أمام كتالوج العوارض، يكون الإغراء هو اختيار «تلك ذات الارتفاع المناسب». وهذه أضمن طريقة لدفع ثمن فولاذ زائد، أو الأسوأ، لتحجيم ناقص. فكل عائلة من المقاطع صُمّمت لنمط تحميل محدد. يشرح هذا الدليل أيّها، مع جداول أبعاد المقاطع الأكثر طلبًا في المغرب.
قراءة تسمية المقطع
تُقرأ تسمية مثل IPE 240 على مرحلتين: الحروف تعطي العائلة — أي شكل المقطع — والرقم يعطي الارتفاع الاسمي بالمليمتر.
- I: مقطع على شكل I، جناحان يربط بينهما عارض عمودي.
- PE: أجنحة متوازية أوروبية، بسماكة ثابتة.
- PN: أجنحة عادية، مائلة، أكثر سماكة قرب العارض.
- HE: مقطع عريض الأجنحة، يقارب عرضه ارتفاعه.
- U: مقطع على شكل U، مفتوح من جهة.
أما اللاحقة A أو B في مقاطع HE فتشير إلى السماكة: فـ HEA هو النسخة المخففة، وHEB النسخة المعززة، بارتفاع مماثل. فـ HEB 200 يزن 61٫3 كغ/م مقابل 42٫3 كغ/م لـ HEA 200 — أي 45٪ مادة إضافية للارتفاع الإجمالي نفسه.
وتتبع درجات الفولاذ معيار EN 10025. فالدرجة S235 (حد مرونة 235 ميغاباسكال) تغطي أغلب المباني العادية؛ بينما تتيح S275 وS355 تخفيف المقاطع في البحور الكبيرة، مقابل فولاذ أغلى بالكيلوغرام.
IPE وIPN: مقاطع الانحناء
لهذين المقطعين مقطع ضيّق ومرتفع. وهذه الهندسة تُركّز المادة بعيدًا عن المحور المحايد، حيث تقاوم الانحناء على أفضل وجه: وهما مقطعا العارضة بامتياز.
ومقطع IPE هو المعيار اليوم. فأجنحته المتوازية تبسّط كل شيء: إذ تستقر التجميعات المبرغية مسطحة دون حشوات مائلة، وتُلحم الصفائح الطرفية دون قصّ للضبط.
أما IPN، بأجنحته المائلة، فهو المقطع التاريخي. ولا يزال يُستعمل في أشغال إعادة التأهيل، لربط هيكل قائم، وفي بعض استعمالات المناولة.
| المقطع | الارتفاع (مم) | العرض (مم) | الوزن (كغ/م) | وزن قضيب 6 أمتار |
|---|---|---|---|---|
| IPE 100 | 100 | 55 | 8٫1 | 48٫6 كغ |
| IPE 120 | 120 | 64 | 10٫4 | 62٫4 كغ |
| IPE 140 | 140 | 73 | 12٫9 | 77٫4 كغ |
| IPE 160 | 160 | 82 | 15٫8 | 94٫8 كغ |
| IPE 180 | 180 | 91 | 18٫8 | 112٫8 كغ |
| IPE 200 | 200 | 100 | 22٫4 | 134٫4 كغ |
| IPE 220 | 220 | 110 | 26٫2 | 157٫2 كغ |
| IPE 240 | 240 | 120 | 30٫7 | 184٫2 كغ |
| IPE 270 | 270 | 135 | 36٫1 | 216٫6 كغ |
| IPE 300 | 300 | 150 | 42٫2 | 253٫2 كغ |
| IPE 330 | 330 | 160 | 49٫1 | 294٫6 كغ |
| IPE 360 | 360 | 170 | 57٫1 | 342٫6 كغ |
| IPE 400 | 400 | 180 | 66٫3 | 397٫8 كغ |
| IPE 450 | 450 | 190 | 77٫6 | 465٫6 كغ |
| IPE 500 | 500 | 200 | 90٫7 | 544٫2 كغ |
| IPE 600 | 600 | 220 | 122٫0 | 732٫0 كغ |
وبعض مقاسات IPN المتداولة للمقارنة: IPN 100 ← 8٫34 كغ/م؛ IPN 140 ← 14٫3 كغ/م؛ IPN 200 ← 26٫2 كغ/م؛ IPN 300 ← 54٫2 كغ/م.
HEA وHEB: مقاطع الضغط
لمقاطع HE عرض جناح يقارب ارتفاعها — فـ HEB 200 يقيس 200 × 200 مم. ويمنحها هذا المقطع شبه المربع عزم قصور ذاتي متقاربًا في الاتجاهين، وهو بالضبط ما يُطلب من العمود: إذ عليه مقاومة الانبعاج في أي اتجاه قد ينحرف نحوه.
أما مقطع IPE المستعمل كعمود فهو شديد الصلابة في مستوٍ وشديد الليونة في الآخر. فينبعج من جهته الضعيفة قبل أن يستنفد مقاومته بكثير.
HEA أم HEB؟ يكفي HEA للأحمال المعتدلة ويخفّف الهيكل. أما HEB، الأكثر سماكة، فيفرض نفسه في الأعمدة شديدة التحميل، والأطر ذات البحور الكبيرة، وحيثما كانت الصلابة هي المعيار الحاسم.
| المقطع | الارتفاع × العرض (مم) | HEA (كغ/م) | HEB (كغ/م) | الفارق |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 96×100 / 100×100 | 16٫7 | 20٫4 | +22٪ |
| 120 | 114×120 / 120×120 | 19٫9 | 26٫7 | +34٪ |
| 140 | 133×140 / 140×140 | 24٫7 | 33٫7 | +36٪ |
| 160 | 152×160 / 160×160 | 30٫4 | 42٫6 | +40٪ |
| 180 | 171×180 / 180×180 | 35٫5 | 51٫2 | +44٪ |
| 200 | 190×200 / 200×200 | 42٫3 | 61٫3 | +45٪ |
| 220 | 210×220 / 220×220 | 50٫5 | 71٫5 | +42٪ |
| 240 | 230×240 / 240×240 | 60٫3 | 83٫2 | +38٪ |
| 260 | 250×260 / 260×260 | 68٫2 | 93٫0 | +36٪ |
| 300 | 290×300 / 300×300 | 88٫3 | 117٫0 | +33٪ |
ولاحظوا أن الارتفاع الفعلي لـ HEA أقل من رقمه: فـ HEA 200 يبلغ ارتفاعه 190 مم. أما HEB فمربع تمامًا. وهو تفصيل له أهميته عند محاذاة المناسيب.
UPN: مقطع الحواف
لا يعمل المقطع المفتوح على شكل U جيدًا إلا في الانحناء ضمن مستوٍ واحد، ويلتوي بسهولة بمجرد ألا يكون الحمل مركزًا على العارض. فهو إذن ليس عمودًا ولا عارضة رئيسية.
لكن وجهه المسطح يجعله المقطع الأمثل حيثما وجب تحديد حافة ما: العوارض الثانوية للسقوف، والجوائز الرابطة، وحواف الفتحات، وأطر الأرصفة، والمجاري والدعامات المثبتة على جدار.
وبعض المعالم: UPN 80 ← 8٫64 كغ/م؛ UPN 100 ← 10٫6 كغ/م؛ UPN 120 ← 13٫4 كغ/م؛ UPN 140 ← 16٫0 كغ/م؛ UPN 160 ← 18٫8 كغ/م؛ UPN 180 ← 22٫0 كغ/م؛ UPN 200 ← 25٫3 كغ/م؛ UPN 240 ← 33٫2 كغ/م؛ UPN 300 ← 46٫2 كغ/م.
ويشكّل مقطعا UPN ملحومان ظهرًا لظهر مقطعًا مغلقًا بالغ الفعالية، كثيرًا ما يُستعمل قائمًا حيث يكون HEA مبالغًا في تحجيمه.
الاختيار في ثلاثة أسئلة
1. هل تعمل القطعة في الانحناء أم في الضغط؟
الانحناء (تحمل حملًا بين مسندين) ← IPE. الضغط (تنقل حملًا عموديًا) ← HEA أو HEB.
2. هل الحمل مركزي؟
إذا وصل على شكل كابولي أو عند حافة المقطع، صار الالتواء هو المحدِّد. والمقطع المغلق — أنبوب مستطيل، أو مقطعا UPN مقترنان — يقاوم أفضل بكثير من مقطع مفتوح.
3. أي طول تطلبون؟
تُسلَّم العوارض بطول 6 و12 مترًا. فشراء 12 مترًا لقصّ قطعتين بطول 5٫80 م يولّد 40 سم من الفضلات في كل قضيب؛ وشراء قضيبين بطول 6 أمتار يتجنب الفضلات لكنه يضاعف المناولة. ويُحسب ذلك حالةً بحالة، بإدماج كلفة النقل.
ونقطة أخيرة لا تُقرأ في أي جدول: الاختيار النهائي للمقطع يعود إلى مذكرة حسابية، تأخذ في الحسبان الأحمال الفعلية والبحور والتدعيم والتنظيمات المعمول بها. فالجداول أعلاه تصلح لتحضير استشارة وفهم عرض سعر — لا لتحجيم هيكل.
أسئلة متداولة
ما الفرق بين IPE وIPN؟
لمقطع IPE أجنحة متوازية بسماكة ثابتة، ولمقطع IPN أجنحة مائلة أكثر سماكة قرب العارض. وIPE هو المعيار الحالي لأن أجنحته المسطحة تبسّط التجميعات؛ بينما يبقى IPN مستعملًا في إعادة التأهيل والمناولة.
HEA أم HEB: أيهما نختار؟
بارتفاع اسمي متساوٍ، يكون HEB أكثر سماكة وأثقل — من 22 إلى 45٪ حسب المقاس. ويناسب HEA الأحمال المعتدلة ويخفّف الهيكل؛ بينما يفرض HEB نفسه في الأعمدة شديدة التحميل والأطر ذات البحور الكبيرة.
هل يمكن استعمال IPE كعمود؟
لا يُنصح بذلك لعمود حر. فالمقطع الضيّق لـ IPE شديد الصلابة في مستوٍ وشديد الليونة في الآخر: فينبعج من جهته الضعيفة. ومقاطع HEA وHEB، شبه المربعة، مصنوعة لهذا الغرض.
كم تزن عارضة IPE 200 بطول 6 أمتار؟
يزن مقطع IPE 200 نحو 22٫4 كغ في المتر، أي 134٫4 كغ لقضيب بطول 6 أمتار و268٫8 كغ لقضيب بطول 12 مترًا.
أي درجة فولاذ لهيكل عادي؟
تغطي الدرجة S235 وفق EN 10025 أغلب المباني العادية. أما S275 وS355، بحد مرونة أعلى، فتتيحان تقليص المقاطع في البحور الكبيرة، لكنهما أغلى بالكيلوغرام.
القيم الواردة في هذا الدليل معالم نظرية مستمدة من المعايير المذكورة. وهي لا تغني عن مذكرة حسابية ولا عن وثائق الصانع. لأي عملية تحجيم، اعرضوا فرضياتكم على مكتب دراسات للمصادقة عليها.
