سازه های با فرم آزاد
چادرهایی که در فصل تابستان سازه های با فرم آزاد و یا در صحرا استفاده می شوند
باید قابل حمل و سبک ، دارای قابلیت جمع آوری و سخت و مقاوم باشند .
همچنین در برابر بادهای قوی نیز به اندازه کافی محکم و مقاوم باشند .سازه های با فرم آزاد
بنابراین به نظر می رسد گنبدهای ژئودزیک برای این منظور انتخاب مناسبی باشند .
به طوری که بتوان به راحتی با آنها کارکرد و مقاومت لازم برای محیط هایی که گنبد در آنها قرار می گیرد را داشته باشند .
از این نظر نیز استفاده از پلاستیک و آلومینیوم برای ساخت این سازه ها مناسب است.
معمولا از پوشش نازک پلاستیکی یا فلزی برای پوشش گنبد و تبدیل آن به یک فضای محدود استفاده می شود .سازه های با فرم آزاد
نیازهای گوناگون جوامع مدرن امروزی ،معماران را به سوی استفاده از فرم های آزاد و ترکیبی می کشاند،
ذائقۀ بصری بیننده که زمانی شیفته سازه های قائم و مکعبی منظم بوده است ،
و خواستار فرم های پیچیده تری است .
در دنیای امروز، فعالیت های حرفه ای و روزمرۀ انسان با هم در آمیخته شده اند
و نمی توان مرز روشنی بین آنها تعیین کرد ،
به عنوان نمونه، یک مرکز پژوهشی پیشرفته یا یک گلخانه یا سرسرای اصلی یک دانشگاه ، است
علاوه بر عملکرد اصلی خود، به عنوان بخش های معمول از فضای شهری در آمده
سازه های با فرم آزاد
معمولاً در مقابل فرم های مکعبی با خطوط صاف و یکنواخت قرار دارند
که با تیر و ستون ساخته شده و اغلب سازه های موجود را در بر می گیرند .
طراحی فرم های آزاد که به تدریج همراه با توسعه تکنیک های ساخت
و همچنین دست یابی به مصالح جدید رشد یافته است ،
انسانی که قادراست مصالح سخت را به شکل دلخواه خم کند و فرم های مورد علاقۀ خود را ایجاد کند.
اصطلاح آزاد در تعریف فرم همچون برخی لغات دیگر با توجه به موقعیت زمان و مکان تعریف می شود
و اولین برداشت شونده که مسلط به مباحث تخصصی هندسۀ سه بعدی نیست ،
اگرچه تعریف دقیقی از عبارت فرم آزاد موجود نمی باشد ،
که شکل آنها دارای انحنا و شکست های هماهنگ بوده
و لزوماً از شکل های هندسی منظم مانند کره و استوانه تبعیت نمی کند.
چنین سازه ای می تواند با تغییر و یا ترکیب شکل های متعارف منظم به دست آید
که در این صورت به ان فرم ترکیبی هم گفته می شود .
به کنار هم قرار گرفتن فرم ها و تولید یک فرم ترکیبی است
گلخانۀ پروژۀ بهشت در کرن وال انگلستان نمونه ای نسبتاً موقتی است
برای درک بهتر فرم دوزی و ویژگی هایی که باید داشته باشد .
از سوی دیگر با تماشای این گلخانه به فرد احساس اغتشاش یا آشفتگی در فرم و سازه دست نمی دهد
که گویای ویژگی انتظام فرم های ترکیبی است.
پیدایش فرم های آزاد و ترکیبی
در طرح های معماری را می توان از چنبه های مختلفی همچون دلایل سازه ای ، زیباشناسی عملکردی ، اقتصادی، انرژی و … بررسی کرد .
الگوهای متنوع و زیبای سازه های فضاکار و نحوۀ اتصالات بین اعضا ، است
در کنار احساس سبکی ناشی از به کارگیری این سازه ها است
و همچنین امکان استفاده از ترکیبات نور طبیعی و نورپردازی مصنوعی است
، سازه های فضاکار را به یکی از بهترین انتخاب ها برای طراحی فرم های آزاد تبدیل کرده است .
سه دلیل می توان برای جذابیت فرم های آزاد و ترکیبی برشمرد .
تمام فعالیت های بشری اعم از فعالی های تفریحی، ورزشی، اقتصادی ، مذهبی و … با فرم های ساده است
و پایه ای از قبیل مکعب ،هرم ، کره و … قابل پوشش نیست
تا با ویژگی های خاص خود پاسخگوی نیازهای عملکردی کاربرانش باشد .
این مورد را می توان اولین دلیل جذابیت و استفاده از فرم های ترکیبی دانست .
دلیل دوم ، بالا رفتن سطح توقع افراد جامعه از محیط مصنوع بشری هم زمان با پیشرفت جامه است .
اغلب اوقات ، با پیشرفت یک چامعه ، افراد ان جامعه از محیط مصنوع اطراف خود همانند فضاهای شهری عمده ، انتظار تنوع بیشتری را دارند
که از تنوع طلبی انسان ناشی می شود ،
و در عین حال لازم است از امکانات روز نیز بهره گرفت .
و دلیل سوم اینکه معماران و طراحان علاقه مند به این گونه فرم ها و سازه ها هستند ،
از جمله دلایل سازه ای گرایش به سمت فرم های آزاد ، می توان به بهینه کردن فرم سازه و مقاطع سازه ای است
و به تبع آن کاهش وزن ساده ، عملکرد لرزه ای بهتر و همچنین کاهش وزن فوندانسیون مورد نیاز را به همراه خواهد داشت.
می توان به این موضوع اذعان داشت
که در بسیاری از موارد ،خارج شدن از فرم سازه ای منظم و مکعبی به سمت فرم منحنی و آزاد، حرکتی به سمت مصرف بهینۀ مصالح سازه ای بوده است .
به عنوان مثال می توان به تغییر دال به تیرچه های معمول و تغییر تیرچه های معمول به تیرچه های ایزوستاتیک اشاره کرد .
همچنین در موارد زیادی فرم خارجی سازه های بلند مرتبه از حالت مکعب های بلند به سمت فرم های منحنی میل کرده تا
بهینه ترین حالت را در مقابل نیروها داشته باشد.
شبکه های با فرم آزاد ممکن است
و امکانات و اختیارات بیشتری را چه از نظر سازه ای و چه از نظرمعماری به طراح می دهد .
البته تصمیم در مورد به کار گیری یک سازه فضاکار سه بعدی و یا یک سازه فضاکار که در یک جهت کار می کند
بستگی به پلان ساختمان و همچنین محل قرارگیری تکیه گاه ها دارد.
سقف حیاط مرکزی موزۀ لندن ، سازۀ شبکه ای فضا کار تک لایه به صورت یک فرم آزاد قابل مشاهده است .
دارای سقفی با سا زه ای به فرم یک چلیک ترکیبی طره ای مدور است
که در هر چلیک تغییر در خمانش نیز مشاهده می شود.
از نمونه های دیگر فرم های ترکیبی متشکل از چلیک می توان به آتریم باشگاه سراگون اثر میک ایکهاوت در کشور سنگاپور اشاره کرد .
این فرم ترکیبی به چلیک ترکیبی پله ای معروف است
معمولاً در محل اتصال دو چلیک به یکدیگر تیرهای خرپایی قوی تشکیل می شوند.
به گونه ای که چلیک ها در این فرم در انتهای خود دارای پیش آمدگی هستند .
اجزای تشکیل دهندۀ سازه های فضاکار
تعداد اعضا در این سازه ها کم بوده و نصب واحدها و جایگذاری آنها بسیار ساده می باشد .
و در فرایند اعمال عوامل و بارهای موثر ، ضمن تحمل بارهای وارده ،نقش انتقال آنها را به زمین دارند .
کتاب : مبانی طراحی سازه های فضا کار
تالیف:
پروفسور محمود گلابچی
دکتر محمد رضا گلابچی