السلالم
السلالم
مـقـدمــة :
تعمـل السلالم (الأدراج) من النـاحيـة المعمـاريـة كعنـاصر ربط بيـن المنـاسـيب المختـلفـة للمنشـآت ، و يتـم اختيـار شـكلهـا بما يـؤمن الـربط الأمثـل بيـن الفـراغـات المختـلفـة وظيفيـاً و جمـاليـاً ، و لـذلك يطلب منهـا من الناحية المعمارية أن تحقق جملـة من الشروط ، أهمها :
1) سـهولة الحـركـة و الـربط بين المنـاسـيب المختـلفـة .
2) الانسـجام مع المنظر العـام للمنشـأ سـواءً أكانت الأدراج داخليـة أم خارجيـة .
3) الاسـتفـادة المثـلى مـن الفـراغـات المتـوفـرة .
و يتـألـف الـدرج عـادة من بلاطة مـائلـة تسمى بشـاحط الـدرج ، تتـوضع فـوقهـا الـدرجـات بارتفـاع ( a ) و عرض ( b ) ، يتـم اختيـارهمـا بما يـؤمن الحركة المريحة لمسـتعملي الـدرج . كمـا تتصل الشـواحط باسـتراحات أفقيـة على ارتفاعات معينة ، تمليها النـواحي المعمـارية و متطلبـات الـراحـة .
أنـواع الأدراج او السلالم :
للأدراج أنواع عـديـدة تختـلف عن بعضهـا بطبيعـة اسـتنادهـا ، أيّ أن تصنيفهـا يعتمـد على تصرفهـا الإنشـائي في نقـل حمـولاتهـا ، و يصنف أهمهـا إلى الأنـواع الرئيسـية التالية :
1) الأدراج الجائزية بالاتجـاه الطـويـل ( المـائـل) .
2) الأدراج الجائزية بالاتجـاه الطـويـل ذات الشـاحطين .
3) الأدراج الجائزية بالاتجـاه القصير ( العـرضي ) .
4) الأدراج الظفـريـة .
5) الأدراج العاملـة بالاتجـاهين .
6) الأدراج الحـّرة .
7) الأدراج الحلـزونيـة الحـّرة .
و يشـمل كل نوع من هـذه الأنـواع الـرئيسـية عـدداً كبيـراً مـن الأنواع الفـرعيـة ذات الأشـكال المختـلفـة .
- الأدراج الجـائـزية بالاتجـاه الطـويـل ( الأدراج ذات الشـواحــط الجـائـزيـة ) :
يعمل شـاحط الـدرج ( البـلاطة المائلـة ) في هـذا النـوع من الأدراج كجـائـز بالاتجاه الطويل ، تشـكل الـدرجـات جـزءاً من سـماكـة الشـاحط ، إلاّ أن المقطع الفعّـال هـو السـماكـة الـدنيـا ( t ) العمـوديـة على اتجـاه الميـل .
يـوضع التسـليح الـرئيسـي بشـكل موازي لميـل الشـاحط و مـائـل ، حيث يثبـت في منطقة الشـد وفقـاً لمغـلف العـزم النـاتـج لهـذا الـدرج ، و يمكـن تكسـيح جـزء مـن التسليح الكلي ( عـادة نصف التسليح ) النـاتج عن العـزم المـوجب كمـا في البـلاطات الجـائـزية ، أمـّا التسـليح الثـانـوي ( حـديـد التـوزيع ) فيـوضع متعـامـداً مع التسليح الرئيـسي و بحيث لا تقـل مسـاحتـه عن ( 1/5 ) مسـاحة التسـليح الرئيسي ، و يكـون ممتـداً بـالاتجاه العرضي للـدرج ، و لا يكسـّح هـذا التسـليح ، " يتـم تسـليح الـدرجـات إنشـائيـاً " .
- الأدراج الجائـزية بالاتجـاه الطـويـل ( ذات الشـاحطين ) :
هـذا النـوع من الأدراج هو الأكثـر مصادفة في المبـاني ، و هـو يتـألـف من شـاحطيـن مائـلين ( بـلاطتيـن جـائـزيتيـن بـالاتجـاه الطويل ) يتصلان بميـدة وسـطيـة مشـتركـة ، و قـد يتصل الشـاحط الأول بميـدة عنـد منسـوب سـقف الطـابـق ، أو يتصل مع بلاطـة السـقف مبـاشـرة ، أمـّا في الأسـفل فيتصل الشـاحط الثـاني بميـدة عنـد منسـوب أرضية الطـابـق نفسـه ، أو يتصل مع بـلاطـة الأرضية مبـاشـرة .
- الأدراج الجـائـزيـة بالاتجـاه القصيـر ( العـرضي ) :
يتضـح مـن تسـميتهـا أن بلاطة الـدرج تعمل بـاتجـاه عـرضهـا ( أيّ اتجـاه عـرض الـدرجـة ) ، بحيـث تنقـل الحمـولـة بالاتجـاه القصير إلى جـائـز أو جـائـزين مائليـن بشـكل مـوازٍ للـدرج ، أو إلى جـدار أو جـدارين .
- الأدراج الظفــريـة :
هـذه الأدراج أيضاً تعمل بالاتجاه العرضي للـدرجات كعنصر ظفـري يسـتند على جـائـز مـائـل أو جـدار أو عمـود مركـزي ، و يكـون مقطع الـدرجة مثـلثـاً متصلاً ببلاطة ، أو مقطعاً مسـتطيلاً ، أو بشكل ( L ) مقـلوبـة ، و تختـلف هـذه الجمـلة عـن سـابقتهـا في كون الـدرجـات ظفـريـة ، و تسـليحهـا يـدخـل و يثبـت في العنصر الحـامـل سـواءً أكان جـائـزاً أو جـداراً أو عمـوداً ، و كـذلك تختـلف بعـرض الـدرج .
و تتميـز هـذه الجملة في ضرورة تصميم الجـائـز الحامل على عـزوم الفتـل النـاتجـة ، و كـذلك تصميم الجـدار أو العمـود الحـامـل على عـزوم الانعطـاف ، و لحـظ هـذه التـأثيـرات عنـد تصميم الأسـاسـات .
- الأدراج العـامـلــة بالاتجـاهيـن :
الأدراج ذات الشـاحطيـن العـامـلـة بـالاتجـاهيـن : في هـذا النـوع يسـتند الدرج بكامل محيطـه على جـدران حمـّالـة ، و تكـون النسـبة بيـن عـرض الميـدة إلى طـولهـا أكبـر مـن ( 0.5 ) ، وهـذا يجعـل الميـدة تعمـل كبـلاطـة بـاتجـاهيـن مسـتنـدة على ثلاثة أطـراف ، و حـرّة مـن الطـرف الـرابـع ، عـلمـاً بـأنهـا مسـتمرة من حيث التسليح مع الشـاحطين ، و تتعـرض الميـدة إلى حمـولتهـا إضـافـة إلى جـزء من حمـولة الشاحطين ، يـؤخـذ كحمـولـة مـوزعـة بـانتظـام .
و يمكـن حسـاب كل شـاحط كبـلاطة ذات اتجـاهيـن مسـتندة على ثـلاثـة أطـراف و حـرة من الطـرف الـرابـع ، حيـث تـؤخـذ أبعـادها مسـاوية المسـقط الأفقي للشـاحط مضـافـاً إليه نصف عـرض الميـدة ، يمكـن حسـاب العـزوم بهـذه البـلاطات باعتمـاد نظرية المـرونـة أو نظـرية الانكسـار للبـلاطات ، أو باسـتعمال جـداول تحـليل البـلاطـات المسـتنـدة مـن أطـرافهـا الثـلاثـة و الحـرة من الطـرف الـرابـع ، و يمـكن أن يكـون الـدرج ذو ثـلاثـة شـواحـط و عـامـلـة بـاتجـاهيـن ، حيـث يكـون الـدرج بكـامـل محيطـه على جدار حامل . يتـم حسـاب العـزوم في كل من الشـواحط الثـلاثـة و الميـدة الأفقيـة بتحليـلهـا كبـلاطات مسـتندة مـن أطـرافهـا الثـلاثـة و حـّرة من الطـرف الـرابـع .
و يمكـن أن يكـون الـدرج بشـكل مـربـع ذو أربعـة شـواحـط يعمـل بـاتجـاهين ، حيـث يسـتنـد الـدرج على جـدران محيطيـة ، و يـؤخـذ مجـاز كل شـاحط مسـاوياً لمسقطه الأفقي مضـافـاً إليـه عـرض الـدرج .
- الأدراج الحــّرة :
تمتـاز هـذه الأدراج بجمـالهـا المعمـاري ، فهـي تشـكل جمـلـة إنشـائيـة فـراغيـة تتـألـف مـن شـاحطين متصلين بـواسـطة ميـدة وسـطية أفقيـة . أيّ أنّ الـدرج حـر عنـد الميـدة الـوسـطية و يسـتنـد فقـط عنـد منـاســيب بـلاطـات الســقـوف ، و يمكن أن يكون هذا الاسـتنـاد مفصـليـاً أو وثـاقـة ، على أن الاسـتناد المـوثـوق هـو الأكثـر اسـتعمالاً و اقتصاداً ، و لـذلك نكتفي بتحـليـل هـذه الجملـة لـوضعيـة الـوثـاقـة ، علمـاً بـأن الأسـس لا تختلف في الحـالتيـن ، يعتمـد تحليـل الجملـة الإنشـائيـة لهـذا الـدرج بـالطـريقـة التقـريبيـة بـاتبـاع الخطـوات التـاليـة :
1. تحسـب الحمولات الكليـة للمتـر المربع من المسقط الأفقي q1 و q2 للميـدة .
2. نعتبـر كل من الشـاحطين مع نصف الميـدة المرتبطة بـه كجـائـز مسـتمر يعمل بالاتجاه الطـولي و معـّرض في الجـزء المـائـل منـه للحمولة w المؤثـرة على طول متـر أفقي .
3. نضع مسـند وهمـي يتحمـل حمـولات شـاقـوليـة فقـط .
4. تحسـب العـزوم الأعظمية النـاتجـة في كل مـن الجـائـزيـن .
- الأدراج الحـلـــزونيــة الحـــّرة :
إذا اعتبـرنـا الأدراج الحـّرة أجمـل أنـواع الأدراج الخـارجيـة ، فـإن الأدراج الحلزونية أجمل أنـواع الأدراج الداخليـة ، و تشـتـرك الجملتـان في صفتيـن أسـاسـيتين ، همـا :
? إن الجملتيـن تسـتندان فقـط عنـد منسـوب الطـوابـق .
? إن كلا الجملتيـن تمثـلان جملـة فـراغيـة ذات حلـزون فـراغي مسـتمر ، و نميز في الأدراج الحلـزونيـة بيـن النـوعيـن :
النـوع الأول : يتـألـف مـن شـاحـط ببـلاطـة ذات شـكل حلـزوني تسـتند في أعـلاهـا و أسـفلهـا عنـد منسـوب الطـوابـق .
النـوع الثـانـي : يتـألـف مـن شـاحـط مكّـون مـن درجـات ( قـد تكون متصلة أو منفصلـة عـن بعضهـا ) ، تسـتنـد علـى جـوائـز عـرضيـة ، أو مباشرة على جائز حلـزوني ، حيـث يسـتند هـذا الجـائـز في الأعلى و الأسـفل عنـد منسـوب الطـوابق .
و في كلا النـوعيـن قـد يكـون الـدرج بـأكملـه حلـزونيـاً ، أو قـد يكـون جـزءً منـه حلـزونيـاً و يتصل في إحـدى نهـايتيـه أو كليهمـا بجـزء مسـتقيم .
و يتـم تحليـل الأدراج الحلـزونيـة وفـق طـريقتيـن :
- طـريقـة دقيقـة .
- طـريقـة تقـريبيـة بـاسـتعمال المنحنيـات .
خطـوات العمـل للسلالم ذات الشواحط المتعددة :
الأدراج الجـائـزيـة ذات الشـواحـط المتعـامـدة و لهـا فتحـة وسـطية .
و لـدراسـة الـدرج نقـوم بالخطـوات التـاليـة :
1. نحـدد السـماكـة الأصغـريـة اللازمة للشـاحط ( بما يحقق استعمال نسب تسليح اقتصادية ) .
2. نحـدد الحمـولات الشـاقـوليـة التي تتعـرض لهـا مسـاحـة متـر مربع أفقيـة من المسقط الأفقي للشـاحط ( المجازات الحسابية المعتبـرة هي المسافة ما بيـن محـاور الجيـزان العرضية )
3. نـوجـد قيـم الجهـود بالتحـليـل الإنشائي لشـريحة متـريـة لبـلاطة الشاحط ، و نقوم بـإيجـاد التسليح الرئيسي و الممتـد على طـول الشـاحط ، و اختيـار القضبـان بما يحقق اشـتـراطـات البـلاطـات المصمتـة ذات الاتجـاه الـواحـد .
4. نختـار تسـليـح ثـانـوي عـرضي لا يقـل عـن ( 1 / 4 )التسليح الرئيسي .
5. دراسـة الجـائـز العـرضي كأيّ جـائـز .المهندس / كمال سلطان