"תכן מבנים כולל" הוא הקורס המסכם את פרק קורסי "תכן מבנים" במסגרת לימודי ארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון. בקורס זה אנו משלבים את הידע שצברנו הן בנושא תכן מבנים והן בנושא עיצוב אדריכלי, על מנת לתכנן מבנה, כולל הקנוסטרוקציה שלו והחישובים הנלווים לכך. המשימה אותה נדרשנו למלא היא תכנון מבנה לתערוכות מול בניין הטכניון בהדר הכרמל, חיפה.
האתגר העיצובי: מענה ארכיטקטוני עכשווי שיצדיע למבנה המונומנטלי של בית הטכניון הישן, ישאיר מעבר חופשי בכיכר הפרושה למרגלותיו וישמר את המבט לכניסתו הראשית.
האתגר הקונסטרוקטיבי: יצירת מבנה יציב, קל ויעיל, המבוסס על "תליית" החלק הארי של המבנה.
מתכננים: גילי קסלמן, גיא שחר,דורין נהרי
מנחים: ד"ר רוזה פרנסס, אדר' יוסי עמיר

 

סיכום עקרונות תכנון

• מבנה דמוי פירמידה קטומה, נטויה, שראשה הדימיוני נעוץ באדמה.
• אלמנט תמך מרכזי: שלושה עמודים היוצרים מעין פירמידה.
• יצירת חורים ברצפה להורדת משקלה, יצירת "אווריריות" במבנה להולכים בחלל ולצופים מלמטה.
• פאות הפירמידה הקטומה – ארבע מסגרות המקיפות את חלל המבנה, כל אחת מחולקת ל-3 מרובעים, דרוכה על ידי כבלים בצורת X.
• דריכת פינות המבנה אל הקרקע בעזרת כבלים המתוחים מהפינות בהמשך הקו הדמיוני אל קודקוד הפירמידה.
• חפירה לעומק שני מטרים מתחת לפני הקרקע. דפנות השקע שנוצר ממשיכות את מישורי פאות הפירמידה, לחיזוק תחושת הפירמידה להולכים מתחת למבנה.
• פיתוח מערכת גשרים מעל החפירה, המאפשרת טיול מוסדר מתחת למבנה וממנו עליה לחלל המרכזי.

סיכום עקרונות קונסטרוקציה

• מורכבות החישובים והקונסטרוקציה הובילו לחשיבה מחודשת בנוגע להטיה הכפולה של המבנה, והתקבלה החלטה להתבסס על צירי סימטריה שיפשטו את המערכת. הפירמידה מוטה לכיוון אחד במקום לשניים, מבלי לאבד את אפקט הנטייה מנקודת מבטו של הצופה.
• תכנון הזוויות של שלושת עמודי המסבך המרכזי לפי האילוצים הבאים:
• שני העמודים הראשיים ישאו את הרצפה במרכז הכובד שלה, לשם כך יעברו דרך האלכסון הראשי של מעוין הרצפה, ויהיו בלחיצה.
• שני העמודים הראשיים יגעו בדפנות הבור התחתי.
• העמוד השלישי יהיה בתוך הבור התחתי, באלכסון, ויהיה במתיחה.
• מגבלת הגובה המירבי לנקודת המפגש של העמודים.

• כדי להקשיח את המסבך המרכזי הפכנו אותו למסבך מרחבי – הוספת מוטות אלכסוניים ליצירת משולשים למטרות הבאות:
• מניעת כוחות פיתול במבנה
• הקטנת גובה קריסה של עמודים
• התמודדות עם כוחות אופקיים שיווצרו על ידי רעידת אדמה

• דריכת המבנה באמצעות כבלים ליציבות המערכת הקונסטרוקטיבית:
• הכוחות מהרצפה עוברים למסבך העמודים דרך מסגרות הפלדה בפאות והכבלים התומכים בהן, ויורדים לקרקע דרך שני העמודים הראשיים אשר נושאים את כל משקל המבנה.
• כוחות אופקיים שנוצרים כתוצאה מכוחות חיצוניים ומדריכת המבנה בכבלים, מתועלים באמצעות מערכת קורות התקרה (המשמשות בפועל כמסבך אופקי) אל המסבך המרחבי, וקורות דקיקות יותר עוזרות להעביר את הכוחות לקרקע תוך מניעת פיתול במסבך.
• חיבור המבנה למסבך המרחבי מתבצע ב- 3 נקודות על גבי הרצפה והתקרה. כבלים מתוחים דורכים למעשה את המבנה ושומרים על יציבותו.

• זיהוי קורות קריטיות ברצפת המבנה ופתרון הבעיה על ידי ריתום קורה למסבך ושימוש בקורות בגובה סטטי משמעותי.