1

مقرر

الشـكل واإلنشـاء في العمــارة ) اإلنشاء بالهياكل الفراغية :ةالرابع وحدة ال (

أستاذ المقرر

نوبـي محمـد حســن . د. أأستاذ التصميم المعماري ونظريات العمارة

كلية العمارة والتخطيط – العمارة وعلوم البناء قسم

جامعة الملك سعود

2

Space Frames الهياكل الفراغية

. فكرة الهياكل الفراغية -

. أنواع الهياكل الفراغية -

).الكتلة (والهيئة الخارجية ) الحيز( والهيئة الداخلية .. الهياكل الفراغية -

. الهياكل الفراغية والتكامل مع األنظمة األخرى -

. حاالت دراسية -

3

فكرة الهياكل الفراغية

. . هي نظم خاصة من العناصر المفصلية تصل .. توفر حالً اقتصادياً للبحور الكبيرة

.. متراً 80 – 20بحورها إلى ما يقرب من 30: 1ونسبة العمق إلى البحر

.تصنع هذه المنشئات من عناصر من الحديد

انتشر استعمالها في المباني العامة، سواء Universalبتسقيفها كفراغ شامل

Space . . أو تغطية الجزء العلوي الذيأو حمل الحوائط .. كافتريا يحتوى على

.أو خالفه .. الزجاجية

ال يتوقف دور الهياكل على تسقيف الفراغات بل قد يشمل بناء الحوائط أو األعمدة . . فقط

مع السقف في تكوين معماري وإنشائي واحد وتكون بأشكال مستوية أو مائلة أو .. متماسك

. منحنية

4

أنواع الهياكل الفراغية

لتي تحدد شكل الوحدة الرئيسية التي يتحدد نوع الهيكل الفراغي بنوع الوصلة التي تربط بين العناصر فهي ا وفي الغالب يحمل الهيكل اسم الوصلة الذي ) . . الخ – سداسية – هرمية –مربعة الشكل (يتكون منها الهيكل

.يحمل اسم مخترعها أو نحو ذلك

1

وتتوقف على الحيز المطلوب تغطيته وشكل الكتلة المطلوبة في .. األشكال الناتجة عن الهياكل الفراغية عديدة . فمنها المستوى ومنها المنحني . . النهاية وبالتأكيد وظيفة المبنى

2

Geodesic الجيوديسية باب أشهر األشكال المعمارية التي تنتج عن طريق الهياكل الفراغية هو الق Domes وإن كانت قد تطورت .. ويعد رائدها Richard Buckminster Fuller“ باكمنيستر فوللر ” والتي ابتكرها

.بعد ذلك بأشكال متنوعة ونحتية في بعض األحيان 3

مصنوعة من الحديد واأللمنيوم ومكونة من وحدات بأطوال مختلفة .. هناك الهياكل الفراغية سابقة التجهيز هذه الوحدات منها ما . . اث داخلية للتجميع في وحدات إنشائية فراغية خارجية أو في وسائل عرض أو قطع أث

ت صلب أو ألمنيوم مكعبة أو هو خطي أسطواني ومنها ما هو جمالوني مستو، أو فراغي يتجمع على وصال ذات Zeltaمنها مجموعة تسمى . . كروية في هيكل فراغي رأسي أو أفقي مفرد أو مزدوج االنحناء

متر والتي 5.7 سم إلى 40وال من الجمالونات مثلثة القطاع من الصلب المناسبة لمختلف التصميمات واألط وهي خاصة بالهياكل Miroومن أشهر هذه المنظومات الجاهزة منظومة تسمى . . تتجمع على وصالت مكعبة

المفردة أو المزدوجة التي تجمع على وصالت على هيئة كرات الجيوديسية الفراغية وبشكل خاص القباب .جاهزة تستقبل األضالع الرأسية واألفقية والقطرية وكشافات اإلضاءة

4

5

أنواع الوصالت

6

أنواع الهياكل الفراغية

الوحدات المستطيلة الشكل

7

1-الوحدات المثلثة الشكل

8

2-الوحدات المثلثة الشكل

9

الوحدات الرباعية الشكل

10

الوحدات السداسية الشكل

11

) الكتلة (والهيئة الخارجية ) الحيز (والهيئة الداخلية . . الهياكل الفراغية

القباب -أشكال مختلفة للهياكل الفراغية

double curvature inone direction

circular parabolicellipticalcompound parabolic

inverted parabolic

12

األشكال المتموجة –أشكال مختلفة للهياكل الفراغية

13

األشكال الشبكية –أشكال مختلفة للهياكل الفراغية

14

أشكال مختلفة للهياكل الفراغية

15

) الكتلة (والهيئة الخارجية ) الحيز (والهيئة الداخلية . . الهياكل الفراغية

في المباني السكنية

16

نموذج مسكن

17

في المعارض والصاالت المتعددة االستخدام

متر10.000حيز بمساحة

18

في المباني الرياضية

متراً كابولي 30إستاد على سامي ين باسطنبول

جمنزيوم متر صالة 56× 40

مترا30ًكابولي مترا60ً×42مبنى رياضي جامعي أبعاد قبة ألمنيوم حرة 40×30

19

في مباني المواصالت

متراً 30× 60حظيرة طائرات بأبعاد

مترا52.5ً × 52.5حظيرة طائرات بأبعاد

موقف انتظار سيارات في مطار بكولومبيا

محطة فحص على الحدود

20

في مباني االجتماعات والمباني التعليمية والدينية

بهو في جامعة

مسرح علمي

كنيسة

21

في مباني التجارية واإلدارية

متراً 30 × 30مركز البيع بالتجزئة

2 م900قبو دائري على مسطح

ساحة في مبنى إداري

22

في مباني المصانع

متراً 110معالجة النباتات بالطاقة تحت قبة قطرها

تصنيع السلع تحت قبة حرة أبعادها مترا112ً × 112

القبة تحت اإلنشاء القبة النهائية

صالة تصنيع من الداخل

23

تابع المصانع

مترا224ًقبة حرة طولها

24

في مباني المخازن

متراً 56قبة مخروطية بقطر تايالند - متراً 125قبة حلقية بقطر

تايوان - متراً 135مخزن للحجر الجيري بقبة مكسيكو - متراً 56 × 165قبة طولية أبعادها

25

البحور الكبيرة

26

تحقيق اإلضاءة الطبيعية

غير مطلوب إضاءة

إضاءة

27

الجناح األمريكي في معرض مونتريال US Pavilion, World’s) م 1967(

Fair Expo’67, Montreal

حاالت دراسية . . الهيكل الفراغية

67 كبيرة قطرها جيوديسية المبنى على هيئة قبة متراً مغطاة بالبالستيك، تغطي مساحة العرض المخصصة، والتي وضعت على مستويات داخل القبة وفي إنشاء منعزل عن إنشاء القبة، بينما ظهرت القبة وهي تغطي الفراغ األساسي للمعرض في شكل وهيئة جديدة، ساعد على ذلك شفافية المادة التي تم بها تغطية القبة مما حقق فكرة االتصال بين فراغ العرض وبين الفراغ الخارجي من نقاط عديدة أثناء

. الحركة على حيزات العرض الداخلية

منظور خارجي للمعرض

28

تفاصيل مختلفة من المعرض توضح عناصر القبة

29

Pyramide) م 1989( هرم اللوفر

du Lauvre المعماري :I.M.P

ارتفاعه عن . . قمة الجليد “ باي ”يسميه المعماري يمثل مدخل لمجموعة المتحف من .. متراً 24األرض

. خالل ممرات تحت األرض تربط المباني مع بعضها

الهرم مرتكز على أربعة كمرات من الصلب وهي .مرتكزة على ركائز من الخرسانة

الهرم من جمالونات من الحديد المتقاطع قطرياً وتحصر بينها وحدات معينة الشكل يركب الزجاج على الوحدات الخارجية منها والوحدات الداخلية على هيئة

. وتر السهم

مم وشفافية خاصة 10الزجاج من نوع خاص بسمك وكل قطعة مكونة من طبقتين رقيقة شفافة تحافظ على

.قطع الزجاج في مكانها في حالة الكسر

الهرم من الخارج

الهرم من الداخل

30

تفاصيل في السقف

توضح طريقة الوصالت وتركيب الزجاج

31

The Sainsbury Visual Arts Centre at the University of East Anglia

Architect: Norman Foster

نظمت عناصر المبنى وهي صالة عرض األعمال ، Robert والسيد Sainsburyالفنية للسيدة

.ومدرسة الفنون ومطعم في مسقط حر

بعد ( متر وارتفاع صافي 35 × 135أبعاد الحيز . متراً 7.3) التجهيزات

2.5عبارة عن جمالون فراغي مثلث الشكل بعمق من .. من الحديد بنفس العمق ) أنابيب (متر ومواسير

من األلمنيوم ومن الداخل الواح الخارج مجلد بواسطة مخرمة متحركة تعمل على تواجد منطقة بانل بواسطة

مكاتب (خدمات بين القشرة الخارجية والقشرة الداخلية ). تمديدات التكييف والكهرباء - خدمات –

سابقة التصنيع بانوهات الحوائط الخارجية من م بحيث يمكن 1.2 × 1.8ومصممة على شبكة ثابتة .تغيير أي جزء منها بسهولة

نهاية المبنى حوائط زجاج ويوجد فتحات على األجناب . وكذا من السقف إلدخال الضوء الطبيعي

مسقط أفقي

قطاع رأسي

منظور خارجي

32

تفاصيل مختلفة توضح الطريقة اإلنشائية وعمل التمديدات المختلفة

33

تفصيلة في الواجهة