ما هو مبنى هيكل الفولاذ

مبنى الهياكل الفولاذية هو نظام بناء حيث تشكل المكونات الفولاذية (مثل العوارض والأعمدة والتروس والألواح) الإطار الحامل الرئيسي للأحمال، مدعومة بعناصر غير هيكلية مثل الأسقف والأرضيات والجدران. على عكس المباني الخرسانية التقليدية، تستخدم الهياكل الفولاذية مواد عالية القوة (مثل مقاطع H المدرفلة على الساخن والفولاذ الرقيق الجدران المشكل على البارد) لتحقيق متانة ومرونة أكبر.

• قوة عالية وخفيف الوزن: تسمح نسبة القوة إلى الوزن للفولاذ بإنشاء مسافات أوسع ومباني أطول مع تقليل أحمال الأساسات.
• خصائص مادية موحدة: يتصرف الفولاذ بشكل يمكن التنبؤ به تحت الضغط، مما يجعله مثاليًا لحسابات الهندسة الدقيقة.
• التصنيع المسبق: يتم تصنيع المكونات في المصنع، مما يتيح التجميع السريع في الموقع وتقليل جداول البناء.

يتم تصنيف الهياكل الفولاذية حسب الشكل الهيكلي والتطبيق:

• هياكل الإطارات: تتكون من عوارض وأعمدة متصلة بشكل صلب أو عن طريق البراغي، ومناسبة للمباني متعددة الطوابق.
• التروس والإطارات الفضائية: هياكل خفيفة الوزن تستخدم وحدات مثلثة للمسافات الكبيرة (مثل الملاعب ومحطات المطارات).
• هياكل التعليق والكابلات: تعتمد على الكابلات أو القضبان الفولاذية للدعم، كما يظهر في الجسور والمعالم الشهيرة مثل الأسقف المعلقة.
• هياكل الفولاذ خفيفة الوزن: تستخدم الفولاذ الرقيق الجدران المشكل على البارد للمباني السكنية منخفضة الارتفاع أو المؤقتة.
• الأنظمة الهجينة: تجمع بين الفولاذ والخرسانة أو مواد أخرى (مثل الأرضيات المركبة من الفولاذ والخرسانة) لتحسين الأداء.

• المباني الصناعية: المستودعات والمصانع ذات المسافات الواسعة.
• التجارية والسكنية: مكاتب شاهقة الارتفاع والفنادق والمنازل المعيارية، مما يوفر تخطيطات مرنة.
• البنية التحتية: الجسور وأبراج الإرسال والمنصات البحرية.
• المرافق العامة: الملاعب ومراكز المعارض ومراكز النقل.

• السرعة والكفاءة: يقلل التصنيع المسبق في المصنع من العمالة في الموقع والتأخيرات المتعلقة بالطقس، مع أوقات بناء أسرع بنسبة 30-50٪ من الخرسانة.مثال: يمكن بناء مبنى فولاذي مكون من 3 طوابق في 20 يومًا.
• القوة والسلامة: مقاومة عالية للزلازل بسبب ليونة الفولاذ (على سبيل المثال، نجت من زلازل بقوة 9.0+ درجة في اليابان والمكسيك). تدعم قدرة تحمل الأحمال المعدات الثقيلة أو "الطابق العلوي الصناعي" في المصانع الحديثة.
• الاستدامة: قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100٪، مما يقلل من النفايات؛ يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 15٪ مقارنة بالخرسانة. تصميمات موفرة للطاقة مع ألواح معزولة.
• فعالية التكلفة: انخفاض التكاليف على المدى الطويل من خلال تقليل الصيانة وعائد الاستثمار الأسرع. تظهر المشاريع الأخيرة أن المباني الفولاذية تكلف الآن ما يقرب من الخرسانة.
• مرونة التصميم: أشكال قابلة للتخصيص وتصميمات داخلية مفتوحة، كما يظهر في الهياكل الشهيرة مثل مبنى إمباير ستيت. تدمج المشاريع المعتمدة من LEED مثل مركز أبحاث China Baowu الفولاذ مع الألواح الشمسية والأنظمة الموفرة للطاقة.