ما هي قدرة تحمل الأحمال للكتل الخرسانية المختلفة الحجم؟

امرأة تجلس على نحت الكرة

لا تبدو جميع الكتل الخرسانية مثل كتل.

حقوق الصورة: صور بولكا دوت / بولكا دوت / جيتي إيماجيس

تحدد الخواص الفيزيائية لمواد البناء كيف ولماذا تستخدمها. خذ ، على سبيل المثال ، الكتل الخرسانية. تفترض هذه الكتل أحجامًا وأشكالًا عديدة ، على الرغم من أن جميعها تظهر درجة عالية من القوة بالنسبة إلى حجمها. وبسبب هذا ، تظهر بشكل شائع في عمليات الحمل مثل أعمدة الدعم ، والأساسات ، والجدران والأسس. يتطلب فهم قدرة تحمل الكتل الخرسانية نظرة عامة كاملة على العوامل التي تؤثر على قوتها.

المشكلة

إن إثبات قدرة تحمل كتلة خرسانية يثبت أنه مستحيل إلى حد ما دون سياق. تأتي الكتل الخرسانية بأحجام لا تعد ولا تحصى ، والعديد من الأشكال وتحتوي على مجموعة متنوعة من المكونات. بالإضافة إلى الاعتبارات المادية ، فإن السياق الهيكلي لكتلة خرسانية يؤثر بشدة على قدرتها على تحمل الأحمال. لتحديد السعة الحاملة للكتلة ، والتي يمكنها تشغيل سلسلة من مئات ، إن لم يكن الآلاف ، من الجنيهات ، يجب عليك اختبار الكتلة الفعلية في سياقها.

السياق الهيكلي

يؤثر عدد من العوامل الهيكلية على مقدار الوزن الذي يمكن أن تتحمله كتلة خرسانية. على سبيل المثال ، يظهر الوزن المطبق على نقطة مركزة على كتلة عبر عمود دعم ضغطًا أكبر من الوزن المنتشر على مساحة واسعة. وبسبب هذا ، يمكن أن تتحمل الكتلة المستخدمة لدعم العمود وزنًا أقل من نفس الكتلة المستخدمة لدعم البلاطة. علاوة على ذلك ، يمكن أن تدعم الكتل في شبكة توزيع الوزن وزناً أكبر من تلك المستخدمة بشكل فردي كوحدات حاملة. على سبيل المثال ، يمكن أن يتحمل جدار الكتل ، خاصةً المقوى بعوارض فولاذية ، أحمالًا أثقل من قدرة تحمل الحمولة الإجمالية لكل كتلة فردية.

اعتبارات مادية

تؤثر المواد المستخدمة في بناء كتلة خرسانية على قدرتها على التحمل. على سبيل المثال ، قد تدعم كتلة خرسانية 10 × 8 × 16 بوصة مصنوعة من غبار الحجر وزنًا أكثر من أ كتلة 15 × 12 × 24 بوصة مصنوعة من الرمل ، لأن الغبار الحجري يظهر وزنًا وقوة أكبر من رمال. أيضا ، تعرض بعض الكتل الخرسانية ثقوبًا ، في حين تحتوي أخرى على ألواح صلبة من المواد. يمكن أن تتحمل كتلة كبيرة ذات ثقوب كبيرة وزنًا أقل من كتلة أصغر بدون ثقوب. كتلة كبيرة توزع الوزن على مساحة كبيرة ، ومع ذلك ، يمكن أن تكون وسيلة أفضل لتوزيع الوزن ، على الرغم من قدرتها على تحمل الحمل.

المعايير

وفقًا للمعايير التي تم نشرها في عام 2003 من قبل ASTM ، وهي معايير بناء دولية غير ربحية ، يجب أن تدعم جميع الكتل الخرسانية ما لا يقل عن 1700 رطل من الوزن لكل بوصة مربعة (PSI). يصف هذا المعيار الحد الأدنى من المتطلبات فقط. قد تدعم الكتلة الصغيرة وزنًا أكبر من الكتلة الكبيرة إذا أظهرت سعة تحميل عالية بما يكفي لكل بوصة مربعة. يتطلب تحديد تصنيف PSI تطبيق الوزن على الكتلة حتى يتشقق ويقسم الضغط الذي جعل الكسر ينكسر بمقدار إجمالي البوصة المربعة في الكتلة. هذا أكثر تعقيدًا مما يبدو لأن الأشكال ثلاثية الأبعاد ، مثل الكتل الخرسانية ، يتم قياسها في وحدات مكعبة ، وليس مربعة.