Workshops
ComStruct | کامستراکت
Persian
نام ورکشاپ: کامستراکت
مکان: کانون معماران معاصر، میدان صنعت، تهران، ایران
مدرسین: کریستین پلاگبرگ نیلسن، وحید اشراقی، مریم خادمی، مهراد مه‌نیا، رامتین طاهریان
همکاران:
الهام رضوی /مدیر کانون معماران معاصر
علی ذوالفقاری /پشتیبانی فنی
مجید کاظم پور /پشتیبانی فنی
افشین کوپایی /پشتیبانی فنی
مهران داوری /پشتیبانی فنی
فرشید اسماعیلی /شرکت فنی مهندسی مرآب مهبود
فراز ملکی /شرکت آرپا لیزر
دانشجویان:
احمدرضا آتشبار تهرانی، سروش اسدی، نیلوفر ایمانی، پوریا بنی‌آدم، حمید پیرو، مصطفی جهان‌میری، هدی حمزه، احسان حیدری‌زادی، کیهان خاکی، صدرا خسروان، آرین خلیقی، علی درازگیسو، ایمان شاملی، حسن شفیعی، فهیمه طهماسبیان، فرهنگ علیپور، پانیذ فرخ‌سیر، فرانه قهرمانی، پوریا گچ پزان، فرناز محمدی، فاطمه محمودیار، سوگل معاون، علی میرزاده، هومن همایوني، حجت علیپور
میزبان: کانون معماران معاصر
تاریخ: 1394
مصالح: ورق های فلزی، سیم بوکسل
مساحت: 40 مترمربع
برش لیزر: شرکت آرپا لیزر
خم کردن ورق های فلزی سی ان سی: شرکت آرپا لیزر
خدمات آندایزینگ (پوشش) آلومینیومی: شرکت آرپا لیزر
ارائه کننده دستگاه های نورپردازی: گروه صنعتی شعاع
کارگردان و فیلم برداری: سپند ساعدی
عکاسان: سپند ساعدی، داوود محمدحسن، فرهنگ علیپور، پوریا گچ پزان
شرکت‌کنندگان در این دوره از یک سو با بهره‌گیری از نرم‌افزارهایی چون راینو، گرسهاپر و افزونه کارامبا امکان طراحی بر اساس داده‌های سازه‌ای و مقاومت مصالح را تجربه کردند و از سوی دیگر با ساخت محصول طراحی شده در ابعاد واقعی، تجربه‌ای ملموس از نحوه ارتباط با ابزارهای صنعتی ساخت دیجیتال، همچون سی.ان.سی‌ها، دستگاه‌های برش لیزری، پتانسیل‌ها و محدودیت‌های هر یک از این ابزار به دست آورند.
مکان برگزاری دوره، (ساختمان کانون معماران معاصر)، یک ویلای مسکونی سی ساله است که استخر موجود در حیاط آن پس از تغییر کاربری و تبدیل شدن ساختمان به فضایی فرهنگی-آموزشی، خالی و بدون استفاده رها شده بود. پس از بررسی‌های اولیه برای انتخاب محل اجرای محصول دوره، تمرین نهائی کارگاه تحت عنوان طراحی و ساخت سایبانی پوشاننده بر روی حجم منفی استخر، با هدف تبدیل آن به فضای زنده‌ای عمومی-نمایشگاهی، تعریف شد تا جانی دوباره به این فضای بلاتکلیف داده شود. برای تحقق این امر، در تمامی مراحل پیشبرد و توسعه طرح، از زایش ایده‌های اولیه و پیدایش فرم تا گام‌های نهائی بهینه‌سازی پوسته و جزئیات اجرایی، افزونه‌ی پارامتریکِ تحلیل سازه‌ای "کارامبا"، به عنوان ابزار اصلی آموزش داده شد و مورد استفاده قرار گرفت.
هنرجویان در طول این دوره، با ساخت نمونه‌ها و مدل‌های آزمایشی و استفاده از ابزارهایی که پیشتر به آنها اشاره شد، به پژوهش و مطالعه بر روی سیستم‌های سازه‌ای مختلف همچون عناصر خرپایی، پوسته‌ای و دیگر انواع سازه‌ها پرداختند و تا انتهای دوره از نتایج مشاهدات و داده‌های بدست آمده برای دستیابی به هندسه و منطق سازه‌ی نهایی استفاده کردند تا فرمی بهینه برای سازه‌ی پوشاننده‌ی استخر تولید شود. در روند بهینه‌سازی پوسته و با هدف دستیابی به بیشینه استفاده از خواص و توانایی‌های سازه‌ایِ مصالح و مقاومت بیشتر در برابر بارهای وارده، نوع خاصی از الگوریتم های بهینه‌سازی، تحت عنوان بهینه سازی چند معیاری، مورد استفاده قرار گرفت. الگوریتم‌های بهینه‌سازی چند معیاری، دسته‌ای از روش‌های بهینه‌سازی هستند که امکان دستیابی به پاسخی بهینه بر مبنایِ چند تابع هدف را فراهم می‌کنند.
کاربرد اصلی این نوع برخورد در جهت یافتن نتیجه مطلوب، در شرایطی است که به دست آوردن مقدار یا حالت بهینه‌ی همزمان چند پارامتر مورد نیاز باشد. با توجه به اینکه در روند طراحی و ساخت محصول دوره، بهینه‌سازیِ پارامترهایی چون حداقل استفاده از مصالح و حدکثر پوشش دهانه مورد نظر در ترکیب با کاهش تنش اجزاء سازه‌ای و بهترین عملکرد مصالح در برابر بارهای وارده مد نظر بود، الگوریتم‌های فوق‌الذکر مورد استفاده قرار گرفت. این روند به پیدایش محصولی غیرقابل پیش‌بینی با تحدب رو به بیرون منجر شد، که در قسمت انتهایی به لبه‌ی استخر متصل شده و پیشانی آن به صورت طره‌ای سه متری سطح استخر را پوشانده است.
بعد از اتمام مراحل طراحی و بهینه‌سازیِ پوسته‌ی نهایی و تولید هندسه سازه مورد نظر، سطح پوسته با استفاده از الگوهای سه بعدیِ تا به قطعات مثلثی کوچک‌تر تقسیم بندی شد تا ضمن ارتقای استحکام و پیوستگی عملکرد سازه‌ای، روند ساخت محصول نیز با سهولت بیشتری انجام شود. با توجه به اینکه تکنیک‌ها و منطق‌های متفاوت بوجود آورنده‌ی الگوهای فولدینگ، خود منجر به ایجاد رفتارهای منحصر به فرد سازه‌ای می‌شوند، در ادامه با تحلیل و بررسی عملکرد الگوهای تقسیم‌بندی مورد استفاده و مقایسه‌ی عملکرد هر یک از آنها تحت شرایط بازگذاری، یکی از گزینه‌ها به عنوان الگوی مثلث‌بندی نهایی انتخاب و برای بهبود رفتار سازه‌ای و وفق‌پذیری بیشتر با استراتژی ساخت وارد فاز بعدی طراحی شد. استفاده از این الگوها، که تشابه زیادی با اصول علم اوریگامی دارند، علاوه بر اینکه باعث افزایش ممان اینرسی و مقاومت خمشی پوسته محدب نهایی شد، با تبدیل فرم دوقوسی پوسته به صفحات تخت مثلثی امکان برش قطعات از ورقه‌‌های آلومینیومی توسط دستگاه برش لیزر را نیز فراهم کرد.
برای بهبود عملکرد سازه‌ایِ پوسته و قطعات مثلثیِ تشکیل دهنده‌ی آن، تصمیم بر آن شد تا با برش بخش‌هایی از هر مثلث و تا کردن مثلث‌های کوچک‌تر به سمت بیرون و همچنین اضافه کردن الگویی از کابل‌های کششی در لایه بیرونی، پوسته را که تا این لحظه رفتار غشایی داشت، به خرپایی سه‌بعدی تبدیل کنیم. نکته‌ی حائز اهمیت در این فرآیند استفاده‌ی حداکثری از مصالح پوسته و ارتقای کارایی سازه‌ای با اضافه کردن کمترین مصالح و اجزای ثانویه –در این مورد الگویی از کابل‌ها- بود به نحوی که با حذف بخشی از مصالح سطح پوسته و قرار دادن همان میزان مصالح در ضخامت آن، سازه‌ای دو لایه حاصل می‌شود که رفتاری مناسب تر در مواجهه با نیروهای بیرونی خواهد داشت. در این مرحله آنالیزهایی نیز در شرایط مختلف بارگذاری –از جمله بارهای طبیعی برف و باد- صورت گرفت تا با بررسی میزان باربری هر یک از قطعات مثلثی در شرایط مختلف بارگذاری، امکان محاسبه ابعاد دقیق برش مثلث‌ها در هر یک از نقاط فراهم شود. نتیجه‌ی این فرآیند را می‌توان نمودار رفتار سازه‌ای پوسته قلمداد کرد چرا که ارتفاع متفاوت اجزای عمودی به نوعی بیانگر نحوه‌ی جریان نیروها و تنش‌های سازه‌ای محلی هر قطعه می‌باشد. در نتیجه عملکرد کلی سازه؛ در سطح آن قابل خوانش و مشاهده است.
نحوه تا خوردن مثلث‌های داخلی به گونه‌ایست که در هر زوج از قطعات همسایه، ابتدا دو ضلع از مثلث داخلی هریک برش خورده و حول محور سوم و در جهت قطعه دیگر خم می‌شود. مثلث‌های خم شده‌ی قطعات همسایه، در نقطه‌ای خارج از پوسته به یکدیگر متصل شده و تشکیل مثلثی عمود بر صفحه‌ی اصلی می‌دهند. در نهایت با اضافه شدن شبکه‌ی کابل‌ها به این سیستم، راس خارجی مثلث‌ها به یکدیگر متصل شده و سیستم خرپایی دولایه و سه‌بعدی مورد نظر به وجود می‌آید. تحلیل‌های بعدی انجام گرفته روی این سیستم نشان داد که تمامی قسمت‌های شبکه کابلی در تحمل بار و عملکرد سازه‌ای نقش دارند، با این تفاوت که برخی از آنها در تمام حالات بارگذاری و برخی دیگر تنها در حالاتی خاص از بارگذاری به صورت فعال درگیر می‌شوند. نحوه‌ی کابل کشی پیوسته‌ی پوسته این امکان را فراهم می‌آورد که کابل‌ها به صورت پیش‌تنیده بعد از اجرای کامل سیستم به آن اضافه شوند. جزئیات طراحی شده در یال آزاد انتهای پوسته به نحوی است که با تا خوردن قطعات مستقر در لبه، ضمن افزایش مقاومت و ثبات در اجزای انتهایی، امکان اتصال کابل‌ها در این منطقه فراهم شود و یال آزاد به مثابه یک تیر قوسی در سیستم عمل کند.
لینک های مرتبط
وب سایت مدرس: کریستین پلاگبرگ نیلسن [←]
وب سایت مدرسین: مهراد مه نیا و رامتین طاهریان [←]
وب سایت مدرس: وحید اشراقی [←]
وب سایت و آدرس کانون معماران معاصر (جهت بازدید پروژه): تهران، شهرک غرب، فاز 3، خیابان حسن سیف، کوچه دوم، پلاک 7 [←]