سلسلة مقالات هندسية - القُـبــب... حكاية النشأة والتطور

06-07-2007, 03:28 PM

رقم المشاركة : 1

<< mm >>

Mohammed A.R. Al-Madhoun
المشــرف العــام

<< mm >> غير متواجد حالياً

سلسلة مقالات هندسية

القُـبــب... حكاية النشأة والتطور

القبب هي إنشاءات هندسية معمارية مقوسة (منحنية) الشكل ليس لها نهايات زاوية أو زوايا هندسية، وهي تغلف مساحات كبيرة دون الحاجة لوجود أعمدة داعمة، وعلى الرغم من سماكاتها القليلة إلا أنها تعتبر من الإنشاءات الأقوى والأثبت في إنشاءاتنا العصرية.

نشأة فكرة القبب:
قبل وجود القبب، كان هنالك الأبنية المستطيلة المدعومة بالأعمدة، فمعظم الأبنية والإنشاءات القديمة كالمعابد كانت تقوم على سقوف مدعومة بغابات من الأعمدة، وتتميز الأعمدة بالقدرة الكبيرة على دعم الأسقف وحمايتها من الانهيار إلا أن الحاجة إلى العدد الكبير منها يخلف مساحات حرة قليلة مقارنة بما تسمح به القبب.

قام البناؤون الرومان بتدوير أقواس حجرية حول مركز دائري فاكتشفوا أن الشكل الناتج وهو القبة أن الشكل الثلاثي الأبعاد الناتج يتمتع بقوة كبيرة، وبعدها بدأت الكنائس والمساجد تغطى مع الوقت بالقبب التي خلقت المساحات الواسعة.

كانت القبب الحجرية والأعمدة الداعمة قديماً تعاني من الأوزان الكبيرة، لذلك لجأ المهندسون وقتها الى الأشكال المعقدة، التي تدعى بالـصناديق coffers على طول الجدران للتخفيف من الأوزان في الأبنية الضخمة، كما عمدوا إلى ترك فتحات في ذروة القبب تدعى أوكالاس oculus، والتي في نفس الوقت تؤمن الإنارة اليومية في الهياكل والمعابد الضخمة.

التطورات الأولية على شكل القبة:
ومع التقدم المعماري عبر الحضارات المتعاقبة أصبحت القبب أكثر تعقيداً ووزناً، فقد أكد المهندسون القدماء أنهم قادرون على إضاءة القبب من خلال ترك مسافات بين الأقواس، وهذا التصميم الجديد يسمح لأشعة الشمس بالمرور عبر الفراغات البينية بين الأقواس وإنارة القبة دون إضعاف البناء.

ومن الأمثلة الشهيرة جامع ميهريما Mihrimah Mosque الذي بني في العام 1555م في اسطنبول بتركيا، من قبل أشهر المعماريين، وقد تم تزويده بــ 161 نافذة إنارة دون أدنى تقليل في المتانة الإنشائية للمسجد.

وبنتيجة السعي الدائم وراء العلو والإرتفاع لجأ المهندسون المعماريون إلى الخدع التصميمية للوصول إلى مآربهم وطموحاتهم. فمع بداية العام 1400 م بدأ المهندسون الرومان ببناء القبب المزدوجة المدموجة بقبة واحدة لإنشاء خدع تقنية في الارتفاع ودروس في الإبداع.

وفي العام 1793م بُني مجلس الشيوخ الأمريكي أو ما يُعرف بالبيت الأبيض U.S. Capitol، والذي أظهر براعة أكبر في العمل، حيث يمتلك البيت الأبيض القبة الأولى والأفخم التي تتوج مبنى سياسياً في العالم. وقد تم وضع حجر الأساس عام 1793م، وتعرضت هذه القبة مع البيت الأبيض للعديد من التغيرات فقد أحترق وأعيد بناؤه، ثم تم توسعته ثم تم تجديده.

تم الانتهاء من القبة الأولى عام 1824م من قبل المهندس الأمريكي شارلز بولفينش، وكانت مخيبة للأمل بشكل كبير، وقد تعرضت بعدها للحرق واحتاجت إلى إعادة ترميم وتم توكيل المهندس الأميريكي توماس يو والتر، الذي طلب إليه استبدال القبة القديمة وتكبيرها بشكل أفضل وبإنشاء نظام مقاوم للحريق.

القبة هنا أطول وأثقل ولمنع الجدران من التشقق والانحراف هنالك حاجة ماسة لجدران ضخمة كما في المعابد القديمة أو كميات كبيرة من الحلقات الحديدية كما في كنيسة بيتر ستريت، لكن والتر لم يكن يفكر في ذلك، بل قرر تصميم قبة مضاعفة تتألف من قبة داخلية صغيرة داخل قبة أطول والتي تشكل خداعا تقنيا مبدعاً.

تتألف القبة الخارجية الطولية من هيكل قليل السماكة، مدعم بحلقات من 36 عصب حديدي مقوس، وفي القسم السفلي أو الداخلي توجد القبة الداخلية الأصغر مفتوحة في القمة. وتبدو القبة المزدوجة من الخارج كأنها قبة حجرية كلاسيكية في حين أنها مصنعة بالكامل من الأعصاب الحديدية CAST IRON. وقد تم الانتهاء من العمل بها في ديسمبر 1863م، وإلى اليوم تشكل رمزاً من الرموز المعمارية الشهيرة في العالم.

يمكننا هنا القول أن الانتقال من الإنشاء الحجري الثقيل والمكلف إلى الأعصاب المعدنية الأخف وزناً في نهاية القرن الثامن عشر يعتبر نقلةً نوعيةً في تطور تصميم وبناء القبب.

ولكن اختراعات القرن العشرين غيَّرت مفاهيم التصميم والبناء بشكل عام إلى الأبد، ففي عام 1950م ظهر تصميم جديد للقبب يسمى "القُبب الجيوديسيكية Geodesic Dome" فغيَّر الطريقة التي ينظر بها المهندسون إلى القبب لأول مرة منذ ألفي عام.

الاختراع الجديد هو قبة أنشأها المهندس المعماري الأميركي Buckminster Fuller، وجاءت القبة الجيوديسيكية على شكل كروي مجزأ، مبني من سلسلة من المثلثات المضلعة كما في الشكل بدلاً من سلسلة الأقواس المعتمدة سابقاً.

واليوم تعتبر القبة الجيوديسيكية شائعة الاستخدام بإنشاءات متنوعة في الشكل والنمط والطراز ، فأحد أشهر هذه القبب في العالم هو مركز ايبكوت Epcot Center الذي يقع في أورلاند في ولاية فلوريدا بالولايات المتحدة.

ومع التطور العلمي والتكنولوجي ظهرت معطيات جديدة في فنون وهندسة الإنشاءات أوصلتنا إلى أحدث ما توصل إليه المهندسون المعماريون في إبداعاتهم. حيث تزود القبب المنشأة حديثاً بأسطح قابلة للسحب والحركة، والتي أصبحت خياراً ضرورياً في تصميم قبب الملاعب والمدن الرياضية الحديثة في العالم، كما هو الحال في قبة السماء في تورنتو بكندا.

تتمتع هذه القبة القيام بمزايا تصميمية لا يمكن لقبة أخرى في العالم أن تجاريها، فهي تتمتع بسقف قابل للحركة من وضعية الإغلاق المحكم إلى وضعية الفتح الكلي.

تم إنشاؤها عام 1989م، بهندسة إبداعية فريدة وجديدة، فالسقف المتحرك يتألف من عدة أجزاء متراكبة تشكل مع بعضها السقف وتختفي مع بعضها في غضون أقل من 20 دقيقة من عملية فتح السقف لينكشف الملعب بالكامل مع 91% من المدرجات، ولكن كيف يتم ذلك؟!

يتألف السقف من أربع ألواح ضخمة من الفولاذ، إحدى هذه الألواح مثبتة، والألواح الثلاثة الباقية متحركة قابلة للانزلاق وفق نظام مسارات محدد. كل لوح من هذه الألواح الفولاذية عبارة عن نموذج من الحزام الفولاذي مع هيكل فولاذي متموج و غشاء بلاستيكي مقاوم للعوامل الجوية.

تحتاج عملية فتح السقف إلى انزلاق أحد الألواح الفولاذية فوق الآخر، وتحت اللوح الثابت وخلف مركز الأرضية يدور اللوح الثالث الذي يبدأ من خلف اللوح أو الصفيحة الأم الثابتة، ويدور على سكة دائرية المسار.

وعلى الرغم من الوزن الهائل للسقف المركب الفولاذي والذي يزن أكثر من 11,000 طن، إلا أن التصميم الهندسي الدقيق يجعل الألواح تنزلق بسرعة تفوق 71 قدم/دقيقة.

أتمنى الفائدة للجميع

تقبـَّــلوا تحيـَّــاتي،،،
[img]style_emoticons/<#EMO_DIR#>/smile.gif[/img]

06-08-2007, 05:51 PM

رقم المشاركة : 2

heba

Senior Member

heba غير متواجد حالياً

مقال جميل و مفيد
و تنسيق الكلام والصور رائع جدا
مشكور م محمد
وفقك الله

06-08-2007, 06:29 PM

رقم المشاركة : 3

محمد حيدر أبوشرخ

Senior Member

محمد حيدر أبوشرخ غير متواجد حالياً

محمد حيدر أبوشرخ is on a distinguished road

ما شاء الله ي محمد

بجد بتتعب وانت بتختار وبتنسق المواضيع

بارك الله فيك

أدوات الموضوع
مشاهدة صفحة طباعة الموضوع أرسل هذا الموضوع إلى صديق
انواع عرض الموضوع
العرض العادي الانتقال إلى العرض المتطور الانتقال إلى العرض الشجري

المواضيع المتشابهه
الموضوع	كاتب الموضوع	المنتدى	مشاركات	آخر مشاركة
حكاية الطبيب والمهندس	engMona	الملتقى الثقافي	5	06-08-2008 05:01 PM
حكاية حلم.	أبو المهند	الملتقى الثقافي	2	05-10-2008 01:05 PM
المتصدر ووصيفه واجهة لقاءات الدوري المصري	Eng.mh.najjar	الملتقى الرياضي	0	12-13-2007 01:57 PM
سلسلة مقالات هندسية - تصميم وبناء الطائرات	<< mm >>	ملتقى التخصصات الأخرى	7	06-10-2007 11:15 PM
سلسلة مقالات هندسية - الخرسانة	<< mm >>	ملتقى الهندسة المدنية	2	06-07-2007 03:47 PM

الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 1 ( الأعضاء 0 والزوار 1)