منبع پایان نامه ارشد با موضوع حمل و نقل، اوقات فراغت

دانلود پایان نامه ارشد

استفاده از شبکه چهار وجهي سقف ها با بتن مسلح ساخته شد، هرچند در واقع طرح ساختمان، شبکه بندي سازه را منعکس نمي کند. در اواسط دهه 1950 لويي کان تحت تأثير ايده هاي باک مينستر فولر قرار گرفت. در همان زمان او با آن گريس ولد تاينگ در طراحي در طراحي برج شهر به طول 188 متر (616 فوت) در فيلادلفيا همکاري داشت. اين پروژه توسط انجمن بتن آمريکا براي اثبات کاربرد خلاقانه مصالح برپا شد و بر پايه هندسه چهار وجهي و پايداري سقف هاي چهار وجهي بتني شکل گرفته است. همچنين بانک چين با طراحي آي.ام.پي در سال 1989، يک سازه مهاري خارجي در مقياس بزرگ دارد که ساختمان بلند بانک را در شبکه فضايي عظيمي احاطه مي کند. مايکل بارت و همکاران نيز در مورد ابرشهرهاي شبکه هاي فضايي عظيم، شبکه هاي چند وجهي نامحدود (IPL) که از اعضاي متشکل از شبکه هاي فضايي کوچک ساخته مي شوند، پيشنهاداتي ارائه کرده اند. اين پروژه بزرگ تر از برج ايفل بوده و اعضاي مشبکي که براي ايجاد يک سازه مشبک بزرگ تر به يکديگر وصل شده، ساخته شده است [2].

پس از سال ها جي فرانسيس گابريل کاربرد چند وجهي ها در طراحي و ساخت ساختمان ها را در تمام ابعاد مورد مطالعه قرار داد. او به ويژه معماري ساختمان هاي بلند ساخته شده از شبکه هاي فضايي شش وجهي، چند لايه، پرکننده فضاها و متشکل از چهار وجهي و هشت وجهي را بررسي کرد. با اين نوع شبکه هاي پرکننده فضا امکان توليد شبکه هاي مسطح افقي ممتد توسط جهت يابي هشت وجهي به دو صورت وجود دارد؛ نوع اول يک شبکه فضايي دو طرفه چند لايه رايج به صورت مربع روي مربع جابه جا شده توليد مي کنند. درحالي که نوع دوم شبکه فضايي سه طرفه چند لايه به صورت مثلث روي مثلث جابه جا شده با رواج کمتر به وجود مي آورد (شکل هاي 1-27- الف و 1-27- ب). [2].

(الف) (ب)
شکل (1-27) : شبکه هاي هشت وجهي – چهار وجهي پرکننده فضا (الف) سه طرفه (ب) دو طرفه

معماران تقسيمات فضا و کاربري را که در آن قرار مي گيرد، در نظر مي گيرند. در شبکه هاي چند لايه سه جهته و پرکننده فضا، يکپارچگي دسترسي عمومي مهم است. بنابراين جي فرانسيس گابريل با حذف تعدادي از اعضا اصلاحي در شبکه پايه را در ضمن حفظ پايداري سازه پيشنهاد کرده است. اين کار يک شبکه فضايي توليد مي کند که در آن سازه آزاد شش ضلعي يا Hexmod مي تواند در سراسر آن قرار گيرد و دسترسي عمومي (براي آسانسورها و داکت هاي تاسيسات) بدون هيچ گونه مانعي امکان پذير مي شود (شکل 1-28).

شکل (1-28) : شبکه چند لايه سه طرفه اصلاح شده براي ايجاد سلول هاي سازه اي آزاد Hexmod
در فضايي بدون مانع براي دسترسي عمومي توسط آسانسورها و داکت هاي تاسيساتي

گابريل براي ايجاد يک ساختمان بلند و عظيم يا شهر فضايي، ساخت شبکه سه طرفه، چند لايه و با مقياس بزرگ را پيشنهاد کرد که در آن يک شبکه سه طرفه اصلاح شده با مقياس کوچک تر شامل اتاق هاي شش ضلعي براي فضاي کار يا زندگي آماده شده است. گابريل پيشنهاد کرده است فضاي خالي شش ضلعي در مرکز مي تواند براي آسانسورهاي با سرعت بالا که در هر 9 طبقه توقف مي کنند، استفاده شوند. جزييات طرح گابريل در شکل (1-29) نشان داده شده است. پذيرش چنين سيستم سازه اي نشان دهنده تغييري اساسي در تفکر بيشتر مهندسان و معماران از زماني است که پذيرش فضاهاي شش ضلعي در سيستم شبکه فضايي هشت وجهي و چهار وجهي لازم شد. [2].

شکل (1-29) : جزييات Hexmod نفوذکننده به پوشش هشت وجهي بزرگ و سکوي دسترسي

شرکت شيميزو در ژاپن پيشنهاد شهري در هوا با شکل هرم را ارائه داد (شکل 1-30) که در ساعات کاري شامل يک ميليون نفر مي شود. ايده اصلي کار به نام (TRY 2004) است که از يک سازه عظيم خرپاي فضايي چند لايه به شکل هرم و با قاعده مربع تشکيل شده که در سطح زمين 2800 x 2800 متر است و در آسمان به ارتفاع 2004 متر مي رسد. سازه اوليه بر اساس واحدهاي هشت وجهي است که هر يک از اتصال قاعده به قاعده دو هرم مربع القاعده به ابعاد 350 x 350 متر و ارتفاع 5/250 متر شکل گرفته است. ترکيب اين واحدها در لايه ها با يکديگر هندسه کاملاً شناخته شده خرپاي هشت وجهي را شکل مي دهد. [2].

شکل (1-30) : ايده پيشنهادي شرکت شيميزو به صورت
يک شهر هرمي شکل در هوا با استفاده از شبکه چند لايه

در اين پروژه هنوز پيشنهادي ارائه نشده که تمام هرم در وجوه خارجي آن پوشيده شود تا حجم محصور بزرگي حاصل گردد. هرچند در سازه اصلي، منازل مسکوني، دفاتر اداري و ساختمان هاي تجاري به صورت مجزا محصور شده و تا ارتفاع 100 طبقه به صورت معلق قرار گرفته اند. شکل (1-31) شيوه نگهداري ساختمان هاي اداري را نشان مي دهد. واحدهاي مسکوني در سطوح پايين تر و محيط هرم متمرکز شده اند، در حالي که توسعه دفاتر اداري در هسته مرکزي قرار گرفته اند. تسهيلات تجاري و اوقات فراغت نيز در سطوح بالاتر که از ديد مناسب تري برخوردارند، طراحي شده اند.

شکل (1-31) : روش آويزان شدن بلوک هاي اداري در شبکه فضايي
ابرشهر TRY 2004 به صورت عمودي در هشت ضلعي هاي شبکه

نصب سازه با استفاده از اجزاي استاندارد و روبات هايي براي ساخت قسمت هايي که بايد از طريق سيستم “فشار به سمت بالا” برپا شوند، تسهيل شده است. با توجه به پيشنهاد شرکت شيميزو، هزينه ساخت چنين اَبر شهري برابر با 88 تريليون ين (بر اساس قيمت هاي سال 1990) خواهد بود و تکميل آن تقريباً هفت سال به طول مي انجامد. ايده اصلي مناسب بودن خرپاهاي فضايي چند لايه براي ساخت اين پروژه عظيم و استفاده از اعضاي لوله اي را در جايي که فضاي خالي داخلي مي تواند براي حمل و نقل استفاده شود (شکل 1-32) ثابت مي کند. اگرچه اين پروژه به علت درک مرغوبيّت آن در زمينه آثار محيطي و مقبوليّت هاي اجتماعي هنوز در حد يک روياست ولي يکي از امکانات کاربرد شبکه هاي فضايي در آينده را نشان مي دهد.

شکل (1-32) : گره تيپ به قطر 50 متر در شبکه عظيم
نشان دهنده پيشنهاد جابه جايي حمل و نقل در گره

1-8-2- سازه هاي تنسگريتي و شبکه هاي فضايي
از زمان کشف و ثبت سازه هاي تنسگريتي در دهه 1960 توسط باک مينستر فولر، اسنلسون و امريش با وجود آنکه کاربردهاي عملي محدودي با اين ايده وجود دارد (اصطلاح تنسگريتي توسط باک مينستر فولر براي شرح سيستم کاملاً کششي و فشاري ابداع شد)، اين سيستم ها مهندسان و معماران را جذب کردند. امروزه تحقيقاتي توسط موتر و هاناور و ديگران به منظور توسعه شبکه تنسگريتي دو لايه با توجه به امکان استفاده از آنها در سازه هاي سقف در حال انجام است. هرچند اين تحقيقات به صورت مدل، مسائل فني متعددي دارند که بايد قبل از اينکه در مقياس بزرگ ساخته شوند، برطرف گردند. همچنين يکي از مزاياي شبکه هاي تنسگريتي دو لايه اين است که آنها به سادگي برچيده شده و بنابراين مي توانند براي شبکه هاي قابل گسترش استفاده شوند [2].

1-8-3- هندسه شبيه کريستال (ترکيب ميله ها و صفحه ها)
به نظر تعدادي از طراحان، يک جنبه منفي شبکه هاي فضايي عدم انعطاف پذيري الگوي معمول آرايش اعضاست که اساساً بر پايه ترکيب منظم هشت وجهي و چهار وجهي اند. هرچند در اين اواخر، امکانات حاصل از کاربرد سلول هاي واحد استاندارد مختلف براي ايجاد الگوهاي سه بعدي غير تکراري کشف شده است. يکي از مفاهيم بسيار جالب از توليد چنين الگوهايي از مطالعه فرم هايي در چند بعد فضاي رياضي حاصل شده است (مانند داشتن بيش از سه بعد دنياي واقعي). به طور مثال مکعب سه بعدي را مي توان با ترسيم بر روي صفحه دو بعدي يک قطعه کاغذ نشان داد. اين ترسيم دو بعدي از يک مکعب، در واقع خطوط بيروني سايه ايجاد شده توسط شبکه مکعب است. به طور مشابه، اشيا با ابعاد رياضي بالاتر را نيز مي توان در بعدهاي پايين تر نشان داد (به طور مثال سايه يک شي چهار بعدي مي تواند در يک فضاي سه بعدي وجود داشته باشد). از مطالعات انجام شده توسط استيوبائر، کوجي ميازاکي و هارش لالواني عقايد جالبي براي استفاده از هندسه هايي با ابعاد بالاتر به وجود آمده است [2].

مطالعه يکي از زمينه هاي هندسه چند بعدي منجر به کشف کريستال شده است که مي توانند در کنار يکديگر جمع شوند و جسم صلب پيوسته اي را به وجود آورند. با استفاده از هندسه پايه شبه کريستال مي توان دو سلول متفاوت به صورت توپر يا با اسکلت سيمي ساخت که هر کدام داراي وجوه لوزي شکل يکسان، يک سلول پهن و يک سلول باريک است. اين سلول هاي منفرد مي توانند ترکيب شوند تا شکل پيوسته اي با اين ويژگي که لبه ها يا ميله هاي سلول ها با الگوهاي غير تکراري در سه بعد شکل بگيرد، ايجاد شود. جهت لبه ها يا اعضاي سلول ها به اين صورت است که شکل ايده آل براي گره هاي اتصالي، يک 12 وجهي منتظم با اعضاي عمود بر وجوه آن است.

1-9- آينده سازه هاي فضايي
کليه مطالعات انجام شده و توسعه هاي اخير در زمينه سازه هاي مشبک فضايي، بيانگر آنست که اين نوع سازه ها که متشکل از سيستم هاي مدولار منظم مي باشند از حدود 50 سال قبل توسعه يافته و به رشد خود رسيده اند. امکانات متنوع هندسه و قابليت گسترش اين سازه ها، در حال حاضر کشف و به کار گرفته شده است. کنترل هاي کامپيوتري برش، ماشيني کردن و سوراخ کردن اجزاي شبکه فضايي به اين معني است که طراحان محدوديت زيادي براي استاندارد کردن هندسه اين شبکه ها ندارند. به اين دليل نياز به استخراج نفت و استخراج آن در اقيانوس ها، تجهيزات نفتي تا حدود 1000 متر در عمق درياها فرو مي روند و به اين منظور اعضاي فولادي از لوله هايي به قطر زياد ساخته شده اند. تکنولوژي و مصالح توسعه يافته براي اين سازه هاي عظيم امروزه براي استفاده در ساخت شبکه هاي فضايي عظيم نيز در دسترس است. در توسعه ادارات، تقاضاي مستمري براي دهانه هاي بزرگ طبقات براي تأمين فضاي کاري بدون ستون وجود دارد. اين نياز با استفاده از سقف هاي شبکه هاي فضايي مرکب تأمين مي شود. سبکي و شفافيت، کيفيت هاي رايج امروزي براي سازه هاي معمارانه است و معماران در حال کشف راه حل هاي بديع سازه اي مي باشند. در اين حوزه، شبکه هاي تنسگريتي دو لايه و شبکه هاي شبه کريستال، شايد زماني که هنوز تصور نمي شود فرم هاي شبکه اي کشف شود، هنوز در حال رشد هستند. سازه هاي تاشونده، قابل گسترش و جمع شونده، نيز هنوز بايد تمام قابليت هاي خود را به صورت بالفعل درآورند. با اين تفاسير آينده شبکه هاي مشبک فضايي اطمينان بخش است و اين سازه ها پس از گذشت 100 سال از اختراع الکساندر گراهام بل به منظور يک سازه موثر براي کايت، هنوز در حال توسعه اند [2].

2-1- پل با عرشه مشبک فضايي
سازه هاي مشبک فضايي به علت سبکي و سهولت اجرا، گزينه مناسبي براي پوشش فضاها با دهانه هاي بزرگ مي باشد؛ به طوري که نمونه هاي بسياري از اين نوع سيستم سازه اي جهت پوشش دهانه هايي با ابعاد مختلف و عموماً به عنوان سقف در سراسر دنيا اجرا و به بهره برداري رسيده است که به طور مثال مي توان به سقف سالن ورزشي پالافولس اسپانيا (1991)، سقف ترمينال فرودگاه منچستر انگلستان (1993)، سقف استاديوم سيدني استراليا (1998) جهت انجام بازي هاي المپيک 2000 سيدني و بسياري ديگر اشاره نمود. در کشور ما نيز موارد محدودي نظير سقف ورزشگاه زاهدان و سقف عوارضي رشت – قزوين با استفاده از سيستم سازه هاي فضايي، اجرا و به بهره برداري رسيده است. اما کاربرد اين گونه سازه ها تنها به پوشش فضاهاي با دهانه هاي بزرگ، محدود نمي شود و از اين نوع سيستم سازه اي که رفتاري سه بعدي را از خود نشان مي دهد مي توان در ساخت عرشه پل هاي با دهانه هاي متفاوت استفاده نمود. لذا علاوه بر سبکي، سهولت نصب و اجراي آن مي تواند در زمان اجراي پروژه نيز صرفه جويي شود. به طوري که ساخت اين عرشه با ديگر مصالح

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع طرح و ساخت Next Entries منبع پایان نامه ارشد با موضوع حمل و نقل، امر مشروط