مكونات هيكلية فولاذية على شكل صندوق

مقدمة تفصيلية عن مكونات الهياكل الفولاذية الصندوقية

تُعدّ مكونات الهياكل الفولاذية الصندوقية، المعروفة أيضًا باسم المقاطع الهيكلية المجوفة (HSS)، خيارًا متعدد الاستخدامات وشائعًا في مجال البناء والهندسة. تتميز بمقطعها العرضي المجوف الشبيه بالصندوق، والذي يمكن أن يكون مربعًا أو مستطيلًا أو دائريًا. يوفر هذا التصميم مزايا عديدة مقارنةً بمقاطع الفولاذ الأخرى، مثل العوارض على شكل حرف I أو القنوات.

ارتفاع المقطع العرضي (H): من ٢٠٠ مم إلى ٣٠٠٠ مم أو أكثر

عرض المقطع العرضي (B): من ٢٠٠ مم إلى ٢٠٠٠ مم

سمك الصفيحة (t): من ٦ مم إلى ٨٠ مم (حسب متطلبات الحمل)

شكل المقطع العرضي: مستطيل، مربع، شبه منحرف، صندوقي مضلع، صندوقي مزدوج الحجرة، إلخ.

طول المكونات: ١٥ مترًا أو أقل (مقطع واحد)، ويمكن تجميعها في الموقع لأطوال أطول.

مادة الفولاذ: فولاذ عالي القوة Q235B، Q355B، Q355D، Q460، إلخ.

طريقة التوصيل: اللحام كطريقة رئيسية، مع تجميع بعض المقاطع باستخدام مسامير عالية القوة.

١. قدرة تحمل عالية: يوفر الهيكل المغلق ذو المقطع العرضي الصندوقي قوة ممتازة في الانحناء والالتواء والضغط، مما يجعله مناسبًا للهياكل الهندسية واسعة الامتداد وعالية الأحمال.

٢. ثبات هيكلي ممتاز: يقلل المقطع العرضي المغلق من احتمالية الانبعاج الموضعي، ويوفر صلابة إجمالية عالية، ومقاومة قوية للإزاحة الجانبية.

٣. مظهر أنيق وسهولة الصيانة: يتميز الهيكل بمظهر أنيق وسطح أملس، مما يُسهّل الحماية من التآكل والطلاء والصيانة.

٤. مقاومة ممتازة للتآكل: يقلل الهيكل المغلق من دخول مياه الأمطار والغبار إلى الداخل، مما يعزز المتانة، وهو مناسب بشكل خاص للبيئات الخارجية أو الرطبة.

٥. طرق توصيل متنوعة: يمكن استخدام اللحام والوصلات المثبتة بمسامير وغيرها من الطرق، مما يُسهّل التكامل مع المكونات الأخرى.

٦. تعقيد تصنيعي مرتفع نسبيًا: نظرًا للهيكل المغلق، تتضمن عملية التصنيع لحامًا مكثفًا ومعالجة داخلية لحماية التجويف من التآكل، مما يتطلب دقة تصنيع عالية.

١. هياكل الجسور: تُستخدم العوارض الصندوقية على نطاق واسع في جسور الطرق السريعة، وجسور التبادل الحضرية، وجسور السكك الحديدية، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب ثباتًا هيكليًا عاليًا وقدرة تحمل عالية.

٢. أعمدة/أنظمة دعم المباني الشاهقة: تُستخدم كأعمدة أساسية أو أعمدة إطارية خارجية لتعزيز مقاومة الزلازل والرياح.

٣. أعمدة وجمالونات فولاذية كبيرة للمصانع الصناعية: مناسبة بشكل خاص للمناطق ذات الأحمال الثقيلة مثل عوارض الرافعات وعوارض مسارات الرافعات العلوية.

٤. الهياكل الشاهقة، والمداخن، وأبراج الاتصالات، وغيرها: تتميز المكونات الصندوقية بصلابة عالية ومقاومة للرياح، مما يجعلها مناسبة للهياكل الشاهقة.

٥. هياكل المباني العامة مثل محطات المترو ومباني المطارات: تُستخدم العوارض أو الأعمدة الصندوقية بشكل شائع في الهياكل المكانية التي تتطلب مساحات مفتوحة واسعة مع وجود عدد قليل من الأعمدة أو بدونها.

٦. هياكل آلات الموانئ: مثل العوارض الرئيسية للرافعات وهياكل الرافعات الجسرية، وهي مكونات دعم ميكانيكية شديدة التحمل.

توصيات اختيار مكونات الهياكل الفولاذية على شكل صندوق

التصنيع

تُصنع مكونات الفولاذ الصندوقية عادةً بإحدى طريقتين:

التشكيل الساخن: يُسخّن الفولاذ إلى درجة حرارة عالية، ثم يُدرَج بالشكل المطلوب. تُنتج هذه الطريقة مقطعًا موحدًا سلسًا.

التشكيل البارد: تُثنى صفائح الفولاذ في درجة حرارة الغرفة، ثم تُلحم معًا على طول الحواف لتشكيل المقطع المجوف. تُعد هذه الطريقة شائعةً لإنشاء مكونات أكبر حجمًا وأحجامًا مخصصة.

Box-type steel components are typically manufactured using one of two methods: Hot-Forming: Steel is heated to a high temperature, then rolled into the desired shape. This method creates a seamless, uniform section. Cold-Forming: Steel plates are bent into shape at room temperature and then welded together along the edges to form the hollow section. This is a common method for creating larger, custom-sized components.