קליפה (מבנה)
קליפה (באנגלית: Shell Structure) באדריכלות ובהנדסה היא אלמנט מבני מוצק תלת-ממדי שעוביו קטן מאוד בהשוואה לממדים האחרים שלו. הקליפה מאופיינת במונחים מבניים על ידי מאמץ במישור האמצעי שהוא גם מקביל למישור וגם ניצב למשטח. ניתן להפיק קליפה מפלטה בשני שלבים: על ידי יצירת המשטח האמצעי כמשטח בעל עקמומיות יחידה או כפולה,[1] לאחר מכן על ידי הפעלת עומסים שהם מקבילים למישור הלוח ובכך יוצרים מאמצים משמעותיים. באדריכלות החומרים מהם הקליפה מבוצעת הם בטון, פלדה, עץ ויריעות שונות.
מבנים בעלי קליפה דקה הם קונסטרוקציות קלות משקל, בדרך כלל בעלי צורות מעוקלות. מבנה הקליפה משמש בהנדסה בדיסציפלינות שונות, יישומים אופייניים כוללים גופי מטוסים, גופי סירות וגגות של מבנים גדולים.
הגדרה
[עריכת קוד מקור | עריכה]קליפה דקה מוגדרת כקליפה בעובי שהיא קטנה בהשוואה למידותיה האחרות ובה העיוותים אינם גדולים בהשוואה לעובי. ההבדל העיקרי בין מבנה קליפה למבנה פלטה הוא שבמצב לא לחוץ, למבנה הקליפה יש עקמומיות בניגוד למבנה ההפלטה שהוא שטוח. פעולת המתיחה בקליפה נגרמת בעיקר על ידי כוחות במישור, אך ייתכנו כוחות משניים הנובעים מעיוותי כפיפה. כאשר פלטה שטוחה פועלת בדומה לקורה עם מאמצי כפיפה וגזירה, קליפות דומות לכבל העומד בפני עומסים באמצעות מאמצי מתיחה. הקליפה הדקה האידיאלית חייבת להיות מסוגלת לפתח גם מתיחה וגם לחיצה.[2]
סוגים
[עריכת קוד מקור | עריכה]הסוגים הפופולריים ביותר של מבני קליפה הם:
- מבני קליפת בטון, יצוקים לרוב ככיפה מונוליתית או פרבולואיד.
- מבני קליפת רשת או קליפת גריד, לרוב בצורה של כיפה גאודזית או מבנה פרבולואיד היפרבולי.
- מבני יריעה או ממברנה, הכוללים מבני בד ומבני מתיחה אחרים, ומבנים פניאומטיים (מבנים המנופחים בלחץ אוויר).
דוגמאות
[עריכת קוד מקור | עריכה]
לקריאה נוספת
[עריכת קוד מקור | עריכה]- Bechthold, Martin (2008-03-20). Innovative Surface Structures: Technologies and Applications (באנגלית) (1 ed.). Abingdon: Taylor & Francis. ISBN 9780415419673.
- Suchov, Vladimir G. (1990). Rainer Gaefe (ed.). VLADIMIR G. SUCHOV 1853-1939; Die Kunst Der Sparsamen Konstruktion (1st ed.). Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt. ISBN 9783421029843.
- איסחקוב יעקב, בלוך יעקב (2016). מבנים מרחביים רצופים קליפות קירוי, כיפות, קמטים. אוניברסיטת אריאל בשומרון. ISBN 9789657376355.
קישורים חיצוניים
[עריכת קוד מקור | עריכה]
What is a Shell Structure?, סרטון באתר יוטיוב
הערות שוליים
[עריכת קוד מקור | עריכה]- ^ O.C. Zienkiewicz and R.L. Taylor. The finite element method for solid and structural mechanics.
- ^ Chen, Wai-Fah; Lui, E. M., eds. (2005-02-28). Handbook of Structural Engineering, Second Edition (באנגלית) (2 ed.). Boca Raton: CRC Press. ISBN 9780849315695.