منشآت دورا نية الانحناء الصدفات الدورانية

منشآت مباني بنايات دورا نية الانحناء  (Rotational Shell Structures

الصدفات الدورانية  rotational shells                                                

هناك مجموعة متباينة من الصدفات مزدوجة الانحنا تتكون هندسيا فى الفراغ نتيجة لدوران منحنى مستوى حول محور ثابت وتسمى الصدفا الدورانية , هذى الصدفات تاخذ اشكالا متباينة اكثرها انتشارا القبة الكروية التى تتولد من دوران نصف دائرة حول محور راسى , وقبة القطاع الناقص وعملها ليس بكفاءة القبة الكروية نتيجة لطبيعة قمتها الاكثر استقامة والتى تسبب اجهادات اكر . وعلى العكس تعتبر القمة ذات القطاع المكافى ذات مزايا انشائية اكبر من القبة الكروية وذلك نتيجة لزيادة انحناءها عند القمة . والبيضة القشرية هى التى تجمع بين القبة ذات القطع المكافى والقبة الكروية او قبة القطاع الناقص حسب نوعها .

والتصرف الانشائى للقباب هو نتيجة مباشرة لخصائصها الهندسية , فالاجهادات على الرواسم وعلى المتوازيات الدائرية هى اجهادات انضغاط وشد بسيطة موزعة توزيعا متجانسا على قطاعها القشرى , وفى حالة عدم كفاية الاجهادات المحورية على الرواسم والموازيات فى مجابهة الاحمال تتولد اجهادات ثالثة بالقص للتوازن مع هذا الفرق . هذة الاجهادات جميعها من شد وضغط وقص كافية لحفظ شكل القبة , وهى امكانيات كافية لابقاء القبة منشا متوازنا تحت كل الظروف ومنها قوى الرياح الافقية . وتحول قوى القص كل راسم على القبة لمضلع قوى لاى مجموعة من الاحمال المتماثلة حول المحور وبذلك تقاوم القبة . ففى الاولى يكون هناك مضلع قوى واحد لكل حالة تحميل , واذا تغيرت حالة التحميل تغير مضلع القوى ونتج عن ذلك اجهادات انحناء , فى حين ان متوازيات القبة توفر لرواسمها ركائز متفرقة على طولها عن طريق قوى افقية تعوق حركتها ويتولد عن ذلك اجهادات حلقية محيطية . وحيث ان اجهادات القبة بالنضغاط او الشد صغيره جدا فان القبة منشا على درجة عالية من المتانة . وهذة الظاهرة تفسر اسماكها الرقيقة التى بلغت فيها نسبة البحر الى السمك من 300 الى  400 ضعف . هذة القباب مستمرة هندسيا وماديا فى اتجاة المتوازيات وفى غير حالات الكرات الكاملة وتتوقف الرواسم عند اتصال القبة بالاساس .

وهنا يجب ان يكون ردود الفعل تماما فى اتجاة الرواسم لكى تظل الجهادات محورية وهذا غير ممكن عميا بسبب الانبعاج الخارجي للقبة فوق حلقة الشد الخارجية الثابتة الطول عند مستوى الاساس . وهنا تتولد اجهادات انحناء عند اتصـــال القــــبة بالحللــــة الدائرية

محصورة فى شريط صغير مجاور للاحرف الخـــارجية .

والاشكال الدورانية منها الشكل الحلقة torus او الانبوبى الحلقى , وهذة تتكون من حركة منحنى مفتوح او مقفول حول محور لا يمسة . وهى تتكامل فى تكوين شرنقى monocoque وهو اعلى درجات الاستمرار المادى والهندسى من حيث تغليفة الكامل للفراغ . والمنحنى الراسم سواء كان نصف دائرة او نصف قطاع مكافى يبدا من محور الدوران , كما يحتمل تكوين مسطحات دورانية على شكل قطرة المياة . وحين يتوفر الاستمرار الهندسى والمادى يصبح المنشا والاجهادات مقفلة closed stresses , ويصل استعمال الطاقة الانشائية للمادة الى ذروتة فى الكفاية بدون اجهادات انجناء . كما تتحدد وظيفتا الانشاء وتغليف الفراغ فى جسم واحد يقوم بالمهمتين معا .

ويكون التشكيل الإنشائي للقشرة المغلفة للفراغ دوراني الشكل كما في مطار أبو ظبي الدولي فحققت المنشآت القشرية الدورانية فراغات داخلية تتسم باحتواء الداخلي للأنشطة المعمارية في الفراغ مما يبين مرونة المادة الإنشائية على التشكيل فحققت المنشآت الدورانية فراغات داخلية تتسم بالاحتواء الداخلي للأنشطة المعمارية في الفراغ مما يبين مرونة المادة الإنشائية.