بخشی از مقاله
چکیده
سازه های پارچه ای کششی که با نام سازه های غشایی نیز شناخته می شوند، با توجه به رفتار کششی خالص در برابر نیروها، زیر مجموعه ای از گروه بزرگ سازه های کششی محسوب می شوند. از سوی دیگر این نوع سازه ها به علت برخورداری از یک هندسه فضایی سه بعدی به خانواده سازه های فضا کار تعلق دارند و همزمان به خاطر سبکی وزن در گروه سازه های سبک قرار می گیرند. این سیستم سازه ای بیش از هر روش دیگر پیوند میان سازه و معماری را در یک طرح به نمایش میگذارد. تنوع بسیار زیاد فرم ها و سیستم های تکیه گاهی در سازه های پارچه ای کشش موجب ایجاد گستره تقریباً نامحدودی از جزییات اجرایی برای این سیستم ساختمانی شده است؛ از این رو هدف نگارندگان در این پژوهش بر این است که موجبات آشنایی بیشتر و دقیق تر دانشجویان، معماران، مهندسان و... را با سازه های پارچه ای کششی و خصوصیات آنها فراهم آورند.
واژههای کلیدی: سازه پارچه ای، سازه سبک، سازه کششی، سازه های فضا کار ، ویژگی های سازه پارچه ای، انواع سازه پارچه ای
مقدمه
معماری با پوشش پارچه ای را در سال 1950 فرای اتو و با کف صابون و به شیوه خودزا آغاز کرد و همراه با رلف گوتبرد اولین تجربه خود در طراحی سازه با شبکه های کابلی را در اکسپو مونترال سال 1967 به نمایش گذاشت. این بنا هم از نظر معماری و هم سازه، کاملاً نوگرایانه بود؛ پلانی با فرم آزاد که دور دریاچه موجود در سایت می چرخید. در این پلان بی قاعده، شبکه ای از کابل روی تیرهایی با ارتفاع متفاوت قرار گرفته بود که نیروها در نوک این تیرها متمرکز بودند و به حلقه هایی که به سطح شبکه یا پوسته اتصال داشتند، منتقل می شدند. مهندسی این بنا بر عهده شرکت آندرا ولئونهارت بود که پروژه بعدی خود را برای بازی های المپیک مونیخ 1972 ساختند. به دلیل مقیاس و اهمیت این پروژه، برای اولین بار از نرم افزار کامپیوتر برای تحلیل رفتارهای سازه و حتی تعیین خطوط برش پارچه استفاده شد. [1] در این پژوهش ما بدنبال خصوصیات سازههای پارچهای میباشیم که نسبت به سایر سازهها پیوند میان معماری و سازه را محکمتر میکند.
روش تحقیق
روش تحقیق توصیفی – تحلیلی است ،مطالعات بصورت کتابخانه ای بوده و داده ها با استفاده از اسناد مکتوب و مقالات وکتب واینترنت، جمع آوری ودسته بندی شده ومورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته است.
سازههای پارچهای
از نظر معماری ، منبع الهام بام های غشایی امروزی، در سایبان های کرباسی وخیمه های سنتی نهفته است هر چند که از بعد سازه ای و ظاهری، در سطح کشیده یک بادبان دریایی، تشابه نزدیکتری مشاهده می شود . [2] از تصاویر نقاشی شده و آثار باقیمانده معماری در می یابیم که برخی از آمفی تئاترهای روم - به عنوان مثال، کولوسیوم - با ولاریا که از جنس پارچه نخی بوده، تزئین می شده این سایبان ها با سیستم پیچیده ای از فرفره ها برافراشته می شدند و تماشاچیان را از باد، باران و گرمای خورشید محافظت می کردند. [3] چادرهای ساخته شده از پوست حیوانات یا مواد بافتنی سابقه طولانی تری دارند و در تمام نقاط دنیا،به ویژه در جوامع بدوی نیازمند به سایبان های سبک و قابل حمل ،مورد استفاده قرار می گرفته اند. [2] سازندگان در این مناطق، در ایجاد سایه بسیار مهارت دارند. در معابد یونان از پرده های بادبانی برای ایجاد سایه استفاده می شده است. طاق ها و ایوان ها خود اقلیم متفاوت و دلپذیری ایجاد می کنند. پرده ها در ساعات مختلف روز می توانند بالا یا پایین کشیده شوند. وجود این سایه ی متغییر، طاق را به فضایی انطباق پذیر مبدل ساخته است. [4]
چادر یک پوسته کششی نازک است که به وسیله یک ستون با قوس فشاری نگاه داشته می شود. چادر نوعی متفاوت از سازه کابلی با انحنای مضاعف است که در آن فاصله بین کابل ها کاهش یافته و به صفر رسیده و سطح آن یک پوسته گردیده است. در چادر، پوسته تمامی بار بخشی از ان را حمل می نماید. چادرهای کوچک، که کاملاً از پارچه ساخته شده اند. معمولاً به وسیله دکل ها - ستون - یا قوس ها نگه داشته می شوند. با افزایش طول دهانه، نیروهای کششی پوسته افزایش یافته و سطح آن باید به وسیله کابل هایی که بارهای اصلی کششی را انتقال می دهند با پارچه ای که فاصله بین کابل ها را می پوشاند به بخش های کوچکتر تقسیم شود. [5]
شکل و رفتار سازه های پارچه ای
شکل و رفتار فیزیکی سازه های پارچه ای بسیار متفاوت از سازه های مرسوم الاستیک خطی در ساختارهای قابی اغلب ساختمان هاست. [1] قطعات مسطح بزرگ پارچه در مقابل نیرو بسیار ضعیف عمل می کنند. تصور کنید چهار نفر، هر کدام نخی که به یک توپ تنیس متصل است را می کشند - شکل . - 3 حال اگر نفر پنجمی نیرویی عمودی از بالا به توپ وارد کند، به آسانی می تواند آن را منحرف کند. حال پارچه ای را تصور کنید که این گونه آویخته شده باشد!!! حال اگر دو رشته نخ روبه روی هم را به سمت بالا و دو رشته دیگر را پایین بکشند، توپ در فضا قفل می شود. اگر همین کار را با پارچه انجام دهید یک سطح آنتی کلاستیک دو قوسی خلق کرده اید. این اسم بسیار تخصصی به نظر می رسد، ولی در حقیقت یکی از سه فرم اصلی سازه های پارچه ای است که عبارتند از: فرم های زین اسبی، خیمه ای - مخروطی - . وطاق - آرک - . سیستم دو قوسی می توانند نیروی برف - به سمت پایین - و نیروی باد - به سمت بالا - را تحمل کنند. [3] سازه های کششی به دو دسته تقسیم می شود:-1آنتی کلاستیک که درآن پارچه کشیده شده و با پیش تنیدگی استوار شده است. -2سین کلاستیک که فشار پنوماتیک یا هیدرولیک، عمود بر سطح پارچه وارد می شود - سازه های بادی - . [1
