هنگامی که برای اجرای سازه ای سایت پروژه در نظر گرفته میشود باید ابتدا جنس خاک و نوع مواد بکار رفته در آن مورد آزمایش قرار گیرد تا مشخص شود که منطقه توانایی تحمل وزن سازه و سایر عملیات های جرایی را دارد یا خیر ؟ از این رو برای جلوگیری از عواملی هچون نشست ساختمان ها و ترک برداشتن و … قبل از ساخت سازه ها عملیاتی همچون شمع کوبی برای محکم کردن خاک صورت میگیرد بنابراین شمع کوبی را میتوان به یکی از کار های قبل از اجرای پروژه اصلی و در هنگام تحلیل سایت معماریصورت می گیرد .
انواع مختلف شمع
شمعهایی که قرار گرفتن آن در زمین همراه با جا به جایی زیاد در خاک مجاور است، شامل انواع زیر هستند.
شمعهایی که قرار گرفتن آنها در زمین همراه با جابه جایی خاک مجاور نیست، به قرار زیر است.
شمع چوبی
شمعهای چوبی معمولاً در نقاطی که چوب مناسب، فراوان و ارزان باشد، در ساختمانهای موقتی یا اگر سطح فوقانی شمع چوبی در زیر تراز آب ساکن دائمی باشد، در ساختمانهای دائمی مصرف میشود.
مشخصات شمع
تمامی مشخصات شمعهای چوبی باید با مشخصات ASTM D25 تطبیق نماید.
قطر قسمت انتهایی شمع، در فاصله یک متری از انتهای شمع اندازهگیری میشود.
عرض ترک، در شمعهای چوبی خام و شمعهای چوبی اصلاح شده نباید قبل از کوبیدن به ترتیب از ۱ سانتیمتر و ۱/۲۵ سانتیمتر تجاوز نماید. کجی چوب در یک قطعه ٢ متری از شمع چوبی، میتواند حداکثر معادل ١% طول آن باشد.
اصلاح و تقویت شمع چوبی
شمعهای چوبی باید سالم و پوست کنده باشد. رطوبت طبیعی شمعهای چوبی خام که به کارگاه وارد میشود نباید کمتر از ۱۸ درصد در عمق ۵ سانتیمتری از سطح شمع باشد. شمعهای چوبی باید پس از اصلاح حداکثر ظرف مدت ۶ ماه کوبیده شوند. رطوبت طبیعی شمعهای چوبی اصلاح شده نیز نباید کمتر از ۱۸ درصد، در عمق ۵ سانتیمتری چوب، قبل از عملیات حفاظتی باشد. شمعهای چوبی باید به وسیله نوار فلزی در فاصله حداقل هر ۳ متر طول شمع، تقویت شوند.
تمامی بریدگیها و سوراخهای شمعهای چوبی باید به وسیله دو بار اضافه کردن مواد مخصوص حفاظت چوب از قبیل کرندت، گودرون، قیر مذاب و مواد مشابه که مورد تأیید دستگاه نظارت باشد اصلاح شوند. چنانچه شمع چوبی یکپارچه نبوده و اتصال قطعات آن به هم لازم باشد، جزئیات طرز اتصال باید طبق نقشه یا با تصویب دستگاه نظارت انجام گیرد. محل اتصال نباید در وسط طول شمع واقع شود. از نگاهداری شمع چوبی در محلهایی که در معرض عوامل فساد چوب است باید اکیداً خودداری شود و محل انبار کردن و نگاهداری شمعها باید مورد تأیید دستگاه نظارت قرار گیرد.
حفاظت سر شمعها
پس از کوبیدن و قطع شمعها تا ارتفاع مورد نیاز، سر تمامی آنها باید بریده و به یکی از روشهای زیر اصلاح شود.
شمع بتنی پیش ساخته
شمعهای بتنی پیش ساخته در ساختمانهای دائمی و در زمینهایی که کوبیدن شمع بتنی پیش ساخته از نظر سختی زمین میسر باشد، مورد استفاده قرار میگیرد.
ساختن شمع
شمعهای بتنی پیش ساخته باید بر روی یک سکوی محکم و هموار ساخته شوند. بتن شمعهای پیش ساخته باید در قالبهای صاف و بدون عیب و درز ریخته شود. قالبها باید به نحوی باشد که هیچ گونه نشست یا تغییر شکل در آنها به وجود نیاید. بتن شمعها باید صاف و بدون عیب و کرم خوردگی و فضای خالی باشد و ابعاد آن طوری باشد که اگر یک خط مستقیم از نوک شمع تا انتهای آن در طول شمع کشیده شود، اختلاف فاصله این خط از لبه شمع از ۲/۵ سانتیمتر تجاوز ننماید. مقاومت فشاری بتن شمعهای بتنی پیش ساخته حداقل مساوی ۲۵۰ کیلوگرم بر سانتیمتر مربع است.
شمعها باید طوری روی هم چیده و انبار شوند که عبور هوا از بین آنها ممکن باشد. محل انبار کردن شمع بتن مسلح باید طوری انتخاب شود که کف محل انبار مقاومت کافی داشته باشد. قرار دادن شمعها روی هم بدون آنکه قطعه تختهای در دو طرف شمع بین آنها قرار داده شود ممنوع است. محل مجاز برای قرار گرفتن تختهها حدود محلی است که قلاب بلند کردن در آن حدود قرار داده شده است. این قطعات چوبی باید در جهت محور عمود بر کف انبار کاملاً روی هم واقع باشد و خستگی اضافی در اثر انبار کردن به شمع تحمیل نشود.
حمل و کوبیدن شمعها
شمعها باید هنگام حمل و نقل در نقاطی که در نقشهها نشان داده شده تکیه نمایند. و هنگام جابهجا کردنها و حمل و نقل بین سکوی بتن ریزی، انبار دسته بندی و تجهیزات شمع کوبی، از یک قلاب یا وسیله مصوب دیگری استفاده شود. همچنین در موقع بلند کردن شمعها در محل شمع کوبی، باید از نوار سیمی، قلاب یا وسیله مصوب دیگر استفاده کرد.
دستگاههای شمع کوبی باید به چکش با ظرفیت کوبندگی لازم برای شمعها مجهز بوده و باید چرخهای کشش جداگانه برای بلند کردن چکش و شمعها به طور مستقل از هم داشته باشد. حداقل وزن چکش شمع کوب ۱۳۶۰ کیلوگرم ( ۳۰۰۰ پوند) است و ارتفاع افتادن چکش باید کمتر از ۳ متر باشد. وزن چکش با نیروی وارده به شمع باید طوری باشد که شمع در هر ضربه لااقل ۳ میلیمتر در زمین فرو رود. جرثقیلی که دستگاه شمع کوبی روی آن نصب شده باید قادر باشد در حالی که چکش و شمع هر دو به طور معلق از آن آویزان است تغییر مکان داده و مضافاً بتواند در حال آویزان بودن چکش و شمع دور خود بچرخد. شمع کوب باید مجهز به یک هادی محکم که به طور استوار بر جای خود تکیه کند، جهت هدایت شمعهای عمودی و همچنین شمعهای مورب، باشد.
شمعها باید در موقع قرار گرفتن و کوبیده شدن به نحوی هدایت شوند که دقیقاً شاقول و یا با زاویه مورب مقرر کوبیده شوند و از وضع صحیح شمعها اطمینان حاصل شود. شمعهایی که با دقت مقرر کوبیده نشده، باید بیرون کشیده و مجدداً کوبیده شوند. یا اینکه شمع جدیدی در مجاورت آن کوبیده شود. این گونه عملیات اضافی کلاً به هزینه پیمانکار خواهد بود.
در بعضی مواقع کوبیدن یک شمع ممکن است باعث بالا آمدن یک یا یک گروه از شمعهای مجاور که قبلاً کوبیده شدهاند شود. این احتمال در مورد شمع چوبی بیشتر است. با اتخاذ تدابیر مناسب از جمله پیش حفاری از وقوع چنین اتفاقی باید جلوگیری نمود.
ارزش باربری و نفوذ
شمعهای کوبیدنی، (به جز آن دسته از شمعهایی که تحت آزمایش بارگذاری قرار میگیرند) باید تا رسیدن به میزان باربری معینی که در نقشهها یا مشخصات فنی خصوصی ارائه شده کوبیده شوند. همچنین این شمعها باید حداقل تا ۳/۶ متر (۱۲ فوت) در داخل زمین طبیعی نفوذ کنند و در صورتی که برای نوک شمع تراز معینی تعیین شده باشد، باید حداقل به آن تراز برسند مگر آنکه دستگاه نظارت دستور دیگری در این مورد ابلاغ نماید. شمعهایی که تحت آزمایش بارگذاری قرار میگیرند باید تا تراز تعیین شده کوبیده شوند.
سطح زمین طبیعی در مناطقی که خاکریزی شده عبارت است از سطح زیر خاکریزی یا سطح زیر سر شمع، هرکدام که پایینتر است. در صورتی که بار طراحی شمع در نقشهها یا مشخصات فنی خصوصی ارائه نشده باشد، باید شمعها را تا رسیدن به میزان باربری برابر ۴۵ تن کوبید.
بریدن سر شمع
آرماتورهای موجود در شمعها باید طبق اندازههایی که در نقشهها نشان داده شده در بتن قرار گیرد. آرماتورهای سر شمعها باید با ابزارآلات دستی یا مکانیکی بریده شود. منفجر نمودن سر شمعها جز با تصویب دستگاه نظارت مجاز نخواهد بود. سر شمعها باید در ارتفاعی بین کف ابنیه فوقانی و پایین ترین لایه آرماتور فولادی آن ابنیه قطع شود. هرگاه بتن سر شمعها تا میزانی پایینتر از ارتفاع فوق آسیب ببیند، پیمانکار باید به هزینه خود سر شمع را مرمت نماید. دستگاه نظارت ممکن است در چنین مواردی برای پوشش آرماتورها ضخامت تعیین نماید.
تطویل شمع
در صورتی که طول یک قطعه شمع بتنی برای تحمل بارهای در نظر گرفته شده کافی نبوده و احتیاج به تطویل داشته باشد، معمولاً یکی از روشهای زیر باید انجام گیرد.
شمع فلزی
طبیعت در همجا وجود دارد و تأثیرگذار است. انسان مدام از طبیعت تقلید می کند؛ ساختن خشت را از درختان فرا گرفته ، از گل های وحشی برای خلق سر ستون ها الهام گرفته اند و امواج دریا نقش مایه را برای خلق جزییات گچ بری و تزِیینات به آنها بخشیده است.
طبیعت به وضوح در استعاره هم مرکزیت دارد .طبیعت ، شاید به مثابه والاترین استعاره ، سر چشمه استعاره های بسیار مهم و در عین حال متفاوت بوده است . طبیعت با آرامش دریا ، صدای برگ ها، نقش و نگار زمین و حالات فصول ، تأمّل در آرامش ، سختی و والایی را به ما ارزانی می کند.
طبیعت در شعر شاعران، یقیینا در روح شاعرانه ی هر آفرینه ای حضور دارد. طبیعت نام خود را
(مثل طبیعی ،طبیعت گرا) به هر آنچه «واقعی» می نماید عاریه می دهد . . طبیعت سرچشمه ی احساسات ، شور و شعف، و رایحه ی فضا و زمان است
بسیاری از احساساتی که طبیعت بوجود می آورد مثل تغییر ساعات و گذشت زمان، که با تغییر رنگ کوه ها و آسمان ، عبور نور از لابه لای ابرها ، و با سر بر آوردن ماه و غروب خورشید مشخص می شود، نا محسوس هستند ؛ که حضور خود را از طریق مشاهده یا تأثیر عناصر محسوس طبیعت ( مثل کوه ها، دریا،درها،حیوانات و موجودات) بر ما مشهود می سازند. طبیعت به هر دو قلمروی(محسوس ونامحسوس) تعلّق دارد..
طبیعت با همه چیز در تماس است، روح زندگی را در آن ها می دمد و شرایط لازم وجود و رویش موجودات را فراهم می کند. طبیعت دلیل هرگونه «تغییرپذیری»است،و همچنین قابلیت آموزش مفاهیم بصری،فضایی و ساختمان را داراست.
تأثیر دیرینه ی طبیعت:
شاید قوی ترین نوع الهام بخشی طبیعت بر مصنوعات بشری را بتوان در یونان باستان مشاهده کرد.
یونانیان به طبیعت احترام می گذاشتند آنان تغییر فصول را از طریق جشن ها و مراسم با زندگی خود
در می آمیختند
برای جنگل ها، زمین ، آسمان ، آب ، وباروری الهگان ، به خدایان و نیمه خدایانی اعتقاد داشتند.
طبیعت و انسان یکدیگر را مخاطب قرار می دادند. اسطوره شناسی یونان سرشار از اسطوره هایی درباره ی مواجهه ی انسان و طبیعت است
عالم دریایی، امواج و دلفین ها، اختاپوس ها و صدف های حلزونی ، فرم های هندسی خود را به تزیینات قصر های کرت و میسن بخشیده اند. بنابه روایت اساطیری ، گل های وحشی و خارها به سر ستون های کورنتین تبدیل شده اند و مارپیچ ، شکل طبیعی تناسب و رویش زندگی ، نقش خود را به سرستون بخشید
زیبایی طبیعی معابد یونان در نوع خود بی نظیر بود؛ معابدی در مجاورت چشمه هایی زیر سایه سار درختان ، بر فراز دره هایی پوشیده از درختان زیتون و...
پیشینیان آنها طبیعت را داراری سیرتی دوگانه می دانستند:
زمینی و کیهانی.
شامل هر چیز بود که برای آنها قابل دیدن ،احساس کردن و تجربه کردن بود. آنها ساختمان های خود را در مکان هایی می ساختند که قابل رویت و محسوس بود. یونانیان هر «نشان زیبایی طبیعی» و هر شکل طبیعی منحصر بفردی را احترام می گذاشتند.
جلوه اول طبیعت مبتنی بر دریافتی محسوس بود ، و یونانیان باستان با احترام گذاشتن به عوامل محسوس در طبیعت ، دست به ساخت و ساز می زدند. آنها از طبیعت محافظت می کردند و از زمین بکر برای کشاورزی و دیگر امور زندگی بهره می جستند. علاوه بر آن خانه های خود را نیز در امتداد و در هماهنگی با توپوگرافی ، روی تپه ها و کوه های کم ارتفاع و با عنایت به بهینه سازی شیوه های اجتماعی ،اقتصادی، و نیز کاربرد انرژی بر پا کردند. آنها از قانون و طبیعت در استفاده ی حداقل از انرژی و جلو گیری از اتلاف آن پیروی می کردند. آنها با دنبال کردن رد پای بزها و گوسفندان خود مسیر بهینه را برای جاده کشی انتخاب می کردند . آنها نسبت به دید و مناظر سکونتگاه های خود به اماکن مقدس، شرق و غرب بسیار حساس بودند و ساختمان های مهم و محوطه های مقدس را با دقت نظر مکان یابی می کردند.«استقرار آتنی ساختمان» (شیوه ای که یونانیان برای ساخت و ساز در ایالت آتیکا ، که آتن در آنجاست ، به کار می بردند) طریقه ای از احترام گذاشتن به قوانین طبیعی بود،و برقراری ارتباط منطقی با طبیعت و در ضمن مناظر و قداست جهان آتنی را نیز حرمت می نهاد.
تمدن بشری با تلاش انسان برای ارتباط با طبیعت و فهم آن آغاز شد؛طبیعتی که برای او به سادگی دریافتنی نبود . شاید بتوان گفت که کل فرایند پیشرفت و تکامل بشری حاصل معاشقه ی او با طبیعت بوده است؛ تلاشی پیوسته برای ارتباط برقرار کردن با اصول و قوانین آن، و به واسطه ی آن ، ارتباط با انسان های دیگر.
معماری ارگانیک organic Architecture
معماری ارگانیک در آمریکا, در قرن 19 توسط فرانک فرنس و لویی سالیوان شکل گرفت و اوج شکوفایی آنرا در اوائل قرن 20 در آثار فرانک لوید رایت مشاهده میکنیم. بر اساس نظریه ارگانیک, همه فرمهای طبیعی, پویا(دینامیک) هستند. سالیوان به روشی معتقد بود که مشابه پروسه به وجود آمدن در طبیعت بود.برای اولین بار اصطلاح فرم تابع عملکرد را بیان نمود, این یعنی اینکه سالیوان فرم تابع عملکرد را در پروسه رشد و حرکت طبیعی می دید.
معماری ارگانیک فلسفه معماری است که هارمونی را میان مسکن انسان و جهان طبیعی ترویج می دهد، به وسیله طرحی که کاملا مخلوط و موافق با سایتش نزدیک می شود که ساختمان ها ، مبلمان و محیط ها بخشی از ترکیب متحد وابسته به یکدیگر شده اند . در بینش ارگانیک ، هنرمند میبایست ترکیبی می ساخت که به موازات طبیعت باشد و پروسه حیات و رشد وتوسعه را به صورت انتزاعی نشان دهد . طبیعت سیستمی از فرم ها و روش های به وجود آوردن را خلق می کند که مستقیما قابل تطبیق در هنر است . قانون تطبیق پذیری ، قانون زیر بنایی طبیعت در تمام ساختارهاست . فرم ارگانیک همان گونه که از درون رشد می کند ، شکل می گیرد . مجسمه سازان قرون وسطی ، گیاهان و حیوانات را مطالعه می کردند تا بفهمند که چگونه فرم های آنها خود را با خصوصیات ارگانیسم تطبیق می دهند . معماری قرون وسطی نیز که نمود عمده آن در کلیساهای گوتیک است , در اثر مطالعه ساختار گیاهان ، تحول چشمگیری از نظر سازه ای یافت
معماران Imre makovecz , Hundertr wasser , Bruno zevi , rudulf steiner , bruce goff , Louis Sullivan , frank liyod wright , antoni gaudi , gustav stickly و anton alberts و laurie backer همه در کارشان در معماری ارگانیک مشهور هستند.
فرانک لوید رایت مطمئنا از خلاق ترین معماران قرن بیستم است . در اوایل قرن بیستم ، در اروپا و آمریکا تکنولوژی به سرعت در حال گسترش بود ، رایت نیز با تکنولوژی مخالفتی نداشت ولی آنرا به عنوان هدف نیز قبول نداشت . به اعتقاد وی تکنولوژی وسیله ای است برای رسیدن به یک معماری والاتر ، که از نظر وی همان معماری ارگانیک است . از نظر رایت ، ارگانیک یعنی تلفیق شدن کل مجموعه .
همچنین معماری ارگانیک به همه طبیعت از مراحل طراحی فرانک لوید رایت ترجمه شده است. متریال ها، اشکال عمده و ترتیب اصلی مطالب مهم ادامه پیدا می کنند که خودشان را به عنوان یک چیز کلی در سراسر ساختمان تکرار کنند .ایده معماری ارگانیک فقط به لفظ ارتباط ساختمان با محیط های طبیعی اشاره نمی کند، بلکه چگونگی طراحی ساختمان ها تفکر دقیقی هست درباره اینکه آیا اینها ارگانیسم یکپارچه ای بودند. هندسه در سراسر ساختمان های رایت حالت و منشا مرکزی را درست می کند.
همچنین ضرورتاً معماری ارگانیک طراحی تحت اللفظی از هر جزء ساختمان است. از پنجره تا کف سازی ها، تا صندلی های شخصی، قصد دارد که فضا را پر کند.
هر چیزی که با دیگری ارتباط دارد بازتاب سیستم های مرتب همزیستی با طبیعت است .
اصطلاح معماری ارگانیک به وسیله فرانک لوید رایت معمار معروف ابداع شد گرچه هیچ وقت سبک پنهانش با نوشته به صورت خوبی بند بند نشده بود :
"در نتیجه من اینجا می ایستم موعظه کردن شما برای معماری ارگانیک :
شناساندن معماری ارگانیک برای داشتن یک هدف مدرن و آموزش آن بسیار نیازمند است، اگر ما اکنون برای دیدن کل زندگی هستیم و پذیرایی کل زندگی، نگه داشتن سنت های ضروری برای یک سنت عام ( مهم ) ،همچنین گرامی نداشتن هیچ شکل متعصبانه که برای ما در گذشته حال و آینده پا برجا مانده است. اما در عوض تمجید از قوانین ساده عقل سلیم یا حس فوق العاده ای که شما ترجیح می دهید از راه عناصر طبیعی تعیین کنید." ( فرانک لوید رایت ، معمار ارگانیک ، سال 1939 ) .
تئوریسین ، دیوید پیرسون لیستی از قوانین درباره طراحی معماری ارگانیک پیشنهاد کرد که به عنوان gaia charter برای طراحی و معماری ارگانیک شناخته شده است که می گوید بگزارید طراحی :
- الهام گرفته از طبیعت و قابل تحمل ، شاداب نگه داشته شده از گزند و گوناگون باشد
- آشکار مانند یک ارگانیسم ، از دانه درون
- پیرو جریان ها و قابل انعطاف و قابل انطباق
- ارضا کننده نیاز های اجتماعی ، مادی و معنوی
- رویاننده سایت و بی همتا
- تجلیل کننده از روح جوانی ، بازی و سورپرایز
- بیان کننده ریتم موزیک و قدرت رقص
شاهکار معماری رایت و نظریه ارگانیک را می توان در خانه آبشار در ایالت پنسلوانیا در آمریکا دید.
که به بهترین شکل عقاید رایت در مورد معماری ارگانیک را نمایش میدهد . او خواست تا محل خانه با وجود سر و صدای شلوغ از هجوم آب و شیب سایت ، مستقیما بالاتر از آبشار و نزدیک نهر ایجاد کند . خط بندی افقی بنایی سنگی ،با پایه های جسورانه از بتون زرد رنگ ،با صخره محلی بیرون زده و محیط پوشیده از درخت ترکیب می شود .
موارد طراحی و اجرائی را که رایت برای این خانه ویلائی در نظر گرفته بود می توان در هشت مورد ذیل خلاصه کرد:
1-حد اقل دخالت در محیط طبیعی
2-تلفیق حجم ساختمان با محیط طبیعی به گونه ای که هر یک مکمل دیگری باشند.
3-ایجاد فضاهای خارجی بین ساختمان ومحیط طبیعی.
4-تلفیق فضای داخل با خارج.
5-نصب پنجره های سرتاسری و از بین بردن گوشه های اتاق.
6-استفاده از مصالح محیط طبیعی مانند صخره ها و گیاهان چه در داخل وچه در خارج بنا.
7-نمایش مصالح به همان گونه که هست ،چه سنگ باشد و چه چوب و یاآجر.
8-استمرار نمایش مصالح از داخل به خارج بنا.
رایت معتقد بود که ماهیت مصالح در ساختمان باید نشان داده شود ، به گونه ای که شیشه به عنوان شیشه ، سنگ به عنوان سنگ وچوب به عنوان چوب به کار رود.
او معماری ارگانیک را با عبارت ذیل تعریف کرد:
«1-طبیعت:فقط شامل محیط خارج مانند ابرها،درختان وحیوانات نمی شود بلکه شانل داخل بنا واجزا ومصالح آن نیز می باشد
2-ارگانیک:به معنای همگونی وتلفیق اجزا نسبت به کل وکل نسبت به اجزا می باشد.
3- شکل تابع عملکرد: عملکرد صرف صحیح نمی باشد بلکه تلفیق فرم وعملکرد واستفاده از ابداع وقدرت تفکر انسان در رابطه با عملکرد ضروری است. فرم وعملکرد یکی هستند.
4- لطافت: تفکر وتخیل انسان باید مصالح وسازه سخت ساختمان را به صورت فرمهای دلپذیر و انسانی شکل دهد.همانگونه که پوشش درخت وگلهای بوته ها،شاخه های آنها را تکمیل میکند.مکانیک ساختمان باید در اختیار انسان باشد ونه با العکس .
5- سنت: تبعیت ونه تقلید از سنت اساس معماری ارگانیک است.
6- تزئینات : بخشی جدایی ناپذیر از معماری است.رابطه تزییات به معماری همانند گلها به شاخه های بوته می باشد.
7- روح:روح چیزی نیست که به ساختمان القا شود بلکه باید دردرون آن باشد واز داخل به خارج گسترش یاید.
8-بعد سوم:بر خلاف اعتقاد عمومی ،بعد سوم عرض نیست ، بلکه ضخامت وعمق است.
9-فضا:عنصری است که دائما باید در حال گسترش باشد.فضا یک شالوده پنهانی است که تمام ریتمهای ساختمان باید از آن منبعث شوند و در آن جریان داشته باشند.
ارگانیک دیزاین عبارت از آن نوع طراحی است که در آن از فرم های طبیعی الهام گرفته شده باشد. بنابراین قوس ها و منحنی های پر فدرت از نشانه های این سبک است و خطوط راست و گوشه های قائم در طراحی ارگانیک کمتر دیده می شود. الهام از فرم حشرات و اسکلت انسان نیز در بسیاری از طرح های ارگانیک دیده می شود..
نخستین تفکرات این سبک از استریم لاینینگ یا فرم قطره آب بود که برای ترن ها و وسایل نقلیه رواج پیدا کرد.
تفاوت ارگانیک دیزاین با بیونیک در این است که در بیونیک سیستم هایی طراحی می شوند که شالوده آنها الهام از سیستم های طبیعی است و بیشتر توجه به نوع کارکرد با الهام از طبیعت است ، نه فرم و رنگ. مثل الهام از طرح تارعنکبوت برای طراحی سازه مستحکم.
بیومورفیسم نام دیگر ارگانیک دیزاین است
نخستین بار محصولات ارگانیک در نمایشگاه 1942 در موزه هنر مدرن نیویورک با عنوان "طراحی جانوری برای تجهیز خانه" ارائه شد. چالز ایمز و سارینین برگزیدگان این نمایشگاه بودند که با خم کردن چوب، فرم های ارگانیک تولید کرده بودند. در دهه 80 با به کارگیری پلاستیک و ابزارهای اتوماتیک، ارگانیک دیزاین رونق گرفت. فرم، رنگ و رویه در این سبک از طبیعت الهام می گیرد. ولی بافت های طبیعی کاربرد زیادی ندارند. رنگ های به کار رفته ترکیبی است و رنگ های اصلی و ساده در آن به چشم نمی خورد فرم های پیچیده صنعتی در این سبک دیده نمی شود و پیچیدگی گشتالت موضوعات، در حد پیچیدگی گشتالت های طبیعت است.
هرچند که معماری ارگانیک بر خلاف کارهای کوربوزیه صورتی جهانی نیافت ولی با این حال پیروانی در سایر کشورها پیدا کرد.در ایران نیز می توان در کارهای مهندس هوشنگ جسیحون وپارک جمشیدیه معماری ارگانیک را مشاهده کرد.
کاربرد مفاهیم پایداری و اهداف توسعه پایدار در جهت کاهش اتلاف انرژی وآلودگی محیط زیست در معماری، مبحثی به نام معماری پایدار را به وجود آورده است. در این نوع معماری، ساختمان نه تنها با شرایط اقلیمی منطقه خود را تطبیق میدهد، بلکه ارتباط متقابلی با آن برقرار میکند. بطوریکه بر اساس گفته ریچارد راجرز، «ساختمانها مانند پرندگان هستند که در زمستان پرهای خود را پوش داده وخود را باشرایط جدید محیط وفق میدهندو بر اساس آن سوخت و سازشان را تنظیم میکنند». سیمای شهرهای اقصی نقاط جهان که تا چندی پیش هرکدام درون خود دنیایی متفاوت داشت، هر روز با سرعتی افزون تر در پی محو شدن آن چیزی است که به آن هویت مستقل میداد و این امر همسانی و یکنواختی را به بار آورده است. معماری و شهر برای انسان قبل مدرن، محصول خلاقهای بود که نتیجه محدودیتهای اقلیمی و سازه ایی از طرفی و باورهای جمعی افراد از طرف دیگربود. آنچه که فضای مصنوع او را تشکیل میداد، برخاسته از بستر و همپا و همراستا با ویژگیهای آن منطقه بود. این پیوند سبب گشته بود که محصول اندیشهٔ معمار در حدود ویژگیها و بایدهایی که مصالح محلی و شرایط محیطی به اثر اجبار مینمود، امکان حرکت داشته باشد. از جهت دیگر به علت باورهای متافیزیکی به طبیعت و پدیدههای آن و لزوم حفظ این عرصه به عنوان موهبت، مدیریت پسماندها نیز به گونه ایی انجام میگردید که چرخه حیات مختل نگردد. لازم است ذکر شود که سرعت تحول و تغییرات نیز به گونه ایی بود که فرصت آزمایش و خطا و سپس تصحیح به جهت حفظ هرچه بیشتر ساختارهای زیستی را ممکن مینمود. اما حریم باور متافیزیکی شکست و بشر تنها یک چیز و آن ذهن انسانی را محور قرار داد و دلیل بودن را در اندیشیدن و حتی بصورت افراطی در شک دائم یافت و چنان بر خود باور یافت و خود را از قید و بند رهایید که هر آنچه را انجام میداد، درست میپنداشت. جالب اینجاست که سرعت این تغییرات نیز امکان سنجش بازخوردها را از بین برده بود. بشر به مدد بهرهگیری از تکنولوژی جهت جبران ضعفهایش و قرار دادن آن به عنوان بهترین دستاویز برای پاس خ به نیازهایش، دست یازیدن افراطی به طبیعت را به عنوان منبع تامین نیازها مجاز دانست. این امر تاثیر پذیری معماری از خصوصیات محیطی ومحلی را کاسته بود، به گونهای که برخی با طرح معماری بینالمللی و منشور آتن، ادعای حل همهٔ مشکلات معماری و شهر را داشتند، اما طبیعت و شهر در حال از بین رفتن بود. جنگ اعراب و اسرائیل و جلوگیری از صادرات نفت به غرب، اولین صدای زنگ خطر را به گو
با توجه به مشخصات تاریخی، جغرافیایی، ویژگیهای معماری و بناهای بازمانده منسوب به سبک آذری میتوان آن را بر معماری اسلامی ایران در دوره ایلخانی (مغول) منطبق ساخت. به نظر پیرنیا پس از استقرار هولاکو در مراغه (۶۵۷ق/۱۲۵۹م) معماری ایران جان تازهای گرفت و سبک آذری در پی دگرگونی هایی که بر اثر اوضاع سیاسی، اجتماعی و اقتصادی حکم بر جامعه، در سبک رازی (معماری دوره سلجوقی) پدید آمد، از مراغه آغاز شد و با نام سبک مغولی راه تبریز و سلطانیه را پیموده و به سراسر ایران و خارج ایران نفوذ کرد و روز به روز آراستهتر شد تا در اوج درخشش خود شاهکارهای روزگار فرزندان تیمور و به ویژه شاهرخ (۸۰۷-۸۵۰ق/۱۴۰۴-۱۴۴۶م) را پدید آورد. از این سخن پیرنیا و قراین دیگر در دو مقاله وی، چون ذکر مقبرۀ، شیخصفی الدین اردبیلی و مسجد گوهرشاد و برخی دیگر از آثار دوره پس از ایلخانی آشکارا برمیآید که او سبک آذری را بر معماری دو دوره ایلخانی و تیموری منطبق میسازد. درحالیکه غالب پژوهشگران، هنر و معماری دو دوره مغول (ایلخانی) و تیموری را جدا از یکدیگر و بهسان دو دوره مختلف به بحث کشیدهاند. حتی کونل که از این دوره به عنوان، سبک ایرانی ـ مغول، گفت وگو کرده، اشاره دارد که این دو دوره متوالی با فاصله زمانی کوتاه قابل تشخیص است. به عقیده وی در دوره نخست که مربوط به ایلخانان است عنصر مغولی بر کارهای هنری ایران تأثیر میگذارد و در دوره دوم که عنصر مغولی در فرهنگ ایران حل و هضم میشود سبک تیموری ارزش و اعتبار مییابد. اما به هر حال باید این واقعیت را در اینجا پذیرفت که گرچه دوره ایلخانی با مرگ ابوسعید آخرین پادشاه مقتدر این سلسله در ۷۳۶ق/۱۳۳۵م پایان مییابد، ولی چون مرگ او نه در فعالیت ساختمانی وقفه ایجاد کرد و نه در سبک معماری، ساختمانهای بقیه سده ۸ق/۱۴م را نیز میتوان جزو این دوره و سبک به شمار آورد.
وجه تسمیه:
پیرنیا به وجه تسمیه این سبک تصریح نمیکند، ولی با توجه به این توضیحات میتوان به علت این نامگذاری پی برد. این سبک با آمیزش و ترکیب و تلفیق معماری جنوب و سنتها و روشهایی که از روزگاران کهن، بومی آذربایجان شده بود پدید آمد و به حق نام آذری گرفت. اما وی روشن نمیسازد که این سبک کی و از سوی چه کسی و در کجا نام آذری گرفته و در کدام متن کهن یا نو به کار رفته است. البته توجه و اشاره به معماری بومی آذربایجان در نوشتههای دیگر پژوهشگران بیسابقه نیست. پیش از پیرنیا، آندره گدار در گفت وگو از مقابر مراغه، که در نیمۀ دوم قرن ۶ق/۱۲م (پیش از یورش مغول) ساخته شدهاند تعبیر نوع ساختمان های آذربایجان و معماری آذربایجان را به کار برده است. همچنین وی در گفت وگو از آرامگاه الجایتو (سلطانمحمد خدابنده)، مهمترین اثر معماری عصر ایلخانان، به ابنیه پیشین آذربایجان و معماری قدیمی آذربایجانی، عنایت داشته است.
خاستگاه:
برخی از محققان چون عباس اقبال ماعتقاد دارند، روابط میان جهان اسلام و چین (مرکز حکومت خان مغول) که از روزگار هولاکو آغاز گردید، تاثیرات متقابلی در معماری جهان اسلام داشته است. یکی شکل گنبدها که در مقابر و مساجد کاملاً از معابد چینی و بودایی تقلید شده و دیگری رنگ آبی شفاف در کاشیکاری و پوشاندن خارج گنبدها از کاشیهای کبود براق. بخصوص بعضی از بناهایی که از عهد ایلخانان باقی مانده از دور هیات چادرها یعنی یورت های مخصوص اسلات را دارد. تاثیر شکل یورت ها در مقبره مشهور به دختر هولاکو واقع در مراغه از همهجا نمایانتر است. ارنست کونل نیز از سرازیر شدن سیلوار طرح هایی از شرق آسیا به ایران و کشورهای مجاور و تاثیر عنصر مغولی بر هنر ایران در روزگار ایلخانان سخن گفته است. ولی افزوده، ابداعات و تکامل گذشته آن، آن قدر نیرومند بود که در مقابل این خطر بتواند استقامت کند. در واقع نوع برج در ابنیه دوره سلجوقی به همان شکل باقی ماند. بطور مثال قبر دختران هلاکو در مراغه، درست همان سبکی را دارد که در مقابر نخجوان رعایت گردید. در برابر این نظرات، کارل دوری عقیده دارد که در معماری این دوره (ایلخانان) بهطور کامل آنچه سلجوقیان بهطور سنتی توسعه داده بودند، پذیرفته شد و طرح های مسجد و مدرسه سلجوقی بدون تغییر چشمگیری اجرا میگردید. آرامگاه مادر دختر هولاکو در مراغه شبیه به معماری آل سلجوق است. سخنان گدار با صراحتی بیشتر نظر پژوهشگرانی چون اقبال را مردود میسازد. وی شیوه ساختمان گنبد فوقانی گنبدهای دوپوشه را که از آغاز دوره مغول معمول گردید دنباله شیوه ساختمانی دوره ساسانیان معرفی میکند و مینویسد: این شیوه در دوره سلجوقیان نیز گاه به کار رفته و همچنان تا دوره مغول تداوم یافته است. وی حتی آشکارا مقبره سلطان سنجر و بنای گنبددار سنگ بست و گنبد هارونیه را، که هر سه در خراسان و از دوره سلجوقیاند، به عنوان الگوهای گنبد سلطانیه و شنب غازان، دو اثر مهم معماری عصر ایلخانان، معرفی میکند. دونالد ویلبر، که درباره معماری اسلامی ایران در دوره ایلخانان کتابی مستقل و جامع تالیف کرده است، آثار ساختمانی این دوره را مرحلهای از تاریخ پیوسته معماری اسلامی ایران میداند که فُرمهای دورههای قبل و خصوصیات طرح و جزییات آنها را منعکس میسازد. به عقیده وی فرم های معماری بناهای تاریخی دوره سلجوقی، میراثی از روزگار ساسانیان است و ویژگی های معماری روزگار سلجوقیان و ویرانی های هراسانگیز مغولان را پشت سر نهاد و همچنان به جای ماند و از این راه خصوصیات اساسی گنبد و ایوان برای همه دورههای بعد تثبیت شد. همچنین به نظر او، معماران دوره ایلخانی همه نقشهها و مصالح و روش ساختمانی دوره سلجوقی را اقتباس کردند. به ویژه این سخن ویلبر نظر محققانی چون اقبال را درباره تاثیر شکل گنبدهای چینی بر گنبدهای دوره مغول (ایلخانی- آذری) یکسره باطل میسازد: گنبدهایی که در این دوره ساخته شده از لحاظ نسبت به سنت مستقیما به دوره ساسانیان، با واسطۀ دوره سلجوقی میرسد. پیرنیا برای رد نظر اقبال و هم نظران او با ارایه شواهدی از آثار بازمانده معماری به بررسی مساله پرداخته است. وی اولاً بناهای رَبع رشیدی، شنب غازان و دارالشفای یزد را مانند حلقههای مفقوده سلسله بناهای مراغه تا گنبد سلطانیه میداند و مینویسد: اگر این بناها به جای میماند، سیر تحول و تکامل سبک رازی (معماری سلجوقی) به آذری آسانتر قابل مطالعه بود. همچنین گنبد مدرسه ضیائیه یزد را که به تصریح جامع جعفری در سال ۶۲۳ق/۱۲۲۶م ساخته شده و نیز گنبد جبلیه کرمان و هارونیه طوس را برهانی قاطع بر بیپایگی این نظر میداند. هرچند اصل سخن پیرنیا درست مینماید و پیش از او دیگر پژوهشگران نیز آن را آشکارا طرح و تایید کردهاند ولی پایه استدلال وی سست است، زیرا اولاً به خاک تودههای به جای مانده از رَبع رشیدی، شنب غازان و دارالشفای یزد نمیتوان استناد کرد، ثانیاً درست است که بنای مدرسه ضیائیه بنابر تصریح تاریخ یزد در سال ۶۳۱ق/۱۲۳۴م آغاز شده ولی ساختمان آن در سال ۷۰۵ق/۱۳۰۵م یا ۷۵۰ق/۱۳۴۹م به پایان رسیده است. به بیان روشنتر با توجه به تاریخ اتمام بنای مدرسه ضیائیه و گنبد آن که از آخرین اجزای ساخته شده یک بناست این اثر معماری متعلق به دوره ایلخانی (مغول) است نه پیش از آن.
آذری، سبکی در معماری اسلامی ایران منسوب به آذربایجان، مشهور به سبک مغول یا ایرانی ـ مغول و مقارن با دوره حکومت ایلخانان بر ایران (۶۵۴-۷۳۶ق/۱۲۵۶-۱۳۳۶م) است. پژوهشگران تاریخ هنر و معماری، غالباً دوران ۱۴۰۰ ساله هنر و معماری ایران بعد از اسلام را به سلسلههای مهم حکومتی نسبت داده و جز تنی چند از اینان چون زکی محمد حسن و ارنست کونل غالباً بیهیچ توضیحی از به کار بردن واژه سبک، که اصطلاحی است فنی، تن زدهاند. تنها ویلبر در تعلیل این نکته نوشته: چون فرمانروایان این روزگاران فقط پشتیبان و فراهمکننده زمینه پیشرفت معماری بودند نه آفریننده آن، به جای به کار بردن واژه سبک، از عنوان سیاسی استفاده میشود.
گرچه او خود در جای جای کتابش تعبیرات سبک مغول، سبک ایلخانی و گاه سبک معماری دوره ایلخانی را به کار برده است. در میان این پژوهشگران محمدکریم پیرنیا، نخستین بار در ۱۳۴۷ش در مقاله سبک شناسی معماری ایران آگاهانه واژه سبک را به کار برده و به منظور به دست آوردن نامهایی منطقی و مناسب برای چند بنا که به یک سبک ساخته شده ولی نامهای مغولی، تیموری، قراقویونلو و نظایر آن گرفته، اصطلاحاتی نو در پژوهش تاریخ معماری ایران بعد از اسلام عرضه کرده است. وی به پیروی از سبک شناسی شعر فارسی، سبکهای معماری را به زادگاههای آنها نسبت داده و نامهای خراسانی، رازی، آذری و اصفهانی را در معماری پیشنهاد کرده است.
ویژگی ها:
کونل در گفت وگو از معماری سبک ایرانی مغول، مقابر را جدا از مساجد و مدارس و دیگر بناها بررسی کرده است. به نظر وی سبک مقابر برجی این دوره همان سبک دوره سلجوقی است ولی مقابر گنبد دار با گسترش و عظمت بیشتری که مییابند دستخوش تحول میشوند و به ویژه تاکید بر جنبه عمودی بنا و گنبد هلالی نوکدار که بر پایه ۸ ضلعی ساخته شده چشمگیر است. وی سبک مساجد این دوره را نیز دنباله سبکی میداند که در دوره سلجوقیان ابداع شد. با این تفاوت که طرح آنها در دوره ایلخانی با ایجاد ۴ ایوان، یک نمازخانه و شبستان عظیم متصل به آنها تکمیل گردید و گسترش بیشتری یافت.
دوری، نخستین نشانه ویژه معماری مغولی را در آرامگاه ها نشان میدهد: گنبد عظیم دولایه و محوطهای کوچک برای مزار.
به نظر ویلبر معماری اسلامی ایران در طی یک دوره ۳۰۰ ساله (از سلجوقی تا ایلخانی) سیری منظم و تکاملی داشته است. معماری سلجوقی را میتوان شکل ابتدایی سبک ایلخانی دانست. ظرافت عناصر ساختمانی یکی از عمدهترین ویژگی های معماری این دوره است. عناصر و جزییات ساختمانی مشترک با دوره سلجوقی در این سبک ظریفتر و آراستهتر و کالبد ساختمان ها سبکتر و نازکتر شده. سبک شدن کالبد بناها امکان ساختن پنجرههای بزرگتر و ایجاد تجانس میان دیوارهای درونی و بیرونی را فراهم ساخت. نتیجه طبیعی استفاده روزافزون از پنجرههای بزرگ، روشن شدن داخل ساختمان ها بود و این ویژگی در بناهای ایلخانی (آذری) درست نقطه مقابل ساختمان های تاریک دوره سلجوقی است. دیگر ویژگی عمده این سبک تاکید بر ارتفاع بیشتر بناهاست.
روش هایی که آگاهانه در ایجاد عمودیت بیشتر به کار گرفته شده، گرچه همه نسبت به دوره پیش تازه نیست، ولی اگر با هم در نظر گرفته شود با فنون دوره سلجوقی تفاوت دارد:
ویژگی های تزیینات ساختمانی دوره آذری:
مقرنسکاری که از خصوصیات معمولی معماری سلجوقی بود، در دوره ایلخانان کاملتر و مفصلتر و متنوعتر شد. برخی از ویژگی های مقرنسکاری های این سبک در دوره سلجوقی دیده نمیشود. مقرنسکاری گچی معلق، رواج سفیدکاری تمام مقرنس، گرد آمدن همه مجموعه مقرنس در جاهای هرم شکل یا در مرکز و جلوگیری از پخش اثر تزیینی بر روی همه دستگاه مقرنس. این ویژگی ها در دوره تیموری به کمال خود رسید. دیگر ویژگی برجسته تزیینات معماری در این سبک مهارت فوقالعادهای در گچکاری و به کار بردن آن به انواع گوناگون است. گچ به عنوان کمک و ماده الحاقی به ساختمان، توپی های تهآجری، روکشی مسطح، برجستهکاری بلند، تزیین گچی توپر و توخالی، گچکاری وصلهای و گچکاری رنگی تا آنجا که روکاری آجری در این دوره به تدریج منسوخ شد. پیرنیا با آنکه مینویسد که ویژگی های شیوه آذری معماری ایران چندان است که میتوان کتاب ها درباره آن پرداخت، در بیان این ویژگی ها به این چند جمله بسنده کرده است. از ویژگی های این شیوه یکی قوس و پوشش معروف به کَلیل آذری است که در مجموعه مزار و خانقاه شیخصفی در اردبیل و همچنین در گنبد خدابنده بیش از هر جای دیگر به چشم میخورد. به عقیده وی هرجا چنین قوسی باشد باید ردپای معماری آذربایجانی را جستوجو کرد. از نظر ایشان مشخصات دیگر این سبک عبارتند از ریزهکاری بنا با آجر و سنگ و خشت رژچین، پوشش لولهای و کجارهای ایوان ها، سادگی شکنج ها و فیلپوشهای (فیلگوشها، گوشوارها) زیر گنبد، تزیین داخل و خارج بنا با آجرکاری تزیینی پیشساز و گرهسازی و گچبری پرکار و همچنین آرایش محراب ها و کتیبههای چشمگیر با قطعات کاشی و با نقش برجسته ، به کار بردن کاشی معرق و گاهی نقش و نگار زر و لاجورد و شنگرف در داخل بنا.
آثار بازمانده:
ویلبر فهرستی مشتمل بر بیش از ۱۰۰ اثر ساختمانی با توصیف موجز هر یک همراه با تصاویری از آنها عرضه کرده است. برخی از این آثار عبارتند از: شاهچراغ (شیراز)، امامزاده یحیی (ورامین)، میلرادکان (۸۸ مشهد)، پیر بکران (لنجان اصفهان)، غازانیه (تبریز)، رَبع رشیدی (تبریز)، جامع نطنز، آرامگاه شیخ عبدالصمد اصفهانی (نطنز)، آرامگاه محمد الجایتو (سلطانیه)، جامع علیشاه (تبریز)، هارونیه (طوس)، مسجد جامع ورامین، شبستان مقبره امام رضا(ع)، مقبره حمداللّه مستوفی (قزوین)، مسجد جامع سمنان، سردر مسجد جامع اصفهان.
پیرنیا با توسّعی که در دامنه زمانی این سبک قایل است شاهکارهای بازمانده آن را چنین میشمرد: آرامگاه خدابنده، مسجد گوهرشاد، جامع ورامین، جامع یزد، جامع نطنز، مسجد خواجه نصیر مراغه و شمار بسیاری از امامزادهها که در زمان صفویان به آرایش آنها افزودهاند.
سازههای پوستهای
این سازه ها معمولا با استفاده از بتن مسلح ساخته میشوند به همین دلیل سازههای بتن پوستهای نیز نامیده میشوند.ضمن آن که پوستهها در طبیعت از متنوع ترین فرمهایی هستند که در دنیای فیزیکی اطراف ما یافت میشوند. واژهٔ پوسته تداعی کنندهٔ اشکال موجود در طبیعت مانند تخم پرندگان، پوستهٔ نرم تنان میباشد. این لغت یک نمود ذهنی با دو ویژگی ویژه را مجسم میسازد:
عملکرد کلی پوستهها
طبقه بندی میشوند. در این تقسیم بندی هدف ارائه رفتار و عکس العملهای یکسان در گروههای مختلف پوسته هاست.
۱)تقسیم بندی از نظر نوع شکل گیری
پوستهها از نظر شکل گیری به پوستههای دورانی((چرخش (فیزیک))) و پوستههای انتقالی((Transational)) تقسیم میشوند. در پوستههای دورانی، شکل گیری پوسته ناشی از دوران یک منحنی حول یک محور و در پوستههای انتقالی ناشی از انتقال یک منحنی در طول یک خط یا یک منحنی است.
۲)تقسیم بندی از نظر فرم
پوستهها از نظر نوع انحنای پوسته به دو گروه پوستههای سین کلاستیک و پوستههای آنتی کلاستیک تقسیم میشوند. پوستههای سین کلاستیک دو منحنی دارند و خطوط انحنا در هر جهت آنها یکسان است. پوستههای آنتی کلاستیک((زین اسبی))انحنای مضاعف و خطوط انحنا در جهتهای مخالف دارند.
۳)تقسیم بندی از نظر هندسه به
تقسیم میشوند
۳-۱)پوستههای قابل توسعه
پوستههایی هستند که بتوان سطح هندسی آنها را بدون ایجاد بریدگی، تنش یا تغییر شکل به شکل صفحهٔ مستوی در آورد. مانند پوستههای استوانهای.
پوستههای گهوارهای که فقط در یک جهت انحنا دارند و از دوران یک منحنی در طول مسیر مستقیم شکل میگیرند، پوستههای قابل توسعهاند. در این پوستهها اغلب از اشکال نیم دایره و سهمی استفاده میشود و تکیه گاهها فقط در گو شهها هستندو در جهت طولی و در جهت انحنا دهانه را میپوشانند.[۴]
پوستههای قابل توسعه خود به چند بخش تقسیم میشوند:
الف) پوستههای استوانهای
که این خود به
تقسیم میشود
ب) پوستههای متقاطع
که این خود به
تقسیم میشود.
الف-۱-۳)پوستههای استوانهای
در طبیعت به ندرت یافت میشود. میتوان به فرم لولهای ساقهٔ گیاهانی مانند بامبو اشاره کرد. جز اصلی تشکیل دهندهٔ استوانه، شکل کلی پوسته است. یک ورقهٔ کاغذ به طور طبیعی تقریباً قادر به هیچ گونه مقاومتی در مقابل خمش نیست، اما با لوله کردن مقاومت آن بیشتر میشود.
۱-الف-۱-۳)پوستههای استوانهای کوتاه
این نوع پوستهها اغلب در گوشهها دارای تکیه گاه هستند و در یکی از دو جهت یا ترکیبی از هر دو جهت عمل میکنند. اولین مورد استفاده از این نوع پوستهها، عملکرد پوسته به عنوان دال است که فاصلهٔ بین قوسها را می پو شاند، در این حالت هر انتها را میتوان به وسیلهٔ یک قوس سخت و مقاوم کرد. دومین روش برای آن که لبهٔ طولی پایینتر به وسیلهٔ یک تیر سخت شود، آن است مه از پوستههای نازک تر که مانند مجموعهای از قوسهای مجاور هم رفتار میکنند و فاصلهٔ بین تیرهای کناری را می پو شانند، استفاده کرد.
پوسته های استوانهای کوتاه که به عنوان:(الف)فاصله بین قوسها با دال پوشانده شده است،(ب)مجموعهای از قوسهای مجاور هم که فاصله ی بین تیرها ی کناری را پوشانده اند.مقایسه این دو با (ج)طاق استوانه ای که باید در طول پایه،تکیه گاه ممتد داشته باشد،رفتار کند
۲-الف-۱-۳)پوستههای استوانهای بلند
این نوع پوستهها اغلب در گوشهها دارای تکیه گاه هستند و مانند تیرهای بزرگ در جهت طولی عمل میکنند، در نتیجه تنشها در این گونه پوستهها مشابه تنشهای خمشی در یک تیر است. بخش بالایی در سر تا سر طول پوسته تحت فشار است در حالی که بخش پایینی تحت کشش میباشد.
پوسته ی استوانه ای بلند مانند تیری که فاصله ی بین دو تکیه گاه را می پوشاند رفتار می کند.افزایش تنش فشاری در بالا و تنش کششی پوسته در پایین پوسته اتفاق می افتد.
نسبت دهانه به ارتفاع در پوسته های استوانه ای بر روی مقدار تنش تاثیر داشته و آن را افزایش میدهد. همچنین افزایش این نسبتها میزان پوشش در دهانه ی بزرگ را افزایش می دهد.اگر ارتفاع از دهانه در این پوسته بیشتر باشد ارتفاع فشار تحتانی کاهش پیدا کرده و نیروی کششی در بالا امکان ایجاد پوسته ی با ضخامت کمتر را فراهم می کند. در تئوری بهترین نسبت دهانه به ارتفاع در حدود 2 می باشد،که حداقل حجم بتن و فولاد مصرفی را نیاز دارد.در عمل از نسبت های 6 تا 10به سبب ملاحظات فنی و حداقل ضخامت مورد نیاز و با توجه به قوانین ساختمانی یا ساختمانهای ساخته شده،معمول تر است.
شرایط لبه ها
سختی پوسته در دو انتهای و لبه ی طولی با مقاومت در برابر رانش بیرونی در نظر گرفته می شود.
نمودار تنش برای پوسته های استوانه ای بلند،همانطور که مشاهده می کنید تنشهای فشاری و کششی بر هم عمودند فاصله ی بین خطوط تنش اشاره به تمرکز تنش در آن ناحیه دارند
۱-ب-۱-۳)پوستههای متقاطع دو بخشی
تقاطع راست گوشهٔ پوستههای دو بخشی با مقطع دایرهای شکل نوعی تاق پهار بخشی را ایجاد میکند که قسمت مقعر ایجاد شده میان بخشهای متقاطع با یک منحنی تا خورده قابل مقایسه است.
۲-ب-۱-۳)پوستههای متقاطع چند بخشی
چندین تقاطع با بخشهای بیشتراست. اگر تعداد بر آمدگی ها (خط الراسها) از خط القعرها بیشتر باشد، نتیجه، ساختار گنبدی شکل خواهد بود.
۳-ب-۱-۳)مخروطها و شبه مخروطها
سطوح مخروطی با حرکت یک خط صاف بر روی خط صاف دیگر و یک منحنی به دست میآیند. این حقیقت که مخروطها انحنای دوگانه دارند و با استفاده از خطوط صاف ساخته میشوند به طور طبیعی آنها را برای طراحی پوستهها مناسب میسازد.
۳-۲) پوستههای غیر قابل توسعه
مانند پوستههای کروی
سقف های پوسته ای
سقف های هستنند منحی وممکن است در یک و یا دو جهت انحنا داشته باشند با ترکیب این سقف ها میتوان حجم زیبای را خلق نمودوازطرفی این سقف ها قادر به تحمل بارهای سنگین هستنند بنابراین امکان پوشش دهنه های بزرگ وجود داردبا توجه به خمیری بودن آنها میتوان فرم دلخواه را طراحی واجرا نمود امروزه با پیشرفت تکنولوژی در تمام علوم وبوجودآمدن نرم افزارهای کامپیوتری قادریم طراحی ومحاسبات این سقف ها را بدقت انجام دهیم از طرفی امکان شبیه سازی این سقف ها قبل از ساخت وجود داردفرودگاه بین المللی جان اف کندی که بین سالهای 1956و1962 ساخته شد یکی از کارهای موفق ارو سارینن است این سقف پوسته ای یکی از شاهکارهایمعماری است که درنوع خود بی نظیر است حجم تندیس گونه این فرودگاه نتنها مورد استقبال بازدید کنندگان قرار گرفت بلکه موردتحسین صاحبنظران واقع گردید.
یکی از بنیان گذاران سقف های پوسته ای هاینس ایسلراست این مهندس که در سوئیس متولد شده اولین فرم پوسته رابوجودآورد این مهندس مبتکر پارچه ها را به شکل منحنی خم میکرد وسپس این پارچه های خم شده را مرطوب نموده و آنرا درفصل زمستان آویزان میکرد تا کاملا یخ بزنند وبا وارونه کردن آنها توانست مطالعاتی در مورد سقف های پوسته ای انجام دهدوی باین نتیجه رسیداشکالی که از هندسه ساده تشکیل شده باشند نسبت به اشکال غیر هندسیمقاوم ترند
نمونه کارهای هاینس ایسلر
Precast Reinforced Concrete Shells
سیستم ها در یک تقسیمبندی کلی در گروه سازههای سه بعدی قرار میگیرند. سازههای سهبعدی با مواد و مصالح مختلف مانند فولاد، آلومینیوم، چوب، بتن، کامپوزیتهای مسلح فیبری و یا ترکیبی از این مواد را شامل میشود.این سازهها به سه گروه تقسیم میشوند:
الف- سازههای سه بعدی پیوسته که شامل اجزایی مانند دالها و پوستهها میشود.
ب- سازههای سه بعدی مشبک که شامل عناصر طولی جدا از هم میباشد.
ج- سازه های سه بعدی دو گانه که شامل ترکیبی ار اجزای جدا و پیوسته است.
انواع کاربریهای این سازه درمعماری را میتوان با استفاده ازسقفهای پوستهای پیشساخته به نحوه مطلوب طراحی و اجرا کرد. بعنوان مثال برای کاربری مسکونی میتوان انواع پلانهای معماری را طراحی کرد،ضمن آنکه سرعت و سهولت اجرای چنین طرحهایی را در حداقل زمان و با هزینه قابل مقایسه با سایر روشها فراهم سازد. همچنینبرای استفاده بیشتر از زمین میتوان با استفاده از سازههای پوستهای پیشساخته در دو طبقه اجرا کرد.با استفاده از سازههای پوستهای پیشساخته میتوان دهانههای 10 تا 15 متر را با پوسته بتنی به ضخامت 20 تا 30 سانتیمترپوشاند. در طرحهایی که ابعاد بیشتری مورد نیاز است مانند مدرسه، نمایشگاه، درمانگاه، رستوران و... میتوان از ترکیب دو یا چند سازه پوستهای پیشساخته برای پوشش فضاهای مورد نظر دهانه استفاده کرد.
پایداری سازهای این سیستم با استفاده از رفتار پوستهای در برابر نیروهای ثقلی و بارهای جانبی تامین میشود.انتقال بار در پوسته بتنی توسط مکانیزم غشایی انجام میگیرد. در صورت ایجاد تقسیمات درونی به فضاهای محدود سقف فضاهای داخلی پوستهها بر روی دیوارها باربر تکیه میکنند پنجرهها هم میتوانند به صورت بازشوهایی در دیوارها قرار گیرند. دیوارهای زیر سقف در برابر بارهای جانبی به صورت دیوار برشی عمل میکند و ضوابط طراحی آن همانند دیوارهای باربر است.
مزایای این سیستم: سرعت و سهولت ساخت، ایجاد فضایی بدون ستون، زیبایی و جذابیت فرم، عملکرد مناسب در برابر نیروهای زلزله،امکان ترکیب و ایجاد فرمهای متنوع و صرفه جویی در مصرف انرژی است.
معایب این سیستم: عدم امکان اجرا در طبقات متعدد، عدم استفاده بهینه از فضاها به دلیل شکل دایرهای و عدم سازگاری با محیط زیست به دلیل استفاده از بتن.
گنبد پوسته ای سین پلاستیک
از دوران یک خط منحنی حول یک محور گنبد بوجود می آید که شناخته ترین آن گنبدهایی به شکل کره می باشد که از دوران یک دایره حاصل شده است.
قسمتهای عمودی پوسته،خطوط قوسی طولی (نصف النهار)و قسمتهای افقی پوسته،بصورت دایره های موازی می باشد.
رفتار سازه:تنشهایی که در پوستهای گنبدی بوجود می آید از دو جهت می توان بررسی نمود.گنبدهای پوسته ای که زیر بار یکنواخت قرار می گیرند در طول قوسها(نصف النهار)درهر نقطه تحت فشار می باشند.
در گنبدهای نیم کره ای،به علت اینکه خطوط قوسی آن بصورت نیم دایره می باشد در قسمت بالایی خود پایداری آنچنانی ندارشته و در قسمتهای پایینی تمایل به خمش رو به بالا دارند.
در گنبدهای پوسته ای که در برابر کشش مقاوم می باشند،کمانش آنها توسط تنشهای کششی در طول خطوط حلقوی زیر زاویه ی 45درجه مهار می شود .
گنبدهای پوسته ای نازک:در قسمت تحتانی (زیر زاویه 45 درجه از مرکز)تحت تاثیر فشار حلقوی هستند.
گنبدهای پوسته ای عمیق :در قسمت تحتانی (زیر زاویه 45 درجه از مرکز)تحت تاثیر کشش های حلقوی و در قسمت فوقانی(بالای زاویه ی 45درجه از مرکز)تحت تاثیرکششهای حلقوی می باشند.البته این زوایا بسته به بارگذار متغییر است و در صورتی که فقط بار وزن گنبد وجود داشته باشداین زاویه به 38 درجه تقلیل پیدا می کند.گنبدهای بیضوی در بخشهای بالایی نسبت به بخشهای پایینی مسطح تر می باشد،در حین بارگذاری قسمت پایینی آن خمشی رو به بالا می گیرد که این خمش توسط حلقه های کششی مهار می شود.