قبو البراميل

القبو البرميلي ، المعروف أيضاً بالقبو النفق أو قبو العربة أو قبو رأس العربة ، هو عنصر معماري يتكون من امتداد منحنى واحد (أو زوج من المنحنيات، في حالة القبو البرميلي المدبب) على امتداد مسافة محددة. عادةً ما تكون المنحنيات دائرية الشكل، مما يضفي مظهراً شبه أسطواني على التصميم ككل. يُعد القبو البرميلي أبسط أشكال القبو : فهو عبارة عن سلسلة من الأقواس المتجاورة (أي واحد تلو الآخر). وهو نوع من أنواع الأسقف البرميلية .

كما هو الحال في جميع الإنشاءات المقوسة ، يتولد ضغط خارجي على الجدران أسفل القبو الأسطواني. توجد عدة آليات لامتصاص هذا الضغط. إحداها هي جعل الجدران سميكة وقوية للغاية، وهي طريقة بدائية وغير مقبولة أحيانًا. أما الطريقة الأكثر أناقة فهي بناء قبوين أو أكثر متوازيين، ما يؤدي إلى إلغاء قوى الضغط الخارجي الناتجة عنهما. وقد شاع استخدام هذه الطريقة في بناء الكنائس، حيث تمتد عدة أروقة مقببة متوازية على طول المبنى. مع ذلك، كان لا بد من أن تكون الجدران الخارجية للقبو الأبعد قوية جدًا أو مدعمة بدعامات . أما الآلية الثالثة والأكثر أناقة لمقاومة الضغط الجانبي فهي إنشاء تقاطع بين قبوين أسطوانيين بزاوية قائمة، لتشكيل قبو متقاطع .

تُعرف الأقبية الأسطوانية من حضارات إيران القديمة ( عيلام )، وحضارة وادي السند في الهند ، ومصر القديمة ، وقد استُخدمت على نطاق واسع في العمارة الرومانية . كما استُخدمت لاستبدال نظام الصرف الصحي الرئيسي (كلوكا ماكسيما) بنظام مجاري تحت الأرض. وتوجد تصاميم أخرى مبكرة للأقبية الأسطوانية في شمال أوروبا ، وتركيا ، والمغرب ، ومناطق أخرى. في أوروبا في العصور الوسطى ، كانت القبو الأسطواني عنصرًا هامًا في البناء الحجري للأديرة ، والقلاع ، والأبراج السكنية ، وغيرها من المباني. ويُلاحظ هذا النمط من التصميم في الأقبية ، والمدافن ، والممرات الطويلة ، والأروقة ، وحتى القاعات الكبرى .

كانت الأقبية الأسطوانية معروفة ومستخدمة لدى الحضارات القديمة، بما في ذلك مصر القديمة وبلاد ما بين النهرين . مع ذلك، يبدو أنها لم تكن طريقة بناء شائعة أو شائعة في هذه الحضارات. وكان الفرس والرومان أول من استخدمها بشكل ملحوظ في العمارة. وربما تطورت هذه التقنية بدافع الحاجة إلى تسقيف المباني بعناصر البناء كالطوب أو الكتل الحجرية في المناطق التي كانت فيها الأخشاب نادرة. وأقدم مثال معروف للقبو هو قبو نفق وُجد أسفل الزقورة السومرية في نيبور ببابل ، ويعود تاريخه إلى حوالي 4000 قبل الميلاد، وقد بُني من طوب محروق ممزوج بملاط طيني . أما أقدم الأقبية النفقية في مصر، فقد وُجدت في رقوانة ودندرة ، ويعود تاريخها إلى حوالي 3500 قبل الميلاد في عصر ما قبل الأسرات . وقد بُنيت هذه الأقبية من الطوب المجفف بالشمس في ثلاث حلقات فوق ممرات تنزل إلى المقابر بمسافة مترين فقط. ^{[ 1 ]} في هذه الحالات المبكرة ، استُخدم القبو الأسطواني بشكل رئيسي للمنشآت تحت الأرض مثل المصارف وشبكات الصرف الصحي ، على الرغم من أن العديد من مباني قصر الرامسيوم الجنائزي العظيم في مصر المتأخرة كانت مقببة بهذه الطريقة أيضًا. ^{[ 2 ]} تُظهر الأدلة الأثرية الحديثة المكتشفة في موقع مورغانتينا ( في مقاطعة إينا ) أن القبو الأسطواني فوق سطح الأرض كان معروفًا ومستخدمًا في صقلية الهلنستية في القرن الثالث قبل الميلاد، مما يشير إلى أن هذه التقنية كانت معروفة أيضًا لدى الإغريق القدماء .

لوحظ وجود سقف مقبب لغرفة دفن من حضارة هارابا المبكرة في راخيغارهي . ^{[ 3 ]} ويذكر إس آر راو وجود سقف مقبب لغرفة صغيرة في منزل من لوثال . ^{[ 4 ]} كما استُخدمت الأقبية الأسطوانية في مقبرة هارابا المتأخرة (حضارة H) التي يعود تاريخها إلى الفترة ما بين 1900 و1300 قبل الميلاد، والتي شكلت سقف فرن تشكيل المعادن، وقد اكتشفها فاتس عام 1940 أثناء التنقيب في هارابا . ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

من المرجح أن الرومان القدماء ورثوا معرفتهم ببناء الأقبية الأسطوانية من الأتروسكان والشرق الأدنى. وكان الفرس والرومان أول من استخدم هذه الطريقة في البناء على نطاق واسع في مشاريع ضخمة، وربما كانوا أول من استخدم السقالات لمساعدتهم في تشييد أقبية تمتد على عرض لم يسبق له مثيل. مع ذلك، بدأ البناؤون الرومان تدريجيًا يفضلون استخدام القبو المتقاطع ؛ فرغم صعوبة بنائه، لم يكن هذا النوع من الأقبية يتطلب جدرانًا سميكة وثقيلة للدعم (انظر أدناه)، مما أتاح بناء مبانٍ أكثر اتساعًا بفتحات أكبر وإضاءة داخلية أكثر، مثل الحمامات الرومانية (الثيرما ).

بعد سقوط الإمبراطورية الرومانية ، لم تُبنَ سوى مبانٍ قليلة كبيرة بما يكفي لتتطلب قبابًا ضخمة لعدة قرون. في أوائل العصر الرومانسكي ، عادت القباب الحجرية الأسطوانية إلى الظهور في أولى الكاتدرائيات الكبرى؛ وكانت دواخلها مظلمة نسبيًا، نظرًا للجدران السميكة والثقيلة اللازمة لدعم القبو. ومن أكبر وأشهر الكنائس التي غطتها قبو أسطواني ضخم كنيسة دير كلوني ، التي بُنيت بين القرنين الحادي عشر والثاني عشر.

في القرنين الثالث عشر والرابع عشر، ومع انتشار الطراز القوطي الجديد ، كاد استخدام القبو الأسطواني أن يختفي في بناء الكاتدرائيات القوطية الكبرى؛ إذ شاع استخدام القبو المتقاطع المدعم بأضلاع حجرية في البداية، ثم تطورت لاحقًا أنواع مختلفة من القبو المذهل والمزخرف والمعقد الذي يعود للعصور الوسطى. ومع ذلك، مع ظهور عصر النهضة والطراز الباروكي ، وتجدد الاهتمام بفن وعمارة العصور القديمة، أُعيد استخدام القبو الأسطواني على نطاق واسع، ووُظِّف في بناء العديد من المباني والكنائس الشهيرة، مثل بازيليكا سانت أندريا دي مانتوفا من تصميم ليون باتيستا ألبيرتي ، وسان جورجيو ماجوري من تصميم أندريا بالاديو ، وربما أروعها جميعًا، كاتدرائية القديس بطرس في روما، حيث يمتد قبو أسطواني ضخم على صحن الكنيسة الذي يبلغ عرضه 27 مترًا (89 قدمًا) . ^{[ 8 ]}  

في تصميم القبو الأسطواني، تُولّد اتجاهات الضغط قوةً هابطةً على قمة القبو، بينما تُولّد الأجزاء السفلية من الأقواس قوةً جانبيةً دافعةً للخارج. ^{[ 9 ]} ونتيجةً لذلك، يكون هذا النوع من التصميم عرضةً للانهيار ما لم تُثبّت الجوانب أو تُدعّم بعناصر بناء ثقيلة جدًا أو بجدران ترابية متينة. على سبيل المثال، في قلعة موتشالز في اسكتلندا ، يصل سمك الجدران المجاورة للغرف ذات القبو الأسطواني إلى 4.6 متر (15 قدمًا) ، مما يُضيف قوة التدعيم اللازمة لتثبيت التصميم المنحني.  

لقد تمّ الاعتراف على نطاق واسع بالصعوبة الكامنة في توفير إضاءة كافية للهياكل ذات الأسقف المقببة الأسطوانية. ^{[ 10 ]} تكمن المشكلة الهندسية الجوهرية في ضرورة تجنب إحداث ثقوب في أسقف الأقبية الأسطوانية الحجرية. إذ يمكن أن تُعرّض هذه الفتحات سلامة نظام القوس بأكمله للخطر. ولذلك، اضطرّ بناة العصور الوسطى الرومانسكيون إلى اللجوء إلى تقنيات النوافذ الصغيرة، والدعامات الكبيرة، أو غيرها من أشكال التدعيم المتقاطع للجدران الداخلية لتحقيق نتائج الإضاءة المرجوة. وفي العديد من الأديرة، كان الحل الأمثل هو بناء أروقة ذات أسقف مقببة أسطوانية عالية مع فناء مفتوح يسمح بدخول إضاءة وافرة.

منذ عام 1996، استخدم مهندسو الإنشاءات الميكانيكا النيوتونية لحساب أحمال الإجهاد العددية للأقبية الأسطوانية الحجرية القديمة. ^{[ 11 ]} وقد اعتمدت هذه التحليلات عادةً على خوارزمية العناصر المحدودة لحساب الإجهادات الناتجة عن الجاذبية من الوزن الذاتي للنظام المقوس. في الواقع، أصبح تحليل القبو الأسطواني معيارًا أساسيًا لاختبار نماذج الحاسوب الهندسية الإنشائية ، نظرًا لتعقيد حالات الإجهاد الغشائي والانحناء غير المتمدد.

بالمقارنة مع تقنيات القبو الأخرى، يُعد القبو الأسطواني تصميمًا أضعف بطبيعته مقارنةً بالقبو المتقاطع الأكثر تعقيدًا . إذ يجب أن يستند هيكل القبو الأسطواني على جدران طويلة، مما يُولّد إجهادًا جانبيًا أقل استقرارًا، بينما يُمكن لتصميم القبو المتقاطع توجيه الإجهادات رأسيًا بشكل شبه كامل على قمم القبو. ^{[ 12 ]}

• قصر أردشير ، إيران ، محافظة فارس
• قلعة دختار ، إيران، فيروز آباد، فارس
• قصر ساروستان ، إيران، ساروستان
• بيشابور ، إيران، كازيرون ، وخاصة في معبد أناهيتا
• قلعة بيفرستون ، إنجلترا ، سرداب أسفل البرج الجنوبي للجناح الغربي
• كاتدرائية كورتونا ، توسكانا
• قلعة دونوتار ، اسكتلندا ، قبو حزب الأحرار
• فيلا هادريان ، تيفولي، إيطاليا ، العديد من الأحداث في هذا الموقع الذي يعود تاريخه إلى أوائل القرن الثاني الميلادي
• ضريح غالا بلاسيديا ، رافينا ، إيطاليا (حوالي  500 م)
• قلعة موتشالز ، اسكتلندا ، سرداب وقاعة طويلة
• قلعة مايرز ، اسكتلندا ، الأقبية
• دير نويسترا سينورا دي رويدا الحقيقي ، إسبانيا ، أديرة هذا الدير الذي يعود تاريخه إلى القرن الثاني عشر
• كنيسة سكروفيني المعروفة أيضًا باسم كابيلا ديجلي سكروفيني ، بادوا ، فينيتو ، إيطاليا (1303 م)
• مغارة الفاتيكان ، مدينة الفاتيكان

توجد أمثلة معاصرة عديدة لتصميم القبو الأسطواني في العمارة الفيكتورية والحديثة ، بما في ذلك:

• كنيسة سيستين ، مدينة الفاتيكان
• مخزن الحبوب الملكي ، مكناس ، المغرب (القرن السابع عشر)
• أنفاق ويليامسون ، ليفربول ، إنجلترا (أوائل القرن التاسع عشر)
• بلفاست ، أيرلندا الشمالية ، قاعة الولائم في قاعة المدينة ذات السقف المقبب البرميلي 1896-1906، ساحة دونيغال ^{[ 13 ]}
• مبنى بنك هنتنغتون ، كليفلاند، أوهايو ، تصميم عام 1924
• متحف كيمبل للفنون ، فورت وورث، تكساس ، الولايات المتحدة، ويمتد على عرض 174 قدمًا.
• ملبورن ، أستراليا ، مركز تسوق فورست هيل تشيس ، مصنوع من البولي كربونات
• المكتبة الجديدة لجامعة إنديانا ^{[ 14 ]}
• تجربة شارع فريمونت ، لاس فيغاس

إلى جانب الاستخدام الكلاسيكي للقبو الأسطواني في التصميم المعماري الكلي (كعنصر رئيسي في تسقيف المباني)، توجد تطبيقات مشتقة متنوعة تستند بوضوح إلى المفهوم والشكل الأصليين للقبو الأسطواني. وتظهر هذه التطبيقات في مجالات الجراحة ، وتصميم المناور ، وألعاب الأطفال، وتصميم الهياكل الدقيقة (مثل مواقف الحافلات). ورغم أن أياً من هذه التطبيقات لا يضاهي روعة أسلافه القدماء والكلاسيكيين، إلا أنها تُظهر مدى انتشار القبو الأسطواني كمفهوم معماري في العصر الحديث.

في مجال جراحة العظام، لا تُعدّ تقنية الشقّ على شكل "قبو برميلي" إجراءً جراحيًا متطورًا فحسب ، بل إنّ جراحي العظام هم من أطلقوا عليها اسم " القبو البرميلي" . ^{[ 15 ]} وتوثّق دراسة وولفارت المذكورة نتائج هذا الإجراء الجراحي على عظم الساق البشري في 91 عملية جراحية من هذا النوع.

• قائمة الأقبية المعمارية
• تشاندراشالا
• كيستون
• العمارة الرومانسكية
• شارتاك

• وصف تصميم قبو برميلي لأحمال القوة الساكنة. مؤرشف بتاريخ 2014-05-02 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine).
• مسرد مصطلحات العمارة في العصور الوسطى