ما الفرق بين هياكل الهنغارات؟

ميّز أولاً بين المساحة الداخلية والنظام الإنشائي

الهنغار ذو البحر الصافي هو الذي لا تعترض أعمدته الداخلية عرض مساحة العمل المطلوبة. البحر الصافي يصف المساحة القابلة للاستخدام، ولا يعني نظاماً إنشائياً واحداً بعينه. يمكن تحقيقه بإطار بوابي أو بسقف من الجمالونات أو بهيكل فراغي أكثر تعقيداً. وإذا كانت الأعمدة الداخلية مقبولة، يمكن أيضاً دراسة نظام متعدد البحور.

هذا الفرق مهم؛ فالمقارنة ليست ببساطة «بحر صافٍ أم جمالون». المطلوب هو تحديد المساحة والعمليات التي يحتاجها الموقع، ثم اختيار ترتيب إنشائي يحمل أحمال المشروع بأمان وكفاءة.

١. الإطارات البوابية الصلبة

يتكون الإطار البوابي عادة من أعمدة ورافدات سقف مائلة متصلة بحيث تعمل معاً كإطار عرضي صلب. تتكرر الإطارات على طول المبنى، وتحمل عناصر ثانوية ألواح السقف والجدران. هذا الترتيب شائع في المباني الصناعية والتخزينية التي تتطلب مساحة داخلية مفتوحة.

هذا هو النهج الإنشائي الذي تعتمد عليه الشام للصناعات الحديدية أساساً في مشاريع الهنغارات، لذلك يكون عادة أول نظام ندرسه على ضوء متطلبات العميل. ومع ذلك، تتحدد هندسة الإطار ومقاطع أعضائه وصلابة الوصلات وتباعد الإطارات والتدعيم وفق المشروع. وقد تغيّر الأبواب الكبيرة أو الرافعات أو الارتفاعات أو أحمال الموقع التصميم كثيراً؛ لذا يجب التحقق من الحل النهائي للمبنى واستخدامه الفعليين.

٢. جمالونات السقف

يتكون الجمالون من أعضاء مترابطة مرتبة على شكل مثلثات؛ حيث يصل الوتران العلوي والسفلي أعضاء الويب. وينتج عن ذلك تجميع إنشائي عميق قادر على نقل الحمل بين نقاط الارتكاز. يُدرس الجمالون عند الحاجة إلى بحر سقف طويل أو شكل سقف محدد أو تنسيق الخدمات والمعدات ضمن عمق الهيكل.

يجب دراسة نمط أعضاء الويب وعمق الجمالون والأعمدة أو الأبراج الحاملة والوصلات وتسلسل التركيب. كما يحتاج الجمالون إلى تدعيم جانبي ومسار أحمال متكامل حتى الأساسات. وإذا كانت الرافعات أو المعدات المعلقة أو أجزاء أبواب الهنغار تتصل بالسقف، فيجب إدراج أحمالها وحركتها منذ بداية التصميم.

٣. نظام متعدد البحور مع أعمدة داخلية

يقسم النظام متعدد البحور عرض المبنى إلى مسافات أقصر، باستخدام صف أو أكثر من الأعمدة الداخلية. وقد يغيّر تقصير البحور الفردية حجم وترتيب عناصر السقف، كما يمكن أن يقلل الحاجة إلى بحر صافٍ واحد شديد الاتساع.

المقابل تشغيلي: تشغل الأعمدة جزءاً من الأرضية وقد تعيق حركة الطائرات أو المركبات أو رفوف التخزين أو خطوط الإنتاج أو المعدات المستقبلية. يستحق هذا الخيار الدراسة عندما تسمح طبيعة العمل بوجود الأعمدة ويتيح مخطط الموقع تنفيذ أساساتها.

٤. الهياكل الفراغية

الهيكل الفراغي شبكة ثلاثية الأبعاد من الأعضاء المتصلة، تنقل الأحمال في أكثر من اتجاه. وقد يساعد عمقه وعمله ثنائي الاتجاه في تغطية مساقط سقف واسعة أو غير منتظمة، لكنه يتطلب عدداً كبيراً من الوصلات وتفصيلاً دقيقاً للتصنيع وخطة مدروسة للتركيب.

قد يضيف الهيكل الفراغي تعقيداً غير ضروري لهنغار مستطيل بسيط. تتم مقارنته عادة عندما تجعل هندسة السقف أو مواقع الارتكاز أو المتطلبات المعمارية العمل باتجاهين مفيداً. وعلى المهندس تقييم النظام كاملاً، بما في ذلك الوصلات والتدعيم والركائز والأساسات.

٥. الأسقف المقوسة أو المنحنية

كلمة «قوسي» تصف الشكل، ويمكن تحقيقه بأعضاء منحنية أو بترتيب جمالوني. ويتوقف السلوك الإنشائي على طريقة إسناد الشكل وتقييده. وقد تنتج بعض الأنظمة القوسية دفعاً أفقياً عند المساند، ما يزيد المتطلبات على الأعمدة والروابط والأساسات.

يمكن اختيار الشكل المنحني لأسباب تتعلق بالمظهر أو الارتفاع الداخلي أو تصريف المياه أو غير ذلك، لكنه يظل بحاجة إلى مراجعة أحمال الموقع وطريقة الإغلاق وترتيب الأبواب.

مقارنة سريعة

استخدم هذه المقارنة لبداية النقاش، فهي ليست تصميماً إنشائياً ولا بديلاً عن الحسابات الخاصة بالمشروع.

ما العوامل التي تحسم الاختيار؟

ابدأ بالعمل الذي سيجري داخل المبنى: العرض والارتفاع الصافيان، وفتحات الأبواب وتخزينها، وحركة الطائرات أو المركبات، وسعة الرافعة ومسارها، والخدمات المعلقة والتهوية والإنارة والتوسعة المستقبلية. ثم ثبّت مع المهندس المسؤول بيانات الموقع والتصميم، مثل الرياح والزلازل والأحمال الرأسية وتصريف السقف والتربة والأساسات والمتطلبات المحلية وتوفر الفولاذ والمعدات وحدود النقل وإمكانية الوصول للتركيب.

قارن حلولاً كاملة على أساس المتطلبات نفسها. أدخل في المقارنة الإطار الرئيسي والتدعيم والعناصر الثانوية وحوامل الألواح ونظام الأبواب والأساسات والتصنيع والنقل والتركيب وإمكانية الصيانة. فمقارنة وزن الإطار الرئيسي أو سعره وحده قد تغفل أجزاء مهمة من المبنى المكتمل.

معلومات مفيدة للبدء

عند طلب نقاش أولي، أرسل عرض المبنى وطوله وارتفاع جوانبه، ومخططاً أو رسماً للموقع، والمساحة الخالية المطلوبة في الداخل، وأبعاد الأبواب ونوعها، وأي رافعات أو معدات معلقة، والاستخدام المقصود وموقع المشروع وأي معلومات معروفة عن التربة أو الكود المعتمد. وضح الأبعاد والمعدات المؤكدة وما لا يزال تقديرياً.

أفضل هيكل للهنغار هو ما يلائم التشغيل الفعلي وظروف الموقع ويلبي متطلبات التصميم المعمول بها. وينبغي أن يتحقق مهندس إنشائي من الترتيب النهائي والمقاطع والوصلات والتدعيم والأساسات قبل التصنيع أو التنفيذ.