الإنشاءات المنشأت المباني المنفوخة Air Inflated Structures
تعرف هذه المنشآت بالمنشآت مزدوجة الغشاء ، وتختلف عن المنشآت
المدعمة هوائيا مفردة الغشاء بأن الضغط للفراغ الداخلي لا يختلف عن الضغط للفراغ
الخارجي ، لأن الهواء يكون محصورا بين الغشاء المزدوج للعناصر المنفوخة في المنشأ
، كما تتميز أيضا بأن تأثير قوى الدفع لأعلى عليها أقل من المعرضة لها المنشآت
المدعمة هوائيا ومشكلة الرفع لأعلى ، وهذه ليست مشكلة في المنشآت التقليدية حيث أن
وزن المنشأ نفسه وحجم المواد الداخلية فيه تجعل المشكلة الأساسية هي الأساسات
اللازمة لحل هذه الأوزان المتجهة إلى باطن التربة ، وينعكس الوضع في المنشآت
الغشائية حيث أن الأساسات تلعب دورا كبيرا في التغلب على مشكلة الرفع لأعلى
ومحاولة ربط المنشأ للأرض حيث أن وزن المنشأ مقارنة بقوى الدفع غير ذي مغزى .
والعناصر الإنشائية لهذا النوع من الإنشاءات عبارة عن أعضاء منفوخة
أقرب في التشكيل للعناصر الإنشائية التقليدية مثل الكمرات والأعمدة والعقود
والحوائط ، لمقاومة نفس
ظروف الأحمال التي يتعرض لها المنشأ التقليدي ، ولذلك فإن
إمكانيات بحورها محدودة عن إمكانيات المنشآت المدعمة هوائيا .
وكما هو الحال في المنشآت المدعمة هوائيا فإن الإنشاءات المنفوخة تنقسم إلى نوعين تبعا
لفروق الضغط كما يلي :
أ- منشآت موجبة الضغط
الداخلي .
ب- منشآت سالبة الضغط الداخلي .
والأشكال توضح النوعية المختلفة لكل من الفصيلتين وهي محدبة أو مقعرة
الانحناء كما هو الحال في المنشآت المدعمة هوائيا ، ويحبذ أيضا الأنواع محدبة
الانحناء لنفس الأسباب السابق ذكرها في المنشآت المدعمة هوائيا ، ولزيادة إمكانيات
البحر وتقليل قطر
الانحناء والإجهادات الداخلية للغشاء فإنها تدعم بكابلات أو
فواصل داخلية لتقليل حجم الهواء المحصور ما بين الغشاء المزدوج ، كما أن مقدار
الضغوط الداخلية في هذه الأنواع من الإنشاءات تختلف من أنظمة ذات ضغوط مرتفعة وهذه
يتراوح فيها الضغط من 2000 إلى 70000 مم من ضغط الماء ، أو أنظمة ذات ضغوط منخفضة
حوالي 100 مم ضغط مائي .
*الإنشاءات الأنبوبية أو ذوات الأضلاع المنفوخة( Inflated Rib Structures):
كان أول منشأ من المنشآت المنفوخة ينتمي إلى هذا النظام وهو خيمة
استرومير التي ظهرت قبل الحرب العلمية الثانية والتي أعطت مثالا ملموسا لمنشأ مبنى
يمكن حمله والانتقال به من مكان لآخر وحجم مادته في أضيق الحدود ، وهي عبارة عن
غشاء مشدود بين زوجين من الأضلاع المنفوخة.
وأبسط أنواع المنشآت لهذا النظام الإنشائي عبارة عن أضلاع منفوخة
بشكل أنبوبي منفصلة أو متقاطعة فيما بينها غشاء مفرد بشكل إطارات لدعم هذا الغشاء
المغلف للفراغ ولذلك فهي منشآت إطارية ، وعند مقارنة هذا النظام الإنشائي بالأنظمة
الإطارية للمنشآت التقليدية فإنه يقل عنها كثيرا في الكفاءة عند مقاومتها للقوى
العرضية ، وإن كان يتميز عنها جميعا بسهولة الفك والتركيب وخفة الوزن عند النقل ،
ولذلك فأول ما طبقت في منشآت المخيمات.
* وتبعا لفروق الضغط فإن المنشآت الأنبوبية المنفوخة تنقسم إلى نوعين
:
1. أنابيب منفوخة ذات ضغط
منخفض ؛ ويتلاءم هذا النظام مع الإنشاءات الصغيرة ، كما يمكن أيضا عمل منشآت ذات
بحور كبيرة ولكن هذا يتطلب أنابيب ذات أقطار ضخمة . ويعيب هذا النظام أن الضغط
يتأثر بالاختلاف في درجة حرارة الجو مما يؤثر على متانة المنشأ ككل ولهذا تلحق
بهذا النوع من الإنشاءات وسائد أو حقائب تعويضية لتقليل هذا الاختلاف ، أما
المنشآت الكبيرة فإنها تحتاج إلى إمداد أوتوماتيكي بالهواء من كمبروسور أو مراوح
دفع ذات ضغط منخفض للعمل على ثبات الضغط .
2. أنابيب منفوخة ذات الضغط
العالي ؛ وهذا النوع من الإنشاء يتطلب معدل أداء عالي للغشاء والوصلات وكل الأماكن
التي يمكن أن يكون فيها احتمال تسريب للهواء . ومجرد نفخ الأنبوبة لضغط حوالي
700000 نيوتن / م2 فإنها تحتاج فقط إلى كل 6 أشهر للتأكد من مستوى الضغط وإعادة
النفخ ، وهذا إذا لم تتعرض إلى ما يتلفها خلال هذه المدة .
وتصنع أنابيب الضغط العالي من خراطيم من نسيج دائري ثم بطانة داخلية
للإحكام ضد تسرب الهواء من الـ ( بي في سي ) أو النيروبين ( المبثوق ) والتكسية
الخارجية لعمل طبقة عازلة للعوامل الجوية ويفضل الهيبلون ، وتحكم نهايات الأنابيب
بواسطة أجزاء معدنية نثبتها في أماكنها بواسطة قفايز ويتم النفخ في صمامات مشابهة
لصمامات السيارات لتتحمل الضغط العالي .
3.ويجب أن يوضع في الاعتبار معامل أمان عالي حيث أنها عند الانفجار
تكون شديدة الخطر ، وبأنبوبة قطرها نصف متر يمكن عمل إطار لبحر 20 متر بأمان وهذا
النوع من الإنشاءات يسمح بحرية كبيرة في التشكيل ، وإذا عرض الغشاء الذي بين
الأنابيب المنفوخة لإجهاد شد مسبق فإنه يزيد من الكفاءة الإنشائية للمنشأ ككل .
إرسال تعليق