الفرق بين الجسور الحديدية IPE و IPN: أيهما يناسب مشروعك؟

عند تجهيز قائمة مواد لهيكل معدني أو سقف، يظهر غالباً اسمان متقاربان: IPE و IPN. يشرح هذا الدليل الفرق بين الجسور الحديدية IPE و IPN من حيث شكل المقطع والوزن والجساءة وتنفيذ الوصلات، بالاعتماد على الأرقام المنشورة من المنتجين، لتتخذ قرار الشراء بوضوح.

ما هما الجسران IPE و IPN؟

كلاهما جسر حديدي بمقطع I أوروبي، والرقم بعد الاسم هو ارتفاع المقطع بالمليمتر؛ فالجسر IPE 200 والجسر IPN 200 ارتفاع كل منهما 200 مم. ويُكتب IPN في السوق أيضاً INP، وهما منتج واحد.

وبحسب صفحة منتجات ArcelorMittal، ترد أبعاد العائلتين في المواصفة الأوروبية EN 10365: الجسور IPE من 80 إلى 750، والجسور IPN من 80 إلى 600. وفي كتالوج آهن آسا تتوفر العائلتان برتبة S235JR وبطول 12 متراً للقضيب:

• جسور IPE: ‏18 مقاساً من IPE 80 إلى IPE 600 (منها 270 و330)؛
• جسور IPN / INP: ‏21 مقاساً من IPN 80 إلى IPN 600 (منها 340 و380).

الفرق الجوهري: شفة متوازية أم شفة مائلة

• في IPE يكون السطح الداخلي للشفة مستوياً وموازياً للسطح الخارجي، وتصف ArcelorMittal هذه العائلة بأنها «مقاطع فولاذية ذات شفاه متوازية».
• في IPN يكون السطح الداخلي للشفة مائلاً، وبحسب نشرة ArcelorMittal يبلغ ميل الشفة 14%، أي أن سماكة الشفة تزداد من الطرف نحو الجذع.

وتظهر نتيجة ذلك في الأرقام: عند الارتفاع نفسه تكون شفة IPN أضيق وأسمك، وجذعه أسمك. فبحسب بيانات British Steel يبلغ عرض شفة IPE 200 ‏100 مم وسماكة جذعه 5.6 مم، بينما يبلغ عرض شفة IPN 200 وفق نشرة ArcelorMittal ‏90 مم وسماكة جذعه 7.5 مم.

مقارنة رقمية في ثلاثة ارتفاعات شائعة

أرقام IPE من نشرة British Steel وأرقام IPN من نشرة ArcelorMittal. يدل «عزم القصور حول المحور القوي» على جساءة الجسر في الانحناء المعتاد (حمل من الأعلى)، و«عزم القصور حول المحور الضعيف» على جساءته في الاتجاه الجانبي.

ومن حسابنا على هذه الأرقام:

• الوزن: عند الارتفاع نفسه يزيد وزن IPN بنحو 17% (مقاس 200) و18% (مقاس 240) و28% (مقاس 300).
• الجساءة حول المحور القوي: يزيد IPN بنحو 10% و9% و17%، أي أن الزيادة في الجساءة أقل من الزيادة في الوزن.
• الجساءة حول المحور الضعيف: بفضل الشفة الأعرض يتفوق IPE في المقاسات الثلاثة، مثلاً 604 مقابل 451 سم⁴ في مقاس 300.
• كفاءة الوزن: بقسمة معامل المقطع حول المحور القوي على الوزن لكل متر، يحقق IPE رقماً أعلى في المقاسات الثلاثة؛ أي قدرة انحناء أكبر لكل كيلوغرام من الفولاذ.

الوزن الاسمي للقضيب وأثره على الشراء

تُباع الجسور عادةً بالوزن، لذلك يرفع الوزن الأكبر لجسر IPN وزن الشحنة وكلفة النقل مباشرة. الأوزان الاسمية لقضيب بطول 12 متراً من كتالوج آهن آسا:

هذه أوزان اسمية، ويُحدَّد الوزن الفعلي بالميزان. ولجدول أوزان أوسع راجع جدول أوزان حديد التسليح والجسور.

الوصلات في الموقع: ماذا يعني ميل الشفة؟

في الوصلات بالبراغي، تلامس الحلقة المستوية سطح الشفة المائلة من حافة واحدة فقط. وبحسب PTS، وهي شركة توريد مثبتات، تعوّض الحلقات المربعة المائلة المخصصة لمقاطع I وفق المواصفة DIN 435 هذا الميل، بحيث يرتكز رأس البرغي والصامولة على سطح مستوٍ، ولا تصلح الحلقات المخصصة للمقاطع U بديلاً عنها. أما في IPE فالشفة المتوازية لا تحتاج إلى هذه القطعة الإضافية.

أيهما تختار؟

اختيار المقطع قرار المهندس الإنشائي، ويجب شراء المقطع الوارد في المخططات. ومع ذلك تفيد هذه النقاط في التنسيق مع المصمم والمورد:

• مشروع جديد بجسور انحناء عادية: بفضل كفاءة الوزن، يكون IPE غالباً الخيار الأوفر للقدرة نفسها.
• ارتفاع محدود مع حاجة إلى جساءة أكبر حول المحور القوي: IPN من الارتفاع نفسه أكثر جساءة قليلاً، مقابل وزن أكبر.
• ترميم أو توسعة منشأة قائمة مبنية بجسور IPN: استخدام المقطع نفسه يسهّل توافق الأبعاد والوصلات.
• الاستبدال عند الشراء: لا تستبدل IPE بـ IPN من الارتفاع نفسه دون رأي المهندس.

الخلاصة

يبدأ الفرق بين IPE و IPN من شكل الشفة: متوازية في IPE ومائلة بنسبة 14% في IPN. عند الارتفاع نفسه يكون IPN أثقل، وأكثر جساءة قليلاً حول المحور القوي وأقل حول المحور الضعيف، ويحتاج إلى حلقات مائلة في الوصلات بالبراغي، بينما يقدم IPE قدرة انحناء أكبر لكل كيلوغرام. اشترِ دائماً وفق المخططات، ولطلب عرض سعر للمقاسات المتوفرة يمكنك التواصل مع آهن آسا.