السقالة المعمارية


في التصميم والبناء المعماري الحديث، أصبحت الهياكل المحمية الخارجية ترفع تدريجيًا البنية الثقيلة مثل الجدران الحجرية التقليدية والبلوکات الحجرية، لتحول إلى استخدام منظومة حماية جديدة وهي السقالات المعمارية. من خلال التصميم المعماري المتقسم إلى وحدات والتثبيت الصناعي، يمكن للسقالات المعمارية ليس فقط تحقيق التعبير الجمالي المعماري الغني، بل أيضًا تحسين أداء المبنى الشامل بشكل ملحوظ. تشمل أنواعها الرئيسية سقالات الزجاج، سقالات الحجر، سقالات الألواح الألومينية، سقالات الألواح الخزفية، سقالات الألواح من الطين المُحمل، سقالات الألواح المعدنية، سقالات الألواح من الأجرة الليفية والخرسانة، وسقالات الألواح الخاصة الأخرى، والتي يمكن اختيارها بمرونة وفقًا لمتطلبات الوظيفة المعمارية والنمط التصميمي.

إن التجميد والتوصيل الهيكلي لنظام السقالة هما العناصر الرئيسية التي تضمن أدائه الآمن ووظيفته المستخدمة، حيث تتحمل مادة التجميد الهيكلية السيليكونية ومادة التجميد المتصلة بالسيليكون المتحملة للظروف الجوية أدوارًا حاسمة على التوالي، ويتأثر توافق أدائیهما بشكل مباشر على الثبات الطويل للسقالة.

أولاً: مادة التجميد الهيكلية السيليكونية المستخدمة في السقالات

مادة التجميد الهيكلية السيليكونية هي مادة تحمل нагрузات أساسية لا تقدر بثمن في منظومة التجميع والتلصق الهيكلي للسقالة (Structural Sealant Glazing، اختصاراً SSG). ووظيفتها الأساسية هي تشكيل كتلة صلبة من اللوحة الزجاجية والإطار الفرعي الألوميني من خلال التلصق الكيميائي، ثم نقل الأحمال التي تحملها اللوحة الزجاجية (بما في ذلك الوزن الذاتي، أحمال الرياح، تأثيرات الزلازل، والضغوط الحرارية إلخ) إلى الهيكل الرئيسي من خلال التوصيل الميكانيكي بين الإطار الفرعي الألوميني والعارضة الرئيسية للسقالة (مثل التثبيت بالبراغي، التوصيل بالغرفة الخشبية إلخ).

متطلبات الخصائص الفنية:

نظرًا لأن استقرار اللوحة الزجاجية يعتمد تمامًا على قوة التلصق لمادة التجميد الهيكلية السيليكونية، وتحتاج إلى تحمل تأثيرات البيئة الطبيعية (الإشعاع فوق البنفسجي، الدورات الحرارية العالية والمنخفضة، التغيرات في الرطوبة إلخ) والأحمال الميكانيكية على المدى الطويل طوال دورة حياة المبنى، يجب أن تفي أدائها بالمعايير الصارمة:

يجب أن تتمتع بفقدة كافية من القوة التنشيطية والقوة التلصقية، لضمان عدم حدوث فشل في التلصق أو تلف تجميعي تحت الأحمال القصوى؛

يجب أن تمر باختبارات التخلف الدائم على المدى الطويل (مثل اختبار التخلف المتسارع اليدوي، اختبار التخلف في الظروف الرطبة والساخنة إلخ)، لضمان ضبط تدهور الأداء ضمن الحدود المسموح بها خلال دورة استخدام تزيد عن 20 عامًا؛

يجب أن تحافظ على مرونة ملائمة، لتحمل الانحرافات الصغيرة لللوحة الناتجة عن التغيرات الحرارية، وتجنب كسر الزجاج أو تشققات طبقة الغراء بسبب الصلابة المفرطة.

أماكن التطبيق النموذجية:

سقالة الزجاج بدون إطارات ظاهرة: يتم تلصق جميع جوانب الزجاج بالإطار الفرعي الألوميني من خلال مادة التجميد الهيكلية، والشق المعماري هو المسار الوحيد لتحمل الأحمال؛

سقالة الزجاج بنصف إطارات ظاهرة: يتم تلصق جوانب الزجاج العلوية والسفلى أو اليمنى واليسرى من خلال مادة التجميد الهيكلية، بينما تُغطى الجوانب الأخرى من خلال المعممة، ويشمل الشق المعماري جزء من الأحمال الهيكلية؛

سقالة الزجاج الكاملة: تنقل الشقوق المعمارية بين الزجاج والزجاج، والزجاج والأرض/الجدار الأحمال مباشرةً، وعادةً ما تستخدم مادة التجميد الهيكلية من الجهتين للتلصق، وينبغي حساب عرض سمك الشق المعماري من خلال الحسابات الهيكلية.

隐框玻璃幕墙(4边结构粘接)

 

 

半隐框玻璃幕墙(2边结构粘接)

 

 

全玻幕墙(胶缝传力,2边结构粘接)

ثانيًا: مادة التجميد المتصلة بالسيليكون المتحملة للظروف الجوية المستخدمة في السقالات

تستخدم مادة التجميد المتصلة بالسيليكون المتحملة للظروف الجوية بشكل أساسي لتجميد الشقوق بين لوحات المواد المختلفة للسقالة (مثل واجهات الزجاج والزجاج، الزجاج والمعممة المعدنية، المعدن والحجر إلخ). ووظيفتها الأساسية هي ضمان الانضغاط الجوي والانضغاط المائي وقدرة مقاومة الغبار لنظام السقالة، وتعزل التأثيرات الخارجية على الجزء الداخلي للمبنى (مثل تسلل المطر، تسرب الهواء، نقل الضوضاء إلخ) في آن واحد.

متطلبات الخصائص الفنية:

ستشهد شقوق السقالة تغيرات في الانحراف بسبب عوامل متعددة خلال استخدام المبنى:

الخصائص الذاتية للمواد: اختلافات في الانبساط والانكماش الحراري الناتجة عن التغيرات الحرارية في لوحات الزجاج، المعدن، الحجر إلخ، قد تؤدي إلى ظهور تمدد أو انكماش بنسبة من ±5% إلى ±25% في عرض الشق؛

تشوه الهيكل الرئيسي: سيؤدي الانحراف بين الطوابق الناتج عن تأثيرات أحمال الرياح، الزلازل أو هبوط الأساس في المبنى إلى ظهور تشوهات القص أو التمدد في الشق.

لذلك، يجب أن تتمتع مادة التجميد المتصلة بالسيليكون المتحملة للظروف الجوية بالخصائص الرئيسية التالية:

قدرة ممتازة على الحركة (أي القدرة على الاستعادة المرنة)، عادةً ما تُعبر عنها بمستوى الحركة (مثل ±20%، ±25%، ±50% إلخ)، لضمان عدم حدوث تشققات أو انفصالات عند تمدد وإنكماش الشق المتكرر أو انحرافه؛

مقاومة جيدة للظروف الجوية، حيث تظل تتحمل أداء التجميد والمرونة بعد اختبارات التخلف من أشعة فوق البنفسجية، الدورات الحرارية العالية والمنخفضة، تآكل أمطار الأمطار الحمضية إلخ؛

التوافق مع المواد الأساسية المختلفة، حيث يجب أن تُشكل ارتباطًا جيدًا مع مواد الزجاج، الألومينيوم المعدني، الفولاذ المقاوم للتآكل، الحجر إلخ، لتجنب انفصال التلصق على السطح؛

لا تحتاج إلى تحمل الأحمال الهيكلية، لذلك لا توجد متطلبات إجبارية على القوة، ويمكن اختيار المنتجات ذات الموديول العالي (الصلابة العالية، تناسب الشقوق ذات الانحراف الصغير) أو الموديول المنخفض (المرونة الجيدة، تناسب الشقوق ذات الانحراف الكبير) وفقًا لعرض الشق وكمية الانحراف.

أماكن التطبيق النموذجية:

تستخدم على نطاق واسع في الشقوق الأفقية والعمودية للسقالات الزجاجية، شقوق توصيل الألواح للسقالات المعدنية، شقوق التثبيت الجاف للسقالات الحجرية، شقوق التثبيت للسقالات من الألواح من الطين المُحمل وغيرها من شقوق السقالات المختلفة، كما تناسب أيضًا معالجة التجميد لمكان التقاطع بين السقالة والهيكل الرئيسي.