Design of optimum umbrella structure for pilgrims' tents المنشأة المظلية الخفيفة الوزن بديلا عن الخيام

Abstract

يقدم البحث اقتراحا المنشأة المظلية الخفيفة الوزن السابقة المصنع بديلاً عن الخيام المصنوعة من الأنسجة (القماشية) للاستخدام في منطقة "منى" خلال موسم الحج وذلك لإيجاد سكن أفضل وتقليلا من المخاطر وقد تم وضع مسئلة إنشائية تصميمية للصياغة المثلى للشكل الإنشائي بالاستخدام المباشر "البرمجة الرياضية غير الخطية" مع تحليل العناصر المحددة في هذا البحث واستخدمت المتغيرات التصميمية للتحكم في الشكل الإنشائي الذي يحدد الفراغ التصميمي المحتوي على جميع الأشكال المرئية وأخذ في الاعتبار ثقل الجاذبية الأرضية في الحصول على الشكل الإنشائي الأمثل وذلك لتأثيره المميز في هذا الخصوص الأشكال الإنشائية المثلى التي تم تصميمها للمظلة الإنشائية الخراسانية توضح مدى فعالية هذه التقنية وقياس الاجتهادات الموجودة في التصميم الأمثل تشير إلى الاحتياج فقط للتسليح الثانوي والنتائج المتحصلة تشير إلى أن استعمال مادة البلاستيك المقاومة للحرارة والملونة بالإسبستوس يقدم اختيارا أفضل من الخرسانة

A prefabricated lightweight umbrella structure is suggested as an alternative to the cloth tents used in Mina during "Haj" for providing better shelter form the weather and for reducing the hazards the structural design problem is formulated as a shape optimization problem the direct approach of nonlinear mathematical programming with finite Alement analysis is used the eightnode isoparametric body of revolution type element is used with a simple shape model for the shape control and the regeneration of the nodal coordinated of the finite element model with varying shapes during the optimization iterations The design variables used to control the shape represent a design space consisting of all the feasible shapes the gravity load is considered in obtaining the optimum shapes because its effect is significant for this type of problem the optimum shapes obtained for concrete umbrella structure demonstrate the effectiveness of the technique the stresses in the optimum designs indicate that only minor reinforcement is needed results also indicate that materials like asbestos filled heat resistant plastics will prove to be a better choice than concrete