سازه فضاکار فرم آزاد :

سازه فضاکار فرم آزاد یا سازه فضایی فرم آزاد توجه اکثریت طراحان را به خود جلب نموده است, به طوري که کاربرد سازه فضایی فرم هاي آزاد در طراحی سازه ها افزایش یافته است.

امروزه براي طراحان شرکت آسمان گستر محدودیتی وجود ندارد که فقط از فرم های هندسی متداول در طراحیهاي خود استفاده کنند. فرم شناسی, آزادي گستردهاي به طراحان براي درك نسل جدیدي از فرمها میدهد.

سازه-فضاکار-فرم-آزاد

این نسل جدید فرمها, امروزه سازه فضاکار فرم آزاد نامیده میشوند. فرم آزاد به سطوح با انحناي مضاعف اطلاق میشود که مستقل از گروه فرمهاي محدود شده از نظر هندسی و یا فرمهاي محدود شده از نظر مکانیکی میباشد.

شرکت آسمان گستر در این مقاله, رفتار سازه فضاکار فرم آزاد یا اسپیس فریم با استفاده از نرمافزار اجزاي محدود مورد بررسی قرار داده است. جهت سطح سنجی مدلسازي, نتایج مدل اجزاي محدود با نتایج نمونه آزمایشگاهی مورد مقایسه قرار گرفته است.

نتایج تحلیلهاي پایداري غیر خطی هندسی و غیر خطی مصالح مدلها, نشان میدهند که در ارتباط با تأثیر اعمال مد ناکاملی اولیه به مدلها, مدهاي کمانشی را میتوان به دو گروه مدهاي حساس و مدهاي غیر حساس طبقهبندي نمود.

به طور کلی مدهاي پایین تحلیل کمانشی, تأثیر کمی در کاهش بار حدي سازههاي فضاکارفرم های آزاد دو گنبدي دارند.

همچنین جهت اعمال ناکاملی اولیه هندسی درسازه فضایی فرم های آزاد میتوان از روش مد ناکاملی انطباقپذیر تعمیم یافته, به عنوان یک روش مناسب استفاده نمود.

Free form structure

اصطلاح آزاد در تعریف فرم همچون برخی لغات دیگر با توجه به موقعیت زمان و مکان تعریف میشود و اولین برداشت شنونده که مسلط به مباحث تخصصی هندسه سه بعدی نیست ، فرم آزاد فرمی است که از حالت مکعبی و حتی کروی خارج شده و میل به تغییرات غیر قابل پیش بینی دارد.

ذائقه بصری بیننده زمانی شیفته سازه های قائم و مکبی منظم بوده است و پس از آن سازه های کروی و سازه های دیاگرید; وامروزه بشر خواستار فرم های پیچیده تری است .

فرم آزاد به سطوح با انحنای مضاعف اطلاق می شود که مستقل از فرم های محدود از نظر هندسی بوده و همین مسئله باعث شده تا سازه هایی که به این شکل به وجود می آیند، زیبایی و جذابیت خاصی داشته باشند.

در واقع معماران و طراحان در طول تاریخ همواره تلاش کردند تا سازه های جدید و خاصی را به وجود بیاورند و مدرن ترین نوع سازه فضایی که امروزه از نظر طراحی هیچ محدودیتی در آن وجود دارد، سازه هایی با فرم آزاد است.

برای ساخت چنین سازه هایی علم معماری و مهندسی پیشرفت های بسیار زیادی کرده و همین مسئله باعث شده تا امروزه بشر بتواند اقدام به ساخت سازه هایی با طراحی خاص، شگفت انگیز و عجیبی کند که تمامی این موارد در طبقه بندی فرم آزاد قرار می گیرد.

سازه-فضاکار-فرم-های-آزاد

نکات مهم برای ساخت سازه های فضایی با فرم آزاد :

این سازه فضاکار یا سازه فضایی نیاز به انجام محاسبات پیچیده ریاضی و طراحی های دقیقی دارند. به همین دلیل طراحان و معماران که قصد ساخت سازه های فضاکار با فرم آزاد را دارند، از نرم افزارهای پیشرفته برای طراحی استفاده کرده و همچنین از کامپیوترهای قدرتمند برای انجام محاسبات ریاضی مربوط به این فرآیند استفاده می کنند.

عدم توجه به این دو مسئله باعث می شود تا عملاً امکان پیاده سازی سازه به صورت واقعی برای شما وجود نداشته باشد. طراحانی که قصد ساخت سازه هایی با چنین فرمی دارند باید فرآیند مدلسازی را به صورت کامپیوتری و به بهترین شکل ممکن انجام دهند.

موضوع و نکته مهم دیگری که باید به آن توجه کنید این است که در اکثر پروژه های که در آن شاهد ساخت سازه هایی با فرم آزاد هستیم، به دلیل چالش ها و پیچیدگی های خاص پروژه بودجه لازم برای ساخت آن به طرز چشمگیری افزایش پیدا می کند.

سازه فضاکار فرم آزاد Heydar-Aliyev-Centre

علت اهمیت سازه های فضایی با فرم آزاد :

یکی از سوالات بسیار مهمی که امروز مطرح می شود این است که چرا سازه های فضاکار با فرم آزاد رفته رفته اهمیت و محبوبیت بسیار زیادی پیدا کرده اند.

به منظور پاسخ به این سوال باید گفت که بشر همواره تلاش کرده تا محدودیت ها را شکسته و خارج از چهارچوب های مقرر شده قدم بردارد. این مسئله در علم معماری و ساخت سازه باعث شده تا شاهد به وجود آمدن سازه های فضاکار با فرم آزاد باشیم که محدودیت آن ها تنها در خلاقیت طراح است. در واقع امروزه طراحان با سازه فضاکار اقدام به وجود آوردن ساختمان ها و بناهای خاص و جذاب می کنند.

نکته دیگری که باید به آن توجه کنید این است که سازه های فضاکار با فرم آزاد در بخش های مختلف در این خصوص می توانند به نحوی عمل کنند که محدودیت های مرسوم را شکسته و فرم خاص و جذابی بگیرند.

Nexorade یا بستاروند ساختاری

Nexorade یا بستاروند ساختاری برای فرم­های آزاد در معماری است، خانواده ای از ساختارهای متصل بهم. تعاریف و توصیف­های زیادی در مورد فرم­ آزاد وجود دارد. فرم های آزاد یا شبکه­ های متقابل چندگانه، ساختارهایی هستند که اجزای آن یکدیگر را در امتداد دهانه شان نگهداری میکنند و در یک دایره یا چند ضلعی بسته قرار میگیرند. این اصول ساختاری نصب ساده و جزئیات اتصال شده را هموار می سازد، یک شبکه سازه­ای سه بعدی را ایجاد می­کند. سازه­ های بستاروند در نقاط اتصال به جای برخورد با یکدیگر، از روی هم، زیر هم می گذرند یا مورد برش، خمش و پیچش قرار می­گیرند.

این فرم­ها به علت پویایی زیاد، همواره مورد توجه معماران شرکت آسمان گستر قرار گرفته است. در تعریف سازه فضاکار فرم­ آزاد، در صورتی که تعریف ساده ریاضی برای رسم فرم مورد نظر نباشد، به آن فرم آزاد گفته می شود. به طور کلی از نظر نحوه ساخت، با دو راستا یا بدون راستای آزاد تعریف می­گردند. با این حال، ساخت و ساز چنین فرمها در دنیای حقیقی به علت هندسه پیچیده، سخت است. در اصل مسئله ای که معماران بیشتر با آن درگیر هستند اجرای  سازه فضاکار فرم­ آزاد با استفاده از مصالح موجود است.

 

‌مزایای فرم‌های آزاد‌ :

  1. ‌جنبه معماری و زیباشناسی‌
  2. ‌جنبه اقتصادی‌
  3. ‌جنبه سازه‌ای (ساخت سازه با هر نوع پلان دلخواه)‌
  4. ‌ساخت سازه با حداقل کاربرد انرژی به کمک الهام از طبیعت‌
  5. ‌آزادی در طراحی فرم.

امروزه هر گونه فرمی را می‌توان تصور و ارائه نمود. اما هر نوع فرم تصور شده را نمی‌توان یک سازه فضایی فرم آزاد  به شمار آورد. در مهندسی، فرم‌های سازه‌ای کاملاً آزاد نبوده و لازم است برخی اصو‌ل و معیارهای سازه‌ای در طراحیشان رعایت‌ شوند.

مطالعات انجام یافته مربوط به رفتار سازه‌ فضاکار فرم آزاد، بسیار اندك بوده و محدود به چند نمونه سازه فضایی فرم آزاد اجرا شده است. از نمونه‌های اجرا شده، می‌توان موارد زیر را نام برد:

  1. سازه فضاکار فرم آزاد شبیه کوه آتشفشان در ایتالیا
  2. مرکز فرهنگی در باکو سازه فضاکار فرم آزادبه شکل گل شیپوری با انتهای بیضی شکل در شانگهای چین
  3. سازه فرم آزاد غرفه امارات متحده عربی در نمایشگاه چین را نام برد.

 

سطوح سازه فضایی فرم آزاد به ترکیبی از سطوح با انحنای مضاعف گفته می‌شوند که لزوماً ترکیبی از فرم‌های هندسی متداول نیستند و مستقل از گروه فرم‌های محدود شده از نظر هندسی و یا فرم‌های محدود شد‌ه ا‌ز نظر مکانیکی هستند. رفتار پایداری سازه‌های فضاکار فرم آزاد دو گنبدی به عنوان یک گروه از فرم‌های آزاد مورد مطالعه قرار گرفت. همچنین تحلیل حساسیت به ناکاملی سازه‌های فضاکار فرم آزاد دو گنبدی انجام پذیرفت تا تأثیر اعمال مدهای مختلف کمانشی به عنوان ناکاملی اولیه مورد بررسی قرار بگیرد.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

51 + = 53