حاسبة السطح: مقدر المواد للخشب والإمدادات

ما حاسبة مواد المنصة؟

تقدّر حاسبة مواد المنصة كمية الأخشاب والمثبتات والخرسانة اللازمة لبناء منصة مستطيلة. وتستخدم طول المنصة وعرضها وارتفاعها، ثم تُخرج أعداد ألواح المنصة والعوارض الخشبية والكمرات والأعمدة والبراغي وخرسانة القواعد. وتتبع التقديرات قواعد التباعد الشائعة في هياكل المنصات السكنية، وفقًا لإرشادات مجلس الأخشاب الأمريكي (AWC) والكود الدولي للمساكن (IRC).

لا يمكن للأداة أن تحل محل مخطط هندسي مختوم. تؤثر الأكواد المحلية وظروف التربة وعمق الصقيع جميعًا في التصميم النهائي. اعتبر الناتج نقطة بداية لقائمة المشتريات، ثم أكّد المقاسات والتباعد مع دائرة البناء المحلية أو مقاول مرخّص.

كيف تقدّر الحاسبة كمية كل مادة

ألواح المنصة

تمتد ألواح المنصة على عرضها، عموديًا على العوارض الخشبية التي تحتها. ويمتد كل صف من الألواح («مدماك») على طول المنصة. وعرض اللوح القياسي 5.5 بوصة (14 سم)، وهو الحد الأدنى للعرض بعد التسوية للوح اسمي مقاسه 6 بوصة. ويترك المركّبون فجوة نحو 1/8 بوصة (3.2 مم) بين الألواح للتصريف ولحركة الخشب. ومعًا يغطي اللوح وفجوته 5.625 بوصة (14.3 سم).

الصيغة:

$\text{الصفوف} = \left\lceil \frac{\text{الطول (قدم)} \times 12}{5.625} \right\rceil$

$\text{الألواح في كل صف} = \left\lceil \frac{\text{العرض (قدم)}}{16} \right\rceil$

$\text{إجمالي الألواح} = \text{الصفوف} \times \text{الألواح في كل صف}$

يبلغ طول اللوح المشترى القياسي ستة عشر قدمًا. ولا يحتاج الصف إلى أكثر من لوح واحد إلا إذا كان عرض المنصة أكبر من عرض لوح واحد.

العوارض الخشبية

تمتد العوارض الخشبية على طول المنصة وتحمل الألواح. وتباعد الحاسبة بينها بمقدار 16 بوصة (40.6 سم) من المركز إلى المركز (يُقاس من مركز عارضة إلى مركز العارضة التالية)، وهو أحد التباعدات الواردة في جداول بحور العوارض في دليل AWC للمنصات.

$\text{العوارض الخشبية} = \left\lceil \frac{\text{العرض (قدم)} \times 12}{16} \right\rceil + 1$

تُمثّل العارضة الإضافية العارضةَ الموجودة عند حافة البداية، إضافة إلى عارضة لكل فترة مقدارها 16 بوصة عبر العرض.

الكمرات

تقع الكمرات أسفل العوارض الخشبية وتنقل الحمل إلى الأعمدة. وتضع الحاسبة الكمرات على مسافات قدرها 8 أقدام (2.4 متر) على طول المنصة.

$\text{الكمرات} = \left\lceil \frac{\text{الطول (قدم)}}{8} \right\rceil + 1$

الأعمدة

تمتد الأعمدة من القواعد إلى الكمرات. وتضعها الحاسبة في شبكة على فواصل مقدار كل منها 8 قدم في الاتجاهين، لذلك يساوي العدد عدد مواضع الأعمدة على طول المنصة مضروبًا في عدد المواضع على عرضها.

$\text{الأعمدة على الطول} = \left\lceil \frac{\text{الطول (قدم)}}{8} \right\rceil + 1$

$\text{الأعمدة على العرض} = \left\lceil \frac{\text{العرض (قدم)}}{8} \right\rceil + 1$

$\text{إجمالي الأعمدة} = \text{الأعمدة على الطول} \times \text{الأعمدة على العرض}$

البراغي

تحسب الحاسبة نقطة تثبيت واحدة عند كل موضع يعبر فيه صف من الألواح عارضة خشبية، باستخدام 2 من البراغي عند كل تقاطع، كما يشترط دليل AWC لكل عارضة. وتحسب التقاطعات بحسب الصف لا بحسب اللوح المنفرد، لأن الصف الذي يحتاج إلى لوحين متصلين طرفًا بطرف يعبر كل عارضة مرة واحدة فقط.

$\text{البراغي} = \text{الصفوف} \times \text{العوارض الخشبية} \times 2$

يغطي هذا الإجمالي تثبيت ألواح المنصة فقط. أما حوامل العوارض والكراسي المعدنية للأعمدة وغيرها من العتاد الإنشائي فتحتاج إلى مثبتات منفصلة.

الخرسانة

يستقر كل عمود على قاعدة خرسانية. وتحدد الحاسبة حجمها من جدول القواعد في دليل AWC للمنصات، لشبكة ثابتة من الأعمدة تبعد 8 أقدام (2.4 متر) بعضها عن بعض وكمرات تبعد 8 أقدام (2.4 متر) بعضها عن بعض: قاعدة دائرية قطرها 20 بوصة وسماكتها 8 بوصات (20 سم). ويقع أسفل القاعدة على عمق 36 بوصة (91.4 سم) تحت مستوى الأرض، وترتفع من أعلى القاعدة إلى الأرض دعامة عرضها 12 بوصة، بارتفاع 28 بوصة (71.1 سم).

$\text{القاعدة} = \pi \times \left(\tfrac{10}{12}\right)^2 \times \tfrac{8}{12} \approx 1.4544 \text{ قدم مكعب}$

$\text{الدعامة} = \pi \times \left(\tfrac{6}{12}\right)^2 \times \tfrac{28}{12} \approx 1.8326 \text{ قدم مكعب}$

ومعًا يساوي ذلك نحو 3.2870 قدم مكعب (0.0931 m³) لكل عمود (تُعرض 3.29 قدم مكعب بعد التقريب).

$\text{الخرسانة (قدم مكعبة)} = \text{الأعمدة} \times 3.2870$

يعتمد عمق القاعدة الفعلي على خط الصقيع المحلي وقدرة التربة على التحمل، لا على ارتفاع المنصة، ولذلك لا تحتاج المنصة الأعلى إلى خرسانة أكثر لكل قاعدة بسبب ارتفاعها وحده.

مثال تطبيقي

خذ منصة على مستوى الأرض طولها 12 قدمًا (3.66 متر)، وعرضها 10 أقدام (3 متر)، وارتفاعها عن الأرض 3 أقدام (0.91 متر).

• الصفوف: 12 قدمًا (3.66 متر) × 12 = 144 بوصة؛ 144 ÷ 5.625 = 25.6، تُقرَّب إلى الأعلى فتصبح 26 صفًا
• الألواح في كل صف: 10 أقدام (3 متر) ÷ 16 قدمًا (4.88 متر) = 0.625، تُقرَّب إلى الأعلى فتصبح 1
• إجمالي ألواح المنصة: 26 × 1 = 26 لوحًا
• العوارض الخشبية: 10 أقدام (3 متر) × 12 = 120 بوصة؛ 120 ÷ 16 = 7.5، تُقرَّب إلى 8، يضاف إليها 1 = 9 عوارض
• الكمرات: 12 قدمًا (3.66 متر) ÷ 8 = 1.5، تُقرَّب إلى 2، يضاف إليها 1 = 3 كمرات
• الأعمدة على الطول: 12 قدمًا (3.66 متر) ÷ 8 = 1.5 ← 2، يضاف إليها 1 = 3. الأعمدة على العرض: 10 أقدام (3 متر) ÷ 8 = 1.25 ← 2، يضاف إليها 1 = 3. إجمالي الأعمدة: 3 × 3 = 9 أعمدة
• البراغي: 26 صفًا × 9 عوارض خشبية × 2 = 468 برغيًا
• الخرسانة: 9 أعمدة × 3.2870 قدم مكعب (0.0931 m³) = 29.58 قدمًا مكعبة (0.838 m³)، أي نحو 50 كيسًا من الخرسانة المخلوطة مسبقًا زنة 80 رطلًا (ينتج كل كيس نحو 0.60 قدم مكعب)

استخدام الحاسبة

1. قِس طول المنصة وعرضها بالأقدام (أو بالأمتار باستخدام مفتاح تبديل الوحدة).
2. أدخل الارتفاع من الأرض إلى سطح المنصة. لا يعتمد أي من المجاميع الستة على الارتفاع؛ فعمق القاعدة وحجم الخرسانة يبقيان ثابتين.
3. اقرأ إجماليات المواد الستة: ألواح المنصة، والعوارض الخشبية، والكمرات، والأعمدة، والبراغي، والخرسانة.
4. أضف كمية إضافية إلى أعداد الأخشاب. فالألواح تصل وفيها التواءات وتشققات وعقد، والقطع في الموقع ينتج هدرًا.
5. خصّص ميزانية منفصلة للعناصر التي لا تغطيها الحاسبة: حوامل العوارض، والكراسي المعدنية للأعمدة، والدرابزين، والقوائم المائلة للسلم، وشريط مانع لتسرّب المياه، والتشطيب (الصبغة أو مادة مانعة للتسرّب).

ما الذي لا تتضمنه الحاسبة

تغطي الأداة إنشاء هيكل منصة مستطيلة بسيطة وتركيب ألواحها. ولا تقدّر:

• أعمدة الدرابزين والقوائم الرأسية والقضبان الأفقية
• السلالم وملحقاتها
• حوامل العوارض وقواعد الأعمدة والبراغي الإنشائية لوصلات الهيكل
• صفائح منع تسرّب المياه عند التقاء المنصة بجدار المنزل
• التصاميم على شكل L أو المنحنية أو متعددة المستويات (قسّمها إلى مستطيلات منفصلة واجمع النتائج)

الأسئلة الشائعة

ما مدى دقة حاسبة المنصة هذه؟ تعطي كميات لمنصة مستطيلة بسيطة مبنية وفق تباعد سكني شائع. وتختلف الأعمال الفعلية بحسب الكود المحلي، والعلامة التجارية للألواح، والتصميم، لذلك اعتبر الأرقام تقديرًا للتخطيط لا قائمة قطع.

هل تضيف الحاسبة عامل هدر؟ لا. فهي تعرض الحد الأدنى من الكميات الذي تنتجه الصيغ. اشتر بعض الألواح والبراغي الإضافية لتغطية العيوب وهدر القطع.

ما عرض اللوح الذي تفترضه الحاسبة؟ 5.5 بوصة (14 سم)، وهو عرض اللوح الاسمي 6 بوصة بعد التسوية، مع فجوة 1/8 بوصة بين الألواح. وتحتاج الألواح المركبة القريبة من هذا العرض إلى عدد ألواح مماثل؛ وتحقق من الأبعاد الفعلية لدى الشركة المصنعة لأي مقاس مختلف.

هل يؤثر ارتفاع المنصة في تقدير الخرسانة؟ لا. فعمق القاعدة يحدده خط الصقيع المحلي والتربة، لا ارتفاع المنصة فوق مستوى الأرض، ولذلك تستخدم الحاسبة قاعدة ثابتة مقاسها 20 بوصة في 8 بوصة على عمق 36 بوصة (91.4 سم)، مع دعامة تصل إلى مستوى الأرض، مهما كان الارتفاع المدخل.

هل يمكن استخدام هذه الحاسبة لأرضيات المنصات المركبة؟ ستكون أعداد الألواح قريبة من تقديرات الخشب الطبيعي، لكن بعض المنتجات المركبة تحتاج إلى تباعد أضيق بين العوارض أو إلى أنظمة تثبيت بمشابك مخفية لا تنمذجها هذه الحاسبة. راجع جداول البحور والتثبيت لدى الشركة المصنعة قبل الطلب.

ما العمق المناسب للقاعدة في المناخ البارد؟ يذكر دليل AWC للمنصات أن القواعد يجب أن تستند إلى تربة غير مضطربة على عمق لا يقل عن 12 بوصة (30.5 سم) تحت سطح الأرض أو تحت خط الصقيع، أيهما أعمق. وهذا يمنع تجمد الأرض من رفع القاعدة. وتحدد دائرة البناء المحلية عمق خط الصقيع.

المراجع

1. المجلس الأمريكي للأخشاب. Prescriptive Residential Wood Deck Construction Guide (DCA 6). AWC DCA 6 (PDF) — الأرضيات توضع عموديًا على العوارض، وبينها نحو 1/8 بوصة، مع 2 من البراغي عند كل عارضة؛ وجداول بحور العوارض لتباعد 12 و16 و24 بوصة؛ وقواعد على عمق لا يقل عن 12 بوصة تحت مستوى الأرض أو تحت خط الصقيع؛ وجدول حجم القواعد (دائرية قطرها 20 بوصة وسماكتها 8 بوصات لبحور كمرات وعوارض طولها 8 أقدام).
2. المعهد الوطني للمعايير والتقنية. Voluntary Product Standard PS 20-25, American Softwood Lumber Standard. NIST PS 20-25 (PDF) — الجدول 3: العرض الاسمي 6 بوصات يُسوّى إلى حد أدنى قدره 5-1/2 in.
3. Quikrete. Concrete Mix No. 1101 data sheet. ورقة بيانات خلطة Quikrete الخرسانية (PDF) — يعطي الكيس زنة 80 lb (36 كغم) نحو 0.60 ft³ (0.017 m³).