ماهى الاسباب فى فشل وانهيار المبانى الانشائية’؟

مع أجوبة الأساتذة الكرام

عدم اخذ الاحتياطات الفنية وإتباع المعايير الهندسية عند التأسيس التأسيس على تربه طفيلية دون عمل إحلال للتربة ودك جيد للتربة، وعدم الحيطة لوجود كيماويات في ألتربه قد تودي لتآكل وتفاعلات للخرسانة وحديد التسليح، يحدث هذا كلما قرب المبني من المصانع ومرامي النفايات. إهمال عمل الاختبارات فاختبارات إجهاد التربة عامل رئيس ومهم يتناساه الكثيرون لأسباب عديدة أهمها الرغبة في التوفير واستخراج التراخيص بطريقه صوريه وإسناد الأمر إلي غير أهله. هناك أيضا مشكله التأسيس علي أنقاض ومناطق ردم أو أماكن أثريه حيث إن هذا يعني وجود طبقات ردم يجب إزالتها للوصول للأرض المناسبة للتأسيس وبموجب التقارير الفنية الواردة من المختصين (سعيد،2002). البناء في مناطق معرضه للانهيار دون اخذ ذلك بالاعتبار أثناء التصميم. هناك مناطق قد تكون معرضه للهزات الأرضية حيث من المفترض أن يتم الأخذ بالاعتبار للزلازل والهزات عند تصميم الأعمال الخرسانية والمباني حيث يتم حساب الجهد الذي يحدث نتيجة للزلازل طبقا للكود. (سعيد،2002). عدم ملائمة التصميم الإنشائي والمعماري: يحدث في حالة إهمال المالك أو المسؤول عن التنفيذ أو المصمم إتمام التصميم بشكل كلي أو جزئي مثل :- إهمال في تصميم الخلطة الخرسانية mix design وعمل اختبارات الرمل والزلط والماء والإضافات الكيميائية.- عدم دقة التصميم الإنشائي والإهمال في الأخذ بالمعايير والكود وعمل حسابات خاطئة للأحمال بأنواعها المختلفة.- عدم الاستناد لتقارير جيده ومن مصادر موثوق بها بالنسبة لأعمال التربة والأساسات. عدم التقيد بالمواصفات والمخططات أثناء التنفيذ أو التنفيذ بصوره مخالفه- فقدان الالتزام بالكود والإلمام بالمواصفات والمواد والمخططات التنفيذية كل هذا بالإضافة لعدم العناية بضبط ورقابه الجودة أثناء التنفيذ مسببات قد تؤدي لمشاكل في المبنى أو انهياره مستقبلا.- فعلى كل مهندس أن يتفهم كيفية الرقابة وضبط الجودة لكافة الخامات والمواد المستخدمة في مشروعه ومدى تأثيرها عليه. استخدام مواد سيئة لا تصلح ولا تتوافق مع المواصفات- معظم المهندسين يكتفون بالمعاينة الظاهرية للمواد دون عمل الاختبارات لهذه المواد وهنا يجب الاهتمام بصوره أكبر للمواد التي تدخل في الخرسانة مثل الماء والرمل والزلط وحديد التسليح والاسمنت والإضافات.- حيد التسليح يجب أن يستخدم وفقا لما ورد بالمخططات وإن لزم التعديل فيتوجب عمل الحسابات التصميمية الدقيقة له.- يجب استلام الحديد ومعاينته قبل شده وتنظيفه من الصدأ السطحي إن وجد ويتوجب عدم استخدام أي نوع من أنواع حديد التسليح يكون مجهول المصدر.   هناك أخطاء عديدة قد ترتكب أثناء التنفيذ منها علي سبيل المثال وليس الحصر:-عدم المتابعة الجيدة والاستلام الصحيح لحديد التسليح وقطاعاته.- حدوث انفصال للخرسانة أثناء الصب وتنتج بسبب تأخر عربات الخلط والمضخات مما قد يودي إلي تقليب أكثر من المطلوب لمكونات الخلطة الخرسانية حيث أن فترة التقليب تعتمد علي سرعة الخلاط إضافة لاستخدام الهزازات بطريقه خاطئة ولمدة كبيرة. الحوادث والصدمات: هناك بعض المباني والمنشآت التي قد تكون معرضه للصدمات والحوادث خصوصا ما كان منها قريب للشوارع الرئيسية والطرق السريعة لذلك من الأفضل عمل الاحتياطيات وحمايتها بما يتناسب مع موقعها وحالتها. تعديلات وتغيير في الاستخدام للمباني: هناك اختلافات وفروق شاسعة للأحمال سواء الحية أو الميتة بين الأنشطة لكل نوع من أنواع الأبنية فالمدرسة تختلف عن المكتبة والمستشفي يختلف عن المخزن والمصنع يختلف عن المعمل والسكن الخاص يختلف عن الفندق... وهكذا فإن أي تغيير أو تعديل في نوع الأنشطة قد يحدث مشاكل للمبني تكبر كلما زاد الحمل عليه فليس من المعقول أن تحول فيلا صغيره مخصصه ومصممه لأحمال معينه إلي مدرسه تحوي أضعاف ما كان معد لها بالتصميم. المياه والرطوبة وإهمال العزل المائي والحراري.قد تتعرض الأساسات للتآكل واختلاط مواد كيمائية مختلفة بسبب وجود مياه أسفل المبني تؤدي لتفاعلات مع الحديد والخرسانة ووجود الماء لوحده يسبب صدأ وتآكل الحديد، أضف إلي ذلك ما تسببه المياه الجوفية ومياه الصرف الصحي أو المياه الناتجة عن التسرب بسبب تلف بالتمديدات الخ. تسرب مياه الأمطار من الأسطح غيرا لمعزولة بطريقة جيده مما ينتج عنه فصل بين الحديد والخرسانة نتيجة تآكل للحديد بسبب الصدأ. الإهمال في لياسة وتلبيس الواجهات مما يعرض الخرسانة للظروف الجوية.- عدم الاهتمام بالخرسانة والعناية بها من الداخل بمعالجة تلف العزل وصرف الحمامات والسباكة بطرق سيئة فصرف الغسالات والمياه الناتجة من الحمامات لها تأثير سلبي بسبب ما تحوي من مواد كيمائية تؤثر علي الحديد والخرسانة إضافة لتسرب المياه نحو التمديدات الكهربائية في أسقف الحمامات والغرف.- لذلك يجب أن تعزل الحمامات والمطابخ بنظام عزل مائي مناسب، وان يكون واضحا للمستخدمين طريقة الاستخدام وتلافي إتلاف العزل سواء للحمامات أو الأسطح بطرق مباشرة كالتكسير أو غير مباشرة كاستخدام المياه بكثرة وغمر الحوائط والأبواب مما يسهل نفوذ المياه حتى بوجود العزل الجيد. الترميمات والتوسع دون دراسة. ترميم غير مدروس واستخدام مواد تحدث تلفيات للحديد. عمل دعائم إضافية بمقاسات لا تتحملها الأساسات أو التربة. ترميم بفريق غير متخصص ومواد غير مناسبة. عدم الأخذ بالاعتبار أثناء الترميم لأي اعتبار للوزن والإجهاد ومعامل الأمان. إحداث تكسير في الحوائط الحاملة. زيادة ارتفاعات دون دراسة أو مراجعة لمختصين ودون تراخيص. إهمال في الصيانة.- للأسف الشديد فإن مفهوم الصيانة مفقود بمجتمعنا العربي لأسباب كثيرة لا نستطيع أن نحصرها لكن أهما وأبرزها هو ما يدفع نظير القيام بأعمال الصيانة والتي لا تعتبر غريبة لو دفعت نظير صحة الفرد أو إصلاح سيارته أو جهازه بينما هي غريبة وغير منطقية من وجهة نظر الفرد في مجتمعنا بالنسبة للمبني الذي يسكن فيه وأجياله من بعده !!!!! المجتمعات الغربية تعطي للصيانة أهمية قد تفوق أهمية إنشاء المبنى.- الصيانة تعني الكشف الدوري علي كل عنصر من عناصر المبني واهم هذه العناصر هي العناصر الإنشائية بالأجهزة الحديثة والمتطورة لعلاج أي خلل في بدايته، كذلك الاهتمام بكل ما قد يؤثر علي المبني وسلامته. تآكل الحديد والخرسانة.يحدث تآكل حديد التسليح والخرسانة لأحد الأسباب التالية: قرب الأساسات من أماكن الصرف سواء للمصانع أو المخلفات البشرية. تآكل بسبب إهمال الصيانة والمعالجات الفورية لتسرب المياه. ارتفاع منسوب المياه الجوفية دون أخذه بعين الاعتبار إثناء التصميم والتنفيذ. أحمال كبيرة أو معدات ثقيلة. هزات وزلازل. تغيير وتحول في الاستخدام. أعمال حفر بجوار الأساسات دون الأخذ بالاحتياطات. تسرب بالمياه سواء من الأمطار أو غيره وحدوث هبوط مفاجئ للتربة لهذا السبب. درجات حرارة بسبب الحرائق المجاورة أو الجو وحدوث انفصال للحوائط. مشاكل للمباني المجاورة.قد يحدث انهيار لمبني مجاور سواء كان كليا أو جزئيا فقد يكون آيلا للسقوط ولذلك لابد من اخذ حالة المباني المجاورة بالحسبان سواء كان ذلك أثناء التصميم أو التنفيذ والصيانة وإجراء الترميمات.- عدم الاستناد لتقارير جيده ومن مصادر موثوق بها بالنسبة لأعمال التربة والأساسات.   الرطوبة (Moisture movement) الحركة الناتجة عن الرطوبة ظاهرةُ طبيعية ومشتركة تؤثر على مكوّنات البناء، وتعد أحد أكثر المصادر الرئيسية المسببة للعيوبِ في مكونات وعناصرِ البناء. الحركة الناتجة عن الرطوبةِ يُمْكِنُ أَنْ تَحْدثَ كمشكلة منفصلة أَو بالارتباط مع أسباب أخرى تنتج الحركةِ، مثل الحركةِ الحراريةِ، مما ينتج مجموعة أعراضِ. عموماً، هذه الحركة ظاهرة تُؤثّرُ على الموادِ عموما وليس على الموادِ التقليديةِ فقط ومن المواد ما يعاني من مشاكلِ أخرى متعلقة بِالرطوبةَ مرتبطة بالتسرب أو اختراق الماء في الوصلات. إنّ الآليةَ الأساسيةَ لحركة الرطوبة في المواد والمكوّنات هي التمدد أَو الانكماش للمواد.الحرارة (Thermal movement) تَحْدث الحركةُ الحراريةُ عندما يحدث التغير في الحرارة تمددا أَو انكماشا لمكوّناتِ البناءِ، المشاكل الرئيسية تظهر خلال الحركة التفاضلية بين المواد المتجاورة والمختلفة. تواجه كل المواد الإنشائية الحركة الحرارية؛ على أية حال، يَتفاوت معامل التوسع بين المواد ولذا الحركة الفعلية وهي المهمة بالنسبة للبنايات تَتفاوت أيضاً. هناك عدد مِنْ العواملِ تُؤثّرُ على كميةِ الحركة الحراريةِ تَحْدثُ في المكون أَو العنصر. يؤدي لعدمِ استقرار درجة الحرارة أَو تفاضل درجةِ الحرارة عند التعرض لأشعة الشمس وفترات الظل. آلية الفشل بسبب حركة حرارية في الموادِ تَعتمد على نسبة التغييرِ والحركةِ التفاضليةِ بين مكوّناتِ السطوح الملونة والمُظلمة فالسطوح المظلمة تمتص حرارة أكثر من السطوح الملونة. العوامل التي تُؤثّرُ على مدى تأثيرِ الحركةِ الحراريةِ يَتضمّنانِ مدى درجةِ حرارة، درجات حرارة تفاضلية ولون وتركيب الخلفيةِ، القصور الذاتي الحراري عموماً، قوّة تَحَمّلِ وصلابةِ التراكيبِ المكوّنةِ والمحيطةِ.تأثير الرياح حول المباني (Wind around buildings) الطبيعة المتغيرة للريحِ يمكن أَن تسبب ضوضاء، وبمساعدة ضربات المطر تلوث البناية وتخلقانِ ضغوط تفاضليةَ على الوجهِ الخارجيِ للبناية لكن الميزات المحلية تجعل الأمر صعباً للتَعميم حول تحميل الريحِ. الريحِ يمكن أَن تشكل ثقلا على السقوف المستوية.4- أثر الأشجار المزروعة حول المبنى ((Trees and building قرب الأشجارِ (أَو نباتات كبيرة أخرى) إلى البناياتِ قَدْ يسبب انكماش التربة وهذا التأثير موسميّ عادة، ومثير جداً في الترب الطينيةِ. أنصاف أقطار جذرَ الأشجار مهمة جداً خصوصاً لأشجار الحور والصفصافِ وبلوط، عادة نصف القطر مشابه لارتفاع الشجرةِ (أَو أقل)، هذا وقد يزيد الارتفاع إلى1.5 مرة نصف القطر لمجموعة معينة من الأشجار، ولكن هذا التأثير يقل عند الزراعة في الطينِ الثقيل.

هذا موضوع متشعب في حالة الدخول في تفاصيله ولكن يمكن اختصار الأسباب الرأيسية في أربعة اسباب:

1 - اسباب متعلقة بوجود أخطاء تصميمية بسبب الخطأ أو السهو في حساب وتقدير الأحمال التصميمية او المقاطع التصميمية سواء المقاطع الخرسانية أو حديد التسليح أو تلك الناتجة عن الخطأ في تقدير سعة تحمل تربة التأسيس للأجهادات المسلطة عليها

2- أخطاء متعلقة باللامبالاه في تحميل المنشأ حيث يتم تحميل المنشأ بأحمال أكبر من الأحمال التصميمية أو اضافة أحمال مفاجأه لم تكن في الحسبان بمعنى انها لم تدخل ضمن الأحمال التصميمية للمنشأ ( كأضافة أجهزة تكييف مدمجة تزن عشرات الأطنان لم يحسب لها اي حساب عند التصميم )

3- اسباب تتعلق بسوء التنفيذ واستخدام مواد مخالفة للمواصفات الفنية والتصميمة 

4- تشكل مجرى مائي أو مستنقع أو تسريب في مياه الصرف الصحي في محيط المنشأ يسبب تشبع تربة التأسيس بالمياه وبالتالي تخفيض قدرة تحملها بشكل مؤثر

من اكبر الاسباب هو1- الهبوط التربه تحت المنشاء2- زياده الاحمال عليه3- المبني يكون غير مصصم زلزلي او مقاوم للزلازل وهناك اسباب كثيره

اخي الفاضل كثير من العوامل تؤدي الي انهيار مبني منها التربة او الاحلال او مواصفات الاسمنت قد يكون هناك  تلعب في الكميات او الرتبة ومنها عدم التسليح الجيد او مشاكل في وزنات الاعمدة او مشاكل في مباني الحوائط الحملة هذا السوال يحتاج الي الكثير الكثير للاجابة وطبقا للحالة

 

أسباب كثيرة منها :

1 - الاهمال وعدم الصيانه 

2- التحميل الزائد عن الحد المسموح

3- ضعف التنفيذ وردائة المواصفات

4- عيوب التصميم الانشائي 

5- ضعف الاساسات تحت المبنى

6- تسرب المياة الى اساسات المبنى

7- ضعف خرسانة الاعمدة والجدران الحامله 

8- التعديلات العشوائية في المباني بعد التنفيذ

9- الكوارث الطبيعية مثل الزلازل والانهيارات الارضيه

أؤيد كافة الإجابات .. وبالفعل هذا السؤال يتعلق بكل الجزئيات التيي يتعلمها المهندس الإنشائي خلال سنوات دراسته .. ولا يمكن الإحاطة بكل تفاصيله في إجابة مبسطة .. ولكن من الممكن تقسيم الأسباب بشكل عام إلى:

- أخطاء في التصميم الإنشائي

- أخطاء في الدراسة الجيوتكنيكية

- أخطاء في التنفيذ

- استخدام المنشأ لغير الأغراض التي صمم من أجلها

- أسباب وكوارث طبيعية خارجة عن السيطرة

1- اخطاء فى تصميم يحب اخد كل عوامل والاحمال واقعه على المبنى 

2- اخطاء فى تنفيذ يجب تنفيذ كما روسومات وعند وجود اى خطاء بيها يتم رجوع اللى مصمم 

3- زياده احمال على مبنى 

5- حدوت زلازل غير متوقعه 

اخطاء التصميم

اخطاء التنفيذ

أسباب فشل المبانى الانشائية:-

1- الفشل أثناء الانشاء او بعده حالا:-

وينقسم الى

1- أخطاء ونقص فى التصميم 

2-ضعف التفاصيل الانشائية.

3- ضعف جودة المواد المستخدمة فى الانشاء 

4-ضعف جودة الانشاء من الناحية الفنية (العمالة الفنية حدادة . نجارة  ....الخ

5- ضعف القوالب (form works) والسقالة.

2- الفشل بعد فترة طويلة من الانشاء وينقسم الى:-

1- فشل العنصر االحامل للحمل الرئيسى عن طريق الصدمة

2- تغير فى الاستخدام للمنشا وتعرض العناصر لاحمال غير محسوبة أثناء التصميم.

3- كوارث الشديدة غير متوقعة مثل الحرائق والزلازل والانفجارات.

4-ضعف جودة المواد والانشاء 

5- عدم وجود أصلاح والصيانة

6- التعرض الى عوامل بيئية سلبية على المنشا غير ماخؤذة فى الاعتبار أثناء التصميم.

هيا عمليه تقضدريه في مواد البناء ويحدث انهيار المبنه عن تقصير في الواد البنائيه مثل الخراصانه حديد التسليح