المدادات التلقائية بين الجملونات

تشرح هذه المقالة كيفية وضع المداد الخشبي أو الفولاذي أو من الفولاذ الخفيف بين الحبال العلوية للجملونات المحددة في StatiCAD بواسطة معالج المداد. ولإنشاء الجملونات راجع مقالة معالج جملون السقف.

1. حول هذه المقالة

يجد المعالج الشكل الجانبي للحبل العلوي للجملونات المحددة، ويحسب مواضع المداد على الجملون المرجعي، وينشئ كمرة خشبية أو فولاذية منفصلة (مداد) في كل فتحة بين جملونين.

يستند الشرح إلى المثال الوارد في مقالة معالج جملون السقف: خمسة جملونات Howe بتباعد 2 m أُنشئت في مبنى 10 × 8 m (فتحة 8 m، وميل 30%، وبروز حافة 40 cm).

معلومات

الإصدار: معالج المداد متاح في جميع إصدارات StatiCAD. أُخذت لقطات الشاشة باستخدام StatiCAD Ultimate V.10.0.1.0.

2. كيف يعمل؟

2.1. التعرف على الجملونات

يتعرف المعالج على الجملون بالهندسة لا بالاسم أو بالمجموعة. وتُعدّ الكمرات الواقعة في المستوى الرأسي نفسه (خط المسقط المشترك) والمرتبطة ببعضها مجموعة واحدة. وتدخل المجموعة التي تتضمن عنصراً مائلاً واحداً على الأقل في القائمة بوصفها جملوناً (أو كمرة مائلة، أو رافتر (mertek)). ولذلك يعمل المعالج في الجملونات المنشأة بمعالج الجملون وكذلك في الجملونات المرسومة بالطريقة القديمة (الرسم في المسقط ثم التدوير حول المحور X).

والشكل الجانبي للحبل العلوي هو المغلّف العلوي لعناصر المستوى. ويُبسَّط المغلّف بتفاوت 2 cm؛ فلا تُفسد الشكل الجانبي انحرافات الرسم، مثل تجاوز الدعامة المائلة لأعلى الحبل بسنتيمتر أو اثنين. وتُعدّ العناصر الواقعة على المحاذاة نفسها وغير المرتبطة بالجملون (مثل رافتر السقيفة الذي يبدأ أسفل الجملون بمقدار 10 cm) مجموعة منفصلة.

2.2. المواضع

تُحسب مواضع المداد على امتداد الحبل العلوي لأول جملون معلَّم في القائمة (المرجع). وفي الجملونات الأخرى تُستخدم النقطة المقابلة للنسبة نفسها من الجزء المائل نفسه. وفي الجملونات المتطابقة تكون المدادات أفقية وعمودية على الجملونات؛ أما في الجملونات المختلفة فتقع أطراف المدادات على الحبل الخاص بكل جملون.

2.3. نموذج التحليل

المدادات في StatiCAD ليست عناصر ناقلة للأحمال فحسب، بل هي كمرات خشبية أو فولاذية تشارك في نموذج التحليل ويجري تصميمها. وكل فتحة بين جملونين كمرة منفصلة. وتقع أطرافها على خط الحبل العلوي للجملون، وتلتقي مع الحبل في العقدة نفسها في نموذج العناصر المحدودة.

3. فتح المعالج

يُفتح المعالج بالأمر رسم › مداد (بين الجملونات)... (“Çiz › Aşık (makaslar arası)...”) أو ماكرو › معالج المداد... (“Makrolar › Aşık sihirbazı...”) أو بالزر مداد (“Aşık”) في شريط الأدوات الأيسر. ويظهر تحذير إذا لم يوجد في الطابق النشط جملونان متوازيان على الأقل.

الشكل 1 – قائمة رسم: مداد (بين الجملونات)

الشكل 2 – قائمة ماكرو: معالج المداد

الشكل 3 – شريط الأدوات الأيسر

4. تحديد الجملونات

يمكن تحديد الجملونات التي ستُمدّ المدادات بينها قبل فتح المعالج. ويصعب تحديد الحبل العلوي للجملون في المسقط لأن الحبلين والعناصر الشبكية تقع فوق بعضها في المسقط. استخدم بدلاً من ذلك نافذة العرض ثلاثي الأبعاد:

1. اضغط الزر وضع التحديد (“seçim modu”) في شريط أدوات العرض ثلاثي الأبعاد (بإطار أحمر في الشكل 4).
2. انقر عنصراً واحداً (مثل الحبل العلوي) من كل جملون ستُمدّ المدادات بينها؛ ويظهر العنصر المحدد باللون الأصفر. وتبقى الصورة ثابتة بين النقرات.
3. افتح معالج المداد. تأتي الجملونات التي تتضمن عناصر محددة معلَّمة في القائمة.

الشكل 4 – وضع التحديد في نافذة العرض ثلاثي الأبعاد: حُدّد الحبل العلوي للجملونات الخمسة (باللون الأصفر)

تضم قائمة الجملونات (“Makaslar”) الواقعة في يسار نافذة المعالج جميع الجملونات والكمرات المائلة في الطابق. ويُكتب في كل سطر موضع الجملون (x أو y)، وطوله (L، شاملاً البروزات)، ومنسوب قمته، ونوعه (جملون: ذو ميلين؛ كمرة مائلة: ذات ميل واحد). ويمكن تغيير العلامات يدوياً. ويعلّم الزر أخذ من التحديد (“Seçimden al”) الجملونات التي تتضمن العناصر المحددة حالياً في المسقط أو في العرض ثلاثي الأبعاد. وهناك أيضاً الزران الكل (“Tümü”) ولا شيء (“Hiçbiri”).

تلميح

عند عدم وجود تحديد: إذا لم يكن هناك عنصر محدد عند فتح المعالج فتأتي معلَّمة أكبر مجموعة من عائلة الشكل الجانبي نفسها (الجملونات التي تتداخل فترات s فيها ويتساوى عدد الأجزاء المائلة؛ والعائلة ذات أكبر طول إجمالي). ففي أحد مشاريع المستخدمين مثلاً جاء 12 جملوناً رئيسياً معلَّماً بينما بقي 18 رافتراً للسقيفة في الاتجاه نفسه غير معلَّم.

5. تبويب التوزيع

الشكل 5 – التوزيع: أكبر تباعد 100 cm ← 5 فواصل لكل ميل (92 cm)، و11 خط مداد

يُرسم في أعلى المعاينة الوسطى منظر الجملون المرجعي: الشكل الجانبي للحبل العلوي بالأحمر، والعناصر الأخرى بالرمادي، ومقاطع المداد بالبرتقالي؛ وتُكتب المسافات بين المدادات (على امتداد الميل، بالسنتيمتر). ويُرسم في الأسفل المسقط: الجملونات المعلَّمة بالأحمر، والأخرى بالرمادي، والمدادات بالبرتقالي، والتمديدات بالبرتقالي الداكن. وفي أسفل ذلك كله يُكتب عدد الجملونات وخطوط المداد وكمرات المداد، والطول الإجمالي والحجم.

5.1. نوع التوزيع

الخيار	الشرح
أكبر تباعد (على امتداد الميل)	يُقسَّم كل جزء مائل بالتساوي بحيث لا يتجاوز التباعد القيمة المعطاة (في المثال 459 cm ← 5 × 92 cm).
العدد لكل ميل	يوضع على كل جزء مائل العدد المعطى من المدادات بتباعد متساوٍ (شاملاً الطرفين).
عند عقد الحبل العلوي للجملون	توضع المدادات عند النقاط التي ترتبط فيها العناصر الشبكية بالحبل العلوي (بتفاوت 5 cm). ولا ينشأ انحناء موضعي في الحبل؛ وهو التوزيع الأنسب إنشائياً للجائز الشبكي.

الشكل 6 – التوزيع عند العقد: المدادات عند نقاط العقد (panel points) لجملون Howe (104 cm)؛ ومداد واحد عند طرف البروز وآخر فوق المسند

5.2. مدادات الأطراف

إذا كان الخيار مداد الحافة (طرف الجملون) (“Saçak (makas ucu) aşığı”) معلَّماً يُوضع مداد عند طرفي الحبل العلوي. وإذا أُعطيت مسافة مداد الحافة من الطرف (“Saçak aşığı uçtan uzaklık”) فإن هذا المداد يُزاح إلى الداخل بتلك المسافة من الطرف على امتداد الميل. وإذا كان الخيار مداد القمة (الذروة) (“Mahya (tepe) aşığı”) معلَّماً يُوضع مداد واحد عند القمة حيث يلتقي الميلان.

6. تبويب المقطع

الشكل 7 – المقطع: C24، 10 × 12 cm، مفصلي، على محور الحبل

الحقل	الشرح
نوع المادة	خشب أو فولاذ (القسم 6.1) أو فولاذ خفيف (القسم 6.2). ويتوفر خيار الفولاذ في إصدارَي StatiCAD Ultimate وHybrid، وخيار الفولاذ الخفيف في إصدار StatiCAD Ultimate فقط.
المادة	في الخشب أصناف الخشب الموجودة في المشروع وفي المكتبة، وفي الفولاذ والفولاذ الخفيف درجات الفولاذ (S235 وS275 وS355 ...)؛ وإن لم يكن الصنف في المشروع فيُضاف من المكتبة.
العرض b، الارتفاع h	الخشب: مقطع المداد المستطيل (cm).
عائلة المقطع، المقطع	الفولاذ: العائلة (IPE وIPN وHE A وHE B وUPN وUPE ...) والمقطع من كتالوج المقاطع المدرفلة على الساخن. الفولاذ الخفيف: العائلة (CC وZZ وSIGMA وCPLUS وSIGMAPLUS) والمقطع من كتالوج مقاطع الفولاذ الخفيف المعرَّفة مسبقاً.
الشفة العلوية مثبّتة بالبراغي إلى الكسوة	في الفولاذ الخفيف فقط: تُعدّ الشفة العلوية للمداد مقيّدة جانبياً (القسم 6.2).
الوصلة	مفصلي: كل فتحة كمرة بسيطة (M2 وM3 حرّان عند الطرفين). مستمر: يمر المداد مستمراً فوق الجملون.
الموضع	على محور الحبل (العقدة): يقع محور المداد على خط عقدة الحبل العلوي، ويشارك الحبل العقدة نفسها في نموذج العناصر المحدودة. يرتكز فوق الحبل: يوضع المداد على الوجه العلوي للحبل (لامركزية)؛ وتتولى وحدة تلامس الكمرات إنشاء الربط، ولذلك يجب أن يكون الخيار “ربط الكمرات المتقاطعة/الملامسة تلقائياً” (“kesişen/değen kirişleri otomatik bağla”) في فحص الهندسة مفعّلاً.

تُعلَّم المدادات في فحص الترخّم بنوع العنصر مداد (“aşık”).

6.1. المداد الفولاذي

عند اختيار فولاذ في نوع المادة (“Malzeme türü”) يحل الحقلان عائلة المقطع (“Profil ailesi”) والمقطع (“Profil”) محل مربعي b وh. وتُنشأ المدادات كمراتٍ فولاذية بمقاطع من الكتالوج؛ ويُضاف المقطع إلى مكتبة المقاطع وإلى المشروع، وتُؤخذ المساحة وعزوم القصور الذاتي في نموذج العناصر المحدودة من الكتالوج. ويعطي سطر الملخص الوزن الإجمالي (kg) بدلاً من الحجم.

الشكل 8 – المداد الفولاذي: S235، IPE 140، مفصلي، على محور الحبل

• جذع المقطع رأسي؛ ويعمل المحور القوي تحت الحمل الرأسي.
• في الفحص الفولاذي يكون طول الانبعاج الالتوائي الجانبي Lb هو فتحة المداد؛ ويُحسب Cb من مخطط العزم (1.14 في المداد المفصلي تحت حمل موزع بانتظام). وحد الترخّم L/200 (مداد).
• قد يحمل المداد في منظومة الجملون قوة محورية أيضاً؛ ويأخذ الفحص الفولاذي في الحسبان انبعاج الضغط المحوري (طول الانبعاج هو الفتحة) وتفاعل القوة المحورية مع الانعطاف (ÇYTHYE 11.3).
• تظهر النتائج بعد التحليل في تقرير العناصر الفولاذية؛ ويُحتسب المداد الفولاذي غير الكافي ضمن عدد العناصر غير الكافية الذي يظهر في عنوان نافذة التعديل للمجموعة المحفوظة.

معلومات

مقاطع U: تُفحص المدادات UPN وUPE أيضاً (بقواعد مقطع المجرى). ويظهر مقطع U ذو الشفة غير المدمجة (b/tf > 0.38·√(E/Fy)؛ ولا يحدث ذلك في مقاطع U الموجودة في الكتالوج حتى S355) غير كافٍ مع الشرح “henüz desteklenmiyor” (غير مدعوم بعدُ). ولا يُحسب الانبعاج الانعطافي–الالتوائي على حدة في مقطع U.

6.2. مداد الفولاذ الخفيف

عند اختيار فولاذ خفيف في نوع المادة (“Malzeme türü”) تُنشأ المدادات كمراتٍ من الفولاذ الخفيف بمقاطع الفولاذ الخفيف المشكّلة على البارد (Z وC وΣ وC+ وΣ+)، وتخضع لفحص عناصر الفولاذ الخفيف (HCBTİE؛ العرض الفعّال والانبعاج التشوهي). والمقطع الافتراضي ZZ Z200x60x15x2، والدرجة S235. ولا توجد مقاطع U (المسار) في قائمة المداد.

الشكل 8a – مداد الفولاذ الخفيف: S235، ZZ Z200x60x15x2، الشفة العلوية مثبّتة بالبراغي إلى الكسوة

• إذا كان الخيار الشفة العلوية مثبّتة بالبراغي إلى الكسوة (مقيّدة جانبياً) (“Üst başlık kaplamaya vidalı (yanal tutulu)”) معلَّماً (الافتراضي) تُعدّ الشفة العلوية مقيّدة على امتدادها: فلا يحدث انبعاج التوائي جانبي عند العزم الموجب (حمل رأسي، والشفة العلوية مضغوطة). وفي سحب الرياح وفي عزم المسند للمداد المستمر يكون طول انبعاج الشفة السفلية المضغوطة هو الفتحة. وإذا لم تكن الكسوة مثبّتة بالبراغي فألغِ تعليم المربع؛ وعندئذ تُعدّ الشفة العلوية أيضاً غير مقيّدة على امتداد الفتحة.
• لا يُؤخذ تثبيت الدوران الذي توفره الكسوة (kφ) في الحسبان (في جانب الأمان)؛ وحد الترخّم L/200 (مداد).
• تظهر النتائج بعد التحليل في تقرير الفولاذ الخفيف؛ ويُحتسب المداد غير الكافي في عنوان نافذة التعديل للمجموعة.

7. تبويب التمديد

الشكل 9 – التمديد: 30 cm إلى الخارج من أول جملون وآخر جملون (بروز الحافة الجانبية للسقف ذي الميلين)؛ 66 كمرة مداد

يمدّ الخيار التمديد من أول/آخر جملون (“İlk/son makastan uzatma”) المدادات إلى خارج أول جملون وآخر جملون على هيئة كابولي (بروز الحافة الجانبية للسقف ذي الميلين). وتُربط الأجزاء الكابولية بالجملون ربطاً صلباً؛ وحتى لو اختير المفصلي فإن طرف الكابولي حر، فلا تتكوّن آلية.

تُجمع مدادات كل عملية في مجموعة تحديد منفصلة (بادئة مجموعة التحديد (“seçim grubu öneki”) + الرقم التسلسلي: ASIK-01 وASIK-02 ...). وبتحديد المجموعة تُحدَّد جميع مدادات تلك العملية معاً أو تُحذف أو تُنسخ.

8. الإنشاء والنتيجة

بالزر إنشاء المدادات (“Aşıkları kur”) تُضاف المدادات إلى الطابق النشط وتظهر رسالة ملخص. ويمكن التراجع عن العملية بخطوة واحدة بالأمر تراجع (“Geri Al”). ويتذكر المعالج آخر الإعدادات المستخدمة طوال الجلسة.

الشكل 10 – النتيجة: 11 خط مداد، و66 كمرة مداد بين 5 جملونات (ASIK-01)، بطول إجمالي 94.60 m وحجم 1.135 m³

الشكل 11 – المدادات المُنشأة في المسقط (كمرات زرقاء عمودية على الجملونات) وفي العرض ثلاثي الأبعاد

9. التحليل

تُحلّ المدادات في التحليل وتُصمَّم ككمرات خشبية عادية. وأطرافها في عقدة مشتركة مع الحبل العلوي للجملون؛ وطرف المداد الواقع عند نقطة داخلية من الحبل يقسم الحبل عند تلك النقطة. ولا توجد عناصر معلقة في الهواء في تحليل النموذج المثالي.

الشكل 12 – تحليل النموذج ذي المدادات (التحذيرات في القائمة تتعلق بالوزن الحجمي لمادة الجدار في المثال)

معلومات

الأحمال: لا يستطيع المعالج إسناد أحمال إلى المدادات. وتُعطى أحمال كسوة السقف والثلج بأدوات أحمال السقف/البلاطات في البرنامج أو بالأحمال الإضافية للكمرات. ويُحسب الوزن الذاتي للمدادات من المادة.

10. الحدود والنصائح

• يُنشأ المداد بمقطع خشبي مستطيل أو بمقطع فولاذي مدرفل على الساخن أو بمقطع من الفولاذ الخفيف المشكّل على البارد. وتكون محاور المقطع رأسية؛ ولا يُدوَّر المداد مع ميل السقف (ولا يُؤخذ الانحناء المائل في الحسبان).
• لا تُستخدم معاً إلا الجملونات المتوازية (في الاتجاه نفسه)؛ وفي السقف المنكسر (Hip) يُعالج كل اتجاه على حدة.
• يُبحث عن الجملونات في الطابق النشط؛ وتصبح المدادات عناصر في الطابق نفسه.
• تُحفظ إعدادات المداد في ملف المشروع. وعند فتح المعالج ومدادٌ محدد تأتي إعدادات تلك المجموعة وجملوناتها؛ ويعيد الزر تحديث المدادات (“Aşıkları güncelle”) إنشاء المجموعة بالاسم نفسه (ويمكن التراجع عن ذلك بالأمر تراجع).
• إذا انحرفت وصلات العناصر الشبكية في الحبل العلوي للجملون عن خط الحبل بأكثر من 5 cm فإن التوزيع “عند العقد” يتخطى تلك النقاط.
• في الجملونات المزدوجة القريبة جداً (مثل جملونين بتباعد 10 cm يحيطان بالعمود من الجانبين) تُنشأ الفتحة القصيرة بينهما أيضاً كقطعة مداد منفصلة.

النموذج والمقاطع في المثال للإيضاح فقط؛ وتقع مسؤولية صحة تباعد المدادات والمقطع والوصلات على المهندس المسؤول عن المشروع.