ربّما قد يشعر المهندسون بالإرتباك نتيجة وجود الكثير من الأشكال الهندسيّة، لكن لماذا لازلنا نستخدم نوعين فقط من الأعمدة في البُنى العمرانية؟
وهما العمود الدائري والعمود المربع
الفرق المشترك بين أشكال الأعمدة
جميع الأعمدة ذات الأشكال الهندسيّة مثل الشكل المستطيل والشكل المربع والشكل الدائري، ليس لها فرق في السّعة الهيكليّة
حيث أنّ تصميمها يتم بطريقة تحمل كافة الأحمال بشكل مثالي.
ولهذا، فإن الأمر يتوقف على المصمّم، لننسَ شكل الأعمدة ونركّز فقط على الأجزاء الهندسية لفهم السؤال أعلاه بشكل أفضل.
الشكل الدائري أو الأسطواني هو شكل متماثل ومتناظر، بينما يحتوي الشكل المربع على 4 محاور للتناظر، والمستطيل له محوري تناظر
لذلك يكون للأعمدة الدائريّة نفس العطالة في جميع المحاور وذلك يُجنب الانحناء الناتج عن فشل التحميل.
ما هو التناظر؟
يُعتبر الشكل الهندسي متناظراً إذا كان من الممكن تقسيمه إلى قطعتين متطابقتين مرتّبتين بطريقة منظّمة
في الصورة أعلاه، نلاحظ أنهُ بعد رسم أربعة محاور للشكل المربع أصبح متناظراً، حيث كل جزء من الأجزاء الفردية متطابقاً مع الآخر.
فروقات بين العمود الدائري والعمود المربع
- يشغل العمود الدائري مساحة أصغر: أي إذا قمت بإنشاء عمود دائري قطر مقطعه يساوي قطر مقطع العمود المربع، فإن العمود الدائري يشغل مساحة 0.785 من مساحة العمود المربع.
- قضبان التسليح: يحتاج العمود الدائري إلى ستة قضبان تسليح كحدٍ أدنى، بينما يحتاج العمود المربع أو المستطيل إلى أربعة قضبان تسليح.
- قوالب الإنشاء: قوالب الصّنع للعمود المستطيل تعتبر سهلة الإنشاء بسبب جوانبه المستقيمة، بينما قوالب العمود الدائري تعتبر صعبة الإنشاء.
- الجمالية: الأعمدة الدائرية مُرضية من الناحية الجمالية مقارنة بأنواع الأعمدة الهندسيّة الأخرى.
- الإستخدام: تُستخدم الأعمدة الدائرية عندما لا يكون هناك حاجة لبناء جدران على جانبي العمود، وذلك لإعطاء إضافة من الناحية الجمالية.
- المرافق العامة: يُفضّل استخدام الأعمدة الدائرية عند بناء المنشآت المزدحمة مرورياً مثل الجسور نظراً لأن مساحة المقطع العرضي لها أصغر من غيرها.
اختلافات معالجة الأحمال
- الأحمال في العمود الدائري متساوية على محيط العمود، لكن في العمود المستطيل قد تختلف في كلا المحورين.
- يحتوي العمود المستطيل أو المربع على أربع نقاط ضعف (عند حافّة كل زاوية)، لكن في العمود الدائري لا توجد نقاط ضعف.
- العمود الدائري قوي في الضّغط مقارنة بالعمود المربع في نفس منطقة المقطع العرضي.
أيّهم أفضل؟
جميع الأعمدة ذات الأشكال الهندسية السابقة مناسبة، يتم تحديد الاختيار حسب موقع العمود أو من قبل المصمّم أو المهندس المعماري.
مصدر المقال : اضغط هنا
- إعداد: المهندسة رهف محمود
- تدقيق: المهندسة كارمن الصالح
- تحرير: المهندس بشار الحجي