هيكل معدني
الهيكل المعدني أوالهيكل الصلب هوتقنية بناء باستخدام هيكل من أعمدة رأسية وكمرات أفقية من الصلب، مبنية في شبكة مستطيلة لتحمل الأرضيات والأسقف والحوائط، التي ترتبط كلها بالهيكل. تطور هذه التقنية هوما أعطى إنشاء ناطحات السحاب.
تمتاز البنايات الصناعية عن غيرها باتساع المساحة المغطاة ولهذا الغرض ازداد الطلب على الهياكل المعدنية بمجرد التفكير في بناء مصانع وورشات ذات الأهمية الكبرى بكون هذا الهيكل يلبي الطلب أحسن من الهياكل الأخرى( الخرسانة الخشبية).
تعريفها وخصائصها
تتكون الهياكل المعدنية من عناصر سابقة الإجهاد تنجز في مصانع خاصة تكون ذات أبعاد نظامية تستعمل في مختلف المشاريع الكبرى ذات الارتفاع والمدى الكبيرين مثل ( الجسور ، أغطية الملاعب ) والمادة الأولية المستعملة في صناعة هذه الهياكل هي تعبير عن الحديدوالكربون بنسبة قليلة لهذا الأخير تتراوح بين 0.1 %إلى 0.2 %وهذا الخليط يتمتع بخصائص ميكانيكية جيدة .
أنواع الهياكل المعدنية
تتشكل الهياكل المعدنية في العناصر العمودية والأفقية من بينها:
- الروافد المعدنية
- الاعمدة المعدنية
- الجدران
الروافذ المعدنية
وتنقسم إلى شكلين حسب شكلها وهجريبها .
- الروافذ المعدنية المملؤة:
وتنقسم بنوعها إلى نوعين أساسيين :
- روافد معدنية مملوءة جاهزة: تنجز مباشرة في المصنع وهي على عدة أشكال هندسية منها :T-L-U-C-H-I ثم تنقل إلى الورشات قصد هجريبها.
- روافد معدنية مملوءة مركبة: تتكون من روافد مسطحة عموديا وأخرى أفقية ترتبط فيما بينها بواسطة وصلات .
- الروافد المعدنية المثلثية :
تتكون الروافد المعدنية المثلثية من قضبان أفقية وعمودية مائلة تكون فيما بينها مجموعة مثلثية هذه القضبان تكون متبوعة تبعا لنظام مثلثي مدروس بدقة لضمان الإستقرار .
الأعمدة المعدنية
توجد عدة أنواع نذكر من بينها مايلي:
- الأعمدة المبترية : ونجدها على عدة أنواع منها :IPN-HEM-IPE-HEP
وتكون على عدة أشكال منها : T-U-H-C
- الأعمدة المركبة : تنجز بواسطة عناصر مسطحة ترتبط فيما بينها بواسطة التلحيم ،البراغي ، البرشمة.
- الأعمدة المفرغة :وتتكون من عصبين ملتحمين فيما بينهما
- مكونا ت العمود :يتكون العمود من ثلاث نقاط أساسية .
- جسم العمود :ويتمثل في العمود المعدني في حد ذاته
- قاعدة العمود : تعبير عن كتلة خرسانية تهجرب عليها العمود بواسطة مجموعة من السيقان ويتكون ملولبة من الأعلى ويتمثل دورها في ربط
العمود للأساس .
- تراكيب على العمود : وهي تعبير عن عناصر خارجية متنوعة كصفيحة التي تكون أسفل العمود وعناصر الربط التي تكون أعلى العمود لربطه مع الرافدة .
استقرار الهياكل المعدنية وهجريبها
طرق تجميع وربط الهياكل فيما بينها
هناك ثلاث طرق أساسية:
- البرشمة العادية
- البرشمة المضغوطة:وتنجز بواسطة براغي أولوالب التثبيت العادية
- التلحيم
طرق هجريب الهياكل المعدنية وجعلها مستقرة
لهجريب عمود أساس يحتاج ان تكون الأرضية مسطحة هذه الأرضية عاذة ما تكون تعبير عن قاعدة خرسانية تثبت عليها سقان مثبتة من الأعلى ومقوسة من الأسفل توضع باحكام وتضبط مواضعها بدقة بحيث تتناسب مع ثقوب الصفيحة المثبتة اسفل العمود.
الغماء وهياكله
يشكل الغماء الهيكل الحامل لعناصر التغطية بإختلاف أنواعها من قرميد وصفائح ونصنف نوعين منه:
- الغماء الخشبي:والذي يستعمل خصيصا لتغطية المباني السكنية أو
المباني التي لا بحاجة إلى مساحات كبيرة.
- الغماء المعدني : الذي يستعمل عموما لتغطية المنشآت الصناعية أوالمنشات التي بحاجة إلى مساحات كبيرة مثل (قاعات رياضية، مسابح...)
مكونات الغماء الخشبي ومختلف اشكاله وانواعه
مهما اختلف شكل الغماء فانه يتكون من مجموعة عناصر خشبية تعمل مع بعضها البعض لتشكل هيكل متجانس يعمل بطريقة متكاملة.
الغماء التقليدي
يستعمل الغماء التقليدي خاصة في المباني الصغيرة المعزولة ويتميز باستعمال الخشب ذومقاطع هامة يثبت بلوالب ويتكون هذا الغماء من عناصر مثلثية مربوطة ببعضها البعض بجوائز افقية التي تتحمل بدورها (الشاربات).
الاغطية
تقصد بالاغطية تلك العناصر الصغيرة التي توضع على الهيكل أوالغماء التي تلعب دور الحماية ضد العوامل المناخية من الأمطار، الثلوج، الشمس،هجرب على هياكل ذات ميولات متفاوتة تختلف مع اختلاف الضروف المناخية وذلك لتسهيل صرف المياه والثلوج تختلف ميولة الأغطية مع اختلاف الظروف المناخية للمنطقة حيث ترتفع اذا كانت المنطقة ثلجية في المناطق التي تقل فيها العواصف والأمطار ولهذا الغرض تتخذ الأغطية حسب المنطقة المناخية وذلك حسب المعايير المعمارية الخاصة بالمنطقة ويستعمل هذا النوع من الأغطية عموما في ألماني الشخصية المنفصلة عن بعضها البعض كما بدى استعمالها مؤخرا في العمارات الجماعية وذلك لما توفره من مجال فارغ تحت الأغطية والأجهزة التقنية مثل (المصاعد، المحولات الكهربائية....).
مساند التغطية
يستقبل الغماء غطاء متباعد أومملؤء من الخشب وذلك حسب نوع عناصر التغطية المستعملة وتتكون هذه المساند أوالصفائح من قضبان متباعدة أوحسب ثقل العوامل المناخية التي تؤثر عليها حسب ثقل العناصر وثقل الصيانة.
- الصفائح الخشبية:
وهي تعبير عن صفائح من الخشب تسمح لنا بالحصول على شكل نهائي لسقف وذلك باستعمال الورق اللاصق أوالدهن كما تسمح بالحصول على مساحة لاستقبال العزل الحراري لتشكل غطاء غير نفوذي للهواء والغبار.
- القضبان الخشبية المتقاربة:
وهي تعبير عن صفائح من اخشاب توضع الجانب مع الجانب لتشكل مساحة متكاملة مملؤة تغطى الغماء.
- القضبان الخشبية المتباعدة:
وهي تعبير عن قضبان متباعدة ذات مبتر مستطيل تبلغ ابعاده (40/20) بالتقريب توضع لاستقبال القرميد وتثبت بالمسامير على الشوارب وتستخرج ابعاد هذه العناصر بطريقة دقيقة حسب الظروف المحلية للمناخ حيث نستعمل الاثنطق المذكورة اعلاه.
- اللفائف اللينة:
في غالب الاحيان نلجا إلى وضع تحت عناصر التغطية لفائف بلاستكية بحيث تشكل لنا عازل ضد الرطوبة.
انظر أيضاً
- Buckling-restrained braced frame (BRBF)
- Curtain wall (architecture)
- Prefabricated buildings
- Steel building
- Structural steel
- Structural robustness
المراجع
وصلات خارجية
 |
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Steel framing. |
- Historical Development of Iron and Steel in Buildings
- "Its Here - All Steel Buildings." Popular Science Monthly, November 1928, p. 33.
- Steel Framing Industry Association web site
- Steel Framing Alliance web site
- Tata Steel/BCSA/SCI information
- Unic Rotarex® - Lightweight Steel Structures production
