الهيكل (الغلاف)

الهيكل الخارجي لمبنى مركز رحلات TWA من تصميم إيرو سارينين ، مطار جون إف كينيدي الدولي ، نيويورك
الفناء الكبير ، بسقف شبكي رقيق من تصميم بورو هابولد بالتعاون مع نورمان فوستر ، المتحف البريطاني ، لندن

القشرة عنصر إنشائي صلب ثلاثي الأبعاد، يتميز بسماكة صغيرة جدًا مقارنةً بأبعاده الأخرى. وتتميز من الناحية الإنشائية بإجهاد في المستوى المتوسط، يكون في نفس مستوى السطح وعموديًا عليه. ويمكن اشتقاق القشرة من صفيحة على مرحلتين: الأولى بتشكيل السطح الأوسط كسطح منحني أحاديًا أو ثنائيًا، [ 1 ] والثانية بتطبيق أحمال مستوية على مستوى الصفيحة، مما يُولد إجهادات كبيرة. وتتنوع المواد المستخدمة من الخرسانة (كما في القشرة الخرسانية ) إلى النسيج (كما في الهياكل النسيجية ).

الهياكل ذات القشرة الرقيقة (وتسمى أيضاً الهياكل الصفيحية والقشرية ) هي هياكل خفيفة الوزن تستخدم عناصر قشرية . تُجمّع هذه العناصر، المنحنية عادةً، لتكوين هياكل كبيرة. تشمل التطبيقات النموذجية هياكل الطائرات ، وهياكل القوارب، وأسطح المباني الكبيرة.

تعريف

يُعرَّف الغلاف الرقيق بأنه غلاف ذو سُمك صغير مقارنةً بأبعاده الأخرى، وتكون تشوهاته محدودة مقارنةً بسُمكه. ويكمن الفرق الأساسي بين بنية الغلاف وبنية الصفيحة في أن بنية الغلاف، في حالة عدم الإجهاد، تكون منحنية، على عكس بنية الصفيحة المسطحة. وينتج تأثير الغشاء في الغلاف بشكل أساسي عن قوى مستوية ( إجهاد مستوٍ )، ولكن قد توجد قوى ثانوية ناتجة عن تشوهات الانحناء. فبينما تتصرف الصفيحة المسطحة كعتبة ذات إجهادات انحناء وقص ، تُشبه الأغلفة كابلًا يقاوم الأحمال من خلال إجهادات الشد. ويجب أن يكون الغلاف الرقيق المثالي قادرًا على توليد كلٍّ من الشد والضغط. [ 2 ]

الأنواع

أكثر أنواع الهياكل ذات القشرة الرقيقة شيوعاً هي:

انظر أيضاً

مراجع

  1. OC Zienkiewicz و RL Taylor. طريقة العناصر المحدودة للميكانيكا الصلبة والإنشائية .
  2. تشين، واي-فاه؛ لوي، إي إم، محرران. (28-02-2005). دليل الهندسة الإنشائية، الطبعة الثانية ( الطبعة الثانية). بوكا راتون: مطبعة سي آر سي. رقم ISBN  978-0-8493-1569-5.

للمزيد من القراءة

  • بيشتولد ، مارتن (20 مارس 2008). الهياكل السطحية المبتكرة: التقنيات والتطبيقات (  الطبعة الأولى). أبينغدون: تايلور وفرانسيس. ISBN 978-0-415-41967-3.
  • سوشوف، فلاديمير ج. (1990). راينر جيفي (محرر). فلاديمير ج. سوشوف 1853-1939؛ Die Kunst Der Sparsamen Konstruktion (  الطبعة الأولى). شتوتغارت: دويتشه فيرلاغس-أنستالت. رقم ISBN 978-3-421-02984-3.