مقاله سیر تحول ساختمان های بلند

بخشی از مقاله

چکیده

ساختمانهای بلند از اواخر قرن هیجده میلادی در آمریکا پدیدار شدند و با چندین دهه تاخیر در سطح جهان گسترش یافتند. بیشترین کاربری ساختمانهای بلند در رابطه با مراکز تجاری و پس از آن هتلها و ساختمانهای چند منظوره بودهاست. در این مقاله سعی شده تا سیر تحول ساختمانهای بلند، همراه با تغییرات ساختاری آنها مورد بررسی واقع شود . تاکید این مقاله بیشتر بر روند تغییرات در ساختار، نما، پلان و نوع مصالح آنها است. روش تحقیق مقاله عمدتا مبتنی بر مطالعات کتابخانهای و تحقیقات اینترنتی است. بخشی از نتایجی که از بررسی سیر تحول ساختمانهای بلند حاصل شده اینست که طی اواخر قرن هیجدهم و اوایل قرن نوزدهم میلادی، فرم ساختمانها اغلب مستطیل کشیده و ساده بودند.

در این بازه زمانی ابعاد پلانها کوچک و محدود بوده و تقریبا عناصر شاخصی بر بالای تمام ساختمان ها دیده می شود. با وقوع جنگ جهانی اول و دوم ساخت بناهای بلند چند سالی رونق کمتری یافت و شاهد افول در ساختمان-سازی هستیم و عملا ساختمانها دوباره به فرم مکعب مستطیل ساده بازگشتند. با ورود کامپیوتر به عرصه معماری در دهه 1960 میلادی، طراحی، محاسبات و ساختوساز شکل دیگری به خود گرفت. از این دوره فرم ساختمانها به تدریج از حالت ساده خارج و دارای زاوایای ملایمی شدند.

در اواخر این دهه برای اولین بار سیستم لولهای ابداع شد که تاثیر مستقیم بر حجم ساختمانها داشت. سپس سازه لولهای مهاربندیشده ساختمانهای بلند را بیشتر تحت تاثیر قرار داد. بعد از آن طراحی معماری کاملا با سازه ترکیب شد. در ادامه، گوشههای تیز در پلان، ارتفاع و حجم ساختمان حذف و فرمهای جدید ساختمانی به مجموعه ساختمانهای بلند اضافه شد. در قرن جدید روند تغییرات و ساخت سازهای بلند در جهان سرعت بسیار بالایی به خود گرفت، ارتفاع و وسعت آسمانخراشها رو به فزونی گذاشت و سیستمهای ترکیبی در سازه رواج گستردهای پیدا کرد.

مقدمه

علی و مون در مقاله خود که در سال 2007 میلادی با عنوان توسعههای سازهای در ساختمانهای بلند منتشر شد، تصریح نمودهاند که تقریبا 49 درصد ساختمانهای بلند تا سال 1980 میلادی در آمریکای شمالی قرار داشته است. براساس مطالب همین مقاله، در سال 2006 میلادی این درصد به طورکلی تغییر کرده است به گونه ای که سهم آمریکای شمالی از ساختمان-های بلند به %24 کاهش یافته؛ و آسیا با %32 بیشترین سهم را به خود اختصاص دادهاست.

[1] اینک ساختمانهای بلند زیادی در سراسر جهان، مخصوصا در کشورهای شرق آسیا، مثل چین، مالزی، هنگکنگ، سنگاپور، کره، ژاپن و نیز برخی از کشورهای حاشیه خلیج فارس، ساخته شدهاست. این اطلاعات، رشد سریع ساختمان های بلند را در این بازه ی زمانی در آسیا نشان می دهد؛ در حالیکه این رشد سریع در قاره آمریکا کمتر شدهاست. در این مقاله سعی شده به روند تغییرات در ساختمانهای بلند از لحاظ ارتفاع، پلان، نما و سیستم های سازهای آنها شامل: نوع سازه، فرم سازه و جنس آن، در دورههای زمانی مختلف به اختصار پرداخته شود. در مجموع دورههایی که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفتهاند عبارتند از:

-1 دوره اول- شروع سیر تحول در سازههای بلند در قرن هیجدهم.

-2 دوره دوم- سازههای بلند احداث شده در اوایل سده گذشته تا 1940 میلادی. -3 دوره سوم- سازههای بلند احداث شده در بازه زمانی 1940 تا 1970 میلادی. -4 دوره چهارم- سازههای بلند احداث شده در بازه زمانی 1970 تا 2000 میلادی. -5 دوره پنجم- سازههای بلند احداث شده پس از شروع قرن بیستم. با توجه به اینکه در قرن گذشته، طی سالهای 1914 تا 1918 و سالهای 1939 تا 1945 میلادی، دو جنگ جهانی به وقوع پیوسته، لذا در این مقاله سعی شده روند تغییرات سازههای بلند در دورههایی که تحت تاثیر این جنگها واقع شده نیز مورد بررسی ویژه قرارگیرند .

روش تحقیق

روش تحقیق در این مقاله عمدتا مبتنی بر مطالعات کتابخانهای و تحقیقات اینترنتی است.

.1  سازههای بلند ساخته شده قبل از قرن نوزده میلادی

شاید بتوان سازههای بلند ساختهشده قبل از قرن نوزده میلادی را به دو دسته تقسیم کرد. الف- سازههای ساختهشده در نیمه اول قرن هیجده؛ و ب- سازههای ساختهشده در نیمه دوم قرن هیجده. علت این تقسیم بندی این است که اختراع آسانسور1 در سال 1850 زمینه را برای ساخت ساختمانهای بلندمرتبه با ارتفاع و استحکام بیشتر فراهم کرد. استفاده از بتن - 1 اولین آسانسوری که برای انتقال عمودی مسافر طراحی و استفاده شد در سال 1743در فرانسه و در قصر شاه لوئیس پانزدهم بود. این وسیله فقط یک طبقه حرکت می کرد که در آن زمان به نام "صندلی پرنده" شناخته میشد.

مکانیزم آسانسور شامل وزنه و چرخ قرقره-هایی بود که توسط تعدادی از افراد با دستور شاه به سمت بالا و پایین حرکت می کرد. در سال 1850 میلادی آسانسور های هیدرولیک و بخار به دنیا معرفی شدند و سال 1852اوج تحول در تاریخ آسانسور بود. اولین اختراع جهانی آسانسور توسط اتیس انجام شد. نصب و بهره برداری از اولین آسانسور حمل مسافر در سال 1857 در نیویورک انجام شد. [61] مسلح از دهه ی 1850 میلادی به بعد [2] در کنار استفاده از جوشکاری که در سال 1870 میلادی عملیاتی شد[3]، امکان احداث ساختمانهای بلند را بیش از پیش فراهم نمود.

.1,1 ساختمانهای ساخته شده در نیمه اول قرن هیجده

تا قبل از سال 1850 میلادی، بناهای مرتفع به عبادتگاهها، اهرام، قلعهها، آمفیتئاترها، مساجد و کلیساها، منحصر بود که طراحی آنها عموما با اهداف سیاسی و مذهبی صورت میگرفت و مظهر قدرت و ایمان در آن دوران به شمار میرفتب62ب. در آن زمان اکثرا از سازههای چوبی و یا سنگی برای این منظور استفاده میشد. علیرغم ارتفاع نسبتا بلند این بناها نسبت به سایر ساختمانهای آن زمان، معمولا این بناها به ساختمان طبقاتی تبدیل نمیشدند.

برای مثال کلیساها در ارتفاع عمودی خود نهایتا به دو طبقه تقسیم می شدند. طبقه همکف که محل اصلی تجمع مردم بود و طبقه اول که شامل بالکن هایی در اطراف دیوارها بود که رفت و آمد بسیار کمی در آنها صورت میگرفت و نتیجتا بار چندانی بر آنها وارد نمیشد. لذا نیروها عمدتا شامل بار سقف و بدنه خارجی بود که به طرق مختلف به زمین منتقل میشد. در ساختمان این کلیساها عمدتا از تزئینات ویژه و فراوان هم در نمای خارج و هم فضاهای داخلی استفاده میشد که شکوه ارتفاع آنها را دوچندان می نمود. از نمونه این بناها میتوان به کلیسای ترینی2در منهتن نیویورک که در سال 1846 ساخته شد نام برد. همچنین می توان به نمایشگاه صنایع-دستی ملل3 که در سال 1853 ساخته شد و در آن از خرپای آهنی و چوبی استفاده گردید به عنوان سازهای شاخص از این دوره اشاره کرد . [4]

.1,2 سازههای بلند ساخته شده در نیمه دوم قرن هیجده

با به اوج رسیدن انقلاب صنعتی در اواسط قرن هیجدهم میلادی ساختمانسازی هم رنگ دیگری به خود گرفت. اختراع اولین آسانسورها در این سالها تاثیر زیادی در روند رشد ساختمانهای بلند گذاشت. معماران توانستند با آسودگی خیال بیشتر تعداد طبقات و ارتفاع ساختمان را افزایش دهند. لذا شاید بتوان نیمه دوم قرن هیجدهم را به عنوان شروع سیر تحول در احداث ساختمانهای بلند بدانیم. به نظر می رسد در این دوره، برای اولین بار در ایجاد ساختمان بلند، از استخوانبندی فلزی و سیستم اسکلتی استفاده شد.

هرچند عمدتا در این ساختمانها سازه اسکلتی بنا مخفی بود. در این ساختمانها، از ستونهای نزدیک بهم استفاده می-شد و این امر باعث شروع حرکتی در ایجاد وحدت بین معماری و فن ساختمان بود. هرچند این دوره بیشتر ساختمانها دارای پوشش سنگینی از مصالح بنایی بودند و در نمای ساختمان هیچگونه بیانی از اسکلت سازه آشکار نبود. با مطرود شدن جنبه-های زینت و آرایش بنا در این دوره اکثر ساختمانهای بلند، با استفاده از سادهترین راه حل و به دور از هرگونه تزیین و آرایه با جسارت کامل شیوهای نوین را در معماری به وجود آوردند.

همچنین توجه خاص به عملکرد و تاکید طراحی بر تقسیمات عمودی در نمای بنا، از خصوصیات بارز ساختمانهای بلند این دوره میباشد ب62ب. اولین ساختمان بلند ساخته شده با سازه فولادی در سال 1884 میلادی شکل گرفت. ساختمان بیمهخانه4 با 42 متر ارتفاع و 10 طبقه، که هم از درون و هم از بیرون با قاب آهنی مقاوم در برابر آتش مقاوم شده بود. قابل ذکر است که بعدا دو طبقه به ارتفاع این ساختمان افزوده شد .[5]