كيف يتم بناء ناطحات السحاب
صندوق أدوات المعلم - الغرض من هذا القسم
سيساعد هذا القسم التطبيقي الطلاب على فهم كيفية تطبيق استقرار الهيكل في العالم الحقيقي من خلال تحليل ناطحات السحاب. يمكن استكشاف الأسئلة الموجودة في هذه الصفحة كمجموعة من خلال تيسير مناقشة جماعية أو من خلال قيام الطلاب بشكل فردي بكتابة أفكارهم في دفاتر الهندسة الخاصة بهم. يمكن استخدام هذا كتقييم تلخيصي مثل واجب منزلي أو تقييم تكويني داخل الفصل. انقر هنا (Google Doc/.docx/.pdf) لمقياس دفتر الهندسة الفردي وهنا (Google Doc/.docx/.pdf) لمقياس التعاون. يوفر قسم المناقشة التحفيزية أسئلة لتحفيز الطلاب على التفكير في كيفية الاستفادة من استقرار البنية.
القوة والشكل مهمين
إن رؤية المباني الشاهقة بما يكفي لاختراق السحاب أمر مثير للدهشة. مع تحسن التكنولوجيا،
يقوم البشر ببناء ناطحات سحاب أطول من ذي قبل.
بناء المباني الشاهقة يعني التغلب على
الجاذبية. كان البشر الأوائل يستخدمون مواد ثقيلة جدًا مثل الحجر لبناء المباني القوية. ومع
ذلك، لا يمكن للمباني الحجرية أن تصبح ناطحات سحاب، لأن هيكلها لا يستطيع أن يتحمل هذا
القدر من الوزن. إن الاختراعات مثل الفولاذ والخرسانة، والتقنيات المستخدمة في استخدامهما
معًا في بناء الأساسات، تسمح للمباني بالوصول إلى ارتفاعات ناطحات السحاب.
شكل
المبنى مهم أيضًا. في الصورة، يمكنك أن ترى أن المباني لا تكون أوسع في الأعلى منها في
الأسفل. يجب أن تدعم قاعدة المبنى الوزن وأن تبقى متوازنة أيضًا. يمكن أن تؤدي الأحداث
الطبيعية مثل الرياح والزلازل إلى اهتزاز المبنى. المباني التي تكون قمتها أوسع من قاعدتها
قد تنهار! يجب أن تكون قوية ومستقرة أيضًا لتتمكن من الوقوف بشكل مستقيم لفترة طويلة.
تحفيز المناقشة - ناطحات السحاب
تُرى ناطحات السحاب في أغلب المدن الكبرى وهي عبارة عن قطع معمارية غير عادية. اطلب من طلابك مناقشة سبب أهمية استقرار ناطحة السحاب.
س: ما العوامل التي قد تتسبب في عدم استقرار ناطحة السحاب؟
ج: يمكن أن تتضمن الإجابات المحتملة شكل ناطحة السحاب ووزنها
(المواد) وقوتها (التعزيزات).
س: صف شكل ناطحات السحاب التي رأيتها إما بنفسك أو من خلال الصور.
ج: يمكن أن تتضمن الإجابات المحتملة الهرم والمستطيل والمربع. يجب أن
يكون الطلاب قادرين على ملاحظة أن الجزء العلوي من ناطحة السحاب لا يمكن أن يكون أوسع من
الجزء السفلي لأن ذلك قد يتسبب في عدم استقرارها (الجزء العلوي ثقيل) وسقوطها.
س: هل هناك قواعد تحدد ارتفاع ناطحة السحاب المسموح به؟
ج: تختلف القواعد باختلاف الولاية والبلد. ومع ذلك، توجد بعض القواعد
التي تحدد ارتفاع ناطحة السحاب حتى لا تؤثر على حركة المرور الجوي وأنماط الرحلات. هناك
نقطة أخرى يجب أخذها في الاعتبار وهي أن ناطحات السحاب الشاهقة للغاية قد لا تستحق الأموال
التي يدفعها المطورون.