لُحام الزاوية: العنق a والساق z

تحويل بين المقاسين، ومساحة المعدن المترسّب وكتلته لكل متر، وقدرة التحمّل التقريبية.

الجواب المختصر

a = 0.7·z وz = 1.41·a: ارتفاع الحساب للحام الزاوية هو الضلع مقسومًا على الجذر التربيعي لاثنين. فلحام a4 ضلعه 5.7 mm، ولحام z5 ارتفاعه 3.5 mm.

نزّل الرسم: SVG · PNG

أي مقاس على المخطّط

في ISO يُصرَّح بالحرف: a5 أو z5. وفي AWS يُكتب الرقم مجرّدًا ويُقصد به الساق. فرق يبدو شكليًّا، لكنه يغيّر العنق بأكثر من 40 بالمئة وكمّية المعدن إلى الضعف — راجع ISO 2553 وAWS A2.4.

عن قدرة التحمّل

الرقم هنا استرشادي بطريقة مبسّطة. قدرة الوصلة الحقيقية يحدّدها المصمّم: هو من يعرف مخطّط الأحمال واتّجاهها ونوعها — ساكنة أم دورية.

مقاومة اللحام التصميمية

حُسبت القيم بمعادلة EN 1993-1-8 عند γM2 = 1.25 ولم تُنقل نقلًا، فلا يمكن أن يفترق الجدول عن الحاسبة.

جدول a–z: الساق والمعدن المترسّب وقدرة التحمّل من a3 إلى a12

القيم الأكثر طلبًا في مكان واحد. الأعمدة محسوبة بالمعادلات نفسها التي تستعملها الحاسبة أعلاه وحاسبة المعدن المترسّب، فلا يمكن أن يختلف الجدول عمّا تحصل عليه حين تُدخل أرقامك.

المقطع مع تحدّب ‎+10 %‎، وكثافة الفولاذ 7.85 g/cm³، والتمريرة MAG نحو 35 mm² — الافتراضات نفسها في حاسبة المعدن المترسّب. التحمّل: الطريقة المبسّطة في EN 1993-1-8، ‏γM2 = 1.25، والحمل على طول اللُّحام.

كيف يُقرأ الجدول

من العمود الأول إلى الأخير: العنق من المخطّط (a) ← الساق التي تضبط عليها المقياس (z) ← كم من المعدن يلزم لكل متر ← هل يكفي تمرير واحد ← كم يحمل اللُّحام لكل 100 mm من طوله. قدرة التحمّل تزيد خطّيًّا مع a، وكتلة المعدن المترسّب مع مربّعه. ومن هنا قاعدة بسيطة للتسعير: لُحام a8 أقوى من a4 مرّتين فقط، لكنه يستهلك أربعة أضعاف السلك (0.553 مقابل 0.138 kg/m). أعمدة التحمّل للُحام واحد؛ واللُّحام المزدوج لُحامان، فتتضاعف القيمة.

أمثلة محلولة على a = 0.7·z

المثال 1: المخطّط يطلب a5، فولاذ S355، طول 150 mm

الساق: z = 5 · 1.414 = 7.07؛ في الورشة تضبط المقياس على 7 mm وتتأكّد أنها لا تخرج أقلّ. المقاومة الحسابية لـS355 هي 251 N/mm²، فيحمل اللُّحام 251 · 5 ≈ 1257 N لكل مليمتر من طوله، أي نحو 189 kN على الـ150 mm كلّها. والحاسبة تعطي النتيجة نفسها عند a = 5 وS355 و150 mm.

المثال 2: المطلوب a6 ولُحمت ساق 6 mm

أكثر الأخطاء شيوعًا في العمل. الساق 6 mm تعطي a = 6 · 0.707 = 4.24 mm بدل 6. تنخفض قدرة التحمّل إلى 71 % من المطلوب، ومقطع المعدن المترسّب إلى النصف (0.155 مقابل 0.311 kg/m). ولا يُصلَح هذا بالتجليخ: يلزم تمرير ثانٍ حتى ساق 8.5 mm. وعند الفحص يظهر فورًا، لأن مقياس a6 لا يبلغ سطح اللُّحام.

المثال 3: لوح 8 mm من S235 — أي مدى لـa له معنى

الحدّ الأعلى 0.7 · 8 = 5.6 mm، والأدنى 3 mm. تعرض الحاسبة ذلك بعبارة «المدى المعقول لـa: 3…5.6 mm». تختار مثلًا a4 (ساق 5.7 mm): مع S235 يكون ذلك 208 · 4 ≈ 831 N/mm. وإن احتاج المصمّم إلى أكثر، فلا يُضخَّم اللُّحام فوق 5.6 mm، بل يُطال أو يُلحم من الجانبين.

المثال 4: كم سلكًا يلزم لـ10 m من لُحام a4

المقطع مع التحدّب: 5.66² / 2 · 1.10 ≈ 17.6 mm²، والكتلة 17.6 · 0.00785 ≈ 0.138 kg/m، أي 1.38 kg من المعدن المترسّب على 10 m. ولـMAG يعتمد الموقع مردودًا قدره 0.93، فيُستهلك نحو 1.49 kg من السلك. واللُّحام نفسه من الجانبين — الضعف. أمّا كلفة هذا المتر مع الغاز والكهرباء والأجر فتحسبها حاسبة كلفة اللُّحام.

كيف تختار العنق a حسب سُمك اللوح

1. خذ الجزء الأرقّ من الجزأين. هو الذي يحدّ اللُّحام: شفة 10 mm على لوح 20 mm — نحسب على 10.
2. الحدّ الأعلى: a ≤ 0.7·t. فوقه ينهار المعدن الأساسي أوّلًا؛ والحاسبة تنبّه إلى ذلك في سطر مستقلّ.
3. الحدّ الأدنى: a ≥ 3 mm. لا يقبل EN 1993-1-8 (البند 4.5.2) لُحام زاوية حاملًا بعنق أقلّ من 3 mm.
4. الطول: اللُّحام الأقصر من 30 mm أو من ⁦6·a⁩ (أيّهما أكبر) لا يُعدّ حاملًا وفق EN 1993-1-8. لـa5 يكون ذلك 30 mm، ولـa8 48 mm.
5. الزاوية بين الجزأين من 60° إلى 120° — في هذا المدى تعامل المواصفة الوصلة على أنها لُحام زاوية؛ وخارجه تُحسب بطريقة أخرى.
6. تحقّق من قدرة التحمّل بالحاسبة وقارنها بالقوّة التي يعطيها المصمّم. الحساب المبسّط يفترض حملًا على طول اللُّحام؛ ومع الإجهادات المركّبة يستعمل المصمّم الطريقة الاتجاهية: √(σ⊥² + 3·(τ⊥² + τ∥²)) ≤ fu / (βw·γM2) وσ⊥ ≤ 0.9·fu / γM2.

واللُّحامات الطويلة جدًّا في الوصلات المتراكبة تخفّضها المواصفة كذلك بالمعامل β_Lw — وذلك للُحامات أطول من نحو ⁦150·a⁩، أي فوق 750 mm عند a5. وهذه مهمّة حساب المصمّم.

لُحام مقعّر ومحدّب وبساقين غير متساويتين

نزّل الرسم: SVG · PNG

المحدّب. ما يبرز فوق الخطّ المستقيم بين طرفي الساقين لا يدخل في a. لُحام z6 بقبّة واضحة يبقى عنقه a = 4.24 — هو فقط أثقل، وانتقاله إلى المعدن الأساسي أحدّ، وهذا أسوأ تحت الأحمال المتكرّرة.

المقعّر. هنا يُقاس a من الجذر إلى أعمق نقطة في السطح، لا من الساقين. بساقين 8 mm يكون عنق اللُّحام المستوي 5.66؛ فإذا انخفض السطح 1 mm بقي نحو 4.7 mm. والمقياس الموضوع على الساقين سيقرأ a5.7 — ويضلّلك.

الساقان غير المتساويتين. للساقين z₁ وz₂ يكون العنق ارتفاع المثلّث القائم: a = z₁·z₂ / √(z₁² + z₂²). ساقان 6 و8 mm تعطيان 48 / 10 = 4.8 mm — أكثر من لُحام ⁦6×6⁩ (4.24)، وأقلّ من ⁦8×8⁩ (5.66). فالمهمّ الساقان كلتاهما، لا الأطول.

الاختراق العميق: متى يجوز احتساب أكثر من عنق السطح

لُحام MAG بالانتقال الرذاذي واللُّحام تحت الفيض يصهران الجذر أعمق من رأس المثلّث. ويسمح EN 1993-1-8 بإضافة هذا الاختراق إلى العنق الحسابي فقط إذا أثبتت اختبارات الإجراء أنه يتحقّق بثبات. ومن دون هذا الدليل (عمليًّا: WPQR مع مقطع ماكرو) يُحسب a من هندسة السطح، ويبقى الاختراق احتياطًا. وعلى المخطّط يُبيَّن لُحام الاختراق العميق على حدة، كي لا يُصغِّر اللحّام الساق بالتقدير.

لُحام متعدّد التمريرات: من أي مقاس وكم تمريرة

عمود «تمريرات MAG» يفترض تمريرة MAG نموذجية بمقطع نحو 35 mm². ويتبيّن منه أن اللُّحام حتى a5 ضمنًا يتّسع في تمريرة واحدة، وأن a6 يحتاج اثنتين، وa8 ثلاثًا، وa10 أربعًا. وبالقطب المغلّف (نحو 25 mm² للتمريرة) تلزم تمريرتان منذ a5، وخمس عند a10. يُبنى اللُّحام من الأسفل: التمريرة الأولى في الجذر، والتالية تتراكب على ما قبلها، والأخيرة تسوّي السطح لتخرج الساقان متساويتين. مقطعك وطريقتك تحسبهما حاسبة المعدن المترسّب والتمريرات.

أخطاء شائعة في المخطّط والورشة

• رقم بلا حرف. «5» بجانب رمز المثلّث قد تكون a5 أو z5 — فرق في التحمّل يزيد على 40 %. اسأل قبل اللُّحام.
• قراءة a على أنها z. يخرج اللُّحام أرقّ بـ29 %، بنصف المقطع (المثال 2).
• قراءة z على أنها a. والعكس: ضعف المعدن المترسّب، وتشوّه أكبر، ولا يزيد التحمّل إلا بقدر ما يسمح به المعدن الأساسي.
• إغفال اللُّحام المزدوج. مثلّثان على جانبي خطّ الإشارة يعنيان لُحامين — فتتضاعف الكتلة والوقت. شكل ذلك على المخطّط تجده في صفحة رموز اللُّحام.
• a أكبر من ⁦0.7·t⁩. غالبًا «للاحتياط» — لا يقوّي الوصلة، بل يشوّهها فقط.
• مقاطع قصيرة جدًّا. اللُّحام المتقطّع بمقاطع أقصر من 30 mm أو ⁦6·a⁩ لا يُعدّ حاملًا.

القياس بالمقياس: ما الذي تقيسه فعلًا

لمقياس لُحام الزاوية عادةً تدريجان: للساق (يوضع على اللوح) وللعنق a (يوضع على السطح بزاوية 45°). في اللُّحام المستوي والمحدّب يكفي قياس الساقين — الأقصر منهما مضروبة في 0.707 تعطي a. أمّا المقعّر فيُقاس فيه a مباشرة، لأن الساقين تضخّمانه. قِس في عدّة مواضع، ومنها الطرفان حيث يكون اللُّحام غالبًا في أرقّ حالاته. نقص العنق والتحدّب الزائد المسموح بهما لمستويات الجودة B وC وD تجدهما في حاسبة ISO 5817، وتسجّل النتيجة في مولّد تقرير VT. أمّا كيف تقود اللُّحام لتخرج الساقان متساويتين فمشروح في لُحام الزاوية في الوضع PB.

الكاتب: Dmitry Frolov, لحّام ومصنّع هياكل معدنية آخر تحديث: 28 سبتمبر 2026