ما هي الأنواع المختلفة من الصلب الإنشائي

لفهم تصنيف فولاذ الإنشاءات حقًا، يجب أن نبدأ من بُعدين أساسيين: أحدهما هو شكل المقطع العرضي، والآخر هو مستوى مادته. وباختصار، يحدد الشكل كيفية إجهاده، ويحدد مستوى المادة مقدار القوة التي يمكن أن يتحملها.

التصنيف حسب شكل القسم

تحدد الهندسة الفيزيائية للصلب بشكل مباشر كيفية توزيع الضغط. في التشغيل الفعلي، لن نكتفي بانتزاع مقطع فولاذي مقطوع، بل سنقوم بمطابقته بدقة وفقًا لسيناريو التطبيق.

شفة عريضة على شكل حرف I

هذا الشيء هو “القوة الرئيسية” للهندسة المعمارية الحديثة “. تم تصميم عوارض I-الحواف العريضة ذات الحواف العريضة خصيصًا للحمل الرئيسي. شفاهها عريضة جدًا وتوفر مساحة سطح ضخمة، وهي مناسبة جدًا لحمل الأحمال الرأسية الثقيلة في إطارات المباني وبناء الجسور. إذا كنت ترغب في بناء إطار متعدد الطوابق، فإن الفولاذ على شكل حرف W هو بالتأكيد خيارك الأول.

شعاع I عادي

يخلط الكثير من الناس بين عوارض S-Beams وعوارض W-Beams. تتميز عوارض I-beam القياسية (S-steel) بحواف مائلة (سميكة من الداخل ورقيقة من الخارج). وعادةً ما تستخدم في بعض الهياكل ذات المتطلبات الخاصة لنسبة العمق والوزن، أو في بعض الإطارات الاحترافية الصغيرة التي لا تتطلب حجم العارضة H.

قناة الصلب

في موقع البناء، غالبًا ما نستخدمها كعوارض ثانوية أو إطارات مساعدة مثل روافد الأرضيات أو أعمدة الجدران أو التعزيزات التي لا تتطلب دعامة عوارض بالحجم الكامل. فهي خفيفة وسهلة التركيب، وهي سلاح حاد لتحقيق التوازن بين القوة والوزن الذاتي.

ورشة عمل الهياكل الفولاذية

تقدم ورش عمل الهياكل الفولاذية تصميمات متعددة الاستخدامات. يضمن الامتداد الواضح مساحة خالية من العوائق، بينما توفر أعمدة الوسط والأعمدة الوسيطة حلولاً اقتصادية للامتدادات العريضة.

احصل على عرض أسعار

ورشة عمل الهياكل الفولاذية

جسر/هيكل فولاذي جسر الجسر

تستخدم الجسور ذات الهياكل الفولاذية نسباً عالية من القوة إلى الوزن لتحقيق امتدادات طويلة حيث يصعب استخدام الدعامات الوسيطة.

احصل على عرض أسعار

جسر/فولاذ

مباني الهياكل الفولاذية

تتميز مباني الهياكل الفولاذية بتصميمات متعددة الاستخدامات لتلبية الاحتياجات المتنوعة. يوفر الامتداد الشفاف مساحة مفتوحة، بينما تزيد الأعمدة المركزية والوسيطة من التوفير في المساحات الكبيرة. تستوعب الجملونات المتعددة العروض المعقدة.

احصل على عرض أسعار

مباني الهياكل الفولاذية

فولاذ بزاوية

هذا ما نسميه غالباً “حديد الزوايا”، المقطع العرضي على شكل حرف L. وهي تستخدم بشكل أساسي لدعم أو توصيل المكونات الرئيسية الأخرى. في نظام الجمالون أو شبكة الإطار، يمكن للزاوية الفولاذية أن تنقل القوة الجانبية بفعالية كبيرة، وتحافظ على الاستقرار الهيكلي، وتمنع المبنى من “الاهتزاز” تحت الحمل الجانبي “.

القسم المجوف الإنشائي

بما في ذلك الأنبوب المربع والأنبوب المستطيل والأنبوب الدائري. وفقًا لملاحظتي، أصبحت HSS أكثر شيوعًا الآن أكثر فأكثر، خاصةً للقيام بالأعمدة. نظرًا لأنها مجوفة، والقوة في جميع الاتجاهات موحدة نسبيًا، والمظهر أنيق، تم تسمية العديد من الهياكل الجمالية المعمارية المكشوفة (مثل محطات المطار) لاستخدام هذه المادة.

مصنفة حسب درجة المادة

بالإضافة إلى الشكل، يحدد التركيب الكيميائي للمادة خواصها الميكانيكية. فإذا اخترت الدرجة الخطأ، حتى لو كان الشكل صحيحاً مرة أخرى، فستكون هناك مشاكل في السلامة الهيكلية.

الكربون الصلب الكربوني ASTM A36

A36 هو الصف الأكثر شيوعًا، ويمكن القول بأنه “الزيت الذهبي” في الصناعة. فهو يتميز بأداء لحام جيد ومتانة جيدة، والمفتاح رخيص الثمن. إذا كان مشروعك لا يحتوي على هذا النوع من الحمولة العالية للغاية، فإن A36 عادةً ما يكون A36 هو الحل القياسي.

فولاذ HSLA - ASTM A572 و A992

عندما يكون للمشروع متطلبات أداء أعلى، علينا اللجوء إلى فولاذ HSLA: ASTM A572: يشيع استخدامه في الجسور والمعدات الثقيلة، ويتميز بقوة خضوع تزيد بمقدار 1 عن مقاومة A36. ASTM A992: يجب التأكيد على أنه الآن هو في الأساس التكوين القياسي لعوارض I-الحافة العريضة في المباني. تسمح لك نسبة قوتها العالية إلى الوزن بتصميم مبانٍ أخف وزناً وأكثر كفاءة دون التضحية بالسلامة.

ما نوع الفولاذ الذي يجب أن أختاره؟

اختيار المواد ليس بأي حال من الأحوال بسيطًا مثل مراجعة الدليل. وبصفتي مستشاراً لشخص مسؤول، عادةً ما أراجع من النقاط الأساسية التالية:

تحليل الإجهاد: اكتشف أولاً ما إذا كان المكوّن في حالة شد أو ضغط أو التواء. إذا كان عمودًا مجهدًا، فأنا شخصيًا أفضل HSS. إذا كانت عارضة ذات امتداد كبير، يفضل بالتأكيد الفولاذ على شكل W.

قابلية اللحام: في عمليات التصنيع المسبق المعقدة، يجب أن يكون المكافئ الكربوني للصلب على مستوى قياسي. إذا لم يكن أداء اللحام جيدًا، فإن تكسير اللحام في الموقع يمكن أن يسبب لك صداعًا، وهو ما يرتبط مباشرة بجودة البناء.

متطلبات قوة الشد (قوة الشد): يعد اختيار درجة المواد (مثل A992 مقابل A36) هو المفتاح لتحديد التكرار الآمن خاصةً في المباني الشاهقة أو الجسور الشاقة، حيث إن اختيار درجة المواد (مثل A992 مقابل A36) هو المفتاح لتحديد التكرار الآمن.

يجب عليك تحسين كمية المواد قدر الإمكان على أساس ضمان السلامة، وكل ما توفره هو المال الحقيقي.

باختصار، الهيكل الفولاذي ليس “لبنات بناء” بسيطة. من خلال فهم شكل ودرجة هذا “مزيج من الملاكمة”، يمكنك ضمان استقرار الهيكل في نفس الوقت، ووضع الخطة الأكثر اقتصادا ومعقولة.

المؤلف: روبرت فانس

بفضل خبرتي العملية التي تزيد عن 12 عاماً في إدارة مشاريع الهياكل الفولاذية واسعة النطاق، رأيت عن كثب كيف يمكن لاختيار المواد المناسبة أن يجعل المبنى متكاملاً أو يهدم سلامته. تكمن خبرتي في سد الفجوة بين الأدلة الهندسية المعقدة والتطبيق العملي في الموقع. أنا متخصص في تحسين التصاميم الإنشائية من خلال تحقيق التوازن بين هندسة المقاطع العرضية وكيمياء المواد، مما يضمن أن يكون كل مشروع أقدم استشاراتي فيه سليمًا من الناحية الهيكلية وفعالاً من الناحية الاقتصادية.