ساخت و ساز

پایه و اساس هر ساخت و ساز را شناخت مواد و مصالح سازنده آن تشکیل می دهد. یعنی اینکه مصالح ساختمانی چیست و چگونه ساخته شده و شکل گرفته است به چه ترتیب با یکدیگر جفت و جور میشوند، مقاومت آن چیست، چطور می شکند و آتش می گیرد و اساساً در برابر عوامل مخربی که مدام آن را تحت تاثیر قرار می دهند

چگونه مقاومت کرده و می ایستند و بالاخره پس از طی عمر به چه نحوی فروریخته و از بین می رود. نبوغ و مهارت مهندس در اینست که درک و شناختی را که از مصالح و سازه دارد بصورتی که بکار ببرد که مصالح بکار رفته ضمن ظاهر نمودن ماهیت و ذات خود باعث جلب توجه بیننده گردیده، آنها راعلاقه مند سازد تا به ساختمان نزدیک شوند و مصالح توجه بیننده گردیده، آنها راعلاقه مند سازد تا به ساختمان نزدیک شوند و مصالح را لمس کنند. بعلاوه ساختمان بایدنشانه ها و اطلاعاتی از طراحان و سازندگان خود به همراه داشته و بتواند آنها را آشکار کند.

 

اگر چه جزئیات احتمالی در حد واندازه و سرعت ابزار تجزیه و تحلیل نیافته اما در این زمینه هم پیشرفت های قابل ملاحظه ای صورت گرفته است. با احیاء فن آوری ریخته گری فولاد و استفاده از آن بجای جوشکاری ضمن اینکه از تمرکز تنش ها در اتصالات کاسته شده این اتصالات توانسته اند با اشکال ساده تراش دار، منحنی و زیبا و حیات سازه های غشایی را نیز بهتر منعکس سازند. استفاده از آلومینیوم هم توانسته از طریق نسبت ها و صفحات اتصالی شکیل لبه های نرم و چشم نوازی به غشاء بدهد.

این قطعات که از جنس آلومینیوم از حدیده گذاشته اند. ضمن زیبا نمودن لبه های غشاء باعث می شود تا پیچ ها و قطعات ضخیم و زشت اتصالی که قبلاً مرسوم بوده است حذف شود.

اگر چه اتصالات آلومینیوم از حدیده گذشته باعث شده اتصالات و باربری در هماهنگی کامل و بصورت چشم نوازی صورت گیرد اما نمایش قطعات اتصالی چون کفشکها و پیچ و مهره های ضخیم نیز به نوبه خود بسیار مرسوم بوده و طرفدارانی نیز دارد.

زیرا به این ترتیب و در این سبک معماری سازه مورد نظر در محل اتصالات به اصطلاح عضلانی شده خاطر بیننده را از ایمنی باربری مطمئن می سازد. در سازه های غشائی سازه همان قدم و شکل است درهیچ معماری این دو تا این اندازه یکی نیستند.

در ضمن جزئیات اتصالی را نیز پرکننده سقفی و یا قطعات نهایی نمی پوشاند. خلاصه با تحولات و فن آوری هایی که در برش، دوخت و دوز و همین طور تجزیه و تحلیل و کنترل پایداری و ساخت پوشش های غشایی بوجود آمده و همین طور روند تکامل چشم گیر اتصالات در معماری سازه های غشایی دگرگونی و تحول اساسی رخ داده است.

آهان دیگر موقتی نبوده مشکل آتش سوزی ندارند و در اقلیم های مختلف قابل استفاده اند. دیگر اشکال ساده و تکداری نداشته از نظر تجزیه و تحلیل و ساخت نیز برای آن هیچ محدودیتی قابل تصور نیست.
کابل عضو کنشی نازکی است که ضمن مقاومت کششی در برابر نیروها در برابر فشار مقاومتی ندارد. سیم فلزی، طناب و میله باریک بعنوان کابل به شمار می آیند.

در کارخانجات ذوب آهن و فولاد ساخته می شوند در ابتدا بصورت کابلهای نه چندان ضخیم که بصورت رشته های نازک متغیر به قطر ۲ میلی متر تا ۱۲ میلی متر ساخته شده و بنابه موارد استفاده که تعیین کننده مقدارضخامت کابل است تعداد معینی از این رشته ها با هم در درون یک دستگاه قرارداده می شوند و در این دستگاه به هم پیچیده شده و تشکیل یک کابل ضخیم تر را می دهند سپس این عمل بازهم برای کابلهای ضخیم تر تکرار شده تا جایی که مقطع کابل مقاومت لازم را به ما بدهد سپس کابلها در حوضچه هایی که در آنها مواد ضد اشتعال و ضد زنگ قرار دارد وارد شده و بعد از خشک شدن برای استفاده مهیا می شوند.

بهترین مهندس سازه در دنیای حیوانات عنکبوت است تار عنکبوت مانند آب لطیف و همچون درختان قابل انعطاف و سازه ای شگفت انگیز است که تمامی مهارتها در آن بکار رفته است.

نیروهای وارده بر کابل طول و قطر آن کاملاً به نسبت چند به دهانه بستگی دارد این نسبت ارتفاع ستونهای اصلی، نیروهای فشاری و میانگین مقاومت داخلی فشاری که در کابل بوجود می آید رانیز تعیین می کنند. معمولاً نیروهای کابلی نسبت عکس با خیز دارند. با کاهش طول کابل قطر کابل افزایش می یابد این مسئله در به حداقل رساندن مجموع فولاد بکار رفته در کابل مورد استفاده قرار میگیرد.یک کابل باخیز بسیار زیاد می تواند قطر کوچکی برای تحمل نیروهای کششی کم داشته باشد یک کابل کوتاه باحداقل خیر بعلت وجود نیروهای کششی بسیار بزرگ به قطر زیادی نیاز دارد.

زیبایی سازه های کششی به دلیل تناسب عملکردی و زیبایی شناسانه آنهاست. غالباً سیستمهای مهار شده با کابل به گونه ای طراحی می شوند که دکل های نگهدارنده آنها با اتصال صلب به پی متصل شده اند. برای ایجاد مقاومت اضافی در برابر رانش، کابلهای اضافی درجهات مختلف کشیده می شوند. در سازه های بزرگ، اقتصادی ترین روش استفاده از مهارهای متقارن در اطراف دکل های قائم است. وجود تقارن بارهای افقی روی دکل را متعادل کرده و خمش را به حداقل می رساند.

هنگامی که یک اتصال سازه ای قابل مشاهده است بیان کننده ویژگی ها و مشخصات سازنده آن می باشد.

حال برای آشنایی بیشتر با سازه های کابلی و نحوه استفاده از آنها و همچنین نقشی که در بوجود آوردن یک اثر معمارانه و زیبا دارند به بررسی تعدادی از بناهای معروف و بزرگ که در آنها از این فن آوری استفاده شده می پردازیم.

پت سنتر(pat center) : این ساختمان باهدف ایجاد حداکثر انعطاف پذیری در ارتباطات داخلی، گردش فعالیت ها و استفاده از فضاها بعنوان دفاتر، آزمايشگاهها و سرويس هيا خدماتي طراحي شده بود. چنين هدفي با استفاده از فضاهاي آزاد بدون ستون تأمين گرديد. سازه نمايان و آشكار اين ساختمان كاملاً با نظريات كارفرما براي يك حضور بصري قوي، گرايش به فن آوري جديد را مورد تأكيد قرار مي دهد.

ايده اصلي طرح: يك ستون فقرات مركزي به عرض (۹متر) و ايجاد مجموعه اي از سازه هاي شكل A شكل كه سيستم تأسيساتي ساختمان بطور مستقيم روي قسمت مركزي ساختمان و قابهاي معلقي كه از سازه اصلي ساختمان آويزان هستند، قرار گرفته اند. دو طرف اين انعطاف پذيري كامل در بخش هاي تحقيقاتي از يك سازه كابلي خاص بازيابي بصري كه دهانه هاي سقف را مي پوشاند استفاده شده است. در سازه اصلي يك قاب فولادي مستطيل شكل به عرض m 5/7 بعنوان پايه اي براي تير A شكل به ارتفاع m 5/7 بعنوان پايه اي براي تير A شكل به ارتفاع m 5 عمل ميكند.

پت سنتر(۱۹۸۶ : پريسنتون،نپوبرسي،مهندس معمار : ريچارد راجرز و همكاران مهندس سازه: اووآدوپ و همكاران)
مركز نمايشگاهي بندرگاه دارلينگ(Darling harbar)
(1986 : سيدني، استراليا، مهندس معمار: فيليپ كوكس و همكاران مهندس سازه: اووآدپ و همكاران)

هر دهانه چهار دكل مركب است هر دكل در پي به يك دال ينن پيچ و مهره شده است، ميله ها در بالاي دكل دو انتهاي خرپاهاي اصلي را نگه مي دارند.

خرپاها دهانه هايي برابر با ۱۵ متر را مي پوشانند. خرپاهاي فرعي در دهانه‌هاي ۳/۲۶ متر عمود بر خرپاهاي اصلي هستند و براي فراهم نمودن امكان تخليه آب باران در بام داراي كمي انحنا مي باشند. دكل ها كه در گوشه هاي ساختمان قرار دارند، داراي مهارهاي قطري از بالا براي توازن نيروي كششي در كابل نگهدارنده بام هستند. كابلهاي مهاري به لبه بيروني خرپا اتصال دارند و در نهايت ميله هاي انتهاي خرپاي فضايي سقف بوسيله كابل هاي عمودي مهاركننده به زمين متصل مي شوند.

پل هاي معلق با فرم منحني طنابي(نمونه هاي اوليه آن در چين، هند و آمريكاي جنوبي شناسايي شده اند) اشكال اين پل ها واكنش به بار وارده متحرك بود كه روي آن قرار مي گرفت سطح سخن شده پل كه در سال ۱۸۰۱ بوسيله جيمز فايندلي مورد استفاده قرار گرفت، كليد پيشرفت در سير تكاملي پل معلق بود.