بهینه سازی فرم ستون های خرپایی با الهام از ساختار مارپیچ در استخوان

طراحی فرم با عملکرد سازه ا ی بهینه همواره توجه تعداد زیادی از متخصصین را به خود جلب کرده است؛ در این زمینه، علم بایونیک (bionic) نیز می تواند مورد استفاده قرار گیرد. در موجودات زنده، استخوان ها، عناصر سازه ای اصلی بدن هستند که به نسبت وزن خود نیروی زیادی را تحمل می کنند. این عناصر که دارای ساختار مارپیچ هستند، در این تحقیق مورد تجزیه و تحلیل قرارگرفته اند؛ در این مقاله، تلاش شده تا مکانیزم انتقال نیرو در آن ها شناسایی گردد؛ سپس با کاربست اصول سازه ای موجود در آن، مجموعه ای از ستون های مارپیچ با زوایای چرخش مختلف، طراحی شده است. در ادامه مقاله، با استفاده از مدل سازی و بارگذاری ستون ها و تحلیل یافته ها توسط نرم افزار SAP2000، به روش شبیه سازی، به تجزیه و تحلیل فرم های مختلف پرداخته شده است. بر پایه ی یافته های این پژوهش، ساختار مارپیچ برای یک ستون، به ازای زوایای چرخش مشخص، در کنار رفع الزامات سازه ای، وزن کمتری نسبت به خرپا ی متعارف داشته، مصالح کمتری در آن مورد استفاده قرار می گیرد و از این رو ضمن برآورده کردن اقتضائات اقتصادی می تواند منجر به فرمی بهینه شود؛ این فرم می تواند در ایجاد یک فضای معماری همچون نظرگاه مورد استفاده واقع شود.