فالحمولات العمودية هي مفاهيم أساسية في الهندسة الهيكلية، لا سيما عندما يتعلق الأمر بالحزم، فهم كيفية تأثير هذه الحمولات على الحزمة أمر حاسم لضمان سلامة الهياكل واستقرارها، وتمتد هذه المادة إلى طبيعة الحمولات العمودية وأنواعها وآثارها على الحزم.

ما هي اللواد الفيزيائية؟

وتشير الحمولات العمودية إلى قوى تعمل على نحو مخفض على هيكل بسبب الجاذبية، وهذه الحمولات تصنف عادة في فئتين رئيسيتين: حمولات ميتة وحمولات حية.

"اللواد الميتة"

الحمولات الميتة هي قوى ثابتة ترتبط دائماً بهيكل، وتشمل:

  • الوزن الكلي للعناصر الهيكلية (الحزم والأعمدة والأصفاد)
  • المعدات الثابتة (نظم البيوتادايين السداسي الكلور، المصاعد)
  • التركيبات الدائمة (الجداول والأسطح)

Live Loads

فالأحمال الحية هي قوى دينامية يمكن أن تتغير بمرور الوقت، وتشمل ما يلي:

  • الملوك (الناس في مبنى)
  • الأثاث والمعدات المنقولة
  • الثلج أو المطر أو العوامل البيئية الأخرى

آثار القرض الرأسي على الحزم

عندما يتم تطبيق الحمولات العمودية على الشعاع، يمكن أن تحدث عدة آثار، التأثير على أداء الشعاع وسلامة الهيكل،

الإقراض

ويحدث الوصايا عندما تسبب الحمولات العمودية الشعاع في الغوص، ويتوقف مدى الركود على ما يلي:

  • حجم الحمولة
  • طول الشعاع
  • الخواص المادية للشعاع

Shear

وتعمل قوات الشير بموازاة مع تقاطع الشعاع الناتج عن الحمولات العمودية، مما يمكن أن يؤدي إلى ما يلي:

  • تركيز الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الإجهاد الناجم عن الطلقات
  • فشل قذيفة محتمل إن لم يكن مصمماً بشكل سليم

الكشف

والانحراف هو التشريد الرأسي للشعاع تحت الحمولة، ويمكن أن يؤدي التشريد المفرط إلى ما يلي:

  • الضرر الهيكلي
  • قضايا القابلية للخدمة (مثلاً، كسر الجدران، أبواب عدم الانحياز)

اعتبارات التصميم بالنسبة للبام

وعند تصميم الحزمة لتحمل الحمولات العمودية، يجب على المهندسين أن ينظروا في مختلف العوامل لضمان السلامة والوظيفية، وتشمل اعتبارات التصميم الرئيسية ما يلي:

  • اختيار المواد (السل، الخرسانة، الخشب)
  • أبعاد الحزم (معمقة، وطولية، وطول)
  • تركيبات التعبئة (تنظر في الحمولات الميتة والحشوة الحية)

خاتمة

إن فهم الحمولات العمودية وآثارها على الشعاع أمر أساسي للمهندسين الهيكليين، ومن خلال النظر بعناية في أنواع الحمولات وآثارها، يمكن للمهندسين تصميم هياكل آمنة وفعالة تصمد أمام اختبار الزمن.