نقش سازه در ساختمان
مفاهیم سازه ای
از آنجاکه سازه بخش ضروری ساختمان است، در نظر گرفتن آن به عنوان یک مفهوم کا می تواند بخشی از طراحی معماری باشد.
طرح یا سیستم سازه ای، به طور معمول فقط براساس مسائل اقتصادی سازه ای نیست.
تقابل بین سازه ها و معماری اغلب پیچیده است در واقع رابطه بین مهندس و معمار به چالش کشیده میشود.
اغلب برای توصیف شخصی که مسئول طرح سازه ای است، اصطلاح طراح سازه (ای) به کار می رود.
این شخص می تواند مسئول تمامی جزییات طراحی و محاسبات سازه باشد یا نباشد.
نقش سازه در ساختمان
تنها نقش سازه در جرثقیل یا پل، تحمل و انتقال فشار و نیروست، در حالی که سازه یک ساختمان وظایف دیگری نیز دارد.
براساس روش معمول در طراحی ساختمان “طراح” اغلب بیشتر از یک نفر است.
پس طراح سازه عضوی از یک گروه است.
اغلب هر عضو گروه طراحی به طور مشخص به یکی از جنبه های متفاوت در طرح کلی می پردازد.
یک ساختمان فضایی است که در مقابل محیط طبیعی محافظت شده و برای عملکرد خاصی ساخته شده است.
سازه یک ساختمان بخشی از ساختمان است و به ساختمان مقاومت مناسب برای تحمل بارهایی را که بر کل ساختمان وارد می شود، میدهد.
این بارها به علت نیروهای طبیعی مانند نیروی باد و جاذبه یا استفاده از ساختمان (بار زنده/ افراد و …) به وجود می آیند.
با وجود اینکه نقش اصلی سازه تامین مقاومت لازم در برابر بارهای وارده است، جزئی از ساختمان محسوب می شود و نباید به صورت منفرد طراحی شود.
با وجود اینکه سازه جزئی از ساختمان است، ولی مفهوم اصلی طراحی آن نیست.
در اغلب موارد تصمیمات طراحی معماری قبل از تعیین مفهوم سازهای آن روشن است.
اغلب نقش طراحی سازه ای، دستیابی به ابعاد و اندازه عناصر سازهای تصور می شود.
بنابراین طراحان سازه ساختمان ها با مشکلات بسیاری مواجه اند.
طراح سازه باید دو اصل ثابت زیر را به خاطر بسپارد:
- هیچ سازه درستی وجود ندارد و
- همه بارها و نیروها باید یک مسیر عبور داشته باشند.
اصل اول اغلب دشواری زیادی برای طراحان بی تجربه به وجود می آورد، زیرا تمامی این افراد درصددند پاسخ درست را بیابند و سازه درست و مناسب را انتخاب کنند، ولی ادراک این مسئله مهم است.
چنین امری به این مفهوم است که سازه ای درست است که نیازهای طراحی ساختمان را تامین کند.
قبل از انتخاب سازه، پیشنهادهای مختلفی ممکن است درنظر گرفته شوند، که طراح باید از بین آنها مناسب ترین سازه را انتخاب کند.
اصل دوم، یک اصل بدیهی است، ولی به طور پیوسته نیازهای غیرسازهای مفاهیم اولیه سازه انتخاب شده را تغییر می دهد، به این معنی که مسیرهای جریان نیرو ممکن است به تغییرات در یک بخش یا تمامی سازه داشته باشند و باید پیامدهای هر تغییری پذیرفته شود.
یک مثال ساده این نکته را روشن می کند.
فرض کنید قسمتی از ساختمانی دارای طبقاتی است که تیرهایی در کناره دارد و این تیرها بین ستون های دارای نظم مشخص و خاص قرار گرفته اند. اگر به علت برخی دلایل غیرسازه ای نیاز باشد یک ستون در طبقه همکف جابه جا شود و ستون های طبقات بالاتر به وسیله تیر طبقه اول نگاه داشته شوند، پس تیر طبقه اول که بار تمام ستون های بالاتر را تحمل می کند، باید قوی تر و در نتیجه دارای ابعادی بزرگتر از دیگر تیرها باشد
تغییر ابعاد عناصر سازه ای با توجه به بار وارده
شکل ۱-۴- تغییر ابعاد عناصر سازهای با توجه به بار وارده
نمونه نیازهای غیر سازه ای در طراحی سازه :
عملکرد یک بنا ممکن است گستردگی طبقات یا بام را به عنوان نیازهای فضای داخلی تعیین کند که این مسئله اغلب محل قرارگیری را تعیین می کند.
یک فضای اداری ممکن است تکیه گاههای عمودی داخلی داشته باشد، ولی نیاز به انعطاف پذیری فضاهای اداری تعیین می کند که این تکیه گاههای عمودی به جای دیوار، ستون باشند.
یک سالن اجتماعات با وجود وسعت زیاد، نباید تکیه گاههای عمودی داخلی داشته باشد، اما برای عایق صوتی به دیوارهای سنگین احاطه کننده نیاز دارد.
یک ساختمان بلند به دسترسی های عمودی مناسب نیاز دارد. این دسترسیها به پله و بالابر و … تقسیم بندی شده اند و می توانند توسط طراح سازه به عنوان مانع و عامل پایداری در برابر نیروهای جانبی استفاده شوند.
این موارد نمونه هایی ساده اند که چگونگی هدایت یک طراح سازه را با نیازهای غیرسازه ای به سمت تصمیمات ممکن در زمینه ایده های سازه ای نشان میدهند.
مطالعات بیشتر :
منبع : گروه تحقیقات مهندسی دانلود
