از برج ایفل چه میدانید؟

بیش از 120سال پیش در روز 31 مارس سال 1889 میلادی برج ایفل که شاهکار معماری و مهندسی آن روزگار به شمار می آمد، افتتاح شد. این برج که امروزه به نماد شهر پاریس و حتی فرانسه تبدیل شده است، به مناسبت نمایشگاه جهانی پاریس و سالگرد صدمین سال انقلاب فرانسه بر اساس نقشه های فوق العاده مبتکرانه مهندس گوستاو ایفل ساخته شده بود.
گوستاو ایفل در سال 1884 میلادی پیشنهاد احداث یک برج فولادی به ارتفاع بیش از 300 متر را داده بود، این پیشنهاد با مخالفت های زیادی روبرو شد، اما سرانجام عملیات احداث آن در ماه ژانویه سال 1887 میلادی آغاز شد و پس از 2 سال و 2 ماه و 5 روز احداث آن خاتمه یافت.
این برج 312 متر ارتفاع داشت که امروز به دلیل یک آنتن مخابراتی ارتفاع آن 318 متر است. برج ایفل تا سال 1930 میلادی که آسمانخراش کرایسلر بیلدینگ در نیویورک احداث شد، رفیع ترین بنای جهان محسوب می شد. برج ایفل به وزن 10 هزار تن در 3 طبقه احداث شده است. هر 7 سال برای رنگ کردن آن نیاز به 50 تن رنگ است و دارای 1665 پله علاوه بر آسانسورها است.
به این ترتیب، در روز 31 مارس سال 1889 میلادی برج ایفل که هنوز هم یک شاهکار معماری و مهندسی محسوب می شود، افتتاح شد. برج ایفل در میدان شام دومارس پاریس و براساس نقشه های گوستاو ایفل ساخته شد. برج ایفل امروز نماد پاریس و فرانسه محسوب می شود و هر سال دستکم 6 میلیون نفر از این بنای باشکوه بازدید می کنند.

پس از گذشت 120 سال از ساخت برج ایفل، به‌رغم پیش‌بینی‌های آن زمان، که می‌گفتند این غول آهنی مدت کوتاهی پس از اتمامش فرو خواهد ریخت، شاهد تعظیم و احترام فناوری‌های برتر و در راس آن دانش مدلسازی رایانه‌ای به ایستادگی کماکان برج ایفل تا به امروز هستیم. سازه غول پیکر و بسیار سنگینی که در زمان ساختش نیز برای حداقل 20 سال طراحی شده بود به رغم حرف و حدیث‌های زیاد، حتی در همان دوران، هنوز هم سرپا ایستاده و به نماد بین‌المللی پایتخت فرانسه تبدیل شده است.

حتی زمانی که برج ایفل برای نمایشگاه جهانی سال 1889 مراحل ساخت خود را طی می‌کرد، یک پروفسور ریاضیات معروف، محاسبه کرده بود زمانی که دو سوم بنای برج تکمیل شود، پایه‌هایش خم شده و کل آن به زمین می‌غلتد و همه چیز از جمله کارگران و خانه‌های اطراف را با خود از بین خواهد برد. اما امروز مهندسان معترفند، نه تنها برج ایفل سرپا ایستاده بلکه در صحت و سلامت زمخت و جسورانه خود باقی مانده است و بخوبی بر صحت و درستی طراحی گوستاو ایفل و قدرت و استحکام آهن پودل یا همان آهن کم زغال و سختی که دستکار مهندسی اواخر قرن 19 است، گواهی می‌دهد.

اما ماجرای تایید دانش و فناوری امروز نسبت به ایستادگی دراز مدت برج ایفل از این قرار است که متخصصان مرکز فنی صنایع مکانیکی یا همان CETIM دست به دامن یک مدل رایانه‌ای توانمند مبتنی بر ساختاری 18000 قطعه‌ای می‌شوند که بزرگ‌ترین ساختمان آهنی دنیا و نماد پاریس را در خود جای داده است. این کارشناسان حرفه‌ای می‌گویند روی صفحه نمایش رایانه‌ای، برج ایفل را در معرض بادهایی با قدرت ویرانگر هاریکان‌ها، ضربات شلاق مانند باران، گرمای فوق‌العاده، سرما و برف ضخیم قرار دادند و نتیجه‌ای که در هر نوبت از شبیه‌سازی آنها بیرون آمد یک چیز بود: خم شدنی در کار نبود و برج زانو نزد. این در حالی است که کارشناسان معتقدند در این آزمایش خطیر از مطرح‌ترین استانداردهای آزمایشی که اکنون در اروپا نهادینه و وضع شده، استفاده کرده‌اند و در پاسخ دریافته‌اند که برج در شکل عالی خود قرار دارد. آنها در اقدامی دیگر حتی وزن برج را مضاعف می‌کنند تا ببینند چه اتفاقی می‌افتد و در می‌یابند که برج حرکت می‌کند ولی تخریب نمی‌شود.

گروه بهره‌برداری و نظارت بر ایمنی ساختار برج ایفل پیش از این و در سال 2008 با هدف تنظیم خصوصیات و پارامترهای نرم‌افزار و سخت‌افزار برای افزایش کارایی برنامه حفاظت و نگهداری برج ایفل این مدل را به کار گماشت تا همچنان که در مورد پروژه‌های مهم صورت می‌گیرد، بتواند از این رهگذر ایده‌های بهتری را درباره نقاط ضعف و قوت این برج 324 متری به دست آورد. اما در سال 2011، برج آهنی نوزدهمین اندود رنگی‌اش را به خود خواهد دید و سال بعد نیز روی طبقه نخست خود شاهد فعالیت‌هایی در زمینه بازدید و تعمیرات کلی ساختاری خواهد بود. جالب است بدانیم وزن برج به تنهایی حدود 9369 تن است که در گذر زمان حدود 3306 تن شامل رستوران‌ها، بالابرها، آنتن تلویزیونی و سایر بخش‌ها نیز به آن افزوده شده است.

کارشناسان معتقدند با روند رو به رشد ساخت و سازهای مدرن و ابرسازه‌های خیره کننده، دانش شبیه‌سازی رایانه‌ای به رویه‌ای استاندارد برای بررسی و آزمایش ساختمان‌های مدرن‌ساز بدل شده است. ساختمان‌هایی همچون برج‌های پتروناس مالزی و برج خلیفه دبی و پل‌هایی همچون پل دره‌ای میلو در جنوب غربی فرانسه، تنها نمونه‌های شاخصی هستند که محل آزمون‌های توانمند و پیشرفته مدلسازی رایانه‌ای قرار گرفته‌اند. با این وجود این، کارشناسان معتقدند ارائه مدلی برای برج ایفل، چالشی فنی از ارائه نوع کاملا جدیدی از مدل‌های شبیه‌سازی رایانه‌ای را به نمایش می‌گذارد. در این میان یکی از موضوعاتی که تحقق آن برای متخصصان چالش‌برانگیز بوده، مواد و مصالح این برج نمادین است؛ آهن پودل (آهنی که حرارت فوق‌العاده دیده، با دست چکش خواری شده و سپس چین خورده می‌شود) و میخ پرچ‌های برج که اجرای کاملا متفاوتی از فولاد، بتون و چفت و بست‌های امروزی را به نمایش می‌گذارد به همین دلیل متخصصان را برای شروع کار مجبور به خراشیدن پیکر آهنی برج و بررسی نزدیک آن کرده است.

در این میان دانشمندان علم مواد، کار خود را با اجرای آزمایش‌های مکانیکی و شیمیایی روی نمونه‌هایی از آهن پودل به کار رفته در ساخت برج ایفل آغاز کردند تا از این رهگذر به ارزیابی و سنجش قابلیت ارتجاع و جهندگی آن بپردازند و از سوی دیگر، مهندسان خبره در زمینه تنش و فشار بار سازه به بازدید دوباره رسم‌های فنی خودشان از برج پرداختند تا نحوه عملکرد برج تحت فشار بار ناشی از عناصر طبیعی را محاسبه کنند. البته هر چند این اقدامات به ظاهر ساده می‌رسند، ولی هندسه برج به خودی خود مطرح کننده برخی مشکلات مرتبط با محاسبات عددی است و از انجام حجم بالا و متراکمی از محاسبات و اعداد و ارقام حکایت دارد. به عنوان نمونه، این برنامه شبیه‌سازی رایانه‌ای مجبور است دامنه‌ای از شرایط آب و هوایی را روی یک شبکه‌سازی 18 هزار قطعه‌ای از فلز و ملحقات برج منظور کند و همچنین ناگزیر از محاسبه کردن بار سازه به طور عمودی، افقی و در قالب سه‌بعدی است. به نحوی که مهندسان معتقدند این مدل رایانه‌ای در مجموع از طیف حیرت انگیز یک میلیون متغیر برخوردار است.

شواهد نشان می‌دهد برج ایفل در طول 120 سال گذشته معادل 13 سانتی‌متر زیر بار وزن خودش نشست کرده است. بروز این تغییر در حالی است که کارشناسان می‌گویند با نگاهی به آینده انتظار می‌رود آزمایش‌های صورت گرفته حساسیت برج به درجه حرارت‌های بالاتر را به نمایش بگذارند و در این بین احتمالا مشکل گرمایش جهانی به منبع بزرگی از دغدغه و نگرانی‌ها طی دهه‌های پیش‌رو تبدیل شود. اما به رغم این مسائل متخصصان نظر دیگری دارند و با اطمینان و اعتقاد راسخ‌تری نسبت به "بانوی پیر" پاریس از حضور آن برای حدود 2 یا 3 قرن آینده خبر می‌دهند.

با این اوصاف، کارشناسان و متخصصان حوزه‌های مختلف ساخت سازه‌های مدرن می‌گویند، واقعیت این است که آینده معماری متعلق به ابر سازه‌ها و ساختمان‌های برتری خواهد بود که مجموعه‌های متنوعی از ویژگی‌ها و مشخصات بارز را با رویکرد به سرفصل‌های مهمی همچون انسان و محیط زیست به نمایش می‌گذارند و آنچه بیش از همه برتری و پایداری آنها را رقم خواهد زد، اتکای بیشتر آنها به فناوری‌های برتر و کارامد در حوزه‌های مختلف انرژی، محیط زیست و رفاه و امنیت زندگی در سایه آنها خواهد بود. در این میان دانش شبیه‌سازی رایانه‌ای نشان داده ابزار مناسب و قابل اطمینانی برای به محک آزمایش گذاشتن کارکردهای بالقوه ابرسازهاست؛ چرا که یک ابر سازه، مترادف یکپارچگی میلیونی اجزا و بخش‌های متنوعی است که تنها با اتکا به یک مدل توانمند محاسباتی می‌توان از پس آنها برآمد. نتایج سودمند مدلسازی‌های توانمند و پیچیده رایانه‌ای در مورد سازه قدیمی برج ایفل نشان داده است حتی برای پروژه‌ها و طرح‌های آینده‌نگری که احتمالا تحت‌الشعاع سایه سنگین تغییرات اقلیمی زمین قرار خواهند گرفت، دست مهندسان برای کارسازی و تدارک بهتر رویارویی با آن شرایط، بازتر خواهد بود.

/ 3 نظر / 16 بازدید
mohsen

سلام وبلاگ جالبی داری به من هم سر بزن منتظرم[گل]

افشوالله

سلام بالاخره کنکور کارشناسی ارشد تموم شد و تونستم یه نفس راحت بکشم! اما از بس کار عقب مونده داشتم بعد از یک هفته هنوز نتونستم کارهام را جمع و جور کنم با یک طنز جدید به روزم منتظر حضور سبز شما هستم [گل]