الهيكل المكاني

تشير البنى المكانية إلى بنية مكانية يرتبط أفرادها ببعضها البعض بشكل صارم حتى ينتقلوا إلى القص والقص بالإضافة إلى القوى المحورية. وبالمقارنة ، فإن دعامات الفضاء موصولة بالوصلات ، ونتيجة لذلك ، يكون أعضاؤها في حالة توتر أو ضغط ولا يتحملون أو يقطعون.



في معظم الحالات ، يكون الانخفاض الإضافي في القوى الأعضاء وانحراف البنية المكانية أقل من 10٪ مقارنة بدعامات الفضاء. ولذلك ، فإن المواد الإضافية اللازمة لتوفير وصلات جامدة لا تبرر الادخار في حجم الأعضاء الهيكلية. وكنتيجة لذلك ، فإن المصطلح "البنية المكانية" هو المصطلح المستخدم أيضًا للبنى ثلاثية الأبعاد ، مثل الدعامات الفضائية. تُسمى الهياكل المكانية أيضًا "الأطر المستدقة" ، أو "الهياكل المبطنة" أو "الهياكل الشبكية".



يتم تشييد الهياكل المكانية إما من وحدات معيارية مسبقة الصنع (نظام معياري) أو أعضاء فرديين يتم تجميعهم معًا باستخدام أنواع مختلفة من الوصلات أو العقد (نظام عقدي). هذه الأنظمة عادة ما تكون ملكية خاصة.

من الممكن أيضاً بناء هياكل مكانية بواسطة أعضاء اللحام الميداني لبعضهم البعض ؛ هذا هو عموما بديلا أكثر تكلفة. عند اللحام بالمجال ، تعتبر الوصلات متصلة بشكل صارم ، وقادرة على نقل اللحظة والقص بالإضافة إلى القوى المحورية.



لدى الطبيعة العديد من الأمثلة على تكوينات التعبئة المكانية المتكررة المستخدمة في الهياكل المكانية: الموشورات السداسية من قرص العسل ؛ كائنات الخلية النباتية ، التنظيم المتكرر للبلورات والثلج ، إلخ. المثلث هو أبسط هندسة مستقرة ، مما يعني أنه ليس من الممكن تغيير شكله في الطائرة لأن هناك ثلاثة أعضاء متصلين. ليس هذا هو الحال بالنسبة للمضلعات مثل المربعات أو المستطيلات أو السداسيات أو الثُمائيات. ينشئ الأعضاء الداعمون للأطر الفضائية التثليث الذي يثبت الهيكل.



تتكون البنى المكانية بشكل عام من شبكات مزدوجة ومتعددة الطبقات في أشكال مسطحة أو حرة. تم استخدام الهياكل المكانية المسطحة عادة كنظم أسقف ، ولكن يمكن استخدامها أيضًا لدعم الأرضيات. صالات ، مداخل ، مظلات ، ساحات ، أجنحة عرض ، حظائر ، مراكز مؤتمرات ، مساجد ، مباني ، مدرجات ، منشآت رياضية ، أغطية خزانات ، كنائس ، أغطية لحمامات السباحة ، مراكز تسوق ، أجنحة استاد ، زجاج مائل ، مخازن كبيرة ، أبراج ، محطات الفضاء ، ومنصات عائمة يمكن أيضا أن تكون مبنية من الهياكل المكانية.