الأغشية الإنشائية
المشدودة
الأغشية هي رقائق من المادة ، وهى من الليونة بحيث تهبط تحت أي حمل وتتحول الاجهادات داخلها الى إجهادت شد . ومن الأمثلة الجديدة على الأغشية قطع القماش ورقائق المطاط وفقاعات الصابون وجميعها أغشية رقيقة جدا يمكن ان تغطى أشكالا مستوية أو منحرفة SKEW . وأهم خصائصها هي أنها أقل مساحة بين جميع السطوح التي يمكن ان تغطى نفس الحدود المغطاة . وبنفس المنطق يمكن اعتبارها انعم سطح من بين الأسطح ذات المحيط الخارجي .
وبالرغم من ضعف الأغشية بالنسبة لجميع الاجهادات ، الا أنه أمكن للذكاء البشرى استخدامها لأغراض إنشائية بسبب خفتها أساسا . وتعتبر خيمة السيرك نوعا من الأغشية لها القدرة على تغطية مئات الأمتار المربعة ، بشرط ارتكاز نسيجها بطريقة مناسبة على شكالات ضغط ، وثباتها بواسطة أسلاك تثبيت مشدودة لتقاوم ضغوط الرياح . ولكن من مسائها أنها تتحرك بتأثير الأحمال المتغيرة . فالغشاء يكيف شكله حتى ينقل الأحمال بواسطة الشد فى الاتجاهين TWO DIMENSIONAL FUNICLAR SURFACE ونتيجة لخفة وزنها فإن الخيمة ترفرف وتتذبذب تحت تأثير هبوب الرياح الثابتة أو المتغيرة ، ويمكن قبول الخيام كتغطية مؤقتة ولكنها غير مناسبة تغطية دائمة .
وتعتبر المظلة UMBRELLA مثالا آخر للأغشية سابقة الإجهاد . فيعتبر دفع الضلوع الصلب المنحنية الى الخارج وارتكازها على شكالات الضغط COMPRESSIVE المتصلة الى العصي شكلا مناسبا لنقل الأحمال .
ويمكن لغشاء المظلة فى حدود معينة ان ينقل ضغوطا من أعلى ومن أسفل ، حيث ان الهياكل الصلب تعكس الاجهادات مع تغير تأثير الرياح ، ولكن يبقى الغشاء فى الشد فى الحالتين .
الوحدات الإنشائية السطحية SURFACE STRUCTURAL SURFACE
الأغشية الإنشائية المشدودة TENSILE MEMBRTANES
1. نقل الأغشية الغير منبعجة للأحمال الرأسية .
- تأثير الكابل فى اتجاهين عموديين .
- تأثير القص .
2. أشكال مختلفة للأغشية الإنشائية المشدودة لتغطية
المساقط الأفقية المختلفة .
3. دراسة لأشكال الأغشية الإنشائية المشدودة
بالسلك المحملة بواسطة الشكالات الرأسية للشد أو الضغط .
يصبح فيها قادرا على إلغاء قوى الشد المحبوسة فى الغشاء وتضيف إلى الثبات الايروديناميكى ، وهو الخاص بنقل الأحمال بواسطة ميكانيزم القص . ويجب ملاحظة أن جميع الاجهادات فى الغشاء تكاد تكون بطريقة كلية جهود شد وموزعة بالتساوى على سمكه ، وبذلك يتحقق استخدام الطاقة الإنشائية بطريقة مثلى وحيث ان اجهادات الشد عادة ما تكون صغيرة مقارنة باجهادات الانحناء ، فإن ترخيم الغشاء تحت تأثير الأحمال الصغيرة ، ويجب ألا نخلط هذا الترخيم مع الإزاحة فى الغشاء ، نتيجة لتغير الحمل الذي يمكن ان يكون كبيرا . ونتيجة لطبيعة تأثير الأغشية فى نقل الأحمال ، فهي منشآت خفيفة واقتصادية وجاسئة تحت تأثير الأحمال الثابتة ، ولكن استخدامها كمنشآت دائمة محدودة بسبب ميلها للحركة تحت تأثير الرياح ، والتي يحد منها الشد السابق الذي يقاوم القوى من أعلى أو من أسفل .
الهوائية PENUMATIC
ازدادت الحاجة أخيرا إلى أسطح مغلفة للفراغ يمكن فكها وتركيبها ، بل واستهلاكها والتخلص منها سريعا ، وتعتبر عمارة المنشآت المنفوخة أكثر ملاءمة لتلك الاتجاهات من العمارة التقليدية ، حيث يمكن فكها وإعادة تشييدها بسرعة ، وهى خفيفة الوزن وسهلة النقل ورخيصة الثمن ، وتناسب الكثير من الاحتياجات ذات الطبيعة المؤقتة مثل المخازن المؤقتة وإيواء من لا مأوى لهم فى أوقات الطوارىء والكوارث ، وكذلك كمأوى فى الكواكب الأخرى فى عصر الفضاء الذي نعيش وقائعه . بالإضافة إلى كل ذلك فإن المنشآت المنفوخة تشير إلى اتجاهات ثورية فى العمارة . وهى منشآت غشائية
مشدودة نتيجة فرق ضغط الهواء ، ويؤدى هذا الفرق فى الضغط إلى ثبات المنشأ تحت أحمال الرياح . أي أن المنشآت المنفوخة منشآت شد خالص ، ويتم الانتفاع بالغشاء بدرجة عالية من الكفاءة .
المنشآت المنفوخة بالهواء Air Inflated Structures
وينحصر الهواء فى تلك المنشآت داخل غشاء ليكون غشاء منفوخا ، وليكون عنصرا إنشائيا مثل الأعمدة والكمرات والحوائط والعقود ، والتي تقاوم ذاتها الأحمال الخارجية وهى نوعان :
أولاً : المنشآت منفوخة الضلوع structures inflated by ribs
عبارة عن إطار من الأنابيب المنفوخة التي تحمل غشاء عازلا للرطوبة مشدودا . هذا الغشاء يضيف كثيرا لثبات المنشأ ، وبالإضافة إلى كون الفراغات الصغيرة من الهواء الموجودة فى تلك الأنابيب تجعل تلك المنشآت أكثر ملاءمة للفراغات ذات
البحور الصغيرة .
ثانياً : المنشآت المنفوخة مزدوجة الغشاء structures inflated by double membranes
تتكون من غشاءين ينحصر بينهما الهواء ، وهى أكثر ملاءمة للفراغات ذات البحور الكبيرة نظرا لكبر حجم الهواء المحصور .
المشدودة
الأغشية هي رقائق من المادة ، وهى من الليونة بحيث تهبط تحت أي حمل وتتحول الاجهادات داخلها الى إجهادت شد . ومن الأمثلة الجديدة على الأغشية قطع القماش ورقائق المطاط وفقاعات الصابون وجميعها أغشية رقيقة جدا يمكن ان تغطى أشكالا مستوية أو منحرفة SKEW . وأهم خصائصها هي أنها أقل مساحة بين جميع السطوح التي يمكن ان تغطى نفس الحدود المغطاة . وبنفس المنطق يمكن اعتبارها انعم سطح من بين الأسطح ذات المحيط الخارجي .
وبالرغم من ضعف الأغشية بالنسبة لجميع الاجهادات ، الا أنه أمكن للذكاء البشرى استخدامها لأغراض إنشائية بسبب خفتها أساسا . وتعتبر خيمة السيرك نوعا من الأغشية لها القدرة على تغطية مئات الأمتار المربعة ، بشرط ارتكاز نسيجها بطريقة مناسبة على شكالات ضغط ، وثباتها بواسطة أسلاك تثبيت مشدودة لتقاوم ضغوط الرياح . ولكن من مسائها أنها تتحرك بتأثير الأحمال المتغيرة . فالغشاء يكيف شكله حتى ينقل الأحمال بواسطة الشد فى الاتجاهين TWO DIMENSIONAL FUNICLAR SURFACE ونتيجة لخفة وزنها فإن الخيمة ترفرف وتتذبذب تحت تأثير هبوب الرياح الثابتة أو المتغيرة ، ويمكن قبول الخيام كتغطية مؤقتة ولكنها غير مناسبة تغطية دائمة .
وتعتبر المظلة UMBRELLA مثالا آخر للأغشية سابقة الإجهاد . فيعتبر دفع الضلوع الصلب المنحنية الى الخارج وارتكازها على شكالات الضغط COMPRESSIVE المتصلة الى العصي شكلا مناسبا لنقل الأحمال .
ويمكن لغشاء المظلة فى حدود معينة ان ينقل ضغوطا من أعلى ومن أسفل ، حيث ان الهياكل الصلب تعكس الاجهادات مع تغير تأثير الرياح ، ولكن يبقى الغشاء فى الشد فى الحالتين .
الوحدات الإنشائية السطحية SURFACE STRUCTURAL SURFACE
الأغشية الإنشائية المشدودة TENSILE MEMBRTANES
1. نقل الأغشية الغير منبعجة للأحمال الرأسية .
- تأثير الكابل فى اتجاهين عموديين .
- تأثير القص .
2. أشكال مختلفة للأغشية الإنشائية المشدودة لتغطية
المساقط الأفقية المختلفة .
3. دراسة لأشكال الأغشية الإنشائية المشدودة
بالسلك المحملة بواسطة الشكالات الرأسية للشد أو الضغط .
يصبح فيها قادرا على إلغاء قوى الشد المحبوسة فى الغشاء وتضيف إلى الثبات الايروديناميكى ، وهو الخاص بنقل الأحمال بواسطة ميكانيزم القص . ويجب ملاحظة أن جميع الاجهادات فى الغشاء تكاد تكون بطريقة كلية جهود شد وموزعة بالتساوى على سمكه ، وبذلك يتحقق استخدام الطاقة الإنشائية بطريقة مثلى وحيث ان اجهادات الشد عادة ما تكون صغيرة مقارنة باجهادات الانحناء ، فإن ترخيم الغشاء تحت تأثير الأحمال الصغيرة ، ويجب ألا نخلط هذا الترخيم مع الإزاحة فى الغشاء ، نتيجة لتغير الحمل الذي يمكن ان يكون كبيرا . ونتيجة لطبيعة تأثير الأغشية فى نقل الأحمال ، فهي منشآت خفيفة واقتصادية وجاسئة تحت تأثير الأحمال الثابتة ، ولكن استخدامها كمنشآت دائمة محدودة بسبب ميلها للحركة تحت تأثير الرياح ، والتي يحد منها الشد السابق الذي يقاوم القوى من أعلى أو من أسفل .
الهوائية PENUMATIC
ازدادت الحاجة أخيرا إلى أسطح مغلفة للفراغ يمكن فكها وتركيبها ، بل واستهلاكها والتخلص منها سريعا ، وتعتبر عمارة المنشآت المنفوخة أكثر ملاءمة لتلك الاتجاهات من العمارة التقليدية ، حيث يمكن فكها وإعادة تشييدها بسرعة ، وهى خفيفة الوزن وسهلة النقل ورخيصة الثمن ، وتناسب الكثير من الاحتياجات ذات الطبيعة المؤقتة مثل المخازن المؤقتة وإيواء من لا مأوى لهم فى أوقات الطوارىء والكوارث ، وكذلك كمأوى فى الكواكب الأخرى فى عصر الفضاء الذي نعيش وقائعه . بالإضافة إلى كل ذلك فإن المنشآت المنفوخة تشير إلى اتجاهات ثورية فى العمارة . وهى منشآت غشائية
مشدودة نتيجة فرق ضغط الهواء ، ويؤدى هذا الفرق فى الضغط إلى ثبات المنشأ تحت أحمال الرياح . أي أن المنشآت المنفوخة منشآت شد خالص ، ويتم الانتفاع بالغشاء بدرجة عالية من الكفاءة .
المنشآت المنفوخة بالهواء Air Inflated Structures
وينحصر الهواء فى تلك المنشآت داخل غشاء ليكون غشاء منفوخا ، وليكون عنصرا إنشائيا مثل الأعمدة والكمرات والحوائط والعقود ، والتي تقاوم ذاتها الأحمال الخارجية وهى نوعان :
أولاً : المنشآت منفوخة الضلوع structures inflated by ribs
عبارة عن إطار من الأنابيب المنفوخة التي تحمل غشاء عازلا للرطوبة مشدودا . هذا الغشاء يضيف كثيرا لثبات المنشأ ، وبالإضافة إلى كون الفراغات الصغيرة من الهواء الموجودة فى تلك الأنابيب تجعل تلك المنشآت أكثر ملاءمة للفراغات ذات
البحور الصغيرة .
ثانياً : المنشآت المنفوخة مزدوجة الغشاء structures inflated by double membranes
تتكون من غشاءين ينحصر بينهما الهواء ، وهى أكثر ملاءمة للفراغات ذات البحور الكبيرة نظرا لكبر حجم الهواء المحصور .
0 التعليقات:
إرسال تعليق