ما هي أقطار حديد التسليح

حديد التسليح من المواد الأساسيّة والهامة والمستخدمة في جميع أنواع المنشآت الخرسانيّة مثل منشآت البنى التحتيّة كالجسور والسدود وفي المنشآت السكنيّة والتجاريّة كالمنازل والفنادق والمولات التجاريّة وغيرها الكثير، ولهذا السبب تُصنع أسياخ الحديد بأنواع مختلفة وأشكال متعدّدة لتلبية احتياجات قطاع البناء، وبالإضافة إلى الأنواع العديدة تتوّفر أسياخ الحديد بأقطار متنوّعة فمنها الصغير ومنها المتوسط والكبير وذلك للاحتياجات العديدة في المشاريع الهندسيّة.

تتمتّع الخرسانة بخواص ميكانيكيّة وفيزيائيّة جيّدة تجعل منها مادة مناسبة للبناء، ولكن لكل مادة إيجابيات وسلبيات فالخرسانة تتميّز بقدرتها الكبيرة على تحمّل كبيرة قوى الضغط، ولكن في نفس الوقت ضعيفة في تحمل قوى الشد، ولفهم هذا بشكل أكبر دعنا نخض قليلًا في ميكانيك المواد.

توجد ثلاث أنواع أساسيّة من القوى الداخليّة التي تنشأ ضمن المادة عند تعرضها للحمولات والتي تُدعى الإجهادات والتي تشمل:

لا يمكن لمادة معيّنة في الطبيعة أن تمتلك نفس المقاومة لهذه الأنواع المختلفة من الإجهادات، وكما أشرنا سابقًا بأنّ الخرسانة تبلي بلاء حسنًا في مقاومة الضغط، ولكنها تنهار بسهولة عند تعرّضها للشد، ولهذا لا نستعمل الخرسانة العاديّة في صناعة الهيكل الحامل للمنشأ لأنّه بكل بساطة سينهار فورًا بعد تشييده، ولهذا السبب نقوم بإضافة حديد التسليح لتعزيز العناصر الخرسانيّة وتدعيمها وزيادة صلابتها وتحملها للقوى والعزوم المختلفة التي يتعرّض لها المنشأ.

يتميّز حديد التسليح بمختلف أقطاره وأوزانه بمقاومة كبيرة للشد، وبهذا يعوّض النقص الموجود في الخرسانة، ويجعل من العنصر الإنشائيّ عنصرًا قويًا ومقاومًا للقوى الداخليّة، وبالإضافة إلى ذلك، تتمتّع المادة المشكّلة لحديد التسليح بمعامل تمدد حراري قريب جدًا إلى المعامل الخاص بالخرسانة، الذي يُجعل من الحديد مادة مناسبة جدًا للخرسانة ويمنع حدوث التشققات الناتجة عن التمدد والتقلص الحراريّ.

تلعب جودة المواد المستخدمة في البناء دورًا هامًا في نجاح المشروع وضمان ديمومته وزيادة العمر الافتراضي للمنشأ، وبالتأكيد يجب التحريّ عن جودة الحديد المستخدم في الخرسانة، ولهذا الأمر لابد من إجراء الاختبارات والفحوصات اللازمة للتأكد من جودة المنتج ومطابقته للمواصفات الفنيّة المطلوبة وتحقيقه لمتطلبات الأمن والسلامة، وفيما يلي بعض أهم النقاط الواجب اختبارها:

قامت الجمعيّة الأمريكيّة للمواد البناء بوضع معايير قياسيّة خاصة لجميع أنواع وأصناف مواد البناء وبالطبع حديد التسليح كان من ضمنها. تتضمن هذه المعايير الأطوال والأقطار ومساحة المقطع والوزن في المتر الطوليّ، بالإضافة إلى تحديد أنواع الحلزنة والتباعدات فيما بينها على سطح قضبان الحديد وعدد النتوءات على طول القضيب وارتفاعها عن سطحه، حيث في عام 1968 دُمج المعيار الخاص بتشوهات سطح الحديد مع المعيار الأساسي، وفيما يلي الجدول الخاص بأقطار حديد التسليح التي تتوفّر بأحد عشر قياسًا مختلفًا.

ببساطة شديدة، لا يوجد قطر محدد يُوصى باستخدامه في جميع المنشآت، إذ أنّ اختيار القطر المناسب مهمة تحتاج إلى الكثير من الدراسة الإنشائيّة للمشروع والتي يقوم بها المهندس الإنشائيّ بمساعدة فريق عمل متكامل بالإضافة إلى خضوع اختيار القطر المناسب لأكواد البناء والاشتراطات التصميميّة الخاصة به والتي تحقق الحد الأدنى من عامل الأمان.

لكن على سبيل المثال، فإنّ الممرات والباحات الصغيرة لا تحتاج إلى تسليح كبير فيُمكن استخدام أقطار حديد 6 مم، بينما في الأرصفة لا يجب أن يقل قطر حديد التسليح عن 8 مم، لأنّها تتعرّض لحمولات أكبر، وفي الأساسات أو الأعمدة نحتاج إلى أقطار أكبر وعدد أسياخ أكثر، وفي العناصر الطويلة كالجسور أو الأظفار فنحن بحاجة إلى زيادة القطر المستخدم.

عند اختيار المهندس المدني لأقطار الحديد المستخدمة في تسليح العناصر الإنشائيّة المختلفة، يجب عليه توخي الحذر وإجراء حساباته بشكل دقيق، ومن جهة أخرى فإنّ وضع التسليح ضمن العنصر يجب أن يتم بدقة كبيرة وبحسب المخططات لأن أي خطأ في ترتيب الأسياخ أوأماكن تموضعها مهما كان صغيرًا قد يؤدي إلى مشاكل عويصة وخطيرة، لأن ذلك سيعرّض الخرسانة إلى المزيد من قوى الشد والتي بدورها ستؤدي إلى تشقق الخرسانة وانهيارها.