تشييد المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف

ما هي المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف؟

يعتبر بناء الإطار الفولاذي الخفيف طريقة بناء مبتكرة وموثوقة تستخدم على نطاق واسع في العالم وتجاوزت بناء الإطار الخشبي في العديد من جوانب التصميم والبناء. حيث يوفر العديد من المزايا مثل قابلية البناء والقوة ومرونة التصميم والاستدامة والوزن الخفيف ممّا يجعل من السهل التعامل معه.

تتميز المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف بزيادة السرعة، سلامة وجودة البناء. ومع ذلك، فإنّه يتأثر بسهولة بالحريق، لذلك يجب توفير طلاء للحماية من الحريق. كما يتم تصنيع عناصر الإطار الفولاذي الخفيف، وفقًا لمعيار المواصفات القياسية للصفائح الفولاذية والكربون والمطلية بالمعدن لأعضاء الإطار المشكل على البارد.

إنّ ألواح الفولاذ الإنشائية التي تشكلت في أشكال C أو Z أو S قوية قادرة على دعم الأحمال الثقيلة. ويُطلق على الفولاذ الخفيف أيضًا اسم الفولاذ المشكل على البارد والذي يأتي من العملية التي يتم من خلالها تشكيل أعضاء الفولاذ.

أدّت قوة ومرونة الإطار الفولاذي المقياس الخفيف إلى زيادة الامتدادات والفتحات المخصصة والجدار المنحني ومعالجات الواجهات الخارجية المختلفة. وهذه الخصائص تجعلها مواد بناء متعددة الاستخدامات.

كما تحتاج عناصر أعضاء الإطار الفولاذي الخفيف إلى أن تكون مجلفنة بالزنك أو الألومنيوم أو مزيج منهما من أجل توفير حماية طويلة الأمد ضد التآكل.

مكونات هيكل الفولاذ الخفيف:

1. نظام الجدار:

الجدار الحامل هو الذي يحمل الأحمال الرأسية من البناء أعلاه أو الأحمال الجانبية الناتجة عن الرياح. وقد تعمل هذه الأحمال بشكل منفصل أو مجتمعة. بحيث تكون الجدران الداخلية والخارجية حاملة. كما تشمل الأنواع الأخرى من الجدران، الجدران غير الحاملة وتكسية الجدران والفواصل.

2. نظام الأرضيات:

يمكن أن يتكون نظام الأرضيات من أقسام C مثل الروافد المتصلة بحوامل القسم C. ويمكن تصميم روافد الأرضية من مجموعة من أحجام القسم C اعتمادًا على معايير التحميل.

3. نظام السقف:

عادة ما يكون هيكل السقف عبارة عن نظام تروس فولاذي يمكن تصميمه للصفائح المعدنية أو البلاط. ويمكن أن يتناسب نظام تأطير السقف الفولاذي مع جميع أنواع تصميمات الأسقف، الورك، الجملون، السقوف الهولندية، ألواح السقف الفولاذية أو القرميد وسيتم تثبيته مباشرة على إطار الجدار.

4. طلاء الفولاذ الخفيف:

تتنوع سماكة الطلاء المطبق على سطح الفولاذ الخفيف بناءً على الظروف البيئية التي يتم فيها وضع الأعضاء الفولاذية. بشكل عام، تحتاج البيئات البحرية إلى أقصى درجات الحماية بينما تتطلب المناطق الجافة حماية أقل.

5. أشكال أعضاء الإطار الفولاذي للقياس الخفيف:

تعتبر أشكال C للدعامات والروافد والعوارض الخشبية. ويتم ثقب شبكات الأعضاء على شكل حرف C في المصنع لتوفير ثقوب على فترات 600 مم.

تم تصميمها لِلسماح بتمرير الأسلاك والأنابيب والتقوية عبر الأزرار والروافد دون الحاجة إلى حفر ثقوب في موقع البناء. كما تُستخدم أشكال القناة لألواح الجدران العلوية والسفلية ولرؤوس الرافعة.

6. ملحقات الفولاذ الخفيف:

يتم تصنيع مجموعة متنوعة من زوايا الصفائح المعدنية والأشرطة والألواح والقنوات والأشكال المتنوعة كملحقات لبناء الفولاذ الخفيف.

7. وصلات الفولاذ الخفيف:

عادةً ما يتم ربط الأعضاء الفولاذية ذات المقاييس الخفيفة بمسامير ذاتية التنصت ذاتية الحفر، والتي تقوم بحفر الثقوب الخاصة بها وتشكيل خيوط حلزونية في الثقوب أثناء دفعها.

غالبًا ما يتم استخدام اللحام لتجميع الألواح ذات الإطارات الفولاذية ذات المقاييس الخفيفة والتي يتم تصنيعها مسبقًا في المصنع، ويتم استخدامها أحيانًا في موقع البناء حيث يلزم وجود وصلات قوية بشكل خاص.

مزايا المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف:

1. القابلية للبناء:

في بناء الهياكل الفولاذية ذات المقاييس الخفيفة، يتم إنتاج الهيكل والأعضاء غير الإنشائية في المصنع. وهذا من شأنه أن يقلل من الأعمال في موقع المشروع، ويقلل من النفايات، ويعزز جودة البناء.

2. خفيفة الوزن:

وزن نظام الإطارات الفولاذية خفيف الوزن منخفض بشكل كبير ممّا يتطلب حجمًا أصغر من الأساس، ويمكن التعامل معه بسهولة.

3. قوة الفولاذ الخفيف:

يتمتع الفولاذ الخفيف بالقوة حتى يعتقد أن وزنه منخفض. وهذه واحدة من أهم مزايا مواد البناء هذه.

4. مرونة التصميم:

تسمح قوة الإطارات الفولاذية ذات المقاييس الخفيفة بمسافات أطول، ومساحات مفتوحة أكبر دون الحاجة إلى أعمدة وسيطة أو جدران حاملة.

5. سرعة البناء:

يمكن تركيب الإطار الفولاذي الهيكلي بسرعة لأن العناصر الهيكلية مسبقة الصنع ويمكن التعامل معها بسهولة نظرًا لخفة وزنها.

6. السلامة الإنشائية:

قوة الفولاذ وخصائصه غير القابلة للاحتراق تمكنه من مقاومة الحرائق والزلازل والأعاصير.

7. جودة الفولاذ الخفيف:

تتميز المباني التي تم تشييدها بإطارات فولاذية خفيفة الوزن بجودة جيدة ليست متينة فحسب، بل إنها أيضًا منخفضة الصيانة. فهي لا تتعفن ولا تتقلص ولا تشوه ولا تعاني من التحلل.

سلبيات المباني ذات الإطار الفولاذي الخفيف:

• مادة غير قابلة للاحتراق، ولكن يجب حمايتها من الحريق بألواح مقاومة للحريق لأنها تفقد قوتها في النار.

• تسمح الهياكل ذات الإطارات الخفيفة بمرور الصوت غير المرغوب فيه. نتيجة لذلك، يتطلب عزل الصوت والعزل الحراري.