جدار حشو

تُحدد متطلبات الاستقرار الإنشائي وتُنظم حاليًا بموجب الكود الأوروبي 6 للهياكل الحجرية الحاملة للأحمال، والكود الأوروبي 8 للسلامة الزلزالية. يفرض هذان الكودان متطلبات على الجدران الحجرية، لا سيما عدم الانهيار (داخل المستوى/خارجه) والحد من الأضرار، ويقدمان طرقًا حسابية لضمان هذين المتطلبين. ومن بين المتطلبات غير الإنشائية: السلامة من الحرائق ، والراحة الحرارية ، والراحة الصوتية، والمتانة ، ومنع تسرب المياه .

تُعدّ السلامة من الحرائق أحد المتطلبات الأساسية لجدران المباني. ومع ذلك، ولأن المواد المستخدمة تقليديًا (كالكتل والطوب والملاط) ليست مواد قابلة للاشتعال، فمن السهل نسبيًا تحقيق متطلبات الحد من انتشار الحريق، والعزل الحراري ، والمتانة الهيكلية، والتي يجب ضمانها لمدة 180 دقيقة في الحالات الخطيرة.

يُعدّ توفير الراحة الحرارية شرطًا أساسيًا يجب أن تستوفيه جدران المبنى. ويؤثر هذا الشرط تأثيرًا مباشرًا على تصميم هذه الجدران. وتفرض اللوائح الحرارية باستمرار قيمًا أعلى للمقاومة الحرارية للجدران. ولتلبية هذه المتطلبات، يجري تطوير منتجات وأنظمة بناء جديدة تضمن توفير المقاومة الحرارية المطلوبة بموجب هذه اللوائح. ومن المرجح أن يتم في المستقبل القريب اعتماد حلول البناء التقليدية ذات الجدران المزدوجة (باستخدام طوب وبلوك جديدين أكثر كفاءة حرارية)، مع زيادة استخدام أنظمة العزل الحراري الخارجية (ETICS)، مثل استخدام الجدران المفردة. كما سيزداد استخدام أنظمة العزل من الداخل. وينبغي أن يُسهم تطوير أنظمة جدران جديدة، إلى جانب تحسين متطلبات الاستقرار الإنشائي في حالة الزلازل، في تحسين المقاومة الحرارية للحل.

لضمان المتانة ومقاومة الماء، فإن أهم شيء هو تجنب الأخطاء في التصميم والبناء، والتي تؤدي إلى ظهور عيوب (هيكلية وغير هيكلية). من بين المتطلبات الأساسية للجدران لتجنب هذه العيوب: فواصل تمدد مناسبة، ودعم صحيح للجدران لمعالجة الجسور الحرارية، وتركيب مناسب بين طبقات البناء، وتوزيع صحيح للمسافات بين الطبقات، ووضع عازل حراري في مكانه الصحيح. كما يُعد الاستخدام السليم للدهانات، والحماية من الرطوبة، والتحضير والتطبيق الصحيحين للجص التقليدي، من بين عوامل أخرى، عوامل مهمة.

عند وجود تلامس محيطي بين جدران الحشو المبنية من الطوب والإطار، في الحالات العادية لجدران الحشو المتينة والملتصقة، يؤثر تأثير زيادة الصلابة (وكذلك التبديد) على استجابة المبنى. أما في حالة جدران الحشو المبنية بشكل منفصل عن الهيكل (غير ملتصقة بعناصر الإطار)، فمن المرجح أن تعمل جدران الحشو ككتلة إضافية مطبقة على الهيكل فقط، ولا يُتوقع أن يكون لها تأثيرات أخرى مهمة. بشكل عام، في الحالة الأكثر شيوعًا للتلامس المحيطي بين ألواح البناء وعوارض وأعمدة الهيكل الخرساني المسلح، تتفاعل ألواح الحشو مع الهيكل، بغض النظر عن قدرة مقاومة الهيكل الجانبية، وتعمل كعناصر إنشائية، تتحمل الأحمال الجانبية حتى تتضرر بشدة أو تُدمر. في هذه الحالة، تتمثل أهم تأثيرات تفاعل الهيكل مع الحشو فيما يلي:

• زيادة الصلابة الجانبية للهيكل؛ في حالة الهياكل المرنة من المناطق الزلزالية ذات القيم الصغيرة للفترة Tc، تزداد القوى الزلزالية عن المستوى الطبيعي؛
• إنشاء بعض المخالفات الرأسية عن طريق زيادة متطلبات المرونة في طابق واحد، أو إنشاء بعض المخالفات الأفقية عن طريق زيادة الالتواء الجماعي نتيجة لتعديل مركز الصلابة؛ بالنسبة لتصميم المباني في المناطق الزلزالية، يجب تجنب هذه الحالات دائمًا؛
• إنشاء بعض أنواع العناصر القصيرة، مع وجود خطر التمزق بسبب قوة القص، وذلك بسبب حقيقة أن قوة القص في المنطقة القابلة للتشوه من العمود أكبر بكثير من الحالة العادية (يتم التعامل معها أيضًا كتأثير محلي).

تتمثل المشاكل الرئيسية في التفاعل الموضعي بين الإطار والحشو في تكوّن تأثير قصر الكمرات والأعمدة في العناصر الإنشائية. لذا، ينبغي تصميم المناطق التي قد تنشأ فيها قوى قص إضافية، والتي تؤثر موضعياً على أطراف الكمرات والأعمدة، وتدعيمها عرضياً لضمان تحمل هذه القوى بأمان.

جدار بدون تجويف أو وصلة رأسية مستمرة في مستواه. ^{[ 2 ]}

جدار يتكون من جدارين متوازيين أحاديي الطبقة، مربوطين معًا بشكل فعال بروابط جدارية أو تقوية وصلات الأساس. تُترك المساحة بين الطبقتين كفجوة متصلة أو تُملأ كليًا أو جزئيًا بمادة عازلة حرارية غير حاملة للأحمال. يُعتبر الجدار المكون من طبقتين يفصل بينهما تجويف، حيث لا تُساهم إحدى الطبقتين في قوة أو صلابة الطبقة الأخرى (التي قد تكون حاملة للأحمال)، جدارًا قشريًا.

جدار يستخدم كواجهة ولكنه غير ملتصق أو يساهم في قوة الجدار الخلفي أو الهيكل المؤطر.