب اتجاه الدول لإستخدام الألياف المصنعة فى الخرسانة

• اتجهت جميع البلدان إلى إستعمال الألياف الطبيعية مثل الحديد، الزجاج”الفيبر المسلح”، بولى بروبلين وغيرهم لتسليح الخرسانة فى الأجزاء غير الإنشائية ( غير معرضة لأحمال إنشائية ).
• من أكثر أنواع الألياف شيوعا هى الألياف الحديدية، و الألياف الزجاجية “الفيبر المسلح” حيث أن من أكثر أنواع التسليح المتعارف عليها هى الأسلاك الملحومة والشبكات والألياف الحديدية والألياف البوليمرية، حيث إن هذه الألياف المصنعة صغيرة الأقطار تضاف للخرسانة لتقليل الإنكماش لنسبة تصل إلى 80%.
• الألياف المصنعة تمنع حدوث التشققات فى الخرسانة، وبالتالى تزيد من تقليلها فى نفاذية الخرسانة وتزيد من قوة متانتها ومقاومتها للظروف الجوية.
• تستخدم ألياف التسليح بصورة أساسية للتقليل من فرص حدوث التشقق وتوفر التكلفة والوقت أثناء تركيب التسليح العادى، كما أنها تقلل النفاذية وتزيد من مقاومة الصدم للخرسانة.

فكرة عمل الألياف المصنعة

• تعمل الألياف بثلاثة إتجاهات لمقاومة السحب للأسفل بفعل الجاذبية.
• تزيد من قابلية إنفعال الشد للخرسانة خلال الإنكماش اللدن.
• هذه الألياف تسمح بتحرر ضغط البخار فى الخرسانة مما يجعلها قادرة على تقليل قابلية الخرسانة للإنفجار عند تعرضها لأى حرائق.

أهم المشاكل التى تتعرض لها الخرسانة والتي جعلتنا نتيجة للألياف المصنعة مثل الفيبر المسلح

1. مادة هشة.
2. يحدث بها تشققات وإنكماش في الأعمار المبكرة.
3. يحدث بها تشققات فى الأعمار المتأخرة.
4. تميل إلى الإنفجار عند التعرض للحرارة العالية والحرائق.

كل هذه الأسباب تضعف أداء الخرسانة لكن لحسن الحظ فإن الفيبر المسلح أو الألياف المصنعة عموما تعالج المشاكل التى تواجه الخرسانة وتملك لها الحلول كما سيرد ذكره أدناه.

إستعمال الألياف المصنعة كبديل عن شبكات التسليح

• حديد التسليح التقليدي يستعمل لكى نقلل من التشققات بينما هذه الألياف تمسك الشقوق مع بعضها.
• و من وجهة النظر المتعارف عليها فإنه من الصعوبة أن نضع شبكة حديد التسليح فى مكانه المناسب، وبالتالى نلجأ إلى إستعمال الكراسى لكى نستطيع وضعه فى الثلث الأعلى من مقطع الخرسانة.
• كما أن حركة العمال فوق سطح الخرسانة يدفع نظام التسليح للأسفل، بينما الألياف المصنعة تضاف للخرسانة مباشرة مما يضمن أن يكون نظام التسليح دقيق، وهذا لا ينطبق فى التطبيقات المعرضة للاجهادات الإنشائية.

تقليل الألياف المصنعة لحدوث الإنكماش اللدن

الألياف المصنعة تقلل من فرص حدوث الإنكماش اللدن من خلال توفير نظام دعم للخرسانة.

وهذا يحدث عندما تكون الخرسانة على وشك البدء فى التصلب والإنكماش نتيجة تغير حجمها، نتيجة فقدان الماء وفي هذه المرحلة فإن الألياف المصنعة توقف بدء التشققات اللدنة.

توفر الألياف المصنعة عند إستخدامها النضج فى الخرسانة.

تكون عملية نضج الخرسانة أكثر إنتظاما عند استخدام الألياف المصنعة ومنها الفيبر المسلح.

زيادة مقاومة الأحمال الناتجة عن التصادم

إن تسليح الخرسانة بالألياف يقلل التشققات فى الهيكل الخرسانى حيث يتيح للخرسانة إمتصاص الصدمات مما ينعكس على مقاومتها لأحمال التصادم.

تقليل التشققات في الخرسانة سابقة الصب

حيث أنه فى الخرسانة سابقة الصب فإنها تتعرض لإجهادات عمر مبكرة وهنا تعتبر الألياف هى أنسب حل لهذه المشكلة حيث تعمل على تقييد الشقوق فى هذه الأعمار المبكرة.

المقارنة بين الألياف الحديدية والألياف البوليمرية

• إن الخرسانة المسلحة بألياف البولى بروبلين حسنت من أداء الخرسانة فى مقاومة أحمال التصادم بينما الخرسانة المسلحة بالألياف الحديدية أعطت نتائج أعلى فى المقاومة لأحمال التصادم.
• وذلك يرجع لقوة ومتانة معامل المرونة الناتج عن ألياف الحديد مقارنة بالألياف البوليمرية.
• شكل الإنهيار فى الخرسانة غير المسلحة حيث تتعرض للكسر، بينما الخرسانة المسلحة بالألياف سواء أكانت (حديدية أو بوليمرية) لا يحدث فيه إنهيار حيث تمسك البلاطة بواسطة الألياف.

و تم ملاحظة أن استخدام ألياف البولي بروبلين للتسليح قلل إنكماش الجفاف والتغير فى الحجم بشكل ملحوظ.

صعوبة استخدام الألياف المصنعة فى الخرسانة

1. إرتفاع تكلفة إنتاج الخرسانة الليفية حيث أن إضافتها يجب أن تتم بشكل آلي.
2. لابد من تقليل الركام الخشن حتى نحصل على خرسانة ليفية جيدة.
3. عند استخدامنا للألياف مما يقلل من قابلية التشغيل للخرسانة مما يضطرنا إلى إضافة الملدنات ( تكلفة إضافية ).

تطبيقات إستخدام الألياف المصنعة فى الخرسانة

1. قواعد الماكينات.
2. إى إتصال بين الكمرة والعمود فى أى هيكل خرسانى.
3. تبطين الأنهار والمنشآت البحرية.
4. إنشاء الغرف المحصنة مثل الخزائن للأشياء الغالية.
5. أعمال الصيانة والترميم للأجزاء الخرسانية المتضررة.

أنواع الألياف المستخدمة فى الخرسانة

• الألياف الزجاجية”فيبر مسلح GRC”

ظهرت فى البداية فى الأربعينات من القرن الماضى فى روسيا لكنها لم تستخدم بشكل واسع إلا بعد السبعينات.

و تمتاز بكونها خفيفة الوزن وذات قدرة عالية على مقاومة التأكل وتمتلك مرونة عالية فى التصميم وذات تكلفة منخفضة مقابل ألياف الكربون كما أنها صديقة للبيئة.

• الكربون

تم إستخدامه فى الحوائط الخارجية لمبنى فى طوكيو عام 1986 حيث أنها لديها القدرة على تحسين المرونة وتزيد من مقاومة الشد.

• الإسبستوس

يتكون من عدة أنواع من السيليكا حيث تتميز ألياف الاسبستوس بمقاومة عالية للكهرباء والحرارة والحريق كما أن لديها قدرة عالية على امتصاص الماء حيث كانت في البداية تستخدم فى عزل المباني والعزل الكهربائى لكن بعد ذلك تم حظره تماما بسبب أن الاسبستوس مسرطن في الطبيعة.

• الأراميد

هي إحدى أنواع الألياف المصنعة حيث تم اكتشافه كبديل جيد للاسبستوس حيث يتم تصنيعه من مركبات عضوية، تمتاز بأنها مقاومة للضوء وتتمتع بقوام لين كما أنها ذات مرونة عالية ومقاومة للحرارة والكهرباء كما أنها ذات مقاومة عالية للتأكل.

و تستخدم بشكل أساسى فى مجالات أخرى بالإضافة إلى الخرسانة مثل: التطبيقات العسكرية، مجال الفضاء الجوى، الصناعات الإلكترونية والكيميائية.

• ألياف الحديد

تمتاز بأن لها قدرة عالية على مقاومة الشد كما أن تماسك الألياف مع بعضها يقلل من تشغيل الخرسانة ولتحسين الترابط يفضل أن تكون الألياف ذات نسبة عالية.

• الألياف الزجاجية”فيبر مسلح GRC”

ظهرت فى البداية فى الأربعينات من القرن الماضى فى روسيا لكنها لم تستخدم بشكل واسع إلا بعد السبعينات.

و تمتاز بكونها خفيفة الوزن وذات قدرة عالية على مقاومة التأكل وتمتلك مرونة عالية فى التصميم وذات تكلفة منخفضة مقابل ألياف الكربون كما أنها صديقة للبيئة.

• ألياف البولي بروبلين

تمتاز هذه الألياف بمقاومة القلويات وذات قدرة عالية على مقاومة الشد ولكنها ذات معامل مرونة منخفض مما يقلل خاصية عملها للتسليح.

وهى تستخدم بشكل واسع فى الحوائط الغير حاملة – ألواح التكسية، حيث تمتاز بسرعة التشطيب السطحى ولا تتأثر بالصدأ أو القلويات كما أنها لا تتأثر بإضافات الخرسانة وذات تكلفة قليلة وسهلة الإستخدام.

موضوعات ذات صله:

• تقنيات المستقبل: value engineering
• المنشآت المركبة: composite structure

لقد أصبح تعثر المشاريع من أهم هواجس حكومات الدول وأصحاب المشاريع فأصبح مصدر القلق والتوتر لدى عامة الشعوب.

وهنا يأتى دور هندسة القيمة value engineer كصمام أمان وذلك عن طريق دراسة علمية ممنهجة تهدف إلى تقييم أداء عناصر المشروع.

وإيجاد البدائل المبتكرة بدون أى تكاليف غير مبررة بواسطة فريق هندسى متعدد التخصصات والخبرات وبذلك تتوحد الرؤية لأى مشروع من زواياه المتعددة وبذلك تكون هندسة القيمة ( رؤية واحدة للزوايا متعددة ).

ما هى الهندسة القيمة Value engineering

هو نهج منظم ذو خطوات محسوبة  فى مجال التقنيات الهندسية الحديثة لتحسين قيمة المنتج مع تكلفة أقل حيث تشجع على إستبدال الأساليب والمواد ببدائل ذات تكلفة أقل مع الحفاظ على جودة المنتج حيث يركز فقط على وظائف المواد المختلفة ومكوناتها.

يساعد على تحقيق الاتزان بين المهام المطلوبة للمشروع ومعايير الجودة والأداء والسلامة وعلاقتها مع التكلفة الكلية.

جرت العادة بأن يكون خفض التكاليف على حساب الجودة وهى الإستراتيجية المعتادة لتقليل التكاليف ولكن مع الهندسة القيمية يجب ألا يؤثر انخفاض التكاليف على جودة المنتج.

ما هى نشأة الهندسة القيمة

• فى الأربعينات من القرن الماضى تطور مفهوم الهندسة القيمية أثناء الحرب العالمية الثانية فى الولايات المتحدة الأمريكية نظرا لوجود نقص شديد فى المواد والمكونات مما جعل شركة جنرال إليكتريك الأمريكية ومهندسو المشتريات العاملين بالشركة وعلى رأسهم مهندس المشتريات لورانس مايلز إلى توفير بدائل لهذه المكونات والمواد لتقليل التكاليف بنفس الجودة والمستوى مما جعل الشركة تقوم بدراسة وضع أسلوب عملى منتظم يعرف بـ  ( تحليل القيمة ) ( Data Analysis  ).

بعد الاكتشاف المذهل والذي كان على يد شركة جنرال إليكتريك الأمريكية تم تطبيق هذه التقنية على العديد من المنتجات مما أدى إلى تفوق الشركة الباهر على منافسيها من الشركات الأخرى في غزارة الإنتاج وزيادة نسبة الأرباح.

منذ ذلك الحين بدأت هذه التقنية فى الإنتشار فى المؤسسات الصناعية والشركات والذى بدوره إنتقل هذا النجاح إلى”قطاع التشييد والبناء”والذى أطلق عليه هندسة القيمة Value engineering.

بدأت هذه التقنية فى الإنتشار فى دول العالم كنتيجة إيجابية للنجاح الباهر لهذا التطبيق ثم نشأت منظمة الجمعية الأمريكية لمهندسى القيمة S.A.V.E وأصبحت بعد ذلك منظمة دولية تختص بأحوال مهنة الهندسة القيمية داخل الولايات المتحدة حيث تقوم بمتابعة أحوال هذه التقنية وتقوم بإصدار القوانين اللازمة لممارستها وتبادل الخبرات والتأهيل لإكتساب الخبرات اللازمة لهذه التقنية.

مفاهيم مرتبطة بالقيمة

هناك العديد من المفاهيم التى تدخل فى مجال هندسة القيمة حيث أن تعريف وفهم هذه المفاهيم تعد من أولى الخطوات لتعريف هندسة القيمة  وهى كالآتى: –

تحليل القيمة

وهى تعتبر إحدى المداخل التحليلية لإختيار العلاقة بين وظيفة وأداء المهمة المطلوبة وتكلفتها وهو المجال الذي بإمكانه وصف وتحديد عملية دراسة القيمة للمشروعات التى تتم تنفيذها فعلا لمعرفة مدى إمكانية تحسينها وتطويرها.

إدارة القيمة

وهي الوسائل المتبعة لكي يكون هناك توافق بين العمل و إبداعات المصمم مما يتوافق مع مجال القيمة.

هندسة القيمة

وهو المختص بتحديد ودراسة القيمة للمشروعات وهذا يعنى بتحليل التكلفة ووقت العملية المراد تصميمها .

أنواع القيمة

إن الهدف الرئيسى من الدراسات القيمية هو تحسين القيمة بأقل تكلفة.

كل إنسان لديه التفسير الخاص لمعنى القيمة فبعضهم يخلط بين معنى القيمة ومعنى التكلفة حيث يتم دائما قياس القيمة بالتناسب مع السعر فقط مع أن إرتفاع التكلفة أو السعر لا يعبر عادة عن إرتفاع القيمة.

ولذلك هناك أربع أنواع للقيمة : –

1. قيمة التكلفة Cost Value وهى إجمالى التكلفة النقدية لإنتاج شئ ما سواء أكانت تكاليف مباشرة أو غير مباشرة أو صيانة أو تشغيل إلخ.
2. القيمة الإجمالية Aesthetic Value وهى إجمالى الصفات الجمالية والترفيهية التى يريدها المستفيد.
3. قيمة الإستخدام Use Value وهى إجمالى المنفعة لعنصر ما أو الوظيفة الرئيسية التي يحققها هذا البند.
4. قيمة الاستبدال Exchange Value وهي تصف القوة الشرائية للبند بعد إستخدامه.

ملحوظة هامة: تختلف قيمة المادة بإختلاف ما تحتويه أى أنها ليست بالضرورة صفة مطلقة فى المادة.

عناصر القيمة

ترتكز القيمة على ثلاث عناصر رئيسية هى: –

• التكلفة TOTAL COST وهى إجمالى تكلفة المادة أو النظام وتشمل سعر الشراء بالإضافة إلى تكاليف ما بعد الشراء خلال عمرها الإفتراضى.
• الجودة Quality وهى المميزات التى يريدها المستخدم فى النظام مثل الشكل الجمالى، هدوء الصوت، سهولة التشغيل وما الي ذلك.
• الأداء الوظيفى Function هو يعبر عن الوظيفة الأساسية التى يجب أن يؤديها النظام.

منهج إدارة القيمة

( أولا ) إعداد المنهج للدراسة : –

حيث يتم إختيار فريق العمل متعدد الخبرات والتخصصات ثم يقوم الفريق بتجميع كل ما يلزم من معلومات هامة للدراسة والتأكد من استكمال الوثائق والمستندات الخاصة بالمشروع.

(ثانيا ) ورشة عمل الهندسة القيمية:

مرحلة تجميع المعلومات:

تهدف هذه المرحلة إلى تكوين جميع المعلومات اللازمة للتصميم وعلى هذا الأساس يتم تحديد أسس إختيار المواد مع دراسة تكلفة المشروع.

مرحلة التحليل للوظائف:

تعتبر هذه المرحلة هى الأساس التى تعتمد عليها الدراسات القيمية حيث يتم التعرف على وظائف المشروع وفهم العلاقة بين هذه الوظائف.

مرحلة التأمل والإبداع وطرح الأفكار:

تهدف هذه المرحلة إلى عرض بدائل مبتكرة وجديدة للحلول التصميمية.

مرحلة التقويم للأفكار والاختيار:

الهدف من هذه المرحلة هو تقليل عدد الأفكار واختيار أنسبها بما يتناسب مع الأهداف المقررة.

مرحلة التطوير والبحث وتجهيز التقرير النهائى:

إن الهدف الأساسى من عمل الدراسات القيمية هو تحليل الوظائف وطرح الأفكار ثم تقويمها.

الجودة

 من خلال ما سبق عن منهجية عمل إدارة القيمة يتضح لنا أن الجودة هى الأساس التى تحاول إدارة القيمة تحقيقه.

مفهوم الجودة

هى خصائص المشروع التي يريدها المستهلك والتى تحدد مدى صلاحية المشروع لكى يكون قادرا على تأدية الوظيفة المطلوبة.

معايير الحكم على جودة المشروعات:

أ – تطابق الجودة مع التصميم: وهى تعبر عن مدى التطابق مع مواصفات التصميم بعد الانتهاء من عملية البناء.

ب- الإتاحة للإستخدام: وهو مدى إتاحة إستخدام العميل للمشروع.

جـ – الاعتمادية: وهى احتمالية أداء المشروع لوظيفته المطلوبة واستمرار الأداء لفترة زمنية معروفة تحت ظروف تشغيل محددة وبدون فشل.

د – مدى قابليتها للصيانة والتفتيش: وهى تعبر عن سهولة إجراء عمليات الصيانة والتفتيش للمشروع.

هـ – سهولة التنفيذ: وهى تعبر عن إمكانية التصميم للتنفيذ بإستخدام ما هو متاح من الطرق والوسائل والمواد والكوادر البشرية العاملة بالمشروع.

التكاليف: وهى إجمالى كافة الجهود والمبالغ خلال تطوير أو تصميم أو بناء منتج أو مشروع.

تعتبر التكاليف من أكثر العوامل المؤثرة على المشروع فى جميع مراحله حيث تنعكس على الربح ولهذا يجب عمل دراسة وافية للتكاليف وأنواعها وعوامل ارتفاعها أو انخفاضها حيث يعتمد عليه الدارسون للتكاليف لتحديد أسباب التكلفة المرتفعة لبنود المشروع.

قد يحدث أحيانا حدوث إنخفاض فى جودة المشروعات وظهور التكاليف غير الضرورية فما هو السبب فى ذلك ؟

النقص في المعلومات: عادة لا يوجد مشروعا مكتمل المعلومات ولذلك لابد أن يشوبه بعض النقص فى تلبية بعض طلبات ورغبات المستفيد أو حدوث خلل فى تحديد الأداء الوظيفى.

الظروف المؤقتة: أحيانا يتم إتخاذ القرار بناءا على ظروف طارئة خارجة عن الإرادة مما يؤدى ذلك إلى تكاليف إضافية غير محسوبة.

القرارات الخاطئة

• أحيانا يتم إتخاذ قرارات خاطئة بناءا على معتقدات أو روتين تم التعود عليه مما يؤدى إلى زيادة التكاليف وانخفاض الجودة.
• قلة الأفكار: عدم وجود تنوع فى الأفكار يدفعنا لأخذ أول إقتراح أو بديل دون طرح عدة بدائل مما يؤدى إلى انخفاض الجودة.
• التغيير فى طلبات المستفيد: قد تنشأ أحيانا طلبات جديدة أثناء عملية التنفيذ مما يؤدى الى زيادة التكلفة الغير محسوبة.
• عدم وجود التنسيق الجيد: عدم التنسيق بين جميع الأطراف يتسبب فى سوء الفهم والحساسية بين العاملين بالمشروع وبالتالى نقص فى المعلومات.

إيجابيات ونتائج تقنية الهندسة القيمية

1. أداة فعالة ونهج هندسى منظم يتم إستخدامه للتأكيد على كفاءة الأداء الوظيفى والتحكم فى التكلفة للمشاريع.
2. المرونة فى تطبيق هذه التقنية على المشاريع بأنواعها المختلفة من إنشائية واقتصادية وصناعية إلخ.
3. القدرة على تحقيق الوفر المالى فى المشاريع ذات الميزانية المرتفعة من خلال أسلوبها المبدع فى طرح الأفكار والبدائل.
4. أسهمت هذه التقنية فى الإستخدام الأمثل للموارد المالية والإمكانيات.

سلبيات ومعوقات تقنية الهندسة القيمية:

• عدم التشجيع أو التنظيم الجيد لهذه التقنية الذى يضمن تطبيقها على المشروعات بالنظر إلى تأثيرها الفعال.
• التردد فى إتخاذ قرار تطبيق هذه التقنية.
• الخوف من التعديلات التي تترتب على الدراسات الخاصة بالهندسة القيمية.
• عدم القناعة التامة بأهمية ونتائج هذه التقنية.
• عدم الإهتمام بما قد تحققه هذه التقنية من وفر مالي على المشروع.
• قلة الإمكانيات المتوفرة لتطبيق تقنية الهندسة القيمية.
• قلة الخبراء والمؤهلين لتنفيذ تقنية الهندسة القيمية.
• إعتقاد البعض أن الدراسات القيمية هدرا لأعمالهم ومالهم.

الخـــــــلاصــــــــة

• لقد استعرضنا في هذا المقال استعراض واضح ومفصل لواقع هندسة القيمة.
• Value engineering وبما يحمله هذا الواقع من إيجابيات متميزة ورائعة وبما يحمله من سلبيات طبيعية تصادف دائما التقنيات الحديثة وسلبيات غير طبيعية.
• تحديات كبيرة التى تؤثر بالسلب على هذه التقنية.
• هذه التقنية تبعث على التفاؤل والأمل بما تحمله من مستقبل رائع ومتميز فى مجال الإنفاق على المشروعات وحسن الإستغلال للتكاليف بما لا يؤثر على الجودة.

مقالات جديدة مرطبتة:

• الفيبر المسلح.
• تقنيات المستقبل: الفيبر المسلح GRC و اسياخ الفيبر جلاس GFRP.
• تصاميم فلل حديثة.

إن المنشآت المركبة عادة هى التى تتكون من مادتين مختلفتين في العناصر الإنشائية.

مثل دمج الخرسانة CONCRETE  مع المعدن STEEL   أو دمج الخشب مع الخرسانة أو الألومنيوم مع الخشب …. إلخ 

المنشآت المركبة فى مجال الهندسة المدنية

خلال العقود الأخيرة من القرن التاسع عشر تم تصميم منشأت تتكون من هياكل معدنية Steel Framing  عليها بلاطة من الخرسانة المسلحة فوقها Reinforcement  Concrete حيث تعمل بشكل منفرد تماما فى تحمل أى أحمال عليها ولم تتم ملاحظة أى تأثير لهذه الإختلاف فى دمج المكونات لكل من الخرسانة والاستيل.

ولذلك بدأت وبشكل كبير تلقى تزايدا ملحوظا من قبل المصممين حتى أصبحت تدخل فى تنفيذ معظم المنشآت الهندسية.

لا تقتصر المنشآت المركبة فقط على مجالات الهندسية المدنية ولكنها دخلت في مجالات عدة كالمجالات الصناعية والميكانيكية والكهربائية والإلكترونية.

العناصر الإنشائية المستخدمة داخل المنشآت المركبة فى مجال الهندسة المدنية

1. بلاطة من الخرسانة المسلحة Concrete Slab . 
2. الكمرات أو الأعمدة الخرسانية Beams or Columns  . 
3. الوصلات القصية Shear Connectors : – 

حيث تقوم هذه الوصلات بمقاومة قوى القص الأفقي الناتجة بين بلاطة الخرسانة المسلحة والهيكل المعدني حيث تعمل بلاطة الخرسانة المسلحة فى هذه الحالة كتدعيم لمقاومة الضغط الناتج من الهيكل المعدني.

تطبيقات المنشآت المركبة Composite Structure

لا بد لنا أن نقول أن المنشآت المركبة لا تقتصر فقط على دمج الخرسانة والاستيل فقط.

وإنما هناك عدة أنواع أخرى على سبيل المثال لا الحصر : 

• الخرسانة سابقة الصنع مع خرسانة مصبوبة محليا.
• الخشب مع الخرسانة.
• الألومنيوم مع الخشب.
• الألومنيوم مع الخرسانة ( سواء أكانت سابقة الصنع أو سابقة الإجهاد ).
• تقسيمات المنشآت الخرسانية المعدنية المركبة.

1. المنشآت المركبة من الخرسانة والمعدن STEEL وقد تكون الكمرات سابقة الصنع أو الإجهاد أو خشبية . 
2. تمثل المنشآت الخرسانية أو الخرسانية المركبة وهى تتكون من الخرسانة المسلحة ومقاطع معدنية أو خشبية ….. إلخ . 
3. وهى المنشآت الخرسانية المسلحة المتعارف عليها.

فوائد المنشآت المركبة

1.توفير وزن المعدن المستعمل :

  حيث يتم توفير وزن المعدن STEEL  بنسبة تتراوح بين 20 % الى 30 % وهذا سيؤدى إلى أن تكون العناصر ذات إرتفاع أقل وأكثر إقتصادية.

2.زيادة قوة البلاطات المركبة:

حيث تزداد قوة البلاطات المركبة أكبر بكثير من البلاطات الغير مركبة التى تستند على الكمرات المعدنية.

3.المنشآت المركبة أكثر إقتصادية :

لقد أظهرت الأبحاث والتجارب أن المنشأت المركبة أكثر إقتصادية من المنشآت الأخرى وتتحسن هذه الفائدة بإستمرار نتيجة للتطور الكبير عن طريق إستعمال كمرات من الخرسانة مسبقة الإجهاد أو مسبقة الصنع بدلا من الكمرات المعدنية أو إستعمال كمرات معدنية هجينة Hybrid Members) )أو إستعمال حوائط مركبة أو أعمدة مركبة وما الي ذلك.

أضرار المنشآت المركبة

لا توجد هناك أضرار بالمعنى المتعارف عليه ولكن هناك بعض القصور أهمها :

1. إن جزءا من بلاطة الخرسانة المسلحة يكون مقاوم للضغط فى منطقة العزوم الموجبة ولكن تقوم أسياخ التسليح الطولية للبلاطة فى الكمرات المستمرة بتأمين استمرارية الفعل المركب فى مناطق العزوم السالبة.
2. ارتفاع تكلفة تركيب الوصلات القصية.
3. ارتفاع درجة الحرارة بشكل مفاجئ مما يؤدي إلى جعل الهيكل المعدنى أكثر سخونة من البلاطة الخرسانية المتصلة معه.
4. تمدد الخرسانة بسبب التغيرات الفيزيائية والكيميائية مثل الرطوبة – الجفاف – المواد الكيميائية الموجودة فى الأسمنت.

طرق إنشاء وتنفيذ المنشآت المركبة

أ – بواسطة الدعائم:

1. يتم وضع الكمرات المعدنية فى أماكنها المحددة.
2. توضع هياكل البلاطة التى يتم صبها بالمكان نفسه.
3. توضع دعامات لسند كامل المجموعة بما فيها الكمرات.
4. يتم صب الخرسانة وتترك المجموعة كاملة حتى تتصلب الخرسانة لمدة 7 أيام على الأقل حتى تصل إلى المقاومة المطلوبة ثم تزال كافة الدعامات . 

ب – بدون دعامات:

1. يتم وضع الكمرات المعدنية فى أماكنها المحددة.
2. توضع الهياكل لحمل البلاطة الخرسانية بدون دعائم.
3. تصب البلاطة الخرسانية وتترك المجموعة حتى تتصلب بالشكل المطلوب.

ملحوظة هامة : – 

• يجب عند استخدام المنشآت المركبة التحقق من الإتزان الجانبي للهيكل المعدني أثناء مرحلة البناء حيث أن تصميم الأحمال الجانبية يعتمد على أن البلاطة الخرسانية المسلحة تعطى دعما جانبيا للهيكل المعدني.

أساسيات تصميم المنشآت المركبة

• إذا تم إتحاد البلاطات الخرسانية المسلحة مع الكمرات المعدنية بواسطة الوصلات القصية الميكانيكية “Mechanical Shear Connectors” فإننا نحصل على منشآت مركبة تقاوم الحمولة بزيادة الثلث أو أكثر منه فى حالة عدم وجود الفعل المركب Non – Composite Action )) بين البلاطة الخرسانية والكمرات المعدنية.

سيرد فيما بعد ما هو الفعل المركب؟

• إن هذه الزيادة فى المقاومة تجعل لدينا مقاطع مركبة لديها صلابة وقوة أقوى بكثير من المقاطع غير المركبة إضافة إلى ذلك أن الهبوط Deflection ) ) فى المنشأت المركبة أقل بنسبة تتراوح من 20 الى 30 % من المنشآت الغير مركبة.
• بصفة عامة ينشأ الفعل المركب عند إتحاد عنصران أساسيان إنشائيان وهما البلاطة الخرسانية و الكمرات المعدنية الحاملة ويقاومان الهبوط ( Deflection ) كأنها مادة واحدة.

ولكن السؤال هنا ما هو الفعل المركب Composite Action ؟ 

• الفعل المركب يمكن تعريفه على أنه تلاحم المواد المكونة للعنصر الإنشائى مع بعضها وتكوين وحدة إنشائية متكاملة من أجل مقاومة أى حمل خارجى.

دراسة الهبوط Deflection  

• إن من أهم العوامل التي يجب أخذها فى الحسبان عند حساب الهبوط للكمرات المركبة هى طريقة الإنشاء للمنشآت المركبة سواء مع دعائم مؤقتة أو بدون دعامات.
• فإذا تم التنفيذ من خلال دعامات فإن المقطع المركب سيقاوم الأحمال الحية والميتة.
• أما إذا لم يتم سند الكمرات المعدنية خلال فترة تصلب البلاطة الخرسانية ( الإنشاء بدون دعامات ) فإن مقطع الكمرات المعدنية سيقاوم الإجهادات الناتجة عن الحمل الميت قبل تصلب البلاطة الخرسانية والمقطع المركب سيقاوم الإجهادات الناتجة عن باقى الأحمال الحية والميتة.

حساب الإجهاد الناتج عن الأحمال الواقعة على المقطع المركب 

• لا تتحمل الخرسانة سوى إجهاد شد ضعيف ولذلك فإننا يجب أن نحرص على أن يمر المحور المحايد فى الجزء العلوى من الكمر المعدنى وينخفض هذا المحور نحو الأسفل فى المنشأت المركبة . 

أثر زحف أو سيلان الخرسانة تحت تأثير الأحمال الدائمة

• الزحف أو السيلان Creep Effect   هى التغيرات التى تحدث للمنشأت الخرسانية مع مرور الزمن بالرغم من الأحمال الثابتة الدائمة حيث تحدث تغيرات لدنة مع تقدم الزمن واستمرار الإجهادات المؤثرة فى الخرسانة بمرور الزمن تؤدى إلى تناقص فى عامل مرونة الخرسانة مما يؤدى إلى الزحف creep  فى إجهادات الخرسانة وزيادة فى إجهادات المعدن steel.

إختيار المقاطع المعدنية فى المنشآت المركبة

يقسم نظام المنشأت المركبة بشكل عام إلى نوعين:

1. مقاطع محكمة Compact.
2. مقاطع غير محكمة Non Compact.

ويرجع أساس هذا التقسيم إلى شكل المقطع عموما وطول العنصر الجانبى الغير مدعم حيث قد تتخذ المقاطع أشكال عديدة مثل أن تكون على شكل حرف I أو على شكل صندوق أو على شكل دائري مفرغ، إلخ. 

يطلق على المقاطع المحكمة هذا الاسم وذلك بسبب إختيار أبعاد وسمك القطاع المكون لها حيث يؤدى ذلك إلى تفادي ظواهر عدم الاستقرار عند تعرضها للقوى والعزوم الخارجية.

أساسيات تصميم الكمرات المركبة

إن من أهم المعايير التي يجب إتخاذها عند ربط مادتين أو أكثر هو خلق منظومة عمل.

تجعل المادتين تتجانسان مع بعضهما البعض كأنهم كيان واحد لمقاومة أى أحمال خارجية.

دون حدوث أي انزلاق 

• ولذلك فإن منظومة ربط بلاطة الخرسانة المسلحة مع الكمرات المعدنية هى الوصلات القصية حيث تعمل على جعل المقطع المركب يعمل على شكل حرف T. 
• يجب تصميم الوصلات القصية لمنع أى حركة بين بلاطة الخرسانة المسلحة والكمرات المعدنية فى الاتجاهين.
• يجب ألا يتجاوز التباعد بين الوصلات القصية طوليا 3 – 4 مرات ارتفاع البلاطة الخرسانية.
• إن تصميم المقطع المركب يعتمد بشكل أساسى على مدى إمكانية مقاومة القص بين البلاطة الخرسانية والكمرات المعدنية فكلما كان الالتحام متينا كلما كان الفعل المركب أقوى.

الوصلات القصية Shear Connection

إن الهدف الرئيسى من هذه الوصلات هو منع الحركة بين البلاطة والهيكل المعدني.

ويمكن تقسيم أنواع الوصلات المستعملة حاليا كالاتى:

1. الوصلات الصلبة Rigid Connectors زهى غير مرنة.
2. الوصلات نصف الصلبة Semi – Rigid Connectors وهى أكثر مرونة.
3. وصلات الإلتحام Bond Connectors وتعتمد بشكل كامل على إجهادات الإلتحام بين الخرسانة المجاورة للوصلات والوصلات نفسها لتطوير ثبوت البلاطة على الهيكل المعدني.