أصبحت الأراضي الصناعية القريبة من الموانئ والمدن الكبرى باهظة الثمن لدرجة لا تسمح بإنشاء مستودعات واسعة النطاق من طابق واحد. ففي مجمعات الإلكترونيات، ومصانع الملابس، ومراكز البحث والتطوير الدوائية، ومجمعات دعم المستشفيات، يتجه المطورون نحو البناء رأسياً، حيث يخصصون الطابق الأرضي للتخزين الثقيل، وخطوط التجميع للطابقين الثاني والثالث، بينما تُخصص المختبرات النظيفة أو المكاتب للطابق العلوي.
عندما تقوم بإنشاء مبنى صناعي مكون من ثلاثة أو خمسة طوابق، سيكون أمامك خياران هيكليان: الخرسانة المسلحة المصبوبة في الموقع، أو الإطار الفولاذي الإنشائي متعدد الطوابق المقترن بألواح أرضيات فولاذية مجلفنة وألواح سندويتش بانل معزولة.
تعتبر الخرسانة رخيصة من حيث المواد الخام. ولكن في الطابق الصناعي متعدد الطوابق، فإنها تهدر أمرين لا يمكنك استعادتهما أبداً وهما: وقت البناء ومساحة الأرضية القابلة للاستخدام. يتطلب صب مصنع خرساني مكون من أربعة طوابق نصب غابات من شدات الخشب أو الألومنيوم، وربط حديد التسليح يدوياً في كل مستوى، وصب الخرسانة، والانتظار لأبيعات قبل فك الدعامات لبدء الطابق التالي. ولتحمل أربعة طوابق خرسانية ثقيلة، يجب أن تكون أعمدة الطابق الأرضي ضخمة، وغالباً ما تكون كتل مربعة بأبعاد 800 مم × 800 مم مما يقتطع مساحات من ممرات الإنتاج.
إن المبنى الفولاذي متعدد الطوابق يغير سير العمل تماماً. ففي شركة Hihsteel، نقوم بتصنيع أعمدة العوارض على شكل حرف H أو الأعمدة الصندوقية المربعة وعوارض الأرضيات في الورشة بينما لا يزال الأساس الأرضي قيد الحفر. وفي الموقع، تقوم الرافعة بربط طابقين أو ثلاثة طوابق من الأعمدة الفولاذية في عملية رفع واحدة. وتقوم طواقم العمل على الفور بفرش صفائح أرضيات فولاذية مجلفنة ومشكّلة فوق العوارض، ولحام مسامير القص عبر السكك، وصب طبقة خرسانية مركبة رقيقة في الأعلى دون الحاجة إلى دعامات رأسية ثقيلة أسفلها. ويمكن صب ثلاثة طوابق في نفس الوقت تقريبا.
ونظراً لأن الفولاذ الإنشائي أقوى بكثير لكل بوصة مربعة من الخرسانة، فإن العمود الفولاذي الصندوقي بحجم 450 مم يحمل نفس الحمولة التي يحملها العمود الخرساني بحجم 800 مم، مما يمنحك خطوط تجميع أوسع في كل طابق. وعند تغليف المبنى بألواح خارجية من الصوف الصخري المقاوم للحريق بسمك 100 مم وقواطع الغرف النظيفة الداخلية، مثل مبنى دعم المستشفيات الخاص بنا في أوكلاند وغلاف المكاتب في ستوكهولم، ينخفض إجمالي وزن المبنى بنسبة 30% إلى 40%، مما يقلل من الأحمال الزلزالية وتكاليف ركائز الأساسات.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
س: كيف يتم بناء الطوابق العليا في مصنع ذو هيكل فولاذي متعدد الطوابق؟
ج: تستخدم الطوابق العليا نظام أرضيات مركب من الفولاذ والخرسانة: يتم فرش ألواح أرضيات فولاذية مموجة مجلفنة تتراوح سمكها بين 0.8 مم إلى 1.2 مم (ذات مقطع شبه منحرف أو متذيل) عبر عوارض الأرضيات الفولاذية الثانوية، وتثبيتها بمسامير القص ذات الرؤوس، وفرشها بشبك سلكي مقاوم للتصدع، وتتويجها بصب خرسانة يتراوح سمكها بين 100 مم إلى 150 مم.
س: ما هو مقدار الحمل الحي للأرضية الذي يمكن أن تحمله ورشة العمل الفولاذية متعددة الطوابق؟
ج: تم هندسة عوارض الأرضيات والألواح لتتناسب مع آلاتك بدقة: حيث تم تصميم أرضيات المكاتب القياسية لتحمل من 2.5 إلى 3.5 كيلو نيوتن/م² (250 إلى 350 كجم/م²)، وورش عمل الإلكترونيات الخفيفة والملابس لتتحمل 5.0 كيلو نيوتن/م² (500 كجم/م²)، وأرضيات المعدات الثقيلة لتتحمل من 8.0 إلى أكثر من 15.0 كيلو نيوتن/م².
س: كيف تلبي المباني الفولاذية متعددة الطوابق أكواد مقاومة الحريق من ساعتين إلى 3 ساعات؟
ج: يتم رش الأعمدة الفولاذية الرئيسية وعوارض الأرضيات بدهان مقاوم للحريق منتفخ (والذي يتمدد ليصبح رغوة متفحمة عند تعرضه للحريق) أو تغليفها بألواح الجبس/الفرميكيوليت المقاومة للحريق، بينما تستخدم الجدران الخارجية وبيت السلم ألواح سندويتش بانل من الصوف الصخري غير القابل للاحتراق من الفئة A1.
س: هل ترتد أو تهتز أرضيات الفولاذ عندما يمشى العمال أو تدور الآلات على الطوابق العليا؟
ج: لا، ليس عند تدعيمها بشكل صحيح. فمن خلال لحام مسامير القص التي تربط بلاطة الخرسانة وعارضة الفولاذ (I-beam) في عارضة مركبة واحدة على شكل حرف T، مع الحفاظ على مسافات العوارض الثانوية بين 2.0 و 3.0 أمتار، يتوافق اهتزاز الأرضية مع حدود التصنيع الدقيق الصارمة.
س: ما مدى سرعة بناء مبنى فولاذي من 4 طوابق مقارنة بمبنى خرساني مصبوب من 4 طوابق؟
ج: نظراً لأن الأعمدة الفولاذية يتم تركيبها على مستويات متعددة الطوابق وأن ألواح الأرضيات الفولاذية المجلفنة تعمل كشدات دائمة (مما يلغي تأخيرات فك شدات الأخشاب)، فإن هيكل المبنى الفولاذي المكون من 4 طوابق يكتمل عادةً بنسبة أسرع تتراوح بين 35% إلى 45% مقارنة بالخرسانة المصبوبة في الموقع.
