جدول أوزان الأنابيب المستطيلة

تُعد الأنابيب المستطيلة -المعروفة أيضاً باسم المقاطع المجوفة المستطيلة (RHS) أو الأنابيب الفولاذية المستطيلة- واحدة من أكثر مقاطع الفولاذ الإنشائي استخداماً في تطبيقات البناء والصناعة. وعلى عكس الأنابيب المستديرة والمقاطع المجوفة المربعة، تتميز الأنابيب المستطيلة بمقطع عرضي غير متماثل من حيث النسبة بين العرض والارتفاع، مما يوفر مقاومة ممتازة للانحناء، واستقراراً إنشائياً عالياً، وخيارات تصميم مرنة.

يُعد جدول أوزان الأنابيب المستطيلة مرجعاً أساسياً للمهندسين والمصنّعين والمقاولين ومشترِي الفولاذ عند حساب متطلبات المواد، وتقدير تكاليف المشاريع، والتحقق من قدرة التحمل، وتخطيط عمليات القطع. وتستند الأوزان النظرية الواردة في هذا المقال إلى معايير الفولاذ الإنشائي الشائعة الاستخدام -بما في ذلك معيار GB/T 6728-2017 الخاص بمقاطع الفولاذ المشكّلة على البارد- وتغطي أحجام الأنابيب المستطيلة الرائجة المستخدمة في المشاريع السكنية والتجارية والصناعية.

ستجد في هذا الدليل جدولاً شاملاً لأوزان الأنابيب المستطيلة، ومعادلة لحساب الوزن، ونصائح لاختيار الحجم المناسب، واعتبارات عملية تساعدك في اختيار الأنبوب الفولاذي المستطيل الملائم لتطبيقك.

المعايير الأساسية للمقطع المجوف المستطيل (RHS)
يتحدد وزن المقطع المجوف المستطيل (RHS) بشكل أساسي بناءً على أبعاد مقطعه العرضي وسُمك جداره. وفي المعايير الدولية للفولاذ، عادةً ما يتم تحديد الأنابيب المستطيلة وفق الصيغة التالية:
الطول × العرض × سُمك الجدار (مم)
على سبيل المثال، يشير المقاس 100 × 50 × 3.0 مم إلى أنبوب فولاذي مستطيل بطول ضلع 100 مم للجانب الطويل، و50 مم للجانب القصير، وسُمك جدار يبلغ 3.0 مم.
بالنسبة للمقاطع المجوفة المستطيلة القياسية، تظل الأبعاد الخارجية ثابتة مع توفر خيارات متعددة لسُمك الجدار. وبشكل عام، يؤدي الجدار الأكثر سُمكاً إلى زيادة وزن الوحدة، ورفع قدرة تحمل الأحمال، وتحسين القوة الإنشائية، وزيادة مقاومة التشوه.
تعريفات المعايير الشائعة
1. أبعاد المقطع
تشير أبعاد المقطع إلى قياسات الطول والعرض الخارجيين للأنبوب المستطيل. وهي تحدد الحجم الأساسي للمقطع وتؤثر بشكل مباشر على خصائصه، بما في ذلك مقاومة الانحناء والاستقرار الإنشائي.
2. سُمك الجدار
يشير سُمك الجدار إلى سُمك جدار الأنبوب الفولاذي. وتشمل قيم سُمك الجدار الشائعة للأنابيب المستطيلة: 1.5 مم، و2.0 مم، و2.5 مم، و3.0 مم، و4.0 مم، و5.0 مم، و6.0 مم. تؤدي زيادة سماكة الجدار إلى تعزيز المتانة، ولكنها تزيد أيضاً من وزن المادة.
3. الوزن النظري
يشير الوزن النظري إلى الوزن المحسوب للأنبوب المستطيل لكل متر (كجم/متر) في ظل الظروف القياسية. ويُستخدم هذا الوزن على نطاق واسع في تقدير كميات المواد، وتخطيط عمليات النقل، وحساب الأحمال الهيكلية، وتقييم تكاليف المشاريع.
4. درجات المواد
تشمل المواد الشائعة المستخدمة في تصنيع المقاطع المجوفة المستطيلة ما يلي:
الفولاذ الكربوني Q235B – يُستخدم على نطاق واسع في التطبيقات الهيكلية العامة؛
الفولاذ منخفض السبائك وعالي المقاومة Q355B – يوفر مقاومة خضوع (Yield Strength) أعلى للهياكل التي تتحمل أحمالاً ثقيلة.
بالنسبة للأنابيب المستطيلة المجلفنة، يكون الوزن النظري أعلى قليلاً مقارنة بأنابيب الفولاذ الكربوني غير المعالجة (العارية)؛ وذلك بسبب طبقة طلاء الزنك الإضافية.

جدول أوزان الأنابيب المستطيلة

يوضح الجدول التالي المقاسات الشائعة للأنابيب الفولاذية المستطيلة وأوزانها النظرية، وذلك استناداً إلى الكثافة القياسية للفولاذ الكربوني.

Length × Width × Wall Thickness (mm)	per meter (kg/m)	(Length × Width × Wall Thickness, mm)	per meter (kg/m)
40×20×1.5	1.38	120×60×3.0	8.64
40×20×2.0	1.78	120×60×4.0	11.28
50×30×1.5	1.79	120×80×3.0	9.54
50×30×2.0	2.32	120×80×4.0	12.48
60×40×2.0	2.83	150×80×3.0	11.04
60×40×2.5	3.46	150×80×4.0	14.4
80×40×2.0	3.48	150×100×3.0	11.94
80×40×2.5	4.29	150×100×4.0	15.6
80×40×3.0	5.07	200×100×4.0	18.84
100×50×2.0	4.08	200×100×5.0	23.26
100×50×2.5	5.03	200×100×6.0	27.6
100×50×3.0	5.95	250×150×5.0	30.6
100×60×2.5	5.42	250×150×6.0	36.36
100×60×3.0	6.41	300×150×6.0	41.04

جدول شامل لأوزان الأنابيب المستطيلة (RHS)

معادلة حساب وزن الأنبوب المستطيل
يمكن حساب الوزن النظري للأنبوب الفولاذي المستطيل باستخدام طريقة مساحة المقطع العرضي.
المعادلة:
الوزن (كجم/متر) = مساحة المقطع العرضي × كثافة الفولاذ
بالنسبة للفولاذ الكربوني:
الوزن = المساحة × 7.85
حيث:
الوزن = كجم/متر
المساحة = مساحة المقطع العرضي للفولاذ (سم²)
7.85 = كثافة الفولاذ (جم/سم³)
المعادلة المبسطة هي:
الوزن ≈ [(A+B)×2 - 4T] × T × 0.00785
حيث:
A = العرض الخارجي (مم)
B = الارتفاع الخارجي (مم)
T = سُمك الجدار (مم)
مثال:
لأنبوب مستطيل بأبعاد 100×50×3 مم:
[(100+50)×2 - (4×3)] × 3 × 0.00785
≈ 6.99 كجم/متر

المقاسات القياسية للأنابيب المستطيلة
تتوفر الأنابيب الفولاذية المستطيلة بمجموعة واسعة من المقاسات القياسية لتلبية مختلف المتطلبات الإنشائية ومتطلبات التصنيع. وعادةً ما يحدد المصنعون مواصفات كل أنبوب بناءً على العرض الخارجي × الارتفاع الخارجي × سُمك الجدار، مثل 100 × 50 × 3 مم.

Size (mm)	Common Wall Thickness (mm)
40 × 20	1.5–3.0
50 × 25	1.5–4.0
60 × 40	2.0–5.0
80 × 40	2.0–6.0
100 × 50	2.0–8.0
120 × 60	3.0–8.0
150 × 75	3.0–10.0
200 × 100	4.0–12.0

للحصول على تفاصيل أكثر، يمكنك الاطلاع على جدول أحجام الأنابيب المستطيلة القياسية.

تختلف سماكة الجدار المتاحة باختلاف معايير التصنيع والموردين. وعملياً، يحدد حجم الأنبوب الشكل العام للمقطع، بينما يكون لسماكة الجدار التأثير الأكبر على الوزن وقدرة تحمل الأحمال؛ ولهذا السبب، عادةً ما يرجع المهندسون إلى جدول الأوزان بالتزامن مع مواصفات الحجم عند اختيار الأنابيب الفولاذية المستطيلة.

معايير المقاطع المجوفة المستطيلة (RHS)
تشمل المعايير الشائعة ما يلي:
ASTM A500
EN 10219
EN 10210
JIS G3466
وتحدد هذه المعايير المختلفة الجوانب التالية:
التفاوتات المسموح بها في الأبعاد
الخصائص الميكانيكية
التركيب الكيميائي
متطلبات التصنيع
بالنسبة للمشاريع الدولية، يُعد التحقق من المعيار المطلوب قبل الشراء أمراً ضرورياً.