ما هي فئات الأحمال التي يجب أن تفي بها منظومة السقالات لدعم البناء الحجري الثقيل؟

الدعم المستخدم في البناء الحجري يختلف جوهريًّا عن الأرجل الداعمة العامة المستخدمة للوصول.

إن نظام الأرجل الداعمة المستخدم لدعم البناء الحجري الثقيل يحمل أحمالاً تختلف جوهريًّا عن تلك التي تحملها الأرجل الداعمة النموذجية المستخدمة في أعمال الدهان أو الأعمال الكهربائية الخفيفة. والفرق لا يقتصر على الوزن الكلي فحسب، بل يشمل أيضًا نوع التحميل وتوزُّع القوى والمدة التي تُطبَّق خلالها هذه القوى.

يجب أن تحمِل منصات الدعم للبناء الحجري أكوام الطوب أو البلوكات، ومنصات الملاط، والعُمّال الذين يقومون بتركيبها. وتكون الأحمال مركَّزة غالبًا، وتتوزَّع بشكل غير متساوٍ في كثير من الأحيان، وتستمر لعدة أيام أو أسابيع أثناء تنفيذ أعمال البناء الحجري. وقد تكون منصة دعم مناسبة تمامًا لفريق يعمل على تشطيب الجدران بالجص تكون غير كافيةٍ وخطيرةٍ جدًّا لنفس الفريق عند تركيب بلوكات الخرسانة.

يحدِّد المعيار الأوروبي EN 12811-1 ست فئات لأحمال الخدمة الخاصة بمنصات العمل. وتُحدِّد هذه الفئات كلًّا من الحمل الموزَّع بالتساوي والحمل المركَّز اللذين يجب أن تتحمّلهما المنصة. أما بالنسبة لدعم أعمال البناء الحجري الثقيلة، فإن الفئات ذات الصلة تبدأ عادةً من الفئة 3 وتصل إلى الفئة 6، حسب المواد والأساليب المُستخدمة تحديدًا.

الست فئات للأحمال وفق المعيار EN 12811-1

معيار أوروبي يُعرّف متطلبات الأداء وطرق التصميم الإنشائي للسقالات المستخدمة في الوصول والعمل، ويُشار إليه بالرمز EN 12811-1. وقد حلَّ هذا المعيار محل المعايير الوطنية القديمة مثل معيار المملكة المتحدة BS 5973، ليقدِّم نهجًا أكثر دقةً في التصميم.

تُعرَّف فئات الأحمال الست على النحو التالي:

المنصات من الفئة ١ والفئة ٢ تُستخدَم في الأعمال التي لا تتطلّب تخزين مواد البناء والمكوّنات. أما الفئة ٣ فهي الحد الأدنى المطلوب في أعمال الإنشاءات العامة التي يجري فيها تخزين بعض المواد على المنصة. وتُستخدم المنصات من الفئة ٤ إلى الفئة ٦ في دعم أعمال الحجر والطوب الثقيلة.

ما تعنيه الفئات ٤ و٥ و٦ فعليًّا في موقع العمل

تُصنَّف المنصة من الفئة ٤ (حمل منتظم قدره ٣,٠ كيلو نيوتن/متر مربّع، وحمل مركّز قدره ٢,٠ كيلو نيوتن) للاستخدام في أعمال الطوب والكتل، حيث تُرتَّب المواد على المنصة بكميّات معتدلة. ويبلغ وزن الباليت النموذجي للطوب نحو ١,٥ إلى ٢,٠ طن، لكن هذا الوزن يتوزّع على مساحة المنصة. أمّا تصنيف الحمل المركّز فهو أكثر أهميّة عند تحميل الكتل بشكل مكدّس أو عند تحميل حوض الملاط، إذ يُولَد ضغط محليّ مركّز.

الفئة ٥ (٤٫٥ كيلو نيوتن/متر مربع، و٣٫٠ كيلو نيوتن تركيزية) ترفع السعة لتحمل مواد البناء الأثقل — مثل التغليف الحجري، أو الكتل الخرسانية ذات الأحجام الكبيرة، أو الحالات التي تُرصّ فيها عدة منصات على نفس المنصة. وقد لا يبدو الفرق بين الفئة ٤ والفئة ٥ كبيراً عند القراءة على الورق، لكنه في الموقع يُشكّل الفارق بين سقالة تشعر بالمتانة تحت قدميك، وأخرى تصدر صوتاً صريرياً وتنحني عند وضع الرافعة الشوكية منصّةً عليها.

الفئة ٦ (٦٫٠ كيلو نيوتن/متر مربع، و٣٫٠ كيلو نيوتن تركيزية) هي الفئة الثقيلة. وتُستخدم عادةً في تركيب ألواح الخرسانة الجاهزة، أو أعمال الحجر الكبير، أو أي حالة يكون فيها السقالة بمثابة مستودع صغير للمواد على ارتفاعٍ عالٍ. وتتطلب المتطلبات الإنشائية عند هذه الفئة استخدام أعمدة ذات قطر أكبر، ومسافات أقصر بين الدعامات الجانبية، ودعائم أكثر متانة. .

البند الخاص «بالحمل الجزئي على المساحة» الذي يُغيّر كل شيء

أحد الأحكام الأقل وضوحًا لكنها بالغة الأهمية في المعيار EN 12811-1 هو السماح بحمولة منطقة جزئية. ويقر هذا المعيار بأن الحمولات لا تتوزَّع دائمًا بشكل متجانس على كامل المنصة. فمثلاً، وجود منصّة حمولات (باليت) من الطوب في زاوية واحدة يُحدث حمولة مركَّزة تفوق ما تشير إليه الحمولة المتجانسة المتوسطة.

ويسمح المعيار بهذا الأمر عبر تحديد متطلبات الحمولة المتجانسة والحمولة المركَّزة معًا. لكن التبعية الواقعية لذلك هي أن سقالةً مرخَّصة لفئة الحمولة المتجانسة الرابعة قد تفشل رغم ذلك إذا تجاوزت الحمولة المركَّزة الناتجة عن منصّة حمولات واحدة الحد المسموح به للفئة الرابعة بالنسبة للحمولة المركَّزة. ولذلك، يجب على مُعدِّي المواصفات الانتباه إلى الرقمين معًا، وليس إلى التصنيف فقط.

تعلَّم موقعٌ في الشرق الأوسط هذه الدرس أثناء مشروع تغليف واجهة مبنى عالي الارتفاع بالحجارة. وُصفت المنصة المؤقتة بأنها من الفئة الرابعة استنادًا إلى حسابات الحِمل الموحَّد. لكنَّ ألواح الحجر وصلت في صناديق، وكان وزن كلٍّ منها يقارب ١٫٥ طن متري، ووضعتها الرافعة على المنصة عند مواقع محددة تُمليها إمكانية الوصول إلى المصعد. وقد تجاوزت الأحمال المركَّزة عند تلك النقاط تصنيف الفئة الرابعة. وصمدت المنصة المؤقتة—بشكلٍ ضئيل جدًّا—لكن الانحناء كان مرئيًّا، فأمر المهندس الميداني فورًا بترقية التصنيف إلى الفئة الخامسة للرفعات المتبقية. وأدى هذا التغيير إلى زيادة التكلفة وتأخير الجدول الزمني كاملاً، وذلك فقط لأنَّ شرط الحمل الجزئي على المساحة لم يُؤخذ في الحسبان بشكلٍ صحيح.

ما وراء تصنيف الحِمل: تباعد العُقد، القطر القياسي، والتثبيت

لا يعبِّر تصنيف الحِمل وحده عن الصورة الكاملة. فالسعة الفعلية لنظام المنصات المؤقتة تعتمد على تباعد العُقد، والقطر القياسي، وتكوين نظام التثبيت، ووصلات المكوِّنات بعضها مع بعض.

لدعم الحوائط الثقيلة، عادةً ما يتطلب الأمر تقليل المسافة بين الأعمدة. فعلى سبيل المثال، قد تحتاج المسافة القياسية البالغة ٣٫٠ أمتار، والتي تصلح للفئة الثالثة، إلى التقصير إلى ٢٫٠ أو ٢٫٥ مترٍ للفئة الخامسة أو السادسة. كما يجب أن تكون الأعمدة الرأسية ذات قطر أكبر — أي ٦٠٫٣ مم بدلًا من ٤٨٫٣ مم — لتحمل الأحمال المحورية الأعلى. .

يكتسب ترتيب العناصر الداعمة أهميةً بالغة. فالأحمال الثقيلة تُولِّد قوى جانبية، لا سيما عند تعرض المنصة للرياح أو أثناء نقل المواد إليها أو منها. وتصبح العناصر الداعمة القطرية في مستويات متعددة إلزاميةً لا غنى عنها بدءًا من الفئة الخامسة فما فوق.

يُعَدُّ تصميم الوصلات العامل الحاسم المُمكِّن. فعلى سبيل المثال، يوزِّع نظام «رينج لوك» القائم على الحلقات الأحمال بشكل أكثر انتظامًا عبر الهيكل، لأن كل حلقة تستوعب وصلات من اتجاهات متعددة. وهذا المسار المتعدد الاتجاهات لنقل الأحمال يعني أن المنصة قادرة على تحمل أحمال أعلى باستخدام كمية أقل من المواد مقارنةً بنظام يسمح بالوصلات في أربعة اتجاهات فقط.

ماذا يحدث إذا اختَرْتَ فئة الحمولة الخطأ؟

إن تحديد فئة التحميل الخاصة بالسقالة بشكل غير كافٍ لدعم البناء الحجري يُحدث مخاطر تتجاوز الفشل الهيكلي الواضح. أما المشكلة الأشيع فهي الانحراف المفرط — أي أن المنصة تنحني تحت التحميل، مما يؤدي إلى عدم انتظام وصلات الملاط، أو تشقق الحجر النهائي، أو فقدان العمال لتوازنهم. وقد لا يؤدي الانحراف ضمن حدود المرونة إلى انهيار، لكنه قد يفسد أعمال البناء الحجري ويفرض إعادة تنفيذ مكلفة.

أما الإفراط في التحديد، من ناحية أخرى، فيُضيّع المال على مواد غير ضرورية. فتكلفة استئجار سقالة من الفئة ٦ أعلى، وتستغرق وقتًا أطول في التركيب، وتتطلب وقتًا أطول لرفع المكونات الأثقل باستخدام الرافعة. والتحدي الذي يواجه محدِّد المواصفات هو مطابقة فئة التحميل مع ظروف الموقع الفعلية دون تقدير مبالغ فيه أو متدنٍ جدًّا.

يوفّر هيكل المعيار EN 12811-1 الأساس التقني لتحقيق تلك المطابقة. لكن هذا المعيار لا يُجدي نفعاً إلا إذا قدّر المُحدِّدُ الأحمال الفعلية بدقةٍ — ليس وزن المواد وحسب، بل أيضاً الأحمال الديناميكية الناتجة عن تحريكها، والأحمال المركَّزة الناتجة عن التخزين، ومدة تأثير تلك الأحمال. فقد يكون السقالة كافيةً ليومٍ واحدٍ من أعمال الحجر الخفيفة، لكنها غير كافيةٍ لأسبوعٍ من تركيب الطبقات الحجرية الثقيلة، حتى لو كانت درجة تصنيف الحمولة متماثلةً، لأن التأثير التراكمي لدورات التحميل المتكررة قد يؤدي بمرور الوقت إلى فك الاتصالات.

توفر شركات التصنيع مثل STL Sun أنظمة سقالات ذات تباعد منتظم بين الروزيتات، وأبعاد موحدة للإسفينات، ودرجات معتمدة لمادة التصنيع، ما يمنح المُحدِّدين ثقةً في أن درجة تصنيف الحمولة تعكس الأداء الفعلي في الموقع. ويحدد المعيار الحد الأدنى المطلوب، بينما تقرّر جودة التصنيع ما إذا كان تحقيق هذا الحد الأدنى مضموناً بشكلٍ موثوقٍ في كل ورديةٍ، ويوماً بعد يوم.