انواع سازه های نوین را بشناسید به همراه تصاویر واقعی در جهان

در ۶۰ سال گذشته شاهد جهش قابل توجه در فناوری ساخت‌وساز، مصالح ساختمانی، نرم افزارهای مدل سازی و انواع سازه های نوین بوده‌ایم. این دستاوردهای پی در پی راه را برای دنیای کاملاً جدیدی از امکانات در زمینه‌های معماری و سازه باز کرده‌اند. بیش از هر زمان دیگری، معماران می‌توانند بدون محدودیت‌های ساختاری، تخیل خود را به حرکت درآورند و نوآوری کنند. این مهم را می‌توان به لطف وجود انواع سازه های نوین ساختمانی برآورده کرد. با ویکی ساختمون همراه باشید.

سازه شاخه بندی شده (Branching Structure)

از انواع سازه های نوین می‌توان به سازه شاخه بندی شده یا درختی اشاره کرد. این سیستم استفاده از ستون‌های درخت مانند را برای پشتیبانی بهتر از ساختار کلی نشان می‌دهد. ستون مانند تنه درخت از زمین بلند می‌شود و سپس در نزدیکی قله شروع به انشعاب می‌کند تا در یک دهانه بزرگتر گسترش یابد. این ستون‌ها برای دهانه‌های بزرگ استفاده می‌شوند.

چند نمونه از سازه شاخه بندی شده عبارتند از:

Clemson University College of Architecture – South Carolina, USA

WestendGate – Frankfurt, German

The Tote – Mumbai, India

سازه جعبه‌ای (Stacked-Box Structure)

این سیستم شبیه ایده جعبه‌های روی هم است. اگر جعبه‌ها را روی هم بگذارید، با رعایت تعادل، آن‌ها یک ساختار ایستاده را تشکیل می‌دهند. در ساختمان‌های واقعی، جعبه‌های انباشته روی هم برای ثبات تضمین شده نیاز به پشتیبانی بیشتری دارند. اگر بار افقی را روی ساختار جعبه‌ای وارد کنید یا اگر باد شدیدی شروع به وزیدن کند، ساختار سقوط می‌کند اما تکیه گاه اضافی را می‌توان با استفاده از یک هسته سازه‌ای بتنی یا فولادی و از طریق قاب‌های اسکلتی فولادی مقاوم سازی کرد.

چند نمونه از سازه جعبه‌ای عبارتند از:

Habitat 67 – Québec, Canada

The Interlace Apartments – Singapore

انواع سازه های نوین: سازه غشایی (Shell Structure)

از دیگر انواع سازه های نوین ساختمانی می‌توان به ساختار غشایی اشاره کرد. غشا یک سطح منحنی بزرگ با ضخامت بسیار کم در مقایسه با طول و عرضش است. این غشا می‌تواند به عنوان سقف برای سازه‌های سبک استفاده شود یا می‌تواند ساختار را به طور کامل بپوشاند. غشا در یک یا چند نقطه، زمین را لمس می‌کند و بارهای سطح خود را از طریق این نقاط به زمین منتقل می‌کند. چنین ساختاری از نظر معماری و طراحی بسیار محبوب است زیرا به آزادی بیشتر ذهن معمار کمک می‌کند.

مطلب پیشنهادی: سازه دیاگرید چیست؟ مزایا، معایب و کاربردها

چند نمونه از سازه غشایی عبارتند از:

Kresge Auditorium – Massachusetts, USA

L’Oceanogràfic – Valencia, Spain

سازه تاشو (Folding Structure)

ساختارهای تاشو را می‌توان شکلی از ساختارهای غشایی در نظر گرفت اما غشا مانند اوریگامی به جای خم شدن تا شده است. از صفحات تاشو می‌توان برای پوشش سطوح صفحه‌ای استفاده کرد که نیاز به تقویت کمتری نسبت به صفحات افقی مستقیم دارد. چین‌های شیب‌دار، ترکیب اسلب‌های افقی و تیرهای عمودی را در انتقال بارها به تکیه گاه ستون یا مستقیماً به زمین انجام می‌دهند.

چند نمونه از سازه تاشو عبارتند از:

The United States Air Force Academy Cadet Chapel – Colorado, USA

Yokohama International Passenger Terminal – Yokohama, Japan

سازه حبابی (Bubble Structure)

از نظر ریاضی، سازه حبابی یک ساختار سه بعدی است که نشان دهنده یک فرم ایده آل از حباب‌های هم اندازه است. به طور خلاصه، این یک ساختار با حجم مساوی با حداقل سطح را نشان می‌دهد. معروف‌ترین کاربرد این سیستم سازه‌ای، نماد آبی پکن است که مسابقات المپیک تابستانی ۲۰۰۸ را برای مسابقات شنا و غواصی میزبانی کرده بود. این نماد شامل یک ساختار قاب فولادی سبک حبابی است که از حباب‌های پُر از هوا ETFE (یک ماده پلاستیکی شفاف) ساخته شده است.

چند نمونه از سازه حبابی عبارتند از:

Beijing National Aquatics Center / Watercube – Beijing, China

سازه کششی (Tensile structure)

از دیگر انواع سازه های نوین ساختمانی می‌توان به ساختار کششی اشاره کرد. ساختار کششی به جای حالت فشاری از عناصری برای تحمل مقاومت کششی استفاده می‌کند. یک مثال ساده از سازه کششی، چادرهای کمپینگ است. چادر وقتی قائم و پایدار می‌شود که همه اجزای آن از جمله پارچه‌ها، تیرها و طناب‌ها در کشش کامل باشند. سازه‌های کششی در مقیاس بزرگ همان مفهوم را اعمال می‌کنند اما با اجزای پیشرفته‌تر می‌توانند بارهای عظیم و شرایط مختلف محیطی را تحمل کنند.

چند نمونه از سازه کششی عبارتند از:

The O2 / Millenium Dome – London, United Kingdom, by Richard Rogers

Khan Shatyr Entertainment Center – Astana, Kazakhstan

سازه فضاکار (Space Frame)

در معماری و مهندسی سازه، چارچوب فضایی (خرپای سه بعدی) یک سازه سبک از نوع خرپایی است که از پایه‌های به هم پیوسته در یک الگوی هندسی ساخته شده است. از قاب‌های فضایی می‌توان برای باز کردن مناطق وسیع با پشتوانه داخلی کمی استفاده کرد. بارهای خمشی (گشتاورهای خمشی) به صورت بارهای کششی و فشاری در طول هر یک از میله‌های خرپا منتقل می‌شوند. سازه‌های فضاکار معمولاً با استفاده از ماتریس سفتی طراحی می‌شوند. ویژگی ویژه ماتریس سختی در یک قاب فضایی معماری، استقلال عوامل زاویه‌ای است.

چند نمونه از سازه فضاکار عبارتند از:

Jacob K.Javist Convention Center

کلام آخر

طراحی‌های معماری فوق العاده به سیستم‌های ساختاری غیرمتعارف نیاز دارند تا بتوانند سبک‌های مختلف طراحی را با محاسبات سازه‌ای ترکیب کنند. این مهم باعث ایجاد انواع سازه های نوین ساختمانی در صنعت ساختمان می‌شود تا پاسخگوی بخش مهمی از نیازهای جامعه مدرن امروزی باشد. سازه های جدید باید بتوانند حدالامکان هر آنچه در ذهن طراح است را به صحنه ظهور برسانند.