هيكل معدني علبة

هيكل معدني العلبة هو عبارة عن شبكة من الأعمدة الرأسية والعوارض الأفقية المستخدمة في بناء المباني. بسبب شكلها الهندسي، تتمتع بمقاومة عالية وقدرتها على تحمل أحمال الطوابق والسقف والأعمدة. تلعب دورًا مهمًا في زيادة قوة المباني. في السنوات الأخيرة، قام المهندسون بتصميم مقاطع الفولاذ بطريقة تساعد في تقليل وزن الهيكل. سنقوم في هذه المقالة بتقديم مزيد من المعلومات حول هذا الهيكل المعدني؛ لذا إذا كنت ترغب في معرفة المزيد عنه، تابع معنا حتى نهاية المقال.

ما هو هيكل معدني العلبة؟

هيكل معدني العلبة هو هيكل فولاذي بالكامل يتكون من أنواع مختلفة من المقاطع مثل العوارض الحديدية، وعلب الحديد، والأعمدة العلبة وغيرها. تم اختراع أول عمود علبة بواسطة جيمس وايت هاوس في عام 1825. في القرن التاسع عشر، تم استخدامه في بناء الجسور الخرسانية، وبعد ذلك أصبح شائعاً في الهياكل المعدنية. تعتمد قوة هذا الهيكل المعدني بشكل كبير على حجم ووزن المقطع. تُصنع من فولاذ العوارض والأعمدة، وتكون طريقة وضع أعمدة الهيكل عمودية وأفقية. من أهم المواد المستخدمة في بناء الهيكل المعدني من علبة الحديد هي المقاطع الفولاذية.

تتميز مقاطع الفولاذ بخصائص مثل القوة العالية والمقاومة، وخصائص القابلية لللحام، والقدرة على التشكيل، مما يجعلها مناسبة في تنفيذ الهيكل المعدني بالعلب؛ إذ يقلل من وزن الهيكل، وفي نفس الوقت يزيد من مقاومته للصدمات والضغوط. يتم توصيل أجزاء الهيكل المعدني ببعضها البعض بطرق مثل اللحام أو استخدام البراغي والصواميل. في الجزء الأفقي، يتم استخدام العوارض الفولاذية التي تتمتع بمقاومة عالية أمام الأحمال المؤثرة على محاورها، بينما يتضمن الجزء العمودي الأعمدة المعدنية التي تتولى نقل الضغوط المؤثرة عليها.

اقتراح للدراسة: هيكل معدني لمبنى من ثلاثة طوابق.

أنواع الهيكل المعدني العلبة

تتصل الأعمدة الرأسية والعوارض الأفقية في الهيكل المعدني للمبنى بطرق متنوعة. يتم استخدام طريقتين رئيسيتين للتوصيل:

التوصيل بواسطة البراغي والصواميل:
هذه الطريقة تُستخدم لتوفير قوة تحمل ومرونة، مما يسهل عمليات التفكيك وإعادة التركيب. تكون البراغي والصواميل سهلة الاستخدام، مما يسهل عملية التنفيذ في مواقع البناء.

التوصيل بواسطة اللحام:
تُعتبر هذه الطريقة قوية جدًا، حيث يتم دمج الأجزاء بشكل دائم، مما يزيد من استقرار الهيكل ومتانته. اللحام يوفر اتصالًا ثابتًا ويمكن أن يتحمل الأحمال الثقيلة.

سنقوم الآن بشرح كل من هذه الطرق بشكل مفصل.

✅الهيكل المعدني بالبراغي والصواميل

في الهيكل المعدني بالبراغي والصواميل، كما هو موضح من الاسم، يتم توصيل جميع الأعمدة والعوارض الفولاذية باستخدام البراغي والصواميل، مما يسهم في تشكيل الهيكل الفولاذي الأولي للمبنى. يمكن اعتبار هذا النوع من الهياكل كأفضل نوع من الهياكل المعدنية.

لتنفيذ هذا الهيكل، يتم أولاً إنتاج العوارض والأعمدة في المصنع أو ورشة العمل، ثم تُنقل بواسطة شاحنات إلى موقع البناء حيث يتم تركيبها. يتم ربط الأعمدة والعوارض معًا باستخدام البراغي والصواميل.

من مزايا هذه الطريقة، السرعة العالية في تنفيذ الهيكل، مما يجعلها الخيار الأكثر شيوعًا في مشاريع البناء.

✅ الهيكل المعدني باللحام

في هذه الطريقة، تُنقل جميع القطع، مثل العوارض والأعمدة، إلى موقع البناء، وبعد قطعها، يتم توصيلها معًا بواسطة اللحام. ولتنفيذ هذا الهيكل بشكل جيد، يجب الاستعانة بفني متخصص يمتلك مهارات عالية في هذا المجال.

من الجدير بالذكر أن هذا الهيكل الفولاذي مناسب للمباني الصغيرة ذات التصميمات البسيطة والمساحات الصغيرة، حيث إن اللحام وتوصيل القطع معًا يكون صعبًا في الهياكل الكبيرة. لضمان تنفيذ هيكل اللحام بجودة عالية، فإن جودة اللحام تلعب دورًا حاسمًا. إذا كانت جودة اللحام ضعيفة، فإن قوة الهيكل الكلية ستكون موضع تساؤل، مما قد يؤدي إلى تكبد خسائر كبيرة في المستقبل.

كيف يتم تصميم مخطط الهيكل المعدني بالعلبة؟

كما أشرنا، في بناء الهيكل المعدني باستخدام علبة الحديد، يتم استخدام الأعمدة الرأسية والعوارض الأفقية. بهذه الطريقة، تتشكل هذه الأعمدة والعوارض على شكل شبكات مستطيلة. يمكن استخدام العلبة في بعض أجزاء الهياكل الفولاذية، ولكن يجب أن يتم ذلك وفقًا للمعايير البنائية.

يمكن استخدام العلبة المعدنية كعمود فقط للمباني التي لا تتجاوز طابقين، حيث أنه في هذه الحالة لا يمكن تعزيز مقطع العمود في موضع اتصال العارضة بالعمود. لهذا السبب، تُستخدم أكثر في بناء الفيلات والمباني ذات الطابق الواحد. إذا كنت ترغب في استخدام العلبة في هياكل المباني متعددة الطوابق، فيجب ملء داخل العلبة بالخرسانة لزيادة مقاومتها ضد الزلازل.

اقتراح للدراسة:الهيكل المعدني الجاهز

مراحل ساخت الهيكل المعدني بالعلبة

لصناعة الهيكل المعدني بالعلبة، يجب اتباع المراحل التالية:

➕ المرحلة الأولى: التصميم

تبدأ أول مرحلة من بناء الهيكل المعدني بالعلبة بتصميمه. يتطلب التصميم الدقيق الاستعانة بمهندسين ذوي خبرة ومهارات في استخدام البرامج الهندسية. في هذه المرحلة، يتم تحديد نوع وحجم العلبة المستخدمة بناءً على الأحمال المؤثرة والظروف البيئية.

➕ المرحلة الثانية: إعداد المواد

بعد الانتهاء من التصميم، يتم الحصول على قوالب علبة ذات جودة عالية من مصادر موثوقة.

➕المرحلة الثالثة: القطع والتحضير

في المرحلة الثالثة، يتم قطع قوالب العلبة وفقًا للمخطط ثم يتم تجميعها في الموقع المحدد.

➕ المرحلة الرابعة: توصيل العلبة

بعد قطع قوالب العلبة، يجب ربطها معًا. كما ذُكر في قسم أنواع الهيكل المعدني بالعلبة، تُستخدم طرق اللحام أو البراغي والصواميل للتوصيل. على الرغم من أن اللحام يعد طريقة سريعة وعملية، إلا أن استخدام البراغي والصواميل يوفر مرونة أكبر ويسهل فصل الأجزاء في المستقبل لإعادة بناء الهيكل.

➕ المرحلة الخامسة: مراقبة الجودة

في المرحلة النهائية، يتم فحص الهيكل المعدني، حيث يتولى المهندسون والمراقبون المختصون تقييم قوته وصحته.

مزايا استخدام العلبة في الهياكل المعدنية

عادةً ما يُستخدم قوالب العلبة في الهياكل المعدنية، لكن استخدامها في الهياكل الخرسانية قد يواجه بعض المشاكل. من مزايا استخدام هذه القوالب في الهياكل الفولاذية:

• مقاومة عالية بالنسبة للوزن.
• امتصاص منخفض للقوى الخارجية.
• إمكانية اللحام وخصائص تشكيل جيدة.
• مقاومة عالية ضد الالتواء.
• جودة سطحية عالية.
• لا تلوث البيئة.

عيوب استخدام العلبة في الهياكل المعدنية

رغم أن استخدام هذه العلب في الهياكل المعدنية له مزايا عديدة، إلا أنه ليس خاليًا من العيوب، ومنها:

• استخدام علب منخفضة الجودة: إذا تم استخدام علب غير ذات جودة عالية، قد تظهر مشاكل في الهيكل.
• قيود على الطوابق العليا: لا يمكن استخدام العلب المجوفة في الطوابق العليا.
• حاجة إلى عمالة ماهرة: يتطلب تركيب وتوصيل العلب معًا وجود عدد كبير من العمال ذوي المهارات والخبرات العالية.
• تأثير التآكل: إذا كانت سطح العلبة متآكلة، قد يتم إطلاق الهيدروجين مما يؤدي إلى انتفاخ العلبة وثقبها.
• تغيير اللون: في حال تعرض العلبة للتآكل، قد يتغير لونها.
• تأثير التآكل على الهيكل: يؤدي تآكل العلبة إلى ضعف الهيكل وتقليل قوته.
• تخزين العلب: تحتاج إلى مخازن كبيرة خالية من الرطوبة للحفاظ عليها.
• ضعف تحمل الأحمال: نظرًا لعدم إمكانية الوصول إلى داخل مقطع العمود، لا تتحمل هذه الأعمدة الأحمال الزلزالية والحرارية بشكل جيد.
• عدم مقاومة الرطوبة: نظرًا لعدم إمكانية طلاء الداخل، فهي غير مقاومة للرطوبة والتآكل.

اقتراح للدراسة: الهيكل الفولاذي للبيوت الزجاجية.

الكلمة الختامية

مع تقدم العلم والتكنولوجيا، انفتحت أبواب جديدة في عالم الصناعة. منذ القدم وحتى الآن، تم استخدام مواد ومواد مختلفة في بناء المباني. يعتبر المعدن من أهم اختراعات البشرية التي أحدثت تحولًا كبيرًا في مختلف الصناعات، بما في ذلك البناء. لضمان قوة المبنى، يجب أن يكون هناك هيكل قوي. في هذه المقالة، قدمنا معلومات حول الهيكل المعدني بالعلبة. إذا كنت ترغب في استخدام هذا الهيكل المعدني لمبنى تخطط لبنائه قريبًا، يمكنك التواصل مع خبرائنا في موقع سامان دژ والاستفادة من استشاراتهم المتخصصة.