راهنما جامع تحمل بار نبشی: محاسبه آسان با ۲ فرمول کاربردی

میزان تحمل بار نبشی و عوامل موثر بر آن

منظور از تحمل بار نبشی، حداکثر میزان نیرویی است که مقطع می‌تواند بدون تغییر شکل یا خم شدن تحمل کند. این مشخصه بسیار مهم است و محاسبه تحمل بار نبشی باید حتما قبل از خرید انجام شود. در واقع، مهندسان باید ابتدا میزان نیروهای اصلی و جانبی وارده بر موقعیت موردنظر را محاسبه کنند. سپس یک نبشی مناسب را برای به کارگیری در محل انتخاب کنند که مقاومت لازم در برابر این میزان از نیرو را داشته باشد. در اینجا، منظور از نیروهای اصلی، آن بخش از وزن سازه است که به نبشی وارد می‌شود. نیروهای جانبی هم اشاره به بارهای زنده و متغیری دارد که نبشی را تحت فشار قرار می‌دهند. مثل: وزن افراد، اسباب و وسایلی که بعد از این وارد ساختمان می‌شوند.‌

تحمل بار نبشی در برابر نیروها و فشارها به عوامل مختلفی بستگی دارد که در ادامه به آن‌ها می‌پردازیم:

جنس نبشی

نبشی‌های موجود در بازار از جنس استیل، گالوانیزه، فولاد سیاه و غیره هستند. در این میان نبشی‌های گالوانیزه و استیل بالاترین میزان استحکام را از خود نشان می‌دهند. به‌علاوه، در برابر رطوبت و خوردگی هم مقاومت بالایی دارند. با وجود این، به دلیل قیمت زیاد کمتر در صنعت مورداستقبال قرار می‌گیرند.

استاندارد تولید نبشی

فولادی که برای ساخت نبشی مورد استفاده قرار می‌گیرد، می‌تواند ترکیب شیمیایی یا اصطلاحا استاندارد متفاوتی داشته باشد. مسلما این موضوع روی خواص میکانیکی و در نتیجه تحمل بار نبشی تاثیرگذار است.  ST44، ST52 و ST37  از رایج‌ترین استانداردهایی هستند که برای تولید این مقطع فولادی استفاده می‌شوند. 

 ضخامت نبشی 

نبشی‌هایی که در بازار عرضه می‌شوند، ضخامت‌های مختلفی چون:۳، ۴، ۵ تا ۱۲ میلی‌متر دارند. مشخص است که هرچه ضخامت بال‌های این مقطع بیشتر باشد، میزان تحمل بار نبشی هم در برابر نیروهای جانبی بیشتر می‌شود.

طول بال‌ها 

از دیگر عواملی که هنگام محاسبه تحمل بار نبشی در نظر گرفته می‌شود، طول اضلاع آن است. طول بال‌ها، به خصوص بال افقی، روی تحمل بار نبشی در برابر نیروهای خمشی تاثیر زیادی می‌گذارد.

نوع نبشی

همان طور که گفتیم نبشی‌های فابریک به دلیل تولید تحت شرایط استاندارد کیفیت بهتری در مقایسه با نبشی‌های پرسی پیدا می‌کنند. به همین دلیل استحکام بالاتری هم دارند و می‌توانند بارهای سنیگن‌تری را تحمل کنند. علاوه بر این، حتی نبشی‌های بال مساوی و بال نامساوی هم از نظر میزان تحمل بار یکسان نیستند. نبشی‌های بال مساوی به دلیل ساختار متوازن در برابر نیروها استحکام بیشتری از خود نشان می‌دهند.

وزن نبشی

وزن در بازار آهن و فولاد مهم‌ترین مشخصه مقاطع محسوب می‌شود؛ چرا که قیمت آهن آلات را براساس وزن آن می‌سنجند. وزن با تحمل بار نبشی هم رابطه مستقیمی دارد. به این معنی که هرچه مقطع سنگین‌تر باشد، استحکام آن بیشتر خواهد بود. برای به دست آوردن وزن یک شاخه از نبشی می‌توان هم از جداول وزنی و هم از فرمول‌ها استفاده کرد.

نحوه محاسبه تحمل بار نبشی

محاسبه دقیق تحمل بار نبشی، به دانش مهندسی و استفاده از فرمول‌های پیچیده نیاز دارد. با این حال، روش‌های ساده‌تری نیز برای تخمین تقریبی تحمل بار نبشی وجود دارد که می‌توانید از آن‌ها استفاده کنید. در ادامه نگاهی به  این روش‌ها خواهیم داشت:

استفاده از فرمول:

ابعاد، ضخامت و وزن نبشی از پارامترهایی هستند که روی میزان مقاومت آن تاثیر مستقیمی می‌گذارند. به همین دلیل برای محاسبه تحمل بار نبشی می‌توان این فاکتورها را در هم ضرب و از فرمول زیر استفاده کرد:

تحمل بار نبشی = وزن نبشی × ضخامت دو بال × طول دو بال نبشی

در این فرمول ضخامت و طول نبشی براساس متر وارد می‌شوند. به‌علاوه، وزن نبشی هم برحسب کیلوگرم در نظر گرفته خواهد شد. البته محاسبه وزن نبشی هم فرمول خاص خود را دارد. بسته به نوع بال مساوی یا نامساوی‌بودن نبشی می‌توان از فرمول‌های زیر برای محاسبه وزن آن استفاده کرد:

وزن نبشی بال مساوی:

/۱۰۰۰ [چگالی فولاد * طول بال * ۲ * ضخامت * طول شاخه]= وزن یک شاخه نبشی بال مساوی

وزن نبشی بال نامساوی:

۱۰۰۰ / [چگالی فولاد * مجموع طول دوبال* ضخامت * طول شاخه]= وزن یک شاخه نبشی بال نامساوی

در این فرمول ضخامت نبشی، طول بال و طول شاخه باید برحسب میلی‌متر وارد شوند. چگالی فولاد هم به صورت تقریبی ۷.۸۶ در نظر گرفته می‌شود. در نهایت وزن نبشی براساس کیلوگرم به دست می‌آید.