مقدمه :

در طول دهه های 1990 ،1980 و 2000 میلادی در غالب سازه های با دهانه های وسیع از جمله موزه ها، سالن های همایش و سینما ها، سالن های موسیقی، تئاتر، ورزشگاه ها و فرودگاه ها، تمایل طراحان بیشتر به سوی استفاده از سازه های فلزی، غالبا به شکل خرپا، سازه های فضاکار و یا سازه های مشبک فلزی بوده است.
سازه های فلزی با این حال شامل ضعف های فراوانی به ویژه در زمینه طراحی اقلیمی در مناطق گرمسیری و یا سردسیری که تبادل حرارت در ساختمان می بایست به حداقل خود برسد، هستند. در این میان، سازه های پوسته ای بتنی با توجه به قابلیت پوشش دهانه های وسیع، ظرفیت انتقال حرارتی پایین بتن نسبت به فولاد، قابلیت همزمان کاربری سازه ای در کنار پوشش کامل سقف و از میان رفتن پل های حرارتی به دلیل عدم اختلاف جنس مصالح پوشش دهنده سقف و سازه نگه دارنده آن و همچنین عدم انبساط و انقباض قابل توجه نسبت به سازه های فلزی، مزایای فراوانی به جهت استفاده در مناطق با گرما و یا سرمای شدید دارند. با وجود مزایای ذکر شده، مواردی از جمله روند اجرای دشوار بتن ریزی درجا، ضعف سازه ای در برابر بارهای غیر یکنواخت و همچنین بارهای جانبی موجب کاهش مقبولیت سازه های بتنی در مقابل سازه های فلزی در طی ده های اخیر شده است.

تعریف :

پوست تخم مرغ پرندگان نمونه زيبايى از قانون استفاده از مصالح با حداكثر كارايى است . عملکرد اصلى پوست تخم مرغ پرندگان، حفاظت از جوجه درون آن است كه با استفاده از حداقل مصالح به خوبى پاسخ داده شده است . با استفاده از مصالح بيشتر، هم به ما در صدمه وارد می شود و هم وزن پوسته زياد شده و مانع شکستن آن توسط جوجه می شود .
پوست تخم پرندگان را می توان به عنوان فرم قوسى سه بعدى در نظر گرفت كه در آن نيروها به شکل فشارى منتقل می شوند.
فرم قوسى شکل سه بعدى، عامل اساسى طراحى ساختمان ها با استفاده از گنبد و فرم هاى پوست هاى بوده است .
همچنين پوسته دانه هاي آجيل مانند گردو، بادام، نارگيل، پوسته خارجی حشرات، پوسته بيرونی انواع بذر و دانه ها نمونه هاي مشابهی از اين گونه اند.
اين ساختارهاي طبيعی به واقع داراي سختی و مقاومت زياد نسبت به نمونه هاي ساز هاي تخت مشابه آن هستند . در بدن انسان، ساختارهاي قوسی شکل، عضوهاي حياتی بدن را محافظت می كنند؛ جمجمه كار محافظت از مغز را بر عهده دارد و قفسه سينه حفاظت از قلب، كليه ها و ديگر اعضا را بر عهده دارد . در پوسته هاي قوسی شکل؛ تمامی تنش ها در تمامی پوسته توزيع و در نهايت به تکيه گاه ها منتقل می شود . اصول ساز هاي موجود در پوسته هايی چون صدف ها و پوست تخم مرغ كام ا لا می تواند در معماري نيز صادق باشد . چرا كه ساختار بهينه اين پوسته ها چه از نظر به كارگيري حداقل عناصر مادي با بيشترين توانايی باربري و انتقال نيروها، همچنين كمترين ضخامت ممکن، خصوصيات بارزي است كه بهره گيري از آن در معماري باعث بهينه سازي ساز هاي خواهد شد .
در اينجا گفتنی است كه صدف هاي دوتکه اي با وجود ضخامت كم پوسته ها، حداكثر مقاومت را دارا هستند، بدون اينکه مواد زيادي در ساخت آن به كار رود . يعنى سازه ها می توانند براى افزايش در سختى و صلبيت سطح با تغيير در فرم هاي منحنی مقاوم شوند .
طبیعت، منبع تاثیرگذار سازه های معماری معماری آرل
از انواع مختلف پوسته، می توان به نمونه هايى از قبيل پوسته با قوس استوان هاي، پوسته گنبدي شکل، پوسته هاي شبه حلزونی و سطوح سهمی وار اشاره كرد ...