إطار البوابة
 | تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . ( نوفمبر 2013 ) |
إطار البوابة هو تقنية بناء حيث يتم توصيل الدعامات الرأسية بالعوارض الأفقية أو الجمالونات من خلال وصلات ثابتة ذات قدرة مصممة لمقاومة العزم . [1] والنتيجة هي مساحات واسعة وأرضيات مفتوحة.
يمكن إنشاء هياكل إطار البوابة باستخدام مجموعة متنوعة من المواد والطرق. وتشمل هذه المواد الفولاذ والخرسانة المسلحة والخشب الرقائقي مثل الخشب الرقائقي الملتصق . تم تطويرها لأول مرة في ستينيات القرن العشرين، وأصبحت الشكل الأكثر شيوعًا للسياج للمسافات من 20 إلى 60 مترًا. [2]
بسبب هذه المفاصل القوية والصلبة للغاية، يتم نقل بعض عزم الانحناء في العوارض الخشبية إلى الأعمدة . وهذا يعني أنه يمكن تقليل حجم العوارض الخشبية أو زيادة امتدادها لنفس حجم العوارض الخشبية. وهذا يجعل إطارات البوابة تقنية بناء فعالة للغاية لاستخدامها في المباني ذات الامتدادات العريضة.
لذلك ، عادة ما يتم رؤية بناء إطار البوابة في المستودعات والحظائر وغيرها من الأماكن التي تتطلب مساحات مفتوحة كبيرة بتكلفة منخفضة، كما أن السقف المائل مقبول.
تُستخدم إطارات البوابة بشكل عام للمباني ذات الطابق الواحد، ولكن يمكن استخدامها للمباني المنخفضة الارتفاع ذات الطوابق المتعددة حيث يمكن أن تكون اقتصادية إذا لم تمتد الطوابق عبر المبنى (في هذه الظروف، سيكون الإطار الهيكلي، مع الأعمدة الداخلية، خيارًا أكثر اقتصادية). قد يكون التكوين النموذجي حيث توجد مساحة مكتبية مبنية مقابل أحد جدران المستودع.
يمكن تغليف إطارات البوابة بمواد مختلفة. ولأسباب تتعلق بالاقتصاد والسرعة، فإن الحل الأكثر شيوعًا هو شكل من أشكال الكسوة المعدنية المعزولة خفيفة الوزن مع أعمال البناء المجوفة حتى أسفل 2 متر من الجدار لتوفير الأمان ومقاومة الصدمات. يتم حمل الكسوة خفيفة الوزن على قضبان من الألواح تمتد بين أعمدة إطارات البوابة.
يمكن تعريف إطارات البوابة بأنها إطارات صلبة ثنائية الأبعاد تتمتع بالخصائص الأساسية للمفصل الصلب بين العمود والعارضة.
الهدف الرئيسي لهذا الشكل من التصميم هو تقليل عزم الانحناء في العارضة، مما يسمح للإطار بالعمل كوحدة هيكلية واحدة.
يؤدي نقل الضغوط من العارضة إلى العمود إلى حدوث حركة دورانية في الأساس، والتي يمكن التغلب عليها عن طريق إدخال مفصل دبوس/مفصلة.
بالنسبة للمستودعات والمباني الصناعية، يتم توفير سقف مائل مصنوع من العوارض الخشبية وسقف من ألواح الألمنيوم بين البوابات. بالنسبة لقاعات التجمع، يتم استخدام بوابات ذات سقف من ألواح الخرسانة المسلحة المصبوبة بشكل متجانس.
تم تصميم إطارات البوابة للأحمال التالية:
- حمل السقف
- حمل الرياح
في السابق، تم إثبات أن تصميم الحالة الحدية/تصميم عامل الحمل والمقاومة (LRFD) وتصميم الإجهاد المسموح به/تصميم القوة المسموح بها (ASD) يمكن أن ينتج تصميمات مختلفة بشكل كبير لإطارات الجملون الفولاذية. [3]
هناك حالات قليلة حيث تنتج ASD تصميمات إطار الجملون الفولاذية ذات الوزن الأخف بشكل ملحوظ. بالإضافة إلى ذلك، فقد ثبت أنه في المناطق ذات الثلوج الكثيفة، يكون الفرق بين الطرق أكثر دراماتيكية. [4]
أثناء التصميم، يجب الحرص على التصميم السليم
- المفاصل
- مؤسسة
- تقوية
إذا لم تكن المفاصل صلبة، فسوف "تنفتح" ويصبح الإطار غير مستقر عند تعرضه للأحمال. هذا هو تأثير مجموعة البطاقات.
- يؤدي التحميل الرأسي إلى دفع الجدران للخارج. إذا لم تتمكن الأساسات من مقاومة الدفع الأفقي، فسوف تحدث حركة للخارج وسيفقد الإطار قوته.
- تخضع الإطارات لقوى رفع بفعل الرياح، وقوى انقلاب على جوانب وأطراف المبنى، وقوى سحب على السطح والجوانب.
- إن هذه القوى المزعزعة للاستقرار تقاوم أساسًا من خلال وزن المبنى، وفي هذا الصدد، تساهم الأساسات بشكل كبير في هذا الوزن. وتعتبر الأساسات بمثابة مرساة المبنى.
مراجع
- ^ "أطر البوابة". www.steelconstruction.info . تم الاسترجاع في 4 أبريل 2019 .
- ^ تريبلكوك، بيتر، و آر إم لوسون. التصميم المعماري بالفولاذ. لندن: سبون برس، 2004. الطبعة 31.
- ^ ناصر قطانبافنزاد، وآلان هوباك. "مقارنة بين LRFD وASD لتصميم إطار الجملون الجاهز.
- ^ كاتانبافنيزاد، ناصر، وآلان هوباك. "تصميم إطار الجملون الجاهز في المناطق ذات الثلوج الكثيفة - مقارنة بين LRFD وASD." AJER 9.6 (2020): 160-168.
