26349

طراحي نمايشگاه تكنولوژي‌هاي صنعت ساخت با رويكرد نقش هندسه در بهينه‌يابي سازه‌اي ساختارهاي رسيپروكال‌

كارشناسي ارشد

مهندسي معماري- مهندسي فناوري

1397

1400/8/29

احمد اخلاصي

مرتضي رهبر

مهندسي معماري و شهرسازي

ساختارهاي رسيپروكال به عنوان سازه‌هاي مشبك، خود ايستا و داراي ساختار نظام‌مند هندسي، از گذشته مورد توجه بوده و داراي بيشينه تاريخي طولاني مي‌باشد. علي‌رغم مزايايي كه اين ساختارها برخوردار هستند، تاكنون آنچنان مورد اقبال معماران و طراحان سازه قرار نگرفته‌اند، عمده دليل اين استقبال كم را مي‌توان در ساختار هندسي پيچيده و طراحي و اجراي دشوار آنها جستجو كرد. اما امروزه در بخش طراحي با استفاده از توانايي تحليل و مدل‌سازي كامپيوتري مي‌توان ساختارهاي پيچيده هندسي را به راحتي درك كرده و به ساده سازي و استخراج الگوهاي هندسي و ساختار الگوريتميك آنها پرداخت، همچنين در بخش اجرا نيز با ايجاد تنوع و توسعه روش‌هاي ساخت ديجيتال و استفاده از داده‌هاي كامپيوتري درآنها مي‌توان ساختارهاي كه اجرا آنها سخت و زمان بر بوده را به راحتي پياده سازي و اجرا كرد. اين پژوهش به تحليل رايانشي الگوهاي متنوع هندسي ساختارهاي رسيپروكال به منظور دستيابي به يك الگوي بهينه از ديدگاه سازه‌اي مي‌پردازد. در اين راستا پژوهش حاضر در پي يافتن پاسخي براي اين سوالات است كه: 1) كدام يك از الگوهاي هندسي ساختارهاي رسيپروكال بهينه ترين عملكرد را در مقابل مولفه‌هاي سازه‌اي دارا مي‌باشد؟ 2) تحليل و مقايسه الگوهاي هندسي اين سازه ها بر اساس كدام مولفه‌هاي سازه‌اي بايد صورت پذيرد؟ اين پژوهش به دنبال انتخاب يك الگوي بهينه از ديدگاه سازه‌اي از ساختارهاي رسيپروكال مي باشد، كه به بهبود عملكرد سازه‌اي در جهت افزايش توان باربري سازه و وزن سبك سازه و ميزان جابه جايي كم آن‌ كمك خواهد كرد. اين تحقيق به روش تحليلي-توصيفي انجام شده است و گرد آوري اطلاعات، تحليل و ارزيابي به روش اسنادي است. معرفي الگوي بهينه هندسي از ساختار رسيپروكال، به معماران اين امكان را فراهم مي‌سازد تا بدون نگراني از عملكرد ضعيف سازه و بهينه نبودن آن، اين ساختارها را به عنوان پوشانه‌اي براي فضاهاي بخصوص با دهانه‌هاي بزرگ و فضاهايي كه در آنها نبود تكيه‌گاه در داخل فضا به عنوان مزيت برشمرده مي‌شود انتخاب كنند. از طرفي با استفاده از رويكرد الگوريتميك و طراحي محاسباتي قادر خواهند بود طيف گسترده‌اي از ساختارهاي پوششي با ابعاد مختلف را توليد كنند، اين توانايي به معمار اجازه مي‌دهد فرم‌هاي پيچيده تري ايجاد كند كه بدون استفاده از اين رويكرد به دليل پيچيدگي زياد در شكل يا ساختار طرح امكان پذير نخواهد بود.

1401/01/28

Designing an exhibition of manufacturing industry technologies with the approach of the role of geometry in the structural optimization of reciprocal structures

11/20/2022 12:00:00 AM

Reciprocal structures, as lattice structures, are self-standing and have a systematic geometric structure, have been considered in the past and have a long historical maximum. Despite the advantages that these structures have, they have not been so popular with architects and structural designers, the main reason for this low popularity can be found in the complex geometric structure and their difficult design and implementation. But today, in the design department, using the ability of computer analysis and modeling, it is possible to easily understand complex geometric structures and to simplify and extract geometric patterns and their algorithmic structure. Using computer data in them, structures that are difficult and time consuming to implement can be easily implemented and executed. This study deals with the computer analysis of various geometric patterns of reciprocal structures in order to achieve an optimal pattern from a structural point of view. In this regard, the present study seeks to find answers to these questions: 1) Which of the geometric patterns of reciprocal structures has the best performance against structural components? 2) Analysis and comparison of geometric patterns of these structures based on which components of the structure should be done? This study seeks to select an optimal model from the structural point of view of reciprocal structures, which will help to improve the performance of the structure in order to increase the bearing capacity of the structure and the light weight of the structure and its low displacement. This research has been done by analytical-descriptive method and data collection, analysis and evaluation are by documentary method. The result of this study is pain for easier design of reciprocal structures as well as optimization of geometric patterns for use in various forms and its improvement in the direction of structural components. The integrated algorithmic process obtained from this research can be used in various forms. This process allows researchers to simplify the complex geometry of reciprocals without the need to identify the mathematical calculations of reciprocals.

Hesam B‌ahojb

Dr. Ahmad Ekhlasi