مدادات السقف مقابل أحزمة الجدار: سلوك التحميل والأقسام وتفاصيل التصميم

الأدوار في مغلف البناء

في المباني ذات الهياكل الفولاذية، تعتبر المدادات والأحزمة هي الأعضاء الثانوية التي تدعم تكسية السقف والجدران. وهي أقل بروزًا من الإطار الرئيسي، ولكنها مهمة لسلامة غلاف المبنى واستقراره وأدائه على المدى الطويل-.

مدادات السقف عبارة عن أعضاء أفقية مثبتة بشكل عمودي على الإطار الرئيسي الذي يدعم ألواح السقف وينقل أحمال السقف إلى العوارض الخشبية أو العوارض. أحزمة الجدار هي أعضاء أفقية على مستوى الجدار تدعم ألواح الحائط وتنقل أحمال الرياح الجانبية إلى الأعمدة أو أعمدة الرياح. قد يشتركون في نفس عائلة الملفات الشخصية C أو Z، لكن وظائفهم، التي يمليها موقعهم وبيئة التحميل، مختلفة بشكل أساسي.

إدارة الأحمال والسلوك الهيكلي

حدود الانحراف المذكورة أعلاه هي القيم المعتمدة بشكل شائع في ممارسات تصميم الفولاذ المشكل على البارد، على سبيل المثال في GB 50018 وأدلة التصميم المستندة إلى AISI-، ويجب تأكيدها وفقًا لمواصفات المشروع.

مدادات السقف: الحمل الرأسي ورفع الرياح

تم تصميم مدادات السقف في المقام الأول للأحمال الرأسية: أحمال السقف والثلوج وأحمال البناء. نظرًا لأن الكسوة لا توفر سوى القليل من القيود ضد الرفع، فإن شفط الرياح على السطح يمكن أن يضع الحافة السفلية للمدادة في حالة ضغط، مما يجعل حالة الرفع بمثابة فحص للاستقرار بالإضافة إلى فحص القوة.

أحزمة الحائط: ضغط الرياح الأفقي

تخضع أحزمة الجدار لضغط الرياح الأفقي والشفط الذي يعمل على سطح الجدار. وينتج عن الحمل لحظات انحناء وقص أفقية، وعادةً ما يكون الوزن الرأسي لألواح الجدران بسيطًا بالمقارنة. تحدد منطقة حمل الرياح تباعد الحزام وحجم القسم.

أنواع الأقسام والتفاصيل الإنشائية

الأقسام

عادةً ما تكون مدادات السقف عبارة عن مقاطع Z-، والتي يمكن لفها فوق الدعامات لتكوين حركة متواصلة متعددة-امتدادات، أو أقسام C-، مع مقاطع H - ملحومة مخصصة للمسافات الطويلة أو الأحمال الثقيلة. أحزمة الحائط هي في الأساس أقسام C-، مع أقسام H- تستخدم للخلجان الطويلة أو مناطق الرياح العالية-. يتطلب الامتداد الأكبر أو حمل الثلج الأثقل قسمًا أعمق وشبكة أكثر سمكًا لمقاومة الانحناء والقص العمودي.

دعامات الركبة

يتم تركيب دعامات الركبة بين الحافة السفلية للمدادة والشفة السفلية للعارضة لتقييد شفة الضغط تحت رفع الرياح. تعتبر هذه التفاصيل مميزة لأنظمة السقف وهي مصدر شائع للمشاكل عند حذفها.

قضبان تبلد

تعمل القضبان المتدلية على تقليل الطول الفعال للمحور-الضعيف للأعضاء. تستخدم الأسطح عادةً ترتيبًا مزدوجًا-مع قضبان قطرية بالقرب من التلال والأفاريز، بينما تستخدم الجدران طبقة واحدة؛ تقوم قضبان الترهل القطرية أيضًا بنقل أحمال الرياح الجملونية إلى دعامة السقف.

الفتحات

يجب تعزيز أو تعميق أحزمة الجدار حول الأبواب والنوافذ لأن مسار التحميل يتم قطعه بواسطة الفتحة. يعد هذا مصدرًا متكررًا للمشاكل الميدانية إذا لم يتم التحقق من التفاصيل.

المواد والحماية من التآكل والتركيب

مواد

تستخدم المقاطع المدرفلة على الساخن والألواح المدرفلة على الساخن Q235 أو Q355 لكل GB/T 700 وGB/T 1591، أو S235/S355 لكل EN 10025-2، بينما يتم استخدام ASTM A36 وA572 حيث يتبع المشروع الممارسة الأمريكية. عادةً ما يتم تصنيع المدادات والحلقات المشكلة على البارد من أشرطة عالية القوة، على سبيل المثال درجات G350 أو G550 مع الحد الأدنى من قوة الخضوع التي تبلغ 350 ميجا باسكال و550 ميجا باسكال لكل AS/NZS 4600، أو شريط مكافئ مطلي بالزنك وفقًا لمعيار EN 10346.

الحماية من التآكل

نظرًا لأن العزل الذي يتم وضعه مباشرة فوق المدادات يخلق خطر التكثيف في النباتات الرطبة، فإن مدادات السقف تحتاج عمومًا إلى حماية أعلى من التآكل من أحزمة الجدران. إن الجلفنة بالغمس الساخن- وفقًا لمعيار ISO 1461، مع تحديد كتلة الطلاء وفقًا لمواصفات ومعايير المشروع مثل AS/NZS 4680 أو EN 10346، هي الطريقة القياسية في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل. يتوفر أيضًا شريط معدني- مطلي بطبقات من سبائك الألومنيوم والزنك- حيثما يتطلب التصميم ذلك.

تسلسل التثبيت

يتم تركيب مدادات السقف ودعامات الركبة وأنظمة قضبان الربط أولاً لتكوين وحدة مكانية مستقرة، تليها أحزمة الجدار. إن استواء حوائط الجدران يحدد مدى استواء ألواح الجدران الخارجية، وهي إشارة جودة يقوم المفتشون بفحصها عن كثب في المباني المكتملة.

مبادئ الاختيار

أولوية التحميل: تحديد الحمل الحاكم في موقع العضو، الرأسي والرفع للأسطح، والرياح الجانبية للجدران. هذه هي نقطة البداية للاختيار والتصميم.

المنهج المنهجي: النظر إلى العضو ضمن النظام الهيكلي بأكمله. تشكل مدادات السقف نظامًا فرعيًا مستقرًا مع دعامات للركبة ودعامات للسقف. تشكل أحزمة الجدار نظامًا فرعيًا مقاومًا للرياح-مع أعمدة الرياح وقضبان الترهل.

الضمان الإنشائي: تعامل مع دعامات الركبة وقضبان الترهل كعناصر هيكلية، وليست ملحقات. غالبًا ما تكون هذه التفاصيل الصغيرة حاسمة بالنسبة للاستقرار والسلامة بشكل عام.

العقلانية الاقتصادية: على أساس السلامة والوظيفة، اختر نوع القسم الأكثر اقتصادية للامتداد والحمل، على سبيل المثال باستخدام تأثير اللف المستمر للمقاطع C وZ.

الأسئلة المتداولة

ما هو الفرق بين المدادة وحزام؟تدعم مدادات السقف ألواح التسقيف المعدنية وتحمل الأحمال الرأسية بالإضافة إلى رفع الرياح؛ تدعم أحزمة الحائط تكسية الجدران وتحمل ضغط الرياح الأفقي والشفط. تعكس الأسماء الموقع واتجاه التحميل الحاكم.

هل يمكن استخدام مدادات السقف كحزام حائط بالتبادل؟ليس مباشرة. على الرغم من أن كلاهما يستخدم ملفات تعريف C أو Z، إلا أن المواصفات الهندسية تختلف: تعتمد المقاييس وأنماط ثقب الثقب وفحوصات التصميم على ما إذا كان العضو يواجه الجاذبية الرأسية والرفع أو قص الرياح الأفقي. يتطلب الاستبدال إعادة -فحص القسم لاتجاه التحميل الجديد.

لماذا تكون المقاطع Z شائعة على الأسطح والأقسام C على الجدران؟تسمح المقاطع Z- بالتداخل عند المفاصل من أجل عمل متواصل متعدد-على الأسطح، مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة تحت الأحمال الرأسية. توفر الأقسام C- إطارًا نظيفًا ومتسقًا للجدران وتفاصيل اتصال أبسط عندما تتحكم الأحمال الأفقية.

لماذا تكون دعامات الركبة مطلوبة عند وصلات العوارض الخشبية-المدادية؟في ظل رفع الرياح، تكون الحافة السفلية للمدادة في حالة ضغط ويمكن ربطها. تقوم دعامات الركبة بتقييد تلك الشفة وتنقل الحمل إلى العارضة الخشبية، مما يمنع عدم الاستقرار المحلي لنظام السقف.

ما هو طلاء الزنك الموصى به للمدادات والأحزمة؟يجب تحديد كتلة الطلاء وفقًا لبيئة المشروع ومعياره، على سبيل المثال ISO 1461 للجلفنة بالغمس الساخن - أو EN 10346 / AS/NZS 4680 للشريط المطلي. في البيئات الرطبة أو المسببة للتآكل، عادةً ما يتم تحديد كتلة طلاء أعلى مثل فئة Z450، وتتطلب الأسطح المعرضة للتكثيف- نفس العناية التي تتطلبها الجدران الخارجية.

ما هي حدود الانحراف المطبقة على المدادات والأحزمة؟الممارسة الشائعة في التصميم المشكل على البارد هي L/150 عموديًا للأسقف بدون أسقف، وL/200 للأسقف، وL/150 أفقيًا لأحزمة الجدران، وفقًا لأكواد مثل GB 50018 وAISI-المستندة إلى الأدلة. قد تفرض مواصفات المشروع قيمًا أكثر صرامة.