تلعب الهياكل الفولاذية واسعة النطاق دورًا متزايد الأهمية في العمارة والهندسة الحديثة. فهي تستخدم فولاذًا عالي القوة كإطار، وتُبنى باستخدام أساليب ربط وتجميع فعّالة. والهدف النهائي هو تبسيط الحاجة إلى المساحات الشاسعة، وتحقيق أحجام مكانية واسعة بأعمدة قليلة أو معدومة، مع مراعاة الجمالية والمتانة والتوفير في الوقت نفسه.
ما هو الهيكل الفولاذي ذو الامتداد الكبير؟
بشكل عام، عندما يتجاوز امتداد الهيكل المكاني 20 إلى 30 مترًا ويتم استخدام الفولاذ كنظام حمل أساسي، بغض النظر عن شكله (عوارض فولاذية، أو أقواس فولاذية، أو عوارض فولاذية، أو إطارات فضاء فولاذية)، يمكن تصنيفه على أنه هيكل فولاذي ذو امتداد كبير.
على الرغم من أن المعايير الهندسية المحددة ومواصفات التصميم قد تختلف، إلا أن خصائصها الأساسية تظل متسقة:
- أولاً، الفولاذ هو المادة الهيكلية الأساسية؛
- ثانياً، تعمل هذه الهياكل على تقليل الدعامات الوسيطة لتحقيق أقصى قدر من التغطية المكانية.
- علاوة على ذلك، تعمل الهياكل الفولاذية ذات الامتدادات الكبيرة على تقليل تأثير وزنها على المساحة الأساسية بشكل فعال مع الحفاظ على المرونة في التخطيط والتعديل.
المستودعات المعدنية الجاهزة: التصميم والنوع والتكلفة
لماذا تختار المباني الهيكلية الفولاذية ذات الامتدادات الكبيرة؟
ينبع اختيار الهياكل الفولاذية واسعة النطاق في المقام الأول من المزايا المشتركة لموادها وشكلها الهيكلي. وتتجلى هذه المزايا تحديدًا في الجوانب التالية:
- خصائص المواد متفوقة
يتميز الفولاذ بنسبة قوة إلى وزن ممتازة. هذا يعني أنه بنفس الوزن، تكون قوته وقدرته على تحمل الأحمال أعلى بكثير من المواد التقليدية كالخرسانة. هذه الخاصية تجعل الهياكل الفولاذية خفيفة الوزن، مما يسمح بامتدادات كبيرة مع تقليل متطلبات الأساسات بشكل فعال. علاوة على ذلك، يتميز الفولاذ بمرونة عالية وقابلية لإعادة التدوير، مما يُسهّل التصنيع المسبق في المصانع، ويتماشى مع مبادئ التنمية الخضراء والمستدامة.
- بناء سريع وفعال
تُصنع معظم مكونات الفولاذ مسبقًا في المصانع، ثم تُنقل إلى الموقع للتجميع. وباستخدام أساليب مثل التثبيت بالبراغي أو اللحام، يُنجز البناء بسرعة. يُختصر هذا النهج بشكل كبير الجداول الزمنية للمشروع ويُقلل من العمل في الموقع.
- تصميم مساحة مرنة للغاية
الهدف الرئيسي للهياكل ذات الامتدادات الكبيرة هو إنشاء مساحات مفتوحة خالية من الأعمدة. تُسهّل المتانة والمرونة العالية للهياكل الفولاذية تقسيم المساحات الداخلية بحرية. تُمكّن الهياكل الفولاذية من ذلك مع إتاحة تعديلات مستقبلية سهلة. سواءً كان ذلك إعادة ترتيب التصميمات الداخلية، أو إضافة منصات للمتفرجين، أو تركيب ممرات، يُمكن إجراء التعديلات بمرونة وكفاءة.
الأنواع الشائعة من الهياكل الفولاذية ذات الامتداد الطويل
تُحقق الهياكل الفولاذية طويلة الامتداد مساحات واسعة خالية من الأعمدة من خلال عدة أشكال كلاسيكية. ولكل منها خصائصها الخاصة ومناسبتها لسيناريوهات مختلفة.
- هياكل تروس
يشير مصطلح الجمالون في هيكل الجمالون إلى عارضة الجمالون، وهي نوع من هياكل العوارض الشبكية. يتكون هذا الهيكل من أعضاء مستقيمة (أعضاء شبكة قطرية وأوتار أفقية) متصلة عند عقد لتشكيل وحدات مثلثة. تُستخدم هياكل الجمالون عادةً في المباني العامة، مثل المصانع ذات الامتدادات الكبيرة، وقاعات المعارض، والملاعب، والجسور. ولأنها تُستخدم غالبًا في هياكل الأسقف، تُسمى الجمالونات أيضًا جملونات الأسقف. من أهم مزاياها سهولة نقل الأحمال وكفاءتها الهيكلية العالية، مما يجعلها مناسبة جدًا للهياكل المستطيلة المنتظمة طويلة الامتداد. وبفضل تكنولوجيا التصنيع المتطورة، يُعد بناء وصيانة هياكل الجمالون أمرًا بسيطًا نسبيًا.
- هيكل الإطار الفضائي
هذا هيكل مكاني ثلاثي الأبعاد، يتكون من عناصر عديدة مرتبة في شبكة. استقراره العام الممتاز وصلابته المكانية يسمحان له بالتكيف مع مختلف المستويات غير المنتظمة والحدود المعقدة. وفي الوقت نفسه، يتميز بجمالية معمارية فريدة.
- أقواس
من خلال الأشكال المنحنية المستمرة، تتحول الأحمال إلى ضغط محوري على طول محور القوس، مما يحقق امتدادات واسعة للغاية. لا تُضفي الأقواس مساحات داخلية واسعة فحسب، بل غالبًا ما تُصبح منحنياتها الرشيقة نقطة محورية بصرية للمبنى، كما تُسهم في تحسين الصوتيات والمؤثرات البصرية.
- هياكل الأغشية الكابلية
من خلال الأشكال المنحنية المستمرة، تتحول الأحمال إلى ضغط محوري على طول محور القوس، مما يحقق امتدادات واسعة للغاية. لا تُضفي الأقواس مساحات داخلية واسعة فحسب، بل غالبًا ما تُصبح منحنياتها الرشيقة نقطة محورية بصرية للمبنى، كما تُسهم في تحسين الصوتيات والمؤثرات البصرية. تشمل تطبيقاتها: هندسة المناظر الطبيعية (مظلات الملاعب)، والهندسة البيئية (الصوبات الزراعية)، والهياكل المؤقتة (قاعات المعارض الكبيرة).
- هيكل إطار البوابة الفولاذية (خيار فعال من حيث التكلفة للمباني الصغيرة والمتوسطة الحجم)
A هيكل إطار البوابة الفولاذية يتكون هذا الهيكل من إطار بوابة (وصلات صلبة من عوارض وأعمدة فولاذية على شكل حرف H)، ونظام دعامات (فولاذ على شكل حرف C/Z)، ونظام تدعيم، مما يُشكل نظامًا تحمليًا مستويًا. تكمن ميزته الأساسية في تصميمه ذي المقطع العرضي المتغير، حيث يتم تحسين المقاطع العرضية للعوارض والأعمدة وفقًا لتغيرات القوى الداخلية، مما يحقق كفاءة في استخدام المواد. يُستخدم في السقف والجدران صفائح فولاذية خفيفة الوزن (وزنها الذاتي 0.1-0.3 كيلو نيوتن/م³ فقط). يُقلل هذا الهيكل من حمل الأساس بنسبة 40%-60% مقارنةً بالهياكل الخرسانية.
هياكل تروس -
أقواس -
هياكل الأغشية الكابلية -
هيكل إطار البوابة الفولاذية
اعتبارات التصميم الرئيسية
عمليًا، غالبًا ما تُدمج هذه الأنظمة لتطوير إطار مكاني مثالي مُصمم خصيصًا لتلبية متطلبات كل مشروع. مع ازدياد الامتداد، يزداد تعقيد تصميم الوصلات بشكل ملحوظ. لذا، يبقى تحقيق التوازن الأمثل بين قوة الهيكل وصلابته وقابليته للتصنيع أمرًا بالغ الأهمية لنجاح تصميم الهياكل الفولاذية ذات الامتدادات الكبيرة.
تاريخ تطور المباني ذات الهياكل الفولاذية الكبيرة
كان لدى روما القديمة مباني واسعة النطاق (مثل المباني الرومانية القديمة). المباني الهيكلية واسعة النطاق في العصر الحديث حققت إنجازات عظيمة. على سبيل المثال، استخدم جناح الآلات في معرض باريس العالمي عام 1889 هيكلًا فولاذيًا مقوسًا ثلاثي المفصلات يبلغ طوله 115 مترًا.
في بداية القرن العشرين، أدى التقدم في المواد المعدنية وتطور تكنولوجيا الخرسانة المسلحة إلى ظهور العديد من الأشكال الهيكلية الجديدة للمباني واسعة النطاق.
على سبيل المثال، تستخدم قاعة سينتينيال، التي بنيت في بريسلاو، بولندا في الفترة من 1912 إلى 1913، قبة خرسانية مسلحة يبلغ قطرها 65 مترا ومساحة تغطيها 5,300 متر مربع. بعد الحرب العالمية الثانية، شهدت المباني واسعة النطاق تطورات جديدة، حيث تطورت الدول الأوروبية والولايات المتحدة والمكسيك بشكل أسرع.
أكثر من فترة كبيرة المباني الهيكل الصلب في هذه الفترة، تم استخدام العديد من المواد خفيفة الوزن عالية القوة (مثل سبائك الفولاذ والزجاج الخاص) والمواد الاصطناعية الكيميائية على نطاق واسع، مما قلل من وزن الهيكل الكبير، ومكَّن من الظهور المستمر للهياكل المكانية الجديدة وزيادة التغطية المنطقة.
أكثر من Cخصائص Lالدو Sمقلاة Sالى teel Structure Buildings
- زيادة التنويع والتعقيد في الأشكال الهيكلية.
- أصبح الامتداد الهيكلي أكبر فأكبر، ودرجة الفولاذ أصبحت أعلى وأعلى، وسمك اللوحة الفولاذية أصبح أكثر سمكًا وأكثر سمكًا.
- أنماط طرق الاتصال المعقدة والمتنوعة.
- يتزايد عدد المكونات وأنواع المقاطع العرضية، مما يزيد من صعوبة تعميق التصميم.
- تتطلب دقة عالية في التصنيع.
تكلفة الهياكل الفولاذية ذات الامتدادات الكبيرة
تكلفة الهياكل الفولاذية ذات الامتدادات الكبيرة ليست ثابتة، بل تتفاوت بشكل كبير تبعًا لعوامل مثل المواد الخام، ونوع الهيكل، وظروف البناء. على سبيل المثال:
- الحجم: بشكل عام، كلما كانت مساحة البناء أكبر، كلما انخفضت التكلفة لكل وحدة مساحة؛ وكلما ارتفع ارتفاع المبنى، زادت متطلبات قدرة تحمل الأحمال الهيكلية والاستقرار، وارتفعت التكلفة.
- جودة المواد: يُعد الفولاذ أيضًا عاملًا رئيسيًا يؤثر على التكلفة. يُعد الفولاذ الهيكلي الكربوني العادي غير مكلف نسبيًا، بينما يُعد الفولاذ عالي الجودة والمتانة أعلى تكلفة. بالإضافة إلى ذلك، فإن استخدام الطلاءات الواقية عالية الجودة في هيكل العلبة يزيد أيضًا من التكلفة.
- تعقيد التصميم: بالنسبة للهياكل الفولاذية البوابية العامة، ضمن نطاق امتداد معقول، يمكن تحقيق الجدوى الاقتصادية من خلال التصميم الهيكلي. التصاميم المعقدة ستزيد التكاليف.
- الموقع الجغرافي: تختلف التكاليف باختلاف المناطق نظرًا لاختلاف تكاليف العمالة والنقل وظروف السوق. قد تكون التكاليف في المناطق المتقدمة اقتصاديًا أعلى بنسبة تتراوح بين 10% و30% منها في المناطق الأقل نموًا.
- تكنولوجيا البناء: قد تؤدي تكنولوجيا البناء المتقدمة إلى زيادة التكاليف ولكنها تعمل أيضًا على تحسين الكفاءة وعمر الخدمة.
- الموقع والخدمات اللوجستية: تُعدّ الخدمات اللوجستية عاملاً هاماً في التكلفة. فإذا كان موقع المشروع بعيداً نسبياً، سترتفع تكلفة الشحن البحري. علاوة على ذلك، تتقلب تكاليف الشحن البحري تبعاً لتغيرات المناخ الاقتصادي.
مزيد من القراءة: خطط ومواصفات البناء الصلب
من نحن K-HOME
-الصين شركة تصنيع مباني فولاذية
At k-homeنحن نقدم نظامين رئيسيين للهياكل الفولاذية: الهياكل الإطارية وهياكل إطار البوابة. K-Homeيُجري فريق الهندسة في "أكسفورد" تقييمات شاملة للاحتياجات الخاصة بكل مشروع، مع مراعاة متطلبات الأحمال والمتطلبات الوظيفية وضبط الميزانية، ليُوصي بأفضل حلول الهياكل الفولاذية لعملائنا. تخضع أنظمة الهياكل الفولاذية لدينا لحسابات دقيقة واختبارات مادية دقيقة لضمان بلوغ كل مبنى العمر الافتراضي المُصمم له.
تصميم
يتمتع كل مصمم في فريقنا بخبرة لا تقل عن 10 سنوات. لا داعي للقلق بشأن التصميم غير الاحترافي الذي يؤثر على سلامة المبنى.
العلامة والنقل
من أجل توضيح العمل وتقليله، نقوم بوضع علامة على كل جزء بدقة باستخدام الملصقات، وسيتم تخطيط جميع الأجزاء مسبقًا لتقليل عدد العبوات بالنسبة لك
تصنيع
يحتوي مصنعنا على ورشتي إنتاج بقدرة إنتاجية كبيرة ووقت تسليم قصير. عموما، المهلة حوالي 2 يوما.
التثبيت التفصيلي
إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تقوم فيها بتركيب المبنى الفولاذي، فسوف يقوم مهندسنا بتخصيص دليل التثبيت ثلاثي الأبعاد لك. لا داعي للقلق بشأن التثبيت.
ما هو مستودع الهياكل الفولاذية؟ التصميم والتكلفة
الأساسيات الأساسية لرافعة هيكل الفولاذ التي تحتاج إلى معرفتها
أساسيات تصميمات وصلات الهياكل الفولاذية التي يجب أن تعرفها
تصنيع الهياكل الفولاذية: العمليات والاعتبارات والمزايا
اتصل بنا >>
هل لديك أسئلة أو بحاجة الى مساعدة؟ قبل أن نبدأ، يجب أن تعلم أن جميع المباني الفولاذية الجاهزة تقريبًا يتم تخصيصها.
سيقوم فريقنا الهندسي بتصميمه وفقًا لسرعة الرياح المحلية وحمل المطر ولترالطول * العرض * الارتفاع، وغيرها من الخيارات الإضافية. أو يمكننا متابعة رسوماتك. من فضلك أخبرني بمتطلباتك، وسنقوم بالباقي!
استخدم النموذج للتواصل وسنتواصل معك في أسرع وقت ممكن.
نبذة عن الكاتب: K-HOME
K-home شركة الهياكل الفولاذية المحدودة يغطي مساحة 120,000 متر مربع. نحن منخرطون في التصميم، وميزانية المشروع، والتصنيع، و تركيب الهياكل الفولاذية PEB والألواح العازلة ذات مؤهلات المقاولات العامة من الدرجة الثانية. منتجاتنا تغطي الهياكل الفولاذية الخفيفة، مباني PEB, المنازل الجاهزة منخفضة التكلفة, منازل الحاويات، الفولاذ C/Z، نماذج مختلفة من الألواح الفولاذية الملونة، ألواح الساندوتش PU، ألواح الساندوتش eps، ألواح الساندوتش الصوف الصخري، ألواح الغرف الباردة، ألواح التنقية، ومواد البناء الأخرى.