גשרים אמנויות העיצוב, הנדסת בנייה ואדריכלות סטטיקה ותכן הנדסי גורדי שחקים

מילון מושגים

א - ו

  

ז - כ

  

ל - פ

  

צ - ת

 
לראש הדף
אלומיניום
(Aluminum): מתכת גמישה הניתנת לעיצוב ובעלת מוליכות מצוינת של חשמל וחום. המתכת המקורית, הרכה, עוברת תהליכי הקשחה- בשילובה עם נחושת, סיליקון או מגנזיום נוצרת סגסוגת קשיחה ביותר. האלומיניום היא אחת מהמתכות הנפוצות ביותר על כדור הארץ, אולם הפקתה המורכבת היא שהופכת אותה למתכת יקרה יחסית לשימוש בבנייה. ניתן לעצב את האלומיניום בצורות רבות ובעוביים שונים ולכן נוכל למצוא אותו במגוון נרחב של מוצרים: החל מגופי מטוסים ואניות, מדרגות, דלתות וחלונות, פחיות שימורים ועד לנייר האלומיניום, שנמצא בשימוש הביתי.  

אבן
 (Stone): השימוש באבן לבנייה היה קיים בתקופות קדומות- הטרוסקיאנים, הרומאים ואנשי ימי הביניים הרבו להשתמש בחומר הטבעי, שאפשר להם לבנות מבנים במפתחים של עד 150 מטר. האבן נחשבת לחומר בנייה יקר- בעיקר בגלל עלות הפקתה, אולם לאורך זמן- עמידותה הגבוהה ועלות התחזוקה הנמוכה שלה מוזילים את עלות הבנייה הסופית, זאת בתנאי שהמבנה לא נתקל בתנאים קשים, כגון זיהום אוויר. בימינו השימוש באבן מצטמצם לשימוש בלוחות חיפוי חיצוני, על גבי בטון או לבנים. לא כל סוג של אבן מתאים לשימוש בבנייה- יש לבחור באבנים עמידות דוגמת אבן גרניט, אבן סיד או בהט.  



בטון דרוך
 (Prestressed Concrete) : בדומה לבטון המזוין, הבטון הדרוך מכיל את התערובת הצמנטית, הקיימת ביציקת בטון רגילה,שאליה הוכנסו גידי פלדה. בשיטה זו מוחדרים לבטון מאמצי לחיצה באמצעות גידי פלדה דרוכים, כלומר- כבלי פלדה נמתחים על גבי מסגרת קשיחה. הבטון נוצק סביב להם ולאחר התקשותו משחררים את הכבלים מהמסגרת שאליה נמתחו. הכבלים המשוחררים נוטים לחזור למצבם הטבעי- כלומר להתכווץ, אולם נטייתם זו מרוסנת ע"י הבטון הקשוי, שלמעשה מקבל את כוחות הלחיצה מהגידים, בעוד הם עצמם נשארים מתוחים.
 



בטון מזוין
 (Reinforced Concrete): הבטון הינו תערובת של צמנט, חול ומים, ביחסים שונים. זהו חומר קשיח מאוד, העמיד בעיקר בפני כוחות הלחיצה. לכן, בשימוש בבטון במבנים משתמשים בבטון מזוין, שלמעשה מורכב מאותה תערובת צמנטית, שבה משולבים, בזמן היציקה, מוטות פלדה, שמקבלים את כוחות המתיחה. הבטון מוכר כחומר בנייה מאז 5600 לפני הספירה, אולם רק בשלהי המאה ה-19 הוא הפך לחומר בנייה נפוץ. הרכבו שונה מאז אולם בבסיסו נשארה התערובת הצמנטית. בהרכביו השונים מאפשרים יצירת חומר רב גוני- חזק יותר, קל יותר, עמיד יותר או מהיר הכנה.  



ברזל
 (Iron): מתכת מגנטית בעלת כוח מתיחה גבוה, אלסטית וניתנת לעיצוב. הברזל הוא מוליך טוב של חום וחשמל. חוזקו של הברזל הפך אותו לכלי עבודה נפוץ בימי קדם. נקודת ההתכה הגבוהה שלו (c'1535 ) הביאה לכך ששימושו הנרחב בעבר היה בתעשיית הזכוכית (הכנת תבניות יציקה, כלי ניפוח ועוד). הברזל נפוץ מאוד, בכדור הארץ ובכוכבים השונים בגלקסיה (למשל בשמש). הוא נחשב לחומר הרביעי הנפוץ ביותר בקרום כדור הארץ, אולם רק לעיתים רחוקות ניתן למצוא אותו בצרתו הטהורה- לא כחלק מתערובת כלשהי. הברזל משמש כמרכיב בסגסוגות רבות, ביניהן הפלדה, הנמצאות בשימושים רבים מספור.
 



גזירה
 (Shear): גוף נתון לגזירה כששני כוחות השווים בשיעורם אך מנוגדים בכיוונם פועלים בניצב לצירו, במרחק הקטן ביותר זה מזה. הפעולה דומה לפעולת המספריים, ומכאן שמה.
 



דפורמציה
(deformation): שינוי הצורה התקבל כתוצאה מהשפעת הכוחות הפנימיים על המבנה או על רכיביו. מתיחה, כיפוף או שינוי צורה יכולים לבטא את שינוי הצורה שמתקבל.


 
לראש הדף
זיז
(Cantilever): קורה המחוברת רק בצד אחד היא קורה קונזולית- קורה זיזית. קורה כזו תהיה תמוכה בקצה אחד בסמך רתום (זאת אומרת סמך שמקבל מומנטים) וחופשית מצידה השני.



כבל
(Cable): מבחינה סטאטית כבל הינו כוחות הלחיצה. לכן, בשימוש בבטון במבנים משתמשים בבטון המזוין, שלמעשה מורכב מאותה תערובת צמנטית, שבה משולבים, בזמן היציקה, מוט שיכול לקבל רק כוחות מתיחה. בגשרים משתמשים בכבל כאלמנט סטרוקטורלי המיוצר מתילי פלדה.



כוח
(Force): השפעה על גוף, השואפת להתבטא בתנועת הגוף או חלק ממנו, או לשינוי בתנועת הגוף, במידה והוא נמצא כבר בתנועה.



כוחות לחיצה ומתיחה
(Compression & Tension Forces): כוחות אלו הנם הכוחות הבסיסיים בהנדסת מבנים. כוח הפועל לתוך החתך, ושמטרתו לקצר את כוחות הלחיצה. לכן, בשימוש בבטון במבנים משתמשים בבטון מזוין, שלמעשה מורכב מאותה תערובת צמנטית, שבה משולבים, בזמן היציקה, המוט הינו כוח לחיצה. כוח מתיחה מבצע את הפעולה ההפוכה- הוא פועל במגמה להאריך את המוט, כלומר החוצה ממנו.
לחיצה
מתיחה



כוח פנימי
(Internal Force): שלא כמו עומס וריאקציה, שהם כוחות הפועלים על המבנה ונחשבים לכוחות "חיצוניים", הכוחות הפנימיים הם הכוחות המתקבלים בתוך המבנה, כשהוא מעביר את העומסים שהוא מקבל אל הסמכים. העומסים "זורמים" דרך רכיבי המבנה. הכוחות המבטאים אותם הם הכוחות הפנימיים.



כפיפה
 (Bending): גוף נתון לכפיפה כשכוחות מקבילים פועלים בניצב לצירו. בעקבות כוחות אלו הגוף מתכופף ובחלקיו הפנימיים השונים מתקבלים כוחות לחיצה ומתיחה.
 


 
לראש הדף
מוט
(Bar, Member): רכיב במבנה שבו ממד האורך גדול באופן ניכר (לפחות פי 4) משני ממדיו האחרים (גובה ורוחב).



מומנט
(Moment): מומנט נוצר כאשר שני כוחות, המקבילים אחד לשני ובכיוונים מנוגדים, נמצאים במרחק מסוים זה מזה. המרחק בין צמד הכוחות (המרחק נקרא גם- הזרוע) הוא זה הגורם להיווצרות המומנט. מבחינה חישובית גודל הכוח X הזרוע= גודל המומנט. קורה- אלמנט מבני , בדרך כלל אופקי, שהכוחות הפנימיים בו מקבלים מומנט כפיפה וכוח גזירה.



מחבר
(Joint, Connection): אופן החיבור בין שני צמתים או יותר במבנה. ישנם סוגים שונים של מחברים, דוגמת מחבר קשיח- מחבר שלא מאפשר את תזוזת החלקים המחוברים או מחבר נייד המאפשר תזוזה מבוקרת שלהם.



סמך
 (Support): נקודת השענה של המבנה בקרקע או במבנה אחר. נקודת ההשענה יכולה לקבל צורות שונות- בהתאם לכוחות שהיא נדרשת להעביר- סמך פירקי (כמו למשל בגשרי קשת), סמך נייד, סמך רתום וכדו'.
 



עומס
(Load): השפעה של כוח המופעל על מבנה. העומס יכול לכלול את משקל המבנה עצמו או משקל של אובייקט חיצוני.



עומס מרוכז
(Concentrated load): עומס הפועל בנקודה מסוימת.



עומס מפורס
(Distributed Load) : עומס המחולק על פני המשטח. העומס יכול להיות מחולק באופנים שונים והוא יכול להיות מורכב ממשקלו העצמי של האלמנט או מכוחות חיצוניים.



עומס קבוע
(Dead Load): עומס הנובע ממשקלו העצמי של המבנה. לדוגמא: בגשרים העומס הקבוע יהיה מורכב ממשקלו של הסיפון, משקל המעקה וכו'.



עומס שימושי
(Live Load): עומס הנובע מאופן השימוש במבנה. לדוגמא- בגשרים העומס השימושי יהיה מורכב ממשקל הרכבים שעוברים עליו, האנשים החוצים אותו וכו'.



עץ
 (Wood): ישנם סוגים רבים של עץ, כשלכל סוג המאפיינים שלו מבחינת חוזקו, עמידותו, השימוש השונה בו במבנים וכו'. העץ עומד בכוחות לחיצה, מתיחה וכפיפה. גזעי עץ או קורות עץ מעובדות שימשו כגשרי קורות מאז ימי קדם. השימוש בעץ בגשרי קשת ובמסבכים איפשר את הגישור על פני מפתחים גדולים יותר. טכנולוגיות חיבור חדישות (דבקים עמידים יותר ומחברי פלדה) החזירו את השימוש בעץ כחומר בנייה אפשרי, אולם רק בגשרים להלכי רגל. בנוסף, יכולות השמירה על העץ – שהוא כידוע חומר אורגני, הניזוק מפגעי מזג האוויר, רטיבות ומזיקים למיניהם- מאפשרות שימוש נרחב בו.
 



פיתול
 (Torsion): גוף נתון לפיתול כאשר שני מומנטים השווים בשיעורם ומנוגדים בכיוונם פועלים על אותו הגוף ומפתלים אותו סביב צירו.
 



פלדה
 (Steel): סגסוגת של ברזל ופחמן. זוהי סגסוגת קשה וחזקה, שניתנת לעיצוב. הפלדה טובה מאוד בעמידה כוחות מתיחה אך חלשה מאוד תחת כוחות לחיצה (ראה השימוש שנעשה בפלדה בבטון המזוין). למרות שזהו חומר יקר למדי, השימושים בפלדה רבים: מכוניות, אניות, קונסטרוקציות של גורדי שחקים, מכונות מכל הסוגים- כל אלו עשויים מסוגים שונים של פלדה.
 


 
לראש הדף
קורה
(Beam): אלמנט מבני קשיח, הניצב בדרך כלל בצורה אופקית. לקורה יש היכולת להתנגד לדפורמציות, שינויים, כשמועמסים עליה עומסים שונים.



קו תמיכה
(Funicular Shape): הצורה המתקבלת כשמעמיסים על עומס מפורס, עומס מרוכז. במבנה הבנוי לפי קו תמיכה יפעלו רק כוחות מתיחה, שכן הוא לא יכול לקבל כוחות לחיצה. גם מבני קשת בנויים עפ"י קו התמיכה- אלו למעשה בנויים מקו תמיכה הפוך.



ריאקציה
 (Reaction): בכוחות שכנגד, המונעים למעשה את תזוזת המבנה ומביאים את הכוחות הפועלים עליו לשיווי משקל. כוחות מאזנים אלו נקראים ריאקציות- כוחות תגובה. הריאקציות מועברות ע"י הסמכים מהקרקע או ממבנה אחר.
 







כל הזכויות שמורות © למפ"ט עמל 2014