وفي هذا المقال سوف نتعرف على الهيكل المعدني وتنفيذه وأنواعه بلغة بسيطة، كما سنتناول مميزات وعيوب استخدامه في البناء.

ما هو الهيكل المعدني؟

معظم هذه الهياكل مصنوعة من نوع من الفولاذ يسمى الفولاذ الطري، وهو قوي جدًا. إذا قمت بتثبيت قضيب فولاذي دائري قطره 25 مم بالسقف، فيمكنك تعليق أشياء مثل الأشياء التالية التي تزن 20000 کیلوغرامات (20 طنًا) منه:

• 18 سيارة هوندا سيتي
• اثنان ونصف فيل أفريقي
• حافلة ذات طابقين في المدينة

نقترح عليك بالتأكيد تجربة هذه التجربة؛ بالطبع، إذا كنت أعزباً!

تلعب القوة العالية للفولاذ دورًا مفيدًا في المبنى. ميزة أخرى مهمة للفولاذ هي مرونته، مما يسمح له بالانحناء بسهولة دون أن ينكسر. ونتيجة لذلك، على سبيل المثال، عندما تهب عاصفة أو يحدث زلزال، ينحني المبنى إلى جانب واحد. الميزة الثالثة لهذا الفولاذ هي قابليته للطرق والنعومة.

وهذا يعني أنه عندما يتم تطبيق قوة كبيرة على المبنى، فبدلاً من أن ينكسر الفولاذ بسرعة مثل الزجاج، فإنه يتشوه ببطء ويميل المبنى قليلاً لمنح شاغليه وقتًا كافيًا للهروب.

هذه الهياكل لا تنكسر فجأة ونادرا ما تنهار. وبسبب هذه الميزات التي تم ذكرها حتى الآن، فإن أداء الفولاذ أفضل من أي مادة أخرى أثناء وقوع الزلزال في معظم الحالات.

لكن هناك خاصية أخرى للفولاذ وهي أنه إذا تعرض للنار فإنه يفقد قوته بسرعة كبيرة. تنخفض قوة الفولاذ الطري إلى النصف تقريبًا عند 500 درجة مئوية (930 درجة فهرنهايت).

وهذا ما حدث للبرجين التوأمين في أمريكا عام 2001. ولذلك يجب حماية الفولاذ من النار ودرجات الحرارة المرتفعة. لهذا السبب، عادةً ما يقومون بتغطية الفولاذ بألواح أو رشاشات مقاومة للحريق.

تستخدم هذه الهياكل في الغالب في الحالات التالية:

• المباني متعددة الطوابق: بسبب قوة البناء الفولاذي وخفة وزنه وسرعته العالية
• المباني الصناعية: لأنه يمكن إنشاء هياكل كبيرة وواسعة بتكلفة قليلة
• مباني التخزين: لنفس السبب السابق
• المباني السكنية: بسبب خفة وزنها
• المباني المؤقتة: لأن الأشكال الفولاذية يمكن نقلها بسرعة وسهولة

أنواع الهياكل المعدنية

هناك عدة أنواع من الهياكل أو الهياكل الفولاذية التي سنفحصها واحدة تلو الأخرى

هيكل معدني مشترك

يقوم أعضاء فريق البناء معًا بقطع قطع من الفولاذ بالحجم المناسب ومن ثم لحامها معًا لصنع الهيكل النهائي. تتطلب هذه العملية الكثير من العمالة ويمكن القيام بها في موقع البناء، ولكن من الأفضل القيام بهذه الأشياء في ورشة العمل، التي تتمتع ببيئة عمل أفضل، بحيث تستغرق وقتًا أقل.

هيكل معدني حلزوني

بعد التحضير والطلاء، يتم نقل القضبان الفولاذية إلى موقع البناء ويتم ربطها بمسامير. يعتبر هذا النوع من طرق التصنيع أكثر مثالية من الأنواع الأخرى لأنه يمكن تحضير القضبان الفولاذية في ورشة العمل باستخدام الآلات والإضاءة وبيئة العمل المناسبة.

يتناسب حجم القضبان مع العربة أو الشاحنة التي تنقلها؛ يجب أن يبلغ طول القضبان حوالي 6 أمتار للشاحنات العادية أو 12 مترًا للمقطورات الكبيرة.

نظرًا لأنه في موقع البناء، من الضروري فقط رفع القضبان برافعة ثم توصيلها بمسامير، فإن العمل يسير بشكل أسرع بكثير. المباني سابقة الهندسة هي أمثلة على الهياكل المعدنية المثبتة بمسامير والتي تقوم الشركة بتصميمها، وبنائها، ونقلها، وأخيراً تجميعها في الموقع لمالك المبنى.

هيكل معدني خفيف الوزن

هذه هي نوع من الهياكل التي تستخدم في الغالب للمباني السكنية والصغيرة في أمريكا الشمالية وأجزاء من أوروبا. يشبه هذا الهيكل هيكل القوالب الخشبية، إلا أنه بدلاً من الألواح الخشبية المكونة من اثنين × أربعة، يتم وضع ألواح فولاذية خفيفة الوزن. تتراوح سماكة هذه الصفائح الرقيقة بين 1 و 3 مم ويمكن ثنيها بشكل C یا z.

فكر في مبنى مكون من طابق واحد بقياس 5 × 8 أمتار. دعونا نبنيه بالخرسانة أولاً. نضع أربعة أعمدة في الزاوية ونضع عوارض بينها. ثم نقوم بتغطية السقف ببلاطة خرسانية بسماكة 150 مم. سيزن مثل هذا المبنى حوالي 800 kg/m2 یا 32 طنًا (32000 کیلو غرامات).

والآن، إذا وضعنا الفولاذ بدلاً من الخرسانة ووضعنا صفيحة معدنية محززة معزولة على السطح، فإن وزن المبنى سيكون حوالي 65 kg/m2 فقط. يزن المبنى الفولاذي 6.2 طن فقط (2600 كجم). ونتيجة لذلك فإن الهيكل الخرساني أثقل 12 مرة من الهيكل المعدني!

وبالطبع هذا فقط بالنسبة للمباني ذات الطابق الواحد، وهذا الفرق أقل في المباني متعددة الطوابق، لأن أسطح المباني متعددة الطوابق تكون مصنوعة من ألواح خرسانية لتحقيق كفاءة اقتصادية أكبر. ولكن مرة أخرى، هناك فرق كبير بين المبنى الفولاذي والمبنى الخرساني.

وبما أن هذه الهياكل خفيفة للغاية، فيجب أن تكون متصلة بشكل وثيق بأساس المبنى بواسطة براغي لمقاومة قوى الرياح؛ وإلا فإن الريح ستأخذهم بسهولة شديدة!

مزايا الهيكل المعدني

الهياكل المعدنية لها العديد من المزايا المختلفة:

• يتم تجميعها بسرعة كبيرة في موقع البناء، لأنه تم العمل عليها بالفعل في المصنع.
• إنها مرنة وبالتالي تظهر مقاومة جيدة ضد القوى الديناميكية مثل الرياح والزلازل.
• تتوفر العديد من هياكل الزوايا الفولاذية شبه الجاهزة بأشكال I و C.
• يمكن تصنيع هذه الهياكل بأي شكل ومغطاة بأي نوع من المواد.
• يمكن توصيل القضبان بطرق مختلفة مثل البراغي و اللحام و التثبيت.

عيوب الهيكل المعدني

الهياكل المعدنية لها عيوب عديدة:

• يفقدون قوتهم عند درجات الحرارة المرتفعة و يكونون حساسين للنار.
• وهي تتآكل تدريجيًا في البيئات الرطبة أو البحرية.

خدمات تركيب و تنفيذ الهياكل المعدنية

على عكس منافسينا، تقدم لك ایستا بناء راسخ حلاً شاملاً لاحتياجات خدمة تركيب الهياكل المعدنية وتنفيذها. وهذا يعني أننا بجانبك من البداية إلى النهاية في هذه العملية في جميع مراحل تنفيذ العمل. يقدم لك فريق الخبراء لدينا أفضل الخدمات مع سنوات من الخبرة في تنفيذ المباني الفولاذية والهياكل المعدنية.

عملية بناء الهيكل المعدني

من تنفيذ الأساس إلى تركيب الإطار المعدني، نقوم بتنفيذ عملية البناء بأكملها من البداية إلى النهاية. نحن نساعدك على بناء الهيكل الخاص بك بالطريقة التي تريدها. هل تريد أن تعرف كيف تتم هذه العملية عندما تطلب منا بناء هيكل؟ لذا ابق معنا.

1. یختار نوع الهيكل الفولاذي الذي تريد بناءه

الخطوة الأولى في بناء الهيكل الفولاذي هي اختيار نوع المبنى وأبعاده الصحيحة. نحن نتحقق معك من أنواع المباني وأحجامها في جلساتنا الاستشارية. يعد اختيار خطة البناء التي تناسب احتياجاتك أمرًا مهمًا للغاية. نحن نعتبر هذا الإطار العام لعملنا حيث يقوم فريقنا المحترف بتخصيص هذه الأطر وفقًا لذوق العميل واحتياجاته لتقديم خدمة أفضل للعملاء. إذا كان لديك أي أسئلة أو شكوك في هذا الصدد، اتصل بنا.

2. تخصيص الهيكل

يمكنك اختيار نوع عزل المبنى واللون والنوافذ وأنظمة التدفئة والتبريد وما إلى ذلك حسب احتياجاتك خلال جلسات الاستشارة.