عمر سليم
في سعيها لمواكبة آخر التطورات في مجال البناء تقوم شركات المقاولات بتسخير إمكانيات الBIM من أجل نمذجة تصاميم الأعمال الإنشائية المؤقتة كالشدات الخشبية للحصول على تصاميم مستدامة تقلل من التكلفة و الهدر.
الشدّات:هي بنية مساعدة مؤقتة مصنوعة من الخشب أو المعدن أو المواد المركبة و يتم تشكيلها بأبعاد و أشكال محدّدة حسب التصميم ليتم صبها لاحقاََ بالخرسانة و هي في حالتها الطرية و تٌزال بعد تصلّب الخرسانة آخذة شكل الفراغ الذي ملأته.
إذاً هي قوالب مثبّتة لصب الخرسانة بالشكل المُراد و لذا يجب أن تكون على أعلا قدر من المتانة، فمهما كان الإهمال في تثبيت أحدا الأجزاء طفيفاً سيؤدي إلى أضرار بالغة وأحياناً إلى تكسير في الخرسانات المسلحة بعد صبها أو أثناء الصب و بالتالي القيام بتلك الأعمال من جديد بعد إصلاح العيوب.
وتتكون الشدّات عامة مما يلي:
- القالب (بالإنجليزيةMold Form ): وهو القالب الذي تُصب به الخرسانة الطرية لينتج الشكل المطلوب.
- عناصر التحميل المؤقتة (بالإنجليزيةTemporary Supports ): وهي العناصر الخشبية أو المعدنية التي تدعم قوالب الصب حتى تتصلد الخرسانة بداخله.
عملية تصميم القوالب التقليدية عملية يدوية مؤقتة وتستهلك الكثير من الوقت، مما يتطلب خبرة كبيرة واهتمامًا كبيرًا بالتفاصيل. أتاح ظهور نماذج معلومات البناء (BIM) في صناعة AEC أتمتة العديد من المهام المستهلكة للوقت من خلال تطبيق النماذج ثلاثية الأبعاد الموجهة للكائنات. في هذا المشروع تم تطوير نظام خاص لأتمتة عملية تصميم القوالب للمباني ذات الأطر الخرسانية. تستخرج هذه الطريقة أولاً البيانات المطلوبة لتصميم القوالب من نموذج معلومات البناء للمشروع و الذي يتضمن أبعاد العناصر الملموسة والكميات والمعلومات المكانية، ثم تطبّق قواعد تصميم القوالب وقاعدة بيانات من القوالب النمطية لتحديد الأبعاد ونوع القوالب لكل عنصر. أظهر هذا النظام أداءً واعداً في أتمتة تصميم القوالب في نموذجين للاختبار.
الكلمات الرئيسية – تصميم القوالب ؛ أعمال بناء ؛ نمذجة معلومات البناء ؛ الخرسانة المسلحة
يتم فصل عناصر القوالب المستخدمة لتشكيل أعضاء الخرسانة الهيكلية في أربع فئات:
- العناصر السطحية أو ألواح Surface elements or planking
- العناصر الحاملة الأفقية أو الحزم Horizontal bearing elements or beams
- السقالات أو التدريج Scaffolds or staging
- الملحقات مثل الموصلات، مقاطع الخ Accessories like connectors, pins or clips etc.
اضافة الشدات الخشبية في الريفيت باستخدام الدينامو
الشدات والبعد الرابع :
يتم إدراج السقالات في برامج البعد الرابع ويمكن تحريكها بسهولة من أجل تأكيد حجمها وتحديد موضعها واكتشاف الاصطدامات مع الهياكل الأخرى.
يمكن تشغيل / إيقاف عرض السقالات الفردية وترتبط بتواريخ إقامة وتفكيك الشدات باستخدام Naviswork’s TimeLiner 4D Simulation ، والذي يمكن أن يجسّد دورة حياة المشروع.
إعدادات الجدول الزمني
حصر الشدات
الأمن :
يمكننا اضافة الشدات الى النموذج للدراسة والتدريب وفهم أفضل له. نادراً ما يتم تحليل السقالات كجزء من تخطيط السلامة بالرغم من أهميتها البالغة في هذا المجال. على الرغم من أن التطورات الحديثة في BIM (بناء معلومات النمذجة) توفر فرصة لمعالجة مشكلات السلامة المحتملة في مراحل التخطيط المبكرة ، إلا أنها لا تزال تحتاج إلى عمالة كثيفة وصعبة لدمج السقالات في التحليل اليدوي الحالي لسلامة موقع العمل والذي يستغرق وقتًا طويلاً و يكون عرضة للخطأ، وبالتالي يتم تحديد مخاطر السلامة المحتملة المتعلقة بالسقالات وعرضها خلال مرحلة البناء. ينصح بإنشاء نظام للتحقق من السلامة لمحاكاة حركات السقالات على طول مسارات الطواقم باستخدام السقالات. تحدد الخوارزميات الموجودة في النظام تلقائيًا مخاطر السلامة المتعلقة بالأنشطة التي تعمل على السقالات، بعد ذلك تم تنفيذ النظام في برنامج BIM المتوفر تجاريًا لدراسات الحالة، و قد أظهرت النتائج أن الخوارزميات حددت بنجاح مخاطر السلامة التي لم يلاحظها مدراء في مشاريعهم. تم تصور النتائج في BIM لتسهيل اتصالات السلامة في وقت مبكر.
تطبيق عملي
Formwork for concrete structure — LEB – Laboratório de Engenharia BIM
ويهدف هذا التطبيق إلى منح الوصول إلى مكتبة القوالب لشدات الخرسانة المسلحة.
لمزيد من المعلومات حول التطبيق ، ألق نظرة على manual_formwork.pdf. تم تطوير هذه الfamilys كجزء من بحث لدرجة الماجستير في Universidade Estadual de Campinas في البرازيل.
الملخص:
إن النماذج القوية ثلاثية الأبعاد وإمكانيات BIM المتاحة اليوم تجعل إنشاء خطط صب الخرسانة المفصلة أسرع من أي وقت مضى. لدى المقاولون تصور كامل عن كيفية تخطيط القوالب ويمكنهم إدارة وتنسيق مشاريعهم بشكل أكثر كفاءة.
المراجع
- Romanovskyi, R., Mejia, L.S. and Azar, E.R., 2019. BIM-based Decision Support System for Concrete Formwork Design. In ISARC. Proceedings of the International Symposium on Automation and Robotics in Construction (Vol. 36, pp. 1129-1135). IAARC Publications.
- Wang Z. and Rezazadeh Azar E. “BIM-based Draft Schedule Generation in Reinforced Concrete-framed Buildings.” Construction Innovation: Information, Process, Management, http://www.emeraldinsight.com/1471-4175.htm,
- Automated Safety Planning of Scaffolding-Related Hazards in Building Information Modeling ( BIM ) Kyungki Kim, Yong Kwon Cho
- Dynamo, Open-source Dynamo for BIM. On-line: http://dynamobim.org/