ما هو العمود المقاوم للرياح-في الهيكل الفولاذي؟
العمود المقاوم للرياح في الهيكل الفولاذي-، والذي يُطلق عليه عادةً عمود الرياح أو العمود المضاد-للرياح، هو عضو رأسي يتم تثبيته عند الجدار الطرفي الجملوني لمبنى فولاذي تم تصميمه مسبقًا-. والغرض منه هو استقبال ضغط الرياح الجانبي المؤثر على نهاية-تكسية الجدران وأحزمة الجدران، ونقل تلك القوة الأفقية بأمان إلى أساسات المبنى ونظام تقوية السقف.
على عكس أعمدة الإطار الرئيسية، تم تصميم العمود المقاوم للرياح-كعضو انثناء يحمل قدرًا ضئيلًا من حمل الجاذبية الرأسية من السقف أو لا يحمله على الإطلاق. تم تحديد قسمه لمغلف لحظة الريح -في نهاية الجملون بدلاً من الجاذبية المشتركة والحركة الجانبية. في مباني إطار البوابة، يتم ترتيب أعمدة الرياح على مسافات منتظمة على طول جدار الجملون ويتم توصيلها بأحزمة الجدار، لذلك يتم تجميع أحمال الرياح على الكسوة بواسطة الحلقات وتسليمها إلى أعمدة الرياح بدلاً من فرض -الانحناء المستوي على نهاية إطار الجدار-.
كيف يعمل مسار التحميل
يتم استقبال ضغط الرياح على الجدار النهائي أولاً بواسطة ألواح الحائط ويتم نقله إلى أحزمة الجدار.
تمتد الحلقات بين أعمدة الرياح وتوصل القوة إلى كل عمود عند نقاط الاتصال الخاصة به.
تنتقل قوى الرياح المؤثرة على الجزء السفلي من العمود عبر قاعدة العمود إلى الأساس.
يتم نقل قوى الرياح المؤثرة على الجزء العلوي من خلال وصلة أعلى العمود إلى نظام التثبيت الأفقي للسقف، والذي يوزعها على أعمدة الإطار المجاورة ونزولاً إلى الأساسات.
بهذه الطريقة، يحول عمود الرياح حمل الواجهة الموزع الكبير إلى عدد صغير من نقاط التفاعل التي يتم التحكم فيها، مما يحد من -تشوه المستوى والاهتزاز وتلف الكسوة في نهاية الجملون أثناء أحداث الرياح القوية.
المكونات الرئيسية لنظام عمود الرياح
يعمل العمود المقاوم للرياح-كجزء من نظام منسق وليس كعضو واحد:
قسم العمود:عادةً ما يكون -قسم H-ملحومًا أو مدرفلًا على الساخن، أو قسمًا I-أو قسمًا مجوفًا، بحجم مناسب للثني الجانبي والتحكم في الانجراف.
لوحة القاعدة ومسامير التثبيت:توزيع رد فعل العمود على القاعدة الخرسانية ومقاومة الرفع والقص الناتج عن شفط وضغط الرياح.
الاتصال العلوي:وصلة مشقوقة أو مرنة لجمالون السقف أو العارضة التي تسمح بالحركة الرأسية للسقف دون فرض أحمال الجاذبية على عمود الرياح.
أحزمة الحائط (أقسام C أو Z):أعضاء أفقية تمتد بين أعمدة الرياح لدعم كسوة الجدار.
قضبان الترهل وقضبان التعادل:تثبيت الحزام ومنع التشوه الالتوائي تحت شفط الرياح.
البراغي واللحامات:-مسامير ولحامات هيكلية عالية القوة تربط المكونات في إطار واحد مقاوم للرياح-.
-العمود المقاوم للرياح مقابل عمود الإطار الرئيسي
يعد الخلط بين أعمدة الرياح وأعمدة الإطار الرئيسي أحد الأخطاء الأكثر شيوعًا في شراء المباني الفولاذية. لدى العضوين أدوار ومواقع واتصالات ميكانيكية مختلفة.
| غرض | عمود الإطار الرئيسي | -عمود مقاوم للرياح |
|---|---|---|
| الدور الميكانيكي | عضو محوري وانثناء مدمج: يقاوم أحمال الجاذبية الرأسية (السقف، المعدات، الثلج) مع الأحمال الأفقية. | العضو الانثناءي: يقاوم ضغط الرياح الأفقية على جدار الجملون ولا يشارك في توزيع حمل الجاذبية الرأسي. |
| موقع | تقع في الخلجان الطولية للمبنى، وتدعم العوارض الخشبية للإطار الأساسي. | يتم تركيبها عند جدران الجملون (النهاية)، عادةً في صف على طول خط الجدار النهائي-. |
| اتصال أعلى | عادةً ما تكون الصفائح الصلبة أو المجمعة-وصلة معززة بالعارضة الخشبية. | الإزاحة-وصلة ملائمة (فتحة مشقوقة أو لوحة زنبركية) بحيث لا يتم مقاومة حركة السقف. |
| اتصال القاعدة | تحليل جامد أو مثبت لكل إطار. | مثبت بشكل عام، أو جامد فقط في النوع الكابولي. |
| تصميم القسم | قسم كبير مع فحوصات صارمة للنحافة والثبات للأحمال المجمعة. | تم تحسين القسم الأصغر من أجل-حساسية أحمال الرياح وصلابتها-ولتحقيق-كفاءة الوزن. |
الأنواع الهيكلية الشائعة لأعمدة الرياح الجملونية
يتم تصنيف النظام الهيكلي لعمود الرياح الجملوني من خلال الاتصال عند قاعدة العمود بالأساس وفي أعلى العمود بنظام السقف.
نوع ناتئ (قاعدة- ثابتة).
ترتبط قاعدة العمود بشكل صارم بالأساس بينما يتم توصيل الجزء العلوي من العمود بجمالون السقف من خلال لوحة زنبركية مرنة. يتصرف العمود كدعامة عمودية كبيرة، حيث يقاوم حمل الرياح الأفقي الكامل من الجدار وينقله مباشرة إلى الأساس. يناسب هذا النوع المباني التقليدية ذات الأسقف الثقيلة-أو المباني الصناعية-الطويلة حيث لا ينبغي أن يتلقى نظام السقف قوى جدار الجملون.
ببساطة نوع معتمد
يتم تثبيت قاعدة العمود ويتصل الجزء العلوي من العمود بنظام السقف من خلال لوحة ثقب -أو لوحة زنبركية. يقاوم العمود فقط وزنه الذاتي وأحمال الرياح الأفقية؛ يتم نقل التفاعل العلوي إلى نظام التثبيت الأفقي للسقف. يوفر هذا النوع قدرة تحمل عالية للتركيب ويعتبر معيارًا شائعًا لورش الصلب القياسية - ذات القياس الخفيف.
نوع الإطار-متكامل (عمود هيكلي).
تم دمج أعمدة الرياح في نظام إطار البوابة. قد تكون قاعدة العمود مثبتة أو صلبة، بينما يكون الجزء العلوي من العمود ملحومًا بشكل صارم أو مثبتًا بمسامير في عارضة السقف. تتم مشاركة أحمال السقف الرأسية وأحمال الرياح الأفقية بواسطة الإطار الرئيسي وأعمدة الرياح، مما يقلل من لحظة الانحناء في نهاية عوارض الخليج -. يتم استخدام هذا النوع في ورش إطارات البوابة الحديثة-التي تستخدم أجهزة قياس الضوء حيث يجب تقليل حمولة الفولاذ إلى الحد الأدنى.
اعتبارات التصميم والاختيار
حساب حمل الرياح.يتم تحديد أحمال الرياح على جدار الجملون من سرعة الرياح الأساسية وفئة التعرض وارتفاع المبنى وعامل الأهمية، باستخدام رمز الحمل المطبق على موقع المشروع (على سبيل المثال، GB 50009 للمشاريع الصينية، ASCE 7-22 للمشاريع الأمريكية، أو EN 1991-1-4 للمشاريع الأوروبية). يتم بعد ذلك فحص قسم عمود الرياح بحثًا عن قوى الانحناء والقص والانحراف والتوصيل تحت مجموعات الأحمال الحاكمة.
نظام جيرت.يمكن دمج أعمدة الرياح مع نظام الحزام الداخلي أو الالتفافي. يحظى نظام التحويل بشعبية كبيرة في مشاريع المصانع والمستودعات القياسية بسبب التركيب المريح والمظهر الأنيق؛ يناسب النظام الداخلي المشاريع ذات فتحات الجدران المعقدة أو متطلبات إحكام الهواء الأكثر صرامة. يؤثر الاختيار على نطاق الحزام وتباعد الأعمدة وتفاصيل الاتصال.
المواد والمعايير.عادة ما يتم تصنيع أعمدة الرياح من الفولاذ Q235B أو Q355B إلى GB/T 1591 أو S235JR أو S355JR إلى EN 10025-2، أو ASTM A36 / A572 Grade 50. قد يتبع التصميم العام GB 51022-2019 للمباني ذات قياس الضوء بإطار البوابة، GB 50018 للمباني ذات قياس الضوء بإطار البوابة، المقاطع المشكلة على البارد، EN 1993-1-1، أو AISC 360، اعتمادًا على اختصاص المشروع.
الحماية من التآكل.بالنسبة للمواقع الصناعية الساحلية أو الرطبة أو الخارجية، فإن الجلفنة بالغمس الساخن أو نظام الطلاء المحدد وفقًا لفئات التآكل ISO 12944 يزيد من دورة الصيانة ويحمي قاعدة العمود وتفاصيل التوصيل.
اطلب عرض أسعار مخصصًا لعمود-مقاومة الرياح
التعليمات
هل يمكنني إزالة أعمدة الرياح لتوفير تكلفة البناء؟
لا. تعتبر الأعمدة المقاومة للرياح- جزءًا من نظام الجاذبية والثبات الجانبي للمبنى الفولاذي المصمم هندسيًا مسبقًا في نهاية الجملون. يمكن أن تؤدي إزالتها إلى تشوه مفرط في الجدار، وتأثير هيكلي وفشل الكسوة تحت أحمال الرياح القوية، ولن يعد التصميم يفي بقواعد البناء الحاكمة.
ما هو الأفضل، نظام الحزام الداخلي أو الالتفافي؟
ذلك يعتمد على المشروع. يعد نظام الحزام الالتفافي أكثر شيوعًا بالنسبة للمصانع والمستودعات القياسية لأنه أسرع في التثبيت ويبدو أكثر نظافة. يُفضل نظام الحزام الداخلي للمشاريع ذات فتحات الجدران المعقدة، أو متطلبات إحكام الهواء العالية أو الكسوة الثقيلة، حيث يتم تركيب الحزام بين حواف الأعمدة.
هل تحتاج الأعمدة المقاومة للرياح- إلى الجلفنة؟
يوصى بالجلفنة أو أي نظام{0}مكافئ مضاد للتآكل، وهو أمر مهم بشكل خاص للمباني الصناعية الساحلية والرطبة والخارجية. يجب اختيار المعالجة السطحية وفقًا لفئة التآكل في الموقع وعمر الخدمة التصميمي.
ما هي أشكال المقاطع التي يمكن استخدامها لأعمدة الرياح؟
تعتبر المقاطع -المدرفلة على شكل H - الملحومة أو الساخنة هي الأكثر شيوعًا. يتم أيضًا استخدام المقاطع I- والمقاطع المجوفة المستطيلة حيث يستدعي التصميم صلابة الالتوائية أعلى أو شكل معماري معين. يتم تحديد القسم الأخير من خلال لحظة الرياح وحدود انحراف المشروع.
هل يحمل عمود الرياح حمولة السقف؟
في الأنواع الكابولية والمدعومة ببساطة، يتم تفصيل عمود الرياح بحيث لا يتم نقل حمل جاذبية السقف إليه؛ يسمح الاتصال العلوي بالحركة العمودية. في الإطار-النوع المتكامل، يتشارك عمود الرياح في أحمال السقف والرياح مع الإطار الرئيسي حسب التصميم.
كيف يتم تعبئة أعمدة الرياح للتصدير؟
يتم عادةً تثبيت أعمدة الرياح على رفوف أو منصات شحن فولاذية ملحومة، مع غلاف وقائي على الأسطح المُشكَّلة آليًا ومناطق التوصيل، وربط متعدد النقاط وحزم تحمل علامات واضحة. يتم تعبئة الأجزاء الصغيرة مثل البراغي والأقواس في صناديق مقاومة للماء ومثبتة على منصة التحميل الرئيسية.