قبة متجانسة

قبة متجانسة (من أحادية وذهبية يونانية ، بمعنى “حجر واحد”) هي عبارة عن هيكل يلقي في شكل قطعة واحدة. قد يكون النموذج دائمًا أو مؤقتًا وقد يظل أو لا يظل جزءًا من الهيكل النهائي. القبب المتآلفة هي شكل من أشكال العمارة المتجانسة.

التاريخ
قد يكون الأكواخ أقرب شكل من أشكال القبة المتجانسة. في حين أنها مبنية من كتل من الثلج المضغوط ، فإن هذه الكتل تذوب وتتجمد لتشكل بنية متجانسة قوية. ويظهر شكل القبة الذي يشبه القبة السمتان الرئيسيتان لهيكل على شكل قبة: قوة عظيمة ، وعزل جيد. تكون القوة بسبب القوة الطبيعية للقوس ، والعزل ناتج عن الحد الأدنى من المساحة السطحية لقسم كروي.

بني أول بناء حديث من قبة متجانسة في بروفو بولاية يوتا وافتتح في عام 1963 كحلبة للتزلج على الجليد. سميت سلحفاة ريمس بعد تحويلها عام 1967 إلى متجر عام من قبل المالك الجديد بول ريام ، وقفت إلى أن تم هدم المبنى في عام 2006 لبناء جديد.

بنيت سلحفاة السلاحف أولا عن طريق إنشاء تلة من التراب في الشكل المطلوب للقذيفة ، وهي عبارة عن مقطع إهليلجي يبلغ طوله 240 قدمًا (73 مترًا) و 160 قدمًا (49 مترًا) و 40 قدمًا (12 مترًا). ثم تم تغطيتها في شبكة من حديد التسليح ، لتوفير القوة ، وطبقة من الخرسانة ما يقرب من 4 بوصات (100 ملم) سميكة. بعد الشفاء من الخرسانة ، تم حفر الأوساخ من خلال المداخل ، تاركا السقف يقف في مكانه. ثم صبت الأرضية لإنهاء الهيكل.

اليوم ، يتم استخدام القباب متجانسة في مجموعة متنوعة من المشاريع السكنية والتجارية والصناعية. بسبب القوة والمتانة والاقتصاد ، يتم استخدامها لتخزين كميات كبيرة من السلع المختلفة في صناعات الأسمنت والأسمدة والزراعة والطاقة والتعدين. نظرا لسلامتها الهيكلية ، فهي تستخدم كمباني الاحتواء في بعض محطات الطاقة النووية. لقد تم صنع النماذج باستخدام كل المواد الإنشائية الشائعة بما في ذلك النسيج المدعم بضغط الهواء.

طرق البناء الحالية
البناء الحديث يختلف بشكل كبير عن طريقة ملموسة فوق الأوساخ. تم تطوير الأساليب الحالية من قبل ثلاثة أشقاء من ولاية ايداهو: ديفيد ، باري ، وراندي الجنوبية. بنيت أول قبة بنيت باستخدام هذه الطريقة في أبريل 1976 في شيلي ، ايداهو:

يتم بناء أساس من الخرسانة المسلحة ، أو “الحزم الدائري” ، لتحديد شكل قاعدة الهيكل.
يتم إرفاق شكل النسيج ، أو شكل الهواء ، إلى الأساس وتضخيمه بمنفاخ هواء. يحتوي نموذج الهواء على غرفة معادلة للسماح للعمال بإدخال النموذج أثناء تضخيمه.
يتم رش طبقة من رغوة البولي يوريثان في الجزء الداخلي من النموذج. (الغرض من ذلك هو إعطاء الصلابة لشكل الهواء ، وتأمين إعادة شريط في مكانه ، وتقديم الدعم للرش في خليط الخرسانة ، وعزل الهيكل النهائي.)
يتم تثبيت حديد التسليح على الطبقة الخارجية من الرغوة ، باستخدام مقاطع متصلة بالرغوة.
يتم رش عدة بوصات من الخرسانة على إطار إعادة الشريط.
بعد تعيين الخرسانة ، يتم إيقاف تشغيل المنفاخ.
قد يتم ترك السطح المكشوف لشكل الهواء كما هو ، أو يمكن تطبيق المعالجة السطحية مثل الطلاء والبلاط وغيرها. (الاختيار الصحيح لمواد تشكل الهواء سيضمن الوقاية من التدهور طويل الأمد بسبب الأشعة فوق البنفسجية.)
في الحالات التي تتطلب فيها الضرورة البناء الاقتصادي للعديد من المساكن الصغيرة والأساسية ، يمكن بناء القبة بدون عزل ويمكن إزالة شكل الهواء بعد الانتهاء وإعادة استخدامه لبناء قباب إضافية.

متانة
وعند الانتهاء من القبة ، فإن الزلزال والزوابع ومقاومة الإعصار (وكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية الأمريكية تصنفها على أنها “حماية شبه مطلقة” من الإعصار F5 والأعاصير من الفئة الخامسة). في الآونة الأخيرة ، نجا عدد من القباب المتجانسة التي تم إنشاؤها باستخدام تقنيات أجهزة الاستنشاق بالجرعات المقننة من كوارث كبيرة:

نجا العديد من القباب المتجانسة في ولاية فلوريدا ضربات مباشرة من إعصار كاترينا في عام 2005.
وكانت العديد من القبب المتجانسة في مسار حرائق الغابات في عامي 2005 و 2006 في أوكلاهوما وتكساس ، ونجت مع طفيفة فقط من العزل الرغوي الخارجي.
في عام 2003 ، نجا مبنى حكومي قبة واحدة في العراق من ضربة مباشرة قدرها 5000 رطل (2300 كجم). قنبلة. تم تدمير الجزء الداخلي من الهيكل تمامًا ، لكن القبة نفسها ظلت قائمة (انظر الصورة).
كما أظهر هدم السلحفاة ريم قوة تحمل هيكل القبة المتجانسة. هدمت كرة تحطيم شريط عدة أقدام واسعة حول محيط الهيكل ، دون انهيار. عندما تم سحب مدخل على أحد الجانبين ، انقلبت القبة أخيرًا ، وانهار.

التحكم في المناخ
قبة متجانسة ، لعدد من الأسباب ، هي فعالة للغاية في استخدام الطاقة. توفر الأجزاء الكروية من القبة مساحة سطحية صغيرة للحجم الذي تحتوي عليه ، لذلك يوجد سطح أقل لنقل الحرارة بالهواء الخارجي. كما أن بناء قطعة واحدة من القبة المتجانسة يزيل أيضًا العديد من اللحامات التي يمكن للهواء أن يتسرب منها ، على الرغم من أن ذلك يتم تخفيفه إلى حد ما في القباب السكنية عن طريق إضافة أبواب ونوافذ متعددة. من خلال وضع الرغوة العازلة على الجزء الخارجي من القشرة الخرسانية ، تعمل الخرسانة ككتلة حرارية داخل المبنى ، مما يقلل من التقلبات الداخلية لدرجة الحرارة أكثر بكثير من عزل المنزل التقليدي داخل قشرة من الطوب أو الحجر.

سلبيات
في حين أن القبة المتجانسة لديها العديد من المزايا الهندسية المثبتة ، إلا أن هناك بعض العيوب ، سواء الهندسة أو الاجتماعية.

هندسة
تختلف التقنيات المستخدمة في بناء القبة المتجانسة اختلافًا كبيرًا عن طرق البناء العادية ، لذلك فإن أطقم البناء المدربة خصيصًا مناسبة لبناء قبة باستخدام التقنيات الحديثة.
الأسطح المنحنية الكامنة في بناء القبة المتآلفية غالبا ما تؤدي إلى غرف ذات شكل غريب عند تقسيمها ، مما قد يؤدي إلى إهدار مساحة في زوايا ضيقة. هناك مشاكل في مساحة الأرضية المهدورة بسبب انحناء الجدران ومشاكل تركيب الأثاث ، مشابهة لتلك الموجودة في أكواخ Quonset. يمكن التقليل من هذا التأثير عن طريق بناء القبة على جدار جذع ، أو باستخدام شكل هواء مثل هذا الشكل للسماح للجدران الرأسية المستقيمة على مستوى الأرض.
قد يجعل القبة المتجانسة للقطات مختومة بشكل جيد. مطلوبة مزيلات الرطوبة في جميع المناخات باستثناء جفافا.

اجتماعي
المساوئ الاجتماعية للقباب المتجانسة هي إلى حد كبير تتقاسمها القبب الجيوديسية ، بسبب الشكل المماثل والبناء غير التقليدي. هذه العيوب هي:

كما أن المظهر المختلف جذريًا للقباب يقلل من جاذبية استخدامها كمساكن خاصة – حيث لا تتلاءم القاعدة الدائرية القياسية بشكل جيد مع القطع الصغيرة الموجودة في العديد من المناطق ، وقد يتعارض المظهر والتصميم الغريب مع العهود الخاصة بالمباني السكنية. اعتمادا على الوضع ، يمكن لمجموعة متنوعة كبيرة من الاختلافات المتاحة من شكل دائري القياسية تجنب بعض هذه المشاكل.
قد يكون من الصعب الحصول على تصاريح البناء إذا لم يكن المسؤولون المحليون على دراية بالقبة المتجانسة.
قد يكون من الصعب إعادة بيع منزل قبة متراصة بسبب مظهره غير التقليدي.

سجلات البناء
أكبر قبة متجانسة في العالم هي موطن مركز فيث تشابل كريستيان في برمنغهام ، AL ، الذي يبلغ ارتفاعه 72 قدمًا (22 مترًا) ، و 280 قدمًا (85 مترًا). في الداخل تبلغ مساحة الطابق 74،500 قدمًا مربعة (6،920 مترًا مربعًا) في مستويين.

اختارت بعض المجتمعات في الولايات المتحدة استخدام تكنولوجيا القبة المتجانسة في بناء مدارس جديدة. يمكن العثور على خريطة لمدارس قبة متراصة تم بناؤها مؤخرًا هنا:

منزل سكني ، “قبة منزل” متجانسة في شاطئ بنساكولا ، بولاية فلوريدا ، شهد العديد من الأعاصير منذ أن تم بناؤه.