أشهر الأبنية الفولاذية في العالم
لقد عملت التطورات التقنية الحديثة في البناء على تقديم الكثير من أنواع مواد البناء التي أثرت بشكل إيجابي في أساليب الإنشاء والتعمير، فبدءاً من الحديد الزهر وانتقالاً إلى الحديد المطاوع ثم الفولاذ الذي أصبح من أكثر المعادن استخداماً في أعمال البناء، سنتعرَّف في هذا المقال إلى ماهيَّة معدن الفولاذ ومزايا الأبنية الفولاذية وكذلك عيوبها، ثم سننتقل لنرى أشهر المنشآت الفولاذية حول العالم.
أولاً: ما هو الفولاذ؟
تحتوي سبيكة الفولاذ على مجموعة من العناصر وأهمها الحديد الذي لا تقل نسبته في السبيكة عن 50% منها ونسبة بين 5 -35 من معدن الكروم، كما يوجد النيكل والمولبيديوم بنسبة 8.5% ونسبة الكربون بحد أقصى لا يتجاوز 2% المسؤول عن جعله قاسياً، كما يحتوي على مواد أخرى مثل الفاناديوم والسيليكون والفسفور والكبريت.
لقد بدأت مرحلة صناعة الفولاذ بعد الثورة الصناعية منتصف القرن التاسع عشر، ويمكن تصنيفه إلى ثلاثة أنواع هي:
1. الفولاذ الطري "مطاوع":
يُستخدم في أعمال الحدادة وتصل نسبة الكربون فيه إلى 0.25%.
2. فولاذ متوسط الكربون:
ويحتوي نسبة 0.50% كربون ويُستخدم في الأعمال الهندسية.
3. فولاذ عالي الكربون:
ويحتوي نسبة 1.50% كربون ويُستخدم أيضاً في الأعمال الهندسية مثل تشييد الأبنية.
ويُعَدُّ اليوم الفولاذ من أكثر المواد استخداماً في العالم؛ إذ كان قادراً على تلبية رغبة الإنسان في إنشاء مبانٍ بارتفاعات عالية بل وشاهقة.
ثانياً: مزايا الأبنية الفولاذية
- السرعة في الإنشاء، إذ يمكن تحضيرها بشكل سابق في الورش، ونقلها إلى موقع البناء، وتركيبها بالطريقة المخططة لها دون وجود مشكلات.
- يُعَدُّ الفولاذ من المعادن المقاومة للظروف المناخية؛ وهذا يجعل إمكانية استخدامه والعمل به في جميع الفصول أمراً متاحاً.
- المتانة والقوة، فهو من المواد المقاومة للصدأ والتآكل؛ وهذا يجعلها مادة مرغوبة في البناء ولا سيما في المناطق التي تتميز بمناخ رطب، كما أنَّها من أكثر أنواع المعادن مقاومة للزلازل والعواصف.
- التوفير في الكلفة، فهي لا تحتاج إلى شدات خشبية؛ وهذا يعني أنَّها توفِّر العمالة؛ إذ يُعَدُّ تركيبها أسهل من إنشاء المباني التقليدية.
- الفولاذ معدن يقاوم الحرائق؛ إذ إنَّ درجة ذوبانه كبيرة جداً؛ وهو بذلك يوفر بيئة آمنة للأشياء الهامة التي يشكل فقدانها مشكلة.
- تبقى الأبنية المبنية من الفولاذ مدة زمنية طويلة قد تمتد طوال العمر؛ إذ بيَّنت الدراسات عنها أنَّ متوسط عمرها لا يقل عن أربعين سنة؛ وذلك لأنَّ الفولاذ معدن مقاوم للتغييرات المناخية وكذلك للصدأ أو التآكل؛ وهذا يكسبها صفة الاستمرارية إن صحَّ التعبير.
- تكلفة ترميم أقل، يحافظ الفولاذ على لونه وشكله؛ إذ لا يتأثر في العناصر الضارة مثل الخشب مثلاً، الذي يحتاج إلى ترميم باستمرار بدءاً من طلائه وانتهاءً بتدعيمه في أوقات متقاربة.
- الفولاذ غير عضوي؛ وهذا يعني أنَّه غير قابل لحياة الكائنات؛ فهو لا يسمح بوجود العفن أو وجود آفات معيَّنة مثل الخشب.
- الدقة في التنفيذ وإمكانية فكه وإعادة تركيبه من جديد.
- سهل النقل من مكان إلى آخر، كما توجد سهولة في تطويره وصنع إضافات معينة في أثناء العمل على تنفيذه.
- معدن يتمتع بمستوى مقبول من المرونة إذا ما تمت مقارنته بغيره من المعادن.
- يمكن عدُّ الفولاذ صديقاً للبيئة على عكس الأخشاب التي تُقطع وتؤثر في حياة الكائنات، كما يُعَدُّ من أكثر المعادن قابلية للتدوير الذي يستهلك طاقة أقل من المعادن الخام.
ثالثاً: عيوب المباني الفولاذية
- يتآكل الفولاذ بتعرُّضه للأبخرة الكيميائية؛ لذا يتم اختيار نوع خاص من الدهانات المناسبة.
- عرضة للتشوهات عند تعرُّضها لدرجات حرارة عالية جداً؛ إذ يسيل عند درجة حرارة 1200 درجة مئوية.
- قابلية الصدأ في الجو المشبع والأحماض والأملاح.
رابعاً: أشهر الأبنية الفولاذية في العالم
1. برج هيرست في نيويورك:
بُنِيَ في ثلاثينيات القرن الماضي، وقد كان يحتوي على 6 طوابق، وقد أعاد المهندس "نورمان فورمان" تصميمه باستخدام مواد الفولاذ والزجاج، وقد افتُتِحَ في عام 2006، ويقع برج هيرست في مدينة مانهاتن في مدينة نيويورك بارتفاع 182 متراً وبعدد طوابق 46 طابقاً.
يتميز برج هيرست - على الرغم من أنَّه أقل ارتفاعاً من غيره من الأبراج - بأنَّه يستهلك قدراً أقل من الطاقة؛ إذ يعتمد نظام التهوية الطبيعية ويحتوي نظام تقني يقوم على تجميع مياه الأمطار التي تعمل على تبريده صيفاً وتزيد رطوبته شتاءً، فهذا البناء تعدَّى جمال تصميمه والإبداع الموجود فيه؛ إذ إنَّه أكثر ديمومة من غيره من الأبنية وهو محافظ على البيئة، والجدير بالذكر أنَّ برج هيرست حاز على جائزة "هاي رايز" في عام 2008م.
2. برج ويلس:
عُرِف باسم "برج سيرز"؛ إذ تم الانتهاء من بنائه في سنة 1974 وقد تغيَّر إلى برج ويلس في عام 2009، هو ناطحة سحاب من تصميم المهندس المعماري "فزلور خان" (Fazlur Khan)، ويقع في مدينة شيكاغو في الولايات المتحدة الأمريكية بمساحة 416000 متر مربع وبارتفاع 442.1 متر، وهو مُصمَّم على شكل بنايات متلاصقة ومتباينة الطول وعددها تسع بنايات، يحتوي على 108 طوابق فوق الأرض و3 تحت الأرض، ويوجد فيه 104 مصاعد.
3. مبنى إمباير ستيت:
هو ناطحة سحاب في مدينة نيويورك في الولايات المتحدة الأمريكية من تصميم "وليام لامب"، بارتفاع 381 متراً ويُعَدُّ هذا البرج هو أطول برج في نيويورك بعد سقوط ناطحات مركز التجارة العالمي في أحداث 11 أيلول عام 2000.
4. ملعب بكين الوطني:
صممه كل من شركة "هيرتسوغ ودي مورون" (Herzog & de Meuron) السويسرية وشركة "أورب"، ويتَّسع لحوالي 80 ألف مشاهد، ويُسمى أيضاً "عش الطائر".
5. بنك هونغ كونغ:
صممه "نورمان فوستر" (Norman Foster)؛ إذ بُنِيَ بين عامي 1986 - 1979 في مدينة شنغهاي.
6. مركز خان شاطر للترفيه:
يقع في العاصمة الآستانة في كازاخستان، من تصميم المهندس المعماري "نورمان فوستر" وقد افتُتِحَ في عام 2010م، وتصميمه يشبه شكل الخيمة بارتفاع 150م بقاعدة بيضوية مساحتها 4000 متر مربع.
7. غاليري ديس الآلات:
من تصميم المهندس المعماري "فرديناند دوتيرت" والمهندس الإنشائي "فيكتور كونتامين" في عام 1889 في مدينة باريس بارتفاع يبلغ 48.324 متراً وبمساحة أرضية تقارب 820 هكتاراً.
8. جسر (Eads Bridge) في الولايات المتحدة الأمريكية:
هو جسر يقع فوق نهر المسيسبي، وقد حمل اسم صاحب التصميم (James B. Eads) وتم البدء ببنائه في عام 1867م، واكتمل في عام 1874م؛ إذ يربط هذا الجسر بين مدينتي سانت لويس، ميسوري والشرق سانت لويس، إلينوي، وهو أول جسر فولاذي في العالم ويتَّخذ شكل قوس، بإجمالي طول 6.444 قدماً.
9. المركز الوطني للثقافات والفنون مركز جورج بومبيدو "بوبور":
صممه المهندسان "رينزو بيانو" الإيطالي و"ريتشارد روجرز" البريطاني في مدينة باريس عام 1977 على شكل بناء طابقي بمساحة 1000 متر مربع تقريباً؛ إذ استمر العمل به قرابة الخمس سنوات، وقد سُمِّي نسبةً إلى الرئيس الفرنسي "جورج بومبيدو"؛ إذ يحتوي على ثلاثة أقسام "المكتبة العمومية للمعلومات، والمتحف الوطني للفنون الحديثة، ومعهد الأبحاث والتنسيق للصوتيات والموسيقى".
يُعَدُّ هذا المركز ثورة على فن البناء التقليدي؛ إذ إنَّه يظهر في هيكله الخارجي الأشياء التي درج وضعها في الداخل بشكل غير ظاهر مع تطبيق ألوان محددة على كل منها مثل أنابيب التهوية زرقاء اللون والكهرباء باللون الأصفر والمصاعد والسلالم الآلية؛ إذ يعمل ذلك التصميم على إتاحة مساحة داخلية أكبر للاستخدام.
10. مركز أون (aon):
ناطحة سحاب تقع في مدينة شيكاغو في الولايات المتحدة الأمريكية، تم الانتهاء من بنائها في عام 1972، وافتُتحت في السنة التالية، ويبلغ ارتفاعها 346 متراً؛ إذ تحتوي على 88 طابقاً فوق الأرض.
11. مركز التجارة العالمي الصيني:
مركز تجاري عالمي يقع في العاصمة الصينية بكين، وقد بدأ إنشاؤه في عام 1985، وتم الانتهاء منه في عام 2010؛ إذ يضم هذا المركز ثلاث ناطحات سحاب، ويصل ارتفاعه إلى 330 متراً؛ إذ يحتوي على 74 طابقاً فوق الأرض وعدد مصاعد 42 مصعداً.
12. برج خليفة:
ناطحة سحاب توجد في مدينة دبي في الإمارات العربية المتحدة، صممها المهندس المعماري "أدريان سميث" بارتفاع 829.8 متراً، وهي البناء الأعلى في العالم، وبدأ بناؤه في عام 2004، وافتُتِحَ في عام 2010، ويحتوي على 57 مصعداً و8 سلالم متحركة.
13. بنك مينشنغ في مدينة ووهان الصينية:
هو أقدم بنك في الصين، تأسس في عام 1912، وبلغ ارتفاعه 331 متراً.
14. فندق دي لاس آرتيز في برشلونة:
يعتبر هذا البناء من أشهر الأبنية في مدينة برشلونة ويبلغ عدد طوابقه (100) طابق محاطة بمجموعة من الاعمدة المتقاطعة لكنها لا تؤثر على الرؤية الخارجية وقد تم إحداثه في عام 1992.
15. شركة فولاذ الصين في تايوان:
تم إنشاؤه في عام 2012 في تايوان وهو بناء متعدد الطوابق كما تم استخدام أكثر من نوع من الفولاذ بإنشائه.
16. سايج غتسهيد (Sage Gateshead):
يوجد في المملكة المتحدة وقد صممه "نورمان فوستر"، وافتُتِحَ في عام 2004م.
في الختام:
للفولاذ أهمية كبيرة في أعمال البناء والتشييد؛ وذلك لقدرته على إنشاء أبنية كبيرة وبفضاء واسع ومقاومة للظروف المناخية وبتكلفة أقل ويدوم وقتاً طويلاً.
المصادر: