این پاورپوینت به بررسی مفاهیم سازه های پنوماتیک، شیوه های طراحی و تحلیل آنها، انواع گنبدها و ساختارهای معماری مرتبط با این دو حوزه می پردازد.
مقدمه
سازه های پنوماتیک به عنوان یکی از شاخه های نوین سازه ای، با بهره گیری از فشار داخلی هوا به ایجاد فرم های منحصر به فرد می پردازند. این سازه ها با استفاده از پوسته های قابل انعطاف و فشار گاز کنترل شده، قادر به تحمل نیروهای خارجی بوده و از مکانیزم های کششی بهره می برند. برخلاف بسیاری از سیستم های سنتی، در سازه های پنوماتیک انتقال نیرو تنها از طریق کشش در پوسته انجام می گیرد و همین ویژگی، آن را به ساختاری سبک و مقاوم تبدیل می کند.
مفهوم اصلی طراحی در سازه های پنوماتیک مبتنی بر رفتار غشایی و پاسخ مستقیم آن به نیروهای وارد شده است. در واقع با اعمال فشار یکنواخت در داخل یک پوسته بسته، ساختاری شکل می گیرد که توانایی توزیع بار و مقاومت در برابر تنش های وارده را دارد. این سازه ها به دلیل فرم پذیری بالا و رفتار کششی، در بسیاری از پروژه های معماری نوین مورد توجه قرار گرفته اند.
سازه های پنوماتیک به دو گروه کلی تقسیم می شوند: سازه های متکی به هوا و سازه های پر شده از هوا. در نوع اول، فشار هوا تنها فرم کلی سازه را حفظ می کند و در نوع دوم، هوای محبوس در ساختار باعث ایجاد استحکام مکانیکی می شود. هر یک از این انواع دارای کاربردهای خاص در معماری موقت، سازه های نمایشگاهی، فضاهای ورزشی و پروژه های خاص محیطی هستند.
از دیدگاه مهندسی، تحلیل این نوع سازه ها نیازمند درک رفتار غیر خطی، اندرکنش بین پوسته و سیال، و بررسی پایداری فرم تحت نیروهای مختلف است. رفتار سازه های پنوماتیک در مقابل بارهای باد، تغییرات دما، و فشارهای داخلی و خارجی نیازمند مدل سازی دقیق و استفاده از ابزارهای پیشرفته تحلیلی است.
در کنار این فناوری نوین، مفهوم گنبد به عنوان یکی از کهن ترین عناصر معماری، همواره جایگاه ویژه ای در تاریخ ساخت و ساز داشته است. گنبدها به دلیل فرم هندسی خاص خود توانایی بالایی در توزیع یکنواخت نیروهای وارد شده دارند و از دیرباز در معماری مذهبی، عمومی و سلطنتی در ایران و دیگر تمدن ها مورد استفاده قرار گرفته اند.
گنبدها از نظر فرم به انواع مختلفی مانند گنبد پیازی، چتری، نعلبکی، بادبانی، بیضوی، سهمی و چندگوش تقسیم می شوند. هر یک از این فرم ها متناسب با نیازهای ساختاری و زیبایی شناختی، ویژگی های خاصی در نحوه تحمل نیرو، نحوه ساخت و نوع مصالح دارند. از مهم ترین مزایای گنبد می توان به خودپایداری، مقاومت در برابر زلزله و امکان پوشش دهانه های وسیع اشاره کرد.
مطالعه سازه های پنوماتیک و گنبدها، نمایانگر پیوند میان نوآوری های مهندسی معاصر و سنت های معماری تاریخی است. درک رفتار سازه ای، شناخت فرم های رایج، تحلیل نیروهای وارد بر آن ها و بررسی نمونه های موردی می تواند زمینه ساز طراحی های خلاقانه تر در معماری معاصر باشد. بهره گیری از این دو عنصر در کنار یکدیگر، افق های جدیدی را برای طراحی سازه های سبک، پایدار و زیبایی شناسانه فراهم می سازد.
فهرست مطالب:
بخش اول: آشنایی با سازه های پنوماتیک (بادی)
معرفی سازه های پنوماتیک
اساس طر احی و تحلیل سازه های پنوماتیک
انواع سازه های پنوماتیک
سازه های متکی به هوا
سازه های پرشده از هوا
بررسی نمونه های موردی
بخش دوم: آشنایی با گنبد
تعریف گنبد
انواع گنبد
گنبد در معماری ایران
تقسیم بندی نوع گنبدها
تحلیل اثر نیرو بر روی گنبد
انواع پوسته های آهیانه
انواع پوسته های خود
ساختار گنبد
منابع
