Çekme Mimarisine Yakından Bakış

Germe mimarisi, sıkıştırma yerine ağırlıklı olarak gerginlik kullanan yapısal bir sistemdir. gerilme ve gerginlik genellikle birbirinin yerine kullanılır. Diğer isimler arasında gerilim membran mimarisi, kumaş mimarisi, gerilim yapıları ve hafif gerilim yapıları bulunmaktadır. Bu modern ama eski yapı tekniğini keşfedelim.

gerginlik ve sıkıştırma mimarlık okurken çok duyduğunuz iki kuvvettir. Yaptığımız çoğu yapı sıkıştırmadadır - tuğla üzerinde tuğla, gemide tahta, binanın ağırlığının katı toprak tarafından dengelendiği yere aşağı doğru itme ve sıkma. Gerginlik ise sıkıştırmanın tersi olarak düşünülür. Gerilim, inşaat malzemelerini çeker ve uzatır.

" Yapıya kritik yapısal desteği sağlamak için kumaşın veya bükülebilir malzeme sisteminin (tipik olarak tel veya kablo ile) gerilmesiyle karakterize edilen bir yapı."— Kumaş Yapıları Derneği (FSA)

İnsan türünün ilk insan yapımı yapılarını (mağaranın dışında) düşünerek, Laugier'in İlkel Kulübe (esas olarak sıkıştırmadaki yapılar) ve daha da önce çadır benzeri yapılar - kumaş (ör., hayvan derisi) bir kereste veya kemik çerçevesinin etrafında sıkı (gerginlik) çekti. Çekme tasarımı göçebe çadırlar ve küçük çadırlar için iyiydi, ancak Mısır piramitleri. Yunanlılar ve Romalılar bile taştan yapılmış büyük coliseumların uzun ömür ve medeniyetin bir markası olduğunu belirlediler ve biz onlara Klasik. Yüzyıllar boyunca gerginlik mimarisi sirk çadırlarına, asma köprülere (ör. Brooklyn Köprüsü) ve küçük ölçekli geçici pavyonlar.

Tüm yaşamı boyunca Alman mimar ve Pritzker Laureate Frei Otto, hafif, gerilebilir mimarinin olasılıklarını özenle inceledi - titizlikle direklerin yüksekliğinin, kabloların süspansiyonunun, kablo ağının ve büyük ölçekli çadır benzeri oluşturmak için kullanılabilecek membran malzemelerinin hesaplanması yapıları. Kanada'nın Montreal kentindeki Expo '67'deki Alman Pavyonu için tasarımı, CAD yazılım. Ancak, diğer mimarların gerginlik inşası olanaklarını düşünmelerine yol açan bu 1967 pavyonuydu.

Gerginlik yaratmak için en yaygın modeller balon modeli ve çadır modelidir. Balon modelinde, iç hava pnömatik olarak havayı bir balon gibi esnek malzemeye iterek membran duvarları ve çatısında gerginlik yaratır. Çadır modelinde, sabit bir sütuna bağlanan kablolar, bir şemsiye çalışması gibi membran duvarlarını ve çatıyı çeker.

Daha yaygın çadır modeli için tipik elemanlar arasında (1) "direk" veya sabit direk veya destek için kutup takımları; (2) Süspansiyon kabloları, Alman doğumlu Amerika'ya getirilen fikir John Roebling; ve (3) kumaş formunda bir "membran" (ör. ETFE) veya kablo ağları.

Bu tür mimarinin en tipik kullanım alanları arasında çatı kaplama, dış mekan pavyonları, spor alanları, ulaşım merkezleri ve yarı kalıcı afet sonrası konutlar sayılabilir.

^{Kaynak: www.fabricstructuresassociation.org/what-are-lightweight-structures/tensile adresinde Kumaş Yapıları Derneği (ÖSO)}

Denver Uluslararası Havaalanı, çekme mimarisinin güzel bir örneğidir. 1994 terminalinin gerilmiş membran tavanı eksi 100 ° F (sıfırın altında) ile artı 450 ° F arasındaki sıcaklıklara dayanabilir. Fiberglas malzeme güneş ısısını yansıtır, ancak doğal ışığın iç mekanlara süzülmesine izin verir. Tasarım fikri, havaalanı Denver, Colorado'daki Rocky Dağları'nın yakınında olduğu için dağ zirvelerinin ortamını yansıtmaktır.

Mimar: C. W. Fentress J. H. Bradburn Associates, Denver, CO
Tamamlandı: 1994
Özel Yüklenici: Birdair, Inc.
Tasarım Fikri: Frei Otto'nun Münih Alpleri yakınında bulunan tepe yapısına benzer şekilde Fentress, Colorado'nun Kayalık Dağ zirvelerini taklit eden bir çekme membran çatı sistemi seçti
Boyut: 1200 x 240 fit
İç Kolon Sayısı: 34
Çelik Kablo Miktarı 10 mil
Membran Tipi: PTFE Fiberglas, bir teflon^®kaplı dokuma fiberglas
Kumaş Miktarı: Jeppesen Terminalinin çatısı için 375.000 feet kare; 75.000 feet kare ek kaldırım kenarı koruması

^{Kaynak: Denver Uluslararası Havaalanı ve PTFE Fiberglas şirketinde Birdair, Inc. [erişim tarihi 15 Mart 2015]}

Alman Alplerinden esinlenen Almanya, Münih'teki bu yapı size Denver'ın 1994 Uluslararası Havalimanı'nı hatırlatabilir. Ancak, Münih binası yirmi yıl önce inşa edildi.

1967'de Alman mimar Günther Behnisch (1922-2010), 1972'de XX Yaz Olimpiyat Oyunlarına ev sahipliği yapmak için Münih çöpünü uluslararası bir manzaraya dönüştürmek için bir yarışma kazandı. Behnisch & Partner, Olimpik köy için istedikleri doğal zirveleri tanımlamak için kumda modeller oluşturdu. Daha sonra tasarımın ayrıntılarını anlamaya yardımcı olmak için Alman mimar Frei Otto'ya kaydoldular.

Kullanımı olmadan CAD yazılım, mimarlar ve mühendisler Münih'teki bu zirveleri sadece Olimpik sporcuları değil, aynı zamanda Alman yaratıcılığını ve Alman Alplerini de sergilemek üzere tasarladılar.

Denver Uluslararası Havaalanı mimarı Münih'in tasarımını çaldı mı? Belki, ama Güney Afrikalı şirket Gerilim Yapıları tüm gerilim tasarımlarının üç temel formun türevleri olduğuna dikkat çeker:

• "Konik - Merkezi bir tepe ile karakterize koni şekli "
• "Namlu Kasası - Genellikle kavisli bir kemer tasarımı ile karakterize kemerli bir şekil "
• "Hypar - Bükülmüş serbest şekil"

^{Kaynaklar: Yarışmalar, Behnisch ve Ortağı 1952-2005; Teknik Bilgiler, Gerilim Yapıları [erişim tarihi 15 Mart 2015]}

Günther Behnisch ve Frei Otto, 1972 Olimpiyat Köyü'nün çoğunu Almanya'nın Münih kentindeki ilk büyük ölçekli gerginlik yapısı projelerinden biri olarak kapsamak için işbirliği yaptı. Almanya'nın Münih kentindeki Olimpiyat Stadı, çekme mimarisini kullanan mekanlardan sadece biriydi.

Otto'nun Expo '67 kumaş Pavilion'dan daha büyük ve daha büyük olması önerilen Münih yapısı, karmaşık bir kablo ağı zarıydı. Mimarlar zarı tamamlamak için 4 mm kalınlığında akrilik paneller seçtiler. Sert akrilik kumaş gibi esnemez, bu nedenle paneller kablo ağına "esnek bir şekilde bağlanmıştır". Sonuç Olimpiyat Köyü genelinde yontulmuş hafiflik ve yumuşaklıktı.

Bir gerilme zarı yapısının ömrü, seçilen zar tipine bağlı olarak değişkendir. Günümüzün gelişmiş üretim teknikleri bu yapıların ömrünü bir yıldan az bir süreden on yıllara kadar artırmıştır. Münih'teki 1972 Olimpiyat Parkı gibi ilk yapılar gerçekten deneyseldi ve bakım gerektiriyordu. 2009 yılında Alman şirketi Hightex Olimpiyat Salonu'nun üzerine yeni bir asma membran çatı montajına alındı.

^{Kaynak: Olimpiyat Oyunları 1972 (Münih): Olimpiyat stadyumu, TensiNet.com [erişim 15 Mart 2015]}

Bugünün mimarı bir dizi kumaş membran seçenekleri 1972 Olimpiyat Köyü çatısını tasarlayan mimarlardan çok daha fazla "mucize kumaş".

1980 yılında yazar Mario Salvadori gerilme mimarisini şu şekilde açıkladı:

"Bir kablo ağı uygun destek noktalarından askıya alındığında, mucize kumaşlar ondan asılabilir ve ağın kabloları arasındaki nispeten küçük mesafe boyunca gerilebilir. Alman mimar Frei Otto, uzun çelik veya alüminyum direkler tarafından desteklenen ağır sınır kablolarından bir ince kablo ağının asıldığı bu çatıya öncülük etti. Montreal'deki Expo '67'de Batı Alman pavyonu için çadır kurulduktan sonra, Münih Olimpiyat Stadyumu... 1972 yılında, on sekiz dönümlük bir çadırla, 260 fit yüksekliğe kadar dokuz sıkıştırma direkleri ve 5.000 tona kadar olan sınır öngerme kabloları ile desteklendi. (Bu arada örümceğin taklit edilmesi kolay değil - bu çatı 40.000 saat mühendislik hesaplaması ve çizimi gerektiriyordu.) "

^{Kaynak: Binalar Neden Ayağa Kalkıyor? Mario Salvadori, McGraw-Hill Paperback Edition, 1982, s. 263-264}

Genellikle ilk büyük ölçekli hafif gerilme yapısı, 1967 Alman Expo '67 Pavyonu olarak adlandırılır - Almanya'da prefabrik ve yerinde montaj için Kanada'ya sevk edildi - sadece 8.000 metrekareyi kapladı metre. Gerilme mimarisindeki bu denemenin planlanması ve inşa edilmesi sadece 14 ay sürdü, tasarımcısı Pritzker Laureate Frei de dahil olmak üzere Alman mimarların iştahı Otto.

1967'nin aynı yılında, Alman mimar Günther Behnisch, 1972 Münih Olimpiyatları için komisyon kazandı. Çekme çatı yapısının planlanması ve inşası beş yıl sürdü ve Kanada, Montreal'deki selefinden çok uzak olan 74.800 metrekarelik bir alanı kapladı.

• Işık Yapıları - Işığın Yapıları: Horst Berger'in Çalışmalarıyla Gösterilen Çekme Mimarisi Sanatı ve Mühendisliği Yazan Horst Berger, 2005
• Çekme Yüzey Yapıları: Kablo ve Membran Yapımına Pratik Bir Kılavuz tarafından Michael Seidel, 2009
• Çekme Membran Yapıları: ASCE / SEI 55-10, Amerikan İnşaat Mühendisleri Derneği tarafından Asce Standardı, 2010

^{Kaynaklar: Olimpiyat Oyunları 1972 (Münih): Olimpik stadyum ve Expo 1967 (Montreal): Alman Pavyonu, TensiNet.com Proje Veritabanı [erişim tarihi 15 Mart 2015]}