تقسيم القشريات
اولاً :
قشريات مقسومة في اتجاه واحد ********************************l curved in one direction
يجب عمل دعائم أو أضلاع توضع في هذه القشريات لتقويتها على شكل إطارات صلدة لتحويل الأحمال إلى مراكز تحملها أو تكبير سمك حافتيها هذه القشرة لكي تعمل كمرات حافة على طول حافتي القشرة وقد تلغى في حالة زيادة تسليحها ويمكن أن تقسم إلى :
( أ ) قشريات مركز تقوسها تحت القشرة .
يدخل في نطاقها القشريات البرميلية تنقسم إلى :
- قشرة برميلية قصيرة : ويكون طول القشرة أقل من 3/5 نصف قطر قوسها .
- قشرة برميلية طويلة : ويكون طول القشرة أكبر من 3/5 نصف قطر قوسها ويجب تقويتها برابط تدعيم عند نهايتيها وقد تشيد بكابولى أو بدعائم بارزة لتثبيت الزجاج .
- قشرة الإضاءة الشمالية : وهى جزء من القشرة البرميلية وتعامل مثل القبو القشري إنشائياً .
- قشرة برميلية مائلة : وهى قشرة برميلية موضوعة على المائل .
القبو القشري Vault ********************************l :
قطاعات تشبه أشكال العقود التي ترتكز على دعامتين ولتدعيمه يجب :
- وضع الكمرتين عند حافتين القبو لتتحمل قوة الرفس .
- ألا يقل سمك القشرة الخرسانية المسلحة عن 6.5 سم .
المخروط القشرى Coned ********************************l :
هذه القشرة مناسبة في تسقيف الصالات الكبيرة أو المخازن كما يمكن اختيار أماكن مناسبة فى هذه الأسقف لوضع فتحات الإضاءة .
القشريات الكتفية ********************************l abutments :
دائمة الاستعمال فى تغطية أسقف منصة المشاهدين فى الملاعب والساحات وخلافه .
القشرة الفراشية Butterfly ********************************l :
تتكون من كابولين يتفرعان من عامود وقد تسمى بالقشرة ذات الكابولى وتستعمل عادة فى أعمال مظلات الأتوبيسات والقطارات .
( ب ) قشريات مركز تقوسها فوق القشرة Center of curvature above ********************************l
يدخل فى نطاقها :
( 1 ) قشريات مقعرة : يكون لها مركز تقوس ثابت .
( 2 ) قشريات مقلوبة : يكون لها مركز تقوس مختلفة .
( ج ) قشريات مراكز تقوسها فوق وتحت القشرة Corrugated ********************************l
يدخل فى نطاقها :
( 1 ) قشريات متعرجة مسطحة : يكون لها مراكز تقوس ثابتة فوق وتحت القشرة .
( 2 ) قشريات متعرجة مقوسة : يكون لها مراكز تقوس متغيرة على حسب تقوس القشرة .
ثانياً : قشريات مقوسة فى اتجاهين ********************************l curved in two direction
أ ) القبة القشرية :
من الأسقف الفراغية ذات السطح الدورانى كما أن هذه القشرة مناسبة للإنشاءات التي يراد تغطية تحورها دون التقيد بأعمدة داخل المبنى قد تشيد من الخشب أو المعدن أو الخرسانة .
ب) قشريات بمصنفات خاصة :-
المكافىء الزائدى القشري يتكون من مزيج تداخل قوس القطع الزائدى مع قوس القطع المكافىء لها تأثير في الأسقف الفراغية ذات الثلاثة أبعاد مثل المسارح وقاعات السينما وصالات المعارض .
الشمسيا ت القشرية المقلوبة :
تعامل هذه البلاطات معاملة الأسقف القشرية المكافىء الزائدة وقد تحمل هذه الأسقف بعمود واحد أو أكثر ونظرا لعدم وجود حوائط حاملة للسقف لا يمكن وضعها فى أى مكان حسب رغبة الديكور .
الأسطح الإنشائية الفعالة:
الصدفات القشرية المنحنية
مفردة الانحناء Single curvature
-الأقبية البرميلية الطويلة
-توزيع اجهادات ضغط علوي و شد سفلي
-تجميع لعدة وحدات
-وحدات مجمعة لاستقبال الإضاءة العلوية
-الأقبية البرميلية القصيرة
-توزيع الاجهادات
-تجميع الوحدات
مزدوجة الانحناء :
الشكل المخروطي DOUBLE CURVATURE CONOID
تنويعات للصدفات القشرية ذات الشكل المخروطي
صدفات قشرية مزدوجة الانحناء DOUBLE CURVATURE ********************************LS
تتكون هندسيا من حركة مستقيم على منحنيين رأسين متشابهين في مستويين متوازيين . وقد يختلف المنحنيان من ناحية الارتفاع والشكل فيتكون عن حركة المستقيم شكل مخروطي CONOIDAL SURFACE . وقد يتحول أحد المنحنيين إلى خط مستقيم فيكون ما يسمى بالكونويد CONOID ، والمنحنى الأخر قد يكون دائريا أو على شكل قطع مكافىء أو قطع ناقص ، وهذا يتوقف على شكل المنحنى الطرفي . والكونويد يعتبر صدفة مزدوجة الانحناء إذا ما نظرنا إلى محاورة الموصلة لأعلى نقطة على المنحنى بطرفي الخط المستقيم وهى تكون منحنيات تتجه إلى أعلى ، في حين أن المحاور الموصلة بين منتصف الخط المستقيم وطرفي المنحنى تكون منحنيات
تتجه إلى أسفل . هذه الاسطوانات أو الأشكال المخروطية بأنواعها المختلفة قد تكون محاورها أفقية أو رأسية ، وفى الحالة الأخيرة تخدم الأسطح القشرية كحوائط رأسية أو مائلة .
التكوينات الإنشائية السابق بحثها ليست للفراغ ، فما زالت هناك أجزاء من الغلاف غير حاملة ، وهذه يلزم تغليفها بأسطح غير مستمرة هندسيا وماديا مع المنشأ الحامل . كما أن أطرافا مثل هذه الوحدات الإنشائية تكون مسطحات تتركز فيها اجهادات الشد والقص مما يجعل من الضروري تقويتها بكمرات لتعويض عدم الاستمرار فى المادة .
وبازدواج الانحناء يزداد المنشأ جساءة وخاصة إذا كان استمرار أحد الانحنائين هندسيا وماديا على شكل دائرة كما هو الشأن فى الصدفات الدورانية . وبازدواج الانحناء يقرب المنشأ من الاستمرار الهندسي والمادي في اتجاهين بدلا من اتجاه واحد ، كما يصبح المنشأ في أقصى حالاته ( الكرة ) مقفلا ويصبح محور المنشأ مضلعا للقوى فى جميع حالات التحميل . وبذلك تتحول جميع الاجهادات إلى اجهادات انضغاط أو شد وتلغى اجهادات الانحناء كلية .
وهناك أنواع كثيرة من الصدفات المزدوجة الانحناء ، وذلك بالنسبة لطريقة تكوينها فى الفراغ وأنواع المنحنيات التي تكونها . ومن الممكن تقسيمها الى نوعين رئيسين بحسب علامات المنحنيات المكونة لها . وقد اصطلح على تسمية المنحنيات المتجهة الى أسفل منحنيات ذات علامة ايجابية والمتجة الى أعلى سلبية .
المنحنيان المختلفا الإشارة DOUBLE CURVATURE OF OPPOSITE SIGNS
الصدفات مزدوجة الانحناء مختلفة الإشارة قد تكون صدفات انتقالية TRANSITIONAL ********************************LS أو دورانية ROTATIONAL .
ومن أهم أمثلة الصدفات الانتقالية القطع الزائدى المكافىء HYPERBOLIC PARABOLOID وهى تنشأ من حركة قطع مكافىء ايجابى على أخر سلبي الاتجاه ، وقطاعه الأفقي يمثل منحنيين منفصلين لقطع زائديHYPERBOLA
ومن الممكن تكوين أسقف من مجاميع من قطاعات زائدية مكافئة ذات مسقط مربع أو مستطيل أو متعدد الأضلاع ، وذلك من وحدات ذات أربعة أركان : أحدها أعلى أو أسفل من مستوى الأركان الثلاثة الأخرى .
مثل هذه الوحدات يمكن تجميعها بحيث تعطى شكل مظلة UMBRELLA ترتكز كابولية من عمود في نقطة سفلى أو عليا مركزية .
ويتوقف تصرف الإجهادات في القطع الزائدى المكافىء على طريقة تحميله . فهو إذا حمل على عقدين مكافئين في نهايته فإنه ينقل الإجهادات إلى الركائز عن طريق القص ، وعمله في هذا مشابه للأسطوانات المحمولة على عقدين ، إلا أنه أمتن من ناحية الانبعاج في الاتجاه الطولي . فالصدفة إذ ما انبعجت فإن القطع المكافىء ذا الانحناء الايجابي يتجه إلى الاستواء ، وهذا تقاومه المنحنيات العمومية السلبية حيث أن اجهادات الانضغاط تعادل اجهادات الشد فيها .
وإذا ما حمل القطع الزائدى المكافىء على خطوطه الراسمة تكون اتجاهات الإجهادات الرئيسية هي اتجاهات المنحنيات وهذه عبارة عن إجهادات شد فى المنحنيات السلبية وانضغاط فى المنحنيات الايجابية مكونة إجهادات قص على هياكل التحميل . هذه الإجهادات تتحول الى اجهادات بالشد أو بالضغط عدا تأثير الحمل الميت للهياكل ذاتها . و الإجهادات الغشائية فى جسم الصدفة لها نفس القيمة فى جميع أجزائها ، ولهذا يقال ان الشكل الزائدى المكافىء ذو كفاية كلية 100% حيث ان أي نقطة فى قطاع الصدفة تتعرض لنفس الإجهادات . وارتفاع الصدفة يجب ألا يقل عن سدس الى عشر البحر لتلافى زيادة اجهادات الانضغاط حتى لا تتعرض الصدفة للانبعاج .
ومن الصدفات المختلفى الإشارة ، ما هو دوراني أي نتيجة لدوران منحنى يتجه الى الخارج على محور دوران ، ومن هذه الأشكال شكل زنبقة الصباح ، وهى ككل الأشكال الدورانية تكمن قوتها فى حلقات الضغط والشد ذات الاستمرار الهندسي ، وذات الإجهادات المحورية المقفلة داخلها والتي تمنح الاستقرار لأطراف الصدفات المحيطة ، والتي تتعرض ذاتها لإجهادات محورية فى اتجاه المنحنى الراسم .
لمنحنيان بنفش الإشارة DOUBLE CURVATURE OF THE SAME SIGNS
الأسطح القشرية الانتقالية TRANSLATIONAL ********************************LS
تتكون هذه الأسطح من منحنيين من نفس الإشارة كأن تكون نتيجة تحرك جزء من دائرة على منحنى آخر دائري . ومن احتمالات كبيرة فى هذا القطاع ولكن أكثرها انتشارا تنتج عن تحرك قطاع مكافىء على آخر عمودي عليه . هـذه الصدفة تسمى قـطاعا ناقصا مكافئا ELLIPTIC PARABOLOID .
هذه التسمية ترجع الى قطاعها الأفقي كقطاع ناقص . وفى حالة تماثل القطاعين المكافئين يصبح القطاع الأفقي دائريا . وفى حين يغطى الاحتمال الأول مسقطا مستطيلا فإن تشابه القطاعين ينتج سقفا لمسطحات مربعة . وقد يتحرك جزء من دائـرة على منحنى قطـع مكافئة CYLINDERS PARABOLIC .
والصدفات الانتقالية تحملها اجهادات القص على العقود المحيطة . والعقود الحاملة ثابتة فى مستواها ومرنة فى الاتجاه العمودي عليها . ومن ثم فلا يوجد احتمال تولد اجهادات شد أو انضغاط فى هذا الاتجاه عند حواف الصدفة . ويمكن اعتبار الصدفة الانتقالية كأنها قبوات فى الاتجاهين حيث ان الصدفة مزدوجة الانحناء فى الاتجاهين .
والجزء الأوسط من الصدفة يعمل كقبة منخفضة مكونا اجهادات انضغاط فى اتجاه الرواسم والمتوازيات . أما الجزء المجاور للعقود فهو عرضه لإجهادات انحناء ، وهذه ولو أنها تختفي بسرعة داخل الصدفة نتيجة لوجود انحناء عمودي عليها إلا أنها تستلزم زيادة السمك عند الأطراف .
الصدفات الدورانية
هناك مجموعة متباينة من الصدفات مزدوجة الانحناء تتكون هندسيا فى الفراغ نتيجة لدوران منحنى مستوى حول محور ثابت وتسمى الصدفات الدورانية . هذه الصدفات تأخذ أشكالا متباينة أكثرها انتشارا القبة الكروية التى تتولد من دوران نصف دائرة حول محور رأسي ، وقبة القطاع الناقص وعملها ليس بكفاءة القبة الكروية نتيجة لطبيعة قمتها الأكثر استقامة والتى تسبب اجهادات أكبر . وعلى العكس تعتبر القبة ذات القطاع المكافىء ذات مزايا إنشائية أكبر من القبة الكروية وذلك نتيجة لزيادة انحنائها عند القمة . والبيضة القشرية هي التي تجمع بين القبة ذات القطاع المكافىء(1) والقبة الكروية(2) أو قبة القطاع الناقص (3) و الشكل الحلقي و هو ينتج من حركة منحنى مفتوح أو مغلق على محور لا يمسه (4) و التكوين الشرنقي (5).