شعار الصفحة

الهياكل الفولاذية: أنواعها وخصائصها وتصميمها وبنائها | مجموعة رويال ستيل


تطبيق شعاع H وفقًا لمعيار ASTM A992 A572، مجموعة الصلب الملكية (1)
تطبيق عوارض الصلب ASTM A992 A572 H Group (2)

ما الذي يميز الهيكل الفولاذي برأيك؟

الهيكل الفولاذي هو نظام إنشائي يعتمد على الفولاذ كمكون رئيسي لتحمل الأحمال. يتكون من ألواح فولاذية، وقطاعات فولاذية إنشائية، ومواد فولاذية أخرى، وذلك باستخدام تقنيات اللحام والربط وغيرها. يتميز هذا الهيكل بقدرته على تحمل الأحمال والطاقة، ويُعد من أكثر أنواع الهياكل الإنشائية شيوعاً.

نوع من أنظمة المباني الفولاذية

تشمل الفئات النموذجية ما يلي:أنظمة بناء الإطارات البوابية– تستخدم على نطاق واسع في المصانع والمستودعات المكونة من مكونات خفيفة الوزن وذات مسافات كبيرة؛هيكل الإطار– مبني من عوارض وأعمدة وهو مناسب للمباني متعددة الطوابق؛Tهيكل روسي– تتعرض للقوى من خلال الأعضاء المفصلية وتستخدم عادة في أسقف الملاعب؛ أنظمة الإطار الفضائي / الهيكل – مع إجهاد مكاني متساوٍ تستخدم للملاعب ذات الامتداد الكبير.

مزايا وعيوب الهياكل الفولاذية للمباني

المزايايعود ذلك أساسًا إلى قوته الفائقة. فمقاومة الشد والضغط للفولاذ أعلى بكثير من مقاومة مواد أخرى كالخرسانة، كما أن مكوناته تتميز بمقطع عرضي أصغر لنفس الحمل. ويُشكل وزن الفولاذ ما بين ثلث إلى خُمس وزن الهياكل الخرسانية، مما يُقلل بشكل كبير من متطلبات قدرة تحمل الأساسات، ما يجعله مناسبًا بشكل خاص للمشاريع المقامة على أساسات تربة رخوة. ثانيًا، يتميز الفولاذ بكفاءة بناء عالية. إذ يُمكن تصنيع أكثر من 80% من أجزائه مسبقًا في المصانع باستخدام الطرق القياسية، ثم تجميعها في الموقع باستخدام البراغي أو اللحام، ما يُقلل مدة دورة البناء بنسبة تتراوح بين 30% و50% مقارنةً بالهياكل الخرسانية. ثالثًا، يُعد الفولاذ خيارًا أفضل في مقاومة الزلازل والبناء الأخضر. فمتانة الفولاذ العالية تعني قدرته على التشوه وامتصاص الطاقة أثناء الزلزال، ما يرفع مستوى مقاومته للزلازل. إضافةً إلى ذلك، يُعاد تدوير أكثر من 90% من الفولاذ، ما يُقلل من نفايات البناء.

العيوبتكمن المشكلة الرئيسية في ضعف مقاومة التآكل. فالتعرض للبيئات الرطبة، مثل رذاذ الملح على السواحل، يؤدي بطبيعة الحال إلى الصدأ، ويتبعه عادةً صيانة دورية لطلاء مقاوم للتآكل كل 5-10 سنوات، مما يزيد من التكاليف على المدى الطويل. ثانيًا، مقاومته للحريق غير كافية؛ إذ تنخفض قوة الفولاذ بشكل كبير عند تجاوز درجة الحرارة 600 درجة مئوية، لذا يجب استخدام طلاء مثبط للحريق أو كسوة واقية من الحريق لتلبية متطلبات مقاومة الحريق المختلفة للمباني. إضافةً إلى ذلك، فإن التكلفة الأولية أعلى؛ إذ تزيد تكلفة شراء ومعالجة الفولاذ لأنظمة المباني ذات الامتدادات الكبيرة أو الشاهقة بنسبة 10-20% عن تكلفة الهياكل الخرسانية العادية، ولكن يمكن تعويض التكلفة الإجمالية لدورة حياة المبنى من خلال الصيانة الدورية المناسبة والفعالة على المدى الطويل.

خصائص الهيكل الفولاذي

الخواص الميكانيكية لـهيكل فولاذيتتميز هذه المواد بخصائص ممتازة، فمعامل مرونة الفولاذ كبير، وتوزيع الإجهاد فيه منتظم؛ ويمكن تشكيلها وتصنيعها، مما يسمح بتصنيع أجزاء معقدة، كما أنها تتمتع بمتانة جيدة، وبالتالي مقاومة جيدة للصدمات؛ وتتميز بسهولة التجميع وكفاءة عالية في البناء؛ كما أنها تتمتع بإحكام جيد، ويمكن استخدامها في هياكل أوعية الضغط.

تطبيقات الهياكل الفولاذية

الهياكل الفولاذيةتُشاهد هذه الهياكل عادةً في المصانع، ومباني المكاتب متعددة الطوابق، والملاعب، والجسور، والمعالم الشاهقة، والمباني المؤقتة. كما توجد أيضاً في هياكل متخصصة مثل السفن والأبراج.

تطبيق الهياكل الفولاذية - مجموعة الصلب الملكية (1)
تطبيق الهياكل الفولاذية - مجموعة الصلب الملكية (3)

معايير الهياكل الفولاذية في مختلف البلدان والمناطق

تعتمد الصين معايير مثل GB 50017، والولايات المتحدة الأمريكية معايير AISC، وأوروبا معايير EN 1993، واليابان معايير JIS. ورغم وجود اختلافات طفيفة بين هذه المعايير في قوة المواد ومعاملات التصميم والمواصفات الإنشائية، إلا أن المبدأ الأساسي واحد: حماية سلامة الهيكل.

عملية بناء الهيكل الفولاذي

العملية الأساسية: التحضير للبناء (تحسين الرسومات، شراء المواد) - المعالجة في المصنع (قطع المواد، اللحام، إزالة الصدأ والطلاء) - التركيب في الموقع (تخطيط الأساس، رفع الأعمدة الفولاذية، توصيل العوارض) - تقوية العقد ومعالجة مقاومة التآكل والحريق - القبول النهائي.

مجموعة رويال

عنوان

منطقة كانغشنغ الصناعية للتنمية،
منطقة ووقينغ، مدينة تيانجين، الصين.

بريد إلكتروني

ساعات

الاثنين-الأحد: خدمة على مدار 24 ساعة


تاريخ النشر: 30 أكتوبر 2025