العوارض الفولاذية المدعومة

ما هي العوارض الفولاذية المدعومة؟

العوارض الفولاذية المدعومة: عباره عن عوارض يتم تقويتها بواسطة نظام من الدعامات التي تشكل دعامة والتي يكون العارضة عبارة عن وتر يسمّى شعاع الجمالون. وتتكون من أقسام فولاذية (أو عوارض خشبية) ودعامات من قضبان فولاذية. حيث يتم استخدام العوارض الخشبية عندما يكون هناك وزن كبير يتم دعمه عبر مساحة واسعة بدون دعامات من أسفل.

على سبيل المثال في حالة المباني الصناعية حيث تكون متطلبات المساحة الحرة ضرورية لمزيد من مناطق العمل. كما يتم وضع عدد من مبادئ التصميم ليس فقط لتبسيط عملية التصميم ولكن أيضًا للحصول على شعاع ذو كفاءة واقتصادية. حيث يتراوح مدى العارضة المدعمة من 10 م إلى 100 م حسب نوع ومتطلبات المساحات المتاحة. إضافة إلى ذلك، توفر شعاع الجمالون حلاً اقتصاديًا لمسافات أطول من 25 مترًا.

مبادئ تصميم العوارض الفولاذية المدعومة:

1. هندسة العوارض الفولاذية المدعومة:

من أجل الحصول على أداء هيكلي جيد، يجب اختيار نسبة الامتداد إلى عمق الجمالون في النطاق من 10 إلى 15، حيث يتحكم التصميم المعماري للمبنى في هندسته الخارجية ويحكم المنحدر المعطى إلى الوتر العلوي للجمالون. ومن أجل الحصول على تخطيط فعال لحزمة الجمالون بين الحبال، يوصى باستخدام ميل عضو قطري من 35 درجة إلى 55 درجة، وتطبيق أحمال نقطية على العقد، ويجب أن يكون اتجاه الأعضاء المائلة بحيث تخضع الأعضاء الأطول توتر.

2. أقسام العوارض الفولاذية المدعومة:

يجب أن تكون الأقسام متناظرة للانحناء خارج المستوى الرأسي للجمالون. وبالنسبة للأعضاء في حالة الانضغاط، يجب أن تكون مقاومة الالتواء في المستوى الرأسي للجمالون مماثلة لتلك الموجودة خارج الطائرة. علاوة على ذلك، بالنسبة لقوات الأعضاء الكبيرة، يُعد حلًا جيدًا لاستخدام الحبال التي تحتوي على أقسام (IPE أو HEA أو HEB)، أو قسم مكون من قناتين (UPE) وأقطار مكونة من زاويتين مضروبتين.

إضافة إلى ذلك، قد يكون من الممارسات الجيدة أن يكون لديك الوتر العلوي بشبكة عمودية، والوتر السفلي بشبكة أفقية. بالإضافة إلى ذلك، يوصى باستخدام أقسام مجوفة للأوتار أو للأجزاء الداخلية. أخيرًا، يتم تقسيم الوتر الرئيسي العلوي (الجمالون) إلى أقسام رئيسية تنقسم بدورها لتلائم ألواح تغطية السقف.

3. أنواع التوصيلات في العوارض الفولاذية المدعومة:

تستخدم الوصلات لتوصيل أنواع مختلفة من شعاع الجمالون. وهناك نوعان رئيسيان من الوصلات وهما:

• وصلات اللحام.

• وصلات السحب.

4. التباعد بين العوارض الفولاذية المدعومة:

لمسافة تصل إلى حوالي 20.00 مترًا، من المحتمل أن تكون المسافات بين دعامات الصلب حوالي 4.00 متر، أيّ 1/5 من الامتداد. وانحدار 22Ø (درجة) شائع بالنسبة للصفائح الفولاذية المموجةوالأسبستوس. حيث أنه بالنسبة للتباعد الاقتصادي بين دعامات السقف، يجب أن تكون تكلفة الجمالون مساوية لضعف تكلفة المدادة + تكلفة تغطية السقف. بينما كدليل، يمكن الاحتفاظ بمسافات دعامات السقف 1/4 من الامتداد حتى 15.0 مترًا و 1/5 من الامتداد حتى 15 مترًا إلى 30 مترًا.

5. إجراءات التصميم لهيكل العوارض المعلقة:

يجب مراعاة الخطوات التالية عند تصميم العوارض المعلقة:

• اختيار نوع وتخطيط الهيكل.

• تحديد الأحمال على الهيكل.

• تقييم القوى واللحظات الداخلية في المكونات الهيكلية.

• اختيار المواد ونسب الأعضاء والوصلات للسلامة والاقتصاد.

• التحقق من أداء الهيكل في ظل ظروف الخدمة، وأخيرًا إجراء المراجعة النهائية.

6. صيغة تصميم للعوارض الفولاذية المدعومة:

الجدول 1 صيغة تصميم العوارض المجمعة.

حيث أن الرموز المستخدمة في الجدول سيتم شرحها أدناه:

• W: هي وزن العارضة الفولاذية.

• H: هي ارتفاع العارضة الفولاذية.

• R: هي قطر العارضة الفولاذية.

• L: هي طول العارضة الفولاذية.

• P: هي الضغط المركز على العارضة الفولاذية.

7. تصنيع وتركيب العارضة المعلقة:

سهولة التصنيع والتركيب لها تأثير مهم على اقتصاد التصميم. وبشكل عام، يتم رفع الدعامات الصغيرة والمتوسطة ذات التصميم المتماثل عند التلال أثناء الانتصاب. حيث أنه من أجل منع التواء الوتر السفلي، من الضروري مواءمته لتحمل الضغوط الانضغاطية التي تتطور أثناء الرفع.

لتجنب ثني الجمالون على أي من الجانبين أثناء الانتصاب، يتم إعطاء علاقة تجريبية بواسطة (b / L = 1/125). حيث (b) هو عرض الوتر السفلي في مركزه و(L) طول الامتداد. على سبيل المثال، يجب أن يكون للجمالون الممتد لمسافة 50 مترًا الوتر العلوي وعرض الوتر السفلي = الامتداد / 125. 50 × 1000/125 = 400 مم.