Architectural Theory Structure System Lecture 3rd year

1. 1

2. Structure System
A. Prof. Dr. Walaa Yoseph

3. Architect: Norman Foster
‫الجنسية‬ ‫إنجليزي‬.‫جائزة‬ ‫على‬ ‫حائز‬Pritzker Architecture‫مؤسسة‬ ‫تمنحها‬ ‫سنوية‬ ‫دولية‬ ‫جائزة‬ ‫هي‬ ‫؛‬Hyatt‫عام‬ ‫منذ‬1979،‫م‬
‫لفك‬ ‫خاصة‬ ‫رؤية‬ ‫و‬ ‫متفردة‬ ‫بموهبة‬ ‫البيئة‬ ‫و‬ ‫االنسانية‬ ‫ارتقاء‬ ‫على‬ ‫يساعد‬ ‫مبنى‬ ‫العمارة‬ ‫خالل‬ ‫من‬ ‫قدم‬ ‫معاصر‬ ‫معماري‬ ‫لتكريم‬‫ره‬.‫تعتبر‬ ‫هي‬ ‫و‬
‫العمارة‬ ‫نوبل‬.‫عام‬ ‫جائزة‬ ‫اول‬1979‫جونسون‬ ‫فيليب‬ ‫للمعماري‬‫المعماري‬ ‫جائزة‬ ‫آخر‬ ‫و‬ ،Arata Isozaki2019.

4. `
1- Project: Millau Viaduct Bridge
2- Location: Millau, France, 1993-2004
3- Trend: High Tech Architecture
4- Ideology: ‫الطبيعة‬ ‫مع‬ ‫االندماج‬ ‫و‬ ‫بالبساطة‬ ‫التصميم‬ ‫يوحي‬ ‫أن‬
5- Structure System: cable Sys
6- Material: R.C , Steel , Teflon

5. Architect: Norman Foster
Millau Viaduct Bridge France 2004

6. ‫ألمانيا‬ ‫في‬ ‫ولد‬‫الشرقية‬1925‫ف‬ ‫الهندسة‬ ‫درس‬ ،‫ي‬‫عام‬1948‫الخيام‬ ‫بصانع‬ ‫عليه‬ ‫أطلق‬ ‫و‬Tent Maker
5- Ideology:
‫تحقيق‬‫الشفافية‬‫و‬‫مرونة‬‫التشكيل‬‫و‬‫الحركة‬‫من‬‫خالل‬
‫منشئ‬‫خفيف‬‫و‬‫استخدام‬‫أداء‬‫المواد‬‫إنشائي‬ً‫ا‬‫و‬‫تق‬‫نياتها‬.
‫من‬‫معتقدات‬‫ه‬‫أن‬‫أحسن‬‫الحلول‬‫التي‬‫تحقق‬‫الغرض‬‫من‬
‫ا‬‫لمبنى‬‫هي‬‫ما‬‫كانت‬‫فيها‬‫أقل‬‫ما‬‫يمكن‬‫من‬‫مواد‬
Structure System & Architecture
Architect: Frie Otto
1- Project: Navi Stadium
2- Location: Germany , 1972
3- Trend: New Expressionism
4- Structure System: Tent Sys
6- Material: Aluminum, Steel,
Polycarbonate .

7. Structure System & Architecture
Architect: Frie Otto

8. 8
•‫العمارة‬‫من‬‫اكثر‬‫المجاالت‬‫التي‬‫تتطرق‬‫لمعض‬‫لة‬
‫التعامل‬‫مع‬‫العلوم‬‫و‬‫التقنية‬‫المتقدمة‬‫أثناء‬‫االبداع‬
‫و‬‫التخيل‬‫في‬‫العملية‬‫التصميمية‬.
•‫تساعد‬‫األسس‬‫التصميمية‬‫للنظم‬‫اإلنشائي‬‫ة‬‫كثيرا‬
‫في‬‫حسم‬‫هذه‬‫المعضلة‬‫لصالح‬‫اإلبداع‬‫المعمار‬‫ي‬.
•‫النظم‬‫اإلنشائية‬‫هي‬‫في‬‫المقام‬‫األول‬‫تشيكل‬
‫مجسم‬‫ثالثي‬‫األبعاد‬‫للحيزات‬‫المعمارية‬.
Conclusion:

9. 1- Form-Active Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

10. 2- Vector- Active Structure System
‫الش‬ ‫و‬ ‫الضفط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬‫د‬.

11. 3- Bulk- Active Structure System
‫اليناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

12. 4- Surface- Active Structure System
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

13. 5- Vertical Structure System
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

14. Structure System
1- Form-Active Structure System
2- Vector- Active Structure System
3- Bulk- Active Structure System
4- Surface- Active Structure System
5- Vertical Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫الشد‬ ‫و‬ ‫الضفط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫اليناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

15. Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

16. 1- Form Active Structure System
•Structure Concept:
1-1 Cable Sys 1-2 Tent Sys
1-3 Pneumatic Sys
1-3 Arches Sys
‫كابالت‬
‫مشدودة‬
‫مشدودة‬ ‫خيام‬
‫منفوخة‬ ‫أغشية‬
‫عقود‬
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

17. 1-1 Cable Sys
•Structure Concept:
‫س‬ ‫بين‬ ‫العالقة‬‫يل‬
‫و‬ ‫االجهادات‬
‫الشكل‬‫األحما‬ ‫تقليل‬‫ل‬
‫البحر‬
‫المرونة‬
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

18. •Structure Concept:
1-‫الترخيم‬ ‫مشكلة‬
‫الميتة‬ ‫األحمال‬
‫أكتاف‬
‫أفقية‬ ‫كمرات‬
2-‫االتزان‬ ‫حلول‬
‫الميتة‬ ‫األحمال‬
‫الميتة‬ ‫األحمال‬
‫الميتة‬ ‫األحمال‬
‫الميتة‬ ‫األحمال‬
3-‫االتزان‬ ‫حلول‬
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

19. 1- Form Active Structure System
•Definition:
❖‫شكله‬ ‫من‬ ‫اإلنشائية‬ ‫الفاعلية‬ ‫أخذ‬ ‫ألنه‬ ‫بذلك‬ ‫سمي‬.
❖‫خفيف‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬-‫مرن‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬-‫التركي‬ ‫إعادة‬ ‫و‬ ‫الفك‬ ‫يقبل‬‫ب‬.
❖‫الضغط‬ ‫و‬ ‫الشد‬ ‫إجهادات‬ ‫في‬ ‫شديد‬ ‫بوضوح‬ ‫يتميز‬.
❖‫االجهادات‬ ‫سيل‬ ‫تغير‬ ‫يقبل‬ ‫كما‬.
❖‫الضغط‬ ‫و‬ ‫الشد‬ ‫إجهادات‬ ‫أين‬ ‫فيه‬ ‫واضح‬ ‫الذي‬ ‫الوحيد‬ ‫النظام‬.
❖‫السائدة‬ ‫هي‬ ‫الشد‬ ‫إجهادات‬
‫إلى‬ ‫ينقسم‬:
1-1 Cable System.
1-2 Tent System.
1-3 Pneumatic System.
1-4 Arches System.

20. large span structure: clear span space
hotel / restaurant: restaurant - Germany (DE)
Achitect: Ahlheim Nebe Schoofs / Darmstadt
A quick study on steel structural systems

21. The Milwaukee Art Museum Addition
Santiago Calatrava
Case Study

22. 1- Project: The Milwaukee Art Museum (MAM) Addition
2- Location: on the Western Shore of Lake Michigan, October 2001
3- Structure System: Cable Sys
4- Ideology:
1.‫المالك‬(MAM):‫للمجتمع‬ ‫مميز‬ ‫شيء‬ ‫ابتكار‬.
2.‫المعماري‬:‫الصارمة‬ ‫الخرسانية‬ ‫الكتلة‬ ‫بخالف‬ ‫مضيء‬ ‫تصميم‬ ‫ابتكار‬.
3. 5- Material: Concrete, Steel.
6- Budge: A $ 100-million
7- Area: 142,050 sq. ft.
8- Trend: Biomimcry Architecture
‫بكابالت‬ ‫مشدود‬ ‫كوبري‬
‫الكابالت‬ ‫ركيزة‬
‫الكابال‬ ‫تثبيت‬‫ت‬

23. The Milwaukee Art Museum (MAM) Addition

24. The Milwaukee Art Museum (MAM) Addition

25. Interior Design
The Milwaukee Art Museum (MAM) Addition

28. Land MARK

29. Interior Design

30. ‫الحيوية‬ ‫محاكاة‬ ‫عمارة‬Bio-mimetic Architecture
Metabolic Media’s Cellular Inspiration
‫ا‬ ‫التصميمية‬ ‫المفردات‬ ‫اختيار‬ ‫في‬ ‫بها‬ ‫االقتداء‬ ‫و‬ ‫الحيوية‬ ‫األشكال‬ ‫محاكاة‬ ‫فكر‬ ‫على‬ ‫االعتماد‬ ‫اي‬‫لمعمارية‬.
solar cells
National Laboratory for Sustainable Energy
in Denmark

31. •Denver International Airport's
signature roofline as seen from
the interior.

32. Structure System
1- Form-Active Structure System
2- Vector- Active Structure System
3- Bulk- Active Structure System
4- Surface- Active Structure System
5- Vertical Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫الشد‬ ‫و‬ ‫الضغط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫اليناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

33. 2- Vector-Active Structure System
•Definition:
❖‫شبكي‬ ‫بشكل‬ ‫مجمعة‬ ‫صغيرة‬ ‫معدنية‬ ‫قطاعات‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫إلنه‬ ‫بذلك‬ ‫سمي‬.
❖‫المتصل‬ ‫النظام‬(‫المتعدد‬ ‫أو‬)‫العناصر‬(‫مجمعة‬ ‫عناصر‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫كالجمالون‬.)
❖‫مرن‬ ‫غير‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬.
❖.‫الضغط‬ ‫و‬ ‫الشد‬ ‫إجهادات‬ ‫سيل‬ ‫تعقب‬ ‫يصعب‬.
❖‫الضغط‬ ‫و‬ ‫الشد‬ ‫إجهادات‬ ‫بين‬ ‫تحقيق‬ ‫التوازن‬ ‫يمكن‬ ‫كما‬.
❖‫ممكنة‬ ‫قطاعات‬ ‫بأقل‬ ‫و‬ ‫ثابتة‬ ‫قطاعات‬ ‫في‬ ‫االجهادات‬ ‫تسير‬.
❖‫خفيف‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬.
❖‫التركيب‬ ‫إعادة‬ ‫و‬ ‫الفك‬ ‫يقبل‬.
❖‫إلى‬ ‫ينقسم‬:
2-1 Flat Truss Structure System.
2-2 Curved Truss Structure System.
2-3 Space Truss Structure System.

34. 2- Vector-Active Structure System
◼ Structure
Concept:
Tension
Compression
Tension & Compression
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

35. Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

37. Olympic Stadium
London
Capacity: 80,000
Architecture firm: Populous
Architect: Peter Cook

39. • World's Columbian Exposition Chicago 1893
The Administration Building, designed
by Richard Morris Hunt
The Agricultural Building, designed
by Charles McKim
The Manufactures and Liberal Arts Building,
designed by George B. Post. If this building
were standing today, it would rank second in
volume and third in footprint on List of
largest buildings (130,000m2,
8,500,000m3).[9]
The Mines and Mining Building, designed
by Solon Spencer Beman
The Electricity Building, designed by Henry
Van Brunt and Frank Maynard Howe
The Machinery Building, designed by Robert
Swain Peabody of Peabody and Stearns
The Woman's Building, designed by Sophia
Hayden

40. Different
Examples
Sir Norman Foster, Queen
Elizabeth II Great Court,
ARCHIMATICA, Pisanka
building, Kiev, Ukraine
Massimiliano Fuksas,
Vela, Milan
Nicholas Grimshaw, Eden
Project, Cornwall, UK
Takenaka Corporation,
Nagoya Dome, Japan
Pavilion of the Future,
Seville, Spain.

42. Structure System
1- Form-Active Structure System
2- Vector- Active Structure System
3- Bulk- Active Structure System
4- Surface- Active Structure System
5- Vertical Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫الشد‬ ‫و‬ ‫الضفط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫اليناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

43. 3- Bulk-Active Structure System
•Structure Concept: ‫التقليدي‬ ‫النظام‬
3-2 Frames Structure System.
3-1 Beams Structure System.
3.3 Beam Grid & Slab Structure
System
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

44. 3- Bulk-Active Structure System
•Definition:
❖‫االجهادات‬ ‫فيها‬ ‫يسيل‬ ‫مستمرة‬ ‫كتلة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫إلنه‬ ‫بذلك‬ ‫سمي‬.
❖‫مرن‬ ‫غير‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬.
❖‫األنحناء‬ ‫عزوم‬ ‫مقاومة‬ ‫فكرة‬ ‫على‬ ‫يقوم‬.
❖‫أفقي‬ ‫و‬ ‫رأسي‬ ‫متعامد‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬.
❖‫التركيب‬ ‫إعادة‬ ‫و‬ ‫الفك‬ ‫يقبل‬ ‫ال‬.
❖‫التقلي‬ ‫بالطرق‬ ‫تشييده‬ ‫يمكن‬ ‫الذي‬ ‫الوحيد‬ ‫اإلنشائي‬ ‫النظام‬‫دية‬.
❖‫إلى‬ ‫ينقسم‬:
❖Beams Structure System.
❖Frames Structure System.
❖Beam Grid & Slab Structure System

45. ‫بيريه‬ ‫أوجست‬:‫فرنسا‬ ‫سكنية‬ ‫عمارة‬

46. ‫رايت‬:‫أمريكا‬ ‫الشالل‬ ‫منزل‬

48. Structure System
1- Form-Active Structure System
2- Vector- Active Structure System
3- Bulk- Active Structure System
4- Surface- Active Structure System
5- Vertical Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫الشد‬ ‫و‬ ‫الضفط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫اليناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

51. Structure System
1- Form-Active Structure System
2- Vector- Active Structure System
3- Bulk- Active Structure System
4- Surface- Active Structure System
5- Vertical Structure System
‫بانتظام‬ ‫االجهادات‬ ‫توزيع‬ ‫في‬ ‫الشكل‬ ‫مادة‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫الشد‬ ‫و‬ ‫الضغط‬ ‫قوى‬ ‫تحصيل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫البناء‬ ‫مادة‬ ‫تكتل‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫السطح‬ ‫استمرارية‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.
‫لألحمال‬ ‫الرأسي‬ ‫النقل‬ ‫على‬ ‫يعتمد‬.

52. 5- vertical Structure System ‫مشكلتان‬:
•‫رأسيا‬ ‫االحمال‬ ‫نقل‬ ‫كيفية‬.
•‫الجانبية‬ ‫األحمال‬ ‫مقاومة‬ ‫كيفية‬.

53. Chicago Building 610 meters
MOMA Tower
• Definition:
1.‫لألحمال‬ ‫مباشر‬ ‫غير‬ ‫نقل‬ ‫ذو‬ ‫االرتفاع‬ ‫عالي‬ ‫رأسي‬ ‫إنشاء‬ ‫نظام‬.
2.‫مرن‬ ‫غير‬ ‫إنشائي‬ ‫نظام‬.
3.‫مشكلتان‬ ‫له‬:
❖‫آلخر‬ ‫منسوب‬ ‫من‬ ‫االحمال‬ ‫نقل‬ ‫كيفية‬
❖‫ضغ‬ ‫مثل‬ ‫االرتفاع‬ ‫مع‬ ‫تزيد‬ ‫التي‬ ‫الخارحية‬ ‫الضعوط‬ ‫مقاومة‬‫ط‬
‫الريح‬.
4.‫التركيب‬ ‫إعادة‬ ‫و‬ ‫الفك‬ ‫يقبل‬ ‫قد‬.

56. System of Load
Transmission
System for Plan &
Elevation
System for Redirection
of Horizontal Forces
5-1 Bay System
5-2 Cantilever System
5-3 Free Span System
A
B
C
5- Vertical structure
system
‫مشكلتان‬:
‫رأسيا‬ ‫االحمال‬ ‫نقل‬ ‫كيفية‬.
‫الجانبي‬ ‫الألحمال‬ ‫نقل‬ ‫كيفية‬‫ة‬.
Structure Systems
3rd Edition 2007
by Heino Engel
Publisher: Hatje Cantz
Language: English
ISBN-10: 3775718761
ISBN-13: 978-3775718769

57. 57
‫هللا‬ ‫بحمد‬ ‫تم‬

58. THANK
YOU!