القباب الجيوديسية هي طريقة فعالة لبناء المباني. فهي غير مكلفة وقوية وسهلة التجميع وسهلة التدمير. بعد بناء القباب ، يمكن التقاطها ونقلها إلى مكان آخر. تجعل القباب ملاجئ طوارئ مؤقتة جيدة بالإضافة إلى المباني طويلة المدى. ربما ستُستخدم يومًا ما في الفضاء الخارجي أو على كواكب أخرى أو تحت المحيط. إن معرفة كيفية تجميعها ليس عمليًا فحسب ، بل ممتعًا أيضًا
إذا تم صنع القباب الجيوديسية مثل السيارات والطائرات ، فعلى خطوط التجميع بأعداد كبيرة ، فإن الجميع تقريبًا في العالم اليوم يمكنهم تحمل تكلفة امتلاك منزل. تم تصميم أول قبة جيوديسية حديثة من قبل مهندس ألماني ، الدكتور فالتر باورسفيلد ، في عام 1922 ، لاستخدامها كقبة قبة إسقاطية. في الولايات المتحدة ، المخترع بكمنستر فولر حصل على براءة اختراعه الأولى لقبة جيوديسية (رقم براءة الاختراع 2،682،235) في عام 1954.
الكاتب الضيف تريفور بليك ، مؤلف كتاب "بكمنستر فولر ببليوغرافيا" وأرشيف لأكبر مجموعة خاصة من الأعمال من قبل وحول ر. بكمنستر فولر ، جمعت مرئيات وإرشادات لإكمال نموذج منخفض التكلفة وسهل التجميع لنوع واحد من القبة الجيوديسية. إذا لم تكن حذرًا ، فقد تتعلم أيضًا جذر الجيوديسية - "الجيوديسيا".
قبل أن نبدأ ، من المفيد فهم بعض المفاهيم الكامنة وراء بناء القبة. القباب الجيوديسية ليست بالضرورة مشيدة القباب العظيمة في التاريخ المعماري. عادة ما تكون القباب الجيوديسية عبارة عن نصفين (أجزاء من الكرات ، مثل نصف الكرة) تتكون من مثلثات. تتكون المثلثات من ثلاثة أجزاء:
تحتوي جميع المثلثات على وجهين (أحدهما معروض من داخل القبة والآخر من خارج القبة) وثلاث حواف وثلاثة رؤوس. في تعريف الزاوية، الرأس هو الزاوية التي يلتقي فيها شعاعان.
يمكن أن يكون هناك العديد من الأطوال المختلفة في حواف وزوايا الرأس في المثلث. جميع المثلثات المسطحة لها قمة تصل إلى 180 درجة. لا تحتوي المثلثات المرسومة على المجالات أو الأشكال الأخرى على قمة تصل إلى 180 درجة ، ولكن جميع المثلثات في هذا النموذج مسطحة.
إذا كنت خارج المدرسة لفترة طويلة ، فقد ترغب في تنظيفها أنواع المثلثات. نوع واحد من المثلث هو مثلث متساوي الأضلاع ، له ثلاث حواف متساوية الطول وثلاثة رؤوس متساوية الزاوية. لا توجد مثلثات متساوية الأضلاع في القبة الجيوديسية ، على الرغم من أن الاختلافات في الحواف والرأس لا تظهر دائمًا على الفور.
كلما اتبعت خطوات إنشاء هذا النموذج ، قم بعمل كل الألواح المثلثية كما هو موضح بالورق الثقيل أو الورق الشفاف ، ثم قم بتوصيل الألواح بمثبتات ورق أو غراء.
الخطوة الأولى في صنع نموذج القبة الهندسية هي قطع المثلثات من الورق الثقيل أو الورق الشفاف. ستحتاج إلى نوعين مختلفين من المثلثات. سيكون لكل مثلث حواف أو أكثر تقاس على النحو التالي:
يمكن قياس أطوال الحواف المذكورة أعلاه بأي طريقة تريدها (بما في ذلك البوصة أو السنتيمترات). المهم هو الحفاظ على علاقتهما. على سبيل المثال ، إذا قمت بطول الحافة A 34.86 سم ، فقم بطول الحافة B 40.35 سم وطول الحافة C 41.24 سم.
اصنع 75 مثلثًا بحافتين C وحافة B واحدة. سيتم استدعاء هذه لوحات CCBلأن لها حافتين C وحافة B واحدة.
قم بتضمين رفرف قابل للطي على كل حافة حتى تتمكن من ربط المثلثات بمشابك الورق أو الغراء. سيتم استدعاء هذه لوحات AABلأن لديهم حافتين A وحافة B واحدة.
هذه القبة نصف قطرها واحد. هذا هو ، لجعل قبة حيث تكون المسافة من المركز إلى الخارج تساوي مترًا واحدًا (متر واحد ، ميل واحد ، وما إلى ذلك) ، ستستخدم الألواح التي تقسم واحدًا بهذه المقادير. لذا ، إذا كنت تعرف أنك تريد قبة بقطر واحد ، فأنت تعرف أنك بحاجة إلى دعامة A مقسومة على .3486.
يمكنك أيضًا عمل المثلثات بزواياها. هل تحتاج إلى قياس زاوية AA بالضبط 60.708416 درجة؟ ليس لهذا النموذج ، لأن القياس إلى منزلين عشريين يجب أن يكون كافيًا. يتم توفير الزاوية الكاملة هنا لإظهار أن الرؤوس الثلاثة للوحات AAB والرؤوس الثلاثة للوحات CCB تساوي 180 درجة.
اصنع عشرة سداسيات من ستة ألواح CCB. إذا نظرت عن كثب ، قد تتمكن من رؤية أن السداسيات ليست مسطحة. إنهم يشكلون قبة ضحلة للغاية.
خذ واحدة من الخماسي وربطها بخمسة سداسيات. تكون حواف الخماسي B بنفس طول الحواف B للسداسيات ، حيث يتم توصيلها.
يجب أن ترى الآن أن القباب الضحلة جدًا للسداسيات والخماسي تشكل قبة أقل ضحلة عند وضعها معًا. بدأ نموذجك يبدو وكأنه قبة "حقيقية" بالفعل ، لكن تذكر - القبة ليست كرة.
خذ خمسة خماسيات وربطها بالحواف الخارجية للسداسيات. تمامًا كما كان من قبل ، تكون الحواف B هي التي يتم الاتصال بها.
أخيرًا ، خذ نصف السداسيات الخمس التي صنعتها في الخطوة 2 ، وربطها بالحواف الخارجية للسداسيات.
تهانينا! لقد بنيت قبة جيوديسية! هذه القبة 5/8 من كرة (قبة) وهي قبة جيوديسية ثلاثية التردد. يُقاس تواتر القبة بعدد الحواف الموجودة من مركز خماسي إلى مركز خماسي آخر. زيادة وتيرة القبة الجيوديسية تزيد من مدى كروية القبة.
إذا كنت ترغب في عمل هذه القبة باستخدام الدعامات بدلاً من الألواح ، فاستخدم نسب الطول نفسها لعمل 30 دعامة ، و 55 دعامة ، و 80 دعامة.
الآن يمكنك تزيين قبة الخاص بك. كيف سيبدو لو كان منزل؟ كيف سيبدو لو كان مصنع؟ كيف سيبدو تحت المحيط أو على القمر؟ أين ستذهب الأبواب؟ أين ستذهب النوافذ؟ كيف يضيء الضوء في الداخل إذا بنيت قبة في الأعلى?