كل ما يخص الأسقف الإنشائية الحديدية [2022]
أنواع الأسقف الإنشائية:
تنقسم الأسقف الإنشائية من حيث مواد إنشائها إلى ثلاثة أنواع:
أولًا: الأسقف الإنشائية الخرسانية.
ثانيًا: الأسقف الإنشائية الخشبية.
ثالثًا: الأسقف الإنشائية الحديدية [وهو موضوع حديثنا اليوم]
لماذا تختار الأسقف الإنشائية الحديدية؟!
أحد أكبر الأسباب التي تجعلك تختار الأسقف الإنشائية الحديدية هو العمر الطويل الذي يتمتعون به. حيث أن جميع أنواع الأسقف الإنشائية يمكن أن تدوم تقريبًا من 50 إلى 100 عام ، وفي بعض الحالات، ستكون جيدة لما يبدو لفترة غير محدودة من الوقت.
كما أن الأسقف الإنشائية الحديدية غالبًا ما تدوم لفترة أطول من معظم المواد الأخرى، وذلك لأنها مقاومة للطقس والحشرات والحريق. كما أنها تتطلب الحد الأدنى من الصيانة، مما يعني أنك قد لا تضطر إلى العمل معها مرة أخرى بعد تثبيتها. هذه بعض الفوائد الرائعة. والأفضل من ذلك، أن الأسقف الإنشائية الحديدية دائمًا ما تكون مصنوعة من مواد مستدامة وقابلة لإعادة التدوير وعلى الرغم من أن التكلفة المقدمة أكثر من مجرد سقف، فإن عائد الاستثمار في إنشاء هذا النوع من الأسقف الإنشائية يجعلها تستحق ذلك. فبمجرد استخدامها لن تحتاج على الأرجح إلى استبدال السقف مرة أخرى طالما أنك تمتلك منزلك.
ما هي أنواع الأسقف الإنشائية الحديدية؟!
هيكل الشبكة Grid structure:
يتكون من ربط عدة قضبان عبر عقد في شكل شبكة معينة. يتميز بالوزن الخفيف، الصلابة العالية،ومناسب أيضًا للمساحات الصغيرة. لكن من عيوبه هو أن عدد القضبان المتقاربة على العقدة كبير، والإنتاج والتركيب أكثر تعقيدًا من الهيكل المستوي.
يمكن استخدامه كسقف للمباني مثل الملاعب والمسارح وقاعات المعارض وقاعات الانتظار ومدرجات الاستاد وحظائر الطائرات وورش تباعد الأعمدة الكبيرة ثنائية الاتجاه.
هيكل الجمالون الفولاذي Steel Truss Structure:
تُستخدم الجمالونات في مجموعة واسعة من المباني، خاصةً عندما تكون هناك حاجة إلى مسافات طويلة جدًا، كما يوجد في محطات المطارات وشماعات الطائرات وأسطح الملاعب الرياضية والقاعات والمباني الترفيهية الأخرى.
نظرًا لاستخدامها في الغالب في بناء هياكل الأسطح ، غالبًا ما تسمى الجمالونات دعامات السقف. تتكون شبكتها من العديد من قضبان المقطع العرضي الصغيرة.
تتمثل ميزة الجمالونات الفولاذية في أنه يتم استخدامه لتشكيل أعضاء أكثر أهمية بمقاطع عرضية أصغر. غالبًا ما يستخدم في الأسطح والجسور وأبراج التلفزيون وأبراج الصاري ومنصات النفط البحرية وممرات الأبراج للمباني الصناعية والمدنية.
هيكل الإطار الفولاذي Steel Building Frame Structures
يستخدم على نطاق واسع في المباني متعددة الطوابق والشاهقة والشاهقة ومباني المكاتب التجارية ومراكز المؤتمرات والمباني الأخرى.
يتكون هيكل الإطار الفولاذي من عوارض وأعمدة فولاذية يمكنها تحمل الأحمال الرأسية والأفقية. الأعمدة، الحزم، الدعامة، والأعضاء الأخرى متصلة بشكل صارم أو مفصلي لتشكيل تخطيط مرن وإنشاء مساحة أكبر.
ما هي المواد المستخدمة في الأسقف الإنشائية الحديدية؟!
عادة ما يتم تصنيع الأسقف المعدنية من مواد معاد تدويرها وقابلة لإعادة التدوير. هذا يجعل السقف المعدني خيارًا مستدامًا بالإضافة إلى كونه متينًا للغاية وويعيش لمدة أطول، وفي السطور القادمة نبذة مختصرة عن بعض الأنواع الأكثر شيوعًا من مواد التسقيف المعدنية مع توضيح ومزاياها وعيوبها.
الأسقف الإنشائية المصنوعة من النحاس
تعتبر الأسقف الإنشائية المصنوعة من النحاس خيارًا جيدًا لما توفره لمستخدميها من العديد من المزايا، حيث أنها تتمتع بالمتانة، كما أنها تكون مقاومة للصدأ والتآكل، وتدوم مدى الحياة حتى عند مقارنته بالأسطح المعدنية الأخرى.
ومع ذلك، فإن الأسقف الإنشائية المصنوعة من النحاس سوف تكون أكثر تكلفة وقد يكون من الصعب الوصول إليه حسب المكان الذي تعيش فيه.
الايجابيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من النحاس:
لون جميل يتغير بمرور الوقت
متين للغاية
مقاومة للتآكل
طويل العمر الافتراضي
أخف من الفولاذ
سلبيات الخاصة الأسقف الإنشائية المصنوعة من النحاس:
مكلفة
توافر المواد أقل من معظم خيارات السقف المعدني
يمكن أن تكون عرضة للخدوش
الأسقف الإنشائية المصنوعة من الصلب المجلفن
يُعتبر هذا النوع هو أكثر أنواع الأسقف الإنشائية المعدنية شيوعًا ولسبب وجيه. نظرًا لأن الفولاذ هو أحد خيارات الأسقف المعدنية ذات الأسعار المعقولة ويستمر من 40 إلى 60 عامًا ، فإنه يوفر خيارًا ممتازًا لأصحاب المنازل.
لكن على الجانب السلبي، يكون الفولاذ أكثر عرضة للتآكل من مواد التسقيف المعدنية الأخرى مثل النحاس أو الزنك.
وتتمثل الإيجابيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الصلب المجلفن:
تتميز بأن أسعارها معقولة وفي متناول اليد.
تتميز أيضًا بالمتانة.
صيانة منخفضة نسبيًا.
مقاومة للهب والعفن (مثل جميع الأسطح المعدنية).
وتتمثل السلبيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الصلب المجلفن:
أكثر عرضة للشيخوخة والتآكل.
ثقيلة.
عمر أقصر من بعض المواد المعدنية الأخرى.
الأسقف الإنشائية المصنوعة من الزنك
تعتبر الأسقف الإنشائية المصنوعة من الزنك أكثر ندرة وتكلفة من النحاس، لكنك ستحصل على سقف مدى الحياة.
يُعتبر الزنك مشابه للنحاس لأنه جميل للغاية، ومتين للغاية، ومقاوم للتآكل.
وتتمثل الإيجابيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الزنك:
مقاومة للتآكل
يمكن أن تستمر حتى 100 عام
جميل ونادر
صيانة منخفضة
وتتمثل السلبيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الزنك:
من الصعب جدا العثور عليها
أحد أغلى الخيارات
يمكن أن يتأكسد المعدن بشكل مفرط مما يؤدي إلى تراكمه.
الأسقف الإنشائية المصنوعة من الألمنيوم
تُعتبر الأسقف الإنشائية المصنوعة من الألمنيوم متعدد الاستخدامات كما أن أسعارها معقولة جدًا، كما أنه أخف من الفولاذ مما يجعلها أسهل في التركيب وأقل تكلفة. حيث أنها فإنهم أكثر عرضة للانبساط من الأسطح الفولاذية، ويصل عمرها الإفتراضي إلى حوالي 50 عامًا.
وتتمثل الإيجابيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الألمنيوم:
وزنها خفيف.
سهلة في تركيبها.
تتيح بعض خيارات الألوان.
وتتمثل السلبيات الخاصة بالأسقف الإنشائية المصنوعة من الألمنيوم:
أقل متانة قليلاً من الأسقف الإنشائية المصنوعة من الفولاذ.
عمرها الإفتراضي أقل.
مزايا الأسقف الإنشائية الحديدية
تتميز الأسقف الإنشائية الحديدية بالعديد من المزايا، منها:
طول العمر
حيث أن الأسقف الإنشائية الحديدية يمكن أن تدوم من 40 إلى 70 عامًا، وذلك اعتمادًا على المواد المصنوعة منها.
المتانة
إذا تم تركيب الأسقف الإنشائية الحديدية بشكل صحيح ، يجعلها تتحمل هبوب رياح تصل إلى 140 ميلاً في الساعة، ولن تتآكل أو تتشقق وقد تكون مقاومة للصدمات (حسب المنتج الذي تختاره).
بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتاج الأسقف الإنشائية الحديدية إلى الصيانة الدورية المكلفة التي تتطلبها مواد التسقيف الأخرى في كثير من الأحيان. ومع ذلك، يجب فحصها بشكل دوري للتأكد من عدم الحاجة إلى إصلاحات.
أمان
لن تتسبب الأسقف الإنشائية الحديدية في إشعال النيران أو اشتعالها أثناء حريق هائل أو صاعقة.
كفاءة الطاقة
تعكس الأسقف الإنشائية الحديدية أشعة الشمس فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء التي تساهم في إشعاع حرارة سطح السقف، والتي يمكن أن تؤدي إلى انخفاض تكاليف التبريد بنسبة تتراوح بين 10-25٪ .
صديقة للبيئة
لا تحتوي الأسقف الإنشائية الحديدية على محتوى معاد تدويره بنسبة تتراوح بين 25-95٪ فقط ، وذلك اعتمادًا على المواد المستخدمة.
ولكنها أيضًا قابلة لإعادة التدوير بنسبة 100٪ في نهاية عمرها الافتراضي كسقف. وذلك على العكس من الأسقف الخشبيةالتي ينتهي بها الأمر إلى كونها كجزء من مجرى النفايات المتعلقة بالمباني – ما يصل إلى 20 مليار رطل سنويًا.
عيوب الأسقف الإنشائية الحديدية
على الرغم من مزاياها الكثيرة، إلا أن الأسقف الإنشائية الحديدية لها بعض العيوب المحتملة، منها:
ارتفاع تكاليف انشائها
يمكن أن تكون الأسقف الإنشائية الحديدية أغلى مرتين أو ثلاث مرات من مواد التسقيف الأخرى. في حين أن عمر السقف المعدني أطول بكثير مقارنة بالأنواع الأخرى من الأسقف الإنشائية، وبالتالي فإن الاستثمار في الأسقف الإنشائية الحديدية يكون منطقيًا.
تسبب ضوضاء
قد تكون الأسقف الإنشائية الحديدية أكثر ضوضاءًا أثناء هطول أمطار غزيرة أو عاصفة برد مقارنةً بالأنواع الأخرى من الأسقف الإنشائية
عيوب في الأداء
حيث إذا تراكمت المياه في أي مكان على الأسقف الإنشائية الحديدية بسبب سوء التركيب أو الإصلاح ، فقد يتسبب ذلك في النهاية في حدوث أضرار جسيمة للسقف. فقد تكون المعادن المصنوعة منها منخفضة الجودة أيضًا وسُمكًا أرق وأقل متانة. فتصدأ بعض المعادن في مناخات معينة أو تنكمش بسهولة أكثر من غيرها أثناء عواصف البرد.
طرق ربط الأسقف الإنشائية الحديدية
1- اللحامات Welding
وتعتبر من الطرق الشائع استخدامها في وقتنا الحالي في ربط الحديد ببعضه البعض.
وهناك عدة طرق للحام حديد المنشآت، منها:
– اللحام بقوس معدني بالغاز.
– اللحام بقوس غاطس.
2 – مسامير الربط وصواميلها Bolts and Nuts
تكون هذه المسامير مصنوعة من الحديد الأسود المطاوع.
تستخدم هذه المسامير في ربط قطاعات الحديد وذلك عن طريق دخول قصبة المسمار في الثقوب المجهزة بقطع الحديد المطلوب ربطها، ومن ثم يتم ربط نهاية قصبة المسمار الرابط بالصامولة الخاصة به إلى حد الإحكام.
3 – مسامير البرشام
نوع البرشام المنتشر استخدامه هو ذات القصبة والرأس الكروية.
تستخدم هذه المسامير في ربط قطاعات الحديد وذلك عن طريق تسخين البرشام إلى حد الإحمرار ثم يدخل في الثقب المجهزة في لوحي الحديد قصبة البرشام التي تم تسخينها حتى يظهر من الناحية الأخرى للوحين.
ثم بعد ذلك يتم الطرق على قصبة البرشام الخارجية بالمطرقة ليشكل منها رأس مماثلة للأخرى.
ويعتبر ربط قطاعات الحديد بمسامير البرشام من أحكم طرق الربط المستخدمه في الجمالونات وذلك لملء فراغ الثقب بالبرشام أثناء تسخين معدنه وعند برودته ينكمش معدنه، ومن ثم يحدث الربط المحكم بينهم.
المصادر:
Pros and cons of metal roofs for your home