طراحی سازه سبک

روش های سبک سازی ساختمان بطور عمده به دو دسته تقسیم میگردند: سبک کردن اجزای باربر ساختمان و سبک سایت dr-architecture کردن سازه ساختمان. دانههای بتن سبک خود به دو دسته طبیعی و غیر طبیعی تقسیم میشوند. ۱۰ – در دوره اول شیوه آذری به دلیل شتاب زدگی در ساخت و ساز و از آن مهمتر از بین رفتن هنرمندان و معماران به واسته هجوم مغول ، نادرستی و کاستی در بعضی موارد دیده می شود به عنوان نمونه در انتخاب محل شهر سلطانیه که نتوانست در طول تاریخ به شکوه دوره ایلخانی خود ادامه دهد یا اشتباه در ترسیم قوس پنچ و هفت و اجرای آن که در دوره تیموری توسط قوام الدین شیرازی معمار معروف این دوره اصلاح گردید. رومیها سازههای مهندسی را در پهنهٔ امپراتوری خود توسعه دادند، که بهطور خاص شامل قنات-دستگاه عمارت اجاره نشینی-بندرها و برجها سدها و راهها است. در سال ۱۸۲۸ مؤسسه یک پروانهٔ سلطنتی دریافت کرد که به صورت رسمی مهندسی عمران را یک حرفه شناخت.

یک گروه از رهبران این حرفه که به صورت غیررسمی سر شام یکدیگر را ملاقات کردند. اسکلت فولادی در کارخانه در ابعاد مورد نظر برش داده و خم میشود، همانطور که گفته شد این امر در حالت سرد و بدون حرارات صورت میگیرد سپس یک پوشش از زینک روی ورقهای فولادی قرار میگیرد. اسکلت ال اس اف در واقع اسکلتی است که از ورقهای فولادی گالوانیزه ساخته شده است. کوشک: بنایی با یک فضایی مرکزی که چهار ایوان دراطراف و چهار اتاق در به شکل برج در گوشه های آن واقع است. بتن بدون ریزدانه در واقع بتنی است که حاوی مواد ریزدانه یعنی ماسه نیست و تنها از سیمان، آب و شن تشکیل شده است. بتنی اسفنجی بتنی است که در آن حفرههای هوا و گاز باعث ایجاد تخلخل میشوند و در نهایت یک بتن سبک را به وجود میآورند. در نهایت این ورقها آماده سرهم شدن میشوند که به گالوانیزه شهرت دارد.

این دانهها وزن مخصوص کمتری نسبت به دانههای شن و ماسه دارند و در نهایت موجب سبک سازی ساختمان میشوند. استفاده از فوم به جای سقف کاذب، کنف، گچبری و تزیینات دیگر هم یکی از روشهای سبک سازی ساختمان است اگرچه سهم کمی هم در این راه بر عهده دارد. برای سبک کردن وزن نمای ساختمان میتوان از نما فومها استفاده کرد. در اجرای نمای ساختمان باعث بالا رفتن وزن ساختمان میشود. همانطور که میدانیم بتن از سه جزء سیمان، آب، شن و ماسه تشکیل میشود. در سال ۱۷۷۱ اسمیتون و برخی از همکارانش جامعهٔ مهندسین عمران را تشکیل دادند. همانطور که دربالا به آن اشاره شد یکی از راههای سبک سازی ساختمان سبک کردن اسکلت آن است زیرا بیشتر وزن ساختمان را تشکیل میدهد. هرچند عدهای از طراحان سازه بر این اعتقاد استوارند که سبک سازی اسکلت ساختمان موجب کاهش ضریب ایمنی سازه میگردد، لیکن با مطالعه منابع علمی و استانداردهای قانونی درمییابیم که، استفاده از مصالح بیشتر امری عبث و در بسیاری از موارد موجب کاهش عملکرد مطلوب سازه در سطح موردنظر میگردد. هنر هدایت منابع بزرگ قدرت در طبیعت برای استفاده و آسایش انسان، به عنوان ابزار تولید و حملونقل در کشور، جهت تجارت داخلی و خارجی، که در ساخت راهها، پلها، قناتها، کانالها، هدایت رودها، و اسکلهها جهت واردات و صادرات و ساخت بندرها، لنگرگاهها، خالها، موجشکنها و فانوسهای دریایی به کار میرود و هنری برای هدایت قدرت مصنوعی برای اهداف تجاری و ساختوساز و استفاده از ماشینآلات و زهکشی شهرها و روستاها است.

مفهوم بهینه سازی در مهندسی، تلاش برای رسیدن به هدف دانش مهندسی است. برای بکارگیری تکنیک های سبک سازی نخست باید به مسئله اول علل سنگین شدن وزن ساختمان توجه کافی شود؛ پس از شناخت این علل و عوامل باید جهت حذف یا به حداقل رساندن تاثیر آنها و وزن تمام شده ساختمان تلاش نمود. بتن پلیمری یا بتن رزینی بتنی است که به جای آب که ماده حلال در بتن است، در آن از رزین استفاده شده است و به جای دانههای شن و ماسه در آن از الیاف پلیمری استفاده شده است که با این تغییرات در فرمولاسیون بتن، بتن پلیمری به وجود آمده نه تنها سبکتر از بتن معمولی است بلکه خلاف دیگر بتنهای سبک که آب دوست هستند و بزرگترین مشکل آنها جذب آب است؛ بتن پلیمری خاصیت آبگریزی بالایی دارد و عایق خوبی برای رطوبت، حرارت، برودت و صدا است و هزینه تولید آن نیز به مراتب پایینتر از سایر مصالح مورد استفاده در فرایند سبک سازی ساختمان است. اسکلت بتنی شامل شبکه بندی از میلگردهای آهنی و بتن است. اجرای آن سرعت بالایی دارد زیرا اسکلت در کارخانه ساخته میشود و در محل کارگاه سرهم میشود که سرعت اجرای آن را بالا میبرد.

حذف ماسه از بتن هم وزن آن را کاهش میدهد و هم به دلیل دارا بودن تنها شن (دانه درشت) تخلخل بیشتری دارا است که باز هم باعث سبکتر شدن بتن و در نتیجه سبک سازی ساختمان میشود. بتن سبک دانه بتنی است که در ساخت آن به جای دانههای شن و ماسه از ذرات سبکتری استفاده شده است که وزن مخصوص کمتری دارند و در عین حال استحکام سازه را پایین نمیآورند. دانههای طبیعی شامل دانه دیاتومه، پوکه معدنی، توف، شیل و اسلیت منبسط شده هستند و از دانههای غیر طبیعی هم میتوان به دانه لیکا در اندازههای مختلف، ورمیکولیت سرباره، پس مانده زغال کک اشاره کرد. برای سبک کردن اسکلت بتنی میتوان از بتن سبک استفاده کرد که خوشبختانه توسط شرکتهای بزرگ و کوچک در سراسر کشور قابل دستیابی است. دروس این سطح، عموماً شامل بخشهایی از علوم پایه (ریاضی، فیزیک) و دروس اختصاصی مهندسی عمران (استاتیک، مقاومت مصالح، تحلیل سازهها، طراحی سازههای بتنی و فولادی) میباشد.

تحصیلات تکمیلی در این رشته تا سطح دکتری قابل ادامه است. ۴ – پیمون بندی و بهره گیری از اندام ها و اندازه های یکسان ادامه یافت . بخش عمده ای از مباحث مربوط به سبک سازی و تکنیک های رایج در مورد دستیابی به وزن مناسب ساختمانی را در بر میگیرد که شامل: شناخت مصالح سبک رایج در صنعت ساختمان (در داخل و خاج کشور) و تکنولوژی استفاده از آنها, معیار های ارزیابی میزان کارایی این مصالح بعنوان مصالح سبک و میزان تاثیر به کار گیری مصالح نو در کاهش وزن ساختمان هزینه و زمان مورد نیاز اجرای یک ساختمان. اولین تمرینهای مهندسی عمران ممکن است از ۲۰۰۰ تا ۴۰۰۰ قبل از میلاد مسیح در مصر باستان و بینالنهرین، وقتی انسان کوچ نشینی را ترک کرد آغاز شده باشد، که بنابر علت نیاز به ساختمان برای پناهگاه بودهاست. هنگامی که انسانها زندگی عشایری را رها کردند؛ نیاز به ساخت و ساز جهت تأمین سرپناه پدید آمد.

این فن اوری عبارتست از کاهش وزن تمام شده ساختمان با استفاده از تکنیک های نوین ساخت مصالح جدید و بهینه سازی روش های اجرا کاهش وزن ساختمان علاوه بر صرفه جویی در هزینه زمان و انرژی زیان های ناشی از حوادث طبیعی مانند زلزله را کاهش داده و صدمات ناشی از وزن زیاد ساختمان را به حداقل می رساند. اولین مدرک مهندسی عمران در ایالات متحده در سال ۱۸۳۵ به وسیلهٔ مؤسسهٔ رنسلر پلی تکنیک داده شد. مهندسان عمومی عمران با همکاری مهندسان نقشهبردار و مهندسان تخصصی عمران، به طراحی زهکشی، پیادهروها، تأمین آب، فاضلاب شهری، سدها، و سیستمهای برق رسانی و ارتباطی میپردازند. در سال ۱۸۱۸ مؤسسهٔ مهندسان عمران در لندن تأسیس شد و در سال ۱۸۲۰ توماس تلفورد، مهندس برجسته، اولین رئیس مؤسسه شد. در سال ۱۸۱۸ مؤسسهٔ مهندسین عمران در لندن تأسیس شد و در ۱۸۲۰ مهندس برجسته توماس تلفورد رئیس دانشگاه شد. در بیشتر کشورها، کارشناسی سطح پایهٔ مهندسی عمران است و تحصیل آن معمولاً ۳ تا ۵ سال به طول میانجامد. آغاز فعالیتهای مهندسی عمران احتمالاً بین ۴۰۰۰ تا ۲۰۰۰ سال پیش از میلاد مسیح و در مصر باستان و میانرودان بودهاست. در این مدت حمل و نقل به بهطور فزاینده مهم شد و موجب پیشرفت چرخ و کشتیرانی شد، ساختار اهرام در مصر (در حدود ۲۵۰۰ تا ۲۷۰۰ سال پیش از میلاد مسیح) میتواند به عنوان اولین سازهٔ پی ریزی شده در نظر گرفته شود.

این ورقها به صورت سرد شکل داده شدهاند و همین امر نشان از مقاومت و استحکام بالای آنها دارد. ۲- دارای شخصیت یگانه : شکل معماری اشاره به اصول اسلامی داشته باشد ، توحید. امروزه با پیشرفت تکنولوژی مصالح ساختمانی از آجر، کاشی، نما گرفته تا دیوار و اسکلت به صورت سبک تر از مدلهای سنتی آن به بازار عرضه میشوند که استفاده از آنها موثرترین گام در جهت سبک سازی ساختمان به شمار میرود. ۹- نما سازی همراه سفت کاری انجام نمی شود ، ابتدا سفت کاری (زبره) ساخته و سپس نازک کاری (آمود) به آن اضافه می شود ، این آمود میتواند آجر کاری،گچبری یا کاشی کاری باشد. بزرگترین مزیت این اسکلت در قابلیت بازیافت آن است. پس از اسکلت ساختمان، بخشهایی مانند نمای ساختمان، تزیینات داخلی ساختمان هم بخشهایی هستند که میتوان با استفاده از روشهای نوین با کم کردن وزن آنها، به سبک سازی کلی ساختمان پرداخت. در کلات نادری خراسان ، کوشکی است هشت ضلعی با نمای سنگی ، که ترکیبی از معماری ایرانی ، هندی و مغولی است .

یک ردیف ستون افزوده می گردد- حیاط کوچک می شود- نمای بنا تزئین می گردد- ستونها آجر کاری است. صحن و مناره ندارد و فقط شامل یک گنبد خانه است .پوسته خارجی گنبد آن با تزئینات معقلی و پوسته داخلی آن با معرق کاری تزئین شده . طرح آن بسیار شبیه عالی قاپو قزوین است، فقط فاقد راهروی ستون دار اطراف بناست. مثلاً : کاشی فقط برای قشنگی استفاده نشده بلکه به دلیل ضعف خشت خام در برابر باران میباشد . همانطور که قبلا اشاره شد به طور کلی دو راه برای سبک سازی ساختمان از طرف اهالی فن ارائه میشود. تا پیش از دوران مدرن، تفاوت واضحی بین مهندسی عمران و معماری وجود نداشت؛ و اغلب از این دو عنوان به جای یکدیگر استفاده میشد. عالی قاپو ، پلان این کوشک مانند بسیاری از کاخ ها پادجفت (نا متقارن) است . اولین مدرکی مانند این که به یک زن داده شد به وسیلهٔ دانشگاه کرنل به نورا استانتون بلیچ در سال ۱۹۰۵ داده شد. استفاده از اسکلت فلزی سبک مانند ال اس اف میتواند تا حد زیادی از هزینههای اجرای اسکلت فلزی را کاهش دهد و در زمان هم صرفه جویی کند. و امروزه مهندسی عمران، حد واصل مهندسی نظامی و مهندسی غیرنظامی محسوب میگردد.

اولین دانشگاه خصوصی برای تدریس مهندسی عمران در ایالات متحده آمریکا دانشگاه نورویچ بود که در سال ۱۸۱۹ به وسیلهٔ کاپیتان آلدرن پارتریج تأسیس شد. در قرن ۱۸ واژهٔ مهندسی عمران برای تمیز دادن از مهندسی نظامی استفاده شد. مهندسان عمران اصول مهندسی ژئوتکنیک، مهندسی سازه، مهندسی محیط زیست، مهندسی حمل و نقل و مهندسی ساخت و ساز را در پروژههای مسکونی، تجاری، صنعتی و عمومی در کلیه اندازهها و سطوح ساخت و ساز اعمال میکنند. اغلب مهندسان عمران دارای مدرک دانشگاهی این رشته هستند. این اصل در معماری اقلیم گرم و خشک به صورت حیاط مرکزی ظهور میکند. به هر حال مدرک بعضی دیدارهای تکنیکی وجود داشت که ثابت میکرد آن کمی بیشتر از یک جامعهٔ دسته جمعی بود. به ان دسته از مصالح گفته می شود که در موارد سازه ای در بنا به کار برده می شوند به سه نوع تقسیم می شوند: بتونی، طبیعی، صنعتی. در یک طبقه بندی کلی، بتن سبک به سه دسته بتن سبک دانه، بتن اسفنجی و بتن بدون ریزدانه تقسیم میشود. سبک سازی یکی از مباحث نوین در علم ساختمان است که روز به روز در حال گسترش و پیشرفت می باشد. مهندسی محیط زیست، مهندسی ژئوتکنیک، مهندسی زلزله، ژئوفیزیک، ژئودزی، مهندسی حمل و نقل، علوم زمین، علوم جوی، منابع آب، مهندسی قانونی، مهندسی شهری، مهندسی هیدرولیک، علم مواد، مهندسی سازههای دریایی، مدیریت سواحل، نقشهبرداری و مهندسی سازه از جمله شاخههای علمی هستند که به بهبود پروژههای مهندسی عمران کمک میکنند.

پروانه تعریف کرد، مهندسی عمران را هنر هدایت کردن منابع بزرگ قدرت در طبیعت برای استفاده و آسودگی انسان و به عنوان ابزار تولید و ترافیک در ایالتها، هر دو برای داد و ستد داخلی و خارجی و به عنوان کاربردی در ساخت راهها، برجها، قناتها، کانالها هدایت کنندهٔ رودخانه و لنگر گاهها برای معاملهٔ داخلی و تبادل و در ساخت بندرها لنگر گاهها آببند موج شکن و فانوس دریایی و در هنر هدایت به وسیلهٔ قدرت ساختگی به منظور تجارت و در ساخت و کاربرد ماشین آلات و زه کشی شهرهای کوچک و بزرگ. قرن ۶ ، سلجوقی ، معروف به خمرتاش ،دارای گنبد یک پوسته که روی آن شنگه وجود دارد ، (بنا به نظر پیر نیا گنبد دو پوسته بوده اما امروز یک پوسته است) . پلان چهار طاقی دارد ، گنبد یک پوسته ، گوشه سازی زیر گنبد ترمبه پتکانه است . گوشه سازی زیر گنبد آن ترمبه پتکانه می باشد و با سِکُنج به دایره تبدیل شده . و گنبد آن دو پوسته گسسته با آهیانه سبویی می باشد . در دوره افشاریه ساخته شده و در دوره زندیه تکمیل شد کوشک اصلی این بنا ساختمانی با پلان هشت ضلعی و در دو طبقه بنا شده .

در این راه چند گزینه پیش روی پیمانکاران و کارفرمایان قرار دارد. ۲- مساجد یک ایوانی : بیشتر در شرق ایران خصوصا خراسان بزرگ،ایوان در سمت جنوب. از دیگر سازههای تاریخی عمرانی میتوان به سامانهٔ مدیریت آب قنات در ایران باستان (با قدمت بیش از ۳۰۰۰ سال)، پارتنون در یونان باستان (۴۴۷-۴۳۸ پیش از میلاد)، جادهٔ آپیا در روم باستان (۳۱۲ پیش از میلاد) و دیوار بزرگ چین (۲۲۰ پیش از میلاد) اشاره کرد. دیگر ساختمانهای باستانی مهندسی عمران شامل: پارتنون (معبد خدای اتنا در اتن) بوسیلهٔ ایکتینوس (معمار) در یونان باستان(۴۴۷ تا ۴۳۸ سال قبل از میلاد مسیح)-راه اپین بوسیلهٔ مهندسین رومی (حدود ۳۱۲ سال قبل از میلاد) -دیوار بزرگ چین بوسیلهٔ جنرال امتیانگ تحت امر امپراتور چین کین چی هانگ (حدود ۲۲۰ سال قبل از میلاد) و گنبدهای ساخته شده در سریلانکای باستان مثل جتاوارانامایا و آبیاری وسیعی که در آنورادهاپورا کار میکند. از ساخت هرمهای مصری (۲۷۰۰-۲۵۰۰ پیش از میلاد) میتوان به عنوان اولین نمونه از ساخت سازههای عظیم یاد کرد. اولین کسی که خودش را به عنوان مهندس عمران معرفی کرد جان اسمیتون بود کسی که «ادی استون لایت هوس» را ساخت. تا عصر مدرن هیچ تمایزی بین مهندسی عمران و معماری نبود و اصلاحهای مهندسی و معماری بهطور عمده تفاوتهای جغرافیایی بود که به یک فرد اشاره میکرد و قابل معاوضه بود.

رشته عمران رشته بسیار وسیعی بوده و گرایشها و زیرمجموعههای متنوعی در آن وجود دارد. در همان زمان گسترش حمل و نقل به نحو فزایندهای اهمیت یافت و به اختراع چرخ و همچنین آغاز دریانوردی منجر شد. از آغاز وجود بشر مهندسی یک نمود از زندگی بودهاست. دانش مهندسی نتیجه خواست بشر برای عملکرد مطلوب با حداقل هزینه است. از این رو بهینه سازی و توسعه روشهای بهینه سازی یکی از موضوعات به روز در تحقیقات دانشگاهی و مهندسی است. از این اسکلت میتوان برای سبک سازی ساختمان، خانه، ویلا، مدرسه، اداره و … این قابلیت هم دوستدار محیط زیست است و هم هزینههای بازسازی و نوسازی را کاهش میدهد. یک میل راهنما است ، بنا بر کتیبه آجری آن ،آرامگاه قابوس بن وشمگیر نیز می باشد . بتن اسفنجی نامهای دیگری از قبیل بتن متخلخل، بتن کفی و بتن گازی نیز دارد. چرا که سطح ایمنی مورد نظر حتی با در نظر گرفتن ضعفهای اجرایی و موارد پیش بینی نشده نیز در اصول طراحی سازه دیده شده است و منافاتی با سبک سازی اسکلت ساختمان ندارد.

اسکلت فلزی ال اس اف چیست؟ اسکلت فلزی فولادی سبک نسبت به اسکلت فلزی مرسوم هزینه کمتری را بر روی دوش کارفرما میگذارد. بیشترین وزن هر ساختمانی مربوط به اسکلت (ستونها، دیوارها و کف) است. استفاده پیمون در نیارش یکی از ویژگی های معماری ایرانی است (پیمون به معنی اندازه و مقیاس است). ۴- استفاده فراوان از عناصر تزئینی : خوش نویسی ، نقوش اسلیمی و هندسی . ۴- انواع نقشه با میان سرای چهارایوانی. استفاده کرد و پاسخگوی انواع سبک معماری و طراحی داخلی است. انعطاف بالا در طراحی انواع سازهها از مهمترین مزایای اسکلت فولادی سبک است. انواع بتن سبک کدام است؟ یک ستاوندی دوره صفویه است. ساختمانی مدرن و سبک است. سبک سازی ساختمان همان کاهش مصرف مصالح سازهای با رعایت اصول طراحی و ایمنی است. مصالح سبک کداماند و چه ویژگیهایی دارند؟ با کاهش وزن اسکلت میتوان به کاهش وزن کلی و سبک سازی ساختمان رسید.

قوس ها : قوس هایی مازه دار متمایل به تیزه ای شدن دارد . چه راههایی برای سبک سازی ساختمان وجود دارد؟ در طراحی سازههای ساختمانی، اصطلاح رایج سبک سازی ساختمان به جای بهینه سازی سازه کاربرد دارد. معماری که در سرزمین های اسلامی به وجود آید. ۵- درون گرایی : احترام به حرمت وتفکیک بخش خصوصی ازبخش عمومی مخصوصاً در معماری مسکونی. ۵- آرامگاه هایی همچون گذشته برونگرا. چفد چمانه : از تقاطع دو بیضی حاصل میگردد. ایوان امیر علی شیرنوایی(، صحن نو، مسجد گوهر شاد ، مدرسه دو در و … مسجد ساده شبستانی شیوه خراسانی در شیوه رازی ، دوران آل بویه دارای تزئینات زیبای گچی می شود. با شکوه ترین ساختمان شیوه آذری ، بزرگترین گنبد آجری جهان و چهارمین گنبد بزرگ جهان محسوب میگردد. مثل گنبد سلطانیه زنجان و مسجد علی شاه تبریز. مسجد بومسلمی (عربی) ۱۵۶ .خشت- سقف چوبی-شبستانی. ۱- پارسی : از زمان ماد تا حمله اسکندر. ۱- مردم واری : یعنی داشتن مقیاس انسانی.

توسط فرمانفرمائیان

فرمانفرمائیان