اولین دوره
اولین دورهٔ درسگفتارهای آزاد معماری مؤسسهٔ معمار-نشر در مهرماه سال جاری آغاز شد. در نخستین جلسه سیدرضا هاشمی، مدیر مسئول و سردبیر فصلنامهٔ معمار، در گفتاری به شرح زیر اهداف مؤسسهٔ معمار-نشر را از برگزاری این دوره بیان کرد:
«میگویند مردم دوستدار خوبی و زیبایی و هنرند. این گفته، اگر نگوییم اعتبار چندانی ندارد، دستکم تمام حقیقت را بیان نمیکند. بگذریم از اینکه هنر با خوبی و زیبایی یکسان نیست. به هر حال، تاریخ گواه است که چه خوبی و زیبایی و چه هنر نه متاعی فراوان و ارزان، بلکه گاه بسیار هم کمیاب بودهاند. پس، از طبع — به فرض که با هنردوستی هم سرشته شده باشد — به تنهایی کاری ساخته نیست. کالای بازاری به صِرف طبع هنردوست مردم کیفیت هنری پیدا نمیکند.
هنر محصول کوششهای فوقعادت است. عادت و روزمرگی حتی طبیعت ساده و اولیهٔ دوستدار هنر را هم پست میکند. از فرومانده در طبیعت اولیه و فروتر رفتن از آن است که ابتذال پدید میآید و رواج پیدا میکند. نه تنها آفریدن هنر، بلکه شناختن قدر هنر هم مستلزم گذشتن از مرز عادت و روزمرگی و برکشیدن روح از طبیعت اولیه است؛ و در راه فراتر بردنِ خود و دیگران از سطح عادت و روزمرگی، قدرناشناسی جامعه و کماعتنایی کارگزاران هنرمند را ناامید و از میدان به در نمیکند.
اندوختهٔ کنونی معماری معاصر، محصول کوشش کسانی است که مهمترین انگیزهشان فراتر رفتن از مرز عادت و روزمرگی بوده است. بقیهٔ راه را هم با همین انگیزه باید طی کرد. کوشش برای اعتلا، خالصترین وجه فعالیت هر کس و همان چیزی است که فرهنگ را میپروراند و به همین دلیل میتواند نیروی همهٔ کوشندگان را در خود جذب کند.
از جمله جریانهای کوشش برای اعتلا، جریانی بود که از سال ۱۳۷۰ نیروی فکری بزرگی را جذب کرد و محصول فرهنگی خود را در طول ۶ تا ۸ سال، بیوقفه و مداوم، از طریق مجلهٔ آبادی و سخنرانیهای ماهانه عرضه کرد. نتیجهٔ آن، علاوه بر غنی کردن ادبیات معماری و شهرسازی، باز کردن راه برای ظهور استعدادهای ناشناخته بود.
شاید خلوص این جریان بود که باعث شد رشتههای ارتباط کوشندگان و حامیان — که در طول سالهای همکاری مستحکم شده بود — نه تنها به سبب تغییر شرایط فعالیت گسسته نشود، بلکه با استحکامی بیشتر وارد فعالیتی گستردهتر شود. با حمایت مادی و معنوی دوستانی از اصحاب حرفه، دانشگاهیان و همکاران بخش دولتی، اولین شمارهٔ مجلهٔ معمار در تابستان ۱۳۷۷ و اولین شمارهٔ مجلهٔ شهر در پاییز ۱۳۷۸ منتشر شد که به لطف خداوند انتشار منظم آنها ادامه یافته و مورد استقبال روزافزون قرار گرفته است.
در همان سالهای انتشار آبادی، فکر ایجاد یک مدرسهٔ معماری مستقل مطرح شد — مدرسهای که آزاد از قیود محدودکنندهٔ آموزش رسمی بتواند کانونی برای جذب سریع آخرین تحولات (از بطن فعالیتهای عملی و نظری موجود در جامعه) و انتقال آنها به دانشجویان باشد، و آموزش معماری را به یادگیری همهجانبهای در کارگاههای طراحی و اجرا و تعلیمات و مباحثات نظری در کلاسها و سمینارها تبدیل کند. دربارهٔ راههای تحقق آن، مشورتها و جستوجوهای زیادی صورت پذیرفت که هنوز هم ادامه دارد.
وقتی دانستیم ایجاد مدرسهٔ معماری موردنظر در کوتاهمدت میسر نیست، تشکیل دورههای آزاد کارگاههای طراحی همراه با سمینارها و درسگفتارها را در برنامهٔ کار خود قرار دادیم. منظور این است که یک آموزش طراحیِ تکمیلی روی پروژههای واقعی انجام شود. برای اینکه بتوانیم پروژههای مناسبِ این کار را پیدا کنیم، هنوز به زمان بیشتری نیاز داریم. بنابراین، به درخواست دانشجویانی که با ما در تماس بودند، تصمیم گرفتیم برنامهٔ درسگفتارها را همزمان با شروع سال تحصیلی جدید برگزار کنیم.
مؤسسهٔ معمار-نشر، به صورت غیرتجاری، غیرسیاسی و غیرصنفی، با اجازهٔ فعالیت در زمینهٔ انتشارات، برگزاری کنفرانسها و سمینارها، برگزاری دورههای کوتاهمدتِ آزادِ مطالعات و تحقیقات، اطلاعرسانی، برگزاری مسابقات و مدیریت اجرای پروژههای فرهنگی و علمی، تأسیس شد و به این ترتیب شکل گرفت.
بسیار خوشحالیم که امروز، با یاری خداوند، همزمان با دنبالشدن انتشار معمار و شهر، اولین دورهٔ درسگفتارهای آزاد معماری مؤسسهٔ معمار-نشر با حضور گرم و پرنشاط فارغالتحصیلان و دانشجویانی که از تهران و شهرستانها نامنویسی و شرکت کردهاند، و نیز با حضور تشویقکننده و حمایتگرانهٔ اساتید و مقامات فرهنگی، افتتاح میشود.»
در نخستین جلسه کامران افشارنادری و عبدالحسین جلوه دربارهٔ یکپارچگی طرح معماری و پایداری سازه در طرح بهرام شیردل و عبدالحسین جلوه برای بانک توسعهٔ صادرات ایران صحبت کردند. در جلسهٔ دوم، تحت عنوان «تأسیسات و ریختشناسی معماری»، مهدی علیزاده دربارهٔ اهمیت تأسیسات در ریختشناسی معماری، مهندس حیدری از شرکت تکالکترونیک دربارهٔ سیستمهای مهندسی حفاظت حریق، دکتر ارژنگ راستکار از شرکت شبکهسینمایی دربارهٔ سیستمهای صوتی و نوری پیشرفته در معماری — بهویژه معماری فضاهای عمومی مثل فرودگاه بینالمللی — و مهندس قائینی از شرکت شراگیما دربارهٔ مدیریت هوشمند ساختمان سخن گفتند. در جلسهٔ سوم آقایان مهدی علیزاده، بهرام شیردل و کامران افشارنادری «از قرار ساختمان روی زمین» گفتند و در بخش دوم به پرسشها پاسخ دادند. در این شماره، خلاصهٔ مطالب جلسهٔ نخست به چاپ میرسد.
یکپارچگی طرح معماری و پایداری سازه در طرح شیردل و جلوه برای بانک توسعهٔ صادرات
بخش اول: کامران افشار نادری
پیش از پرداختن به خود پروژه — یعنی طرح ساختمان بانک توسعهٔ صادرات — لازم میبینم نکاتی را دربارهٔ رابطهٔ میان فرم و سازه، یا به عبارت کلیتر میان معماری و تکنولوژی، مطرح کنم. بدین منظور از معماری سنتی ایرانی و یک نمونهٔ آن — برج طغرل (تصویر ۱) — وارد بحث میشوم. در ساختمانهای قدیمیای مانند این برج، که محصول یک دورهٔ خاص از معماری ایرانی است، به خوبی میتوان انطباق بین فرم و سازه و یکیبودن آن را ملاحظه کرد. در حقیقت جوهر معماری سنتی، تفکیکناپذیری میان فرم و سازه است. این، البته، برای فرم محدودیت ایجاد میکند، چراکه باید با مقتضیات سازه انطباق حاصل کند. حاصلِ این درآمیختگی نوعی تعادل بسیار قابلتوجه و درخور تحسین است.
رابطهٔ بین فرم و سازه با ظهور تکنولوژی جدید و بهویژه از زمان ابداع سازهٔ مستقل فلزی و بتنی کاملاً متحول شد. «بولتن» و «وات» در اوایل قرن نوزدهم، در ساخت یک کارخانهٔ ریسندگیِ هفتطبقه در منچستر، برای اولینبار از اسکلت فلزی استفاده کردند. در مکتب شیکاگو «لوبارون ژنی» در اواخر قرن نوزدهم ساختمانهایی با اسکلت فلزی ساخت (تصویر ۲) که دیوارها در آن فقط نقش جداکننده داشتند. اسکلت بتنمسلح نیز، که از نیمهٔ قرن نوزدهم رواج یافته بود، در اواخر قرن بهوسیلهٔ «انه بک» و «پره» در ساختمانسازی مورد استفاده قرار گرفت. به این ترتیب کمکم مفهوم سنتی ساختمان تغییر یافت و بحث فرم و فرمالیسم در معماری از اهمیت خاصی برخوردار شد، زیرا طراحی فرم — در محدودهٔ خاصی — از قید الزامات سازهای خارج شده بود. اما این نهتنها یک انتخاب جدید در عرصهٔ معماری و یک تحول در بحث زیباشناسی، بلکه تحولی در سازه هم بود که به استقلال آن انجامید و امکان توجه به نما و پلان مستقل را هم فراهم آورد. «کوربوزیه» با مطرح کردن بحث «پلان آزاد» برای اولین بار به این موضوع پرداخت. او با استفاده از تکنولوژی بتن آرمه که از اگوست پره آموخته بود سعی کرد پلان را از قید مسائل قدیمی تکنولوژی و تیپولوژیهای وابسته به سازههایی که ساختمانها را سر پا نگه میداشت برهاند. کوربوزیه، برای مثال، با استفاده از سازماندهی فضایی یکی از ویلاهای «پالادیو» پلان کاملاً آزادی را طراحی کرد که در آن سازه و فرم مستقل از یکدیگر بودند (تصویر ۳). در واقع پلان و نمای آزاد، ابداع کوربوزیه، محصول این تحول در مفهوم سازه است.
در دهههای اول قرن بیستم، در زمان اوج مدرنیسم، مندلسون اسکیسهای برج اینشتین (تصویر ۴) را کشید که مشخصههای معماری این دوران را به خوبی بیان میکنند. باید توجه داشت که در این زمان هنوز تکنولوژی، به خصوص در سازه و در بخش نما، به اندازهٔ تفکرات زیباییشناسی آن دوره رشد نکرده بود. مندلسون با اسکیسهای خود ایدههایش را به طور کاملاً دقیق بیان کرد؛ انتقال این ایدههای زیباییشناسی اکسپرسیونیستی بسیار بیانگر و دقیق، دینامیک و در عین حال هموژن بود. به نظر میرسید معمار میخواهد ساختمانی بهوجود آورد که در عینِ وجود تمایزاتی در آن، تودهای بههمپیوسته و دارای وحدت زیباییشناختی باشد؛ اما در عمل به علت محدودیتهای سازهای فرم موردنظر طراح کاملاً به اجرا درنیامد و تکنولوژی نتوانست صددرصد پاسخگوی نیازهای آن باشد (تصویر ۵). ظاهر ساختمان از بتن آرمه و داخل آن از دیوارهای معمولی آجری بود، و به علت نبود تکنولوژی شیشهٔ خمشده از فرم پنجرهٔ زاویهدار استفاده شد. بدین ترتیب فرم ساختهشده با آرمانهای اولیهٔ طرح تا حدی در تضاد قرار گرفت. این ساختمان یک نمونهٔ انطباق سازههای سنتی قرن نوزده با نیازهای زیباییشناختی اوایل قرن بیستم است و با دوران قبل کاملاً متفاوت بود.
اهداف زیباییشناسی کوربوزیه، از نقاشیهای او که تحت تأثیر کوبیسم است، هویداست. او در عمل ناچار بود که از طریق پلان و نمای آزاد زبان خاص کوبیسم را به زبان معماری ترجمه و اجزای سنتی معماری (سقف، ستون، پنجره و …) را با آن منطبق کند، و نتیجهٔ نهایی از خلوص کمتری نسبت به نقاشیها برخوردار بود. اوج آزادی کوربوزیه در معماری کلیسای رونشان (تصویر ۶) که البته باز هم با محدودیتهای سازهای رویارو بود جلوه کرده است.
به نظر من تنها آوانگاردهای دههٔ ۸۰ به بعد توانستند ایدهآلهای آوانگاردهای دهههای اول قرن را در عرصهٔ فیگوراتیو، با همان شدت و بیان دراماتیک یک اثر فیگوراتیو و بدون نیاز به ترجمه، به زبان معماری منتقل کنند. در همین رابطه، اگر کار «فرانک گهری» (تصویر ۷) را با کارهای «پیکاسو» (تصویر ۸) مقایسه کنیم میبینیم، همانطور که «کرتیس» هم اشاره کرده است، بسیار به هم نزدیکاند؛ انگار کمپوزیسیونهای فرانک گهری در حقیقت از کوبیسم مایه گرفتهاند. اما تفاوت کوبیسمِ کوربوزیه با کوبیسمِ گهری و معماران دیگری چون «لیبسکیند» این است که اینها برای دستیابی به این هدف بهنوعی سازه را فراموش کرده و از حداکثر امکانات تکنولوژی استفاده کردهاند تا فرم را سر پا نگه دارند، بی آنکه تکنولوژی یا تیپولوژیهای قدیمی معماری خود بهعنوان ابزار بیان معماری حضور داشته باشند. در پروژهٔ استیتن آیلندِ «آیزنمن» در نیویورک (تصویر ۹) نیز تکنولوژیِ خارقالعادهای بنا را سر پا نگه داشته است. مشخصهٔ اصلی این کار تسلط فرم بر تکنولوژی است. این پایان راهی است که کوربوزیه آن را آغاز کرد. نکتهٔ مهم آن است که لزوماً آزادی فرم به معنای نفی سازه (structure) نیست؛ بحث اصلی، برقراری تعادل بین این دو — یعنی تطبیق سازه با فرم و برعکس — است.
پروژهٔ بنای بانک توسعهٔ صادراتِ کار «شیردل» و «جلوه» دارای همین خصیصه است. در این طرح، که یک ایدهٔ بسیار قوی معماری دارد، یک ابداع سازهای مهم صورت گرفته و موجب شده است که خلاقیت مهندسی همپای خلاقیت معماری پیش برود. در این طرح، فرمی بسیار پیچیده از سازهای که به لحاظ منطقی بسیار ساده است به دست آمده. سازه در اینجا یک ترفند برای سر پا نگه داشتن فرم نیست، الگویی است جدید مانند یک طاق و، مانند طاق، یک «فرم-سازه» است. سؤالی که در اینجا به ذهن خطور میکند این است که چرا معماری باید از این طریق پیش برود و سازه را نیز درگیر کند. به نظر من این نیاز بسیار محسوس امروز ماست و چیزی نیست جز کنار گذاشتن معماری به مثابه جعبههای هندسی تودرتو. ما در معماری دورهٔ معاصر اغلب با یک سری فضاهای مکعبمستطیلِ تودرتو و بهندرت با شکلهای دیگر هندسی مواجه هستیم. این مسئله باعث میشود که برخی از معماران به سمتی گرایش پیدا کنند که نهایت آن در کار آیزنمن با کنار گذاشتن جعبه و تیپولوژی دیده میشود. در این معماریِ یکپارچه، فاصله و جدایی میان سقف، دیوارها و کف از میان میرود.
ما امروز نیازمند راهحلهایی هستیم که خواص ارگانیک و فرمهای سری را در آنِ واحد تولید کنند. منظور از فرمهای ارگانیک فرمهایی است که اجزای آن با یکدیگر کاملاً تفاوت دارند و هیچ تکراری در آن ترکیب وجود ندارد. وجود این خاصیت در یک طرح این امکان را فراهم میآورد که قسمتهای مختلف آن با یکدیگر تفاوت داشته باشند. فرمهای سری، برعکس، قابلیت توسعه دارند اما یکنواخت و بدون تمایزند. «گرلکین» و «کلینتووف» در مطالعاتشان به ایجاد فرمهایی که هم تنوع داشته باشند و هم سری باشند توجه کردهاند. در کارهای این دو (تصویر ۱۰) فرمهایی وجود دارند که بهنوعی تکراری هستند، ولی در حقیقت این تکرار نه تکرار یک فرم بلکه تکرار یک قاعده و یک الگوریتم است؛ همان خاصیتی که در طرح «شیردل-جلوه» وجود دارد.
ترکیبهای ارگانیک و سری در کارهای آیزنمن (تصویر ۱۱) و در ایستگاه واترلوی کار «گرین شاو» (تصویر ۱۲) نیز دیده میشود. این بحث مختص معماری نیست و در طراحی صنعتی نیز برای افزایش کیفیت محصولاتی که بهطور انبوه تولید میشوند بهطور جدی مطرح است. اشیای هنری — محصول کار یک هنرمند — به دلیل منحصربهفرد بودن همیشه اصالت دارند. اما چگونه میتوان یک اثر منحصربهفرد را به شکل انبوه تولید کرد؟ «کریم رشید» با استفاده از تکنولوژی کامپیوتر و فرایندی که از طریق کنترل عددی هدایت میشود توانسته است به این مسئله پاسخ دهد (تصویر ۱۳). بدین ترتیب تلفیق فرمهای متنوع و ارگانیک با تولید سری و تکراری امروز به مدد تکنولوژی امکانپذیر شده است. اما به لحاظ زیباییشناسی این فرایند جدید تولید به خانوادهای جدید از فرمها نیاز دارد. طبیعی است که در طراحی یک مکعب نمیتوان در جستوجوی چنین خاصیتی بود و مثلاً صد مکعب ساخت که همگی با یکدیگر متفاوت باشند. این خانوادهٔ جدید، آنامورفیک است. در اینجا با تغییر شکل، هویت اصلی عوض نمیشود؛ و این همان خصیصهای است که ما در طبیعت به وفور در میوهها، برگ درختان و حتی مراحل تکاملی موجودات زنده میبینیم که همهٔ آنها در عینِ تکرار و تغییر، هویت اصلی گروه خود را حفظ میکنند. این امر نوع خاصی از طراحی را میطلبد که باید بسیار همگنتر، سیالتر و نرمتر از طراحی سنتی باشد.
طرح شیردل (تصاویر ۱۴ تا ۲۲) نیز از خانوادهٔ فرمهای آنامورفیک است؛ با این تفاوت که این فرم قرار نیست در چندین جای دیگر تکرار شود. خودِ فرم است که در پروسهٔ شکلگیری و فرایند کشفِ فرم دچار تغییر و تحول میشود. در این طرح یک پلان وجود دارد که از پایین تقریباً به شکل حرف S شروع و در بالا تقریباً مستقیم میشود؛ یعنی در سازماندهی عمودی دچار تغییر میشود. امروزه در برجهایی که بهصورت عمودی بالا میروند طبقات یکساناند و در حقیقت سازماندهی اصلی فضایی افقی است که در ارتفاع تکرار میشود؛ اما این طرح در ارتفاع بهتدریج تغییر میکند، بیآنکه قطع ناگهانی بهوجود آید. با چرخش به دور ساختمان به خوبی متوجه میشویم که کیفیت شکلی ساختمان عوض میشود.
نکتهٔ اصلی در این طرح یکپارچگی و وحدتی است که در عین حضور، به یکسانی و یکنواختی نینجامیده و در درون خود تغییر و تحول و تنوع دارد. از سوی دیگر، پنجرهها و دیوارها به لحاظ فرم از یک گروه هستند و با هم تفاوتی ندارند؛ به عبارت دیگر، رابطهٔ شیء و متن (figure/ground) میان آنها وجود ندارد. رابطهٔ آنها یک رابطهٔ تعادلی است. نکتهٔ دیگر در این طرح وحدت پلان و نماست؛ یعنی در حقیقت نما و پلان از یکدیگر تفکیک نشدهاند و خطوط پلان رفتهرفته عمودی شده و نما را تشکیل دادهاند. حالتهای مختلف نوری که با گردش ساختمان بهوجود میآید نیز زیبایی خاصی به آن داده است. ساختمان از یک نظر هرمیشکل است و پایهای با عرض زیاد دارد، و در نظر دیگر بهصورت عمودی درمیآید. در جبههای از ساختمان فاصلهٔ تیغهها زیاد و پنجرهها بیشتر میشود و نورگیری تأمین میشود؛ در جایی دیگر میبینیم که تیغهها بهتدریج به داخل نفوذ کرده و رابطهٔ میان درون و برون ساختمان را ایجاد میکنند. یکی دیگر از وجوه ارتباط و یکپارچگی در این پروژه، وحدت میان زمین و پروژه است. زمینی با فرم نامنظم و دارای یک ضلع منحنی بهخوبی تعریف شده؛ به نحوی که فضای باقیمانده از این زمین به لحاظ مورفولوژی همجنس فرم پلان شده است. بنا در بالا تبدیل به فرمی خطی میشود که در واقع منتج از نیاز عملکردیِ ساختمان است و ادارات را دربرمیگیرد. نکتهٔ دیگری که در این پروژه رعایت شده، پیشرفت هماهنگ و همگامِ فرم و سیستم کشف فضاست؛ چرا که معماری نه فقط ایجاد فرم، بلکه نظام کشف خود فرم هم هست. این خصیصه از جمله مشخصههای معماری سنتی و قدیمی ایران است. «گوتینی» میگوید که ایرانیان از دورهٔ هخامنشی همواره بر آن بودهاند که فضا را در سلسلهمراتب خاصی عرضه کنند؛ او این ویژگی را «نظام نماهای هدایتشده» مینامد، که در طرح بانک توسعهٔ صادرات به نوع جدیدی به چشم میخورد.
بخش دوم: عبدالحسین جلوه
طی سالهای اخیر، پیشرفت علوم در رشتههای الکترونیک، کامپیوتر و اطلاعرسانی، تحولاتی را در سایر رشتهها از جمله سازه و محاسبات فنی ایجاد کرده است. وارد شدن در محدودهٔ ناشناختهها — که قبلاً با صرف وقت و هزینهٔ فراوان فقط در آزمایشگاه قابل بررسی بود — اکنون با شبیهسازی (simulation) در صفحهٔ کامپیوتر قابل مشاهده و بررسی است. کامپیوترها با نرمافزارها و تصاویر سهبعدی خود ابزاری برای بهتصویر کشیدن تخیلات انسان به دست دادهاند که میتوان با کمی صرف وقت این تصورات را به واقعیت نزدیک و در نهایت قابل ساخت و اجرا کرد. در رشتههای معماری و سازه، که همگام با یکدیگر حرکت میکنند، تصورات و تخیلات بیپایان بشر هر روز به ابداع شیوهها و پدیدههای جدیدی منجر میشود که محصولاتش را میتوان در مناسبتهای گوناگون — مانند آغاز هزارهٔ سوم — در دنیا مشاهده کرد. یکی از روشهای جدید برای ایجاد فضاهای تازه در معماری، استفاده از «صفحات تا شده» (folding) در ساختمان است.
همانطور که میدانیم از دیرباز در علم سازه از روش تا کردنِ مقاطع — البته در ابعاد کوچک و همچنین بدون بهکار بردن نام «صفحات تا شده» — در پارهای از سازههای خاص بهرهبرداری شده است؛ ولی به دلیل مشکلات عمده بر سر راه محاسبات فنی و اجرایی (مانند نبودن کامپیوترهای قوی و نرمافزارهای پیشرفته) این روش پیش از این نتوانسته جای خود را همچون روشی قدرتمند در مگااستراکچرها باز کند. مقاطع کوچک انواع متعددی دارد که سادهترین آنها یک نبشی است. در این مورد، یک تسمه — که اینرسی بسیار ضعیفی در جهت عرضی دارد — پس از تا شدن به شکل یک نبشی خواص جدیدی پیدا میکند که میتواند علاوه بر خاصیت کششی، توان فشاری و خمش نیز داشته باشد. چنانچه همان تسمه را به صورت مقطع ناودانی یا «ع» خم کنیم خواص بهتری پیدا میکند. در ساختمانهای قدیمی که از نظر مقاومت مصالح خواص ضعیفی دارند، صفحات پیوسته و خمشدهای مانند گنبد یا طاق قوسی ایجاد میکنند و به این ترتیب قطعات آجر در سازه تحت فشار قرار میگیرند — که تنها نقطه قوت آجر است — و سازهٔ پایداری بهوجود میآید. پرواضح است که استفاده نکردن از قوس، پوشش سقف از آجر را ناممکن میکند و نیازمند مصالح کمکی دیگر با مقاومت کششی خواهد بود. در یک دال بتنی، ایجاد تحدب یا تقعر به هر صورت هندسی دلخواه (مانند مخروط یا اشکال زینیشکل) مقاومت دال را بسیار بالا میبرد؛ با ایجاد اشکال قوسی در سطح بتن میتوان مقاومت لازم را در مقابل نیروهای دینامیکی ناشی از ترکش انفجار نیز بهوجود آورد. در سدهای دوقوسی، نیروهای وارد از ارتفاع آب در دریاچهٔ سد و حتی نیروهای ناشی از ضربهٔ موج در زمان وقوع زلزله از پوستهٔ قوسدار بتنی به تکیهگاههای طرفین و پایین سد منتقل میشود.
میدانیم پایدارترین شکل سازه هرم است و در حقیقت پایین آوردن وزن طبقات و کوچک کردن سطح آنها بهنسبت عکسِ ارتفاع طبقه از سطح زمین در پایداری ساختمان اثر زیادی دارد. حال اگر سازهای خاصیت هرم و سطوح تاشده را همزمان داشته باشد میتوان انتظار داشت که سازهای پایدار و مقاوم در مقابل نیروهای ثقلی و جانبی بهوجود آید.
اما چگونه میتوان یک مگااستراکچر را تا کرد؟ این کار دو روش دارد: یک صفحهٔ پیوسته (مانند سدی بتنی) را با روشهای موجود به صورت قالببندی، جزءبهجزء اجرا کردن؛ یا صفحهای فلزی (مانند صفحاتی که در مخزنی عظیم به کار میرود) را در قطعات مختلف نورد کردن و آنها را به یکدیگر جوش دادن. اما این دو روش در ابنیهای به کار میروند که در آنها منافذی برای نشت مایعات نباشد، و در یک ساختمان مسکونی یا اداری چنین محدودیتی وجود ندارد. در این صورت میتوان به جای استفاده از یک صفحهٔ پیوسته از یک شبکهٔ (grid) پیوسته استفاده کرد. چنین شبکهای را میتوان به صفحهٔ پیوستهای تشبیه کرد که در آن نقاط حداقلِ تنش بهصورت بازشو از داخل صفحه خارج شده باشد؛ در این صورت نقاط تجمع تنش به محل برخورد اجزای افقی و عمودی منتقل میشود و مجموعهای قابل اطمینان بهوجود میآید. استفاده از grid در تا کردن مگااستراکچرها سبب میشود بتوان از مصالح فولادی یا بتنی بهراحتی در طرح استفاده کرد.
در طرح ساختمان بانک توسعهٔ صادرات ایران از دو سطح شبکهٔ بتنی پیوسته که هندسهای مشابه دارند و در جوار یکدیگر قرار میگیرند استفاده شده که خواص هر یک از این صفحات به شرح زیر است:
- هر یک از صفحاتِ تاشده دارای پایداری مستقلاند و بر صفحهٔ دیگر تکیه ندارند.
- هر صفحهٔ تاشده از نوارهای افقی و عمودی که یک شبکهٔ پیوسته ایجاد میکنند ساخته شده و طول خط پایه در حدود سه برابر طول خطالرأس است؛ در این صورت هر صفحه خود بهصورت هرمی مستقل، پایداری ناشی از شکل هرم را داراست.
- تعداد و ابعاد نوارهای عمودی و افقی در هر صفحه طوری طراحی میشود که خواص صفحهٔ پیوسته را در هر پوسته ایجاد کنند و نوارهای عمودی و افقی در هیچیک از حالات بارگذاری در سازه بهصورت مستقل عمل نمیکنند؛ در این صورت ریتمِ تغییر شکل در صفحه نرم اتفاق میافتد و هیچ جهشی در تغییرشکلهای ناشی از بارگذاری در نوارها دیده نمیشود.
- آنالیز هر پوسته به روش Finite Element در محورهای سهبعدی انجام میشود.
- با توجه به شکل متفاوت هر یک از دو پوستهای که مجاور یکدیگرند انتظار میرود پریودهای طبیعی هر یک از دو پوسته با یکدیگر متفاوت باشد؛ اما تغییر مکانها به علت شکل خاص سازه — که از یک طرف بهصورت تاشده و از طرف دیگر بهصورت هرم است — در مقایسه با سازههای معمولی و با ارتفاع مشابه بسیار کمتر است و تا حداکثر رانش در بالای سازهٔ عادی پیشبینی میشود.
- تیرهای حمّال در طبقات ساختمان بهصورت پیشساختهٔ فلزی در نظر گرفته شدهاند که با یک سر غلطک بر روی تکیهگاههایی که روی هر یک از صفحات پیوسته پیشبینی شده است قرار میگیرند. طول تکیهگاههای تیرها در سمت غلطک طوری طراحی میشود که در نوسانات پریودیک ساختمان، حداکثر فاصلهٔ میان دو صفحه در حال نوسان را پوشش دهند. بر اساس محاسبات انجامشده، در بالاترین نقطهٔ ساختمان و در دو سرِ پوسته که بیشترین تغییر مکان بهوجود میآید، جابهجایی کمتر از ۲۰ سانتیمتر است.
- با توجه به پیچوخمهای طولی ساختمان، نیروهای ناشی از انبساط و انقباض به حداقل ممکن کاهش مییابد و جهاتِ این نیروها دائم در حال تغییر است.
- با توجه به قرار گرفتن دو سطح پیوسته در نمای ساختمان، اسکلت ساختمان در حقیقت نمای ساختمان به شمار میآید؛ سازهٔ اصلی از بیرون و داخل ساختمان قابلرؤیت است و هیچگونه پوششی برای اسکلت اصلی وجود ندارد.
- با توجه به شکل کلی سازه، مرکز ثقل هر یک از دو صفحهٔ تاشده در داخل ساختمان و در جوار مرکز ثقل ساختمان قرار میگیرد. قرار گرفتن مرکز ثقل در محدودهٔ میانی ساختمان ایجاب میکند که فونداسیون اصلی بهصورت صفحهای یکپارچه از محدودهٔ خارجیِ صفحهٔ تاشدهٔ اول تا محدودهٔ خارجیِ صفحهٔ تاشدهٔ بعدی ادامه یابد. شایان ذکر است که داخلیترین نقطه در صفحهٔ تاشده بهصورت «پنجه» و خارجیترین نقطه «پاشنهٔ» لازم را برای نگهداری هر صفحه — دستکم در دو نقطه که تاخوردگی محسوستر است — بهوجود میآورد.
اجرای سازه
پس از طراحی مقدماتی ساختمان و برگزاری جلسات بحث و بررسی بسیار طولانی دربارهٔ نکات متعدد معماری و سازهٔ طرح — که اظهار نظرهای مثبت و منفی معماران و مهندسان سازه را به دنبال داشت — نکتهٔ بسیار مهم، یعنی طریقهٔ اجرای ساختمان، مطرح شد. زیرا نوارهای عمودی تا مرحلهٔ رسیدن به تقاطع نوارهای افقی هر یک بهصورت مستقل عمل میکنند و در محل اتصال به نوار افقی، شبکهای یکپارچه ایجاد میکنند. بنابراین نوارها یک بار باید بهصورت مستقل و بهصورت ستونهای کنسول طراحی و یک بار دیگر بهصورت جزئی از اعضای یک grid محاسبه شوند.
برای آگاهی از نظریاتِ شرکتهای ساختمانی، با برخی از پیمانکارانی که در امور ساختوساز ابنیهٔ بتنی تخصص دارند مذاکره شد. کارشناسان شرکت ساختمانی آگور، که در رشتهٔ اجرایی سازههای بتنی بهوسیلهٔ قالبهای لغزان بهخصوص در کارخانههای صنعتی و بیشتر در کارخانههای سیمان تخصص دارند، اجرای کار را با قالب لغزان به دلایل متعدد منتفی دانستند، ولی روشهای متعارفی را همراه با ابتکارات خاص برای طرح پیشنهاد کردند. شرکت ساختمانی دبله اجرای طرح را عملی و در ردیف کارهای قابل اجرا بهوسیلهٔ آن شرکت دانست. در این میان، شرکت مرسلقالب که در تهیه و اجرای قالبهای صنعتی تخصص دارد، این طرح را راه جدیدی برای رسیدن به سیستمهای مدرن و امروزی در ساخت و استفاده از قالب دانست و، با توجه به کارهای مشابه انجامشده در کشورهای اروپایی، اجرای طرح را برای ورود دانش فنی به کشور مفید دانست.
نتیجهگیری
- از روش فولد که از دیرباز در بالا بردن مقاومت قطعات کوچک استفاده میشد، اکنون به کمک فناوری جدید میتوان برای بالا بردن مقاومت قطعات بزرگ و بسیار بزرگتر نیز استفاده کرد.
- همانطور که در بخش معماری طرح آقای دکتر افشار نادری ذکر کردند، استفاده از روش فولد چشماندازهای جدیدی را در سازه میگشاید و گسترهٔ مهندسی سازه را از تکرار و جمود خارج میکند؛ از این روش حتی میتوان در گونههای دیگر طراحی معماری استفاده کرد.
- آنالیز سازه فقط از طریق مدلسازی با برنامههای کامپیوتری به روش Finite Element و از طریق آنالیز دینامیکی صورت میپذیرد؛ محاسبهٔ پریود طبیعی سازه و مودهای حرکتی برای جلوگیری از تصادم دو صفحهٔ پیوسته اهمیت خاصی دارد.
- طراحی سازه در دو مرحله — اجرا و کاربری — انجام میشود و حداکثر فولاد مورد نیاز یا ابعاد مقاطعِ دو مرحله ملاک عمل قرار میگیرد.
- با توجه به تغییر شکل سازه در هر مقطع افقی یا عمودی، ترسیم نقشههای بسیار دقیق که مختصات هر نقطه روی سازه را نسبت به یک یا چند محور سهبعدی مشخص کند مورد نیاز است؛ در طرح پیشنهادی سه محور برای تنظیم مراحل اجرایی پیشبینی شده بود.
- پیاده کردن نقشه نیاز به نقشهبرداری دقیق و کنترل مستمر دارد و روشهایی مشابه روشهای بهکار گرفتهشده در طرح برج تلویزیون و مخابرات را میطلبد.
- اجرای کار میتواند به صورتهای سنتی با صرف زمان بیشتر، یا به صورتهای مدرن به کمک قالبهای قابل تغییر شکل و فناوری جدید، در زمان کوتاه انجام شود.
- از آنجا که اجزای داخلی ساختمان شامل تیرهای سبک فلزی و پوشش سقف سبک است، میتوان آنها را بهصورت پیشساخته و در زمان اجرای مراحل بتنی آماده کرد و در هر مرحله نسبت به نصب آنها اقدام کرد.
- به علت تغییر جهت در اجزای سازه، نیروهای ناشی از انبساط و انقباض بهصورت تجمعی (accumulative) عمل نمیکنند و احتیاج به درز انبساط در ساختمان وجود ندارد.
