ه‍.ش. ۱۳۸۷ اردیبهشت ۲۴, سه‌شنبه

بررسی و ارائه خلاصه ای از فصل نامه صفه شماره 27

بررسی و ارائه از: نغمه رحیمی، حامد فاضلی، کیان صفایی، پویا مرزی


سازه های غشایی: (پوشش های چادری)

امروزه با پیشرفت فناوری ها سازه های غشایی به کلی دگرگون و متحول شده اند،هر چند بهبود مصالح موجب بهبود عمکرد پشش های غشایی شده است، ولی روش های نوین طراحی عامل اصلی بهرهوری این سازه ها می باشد .ویژگی های این سازه ها:

1- ریشه در سنت کهن جادر سازی دارند.
2- به لحاظ ارزانی مصالح، سهولت اجراو سرعت برپایی بسیار جذاب می باشند.
3- کوتاهی عمر،کم دوامی ، آسیب پذیری در مقابل آتش سوزی ،بی ثباتی شکل و چروک شدن از کاستی های این نوع وشش می باشد.

از اولین کاربرد های این نوع چادر ها در سالن های نمایشی و سیرک ها و چادر های ارتش می باشد پیشرفت فن آوری های امروز باعث شده است تا:

1)دوام و طول عمر مصالح بیشتر شود.
2)مقاومت در برتبر ـتش سوزی بیشتر شود.
3)گسترش حریق و دودهای ساطعه کاهش می یابد.
4)انری کمتری برای تنظیم شرایط محیط حاصل می شود.

مثلا در مناطق گرمسیر با استفاده از این غشاء ها می توان مقدار زیادی از نور خورشید را منعکس کرده و دمای ساختمان را با صرف انرژی کمتری تنظیم نمود و در مناطق سردسیر با بهره گیری از لایه های عایق حرارتی که منعطف و مات می شوند با انری کمتری شرایط مطبوع حاصل می شود.


سازه های غشایی در سال 1960 توسط فرانک اوتو رواج دوباره ای گرفت. دو طرح پیشنهادی او عبارتند از:

شبکه سیمی آویخته که در نمایشگاه مونترال و همچنین ورزشگاه المپیک مونیخ استفاده شد.که هر دو، جزءعظیم ترین و پیچیده ترین سازه های غسایی هستند.
مدل کف صابونی که لایه نازکی از کف صابون را روی لبه های وتکیه گاه ها با اشکال مختلف می کشند و کشیده ترین و نازک ترین لایه را پدید می آورد .سپس از آن عکسبراری شده و الگو برداری می شود.
امکان استفاده از برنامه های کامپیوتری در سال های 1970 و ویژگی را در تجزیه وتحلیل این نوع سازه ها به همراه داشت :دقت و سرعت فوق العاده در محاسبات ومشکل و گیج کننده بودن وارد کردن و کنترل کردن دادهها ئر نسخه های اولیه.


پروژه ترمینال حجاج بندر جده در کشور عربستان، 1981.م

طرح پروژه از گروه som بود، ارتفاع هر یک از پایه ها در حدود 45 متر می باشد و هر واحد چادری مساحتی در حدود 1000 متر مربع را می پوشاند ، جنس غشاء سقف از نوع فیبر شیشه ای با حفاظ تفلون می باشد .این پروژه در زمره اولین پروژه های بزرگ می باشد که در آن از برنامه های رایانه ای به نحوه احسن استفاده شد .در طی مراحل طراحی این پروژه ، نتایج بدست آمده با آزمایش بارگذاری 1/1 تفاوت بسیار ناچیزی داشت ، و در دقت عمل برنامه های رایانه ای روشن گردید.

نکته بسیار مهم در مورد سازه های غشایی یا کششی این است که آنها همیشه باید در کشش باشند ،در غیر این صورت با وزش باد مانند پارچه ای لخت و رها ،چین و چروک برداشته وقسمت های مختلف آن ،آنچنان به هم کوبیده می شوند که از بین بروند. در سازه های غشایی وجود چروک نشانه عدم وجود کشش، و وجود پارگی نشانه وجود کشش بیش از حد است.

تاثیر باد را در طول برپایی سازه های غشایی و تثبیت وضعیت پایداری نهایی آن نباید نادیده گرفت . برای مثال پوشش چادری سایه بانی به طول 150 متر در شهر هالیود در حالی که از دو انتها ثابت شده بودبه باد سپرده شد و پوشش تحت تاثیر باد، بارها موج برداشته و پشت و رو شد و مرتب به هم خورد تا پس از مدت کوتاهی ریش ریش شده و به کلی از بین رفت.

در طی سالیان بعد ،با احیای فن آوری ریخته گری فولاد و استفاده از آن به جای جوشکاری ضمن آنکه از تمرکز تنش ها در اتصالات کاسته شده است ، این اتصالات توانسته اند با اشکال ساده ، تراش دار و بسیار زیبا، روحیات سازه های غشایی را بهتر منعکس کنند. همچنین استفاده از آلومینیوم حدیده شده موجب حذف پیچ و قطعات ضخیم گذشته گردید.


سازه های فنری مهار شده تنسگریتی:


با بهره گیری از بعضی ویژگی های چند وجهی ها اشکال متنوع و بسیار بدیهی بدست می آید که سازه های تنسگریتی از بارزترین این دسته از فرم های ساختمانی هستند. مثلا": دو مداد که بصورت بعلاوه روی هم قرار گرفته اند و با حلقه های کشی به هم ثابت شده اند .و یا یک باد کنک باد شده . در اینجا غشاء کششی یکپارچه بیرونی ،حلقه های کششی ممتد مجموعه و هوای فشرده داخل آن ستون های فشاری معلق مجموعه تنسگریتی را تشکیل می دهند.

قایق های مصریان باستان که در حدود 2500 سال قبل از میلاد مسیح می زیسته اند نخستین نمونه های تنسگریتی هستند.بدن انسان و جانوران را می توان یک نوع تنسگریتی دانست زیرا اجزاء فشاری مانند استخوان ها ومهره ها توسط نظام کششی ،متشکل از ماهیچه ها و پوست و شبکه های عصبی به یکدیگر فشرده و محکم شده اند.

در اواسط قرن بیستم، مجسمه ساز معروف امریکایی کنت اسنلسون اولین کسی بود که این فرم ساختمانی را به کار گرفت. بعد ها فولر استاد او، آن را سازه فنری مهار شده یا تنسگریتی نامید.

برج سوزن اثر کنت اسنلسون