نبشی یکی از مقاطع فولادی پرکاربرد در سازه‌های فلزی، اتصالات، مهاربندی و ساخت تجهیزات صنعتی است. اما پاسخ به سؤال «هر نبشی چقدر بار تحمل می‌کند؟» فقط با نگاه کردن به سایز یا وزن آن ممکن نیست. جدول تحمل بار نبشی زمانی معنا پیدا می‌کند که نوع بارگذاری، طول عضو، شرایط تکیه‌گاهی، مشخصات فولاد و نحوه اتصال نیز مشخص باشند.
در این مقاله می‌خواهیم به بررسی جدول تحمل بار نبشی بپردازیم. نبشی یکی از محصولات فولادی پرمصرف در صنعت ساختمان سازی است که دارای انواع مختلف و کاربردهای متفاوتی می‌باشد. نبشی‌ها بر اساس وزن و استحکامی که دارند بارهای متفاوتی که بر سازه وارد می‌شوند را می‌توانند تحمل کنند. از این جهت در این نوشتار قصد داریم میزان تحمل بار نبشی را محاسبه نماییم پس با ما همراه باشید.
جدول تحمل بار نبشی برای سایزهای پرکاربرد
برای جلوگیری از یک برداشت اشتباه، بهتر است جدول زیر را به‌عنوان جدول پارامترهای مؤثر در ارزیابی ظرفیت در نظر بگیریم، نه جدولی که برای هر نبشی یک «حداکثر بار مجاز» عمومی تعیین می‌کند.
| پارامتر | کاربرد در بررسی عضو |
|---|---|
| ابعاد بال | تعیین هندسه مقطع |
| ضخامت | اثرگذاری بر سطح مقطع و ویژگی‌های هندسی |
| سطح مقطع | یکی از پارامترهای اصلی مقاومت مقطع |
| وزن واحد طول | برآورد وزن و مقایسه با وزن استاندارد |
| ممان اینرسی | بررسی رفتار مقطع در برابر خمش و کمانش |
| شعاع ژیراسیون | یکی از پارامترهای مورد استفاده در ارزیابی لاغری |
| طول مؤثر عضو | مؤثر بر رفتار کمانشی |
| شرایط اتصال | مؤثر بر انتقال نیرو و رفتار واقعی عضو |
| گرید فولاد | مؤثر بر مقاومت مصالح |
| نوع بارگذاری | تعیین‌کننده نوع کنترل مقاومتی |
پارامترهای هندسی مانند سطح مقطع، ممان اینرسی و شعاع ژیراسیون در جداول استاندارد نبشی ارائه می‌شوند و مبنای محاسبات مهندسی قرار می‌گیرند.
تعریف نبشی
نبشی پروفیلی است که دو ضلع عمود بر هم سطح مقطع آن را تشکیل می‌دهند. کاربرد آن در سازه‌های مختلف، متفاوت است. این مقطع به عنوان یکی از ابزار و مصالح ساختمانی مهم شناخته می‌شود. که به تنهایی و یا ترکیبی در پروژه‌های مختلف ساختمان سازی استفاده می‌شود.
انواع نبشی
نبشی‌ها بر اساس نوع تولید و شکل ظاهری دسته بندی می‌شوند:
دسته بندی نبشی بر اساس نحوه تولید:
- نبشی پرسی
- نبشی فابریک
دسته بندی نبشی بر اساس شکل ظاهری:
- نبشی بال مساوی
- نبشی بال نامساوی
جدول مشخصات و وزن نبشی‌های پرکاربرد
برای انتخاب اولیه، بهتر است به‌جای نسبت دادن یک ظرفیت بار ثابت به هر سایز، ابتدا مشخصات مقطع را بررسی کنید. نمونه‌ای از مشخصات نبشی‌های بال مساوی بر مبنای داده‌های EN 10056-1 در جدول زیر آمده است. قیمت نبشی در هر سایز آن متفاوت است، جهت مشاهده قیمت انواع نبشی می توانیدبه وب سایت فولاد24 مراجعه نمایید.
| سایز نبشی | ضخامت | سطح مقطع تقریبی | وزن هر متر |
|---|---|---|---|
| 20×20×3 | 3 mm | 1.12 cm² | 0.88 kg/m |
| 25×25×3 | 3 mm | 1.42 cm² | 1.12 kg/m |
| 25×25×4 | 4 mm | 1.85 cm² | 1.45 kg/m |
| 25×25×5 | 5 mm | 2.27 cm² | 1.78 kg/m |
| 30×30×3 | 3 mm | 1.74 cm² | 1.36 kg/m |
| 30×30×4 | 4 mm | 2.27 cm² | 1.78 kg/m |
| 30×30×5 | 5 mm | 2.78 cm² | 2.18 kg/m |
| 35×35×3 | 3 mm | 2.04 cm² | 1.60 kg/m |
| 35×35×4 | 4 mm | 2.67 cm² | 2.09 kg/m |
| 35×35×5 | 5 mm | 3.28 cm² | 2.57 kg/m |
نکته: مقادیر جدول بالا مشخصات هندسی و وزنی مقاطع هستند، نه ظرفیت مجاز باربری. ظرفیت واقعی باید متناسب با شرایط پروژه محاسبه شود. همچنین ممکن است مشخصات محصول تجاری موجود در بازار با جدول استاندارد به دلیل تفاوت استاندارد، تلرانس یا تولیدکننده متفاوت باشد.
نحوه محاسبه وزن نبشی
وزن نبشی=((طول*عرض)*ضخامت*8*6000)/1000000
ظرفیت باربری نبشی به چه عواملی بستگی دارد؟
ظرفیت باربری نبشی تابع مجموعه‌ای از عوامل است و نمی‌توان برای هر سایز، یک عدد ثابت و عمومی اعلام کرد.
- ابعاد بال و ضخامت نبشی
افزایش سطح مقطع معمولاً باعث افزایش ظرفیت مقاومتی مقطع می‌شود، اما رفتار عضو فقط با سطح مقطع تعیین نمی‌شود. شکل قرارگیری فولاد نسبت به محور بارگذاری نیز اهمیت دارد.
برای مثال، تغییر ضخامت یا طول بال می‌تواند ممان اینرسی و شعاع ژیراسیون مقطع را تغییر دهد و در نتیجه روی عملکرد آن در برابر کمانش یا خمش اثر بگذارد.
- طول آزاد و شرایط تکیه‌گاهی
دو نبشی کاملاً یکسان که یکی با طول آزاد کوتاه و دیگری با طول آزاد زیاد مورد استفاده قرار گرفته‌اند، لزوماً ظرفیت یکسانی در برابر فشار ندارند.
در اعضای فشاری، افزایش طول مؤثر می‌تواند حساسیت عضو به کمانش را بیشتر کند. بنابراین نمی‌توان فقط با مشاهده سایز نبشی درباره ظرفیت آن در یک سازه تصمیم گرفت.
- نوع و محل اعمال بار
بار می‌تواند به شکل‌های متفاوتی به نبشی وارد شود؛ برای مثال:
- نیروی محوری کششی
- نیروی محوری فشاری
- بار خمشی
- برش
- بار خارج از مرکز
- ترکیبی از چند حالت بارگذاری
محل اعمال نیرو نیز مهم است. اگر نیرو از مرکز هندسی مقطع عبور نکند، عضو می‌تواند علاوه بر نیروی محوری تحت اثر خمش یا پیچش نیز قرار گیرد.
- جنس فولاد و مشخصات مکانیکی
مقاومت تسلیم، مقاومت کششی و سایر خواص مکانیکی فولاد بخشی از اطلاعات موردنیاز طراحی هستند. استاندارد EN 10056-1 نیز برای نبشی‌های تحت پوشش خود، ارجاع به گریدهای فولادی مشخص‌شده در استانداردهای مرتبط را مطرح می‌کند و گرید موردنظر باید هنگام سفارش مشخص شود. بنابراین در خرید نبشی برای کاربرد سازه‌ای، فقط ابعاد مقطع را ثبت نکنید؛ گرید و مشخصات فنی محصول نیز باید با نیاز پروژه تطبیق داشته باشد.
- کمانش و لاغری عضو
کمانش یکی از مهمترین دلایلی است که باعث می‌شود نتوان ظرفیت نبشی را تنها از روی وزن یا سطح مقطع تعیین کرد.
در طراحی اعضای فشاری، ضوابط مهندسی حالت‌های مختلف کمانش را بررسی می‌کنند و ظرفیت طراحی از بحرانی‌ترین حالت به دست می‌آید. برای مقاطع تک‌نبشی نیز شرایط اتصال و رفتار عضو اهمیت ویژه‌ای دارد.
چگونگی محاسبه تحمل بار نبشی
جهت محاسبه راحت‌تر تحمل بار نبشی مهندسان به فکر طراحی جدول وزن نبشی افتادند تا بتوانند به راحتی تعداد مورد نیاز نبشی را برای هر پروژه محاسبه کنند. در این جدول همه خصوصیات نبشی‌های مختلف برای سایزهای متفاوت طبق استاندارد ملی موجود می‌باشد.
مزایای استفاده از انواع نبشی
انواع نبشی دارای مزایای زیادی می‌باشد. از جمله این مزایا عبارتند از:
- وزن کم
- سهولت در دپو و نگهداری
- مقاومت بالا
- تنوع سایز
کاربردهای نبشی در پروژه‌‌ها
همانطور که گفته شد نبشی از مهمترین مقاطعی است که در ساختمان سازی استفاده می‌شود. نبشی دارای انواع مختلفی است. از همین رو کاربرد آن متنوع است. به طور معمول سایز این مقاطع فولادی 50 تا 150 میلیمتر است. عمده کاربرد ان متصل کردن پل به ستون، ستون به صفحات در فونداسیون، تیرآهن به بیم باربر است. علاوه بر این از دیگر کاربردهای نبشی عبارتند از:
- افزودن تسمه به یک یدک کش
- تولید قاب برای ماشین چمن زنی
- استفاده از انواع نبشی در سقف‌‌ها و چارچوب‌‌ها
- استفاده به عنوان تقویت کننده برای عنصرهای ساختمانی سنگین تر
- استفاده در پروژه‌های هنری
جدول تحمل بار نبشی
جدول تحمل بار نبشی به شرح ذیل می‌باشد:
| ردیف | سایز نبشی(mm) | وزن هر متر(kg/m) | طول بال(h/mm) | ضخامت بال(t/mm) | وزن شاخه 6 متری(kg/m) | وزن شاخه 12 متری(kg/m) |
| 1 | L30*30*3 | 1.36 | 30 | 3 | 8.16 | 16.32 |
| 2 | L30*30*4 | 1.78 | 30 | 4 | 10.68 | 21.36 |
| 3 | L35*35*4 | 2.09 | 35 | 4 | 12.54 | 25.08 |
| 4 | L40*40*4 | 2.42 | 40 | 4 | 14.52 | 29.04 |
| 5 | L40*40*5 | 2.97 | 40 | 5 | 17.82 | 35.64 |
| 6 | L45*45*4.5 | 3.06 | 45 | 4.5 | 18.36 | 36.72 |
| 7 | L50*50*4 | 3.06 | 50 | 4 | 18.36 | 36.72 |
| 8 | L50*50*5 | 3.77 | 50 | 5 | 22.62 | 45.24 |
| 9 | L50*50*6 | 4.47 | 50 | 6 | 22.82 | 53.64 |
| 10 | L60*60*5 | 4.57 | 60 | 5 | 27.42 | 54.84 |
| 11 | L60*60*6 | 4.42 | 60 | 6 | 32.52 | 65.04 |
| 12 | L60*60*8 | 7.09 | 60 | 8 | 42.54 | 85.08 |
| 13 | L65*65*7 | 6.83 | 65 | 7 | 40.98 | 81.96 |
| 14 | L70*70*6 | 6.38 | 70 | 6 | 38.28 | 76.56 |
| 15 | L70*70*7 | 7.38 | 70 | 7 | 44.28 | 88.56 |
| 16 | L75*75*6 | 6.85 | 75 | 6 | 41.1 | 82.2 |
| 17 | L75*75*8 | 8.99 | 75 | 8 | 53.94 | 107.88 |
| 18 | L80*80*8 | 9.63 | 80 | 8 | 57.78 | 115.56 |
| 19 | L80*80*10 | 11.9 | 80 | 10 | 71.4 | 142.8 |
| 20 | L90*90*7 | 9.61 | 90 | 7 | 57.66 | 115.32 |
| 21 | L90*90*8 | 10.9 | 90 | 8 | 65.4 | 130.8 |
| 22 | L90*90*9 | 12.2 | 90 | 9 | 73.2 | 146.4 |
| 23 | L90*90*10 | 13.4 | 90 | 10 | 80.4 | 160.8 |
| 24 | L100*100*8 | 12.2 | 100 | 8 | 73.2 | 146.4 |
| 25 | L100*100*10 | 15.0 | 100 | 10 | 90 | 180 |
| 26 | L100*100*12 | 17.8 | 100 | 12 | 106.8 | 213.6 |
سوالات متداول
جدول تحمل بار نبشی چیست؟
جدول تحمل بار یا جداول مرتبط با ظرفیت مقطع، اطلاعاتی برای ارزیابی مقاومت نبشی در یک شرایط مشخص ارائه می‌کنند. برای استفاده صحیح باید فرضیات مربوط به بارگذاری، طول عضو، مهاربندی، جنس فولاد و اتصال مشخص باشد.
آیا هر نبشی یک ظرفیت تحمل بار مشخص و ثابت دارد؟
خیر. ظرفیت باربری به شرایط استفاده بستگی دارد. یک نبشی مشخص ممکن است در شرایط مختلف بارگذاری، طول و اتصال، ظرفیت طراحی متفاوتی داشته باشد.
تحمل بار نبشی 4، 5، 6 و 8 چه تفاوتی دارد؟
صرف عدد سایز برای پاسخ کافی نیست. باید ابعاد بال، ضخامت، طول عضو، نوع بار، جنس فولاد و شرایط اتصال مشخص باشد. افزایش ضخامت یا ابعاد مقطع می‌تواند ویژگی‌های مقاومتی و هندسی را تغییر دهد، اما ظرفیت نهایی باید برای شرایط مشخص محاسبه شود.
آیا ضخامت بیشتر همیشه به معنی تحمل بار بیشتر است؟
خیر، نمی‌توان چنین نتیجه‌ای را بدون بررسی شرایط طراحی قطعی دانست. ضخامت بیشتر معمولاً سطح مقطع و برخی ویژگی‌های هندسی را تغییر می‌دهد، اما ظرفیت عضو به نوع بارگذاری، طول، کمانش و اتصال نیز وابسته است.
تفاوت جدول تحمل بار نبشی و جدول اشتال چیست؟
جدول اشتال مجموعه‌ای از مشخصات هندسی و وزنی مقطع مانند سطح مقطع، جرم، ممان اینرسی و شعاع ژیراسیون را ارائه می‌کند. جدول ظرفیت باربری باید علاوه بر مشخصات مقطع، شرایط طراحی و فرضیات لازم برای محاسبه ظرفیت را نیز مشخص کند.
برای محاسبه ظرفیت باربری نبشی چه اطلاعاتی لازم است؟
حداقل باید نوع و مقدار بار، طول عضو، شرایط تکیه‌گاهی و مهاربندی، نحوه اتصال، جنس فولاد، مشخصات مقطع و ضوابط طراحی مشخص باشند.
آیا می‌توان فقط با وزن نبشی ظرفیت بار آن را تعیین کرد؟
خیر. وزن واحد طول یکی از مشخصات مقطع است و برای برآورد وزن و مقایسه محصولات کاربرد دارد، اما به‌تنهایی ظرفیت باربری سازه‌ای را تعیین نمی‌کند.
نبشی بال مساوی برای تحمل بار بهتر است یا بال نامساوی؟
هیچ‌کدام را نمی‌توان به‌صورت مطلق بهتر دانست. انتخاب به هندسه موردنیاز، جهت بارگذاری، فضای موجود، نوع اتصال و شرایط طراحی بستگی دارد.
قیمت نبشی بر چه اساسی تعیین می‌شود؟
سایز، ضخامت، وزن، کارخانه، مشخصات محصول، شرایط عرضه و تقاضا و وضعیت بازار از عوامل مؤثر بر قیمت هستند. قیمت‌های قابل مشاهده در بازار نیز ممکن است در طول زمان تغییر کنند.
قیمت روز نبشی را از کجا می‌توان استعلام کرد؟
برای مشاهده محصولات و قیمت‌های عرضه‌شده توسط تأمین‌کنندگان می‌توانید به صفحه قیمت روز نبشی در فولاد24 مراجعه کنید. برخی محصولات قیمت به‌روز دارند و برای برخی دیگر امکان استعلام از فروشنده فراهم است.
