اقرأ في هذا المقال
- ماذا يعني الكابول في البناء؟
- ما هي العوارض الكابولية؟
- ما هي الأتراس الكابولية؟
- أتراس السقف الكابولي
- مزايا العوارض والدعامات الكابولية
- مساوئ العوارض والدعامات الكابولية
- تطبيقات العوارض والدعامات الكابولية
ماذا يعني الكابول في البناء؟
الكابول: هو عضو هيكلي صلب مثل الشعاع المثبت في أحد طرفيه إلى دعم عمودي شائع يبرز منه. كما يمكن أيضًا تصنيعها بدعامات أو ألواح أو عارضة معدنية. وعندما يتعرض للحمل الهيكلي، يقوم الكابول بنقل الحمولة إلى الدعم.
يسمح البناء الكابولي للهياكل المتدلية بدون دعامة خارجية، على عكس الإنشاءات المدعومة من كلا الطرفين بأحمال مطبقة بين الدعامات، مثل عارضة مدعومة ببساطة.
في العمارة السكنية، غالبًا ما يستخدم تصميم الكابولي لإنشاء شرفات وامتدادات أخرى فوق مستوى سطح الأرض. وغالبًا ما يُرى استخدام الإعدادات الكابولية في الجسور والمشاريع المماثلة.
ما هي العوارض الكابولية؟
عوارض الكابولي عبارة عن أعضاء يتم دعمها في أحد الطرفين وتحمل حمولة في الطرف الآخر أو موزعة على طول الجزء غير المدعوم. ولضمان ثبات الهيكل، يجب أن يكون الدعم ثابتًا ممّا يعني أنه يمكنه دعم القوى واللحظات في جميع الاتجاهات.
يتعرّض النصف العلوي من سُمك الحزمة الكابولية لضغط شد، يميل إلى إطالة الألياف، والنصف السفلي لضغط الضغط، ويميل إلى سحقها. كما يُسمح للعوارض بأن تكون ناتئة خارج دعاماتها بمسافة تساوي ربع المسافة بين الدعامات.
ومن الأمثلة الجيدة على العارضة الكابولية الشرفة. بحيث يتم دعم الشرفة من طرف واحد فقط، بينما يمتد باقي العارضة على مساحة مفتوحة، لا يوجد شيء يدعمها على الجانب الآخر.
تنحرف الكابولي أكثر من معظم أنواع الحزم الأخرى لأنها مدعومة من طرف واحد فقط. وهذا يعني أن هناك دعمًا أقل للحمل المراد نقله إليه. كما يمكن حساب انحراف الحزمة الكابولية بعدة طرق مختلفة على سبيل المثال معادلات الحزمة الكابولية المبسطة أو الحاسبات والبرمجيات ذات الحزمة الكابولية.
ما هي الأتراس الكابولية؟
يتم دعم الجمالون الكابولي من جانب واحد فقط والذي تم تصميمه ليكون أثقل بكثير من الجانب غير المدعوم، لذلك حتى إضافة الوزن إلى الجانب غير المدعوم لا يتسبب في ترهله.
أجزاء الجمالون هي أوتار (أعلى وأسفل) والشبكة، في الجمالون المنحدر، هناك قطعتان من وتر علوي. ودائمًا ما تتعارض قطع الويب الموجودة في الجمالون مع بعضها البعض، لذلك إذا كان أحدهم في حالة توتر، فإنّ جاره يكون في حالة ضغط.
الوتر العلوي دائمًا في حالة ضغط والوتر السفلي دائمًا في حالة توتر. بحيث يمكن أن تكون مثلثات الجمالون في مجموعة متنوعة من التكوينات، ولكل منها بلا شك مزاياها وعيوبها، ولكنها تعمل جميعها على نفس المبادئ العامة.
أتراس السقف الكابولي:
تروس السقف الكابولي حيث يبرز الجسم الرئيسي للجمالون خارج الدعم. ويمكن تثبيت جميع التشكيلات الجانبية القياسية لتروس السقف في أحد الطرفين أو كلاهما. كما تختلف المعالجة الهيكلية لجمالون السقف الكابولي مع زيادة مسافة الكابول.
يمكن إضافة الويب الكابولي لتقوية الوتر السفلي. وعادةً ما تكون أقصى مسافة ناتئ مسموح بها محدودة بأقل من ربع مدى نقاط الإعداد، أو نقطة العقدة الداخلية الأولى. كما في بعض الحالات، يتسبب ناتئ في ضغط خليج وتر القاع الخارجي وقد تكون هناك حاجة إلى دعامة جانبية.
مزايا العوارض والدعامات الكابولية:
- شعاع الكابولي بسيط في الإنشاءات.
- لا يتطلب دعمًا على الجانب الآخر.
- يولد الهيكل الكابولي لحظة انحناء سلبية تتعارض مع لحظة الانحناء الإيجابية للامتدادات الخلفية.
- دعامات الكابولي تستخدم مواد أقل.
- يوفر ارتفاعًا واضحًا في المركز أكبر مما يمكن الحصول عليه مع أي أنواع أخرى من الجمالونات.
- الجمالون الكابولي خفيف وله مظهر رشيق.
مساوئ العوارض والدعامات الكابولية:
- يُزعم أن الكابولي ليس نوعًا اقتصاديًا من الجمالون.
- الهياكل الكابولية تنحرف إلى حد كبير.
- يحتاج الهيكل الكابولي إلى دعم ثابت، أو امتداد خلفي وتحقق من رفع الدعم البعيد.
- تحافظ العوارض الكابولية على شكلها من خلال معارضة قوى الشد والضغط الكبيرة، بالإضافة إلى القص، وبالتالي فهي ضخمة نسبيًا.
تطبيقات العوارض والدعامات الكابولية:
1. تشييد المباني الخرسانية:
هناك العديد من تطبيقات العوارض والدعامات الكَابولية في إنشاءات المباني مثل الكابولي الذي يحمل معرضًا أو سقفًا أو مظلة أو مدرجًا لرافعة متحركة علوية أو جزء من مبنى أعلاه. ويتم استخدامها في هياكل مختلفة مثل مظلات الشمس والأرفف والقاعات الكبيرة ومستودعات الأسلحة ومباني المعارض.
2. بناء الجسر الخرساني:
في بناء الجسور، يتم استخدام بناء ناتئ للمساحات الكبيرة في مواقع معينة، خاصةً للتحميل الثقيل. على سبيل المثال، يتكون جسر فورث، اسكتلندا من ثلاثة نواقل مع اثنين من الامتدادات المعلقة.
