مظلّة سيّارة من الفولاذ: حاسبة الهيكل
مظلّة بميل واحد من المقاطع المجوّفة. أعطِ الطول والبروز والارتفاع، فتحسب الحاسبة عدد الأعمدة والروافد والمدادات، وكتلة الهيكل، والمساحة المغطّاة، وتيار اللحام.
مثال محسوب: 6000 × 3500 × 2400
مظلّة لسيّارة واحدة: طولها 6 m، وبروزها 3.5 m، وأعمدة بارتفاع 2.4 m من 60×60×3، ومدادات من 40×20×2، وصاج مموّج 0.7 mm.
| القطعة | المقطع | الطول، mm | العدد |
|---|---|---|---|
| عمود | 60x60x3 | 3300 | 6 |
| جائز طولي | 60x60x3 | 6000 | 2 |
| رافدة | 60x60x3 | 3500 | 7 |
| مدادة | 40x20x2 | 6000 | 6 |
تُحسب الكتلة دون أنصاف أقطار زوايا المقطع، فتخرج أقلّ من جداول المواصفة باثنين إلى ثلاثة في المئة. ولا يُضاف هامش لشقّ المنشار أو أخطاء القصّ: عند الشراء أضف قضيبًا تجاريًّا واحدًا.
الميل هو الرقم الوحيد الذي لا يحتمل التقريب
تقوم المظلّة ذات الميل الواحد على رقم واحد: الميل. كلّ ما عداه يحتمل التقريب، أمّا الميل فلا.
- الصاج المموّج — من 8–10°. وتحت ذلك يصعد الماء بالخاصّية الشعرية في التموّج ويتسرّب تحت التراكب، وفي الشتاء يبقى الثلج على سقف لم يُصمَّم لحمله.
- البولي كربونات — من 5–8°، وقنواته دائمًا باتّجاه الميل: فإن كانت عرضية صارت مزاريب ممتلئة بالتكاثف.
على بروز 3.5 m تعني 10° نحو 600 mm من فرق الارتفاع بين صفّ الأعمدة الأمامي والخلفي. ومن الأسهل تحقيق ذلك بأعمدة مختلفة الطول لا بقصّ الروافد: فالقطع المائل لأنبوب 60×60 يحتاج إلى قالب، بينما 600 mm إضافية على أربعة أعمدة ليست إلّا سطرًا آخر في قائمة القصّ.
الميل غير موجود في النموذج: تؤخذ الرافدة من البروز دون تصحيح للميل. وعند 10° يقلّل ذلك الطول بواحد ونصف في المئة — أقلّ من هامش القصّ. أمّا حمل الثلج فلا يُحسب أصلًا: في المناطق الثلجية تنخفض المسافة بين الروافد إلى 700–800 mm، وهذا القرار يعود إلى الأنظمة المحلّية لا إلى حاسبة.
الأعمدة وعمق الدفن
- المسافة لا تزيد على 3 m؛ والحاسبة تضعها أزواجًا كلّ ثلاثة أمتار وتضيف زوجًا في النهاية.
- عمق الدفن 0.9–1.2 m في الخرسانة: فهنا لا يرفع العمودَ الصقيعُ وحده بل الرياح أيضًا.
- الجائز العلوي ليس اختياريًّا — فهو ما يحوّل الأعمدة المنفصلة إلى إطار.
معاملات اللحام
جدار 3 mm يُلحم بثقة أكبر من جدار 2 mm في البوّابة، لكنّ الوصلات هنا ثلاثة أضعاف، وكلّها فوق الرأس. القيم هي نفسها في صفحة لحام الأنابيب المربّعة، والحاسبة أعلاه تعرض السطر الخاصّ بسُمك الجدار الذي اخترته.
| الجدار، mm | المقطع | MIG/MAG | MMA |
|---|---|---|---|
| 1.2 | 20×20, 20×40 | 0.8 mm · 50–70 A · 16–17 V | 2.0 mm · 50–65 A, لحام متقطّع |
| 1.5 | 40×20, 40×40 | 0.8 mm · 70–90 A · 17–18 V | 2.0 mm · 55–70 A, لحام متقطّع |
| 2.0 | 40×40, 60×40 | 0.8 mm · 90–110 A · 17–19 V | 2.5 mm · 70–90 A |
| 3.0 | 60×40, 80×40 | 0.8–1.0 mm · 120–140 A · 19–21 V | 3.2 mm · 90–120 A |
| 4.0 | 80×40, 100×50 | 1.0 mm · 140–170 A · 19–21 V | 3.2 mm · 110–140 A |
المواد والكتلة قطعةً قطعة
في مثال 6000 × 3500 × 2400 تعطي الحاسبة قائمة المواد التالية، وهي نفسها قائمة الشراء:
- أنبوب 60×60×3 — 56.3 m: ستّة أعمدة بطول 3300 mm (2400 فوق الأرض و900 في الخرسانة)، وجائزان طوليان بطول 6000 mm، وسبع روافد بطول 3500 mm. يزن المتر 5.37 kg.
- أنبوب 40×20×2 — 36 m: ستّ مدادات بطول 6000 mm، والمتر 1.76 kg.
- صاج مموّج 0.7 mm — 21 m² من الكسوة، نحو 132 kg.
يخرج الهيكل بنحو 366 kg، ومع السقف قرابة نصف طنّ. وأنفع من المجموع كتلةُ كلّ قطعة: الجائز بطول 6 m نحو 32 kg، والرافدة 19 kg، والعمود 18 kg، والمدادة 11 kg. لا أحد يرفع جائزًا وحده إلى ارتفاع 2.4 m ويمسكه مستويًا ريثما يُثبَّت بنقاط اللحام، فهذه المرحلة تحتاج إلى شخص ثانٍ. وتستهلك الوصلات الـ32 و6.2 m من خطّ اللحام نحو 0.23 kg من السلك أو 0.34 kg من الأقطاب، فالمواد المستهلكة ليست بندًا في الميزانية هنا. ويسهل توزيع القطع على قضبان المورّد (وكثيرًا ما تكون 6 m) في حاسبة خريطة القصّ: فالعمود 3300 والرافدة 3500 لا يتّسعان معًا في قضيب واحد، ومن الأفضل رؤية البواقي قبل الشراء.
الأدوات اللازمة
- ماكينة لحام تتحمّل التيّار اللازم لجدار 3 mm: حتى 140 A بالسلك أو حتى 120 A بقطب 3.2. الوصلات قليلة لكنّها تُلحم متتابعة، فتحقّق من دورة التشغيل عند هذا التيّار في حاسبة دورة التشغيل.
- صاروخ جلخ بأقراص قطع وأقراص صنفرة ورقية: للقطع وإزالة الرايش وتنظيف موضع اللحام حتى المعدن اللامع.
- للتخطيط: متر، ميزان ماء، خيط، زوايا مغناطيسية، و4–6 ملازم.
- للأعمدة: مثقاب تربة أو مجرفة، ودعامات مؤقّتة من البواقي، وخرسانة.
- الحماية: قناع، وقفّازات لحام، وملابس مغلقة. فكثير من اللحام فوق الرأس، والرذاذ يسقط مباشرة في الياقة.
التخطيط ونقاط التثبيت
تبدأ المظلّة بالخيط لا بالماكينة. اشدد خيطًا على خطّ الأعمدة الأمامية، وقِس البروز، واشدد الثاني. ويُتحقَّق من المستطيل بالأقطار: في المخطّط القائم الزوايا تتساوى. تُحفر الحفر وفق التخطيط، وتُضبط الأعمدة رأسيًّا في مستويين وتُسند بالدعامات قبل صبّ الخرسانة.
تُسوّى رؤوس الأعمدة على منسوب واحد — بالليزر أو بخرطوم الماء — ويُقصّ الزائد بعد تصلّب الخرسانة: وهذا أدقّ من محاولة تثبيت الأعمدة على ارتفاع واحد داخل الحفر. ويأتي الميل من أنّ الأعمدة الخلفية أعلى من الأمامية (نحو 600 mm على بروز 3.5 m عند 10°).
توضع نقاط التثبيت على وجهين متقابلين من الوصلة، قصيرةً ومسطّحة، حتى يغطّيها خطّ اللحام النهائي. أوّلًا يُثبَّت كلّ شيء بالنقاط: الجوائز على الأعمدة، والروافد على الجوائز. ثمّ القياس: أقطار الهيكل ورأسية الأعمدة. والقاعدة من صفحة الأنابيب المربّعة: فرق بين القطرين يزيد على 2 mm لكلّ متر يعني أنّ الإطار مُجمَّع معوجًّا بالفعل. نقطة التثبيت يمكن قطعها في هذه اللحظة، أمّا الخطّ المتّصل فلا يُزال إلّا بالقصّ.
الترتيب خطوة بخطوة مع المعاملات
- الأعمدة في الخرسانة. بلا لحام. لا يُحمَّل الهيكل على خرسانة طريّة: يُنتظر حتى تكتسب مقاومتها، وهذا يستغرق أيّامًا، أمّا المقاومة التصميمية الكاملة فتبلغها الخرسانة بعد 28 يومًا.
- الجوائز على الأعمدة. يرتكز جائز 60×60×3 على رأس العمود، واللحام على المحيط كلّه. معاملات جدار 3 mm: سلك 0.8–1.0 mm، 120–140 A، 19–21 V، أو قطب 3.2 mm عند 90–120 A. هذه الوصلة تُلحم من الأسفل ومن الجانب، والتقنية مشروحة في اللحام فوق الرأس.
- الروافد على الجوائز كلّ متر. ترتكز الرافدة من فوق، فتُلحم من السلّم في الوضع المسطّح بمعاملات الجوائز نفسها.
- المدادات على الروافد كلّ 800 mm. جدار المدادة 2 mm، فتُخفَّض المعاملات بحسب الجدار الأرقّ: سلك 0.8 mm، 90–110 A، 17–19 V، أو قطب 2.5 mm عند 70–90 A، مع توجيه القوس إلى الرافدة الأسمك.
- التنظيف والأساس والطلاء قبل السقف: فبعده لا يمكن الوصول إلى الوجه العلوي للمدادات.
- الكسوة. يُثبَّت الصاج المموّج ببراغي الأسقف في التموّج السفلي إلى المدادات.
كيف لا يلتوي الهيكل
ينكمش الفولاذ نحو خطّ اللحام الذي يبرد. وفي المظلّة يظهر ذلك فورًا: الجائز الملحوم من الجهة نفسها عند كلّ الأعمدة بالتتابع ينحني قوسًا، وتميل الأعمدة عن الرأسية. ثلاثة أمور تساعد:
- التناوب. لا تُلحم الخطوط المتّصلة بالتتابع، بل بالتناوب وعلى القطر: الأمامي الأيسر، ثمّ الخلفي الأيمن، ثمّ الأمامي الأيمن، ثمّ الخلفي الأيسر.
- الأوجه بالدور. تُلحم وصلة الأنبوب كإطار صورة: وجه، ثمّ المقابل له، ثمّ الوجهان الباقيان، لا الدورة كاملة في مرور واحد.
- التبريد بلا ماء. لا تُسقى الوصلة ولا تُبرَّد قسرًا: فالانكماش السريع يشدّ أكثر.
الطلاء والحماية من الصدأ
تقف المظلّة تحت المطر، وأوّل ما يصدأ فيها خطوط اللحام. الترتيب: إزالة القشرة والرذاذ، وتنعيم خطوط اللحام بقرص الصنفرة، والتنظيف من الدهون بمذيب، ثمّ طبقة أساس مانعة للصدأ، ثمّ طلاء المينا بطبقتين. وتُطلى خطوط اللحام والحواف بالفرشاة على حدة قبل الطبقة العامّة، فعلى الحواف والزوايا تكون الطبقة أرقّ ما يكون. وتُسدّ أطراف الأنابيب المفتوحة بسدّادات أو تُلحم: فالماء داخل العمود يصدئه من الداخل ويتجمّد في الشتاء. أمّا إن ذهب الهيكل إلى الجلفنة بالغمس الساخن فالعكس: تحتاج الأجزاء المغلقة إلى فتحات تهوية وفق EN ISO 14713-2 يُتّفق عليها مع ورشة الجلفنة قبل اللحام.
كم يستغرق العمل
اللحام نفسه جزء صغير من العمل: 32 وصلة و6.2 m من خطّ اللحام. ويذهب الوقت إلى غيره:
- التخطيط والحفر والأعمدة في الخرسانة في اليوم الأوّل، ثمّ توقّف حتى تكتسب الخرسانة مقاومتها.
- قصّ 21 قطعة وإزالة الرايش يستغرق مثل اللحام أو أكثر.
- الجوائز والروافد والمدادات يوم لشخصين، إن كانت القطع مقصوصة مسبقًا وفق القائمة.
- الأساس وطبقتا الطلاء مع فترات التجفيف المذكورة في نشرة المنتج، ثمّ السقف.
ومن يفضّل البدء من تصميم مجرَّب يجد الإنشاءات المعتادة في صفحة المظلّات المعدنية.
ما الذي يُفسد العمل عادةً
| ما الذي حدث | السبب | كيف تتجنّبه |
|---|---|---|
| التوى الإطار | لحامات متتالية على الجهة نفسها | بادِل بين الأركان وألحم على مقاطع قصيرة |
| اختلف طولا القطرين | لم يُتحقَّق منهما قبل التثبيت | قِس القطرين مرّتين |
| ثُقب الجدار | التيّار عالٍ على سُمك 1.2–1.5 mm | خفّضه وألحم بنقاط متقطّعة |
| لحام الركن من جهة واحدة فقط | توفير الوقت | ألحم من الجهتين حيث يتحمّل المفصل حملًا من اتجاهين |
| صدأ من الداخل خلال سنة | أطراف مفتوحة | أغطية أو لحام محكم |
أخطاء المبتدئين في المظلّة
- كلّ الأعمدة بطول واحد. ستّة أعمدة مقصوصة بمقاس واحد، والميل «فيما بعد». وتنتهي القصّة بقصّ الروافد مائلةً في الموقع. ارتفاع الأعمدة الخلفية يدخل قائمة القصّ من البداية.
- مدادات من 60×60. أكثر من مئة كيلوغرام زائدة، وعليك رفعها أيضًا. المدادة 40×20×2 هي المقطع الثاني في الحاسبة.
- خطوط متّصلة قبل القياس. ثبّت كلّ شيء بالنقاط، ثمّ قِس، ثمّ صحّح، وبعدها فقط أكمل اللحام.
- لحام بالسلك والغاز في الريح. يطير الغاز ويخرج اللحام مسامّيًا. في الهواء الطلق يلزم حاجز من جهة الريح، أو الأقطاب.
- طلاء فوق القشرة. المينا على فولاذ غير منظّف تتقشّر خلال موسم، وتصدأ خطوط اللحام أوّلًا.
أسئلة متكرّرة
ما الميل المناسب لمظلّة بميل واحد؟
مع الصاج المموّج لا أقلّ من 8–10°، ومع البولي كربونات 5–8°. وتحت ذلك يبقى الماء في التموّج ويتسرّب تحت التراكب، ولا ينزلق الثلج. وعلى بروز 3.5 m تعني 10° نحو 600 mm من فرق الارتفاع بين الصفّ الأمامي والخلفي.
أيّ مقطع للأعمدة والروافد؟
أعمدة من 60×60×3 لبروز حتى 4 m وارتفاع حتى 2.5 m، وفوق ذلك 80×80×3. وروافد من 60×40×2 أو 60×60×3، ومدادات من 40×20×2. والخطأ الشائع هو صنع المدادات من أنبوب الأعمدة نفسه: أكثر من مئة كيلوغرام من الفولاذ بلا فائدة.
كم تزن مظلّة كهذه؟
هيكل 6 × 3.5 m من 60×60×3 مع مدادات من 40×20×2 يزن نحو 370 kg، ويضيف الصاج بسُمك 0.7 mm نحو 130 أخرى. ونصف طنّ يجب رفعه بطريقة ما: هذا ليس عملًا لشخص واحد.
كيف أحسب مظلّة سيّارة من الأنابيب الفولاذية؟
من ثلاثة أبعاد: الطول والبروز وارتفاع العمود. ومنها يخرج عدد الأعمدة (أزواجًا كلّ 3 m) والروافد (كلّ متر) والمدادات (كلّ 800 mm)، ثمّ طول كلّ قطعة والكتلة. مثال 6 × 3.5 m يحتاج إلى 56.3 m من أنبوب 60×60×3 و36 m من 40×20×2. ولا تتحقّق الحاسبة من التحمّل تحت الثلج، فهذا شأن الأنظمة المحلّية.
بأيّ معاملات يُلحم أنبوب 60×60×3 و40×20×2؟
جدار 3 mm: سلك 0.8–1.0 mm، 120–140 A، 19–21 V، أو قطب 3.2 mm عند 90–120 A. جدار 2 mm: سلك 0.8 mm، 90–110 A، 17–19 V، أو قطب 2.5 mm عند 70–90 A. وحيث تلتقي مدادة 2 mm برافدة 3 mm تُضبط المعاملات على الجدار الأرقّ.
كم يستغرق بناء مظلّة بنفسك؟
اللحام قليل: 32 وصلة ونحو 6 m من خطّ اللحام في مثال 6 × 3.5 m. ومعظم الوقت يذهب إلى التخطيط، والأعمدة في الخرسانة وانتظار تصلّبها، والقصّ والطلاء. ومع قطع مقصوصة مسبقًا يستطيع شخصان تركيب الهيكل في يوم واحد.
آخر تحديث: