سازه و معماری
نوشته: آنگوس جی. مک دانلد / ترجمه: علی مسعود ی نیا

مد تهاست که اساسی بودن نقش سازه برای درک معماری
در زمان تاسیس امپراتوری « ویتروویوس 1 » . مسلم شده است
روم، در نوشت ههایش معماری را به سه بخش فیرماتاس،
اوتیلیتاس و ونسوتاس تقسیم کرده و سر هنری ووتون 2 در
قرن هفدهم این سه اصطلاح را ب هترتیب استحکام، محصول
و التذاذ 3 ترجمه کرده است. نظری هپردازان بعدی سیست مهای
مختلفی را ارائه دادند که ب هوسیله آ نها م یتوان ساختما نها را
تحلیل نمود، کیفیت آ نها را مورد بحث قرار داد و اهداف آ نها
را درک نمود، اما تقسیم ویتروویوسی کماکان ب هعنوان اصلی
صحیح برای آزمایش و نقد ساختمان معتبر است.
استحکام، که شاید عمد هترین کیفیت در تقسیمات
ویتوروویوسی است، به کاربرد عملی ساختمان اطلاق م یشود.
یعنی مقتضیاتی که گروهی از فضاهای بن اشده را عملا قابل
استفاده م یسازد و در خدمت هدفی است که ساختمان بر
اساس آن بنا شده است. التذاذ؛ اصطلاحی است مبتنی بر
کیفی تهای زیبای یشناختی اشکال، منسوجات و رن گها،
زیبایی آن در عین مسایل کاربردی و برنام هریز یشد های که در
ساختمان پدید م یآید و باید حل شوند و رو شهایی که میان
جنب ههای مختلف طراحی پیوند ایجاد م یکنند، همه و همه
پدیدآورندگان بالقوه التذاذ هستند.
استحکام، اساس یترین کیفیت است. این کیفیت تمرکز
دارد بر قابلیت ساختمان برای حفظ یکپارچگی فیزیکی و دوام
آن ب همثابه یک شی فیزیکی در جهان، برآورنده نیاز به استحکام
سازه، بخش ساختاری آن است. ساختار امری بنیادی است:
بدون ساختار، ساختمانی در کار نخواهد بود و متعاقبا محصولی
هم وجود نخواهد داشت. بدون طراحی مناسب ساختاری،
التذاذی هم در کار نخواهد بود.
38
برای درک کامل کیفی تهای کار معماری، منتقد یا ناظر
باید در مورد ترکیب ساختاری آن هم چیزهایی بداند. اینکار
مستلزم قابلیت درک مشاهده یک ساختمان ب هعنوان یک هدف
ساختاری و توانایی تمیز دادن میان بخ شهای ساختاری و
غیر ساختاری ساختمان است. قابلیت نخست، تنها از طریق
مطالعه رو شمند شاخ ههایی از علم مکانیک است که در آن روی
استاتیک، موزانه و خصوصیات مصالح بحث و تمرکز م یشود.
شکل آرماتو ربندی ساختاری ضرورتا ارتباط تنگاتنگی دارد
با نوع ساختمانی که بر آن متکی است و نحوه طراحی سازه
-برای تعیی نشکل کلی آن- و نیز روش طراحی ساختاری
ساختمان. ب ههر حال، ارتباط میان طراحی ساختار و طراحی
معماری م یتواند اشکال بسیاری داشته باشد. در یک طرف
قضیه؛ برای یک معمار احتمال رد مجازی نکات ساختاری
در حین ابداع شکل ساختمان و مخفی کردن کامل عناصر
ساختاری در نسخه نهایی ساختمان وجود دارد. مجسمه آزادی
(تصویر 2) در ورودی بندر نیویورک، هما نطور که مشخص
است دارای سیستم مدور پلکان و آسانسو رهاست؛ نمون های از
ای ندست است. ساختما نهای سبک امپرسیونیسم اوایل قرن
بیستم، از قبیل برج اینشتین در پوتسدام، ساخته مندلسون 4
(تصویر 3) و برخی ساختما نهای ساخت هشده بر اساس اید ههای
. ساختا رشکنان 5
تمامی این ساختما نها دارای ساختاری هستند، اما
مقتضیات ساختار تاثیر مشهودی روی شاکل های تطبی قیافته و
نیز خود عناصر ساختاری نداشته و سهم مهمی در زیبای یشناسی
معماری ندارند. از دیگر سوی، امکان احداث یک ساختمان
وجود دارد که ساختارهای کوچک دیگری را شامل م یشود.
استادیوم المپیک مونیخ (تصویر 1) توسط بنیش 6 و همکارش
فر یاتو 7، نمون های از چنین رویکردی است. میان این دو کرانه،
را هکارهای متفاوت پرشماری برای برقراری ارتباط میان ساختار
و معماری امکا نپذیر است. مثلا در معماری سبک ف نآوری
پیشرفته، در دهه 80 (تصویر 4)، عناصر ساختاری به نقشه و
آرایش عمومی ساختمان نظم م یدهند و فرم، بخش مهمی از
مفاهیم بصری را دربر م یگیرد. در ساختما نهای ابتدای دوره
مدرن گروپیوس، می سون در روهه، لو کوربوزیه 8 و سایرین،
فر مهایی را م یبینیم که عمدتا تحت تاثیر گون ههای هندسی
مناسب با قال ببند یهای ساختاری بتنی مسلح با فولاد تطبیق
1968 . بنیش - تصویر ( 1): استادیوم المپیک مونیخ، در آلمان. 72
و همکاران. با معماری فری اتو، هم در سقف و هم در سکوهای
استقرار، آنچه بیشتر ب هچشم م یآید، ساختار است. (عکس از
م کدانلد)
39
داده شد هاند.
رابطه میان ساختار و معماری ب ههمی ندلیل م یتواند اشکال
گوناگونی داشته باشد و هدف این مقاله، مشهود ساختن این
اشکال است بر پ سزمینه اطلاعات خصوصیات و مقتضیات فنی
ساختارها.
رابطه میان سازه و ساختمان
ساد هترین راه توصیف کاربرد یک سازه معماری این است
که بخشی از ساختمان است که بار تحمی لشده بر آن را تحمل
م یکند. یک ساختمان ممکن است ب هسادگی ب هعنوان سرپناهی
درنظر گرفته شود که اطرافش محصور است و فضای درونی
تقسی مشد های دارد تا محیطی محفوظ را فراهم آورد. سطوحی
که به این سرپناه شکل م یدهند عبارتند از: دیوارها، کف و سقف
ساختمان؛ که این سطوح در معرض انواع بارگذار یها قرار دارند:
سطوح خارجی در معرض بارش برف و باران و وزش باد هستند؛
ک فها در معرض بارهای گرانشی ساکنین و تاثیرات ست، و اکثر
تصویر ( 3): کروک یهای مندلسون از برج انیشتین؛ پوتسدام، آلمان،
1917 . مقتضیات ساختاری تاثیر اندکی روی شکل بیرونی این
ساختمان دارند. با اینحال روی طرح درونی آن موث راند. ساختمان،
ب هشکلی غیر منتظره، روی تی رهای حمال بنا شده است.
تصویر ( 2): سطح نازک خارجی مجسمه آزادی در بندر نیویورک آمریکا،
توسط قال ببندی ساختاری س هگوش حمایت م یشود. تاثیر تمرکز
ساختاری روی نسخه نهایی فرم، ب هحداقل رسید.
40
تصویر ( 4): بخش داخلی کارخانه میکروپروسسور، نیوپورت، ولز جنوبی، 1982 . ریچارد راجرز و همکاران. معمار آنتونی هانت. آرایش عمومی
این ساختمان ب هشدت تحت تاثیر مقتضیات ساختاری واقع در آن است. فرم آن بعدها از طریق مقتضیات استفاده از فضای مفید تعیین شد
(عکس از آنتونی هانت).
سطوح باید وزن خودشان را نیز متحمل شوند (تصویر 5). تمامی
این بارها در جهت در هم شکستن استقامت محیط ساختمان
عمل م یکنند و گرایش به فروپاشیدن آن دارند. کارکرد یک
سازه ب ههمی ندلیل ممکن است خلاصه شود در میزان صلبیت
و استحکامی که ساختمان مورد نظر را از فر وریختن باز م یدارد.
به بیان دقی قتر، سازه بخشی از ساختمان است که بارهای
وارده بر ساختمان را از نقاطی که قرار گرفت هاند به زمین زیر
ساختمان هدایت م یکند، یعنی جایی که نهایتا م یتواند در برابر
آ نها مقاومت کند. محل سازه درون یک ساختمان همواره
لحاظ نم یشود، چرا که م یتوان ساز هها را به طرق مختلفی
با بخ شهای غیرساز های د رآمیخت. گاهی، ب هعنوان نمونه در
کلبه اسکیموها (تصویر 6)، بلو کهای یخی یک گنبد خود-اتکای
محافظ م یسازند که به این ترتیب عناصر ساختاری و محیطی
بن اشده با هم یکی هستند. گاهی عناصر فضاساز و ساز های در
بدو امر، مجزا هستند. یک نمونه بسیار ساده از ای نگونه، چادر
سر خپوستان است (تصویر 7)، که در آن سرپناه محافظ منسوج
یا پوستی است که ب هخودی خود برای شکل دادن به محیط از
ثبات کافی برخوردار نیست و بر اسکلتی از تیرهای چوبی متکی
41
است. مجزا بودن کامل سازه و محیط در اینجا رخ م یدهد:
محیط در بدو امر غیرساز های است و تیرهای چوبی دارای کارکرد
ساز های محض هستند.
سالن نمایشگاه سی. ان. تی. آی در پاریس (تصویر 8) شکل
پیچید هتر کلبه اسکیموهاست؛ حفاظ ساخت هشده از بتن مسلح
که به عنصر اصلی سرپناه شکل م یدهد، خود - اتکاست و
ب ههمی نخاطر، ساز های محسوب م یشود. جدایی رویه و سازه در
دیوارهای شفاف رخ م یدهد، هر چند، حفاظ شیش های توسط
یک سازه متشکل از جرزهای عمودی بین پنجر هها حمایت
م یشود. کلیسای کوچک ساخت هشده توسط لوکوربوزیه در
رو نشامپ نمونه مشابه دیگری است.
دیوارهای محافظ و سقف این ساختمان از ترکیب بنایی و بتن
مسلح ساخته شده و خود - اتکا هستند. آ نها ب هطور ه مزمان
عناصری هستند که هم ساختاری هستند و هم محیطی که در
عین حال که شکل ساختمان را ایجاد م یکنند، در برابر بار هم
مقاومت نشان م یدهند. سالن بزرگ هاکی در ییل، ساخت هشده
تصویر ( 5): بارهای روی سرپناه ساختمان. بارهای گرانشی در اثر
نشستن برف و ساکنین ساختمان بر ساز ههای شیروانی و کف اثر
م یکند تا آ نها را دچار خمش نماید و نیروهای درونی فشاری دیوارها
را نیز شامل م یشود. باد موجب فشردگی و مکش بارها م یشود و
روی سطوح خارجی تاثیر م یگذارد.
تصویر ( 6): کلبه اسکیمویی یک سرپناه ی کپارچه خود-اتکاست.
تصویر ( 7): در چادر سر خپوستی یک لایه غیر ساز های توسط تیرهای
چوبی ساز های حمایت م یشود.
42
توسط سارنین 9 نیز نمونه مشابه دیگری است. در اینجا محیط
ساختمان شامل شبک های است از کاب لهای فولادی که بین سه
طاق بتنی مسلح معلق هستند، یکی در پلان عمودی که شکل
مدور ساختمان را پدید م یآورد، و دو تا روی طا قهای جانبی در
حالت تقریبا افقی.
کمپوزیسیون این ساختمان پیچید هتر از موارد پیشین است،
چون سرپناه معلق م یتواند در میان شبکه کاب لها سرشکن شود،
و یک سیستم پوششی غیر ساختاری را ایجاد کند. همچنین
م یتوان گفت که طا قها دارای نقش ساز های محض است و
ب هطور مستقیم در محصورکردن فضا شرکت داده نم یشوند.
انبار اسکلت فلزی ساخته مهندسین مشاور فاستر 10 در
تامسمید انگلستان (تصویر 9) تقریبا ساختاری معادل چادر
سر خپوستی دارد. عناصری از آن هستند که در عین آنکه مطلقا
ساز های ب هشمار م یآیند، در ابتدا غی رساز های بود هاند، زیرا لایه
فلزی ساخت هشده از ورق آ جدار در ابتدا توسط یک چهارچوب
فولادی حمایت م یشود، دارای کارکرد ساز های محض است.
تفکیک و سرشکن مشابهی را م یتوان در ساختما نهای جدی دتر
ساخت هشده توسط همان معمار دید، از قبیل مرکز سانیسبوری
تصویر ( 8): سالن نمایشگاه سی. ان. آی. تی در پاریس، فرانسه: معمار، نیکلا اسکیلان، عناصر اصلی خوداتکا هستند که حفاظ سیمانی آ نها
را تقویت م یکند.
43
برای هنرهای بصری در نوریچ و انبار و اتاق نمایش کمپانی
خودروی رنو در سویندون.
در اکثر ساختما نها رابطه میان سازه و محیط پیچید هتر از
نمون ههای فوق است، و بسیاری از اوقات این امر ناشی از آن
است که بخش داخلی ساختمان با دیوارهای درونی و ک فها به
فضاهای جزئی وسی عتری تقسیم م یشود. مثلا، در ساختمان
ویلیس، ساخته مهندسین مشاور فاستر، فابر و دوماس 11 ، در
ایپسویچا نگلستان.
سازه بتنی مسلح دا لها و ستو نهای کف م یتوانند دارای
کاربردی دوگانه باشند. ستو نها مطلقا ساز های هستند، با این
وجود فضاهای داخلی را تفکیک م یکنند و تا حدی عوامل
تصویر ( 9): انبار شیش های هنر مدرن، تامسمید، انگلستان، 1973 : ساخته فارستر، با معماری مهندسان سازه آنتونی هانت. یک لایه غیر
ساز های ورق پروفیل فولادی روی یک چهارچوب فولادی تحمل م یشود، که کاملا کارکرد ساز های دارد. (عکس: اندرو مید)
44
تصویر ( 10 ): دفتر ویلیس، فابر و دوماس، ایپسویچ، انگلستان، 1974 ؛ مهندسین مشاور فاستر، با معماری مهندسین مشاور سازه آنتونی
هانت. سازه اصلی این ساختمان گروهی از دا لهای صندوق های بتنی مسلح در کف هستند که شبک های از ستو نها از آ نها حمایت م یکند.
دیوارهای خارجی از شیشه ساخته شده و غیر ساز های هستند. در ساختمان تکمی لشده، دا لهای کف تنها در پیرامون ساختمان قابل رویت
هستند. در سایر جوانب از طریق ناز ککاری و سقف کاذب از نظر پنهان شد هاند.
45
تقسیم فضا ب هشمار م یروند. ک فها عناصری هستند هم ساز های
و هم تفکی ککننده. هر چند در اینجا موقعیت پیچید هتر است،
چراکه دا لهای کف ساز های در واقع بالای مصالح ناز ککاری
کف غیر ساز های قرار دارند و سق فهایی معلق در زیر آ نها قرار
دارد. ناز ککار یهای کف و سق فها م یتواند ب هعنوان عناصر
معرف فضای حقیقی درنظر گرفته شوند، و دال ب هخودی
خود ب هعنوان یک عامل ساز های محض. دیوارهای شیش های
ساختمان بدوا غی رساز های بوده و تنها کارکرد فضایی- سرپناهی
دارند. ساختمان جدیدتر کر دارت؛ در نیمس (تصویر 11 ) نیز
که توسط مشاورین فاستر ساخته شده است، دارای چنین
استقراری در بخ شهای مختلف است. هما نطور که در ویلیس،
فابر و دوماس یک سازه چند طبقه بتنی مسلح از لایه رها از
بارگذاری بیرونی حمایت م یکند.
ساختمان آنتیگون در مون پلیه، ساخته ریکاردو بوفیل 12
(تصویر 12 ) نیز توسط چهارچوب بتنی مسلح چند طبقه
حمایت م یشود. در اینجا نمای س ردر شامل تلفیقی است
از بتن پی شساخته و بتن درجا، و این بنا همانند دیوارهای
شیش های ساختمان ویلیس، فابر و دوماس، متکی است بر
چهارچوبی ساز های از ستو نها و دا لهای حمایتی کف. با
اینحال ساختمان بسیار محک متر از بناهایی نشان م یدهد که
دیوارهای خارج یشان تماما شیش های است و به روش مشابهی
احداث شد هاند. ساختمان اجتماعات و نمایشگاه اولم، ساخته
ریچارد میر 13 (تصویر 13 ) نیز توسط یک سازه بتنی مسلح
حمایت م یشود.
در اینجا پیوستگی ساختاری و قابلیت گچبر یای که بتن
نشان م یدهد، برای ایجاد یک ه مجواری تلفیقی از ساز ههای
توپر و تو خالی ب هکار گرفته شده است. هر چند ساختمان بر
اساس همان تیپ اصلی معماری فاستر و بوفیل ساخته شده
است، اما یک اسکلت ساز های از بتن مسلح از عناصر شیش های
بخش غیر ساز های حمایت م یکند.
در مرکز پمپیودوی پاریس، ساخته پیانو 14 و راجرز 15 ، یک
قالب فولادی چند طبقه برای حمایت از ک فهای بتنی مسلح
و دیوارهای غیر ساز های شیش های ب هکار رفته است. توزیع اجزا
تصویر ( 11 ): کر دارت، نیمس، فرانسه؛ مشاورین فاستر. یک مثال
عالی از مدرنیسم اواخر قرن بیستم. ساختمان دارای ساز های
قا بشکل از بتن مسلح است که از لایه خارجی شیش های رها از
با رگذاری حمایت م یکند (عکس:جیمز اچ موریس)
46
در راستای اضلاع دیوارهای شیش های بیرون ساختمان انجام
گرفته، که به چهارچوبی در نزدیکی ستو نها متصل شده است.
یک سیستم مهاربندی مثلثی روی اضلاع چهارچوب، آن را از
فروپاشی در اثر ناپایداری باز م یدارد.
ب ینظمی کنتر لشده بام اداره توسعه در وین، با معماری
کوپ هیملبو 16 ، (تصویر 15 ) از برخی جنب هها تضاد کاملی دارد
با نظم کنتر لشده مرکز پمپیدو. از دیدگاه معماری تاکید بیشتر
روی ب ینظمی به نسبت تاکید روی نظم، کاملا متفاوت است،
اما از منظر ساختاری هر دو یکی هستند و معنایشان اتکای
محیط روشن بیرونی به یک چهارچوب ساخت هشده از اسکلت
تصویر ( 12 ): آنتیگون، مون پلیه، فرانسه، 1983 ؛ ممار:ریکاردو
بوفیل. این ساختمان ب هوسیله چهارچوبی از بتن مسلح حمایت
م یشود. دیوارهای بیرونی ترکیبی هستند از بتن درجا و بتن
پی شساخته. آ نها وزن خودشان را تحمل م یکنند ولی برای تحکیم
بیشتر به چهرچوب داخلی اتکا دارند (عکس:ای. م کدانلد)
- تصویر ( 13 ): ساختمان اجتماعات و نمایشگاه اولم، آلمان، 93
1986 ، معمار: ریچارد میر و همکاران. قابلیت گچبری بتن و
پیوستگی ساز های که این مصالح از خود نشان م یدهند، در اینجا
برای ایجاد تلفیقی از ه مجواری قطعات توپر و توخالی مورد استفاده
قرار گرفته است (عکس:ای و اف م کلاشان)
47
فولادی است. یک خانه با دیوارهای بنای یشده و کف چوبی
و ساز ههای سنتی در سقف، در اکثر مناطق جهان ب هعنوان
شکل سنتی ساختمان شناخته م یشود. این نوع، ساختمان
را م یتوان در فر مهای مختلفی دید، از خان ههای بزرگ باستانی
اشراف مقیم اروپا (تصویر 16 ) گرفته تا خان ههای مدرن
انگلستان (تصویر 17 و 18 ). حتا ساد هترین گون هه ای این فرم
ساختمانی چوبی، سیمانی (تصویر 17 ) نیز مجموع های متعادل
از تلفیق همین عناصر هستند. بخ شهای ابتدایی عاری از
پیچیدگ یاند (تصویر 14 ): چهارچو بهای تخت همانند، شامل
ستو نهای فولادی طویلی که با ارتفاع ساختمان هماهنگ
هستند، و با تیرهای افقی کارگذاشت هشده در تراز کف حمایت
م یشوند، و ب هموازات هم قرار م یگیرند تا فرم س هگوش نقشه
را ایجاد کنند. ک فهای بتنی میان تیرهای حمال س هگوش جا
م یگیرند. تیرهای فولادی کوچکی بالای خط ستو نها افزوده
و بر آ نها عمود م یشوند و برای حمایت از را هپل هها، پل هبرق یها
و اهداف خدماتی و بعد م یرسیم به دیوارهای سیمانی برای
تفکیک ساده بخ شهای درونی و ک فهای چوبی که هم نقش
ساز های دارند و هم در تفکیک فضای سکونت شرکت دارند، و
بام که شامل ترکیبی است از تیرها و چو ببس تها، که عناصری
ساز های محسوب م یشوند و اکیدا نقش حمایتی دارند از سطح
غی رساز های بیرونی. برای درک بهتر این مثال م یتوان گفت که
عمده عناصر در حقیقت م یتوانند به بخ شهایی جزئ یتر تقسیم
شوند که هم مطلقا ساز های هستند و هم در کل غیر ساز های
ب هشمار م یروند. برای مثال، ک فها، طبیعتا دارای یک هسته
درونی ساخت هشده از تیر کهای چوبی و تخته کفی هستند
که با پیوستن به ناز ککار یهای کف و سقف بدل به عناصر
ساز های م یشوند. عناصر گروه دوم غیر ساز های هستند که برای
تصویر ( 14 ): مرکز پمپیدو، فرانسه، پاریس، معمار: پیانو و راجرز.
مهندسان:اووه آروپ و شرکا. جدایی قطعات ساز های و محیطی به
عناصری قابل تمایز در اینجا مشهود است. (عکس: ای. م کدانلد)
48
تصویر ( 15 ): بام ادار های در وین، اتریش، 1988 ؛ معمار:کوپ هیملبو.
فر مهای منتخب در اینجا هیچ منطق ساختاری مشخصی ندارند و
تقریبا بدون توجه به مقتضیات فنی ارزیابی شد هاند. این روش امروزه
کاملا عملی شده است، البته ب هشرط یکه ساختمان زیاد مرتفع نباشد.
تفکیک فضا درنظر گرفته م یشوند. چنین توزیعی را م یتوان
برای دیوارها نیز محتمل دانست و در واقع بخش بسیار اندکی
از آنچه که در خان ههای سنتی دیده م یشود، عناصر ساز های
هستند، کما اینکه اکثر عناصر ساز های توسط ناز ککار یهای
غیر ساز های از نظر پوشیده م یمانند.
خلاصه اینکه این چند نمون ه از گون ههای بسیار متفاوت
ساختمان ثابت م یکند که تمامی ساختما نها شامل یک
ساختار هستند که کارکرد آن حمایت از سرپناه است ب هوسیله
هدایت نیروهایی که بر آن وارد م یشوند از نقاط وقوع نیروها به
پی زیر ساختمان که م یتواند در برابر آن نیروها مقاومت کند.
گاهی ساختار بخشی غیر قابل تشخیص از عناصر تفکیک فضا
و الحاقی در ساختمان است. گاهی کاملا از آ نها مجزاست؛ و
اغلب تلفیقی است از عناصر ساز های، غی رساز های و ملحقات.
در تمام موارد، شکل سازه رابطه بسیار نزدیک دارد به شکل و
ظرافتی که کلیت ساختمان داراست و این امر کارکرد ساختار
را ب هعنوان چیزی که بر کیفیت معماری تاثیر م یگذارد، تکمیل
م یکند. http://shahin-aluminum.ir/
1519 . یکی از بزر گترین ساختما نهای سنتی اروپا، شاتو دو شامبور دارای یک ساختار بنایی برای - تصویر ( 16 ): شاتو دو شامبور، فرانسه، 47
تحمل بار است. اکثر دیوارها ساز های هستند؛ ک فها هم چوبی هستند و هم سیمانی و سازه بام از تیر چوبی است (عکس:پی وای م کدانلد)