ما هي البلاطة؟
لفهم أفضل لوظائف البلاطات وأنواعها المتنوعة، من المفيد أولاً تحديد ما هي البلاطة. في الهندسة المدنية والبناء، تعتبر البلاطة نوعاً من نظام السقف أو الأرضية. وتعد البلاطات أحادية الاتجاه وثنائية الاتجاه من أكثر الأنواع شيوعاً. تشمل الخصائص الرئيسية للبلاطات بناءها المتكامل (المونوليثي) واستخدام مواد عالية القوة والمتانة. الخرسانة والفولاذ هما المواد الأساسية المستخدمة، حيث يعمل الفولاذ كتسليح (حديد التسليح).
ما هي البلاطة الخرسانية؟
يتكون هيكل المبنى من عناصر متنوعة، بما في ذلك الجدران والكمرات والأعمدة والأساسات والبلاطات وغيرها. من بين هذه العناصر، تلعب البلاطة دوراً حاسماً. البلاطة الخرسانية هي عنصر إنشائي مسطح ثنائي الأبعاد ذو سمك صغير نسبياً مقارنة بأبعاده الأخرى. يساعد هذا العنصر الخرساني المسلح أجزاء المبنى الأخرى على مقاومة الأحمال الرأسية والقوى الجانبية.
تأتي البلاطات الخرسانية المسلحة بأشكال متنوعة، بما في ذلك البلاطات المسطحة، والبلاطات ذات النواة المجوفة، والبلاطات المسبقة الصب، وبلاطات Bubble Deck، وغيرها، والتي سنشرحها بالتفصيل أدناه.

أنواع البلاطات
- البلاطة أحادية الاتجاه
- البلاطة ثنائية الاتجاه
- البلاطة الخرسانية ذات النواة المجوفة
- بلاطة Bubble Deck الخرسانية
- البلاطة الخرسانية المركبة (سطح فولاذي)
- البلاطة الوافل (بلاطة قرص العسل)
- البلاطة المسطحة
- البلاطة المسبقة الصب
في الأقسام التالية، نقدم معلومات شاملة عن كل نوع، بما في ذلك فروقه.
البلاطة أحادية الاتجاه
تُبنى البلاطات أحادية الاتجاه باستخدام قوالب صب في الموقع. تشمل العملية تثبيت القوالب في مكانها، وتركيب التسليح والمكونات الأخرى، ثم صب الخرسانة الطازجة عليها. تكون البلاطات الخرسانية أحادية الاتجاه فعالة بشكل خاص في أنظمة الأسقف المدعومة بالكمرات.
تُدعم البلاطة أحادية الاتجاه بجدران أو كمرات متوازية، مع نسبة طول إلى عرض تساوي 2 أو أكثر. تناسب هذه البلاطات مسافات تتراوح من 3 إلى 6 أمتار وأحمال حية من 3 إلى 5 كيلو نيوتن/م². يمكن استخدامها أيضاً لمسافات أكبر، وإن كان ذلك بتكلفة أعلى نسبياً.

نقاط رئيسية حول البلاطات أحادية الاتجاه
- شكل الانحراف في البلاطة أحادية الاتجاه أسطواني.
- اقتصادية لمسافات تصل إلى 3.6 أمتار.
- تتطلب البلاطات أحادية الاتجاه كمية أقل من حديد التسليح مقارنة بالبلاطات ثنائية الاتجاه.
- تنتقل الأحمال في اتجاه واحد فقط.
- بسبب استخدام أقل للفولاذ، تميل البلاطات أحادية الاتجاه إلى أن يكون سمكها أكبر.
- توفر الكمرات المتوازية الدعم الرئيسي.
- نسبة الطول إلى العرض 2 أو أكثر.
- تستخدم البلاطات أحادية الاتجاه عادة في المباني المنخفضة إلى المتوسطة الارتفاع حيث تكون الأحمال معتدلة.
- تُطبق الأحمال وتنتقل من اتجاه واحد.
- الأسقف الجوست-أند-بلوك (الأضلاع) هي في الأساس شكل من أشكال البلاطة أحادية الاتجاه.
البلاطة ثنائية الاتجاه
تنقل البلاطات ثنائية الاتجاه الأحمال المطبقة إلى جميع الكمرات المحيطة. عند التحميل، تتصرف مشابهة للوحة. تعريف آخر: إذا كانت هناك كمرات على جميع الجوانب الأربعة للوحة البلاطة، فإنها تظهر سلوكاً ثنائي الاتجاه. في هذه الحالة، تنتقل الأحمال عمودياً من خلال طبقتين متعامدتين من التسليح إلى الكمرات الداعمة على الجوانب الأربعة.
في البلاطات ثنائية الاتجاه، تكون نسبة الطول إلى العرض أقل من 2، ويحدث الانحناء في كلا الاتجاهين. إذا كانت الزوايا مدعومة بشكل كافٍ ومتصلة متكاملاً، فإن البلاطة تقاوم الانهيار بفعالية. يتراوح السمك عادة من 100 إلى 200 مم، حسب المسافة.
بصرياً، تشبه البلاطات ثنائية الاتجاه البلاطات أحادية الاتجاه، لكنها تتطلب قوالب أكثر شمولاً بسبب الدعم من الجوانب الأربعة.
تشبه البلاطات ثنائية الاتجاه في الهيكل البلاطات أحادية الاتجاه على الكمرات لكنها قد تحتاج إلى قوالب إضافية. مثالية لمسافات من 6 إلى 9 أمتار وأحمال حية من 3 إلى 6 كيلو نيوتن/م².
الفرق بين البلاطات أحادية الاتجاه وثنائية الاتجاه
يكمن الفرق الرئيسي في وضع وكمية التسليح: تتطلب البلاطات أحادية الاتجاه تسليح انحناء رئيسياً في الاتجاه الطولي، بينما تحتاج ثنائية الاتجاه إليه في كلا الاتجاهين. في الإطارات الخرسانية المسلحة، تُصب البلاطات عادة في الموقع.
في السنوات الأخيرة، أصبحت البلاطات ثنائية الاتجاه أكثر شيوعاً في أنظمة الألواح الكبيرة والقوالب النفقية.
حساب السلوك أحادي الاتجاه مقابل ثنائي الاتجاه
يعتمد التحديد على نسبة الطول إلى العرض. إذا كانت النسبة أقل من 2، تتصرف البلاطة كثنائية الاتجاه. إذا كانت تساوي 2 أو أكثر، فهي أحادية الاتجاه.
في البلاطات أحادية الاتجاه، يحمل معظم الحمل على المسافة الأقصر وينتقل إلى الكمرات الأطول. في البلاطات ثنائية الاتجاه، يحدث نقل الحمل في كلا الاتجاهين.
البلاطة الخرسانية ذات النواة المجوفة
تتميز البلاطات ذات النواة المجوفة بفراغات داخلية لتقليل الوزن. تمثل تطوراً محسنًا لنظام الكمرة-والبلاطة، مع زيادة مسافة الكمرات إلى أقصى حد (حتى 75 سم)، وتقليل عرض الكمرات (10-20 سم)، وسمك بلاطة أدنى (6-10 سم).
تحظى البلاطات ذات النواة المجوفة اليوم بتقدير واسع لمزاياها الفنية والاقتصادية، وهي من أكثر الخيارات المسبقة الصب شعبية. تستخدم على نطاق واسع في الأرضيات وألواح الجدران في المشاريع الصناعية والتجارية والسكنية وغيرها. لا توجد قيود على المسافات، مع عرض قياسي 120 سم وعمق يتراوح من 110 إلى 400 مم.

أنواع البلاطات ذات النواة المجوفة
يمكن أن تستخدم أنظمة النواة المجوفة قوالب دائمة (مثل U-boot) أو قابلة للإزالة (مثل الوافل). القوالب الدائمة تلغي الحاجة إلى الأسقف المعلقة لكنها تزيد من وزن الهيكل مقارنة بالأنظمة القابلة للإزالة. القوالب القابلة للإزالة تتطلب أسقفاً معلقة وتؤدي عموماً إلى ارتفاع أكبر بين الأرضية والسقف.
مزايا البلاطات ذات النواة المجوفة
- قدرة أعلى على تحمل الأحمال
- قوة أكبر
- إلغاء إسقاطات الكمرات
- طبقتا خرسانة مزدوجتان فوق وتحت مكونات الفراغ لتحسين نقل الحمل إلى العناصر الجانبية
- أعمدة أقل، مما يتيح مرونة معمارية أفضل
- توفير في التكاليف من خلال:
- تقليل استهلاك الخرسانة والتسليح
- تكاليف قوالب أقل مقارنة بأنظمة أخرى
- أعمدة أقل
- تكاليف تركيب أسقف معلقة أقل
- نفقات سباكة وتشطيب أقل
بلاطة Bubble Deck الخرسانية
تدمج بلاطات Bubble Deck فقاعات بلاستيكية معاد تدويرها. يُوضع التسليح بين الفقاعات وفوقها، ثم يُصب الخرسانة. تقلل هذه البلاطات الوزن مع زيادة القوة، مما يسمح بمسافات أكبر. كما أن استهلاك الخرسانة الأقل يجعلها صديقة للبيئة.
يستخدم النظام فقاعات بلاستيكية مسبقة الصنع، مع تركيب التسليح حولها وفوقها قبل صب الخرسانة.
تشمل المزايا قدرة عالية على تحمل الأحمال، وزن أقل، قوة متزايدة، أعمدة أقل، إلغاء كمرات السفلية، تكاليف أقل، وفوائد بيئية بسبب تقليل استهلاك الخرسانة.

البلاطة الخرسانية المركبة (سطح فولاذي)
يُصب هذا النوع من البلاطات على سطح فولاذي مموج باستخدام خرسانة عالية القوة. يعمل السطح كقالب، وتعتمد السعة على سمك السطح. يمكن لسطح 50-60 مم دعم مسافات تصل إلى 3 أمتار، بينما يسمح سطح 80 مم بمسافات تصل إلى 4.5 أمتار.

البلاطة الوافل (بلاطة قرص العسل)
تتميز بلاطات الوافل بشبكة من الفراغات تُشكل باستخدام كتل بوليستيرين. تُصب الخرسانة فوق الشبكة المرتفعة. تناسب التربة المستقرة. مقارنة بالبلاطات المسطحة، تستخدم بلاطات الوافل حوالي 30% أقل من الخرسانة و20% أقل من الفولاذ، مما يجعلها أكثر اقتصادية وأسرع في التركيب.

البلاطة المسطحة
يمكن بناء البلاطات المسطحة مع أو بدون كمرات؛ النسخة بدون كمرات هي الأبسط. تنقل الأحمال مباشرة إلى الأعمدة. البناء بسيط مع قوالب قليلة. تناسب البلاطات المسطحة مسافات من 6-9 أمتار وأحمال حية من 4-7 كيلو نيوتن/م².

مزايا البلاطات المسطحة
- جماليات محسنة
- بناء أسرع
- وزن هيكلي أقل
- مقاومة قص محسنة
البلاطة المسطحة مع لوحات إسقاط (بلاطة الفطر)
مشابهة للبلاطات المسطحة، ترتكز مباشرة على الأعمدة لكنها تشمل أقساماً سميكة (لوحات إسقاط) و/أو رؤوس أعمدة حول الأعمدة لاستيعاب عزوم سالبة أعلى وضغوط قص الثقب.

البلاطة المسبقة الصب
تُصب وتُعالج البلاطات الخرسانية المسبقة الصب في ظروف مصنعية محكومة قبل التسليم إلى الموقع. المزايا الرئيسية هي كفاءة أعلى وسيطرة جودة فائقة مقارنة بالصب في الموقع.
يمكن أن تمتد حتى 15 متراً وتكون أرخص بنسبة حوالي 24% من البلاطات الخرسانية المصبوبة في الموقع.

