هيكل الشد

هيكل الشد في الصين

• TensiNet موقع مختص بهياكل الشد في أوروبا .
• عمارة الأنسجة .
• العمارة القديمة والحديثة للهياكل القشرية.
• K3 نظام خيم في إيجاد الشكل وتجزئته.

تاريخ

ومن ناحية أخرى، لم ينتشر هذا النوع من الأبنية على نطاق واسع في الهياكل الكبيرة إلا في الجزء الأخير من القرن العشرين. لقد تم استخدام أغشية الشد منذ فترة طويلة بهياكل الخيام، حيث الحبال والأعمدة توفر شد في النسيج وتسمح له بتحمل الأحمال.

وعلى صعيد آخر، كان المهندس الروسي فلاديمير شوخوف من أوائل من طوروا الحسابات العملية من الضغوط والتشوهات بهياكل الشد، والأغشية. صمم شوخوف ثمانية هياكل شد قشرية رقيقة الهياكل لأجنحة المعرض لنوفغورود نيجني في عام 1896، التي غطت مساحة 27,000 متر مربع. هناك مبنى حديث بمساحة ضخمة كذلك تم بناءه لاحقا ليغطي مسرح سدني ماير للموسيقى، أستراليا، والذي شيد في عام 1958.

وعلى صعيد آخر، منذ ستينات القرن العشرين، تم الترويج لهياكل الشد من قبل المصممين والمهندسين مثل أوف أروب، بورو هابولد، والتر بيرد ، فراي أوتو، ييرو سارينن، هورست بيرغر، ماثيو نوفيكي، وآخرين. لقد زاد التقدم التكنولوجي المطرد شعبية هياكل الشد في تسقيف الأسطح. ان المواد ذات الوزن المنخفض تجعل البناء أسهل وأرخص من التصاميم التقليدية، وخصوصا عندما تكون مساحات مفتوحة شاسعة يجب تغطيتها.

وفي هذا الصدد، استعمل المعمار أنطونيو غاودي مفهوم آخر في الاتجاه المعاكس لإنشاء مبنى معتمد على الضغط فقط كما في كنيسة غويل كولونيا. لقد خلق نموذج الشد المعلق من الكنيسة لحساب قوة الضغط وتحديد العمود وأبعد القبو الهندسية. وقد دافع عن هذا المفهوم في وقت لاحق المعماري الألماني والمهندس فراي أوتو، الذي كان أول من استخدام الفكرة في تشييد الجناح الألماني في معرض إكسبو الغربي 67 في مونتريال. استعمل أوتو الفكرة لسقف الاستاد الأولمبي لدورة الألعاب الأولمبية الصيفية 1972 في ميونيخ.

هيكل الأغشية والكوابل

المواد

• توجد عدة مواد للأنسجة المستعملة في هذه الهياكل الإنشائية، وهي:
• نسيج الألياف الزجاجية المطلية بمادة متعدد رباعي فلورو الإيثيلين (PTFE)
• نسبج البوليستر المغلف بمادة بولي فينيل كلوريد (PVC)
• نسيج شبكي من البوليثيلين (Polyethylene)
• الغشاء الإنشائي الشفاف (ETFE)

الأشكال الإنشائية

• انظر كذلك
• جيوديسي
• سلك حديدي
• منشآت قشرية خفيفة
• شبكة الإسناد المائل
• غرفة الكهرباء

كذلك، تستمد غالبية هياكل النسيج قوتها من شكلها المنحني على نحو مضاعف من طبقتين فيكتسب النسيج صلابة كافية لتحمل الأحمال التي يتعرض لها (مثلًا الرياح والثلوج الأحمال). ومن أجل حمل شكل منحني مكون من طبقتين على نحو كاف ضروري في أغلب الأحيان أن يتم شد النسيج مسبقا أو الهيكل الداعمم له.

وفي هذا السياق، تتطلب العناصر الإنشائية والأنظمة الداعمة إدامة للشد في الشكل. هناك شكلان رئيسيان في هياكل الشد بشكل عام: anticlastic و synclastic. يتضمن النوع الأول ثلاثة أشكال (المخروطي، القبو المقوس، والهايبر ذو النقطتان العليا والسفلى المتعاكستان). أما التشكيل الثاني، فتعتمد الأسطح فيه على دعم الهواء (air-supported)، بحيث يوجد انحناء في نقطة معطاة باتجاه معين.