هندسة انشائية

هندسة انشائية

 

تصميم الهياكل المنقولة أو المتحرّكة

يندرج تصميم الهياكل المنقولة أو المتحركة ضمن مبادئ هندسة انشائية التي تنطبق على مجموعة متنوّعة من الهياكل الميكانيكية (الثابتة والمتحركة). والهيكل في الهندسة الميكانيكية هو الدعامة التي تُركَّبُ فيها أجزاء المحرّك.

يأخذ تصميم هندسة انشائية في الاعتبار عند تصميم الهياكل الثابتة إمكانية أن تتحرك الهياكل الثابتة بشكل ملحوظ. لذلك يهتمّ المهندسون الإنشائيون عند تصميم الهياكل المنقولة أو المتحركة بفهم وحساب الاستقرار والقوة والصلابة وقابلية التعرّض للزلازل عند تصميم المباني، بحيث تتكامل تصميمات هندسة انشائية مع تصاميم المصممين الآخرين مثل المهندسين المعماريين ومهندسي خدمات البناء حفاظاً على السلامة الهيكلية. ‏

الهيكل المتحرك هو الهيكل يتمّ تصميمه وتشييده كي يتمّ لاحقاً نقله بسهولة بأقلّ تكلفة وبأقلّ قدر من تعطيل الاستخدام المقصود. يجب أن يكون الوصول إلى الموقع ومنه بعرض كافٍ ودرجة مقبولة للسماح بنقل الهيكل.

ما هو الهيكل المتحرك

الهيكل المتحرك هو الهيكل يتمّ تصميمه وتشييده كي يتمّ لاحقاً نقله بسهولة بأقلّ تكلفة وبأقلّ قدر من تعطيل الاستخدام المقصود. يجب أن يكون الوصول إلى الموقع ومنه بعرض كافٍ ودرجة مقبولة للسماح بنقل الهيكل.

ويمكن نقل الهياكل المتحركة عبر طريقتين رئيسيتين:

  • تفكيك الهيكل المتحرّك ثم إعادة تجميعه في المكان المطلوب.
  • نقل الهيكل المتحرك الكامل كقطعة واحدة إلى المكان المطلوب، ويتمّ ذلك عن طريق رفع الهيكل أوّلاً ثمّ يمكن دفعه على قضبان أو عربات مؤقتة إذا كانت المسافة قصيرة. ويتمّ رفع الهياكل الأصغر في موضعها باستخدام قوة بشرية بسيطة، أمّا الهياكل الأكبر فتتطلب استخدام الرافعات.
الهندسة الانشائية هندسة انشائية
ومن أمثلة الهياكل المتحرّكة:
  • رافعات الجسور.
  • أسطح الملاعب القابلة للطي.
  • الرافعات الجسرية، مثل تلك الموجودة في ميناء سفن الحاويات.
  • بوابات السدود والأقفال. 
  • منحدرات التدحرج.
  • جسور المشاة.
  • المصاعد
  • السلالم المتحركة
  • السفن والهياكل البحرية

مفهوم الحركة في هندسة البناء

بالإضافة إلى الهياكل المتحركة التي تؤدّي مهمّة ميكانيكية تقنية معيّنة، تدخل الهياكل المتحرّكة أيضاً في صميم بعض المباني الحديثة بعدما أصبح من السهل اليوم أن يتحرّك المبنى بأكمله أو جزء منه حول محور دوران واحد أو أكثر.

والمباني الحركية هي نوع من المباني المتميزة بحركتها التي مزجت بين الميكانيكية الحركية والتقنية المتطورة فأصبحت نموذجاً للتغير الفكري الناتج عن عصر التكنولوجيا.

 قد تشمل الحركة في المباني البناء ككلّ بهيكله العام، أو حركة خاصة بجزء أو أجزاء منه. وقد تكون الحركة مخصوصة لبعض العناصر المعمارية كغلاف المبنى مثلاً، وقد تكون لجزء من أجزاء المبنى كالفتحات أو الأسقف، أو تكون الحركة مختصة بالإضاءة عبر التفاعل مع مؤثر خارجي أو داخلي.

وتُستخدم هذه الأبنية ذات الأنظمة الحركية وفقاً لثلاثة أهداف أساسية تشمل ما يلي:
  • الجانب الوظيفي للحركة: أن يؤدّي التصميم المتحرّك الرسالة والغرض المصمّم من أجله، بما يلبّي الحاجة العملية للمستخدمين، إذ تعمل الأنظمة الحركية في غلاف المبنى مثلاً كوسيط بيئي يسعى إلى دعم مبادئ العمارة الخضراء التي تشمل: التحكم الحراري الشمسي، التحكم في ضوء النهار، والتحكم في التهوية، وتوليد الطاقة.
  • الجانب التعبيري والجمالي: أن يجذب التصميم المتحرك الانتباه كفنّ من فنون البناء الحديث، وأن يؤدي دوره التعبيري في تنظيم عناصره بحسب حركة كل عنصر. فالتغيير الحركي يؤدي إلى تسلّم قراءات صورية مختلفة تساعد على تفاعل المتلقي أو المستخدم مع هذه الأبنية.
  • الجانب الميكانيكي للحركة: وقد يكون هذا الجانب الميكانيكي للحركة صادراً عن الحركة الطبيعية للكائنات الحية كالنبات والحيوان، أو جزءاً من ابتكارات المصمّم، كما قد يكون قريباً من الواقع المشتق منه أو جديداً مجرداً.

    بالإضافة إلى التأثيرات البصرية الفاتنة فإنّ المحرّكات التي تتحكم بحركة الطبقات يمكن برمجتها من ضمن أنظمة إدارة المبنى بحيث تميّز الأماكن المتغيّرة للشمس وتراعي الشروط الخارجية المحيطة بالمبنى، أو يمكن ضبطها لتأخذ أشكالاً تزيينية فقط. كما يمكن تزويدها بأنواع من الزجاج القابل للتحكم بشفافيته وبالتالي التحكم بالأشعة الشمسية التي تعبره.

للمزيد