*مهدی الماسی
*عضو انجمن کابوس ریاضی دبیرستان خواجه نصیر
تا به حال شده سر کلاس ریاضی نشسته باشید و لحظه‌شماری کنید که زودتر زنگ بخورد و کلاس تمام شود!؟ من هم تجربه این حس ناخوشایند را داشته‌ام. با بی‌حوصله‌گی تمام به حرف‌های معلم ریاضی‌مان گوش می‌دادم و در همین لحظه چشمم به ترک سقفِ اتاقم افتاد و به این فکر کردم که اگر این ترک بیشتر شود چه اتفاقی می‌افتد؟ این اشتباه معمار بوده یا کیفیت پایین مصالح؟ با خود گفتم معمار چه کسی می‌تواند باشد؟ مفهوم کج، راست و یا منحنی را چگونه می‌توان فهمید؟
شاید هر کدام از شما در خانه خود روی کاناپه‌ای در حال خواندن این مطلب باشید، اما تا به حال فکر کرده‌اید که همین ساختمان مسکونی، چگونه ساخته شده و ریاضیات در ساخت آن چه نقشی داشته است؟ حالا از شما دعوت میکنم تا نگاهی به نقش علم ریاضی در طراحی همین ساختمان‌های مسکونی داشته باشیم. امروزه تمامی پروژههای ساختمانی و آسمانخراشها با طراحیهای عجیب و ساختاری زیبا و چشم‌نواز درون خود دنیایی از علوم مختلف را جای داده‌اند و البته ریاضیات نقش مهمی در اجرای درست و هماهنگ این علوم به عهده دارد.
روند ساخت یک ساختمان بعد از تهیه نقشه ساختمان که به طور کامل با ریاضیات (اعداد، تبدیل مقیاس، تبدیل واحدها، اندازهگیری فواصل و محاسبات دقیق) انجام میشود، با پیشبینی صورت حساب هزینه مواد و مصالح موردنیاز و میزان درصد سود انجام پروژه که صفر تا صد با ریاضی قابل محاسبه است، شروع میشود. اولین گام، فونداسیون که پایه اساسی ساختمان است، دقیقا مثل صندلی که وجود پایه‌های محکم، از جمله جزئیاتی است که ماهیت صندلی بودنش را اثبات میکند. پس فونداسیون نباشد ساختمانی وجود نخواهد داشت. قبل از این‌که فونداسیون ریخته شود، مهندس سازه تمامی مراحل ساخت را طراحی کرده است. فونداسیون از میلگردهایی ساخته شده که باید بر حسب فاصله‌های از قبل تعیین شده به شکل مربع در زمین قرار بگیرند. اگر فاصله آن‌ها طبق نقشه نباشد ممکن است ساختمان تحمل جرم (بار) اجزائی که قرار است روی آن ساخته شود را نداشته باشد. بنابراین کار باید بسیار دقیق محاسبه و انجام شود. بعد از آن نوبت بتن‌ریزی است که خود از اجزای مختلف چون سیمان، ماسه، سنگ و مانند این با نسبتهای متناسب با محل کاربرد، تشکیل شدهاست. بتن با دو نوع معمولی و سبک با توجه به جرم ساختمان مورد نظر استفاده میشود. پس از اتمام فونداسیون، نوبت به سازه بقیه طبقات می‌رسد. دقیقاً جایی که با انجام محاسبات دقیق ریاضی قطر ستون‌ها را برای هر طبقه تغییر می‌دهند. پس از اتمام بتن‌ریزی و انجام تیغه چینی هرجا بریم سر و کله ریاضی تو آسانسور پیداست. درست است که از آسانسور برای آسانتر شدن تردد بین طبقات استفاده میشود، اما برای کارگذاری آسانسور محاسبات دقیق و پیچیدهای باید انجام شود: ابتدا باید ریلهای آسانسور را جای‌گذاری کرد. به طوری که حرکت کابین آسانسور در راستای خطی راست باشد و ریلهای آسانسور هم باید موازی یکدیگر باشند. برای ایجاد زاویه قائم از وسیله‌ای به نام شاقول استفاده میشود. پس از این‌که ریل‌ها از پشت‌بام تا پارکینگ موازی هم قرار گرفت و به هم متصل شد، نوبت به ریزهکاری‌های دیگر مانند تنظیم قرقرهها و کارگذاری کابینِ آسانسور می‌رسد که با مهندسی خاصی باید سوار بر ریل شود و در نهایت مغز اصلی آسانسور یعنی کیت آسانسور نصب میشود تا تأییده سازمان استاندارد بعد از انجام محاسبات ریاضی و فنی صادر شود.
حال به سراغ مغز ساختمان یا همان سیم‌کشی می‌رویم. اگر برق ساختمان را مهندس برق درست برحسب میزان مصرف، نورپردازی متناسب با متراژ واحد و انشعابات استاندارد که همگی بر مبنای محاسبات دقیق ریاضی است، طراحی و یا اجرا نکند، بیشتر وسایل ساختمانی کار نخواهد کرد و یا بر اثر نوسان شدید برق دچار آسیب جدی خواهند شد. بنابراین برق یکی از اصلی‌ترین بخش‌های ساختمان است. مهندس برق باید با توجه به متراژ ساختمان جای پریزهای برق، جای سیم آنتن تلویزیون و موارد دیگر را محاسبه میکند، تا قطر لولههای محل عبور کابل برق را از کف و سقف به گونه‌ای که کابلها به راحتی از داخل لولهها عبور کنند را تعیین کند. نمای ساختمان، جایی که تمامی هنرنمایی گروه مهندسین ساختوساز، چشمهای شهروندان را به خود جذب میکند. مهندس معمار برای طراحی آن باید تمامی عوامل نظیر: ارتفاع ساختمان، موقعیت جفرافیایی ساختمان، کاربرد آن و مانند این را در نظر بگیرد، تا نوع مصالح با چه نظم و ترتیبی در کنار هم قرار می‌گیرند را تعیین کند. مرحله بعدی تأیید مهندس ناظر است. مهندس ناظر کسی است که از طرف شهرداری از ساختمان بازدید میکند تا تمامی ساختار ساختمان را با قوانین و مقرراتی که از قبل معلوم شده را مطابقت دهد.
پس از تأیید مهندس ناظر، مهندس دیگری با استفاده از دوربین نقشهبرداری واحدها را متراژ میکند. اساس کار دوربین، مدت زمان رفت و برگشت اشعه لیزر از دستگاه تا دیوار است که با محاسبات ریاضی در دستگاه انجام و نمایش داده میشود. در پایان کار نیز در صورت تأئید صحت کار و متراژ واحدها و نبود تخلف در ساختوساز، سند صادر میشود و واحد آماده‌ی دیزاین است. دیزاین واحدها که در حیطه تخصصی مهندس معمار است، شامل اقدماتی از قبیل: انتخاب و نصب کابینتها. جانمایی لباس‌شویی، ظرف‌شویی، یخچال و مانند این به لحاظ کاربرد، ایمنی و آراستگی محیط است.
ناگهان صدای معلم ریاضی مرا از خیال خوش دنیای واقعی ریاضی خارج کرد تا مرا به سر کلاس خشک ریاضی بکشاند، کاش کلاس زودتر تمام شود!