سازه های نوین در معماری

تحقیق معماری پیش رو در مورد سازه های نوین در معماری می باشد.

مقدمه سازه های نوین در معماری

سازه همواره یکی از اجزا ضروری معماری بوده و هست. چه هنگام ساخت سرپناه ساده برای یک خانواده وچه هنگام ایجاد فضای بزرگی که صدها نفر بتوانند در آنجا اعمال عبادی ، تجاری و …. خود را انجام دهند. بعنوان یک اصل، همواره انسان ناگزیر از بکار بردن مقادیر معینی از مواد خاص و شکل دادن به آنها بوده است تا بتواند ساختار معماریش را در برابر نیروی جاذبه زمین و سایر بارهای وارده بر ساختمان ایستایی بخشد و غیر از بحث ایستایی سازه ، تغییر و تحولات در فرمهای معماری نیازمند سازه های خاصی بوده اند که روند تحولات آنها از زمان پیدایش معماری مدرن تا حال کاملاً مشهود است .

سازه و معماری دو مقوله ی جدا ناشدنی هستند؛ سازه چنان جایگاهی در معماری دارد که هم به آن موجودیت می بخشد و هم فرم را حفظ می کند. معماران، سازه را بر اساس شکل کالبدی و به لحاظ علم ریخت شناسی، مشخص و تفکیک می کنند، به همین خاطر متن حاضر قصد دارد تا بر اساس خصوصیات توصیفی سیستم های سازه ای مختلف را مورد بررسی قرار دهد.

فصل ۱

((سیستم های سا زه با عملکرد شکلی))

سیستم سازه با عملکرد شکلی

ماده غیر صلب انعطاف پذیر که به طریق مشخصی شکل گرفته و به وسیله نقاط انتهایی ثابت نگه داشته شده،می تواند وزن خود را تحمل کرده و فضا را بپوشاند.

اولین سیستم های سازه با عملکرد شکلی عبارتند از:کابل قائم اویزان که بار را مستقیما به نقطه آویختگی اش انتقال می دهد و ستون قائم که بار را در جهت معکوس به طور مستقیم به نقطه تکیه گاهی اش منتقل می کند.

ستون قائم و کابل آویخته قائم نخستین نمونه های سیستم های سازه با عملکرد شکلی هستند.این سازه ها بارها را از طریق تنش های ساده عمودی انتقال می دهند،یعنی از طریق فشار یا به وسیله کشش.

دو کابل با نقاط اویختگی متفاوت که به یکدیگر متصل شده باشند یک سیستم آویختگی تشکیل می دهند که می تواند وزن خود را روی دهانه ازاد بدون ستون میانی تحمل کند و بارها را از طریق تنش های کششی خالص به طور جانبی انتقال دهند.

یک کابل اویخته ی برگشته به سمت بالا، قوس زنجیره ای را به وجود می اورد. شکل مطلوب قوس برای تحمل یک وضعیت بارگذاری معین،عبارت از شکل منحنی کششی زنجیره ای متناظر ان تحت اثر همان بارگذاری است.بنابراین عامل تشخیص و تمایز سیستم های سازه با عملکرد شکلی ان است که سیستم های فوق نیروهای خارجی را به وسیله تنش های ساده عمودی توزیع می کنند: قوس به وسیله فشار و کابل اویخته از طریق کشش.

سیستم سازه با عملکرد شکلی در نقاط انتهایی شان تنش های افقی به وجود می اورند.پذیرش و انتقال این تنش ها مشکل عمده ای در طراحی سیستم های سازه با عملکرد شکلی است.

مکانیزم باربری سیستم های با عملکرد شکلی اساسا مبتنی بر شکل مصالح ان است. انحراف از شکل درست،در صورتی که احتمالا رخ دهد، عملکرد سیستم را مختل می سازد و یا مکانیزم های اضافی جهت جبران انحراف را ضروری می نماید.

شکل سازه در سیستم های سازه با عملکرد شکلی در حالت ارمانی دقیقا بر جریان تنش ها منطبق است.بنابراین سیستم های سازه با عملکرد شکلی ، همان مسیر طبیعی نیروها اما تجلی یافته در قالب مصالح مادی هستند.

منحنی طبیعی تنش ها در سیستم فشاری با عملکرد شکلی،منحنی فشار زنجیره ای است و در سیستم کششی با عملکرد شکلی، منحنی کشش زنجیره ای، منحنی فشار و منحنی کشش از یک سو به وسیله ی نیروهای وارده بر سیستم و از سوی دیگر براساس برامدگی یا فرورفتگی و فاصله نقاط انتهایی تعیین می شوند.بنابراین منحنی های فشار و کشش زنجیره ای دومین عامل تشخیص و تمایز سیستم های سازه با عملکرد شکلی هستند.

هرگونه تغییر در بارگذاری یا شرایط تکیه گاهی، کل منحنی زنجیره ای را عوض می کند و شکل سازه ی جدیدی به وجود می اورد.کابل باربر به عنوان یک سیستم اویخته فرو افتاده تحت اثر بارگذاری جدید، شکل منحنی کششی جدیدی را به خود می گیرد،در حالی که قوس به عنوان یک سیستم برامده ی گوژ باید تغییر در منحنی فشار را با سختی خود (مکانیزم خمشی ) جبران نماید.

از ان جا که کابل اویخته تحت اثر بار گذاری های متفاوت شکل خود را عوض می کند، شکل ان همواره منحنی زنجیره ای متناظر با بارگذاری وارده بر ان است. از طرف دیگر قوس، چون نمی تواند شکلش را تغییر دهد فقط می تواند منحنی زنجیره ای یک وضعیت بارگذاری معین باشد.

سیستم های سازه با عملکرد شکلی، به علت وابستگی شان به شرائط بارگذاری به شدت تحت سیطره ی وضعیت و انتظام جریان ((طبیعی))نیروها هستند و از این رو نمی توانند تحت طراحی دلخواه و ازادانه فرم قرار گیرند. فرم و فضای معمارانه از نتایج مکانیزم باربری هستند.

سبکی کابل اویخته ای انعطاف پذیر و سنگینی قوس سخت شده در مقابل انواع بارهای اضافی،عدم شایستگی و تناسب سیستم های سازه با عملکرد شکلی از نقطه نظر معماری هستند.

عیب های فوق را می توان از طریق پیش تنیده کردن سیستم ها به مقدار زیاد بر طرف کرد.

همان طوری که کابل اویخته را می توان با پیش تنیدگی پایدارتر کرد تا بارهای اضافی حتی بارهای با جهت رو به بالا را تحمل کند، قوس را نیز می توان پیش فشرده کرد تا درجه ای که بتواند بارهای نامتقارن را بدون وقوع خمش بحرانی توزیع کند. قوس و کابل اویخته از ان جا که فقط با فشار و کشش ساده تنیده میشوند، با توجه به نسبت وزن به دهانه ان ها اقتصادی ترین سیستم ها جهت پوشاندن فضا هستند.

سازه با عم سازه با عملکرد شکلی سیستمهای متشکل از مصالح انعطا ف پذیر غیر صلب هستند که در آنها توزیع نیروها تحت تاثیر طراحی ویژه فرم و پایداری مشخصه فرم قرار می گیرد.

سازه های کابلی، سازه های چادری، سازه های بادی، سازه های قوسیلکرد شکلی سیستمهای متشکل از مصالح انعطاف پذیر غیر صلب هستند که در آنها توزیع نیروها تحت تاثیر طراحی ویژه فرم و پایداری مشخصه فرم قرار می گیرد.

سازه های کابلی ،سازه های چادری ،سازه های بادی ،سازه های قوسی

سازه کابلی

اعضای اصلی که همان کابل ها هستند به صورت کششی عمل می کنند. در این سازه یک دکل قائم یا مایل به صورت متقارن یا نامتقارن وظیفه مهار نیروها ی کششی کابل ها و تبدیل آنها به تنش فشاری و انتقال آن به پی را بر عهده دارد.

تاثیر فرم وشکل سازه در معماری

ستون فقرات اصلی سازه و کابل های کششی به صورت نمایان در این نوع سازه ها دیده می شود. ستون های قطور در مرکز تقارن سازه به صورت خطی دبده می شود و ستون های فرعی در این نوع سازه دیده نمی شود.

ابعاد تحت پوشش این نوع سازه

ابعاد دهانه ها در این نوع سازه تا مقدار زیادی قابل افزایش است اما از نظر ارتفاع به دلیل محدودیت در ارتفاع ستون های اصلی با محدودیت مواجه هستیم.

مواد و مصالح اصلی

جنس ستون اصلی می تواند از فولاد یا بتن یا به صورت ترکیبی باشد. سازه های کششی می توانند از میلگرد یا کابل های فولادی زنگ نزن انتخاب شوند. پوشش سقف نیز می تواند از بتن یا مصالح مناسب دیگر استفاده شود.

شرایط توسعه آتی

با توجه به خطی بودن سازه امکان توسعه موجود می باشد، در غیر اینصورت امکان توسعه در آینده ممکن نمی باشد.

زمان بهره برداری سازه

با توجه به کارخانه ای بودن اکثر اجزا و اجرای آنها به صورت مونتاژ ، زمان ساخت و سرعت ساخت سریع است.

سازگاری با شرایط اقلیمی

در صورت مهار صحیح این سازه در مقابل بادهای شدید مشکلی در اقلیم یزد در مورد این سازه دیده نمی شود.

دوام و طول عمر

اعضای فلزی که در این سازه به صورت اعضای کششی و تنش فشاری و خمشی به کار گرفته می شوند در مدت زمان طولانی ممکن است در صورت نگهداری ناصحیح دچار خوردگی شوند.

عناصر ذهنی

در این نوع سازه ما با انبوهی از خطوط و نقاط مواجه هستیم که پدید آورنده سطوح هستند. برخورد خطوط سازه ای و محلهای برخورد (گره ها) که به وفور در این نوع سازه ها به چشم می آید نوید استحکام و فضای صنعت زده را در ذهن مجسم می کند. خطوط و نقاطی که به شکل قانون مند با هم تلاقی یافته اند و کل یعنی سطح یا سطوح را پدید آورده اند.البته با توجه به اشکال متفاوت این نوع سازه و نوع خطوط و گره های متفاوتی که دیده می شود، احساسهای گوناگونی نیز درناظر پدید می آید.استفاده از عناصر غیر سازه ای مانند سقف کاذب می تواند از جمله عوامل تغییر دهنده حس این نوع فضا باشد.

عناصر بصری

با توجه به اشکال متفاوت این نوع سازه ها و ویژگیهای منحصر به فرد هر کدام از آنها ما شاهد تنوع فراوانی در فرم این گونه سازه ها نیز هستیم.استفاده از این نوع سازه به همین شکل خالص خود و بدن پوشاندن عناصر سازه نگاه ها را جذب زیبایی سازه ای اجزا خواهد کرد.همچنین عناصر غیر سازه ای نیز مانند پوششها و پنلهای جدا کننده با توجه به رنگ و جنس و بافت خود می توانند حواس بیننده را به خود مشغول سازد و یا با اشیاء نمایش داده شده معطوف سازد.شکل دایره گون این نوع سازه شدیدا مرکز گرا و اشکال دیگر آن مانند قابهای چند ضلعی انسان را به تکاپو در محیط و کنجکاوی در آن وادار می سازد.

نحوه اشغال فضا

در این نوع سازه می توان از دیوار باربر و یا در شکل صحیحتر آن از ستون برای انتقال نیروی سقف به زمین استفاده کرد.استفاده از ستون قابلیت استفاده بهینه از فضا را برای ما ممکن می سازد .استفاده از کابلهای نگه دارنده در انواع دیگر این نوع سازه، اجازه استقرار به سایر بناها را در نزدکی خود نمی دهد.این نوع سازه بدلیل سیستم سازه ای خاص خود قابلیت ترکیب با سایر سیستمها رادارد.یکی از نکات مثبت این نوع سازه عدم استفاده از ستونهای نگه دارنده داخل فضا است که میدان دید وسیعی را در داخل بوجود می آورد.

ادامه مطلب

انجام سفارشات شما در متادانلود

فروشگاه معماری متا دانلود با داشتن کارشناسان معماری خبره آماده پذیرش سفارش انجام پروژه معماری می باشد.