اثبات روش هندسی جهت طراحی سازه‌ها

در سال های اخیر، پیشرفت های علم مهندسی کامپیوتر قدرت بی‌سابقه ای را برای معماران در طراحی و ارائه فرم‌ های پیچیدهٔ معماری در فضای سه بعدی فراهم کرده است.

با این وجود، بسیاری از‌ فرم‌ های پیچیده از قابلیت سازه ای‌ بی‌ بهره اند. به عبارت دیگر، از نقطه نظر مهندسی‌ ساخت این فرم ها امکان پذیر نیست یا بسیار غیر اقتصادی است.

اکنون یک محقق ایرانی‌ با استفاده از روش های تاریخی موفق به ارائه روشی‌ جدید در طراحی سازه شده که به طراحان کمک می‌ کند تا تنها با استفاده از روش های هندسی و بدون نیاز به محاسبات جبری، فرم های سه بعدی پیچیده با قابلیت سازه ای تولید کنند.

این روش می تواند دریچهٔ جدیدی برای طراحی و تحقیق در زمینهٔ طراحی سازه‌ های سه بعدی برای معماران و مهندسان فراهم کند.

مهندس اکبرزاده در سال ۲۰۰۷ میلادی، کارشناسی ارشد خود را در رشتهٔ مهندسی زلزله و دینامیک سازه از دانشگاه علم و صنعت ایران اخذ نمود و سپس برای تحصیل در رشتهٔ معماری به خارج از کشور سفر کرد.

وی در سال‌ های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۲ با مدرک طراحی معماری و طراحی معماری با استفاده از روش‌های محاسباتی (Computational Design) از موسسه تکنولوژی ماساچوست آمریکا (MIT) فارغ التحصیل شد.

پژوهش اکبرزاده بر هندسه سه‌ بعدی متمرکز است. تحقیقات وی، ارتباط هندسی بین فرم سازه و نیروها را در بعد سوم شفاف می‌ سازد و در نتیجه، علم طراحی هندسی سازه‌ها را در بعد سوم، ۱۵۰ سال پس از پیدایشش توسعه می دهد.

اکبرزاده در رابطه با تحقیق و یافته‌ های خود گفت: «رابطهٔ هندسی بین فرم سازه‌ ها و نیروها در سه بعد، برای اولین بار توسط رانکین (Rankine) در سال ۱۸۶۵ در یک مقاله‌ کوتاه (نیم صفحه) ارائه شد. در همان سال، مکسول (Maxwell) روشی‌ هندسی برای پیشبرد پیشنهاد رانکین ارائه کرد اما به دلیل عدم وجود ابزارهای محاسباتی لازم مانند کامپیوتر در آن زمان، تحقیقات بیشتر برای توسعه و بسط این روش در بعد سوم ادامه پیدا نکرد و این روش تنها به صورت دو بعدی گسترش داده شد. علاوه بر این، در انتهای قرنِ نوزدهم، روش های جبری جایگزین روش های هندسی تحلیل سازه‌ها شدند.

وی افزود: روش هندسی موجود در طراحی سازه‌ها (Graphic Statics) روشی‌ دو بعدیست که در طول ۱۵۰ ساله گذشته توسط بسیاری از معماران و مهندسانِ بزرگ دنیا مورد استفاده قرار گرفته است. یکی‌ از مشکلات علم موجود این است که این علم بر پایهٔ روش های دو بعدی بنا شده که با محدودیت‌ های بسیاری در طراحی سه بعدی سازه‌ها مواجه است. تحقیقات دکتری من با استفاده از پیشنهاد رنکین، برای اولین بار این روش را به بعد سوم ارتقا می دهد. امیدوارم نتیجه این کار سبب افزایش علاقهٔ معماران و مهندسان برای پیشبرد و استفاده از این روش در طراحی سازه‌ها و معماری در آینده نزدیک شود.»(مهر)