ما هي أجزاء الفولاذ الهيكلي؟

يتكون الفولاذ الهيكلي من مكونات مختلفة تعمل معًا لتشكيل هيكل كامل وعملي. يمكن تصنيف هذه المكونات على نطاق واسع بناءً على أدوارها في الهيكل الإجمالي.

الأجزاء الرئيسية للصلب الهيكلي

1. العناصر الأساسية

هذه هي المكونات الرئيسية الحاملة للحمل في الهيكل.

أ. الأعمدة

الوظيفة: الأعمدة هي عناصر رأسية تدعم وزن الهيكل وتنقل الأحمال إلى الأساس.

الأنواع:

المقاطع المجوفة (دائرية أو مستطيلة): تستخدم لارتفاع نسبة قوتها إلى وزنها وجاذبيتها الجمالية.

العوارض I: تستخدم غالبًا كأعمدة في المباني نظرًا لقدرتها العالية على تحمل الأحمال.

الأعمدة الصندوقية: مصنوعة من مقاطع مجوفة مستطيلة، تستخدم لأغراض جمالية وبنيوية.

الأعمدة المبنية: تتكون من عدة ألواح أو مقاطع فولاذية، تستخدم للأحمال الثقيلة جدًا.

ب. العوارض

الوظيفة: العوارض هي عناصر أفقية تمتد بين الأعمدة أو الدعامات وتحمل الأحمال من الأرضيات أو الأسقف أو العناصر الأخرى.

الأنواع:

العوارض I (عوارض عالمية): تستخدم عادةً بسبب عزم القصور الذاتي العالي وقدرتها على تحمل الأحمال.

عوارض H: تشبه عوارض I ولكنها ذات حواف أوسع، مما يوفر توزيعًا أفضل للحمل.

عوارض الصندوق: مصنوعة من مقاطع مجوفة مستطيلة، تستخدم لأغراض جمالية وبنيوية.

عوارض القناة: تستخدم للعوارض الثانوية أو كجزء من الهياكل المركبة.

عوارض الصفائح: عوارض عميقة مصنوعة من صفائح فولاذية، تستخدم للمسافات الطويلة والأحمال الثقيلة.

2. العناصر الثانوية

تدعم هذه المكونات العناصر الأساسية وتساعد في توزيع الأحمال بشكل أكثر توازناً.

أ. التدعيم

الوظيفة: يوفر التدعيم الدعم الجانبي والاستقرار للهيكل، ويقاوم الرياح والزلازل والقوى الجانبية الأخرى.

الأنواع:

التدعيم القطري: يستخدم في الإطارات المدعمة، ويمكن أن يكون متحد المركز (محاذيًا للمركز) أو لامركزي (مُزاح).

التدعيم المتقاطع: تدعيم على شكل حرف X يستخدم في العوارض والإطارات.

التدعيم الركبي: أقواس قطرية قصيرة تربط العوارض بالأعمدة، وتوفر دعمًا إضافيًا.

ب. الأعمدة والأشرطة

الوظيفة: الأعمدة هي عناصر أفقية في هياكل الأسقف تدعم كسوة السقف وتنقل الأحمال إلى العوارض الرئيسية. الأشرطة مماثلة ولكنها تستخدم في الجدران لدعم كسوة الجدران.

الأنواع:

المقاطع Zed: تستخدم عادةً للأعمدة والأشرطة بسبب شكلها وقدرتها على تحمل الأحمال.

المقاطع القيصرية: تستخدم أيضًا للأعمدة والأحزمة، وخاصة في الإطارات الفولاذية الخفيفة.

3. الاتصالات

تعتبر الوصلات بالغة الأهمية لنقل الأحمال بين العناصر الإنشائية وضمان سلامة الهيكل.

أ. الوصلات الملولبة

الوظيفة: تُستخدم البراغي لربط العناصر الفولاذية معًا. فهي توفر اتصالًا قويًا وموثوقًا به يمكن تجميعه وتفكيكه بسهولة.

الأنواع:

مسامير الاحتكاك عالية القوة: تُستخدم للوصلات الحرجة حيث تكون هناك حاجة إلى قوة وموثوقية عالية.

مسامير المحمل: تُستخدم للوصلات حيث يتم نقل الحمل من خلال المحمل بدلاً من الاحتكاك.

ب. الوصلات الملحومة

الوظيفة: يربط اللحام بشكل دائم العناصر الفولاذية معًا، مما يوفر اتصالاً قويًا ومستمرًا.

الأنواع:

اللحامات الطرفية: تُستخدم لربط عنصرين من طرف إلى طرف.

اللحامات القاطعة: تُستخدم لتوصيل العناصر بزاوية، مثل العوارض بالأعمدة.

ج. الوصلات المبرشمة

الوظيفة: كانت المسامير تستخدم تقليديًا لربط العناصر الفولاذية ولكن تم استبدالها إلى حد كبير بالمسامير واللحام في البناء الحديث.

الأنواع:

المسامير الصلبة: تستخدم بسبب متانتها وموثوقيتها في الهياكل القديمة.

4. العناصر الداعمة

توفر هذه المكونات دعمًا واستقرارًا إضافيين للهيكل.

أ. ألواح القاعدة

الوظيفة: ألواح القاعدة عبارة عن ألواح فولاذية تربط الأعمدة بالأساس. وهي توزع الحمل من العمود إلى الأساس.

الأنواع:

ألواح القاعدة الملولبة: متصلة بالأساس باستخدام مسامير التثبيت.

ألواح القاعدة الملحومة: تستخدم للأحمال الثقيلة حيث يلزم وجود اتصال أقوى.

ب. الأغشية

الوظيفة: تعمل الأغشية (مثل ألواح الأرضيات أو أسطح الأسقف) كعناصر صلبة تنقل الأحمال الجانبية إلى الأعضاء الرأسية للهيكل.

الأنواع:

الأغشية المركبة: مصنوعة من الفولاذ والخرسانة، وتستخدم في الأرضيات والأسقف.

أغشية سطح الفولاذ: مصنوعة من أسطح الفولاذ، وتستخدم في هياكل الأسقف خفيفة الوزن.

5. مكونات متنوعة

هذه عناصر إضافية تعمل على تعزيز وظائف وأداء الهيكل.

أ. المقويات

الوظيفة: المقويات عبارة عن صفائح أو أقسام فولاذية صغيرة تستخدم لمنع الانبعاج المحلي في العوارض والأعمدة.

الأنواع:

المقويات العرضية: تستخدم في العوارض لمنع انبعاج النسيج.

المقويات الطولية: تستخدم في الأعمدة لمنع الانبعاج.

ب. المشابك وألواح التقوية

الوظيفة: المشابك عبارة عن زوايا فولاذية صغيرة تستخدم لتوصيل الأعضاء بزاوية. وألواح التقوية عبارة عن صفائح فولاذية كبيرة تستخدم لتوصيل أعضاء متعددة في الجمالونات والإطارات.

الأنواع:

المشابك الزاوية: تستخدم لتوصيل العوارض بالأعمدة.

ألواح التقوية المثلثة: تستخدم في الجمالونات لتوصيل الأوتار وأعضاء النسيج.

ج. المعلقات والدعامات

الوظيفة: تُستخدم المعلقات والدعامات لتعليق أو دعم العناصر الثانوية مثل الأنابيب والقنوات والموصلات الكهربائية.

الأنواع:

المعلقات القضيبية: تُستخدم للأحمال الخفيفة.

الدعامات القنوية: تُستخدم للأحمال الثقيلة.

الملخص

يتكون الفولاذ الهيكلي من عناصر تحمل الأحمال الأساسية (الأعمدة والعوارض)، والعناصر الثانوية (الدعامات، والعوارض، والأحزمة)، والوصلات (المسامير، واللحامات، والمسامير)، والعناصر الداعمة (الألواح الأساسية، والأغشية)، والمكونات المتنوعة (المثبتات، والمشابك، والمعلقات). يلعب كل جزء دورًا حاسمًا في ضمان قوة واستقرار ووظائف الهيكل الإجمالي.