دليل لاختيار أحجام العوارض لسقف طوله 12 متر

تخيل نفسك واقفاً في مساحة مفتوحة بعرض 12 متراً، تنظر للأعلى إلى الحزمة التي ستدعم هيكل السقف بأكمله.اختيار أبعاد هذا الحزمة ليس مجرد قرار فني فهو يؤثر بشكل مباشر على سلامة البناء الهيكلية، والقدرة على العيش في المستقبل، وتكاليف البناء.إذا كيف يمكن للمرء أن يحدد علمياً أبعاد العوارض المناسبة لمدى سقف 12 متر?

إن اختيار أبعاد العوارض لمدى 12 متراً من السقف يتطلب أكثر من تطبيق صيغ أو الاعتماد على الخبرة.والتي يمكن تصنيفها على النحو التالي: أنواع الأحمال، خصائص المواد، والمتطلبات التنظيمية.

يجب أن تتحمل أعمدة السقف ثلاثة أنواع أساسية من الأحمال:

• حمولة ميتةالوزن الثابت للسقف نفسه، بما في ذلك ألواح السقف، العزل، طبقات العزل المائي، ووزن العارض نفسه.يمكن حسابها بدقة وتخدم كأساس لقياس أبعاد الشعاع.
• الحمل الحي:الوزن المتغير مثل تراكم الثلوج أو موظفي الصيانة أو العناصر المخزنة مؤقتًا. هذه تتطلب تقديرًا بناءً على الظروف المناخية المحلية وأنماط الاستخدام وقوانين البناء.تؤثر بشكل مباشر على هامش السلامة للشعاع.
• حمولة الرياح:القوى الديناميكية التي تمارسها الرياح، والتي تختلف مع سرعة الرياح المحلية، وارتفاع المبنى، وشكل السقف، والبيئة المحيطة بها. يضمن التقييم السليم مقاومة الهيكل خلال أحداث الطقس القاسية.

على سبيل المثال، فكر في سقف طوله 12 مترًا مع حمولة ميتة تبلغ 1.5 كيلون / متر مربع، وحمولة فعالة تبلغ 0.5 كيلون / متر مربع، وحمل الرياح يبلغ 0.3 كيلون / متر مربع. يجب أن يدعم الحزمة بعد ذلك حمولة إجمالية 2.3 kN/m2 ‬معدل حاسم لاختيار الأبعاد.

تتراوح أقسام الفولاذ النموذجية لهذا العرض من 450-600 مم عمق I-beam أو box beams ، في حين أن أعمدة الخرسانة المقاومة غالباً ما تتطلب عمق 750-1000 مم.

يجب أن تلتزم تصميم العوارض بمعايير البناء المحلية التي تحكم القوة والصلابة والاستقرار والأداء الحراري. وتحدد هذه الحد الأدنى للأبعاد ونسب التعزيز ومستويات الموادوعوامل السلامة في سيناريوهات الحمل الشديدفي الصين ، تشمل المعايير الرئيسية GB 50009 (رمز الحمل) ، GB 50010 (تصميم الخرسانة) ، و GB 50017 (تصميم الصلب).

التقديرات الأولية يمكن أن تستمد من نسب امتداد إلى عمق:

• العوارض الفولاذية: العمق ≈ Span/20 (على سبيل المثال ، ~ 600mm لـ 12m)
• حزم الخرسانة: العمق ≈ Span/12 (على سبيل المثال ، ~ 1000mm لـ 12m)

هذه النسب توفر إرشادات أولية فقط. تتطلب الأبعاد النهائية تحليل هيكلي دقيق باستخدام برامج متخصصة (على سبيل المثال، SAP2000، ANSYS) للاحتساب لمجموعات الأحمال،القدرات الماديةومتطلبات الاستقرار.

ونظرا للطبيعة الحرجة للسلامة للعناصر الهيكلية، فمن الضروري استخدام مهندسين هيكليين مرخصين. يقومون بحسابات مفصلة وتحليلات مقارنة للتصاميم البديلة.سلامة التوازن، الاقتصاد، والقدرة على البناء.