عنوان مقاله :
تحليل و مدل‌سازي رايانشي ساختار آوندي برگ گياهان به مثابه پوشش سازه‌اي و مقايسه تطبيقي آن با سازه‌هاي متداول
پديد آورندگان :
خرسند ، مرتضي دانشگاه تهران، پرديس هنرهاي زيبا - دانشكده معماري , حقير ، سعيد دانشگاه تهران، پرديس هنرهاي زيبا - دانشكده معماري , متيني ، محمد رضا دانشگاه هنر - دانشكده معماري و شهرسازي
كليدواژه :
الگوريتم رشد , طراحي رايانشي , ساختار آوند گياهي , افزونه , ساختارهاي باز و بسته
چكيده فارسي :
بيان مسئله: ساختارهاي طبيعي، طي قرون متمادي، براي رسيدن به راه‌حل‌هاي قابل قبول در برابر عوامل خارجي توسعه يافته‌اند. در جريان اين فرايند فقط كاراترين فرم‌هاي طبيعي در طي ميليون‌ها سال باقي مانده‌اند. يكي از اين ساختارهاي طبيعي ساختار آوندي برگ گياهان است كه در مقاله حاضر مورد بررسي قرار گرفته است. بدون شك ساختار گياهان از اصولي مشابه با اصول مهندسي ساخت بشر، اما با عملكردي بسيار ظريف‌تر و پيچيده‌تر، پيروي مي‌كند. اين پيچيدگي تا آنجايي است كه درك ساختار و رفتار اين عناصر طبيعي بعضاً غيرممكن مي‌شود. اما امروزه با استفاده از توانايي تحليل و مدل‌سازي كامپيوتري مي‌توان ساختارهاي پيچيده طبيعي را درك كرد و به ساده‌سازي و استخراج ساختار الگوريتميك آن‌ها پرداخت. اين پژوهش به تحليل رايانشي ساختارهاي آوندي برگ گياهان، به‌منظور دستيابي به يك افزونه (پلاگين)، براي طراحي پوشش‌هاي سازه‌اي برگرفته از طبيعت، مي‌پردازد. در اين راستا پژوهش حاضر براساس پايداري سازه‌اي موجود در برگ‌ها، در پي يافتن پاسخي براي اين سؤالات است كه: 1) آيا ساختار آوندي برگ براي يك سازه انسان‌ساز در مقياس بزرگ قابليت استفاده دارد و در مقايسه با سازه‌هاي متداول شرايط مطلوب‌تري را ايجاد خواهد كرد؟ و 2) آيا سازه طراحي‌شده بر مبناي ساختار آوندي برگ گياه توان باربري بيشتري نسبت به سازه‌هاي متداول دارد؟ هدف پژوهش: اين پژوهش به دنبال طراحي يك سازه متفاوت با الهام از ساختارهاي آوندي برگ‌گياهان است كه به بهبود عملكرد سازه‌اي در جهت افزايش توان باربري سازه‌اي كمك خواهد كرد؛ همچنين، دستيابي به جذابيت بصري در سيستم‌هاي تير و ستوني از طريق دورشدن از ساختارهاي متعامد نيز هدف ديگري است كه در اين پژوهش دنبال خواهد شد. روش پژوهش: اين تحقيق توصيفيتحليلي است و گردآوري اطلاعات و تحليل و تلفيق آن‌ها به روش اسنادي انجام شده است. نتيجه‌گيري: افزونه طراحي‌شده با استفاده از ساختار آوندي گياهي كاربران را قادر مي‌سازد با تغيير پارامترهاي تعبيه‌شده در آن طيف گسترده‌اي از ساختارهاي پوششي با ابعاد مختلف توليد كنند. اين توانايي براي اعمال تغييرات، به معمار اجازه مي‌دهد فرم‌هاي پيچيده‌تري ايجاد كند كه بدون استفاده از اين افزونه به دليل پيچيدگي زياد در شكل يا ساختار طرح، امكان‌پذير نخواهد بود.
