صفحة بال مون على الموقع التواصل الاجتماعي فيسبوك

-







الجمالونات الفراغية space truss
العلوم الهندسية




المنتدى | upload|books-computer games-software| Palmoon Market| games العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية








الجمالونات الفراغية space truss



»¦ دور المهندس الصناعى¦« - الجمالونات الفراغية space truss - .•°•.♥.•مساكن حديقة الطاحونة الجديدةmaisons Parc du Moulin Neuf •.♥.•°•.ترجمة حصري
العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية



الباب الأول:
مقدمة :
انتشر الإنشاء باستخدام الجمالونات الفراغية space truss في منتصف القرن التاسع عشر . وإن كان استخدام الجمالونات الحديدية التقليدية conventional truss في مجالات الإنشاء في أواخر القرن الثامن عشر حيث كانت استعمالاتها الأولية قائمة علي عدم الدراية الكاملة بإمكانيات الحديد الإنشائية ومن المحاولات الأولية لاستخدام الجمالونات التقليدية في تشييد البحور الواسعة سقف المسرح الفرنسي تصميم المهندس vicror louis عام 1786 ومع تقدم حركة التطور مر الانشاء باستخدام الجمالونات الحديدية بالكثير من الابحاث والتطورات الانشائية لعنصر الحديد فكانت القطاعات المستخدمة في الانشاء في ذلك الوقت كبيرة حيث كان يتم تجمع الاجزاء المشكلة للجمالونات بالمسامير والبرشام واللحام وذلك باستخدام ألواح تقوية . ولقد ساعدت الجمالونات التقليدية علي تحقيق بحور واسعة انشائية لفراغات انتفاعية لم يكن في الامكان تحقيقها في ذلك الوقت دون اس تخدام الجمالونات التقليدية

- وباستمرار حركة التطور في المضي نحو تحسين الخواص الانشائية للجمالونات حتي منتصف القرن التاسع عشر اذ كان تصنيع أول هيكل فراغي فقد فتح أفاقا معمارية لتحقيق بحور واسعة لا يمكن تحقيقها دون الوقوف علي القدرات الانشائية حيث قلت القطاعات الانشائية المستخدمة وتنوعت الاشكال والوصلات المشكلة للهياكل الفراغية بل وتنوعت المواد المستخدمة في تصنيع الهياكل .... فقد دخل عنصر الالومنيوم والكروم والنحاس في تصنيع الهياكل وخاصة الهياكل الفراغية الكروية والمنحنية لقلة الجهادات الواقعة عليها والمعض لهل التشكيل الفراغي فاستخدمت الهياكل الفراغية بنجاح في تحقيق بحور انشائية لفراغلت معمارية وصلت حتي 200 قدم فتحملت الوصلات المجمعة للهياكل القوي المحورية المعرض لها الجمالون الفراغي هذا بجانب استخدام وحدات سابقة التجهيز المكونة للهيكل الفراغي باستخدام نظرية التوحيد القياسي .

وامكانية التكرارية في اللاجزاء المشكلة للهيكل الفراغي وتختلف أساليب الوصلات في الهياكل الفراغية من نظام انشائي ألئ أخر تبعا للعناصر المستخدمة في التشكيل الفراغي سواء كانت مربعة أوة مستديرة فهناك العديد من التشكيلات الهندسية للهياكل الفراغية التي ساهمت في تحقيق فراغات انتفاعية لبحور متنوعة كما نري في استاد مدريد وجناح الولايات المتحدة وتختلف تكلفة الهياكل الفاغية تبعا للبحور الانشائية المراد تغطيتها
وتبعا للاستخدامات الداخلية للفراغات فهي أخف وزنا وأقل عمقا من الجمالونات التقليدية الحديدية مما يزيد في الحجم الداخلي للفراغ هذا بجانب ما تتميز به من سرعة التركيب المطلوبة وباستخدام كميات أقل من المواد الانشائية في التكوين الانشائي للفراغات. فبظهور المنشأت الفراغية فتحت الكثير من الافاق العلمية في تصميم وتنفيذ فراغات انتفاعية لبحور واسعة فكثرت وتنوعت التصنيفات المختلفة لكل من الجمالونات والهياكل الفراغية والتي سنتناولها في هذا البحث .

التطور التـاريخي لاستخدام الحديـد
اتسم القرن العشرين بالتقدم التكنولوجي الذي يفوق عشرات المرات ما حدث في آلاف السنين السابقة ففي الماضي كان المبني الواحد يحتاج لبنائه عشرات السنين ولم يكن في استطاعة المعماري أن ينفذ أكثر من مبني أو ثلاثة خلال فترة حياته أما في هذه الفترة وبفضل وسائل التشييد الآلية الحديثة وتعدد وسائل النشر وثورة المعلومات إلي تشيد العديد من المباني لرواده وانتشارها في الب لدان المختلفة ، فنجد ظهور نوعيات مختلفة من المباني يحتاج الي نوعين من المختصين المساعدين للمعماري لأنها ذات نوعيات معقدة ومتعددة الوظائف مثل
المطارات والمستشفيات وناطحات السحاب وقاعات المؤتمرات الدولية والملاعب الرياضية والمتاحف
ولذلك نجد أن الطراز والأشكال المعمارية تأتي كنتيجة طبيعية ومنطقية تعبر عن وظيفة المبني واحتياجاته وطريقة إنشاؤه والمواد المستخدمة في ذلك مع التوافق مع البيئة المقام عليها وكما يحدث دائما نجد عند ظهور أي اتجاه جديد في العمارة ، من هو يعارضه ومن هو يؤيده ولذلك نجد قلة من المعماريين اتجهوا إلي عمارة جديد تتفق وتعبر بصدق عن احتياجات العصر الذي أمدهم بالكثير من المواد والإمكانيات الإنشائية والتي لم تكن متاحة من قبل وانتهز المهندسون الإنشائيون الفرصة وقاموا بتشييد العديد من المباني الصناعية والمرافق العامة مستغلين ما وفرته الثورة الصناعية من إمكانيات وظهر ذلك بوضوح في الأعمال التي نفذت بالخرسانة المسلحة والهياكل الحديدية والزجاج علي نطاق واسع .
وقد كان من اشهر المهندسين الإنشائيين المهندس( فوللر ) حيث أعطي الفرص للمعماريين من الإبداع في استخدام الهياكل المعدنية بطرق مختلفة عن الن مطية وتجلي ذلك في الصالة الضخمة علي شكل كرة في معرض نيويورك الدولي في الستينات من هذا القرن وكذلك القبة الجبودبسيك المستخدمة في معرض فرانكفورت بكندا .

التسلسل التاريخي لاستخدام الحديد في المباني
1- نجد أنه من أوائل الأمثلة التي تمثل استخدام الحديد في الفن المعماري قد ظهرت في نهاية القرن التاسع عشر ومنها القصر البللوري الذي أقيم في حديقة هايدمارك بوسط مدينة لندن سنة 1851 تصميم المعماري


القصـر البللوري – لنـدن
من تصميم جوزيف باكستون
في عام 1851 م (اضغط للمشاهده)

- ثم تلاه برج _ Eiffel tower _ في باريس سنة 1818 من تصميم المهندس Gustave
Eiffel - وقد وصل ارتفاعه إلى ما يقرب من 300 م فوق مستوي البحر واعتمد جوزيف أيضا علي تجميع القطع الحديدية المصنعة بدقة شديدة تصل الي 1 : 10 من المل م .
وإذا هو يزهو بعض 17 شهر من البدء المبني بأنة قد شيد ليظل راسخا إلي الأبد ليقاوم عوامل الزمن وعوامل المناخ ، وقد انتقد هذا المبني قبل أن ينتهي بأنة يهدد الذوق الفرنسي الرفيع إلا أن عجلة التطور قضت بأن ما كان مزمعا إنشاؤه ليكون بناءا مؤقتا ينتهي بانتهاء معرض باريس قد غدا أحد معالم المدينة .
وقد اكتشفت لهذا البـرج استخدامات متعددة ، لم تكن في الحسبان وقت إنشاؤه كنقطة ملاحظة وكمحطة للأرصاد الجوية ومحطة لاسلكية ، ولقد كان برج إيفل هو النموذج الأول لناطحات السحاب الأولي المشيدة من الصلب رمز المدن العصرية .

أبعاد البرج وارتفاعاته


البرج أثنـاء التشييد


تفاصيل البرج

3- والمبنى الثالث هو صالة الآلات في باريس سنة 1889 تصميم المهندسين Dutert ، Ttanein وتكونت من صالة واحدة كبيرة واعتبرت عملا إنشائيا فذا حيث بلغ بحرها حوالي 11 م وطولها 410 م ونفذت بدون أي أعمدة في داخلها واستقر ثقل الأحمال بالسقف علي نقط ارتكاز هيكلها الحديدي من الجانبين وبذلك سمح كامل مسطحها بترتيب المعروضات بأي شكل يراه المسئولين كما سمحت باستغلالها بعد ذلك في اغراض أخري مع السماح بتواجد حوالي 100 ألف زائر داخلها في آن واحد دون أي عائق من الأعمدة الإنشائية .


صالة الآلات بمعرض باريس الدولي عام 1889م

ومنذ أوائل القرن العشرين بدأ ميس فان دروه وهو أحد رواد عمارة القرن العشرين والذي مبدأه _ Less is more _ وكان يسعى إلى الوضوح وقد أثر ذلك على تصميماته ، وقد تدرب في مكتب المعماري _ peter Behrens _ وكان أول من استخدم الهيكل المعدني في التصميم المعماري.

ومن أهم أعمـال ميس فان دروه :
- مصنع التوربينات لشركة _ A. E .G _ بروسيا وهو من أهم المباني التي شيدت في بدايات القرن وتميزت بالهيكل المعدني المغلف برداء من أنواع كبيرة من الزجاج حيث اتبع هذا المنهج وطوره حتى أصبح من العلامات المميزة له نظرا لما ابتكره من تفاصيل غاية في البساطة والدقة للتوفيق بين الهياكل المعدنية والزجاج وحوائط الطوب الظاهر .
_ ثم تلا ذلك مصنع للأحذية لشركة fagus في بلدة Alleld والذي غيرت واجهاته
بالهيكل المعدني مع مسطحات كبيرة من الزجاج أكسبته خفة ورشاقة غير معهودة في المباني.
_ وبعد ذلك قلت أعماله ومن أهمها فيللا Farnsworth (سنة 1946 ) ، و العمارات السكنية التي أقامها أمام بحيرة شيكاغو (سنة 1950 ) ، ثم مبنى قسم العمارة بمعهد إلينوي للتكنولوجيا ( سنة 1962 ) وكان أهم ما يميز ميز فان دروه البساطة المتناهية والنسب المعمارية الجميلة والإنشاء الصريح .


عمارة Seagram
عمارة Seagram من أهم الأعمال المميزة للمعماري ميس فان دروه والتي أصبحت شكلا تقليديا اتبعه الكثير من المعماريين في أمريكا وأوروبا


قسم العمارة في معهد إلينوي للتكنولوجيا وتفاصيل الهيكل الحديدي للمبنى

_ وفي الستينات من القرن ظهر المعماري ( نورمان فوستر ) الذي انتهج فلسفة ميس فان دروه وكانت فلسفته تستند علىخلق عمارة تستهلك أقل و أخف قدر من مواد البناء وفي ذات الوقت تستهلك أقل قدر من الطاقة في الإنارة وتكييف الهواء ، على أن تتسم بالمرونة وكان يفضل استخدام الهياكل المعدنية عن الخرسانة المسلحة لما تنتجه من خفة ورشاقة وسرعة في التشييد ومن أعماله :
بنك هونج كونج بشنغهاي :
نجد أن به أسلوبا إنشائيا مبتكرا في تصميمه حيث اعتمد فيه على هياكل من الصلب في تشكيلات جديدة تعتمد علي اقل قدر من الأعمدة الإنشائية في الداخل والخارج ومن ثم أعطي شكلا ملفتا للنظر في وسط المباني التقليدية المجاورة.

بنك هونج كونج بشنغهاي أسلوب إنشائي مبتكر في تصميمه



هذه المقدمة ما هي إلا لمحة بسيطة تناولنا فيها عرض موجز لبدء استخدام الحديد كعنصر إنشائي مسيطر وقوي وتأثيره على التشكيلات المعمارية وما كان اختيارنا للمعماري الرائد ميس فان دروه إلا لكونه من أوائل من شجع وساعد وكان له التأثير القوي علي استخدام وتطوير الحديد لإنتاج عمارة رقيقة ورشيقة أما نورمان فور ستر لأنه تبنى فلسفة ميس فان دروه ومازال عطاءه إلى الآن .
وسوف نتناول بالعرض والتحليل بعض الأمثلة في النصف الثاني من القرن العشرين التي تمثل العمارة الذكية وكيف ساعد الحديد علي إنتاجها عالميا .

إن التطور التكنولوجي الذي ساد العالم أثر في المجالات المختلفة ومن أهم هذه المجالات أنظمة الإنشاء حي ث تأثرت العناصر الإنشائية وبالتالي أثرت على عنصر الحديد فظهرت أنواع مختلفة من الهياكل الفراغية التي تختلف من حيث الأشكال الهندسية والحجم وتفاصيل الوصلات والتركيبات ، واذا ما نظرنا إلى بداية استخدام الهياكل الفراغية نجد القطاعات المستخدمة في إنشائها آنذاك كانت ضخمة جدا وترتبط معا بواسطة ألواح تقوية – Gusset plate _ وتختلف من منشأ إلى آخر تبعا إلى لشكل العناصر المستخدمة سواء كانت مربعة أو مستديرة وعناصر الاتصال سواء كانت مسطحة أو مجعدة أو كمرات من الألمونيوم أو الصلب أو غيرها إذ يتمتع كل نوع بإمكانيات ضخمة مما يعطي تشكيلات هندسية متعددة للهياكل الفراغية .
بالإضافة إلى إمكانية رفع أحمال متحركة مثل الأوناش عند نقط الالتقاء مما يعطي المصمم حرية كبيرة في التصميم .

الباب الثاني
تصنيف المنشات الفراغية :
تقع المنشات الفراغية تحت نطاق المنشات التي تقاوم الاجتهادات الواقعة على القشرة المغلفة للفراغ بتحليلها فى اتجاه أعضائها إلى قوى الشد والضغط وتنقسم المنشات الفراغية الى منشات يكون التكوين الانشائى المشكل للفراغ باستخدام الجمالونات التقليدية او باستعمال هياكل فراغية وتنقسم كل من الجمالونات التقليدية وا لهياكل الفراغية الى ثلاثة تصنيفات منها الجمالون المستوى والمنحنى والكروى والهياكل الفراغيه المستوية والمنكسرة والمنحنية فتنوعت وكثرة المسميات لكل منها.
يتكون التشكيل الانشائى للهيكل باستخدام عدة شبكات مجمعة مع بعضها بحيث يقوم الهيكل بتوزيع قوى الشد والضغط Tension & Compression المعرض اليها التكوين الانشائى للفراغ وتشكيل الهياكل الفراغية بوحدة اساسية " موديولية " متكررة مثلثة أو مربعه أو مسدسه .
وتنقسم الهياكل الفراغية إلى :-
أ‌-هيكل فراغى مستوى
ب‌-هيكل فراغى منكسر
جـ - هيكل فراغى منحنى أو كروى
ولقد تنوعت الاشكال الفراغية باستخدام الوحدة المويولية المتكررة فظهر لها العديد من التصنيفات
-نستعرض بعض الأمثلة التي توضح اهم التصنيفات للمنشات الفراغيه وخاصه ما ساهم منها فى انشاء البحور الواسعه للفراغات الانتفاعيه المعمارية المختلفه
Space structures classification
< I>


1- الجمالونات التقليدية :-
استخدمت الجمالونات التقليدية على تنوعها ومنذ مراحل اكتشافها واستخدامها فى مجال المنشات المعمارؤية بنجاح فى تشييد المشروعات الكبيرة ذات البحور الواسعه خاصة فى تحقيق فراغات معمارية كبيرة وضخمه وتنقسم الجمالونات التقليديه من حيث التكوين الانشائى المشكل للفراغ الى جملون مستوى وجمالون منحنى وجمالون كروى وقد تنوعت وكثرة الاشكال والمسميات للتصنيفات الثلاثة السابقة ونستعرض اهم الامثلة المعمارية لكل منها وخاصة ما ساهم فى تحقيق بحور انشائية لفراغات انتفاعية معمارية

أ- جمالون مستوى
يكون التشكيل الانشائى للتكوين الفراغى باستخدام جملونات تقليدية تتخذ الشكل المستوى على المستوى الراسى او الافقى ومنها بحر حر اعمدة على الاطراف انشاء كابولى مفرد او مزدوج بحر حر وكابولى مزدوج واستخدم الجمالون المستوى بنجاح فى التشكيل الانشائى لسقف مشروع محطة السكة الحديد وكذلك قاعات مركز القاهرة الدولى للمؤتمرات ودار الابرا الجديدة ومضلت نادى الشمس فساهمت الجمالونات المستوية على تحقيق فكرا متنوعا ومتميزا لبحور انشائية فراغات انتفاعية مختلفة .


وباستخدام الجمالونات التقليدية المستوية والمرتكزة عند الاطراف ( بحر حر Free Span ) على اختلاف تصنيفاتها ، امكن تحقيق بحور انشائية متنوعة ما بين كبيرة وضخمة Large &Megs large spane


وبالحراسة الانشائية للتكوين التشكيلى للفراغ الامتداد الافقى باستخدام الكابولى المزدوج لتكوين فراغات انتفاعية تفى بالمتطلبات الوظيفية للفراغ


ومزيد من التطوير الانشائى للمادة امكن التشكيل المطلوب للفراغ ات المعمارية وبدراسة حركة الاجهادات للتكوين الانشائى باستخدام ( بحر حر وكابولى مزدوج )
ب- جمالون منحنى Curved Truss (single curved Truss)
ويكون التكوين الانشائى للتشكيل الفراغى باستخدام التقليدية متخذه التشكيل المنحنى الفراغى سواء باستخدام جمالونات مفردة الانحناء أو مزدوجة الانحناء ومنها
Two cylindrical Surfaces Rising Toward center
Four cylindrical Surfaces foming (cross Vault



وبالدراسة الانشائية امكن استخدام الجمالونات التقليدية استخدام الجمالونات التقليدية لتكوين فراغات انتفاعية تفى بالمتطلبات الوظيفية والاحتياجات المعمارية للفراغات المختلفة . فاتسمت الجمالونات بالمرونة في التشكيل الفراغى
جمالونات حديدية مزدوجة الانحناء


جـ- جمالون كروى Spherical
يكون التشكيل بالجمالونات التقليدية متخذا التشكيل الكروى للتكوين الفراغى كما في القبة الجيوديسية Geodesic Dome فقد استخدم الجمالون الكروى بنجاح كما في سقف جامع مطار الملك خالد – الرياض







»¦ دور المهندس الصناعى¦« - الجمالونات الفراغية space truss - .•°•.♥.•مساكن حديقة الطاحونة الجديدةmaisons Parc du Moulin Neuf •.♥.•°•.ترجمة حصري
العلوم الهندسية|الأرشيف|الرئيسية


-----






--





palmoon tool bar
privacy policy