حاسبة مقاس عتب الباب

توصي حاسبة مقاس عتب الباب بمقاس العارضة الأفقية، المسماة العتب، اللازمة فوق فتحة الباب. وتستخدم عرض الفتحة وما إذا كان الجدار يحمل أحمالًا إنشائية، ثم تعرض مقاسًا مثل «مزدوج 2x10» أو «مفرد مسطح 2x4».

ما هو عتب الباب؟

عتب الباب، ويسمى أيضًا القنطرة، هو عارضة أفقية توضع فوق فتحة الباب. ويحمل وزن الجدار والسقف وأحيانًا السطح فوق الفتحة، وينقل ذلك الوزن إلى القوائم على جانبي الباب. ومن دون العتب، يؤدي قطع فتحة باب في الجدار إلى إزالة الخشب الذي كان يسند كل ما فوقه.

يستند العتب إلى قوائم الارتكاز، وهي قوائم أقصر تُقطع لتناسب أسفل كل طرف من العتب. وتمتد القوائم الملكية، الممتدة بكامل الارتفاع، بمحاذاة قوائم الارتكاز من الأرضية إلى اللوح العلوي. وتملأ القوائم القصيرة الفاصلة الفجوة بين أعلى العتب واللوح العلوي فوقه.

يعني العتب «المزدوج» أو «الثلاثي» قطعتين أو ثلاث قطع من الخشب الإنشائي مثبتة بالمسامير وجهًا إلى وجه. وتضيف الطبقات الإضافية سماكة عبر الجدار، فتزداد قوة العارضة من دون زيادة عمقها. ويبلغ عمق كل من المزدوج 2x10 والثلاثي 2x10 9.25 بوصة (23.5 سم).

كيفية حساب مقاس عتب الباب

يعتمد مقاس العتب أساسًا على أمرين: عرض الفتحة وما إذا كان الجدار حاملًا للأحمال.

يحمل الجدار الحامل للأحمال وزن الأرضية أو السطح الواقع فوقه. أما الجدار غير الحامل للأحمال، ويسمى أحيانًا الجدار الفاصل، فلا يحمل سوى وزنه.

بالنسبة إلى الجدران غير الحاملة للأحمال، يسمح الكود الدولي للمساكن (IRC)، في القسم R602.7.3، بعتب مفرد مسطح 2x4 فوق أي فتحة يصل عرضها إلى 8 أقدام (96 بوصة). وتعني كلمة «مسطح» أن 2x4 موضوع على وجهه العريض بدلًا من وضعه على حافته.

بالنسبة إلى الجدران الحاملة للأحمال، يأتي المقاس المطلوب من جدول IRC R602.7(1)، الذي يبيّن أكبر بحر يمكن لكل مقاس وعدد طبقات من الخشب الإنشائي حمله. ويقل البحر المبين في الجدول كلما زاد الحمل: فزيادة عدد الطوابق المستندة إلى العتب، أو زيادة عرض المبنى، أو زيادة حمل الثلج الأرضي، كلها تقلل البحر.

تحتاج الفتحات الأوسع إلى عتب أكبر بسبب مبادئ ميكانيكا العوارض الأساسية. وبالنسبة إلى عارضة تحمل حملًا موزعًا بانتظام، فإن أكبر عزم انحناء هو M = wL²/8، حيث تمثل w الحمل لكل بوصة من البحر، وتمثل L طول البحر. ولأن L تربيعية، فإن مضاعفة البحر تزيد قوة الانحناء التي يجب على العتب مقاومتها بأكثر من الضعف.

الحمل الذي تفترضه هذه الحاسبة

لا تطلب الحاسبة سوى العرض والارتفاع وخانة اختيار تحدد ما إذا كان العنصر حاملًا للأحمال، ولذلك تفترض بقية المعطيات. فالارتفاع (من 24 إلى 120 بوصة) يغير مقياس الرسم فقط؛ أما مقاس العتب فيعتمد على العرض. وتستخدم صفًا يقع في منتصف جدول IRC R602.7(1): يدعم العتبُ السطحَ والسقفَ وأرضيةً واحدةً ذات ارتكاز مركزي، ويبلغ عرض المبنى 28 قدمًا (8.53 متر)، ويبلغ حمل الثلج الأرضي 50 رطلًا (23 كغم) لكل قدم مربع.

هذه ليست الحالة الأخف في الجدول، وليست الأثقل. فـمنزل من طابقين على مساحة أساس 36 قدم في منطقة كثيرة الثلوج يحتاج إلى عتب أكبر مما تعرضه الحاسبة. أما منزل من طابق واحد على مساحة أساس 20 قدم مع حمل ثلجي قدره 30 psf فيمكنه استخدام عتب أصغر. وينبغي للمنشئ تأكيد صف الجدول الدقيق مع إدارة مبانٍ محلية أو مهندس إنشائي قبل تنفيذ الهيكل.

ضمن هذا الافتراض، تختبر الحاسبة العناصر المبينة في الجدول تصاعديًا، بدءًا من الأصغر (عتب من طبقتين 2x4 مرورًا بـ 2x12، ثم ثلاث طبقات، ثم أربع طبقات)، وتعرض أول عنصر يكون بحره المسموح مساويًا لعرض الفتحة أو أكبر منه.

مخطط مقاسات عتب الباب

القيم التالية للبحور هي القيم المبينة في الجدول للحمل المفترض الموضح أعلاه. وتقبل الأداة عروضًا من 12 إلى 144 بوصة (366 سم).

بالنسبة إلى الجدران غير الحاملة للأحمال، تعرض الحاسبة «مفرد مسطح 2x4» لأي عرض يصل إلى 96 بوصة (244 سم). وفوق 96 بوصة (244 سم)، تعود إلى استخدام الجدول نفسه، لأن السماح بعتب مسطح من 2x4 لا يغطي سوى الفتحات التي يصل عرضها إلى 8 أقدام (2.4 متر).

تحتاج الفتحات التي تتجاوز البحر الذي يمكن لعتب رباعي 2x12 تغطيته إلى عارضة مصممة هندسيًا، مثل خشب القشرة الرقائقية (LVL)، أو الخشب الرقائقي المُلصَق بالغراء، أو الفولاذ، ويحدد مقاسها مهندس.

مثال محلول

مثال: فتحة حاملة للأحمال بعرض 60 بوصة. يمتد العتب المزدوج 2x4 مسافة 2'-5" (29 بوصة)، وهي أقصر من المطلوب. ويمتد العتب المزدوج 2x6 مسافة 3'-7" (43 بوصة)، ولا يزال أقصر من المطلوب. ويمتد العتب المزدوج 2x8 مسافة 4'-6" (54 بوصة)، أي أقصر بمقدار 6 بوصات (15 سم). أما العتب المزدوج 2x10 فيمتد مسافة 5'-6" (66 بوصة)، ويغطي 60 بوصة (150 سم)، ولذلك تعرض الحاسبة «مزدوج 2x10».

الأسئلة الشائعة

ما مقاس العتب اللازم لباب بعرض 32 بوصة؟

في جدار غير حامل للأحمال، يكفي عتب مفرد مسطح 2x4 لأي باب يصل عرضه إلى 8 أقدام (2.4 متر)، بما في ذلك باب بعرض 32 بوصة. وفي جدار حامل للأحمال، تقع فتحة بعرض 32 بوصة ضمن نطاق 30 إلى 43 بوصة، ولذلك تعرض الحاسبة عتبًا مزدوجًا 2x6.

ما أوسع فتحة يمكن لعتب مزدوج 2x8 أن يغطيها؟

في ظل الحمل الذي تفترضه هذه الحاسبة، يبلغ مقدار البحر 4 قدم 6 بوصة (54 بوصة). ويمكن للعنصر نفسه أن يمتد حتى 6 قدم 10 بوصة (2.08 متر) في أخف صفوف الجدول، حيث لا يحمل العتب سوى السطح والسقف في مبنى عرضه 20 قدم، مع حمل ثلجي قدره 30 psf. ويعتمد البحر على الحمل، لا على الخشب وحده.

هل يحتاج الجدار الحامل للأحمال دائمًا إلى عتب مزدوج؟

نعم. يبدأ جدول IRC R602.7(1) بطبقتين، وتزيد الحاسبة العدد إلى ثلاث ثم أربع طبقات كلما اتسعت الفتحة. وتحتاج الفتحات الأوسع من قدرة عتب رباعي 2x12 على الحمل إلى عارضة مصممة هندسيًا بدلًا من الخشب ذي المقاسات القياسية.

كيف أعرف ما إذا كان الجدار حاملًا للأحمال؟

يكون الجدار حاملًا للأحمال عادةً إذا كان يمتد عموديًا على روافد الأرضية أو السقف فوقه، أو يقع مباشرة أسفل عارضة أو جدار آخر في الطابق العلوي، أو كان جدارًا خارجيًا. وعند الشك، ينبغي استشارة مهندس إنشائي أو مفتش مبانٍ قبل إجراء أي قطع فيه.

لماذا يحتاج الباب غير الحامل للأحمال، الذي يقل عرضه عن 8 أقدام، إلى عتب مفرد 2x4 فقط؟

فهو لا يحمل تقريبًا أي وزن يتجاوز وزنه ووزن مادة الجدار الواقعة فوقه مباشرة. ويسمح IRC R602.7.3 بعتب مفرد مسطح 2x4 للفتحات التي يصل عرضها إلى 96 بوصة (244 سم) في الجدران غير الحاملة للأحمال.

هل تراعي هذه الحاسبة حمل الثلج وعرض المبنى؟

ليس كمدخلات. فهي تستخدم دائمًا صفًا واحدًا من الجدول: السطح والسقف وأرضية واحدة ذات ارتكاز مركزي، ومبنى عرضه 28 قدم، وحمل ثلج أرضي قدره 50 رطلًا (23 كغم) لكل قدم مربع. وتستلزم الطوابق الإضافية فوق العتب، أو زيادة عرض المبنى، أو زيادة حمل الثلج، عتبًا أكبر مما تعرضه الأداة.

المراجع

1. المجلس الدولي للكودات. الكود الدولي للمساكن، الجدول R602.7(1) «بحور الجسور والعُتُب للجدران الخارجية الحاملة» والقسم R602.7.3.
2. وزارة التجارة الأمريكية. المعيار الطوعي للمنتجات PS 20-20، معيار أخشاب الصنوبريات الأمريكية (مقاسات الخشب المنشور المشذب).
3. المجلس الأمريكي للأخشاب. المواصفات الوطنية لتصميم المنشآت الخشبية (NDS).