تحقیق رایگان نگاهی به تکنولوژی ساخت برج‌های پتروناس

نگاهی به تکنولوژی ساخت برج‌های پتروناس

چاردیواری: طراحی آسمان‌‌خراش‌‌ها، به لحاظ ایجاد فرم‌های سازه‌‌ای، از پیچیدگی‌‌های خاصی برخوردار است. این موضوع از یک سو به وجود تخصص‌‌های متعدد و اغلب متعارض درگیر در طراحی این ساختمان‌ها برمی‌گردد و از سوی دیگر هرچه ساختمان بلندتر می‌شود، شدت نیروهای طبیعی جاذبه، باد و زلزله افزایش می‌یابد. در نتیجه، تدابیر سازه‌ای برای مقابله با این نیروها به جنبه مهمی در طراحی ساختمان‌‌های بلند تبدیل می‌شود. همین امر فرم ساختمان‌‌های بلند را تا حد نسبتا زیادی از نحوه طراحی سازه آنها متاثر می‌سازد. آسمان‌خراش‌‌ها با اینکه در اقصی‌نقاط جهان با شکوه و زیبایی خاصی سربرافراشته‌‌اند، اما در عین حال با مخاطرات زیادی نیز روبه‌رو هستند. لیکن با وجود احتمال روبه‌‌رو بودن با چنین خطراتی، معماران همچنان به طراحی ساختمان‌‌های بلند و بلندتر ادامه می‌دهند و این کار به مسابقه‌‌ای برای تسخیر آسمان و کسب عنوان بلندترین ساختمان جهان تبدیل شده است.

در نگاهی کلی به معماری معاصر جهان، می‌توان به نمونه‌های بی‌نظیری از آسمان‌خراش‌‌ها دست یافت. این آسمان‌خراش‌‌های عظیم با هر انگیزه و در پاسخ به هر نیازی که ساخته شده‌‌اند، متکی بر پیشرفت‌های تکنولوژی هستند. "برج‌های دوقلوی پتروناس" (Petronas Towers) در کوالالامپور، یکی از شاخص‌ترین نمونه‌های آسمان‌‌خراش‌‌ها در عصر حاضر به‌‌شمار می‌روند که طی سال‌های 1992 تا 1998، در مرکز ناحیه اقتصادی شهر توسط معمار مشهور، "سزار پلی" (Cesar Pelli) طراحی و ساخته شده‌اند. این برج‌ها که به‌عنوان یک نشانه شهری، سمبل معماری معاصر مالزی نیز به‌شمار می‌روند و از جمله طرح‌های شاخص در زمینه استفاده از تکنولوژی هستند، جایزه معماری آقاخان را در سال 2004 نصیب خود نموده‌‌اند.

برج‌های پتروناس که سازه‌‌های شگفت‌‌آور و عظیمی از شیشه و آهن هستند، با 88 طبقه و مناره‌هایی به بلندی 30 متر، تجسمی عینی از رویاهای معمار، سزار پلی می‌باشند. کاربرد 26 هزار تن آهن در اسکلت فلزی این برج‌ها، دو نمونه بی‌‌نظیر از بزرگ‌ترین سازه‌های فلزی تاریخ را به نمایش گذاشته است. پی‌ریزی برج‌‌های پتروناس به صورت گسترده، در مساحتی بیش از 5/1 هکتار و حجمی معادل 70 هزار تن بتن، که 3 روز متوالی، 24 ساعته ادامه داشت، بزرگ‌‌ترین پی‌ریزی یکباره‌ای می‌باشد که تا به آن تاریخ انجام گرفته است. اما این پی عظیم، به تنهایی قادر به تامین مقاومت ساختمان در طول یک زلزله عظیم نخواهد بود. ازاین‌رو در برج‌های دوقلوی پتروناس 14 دمپر (Damper) نصب شده است. این وسیله که در خرپاهای مورب سازه فلزی نصب می‌‌گردد، لرزش ساختمان را در طول زلزله کاهش می‌‌دهد و درست مانند یک کمک‌فنر اتومبیل عمل می‌کند. یک آسمان‌خراش با دمپر می‌‌تواند 3 برابر یک آسمان‌‌خراش معمولی، انرژی تولید شده توسط زلزله را جذب کند. هرچه زلزله طولانی‌تر باشد، دمپر می‌‌تواند موثرتر باشد و با هر موج زلزله، انرژی بیشتری جذب کند.

 هنگام برخورد باد با یک برج، ساختمان مانند بادبان قایق عمل می‌‌کند. برای این‌که ساختمان بتواند نیروی باد را تحمل کند، باید به قدری انعطاف‌‌پذیر باشد که بتواند مقداری از نیروی باد را جذب کند و در عین حال به اندازه کافی مستحکم باشد تا آسیبی نبیند. برج‌‌های دوقلو با ارتفاع تقریبی 460 متر، بگونه‌ای طراحی شده‌اند که بتوانند بادهای ویران‌کننده‌ای را که در فصل تایفون می‌وزند، تحمل کنند. این تندبادها که به سرعتی بالای 140 کیلومتر در ساعت نیز می‌‌رسند، طراحی هرنوع آسمان‌‌خراشی را در این منطقه با مشکلات متعدد مواجه می‌‌کند. سزار پلی دارای دیدگاهی بود که به رفع این مشکل کمک می‌‌کرد: "ما پیشنهاد کرده‌ایم بین دو برج (در طبقات 41 و 42) یک پل ارتباطی باشد، این پل با تکیه‌گاه‌های خود، دروازه‌ای به سوی آسمان می‌‌سازد." اما دیدگاه معماری پلی با شرایط فیزیکی برج‌ها مغایرت پیدا کرد؛ زیرا می‌بایست خود را با حرکت‌‌های مختلف هر کدام از دو برج مطابقت دهد که در این حالت انعطاف‌‌پذیری مستقل هر برج، به علت اتصال به یک پل مشترک، عملا غیرممکن می‌گردد. خطر واقعی زمانی است که بادهای چرخان همزمان از زوایای مختلف به برج‌های دوقلو برخورد کنند و برج‌ها در جهات مختلف خم شوند، در این هنگام، این پل 900 تنی جدا خواهد شد و از ارتفاع 182 متری به پیاده‌رو شلوغ پایین سقوط خواهد کرد. برای حل این مشکل خاص طراحی، مهندسین وسیله‌‌ای را از فن‌آوری زلزله قرض گرفتند، "دمپر". در حقیقت دوپایه استوانه‌‌ای پل که 35 متر طول و هرکدام 60 تن وزن دارند، دمپرهای عظیمی هستند که در هنگام خم شدن و تکان خوردن هر ساختمان کشیده شده و به جای خود باز می‌گردند. برای پیشگیری از شکسته شدن پل، هنگام خم شدن برج‌ها در جهات مختلف، پایه‌های تکیه‌گاه، به جای اتصال مستقیم به پل و برج‌ها، به صفحه‌هایی گردان وصل می‌شوند که می‌توانند حداقل 45 درجه در هر جهت بچرخند. به این ترتیب پایه‌‌های دمپر، چرخش و پیچش را جذب می‌‌کنند، در حالی‌که سیستم تکیه‌‌گاه داخلی پل بدون حرکت باقی می‌‌ماند.

ساختار پیچیده برج‌ های دو قلوی پتروناس، نمونه‌ای از تلاش و همکاری تنگاتنگ معماران و مهندسان سازه در تحقق بخشیدن به رویای تسخیر آسمان محسوب می‌شود. مسلماً با پیشرفت تکنولوژی، رویای ساخت آسمان‌خراش‌هایی جامه عمل به خود خواهد پوشید که حتی در تصور بشر کنونی نیز نمی‌گنجد. شاید بتوان گفت چالش آینده، خلق ساختمان‌های بلندتری باشد که در عین برخورداری از تکنولوژی پیشرفته، هم زیبا و باوقار باشند و هم به قصد خدمت به مردم و ارتقاء محیط شهری ساخته شده باشند.