سازه های فضایی چیست؟
سازه های فضایی چیست
۱- به سازه ای که اصولاً رفتار سه بعدی داشته باشد به طوری که به هیچ ترتیبی نتوان رفتار کلی آن را با استفاده از یک یا چند مجموعه مستقل دو بعدی تقریب زد ، سازه فضاکار نامیده می شود. با این تعریف طیف وسیعی از سازه ها یعنی حتی برخی از قوس ها و گنبد های آجری گذشته نیز جزء سازه های فضاکار محسوب می شوند. اما در اینجا منظور سازه های سه بعدی خاص هستند که معمولاً دارای اعضاء مستقیم با اتصالات صلب یا مفصلی می باشند.
۲- سازه فضاکار سیستم های اسکلت فلزی بوده که از بافت تعداد زیادی المان یا مدول با شکلهای استاندارد به یکدیگر تشکیل می شوند و نهایتاً یک سیستم سبک و با صلبیت زیاد را ایجاد می کنند.
۳- سازه فضاکار سیستم خرپای سه بعدی است که دهانه های آن در دو جهت گسترش یافته اند و اعضای آن فقط در کشش و یا فشار می باشند . در حالی که اصطلاح قاب به درستی به سازه هایی با اتصالات صلب اشاره می کند ، سازه فضاکار به طور مشترک برای سازه هایی با اتصالات مفصلی و صلب به کار می رود .
۴- با استفاده از سازه های فضاکار ، فضاهای وسیع با سقف های افقی پوشانده می شود ، از این سیستم می توان برای سایر قسمت ها مانند دیوار ها و نیز سقف های شیب دار و یا دارای انحنا استفاده کرد .
۵- ارتفاع (ضخامت سقف) سازه فضاکار می تواند تا ۳ درصد طول دهانه می باشد. اگر چه اقتصادی ترین ارتفاع در حدود ۵ درصد طول دهانه آزاد و برای طره ها ۱۱ درصد طول طره است . بهترین اندازه برای مدول ها از نظر اقتصادی بین ۷ تا ۱۴ درصد طول دهانه می باشد
انواع سازه های فضاکار
۱- شبکه های تخت
۲- چلیک ها
۳- گنبد ها
شبکه های تخت سازه ی فضاکار
شبکه های تخت سازه ی فضاکار
به ترکیب یک سیستم یک یا چند وجهی با لایه های واحد شبکه گفته می شود. شبکه مسطح ترکیبی از یک دو وجهی که با تیر های واحد متصل شده است می باشد . شبکه های تخت می توانند یک ، دو و یا چند لایه باشند . ولی بیشتر به صورت دو لایه مورد استفاده قرار می گیرد . شبکه های دو لایه از دو صفحه موازی که به وسیله عناصری به هم متصل گردیده اند تشکیل می شوند. یک نمونه استفاده از این شبکه ها در آشیانه هواپیما ها است.در شبکه های دو لایه طویل برای جلو گیری از کمانش از شبکه های سه لایه استفاده می شود.
نکته دیگری که در طراحی شبکه های دو لایه و سازه های فضاکار باید در نظر گرفت این است که برای توزیع بهتر نیرو و کششی شدن آن ستون ها در داخل شبکه قرار می گیرند و به چند گره متصل می شوند. و بهتر است برای توزیع منظو نیرو در سازه در اطراف کنسول داشته باشیم.
چند نمونه شبکه دو لایه
چلیک ها در سازه ی فضاکار
چلیک ها در سازه ی فضاکار
به شبکه ای که در یک جهت دارای انحنا باشد چلیک می گویند. این سازه بیشتر برای پوشش سطوح مستطیلی دالان مانند استفاده شده و بعضاً فاقد ستون می باشد و روی لبه های چلیک که به تکیه گاه متصل است قرار می گیرند.
چلیک ها دارای محور می باشند .
اتصالات چلیک یک لایه ، اتصالات صلب می باشد .
چلیک ها اغلب ترکیبی و تیر کمری نقش ترکیب کردن چلیک ها به یکدیگر را بازی می کنند.
نکته :
انتهای چلیک باید قوی باشدو این تقویت را می شود بوسیله تیر ، تیر و ستون و شکل خورشید مانند انجام داد .
انواع چلیک :
چلیک اریبی – چلیک لملا با مقاطع بیضی گون ، سهمی گون و هذلولی گون
گنبد ها در سازه ی فضاکار
گنبد ها در سازه ی فضاکار
اگر شبکه در دو جهت دارای انحنا باشد گنبد نامیده می شود .
گنبد ها سازه هایی با صلبیت بالا می باشند و برای دهانه های بسیار بزرگ تا حدود ۲۵۰ متر مورداستفاده قرار می گیرند .
ارتفاع گنبد باید بزرگتر از ۱۵ درصد قطر پایه گنبد باشد .گنبد ها دارای مرکز هستند.
انواع گنبد :
۱- گنبد دنده ای :
برای اجتناب از شلوغی اعضاء در راس باید برخی دنده های نردیک راس حذف شوند .
۲- گنبد اشفدلر :
شلوغی اعضاء در راس از ایرادات این نوع می باشد .
۳- گنبد لملا :
این گنبد ترکیبی از یک یا چند حلقه است که با یکدیگر متقاطع هستند .
۴- گنبد دیامتیک
۵– گنبد حبابی
۶– گنبد ژئو دزیک
گنبد ها در سازه ی فضاکار
اجزاء سیستم های فضاکار
گوی :
گوی سازه فضاکار
از یک کره فولادی تو پر که به منظور ایجاد پایداری و ارتباط بین اعضای سه بعدی بکار می رود.گویها خود و اعضا مربوطه شان را در یک موقعیت ثابت نگه می دارند و باعث ایجاد تعادل بین نیروهای اعضا می شوند.گویها همچنین دارای سوراخهای رزوه دار شعاعی نیز می باشند که عضوهای سازه توسط انتهای مخروطی خود تحت زوایای مشخصی بر روی این سوراخها که دارای سطح ماشینکاری شده می باشند، می نشینند و پیچ می شوند.
مخروطی :
مخروطی سازه فضاکار
جهت ملاحظات هندسی در محل اتصال المان به گوی از قطعه مخروطی شکل فولادی که به لوله جوش می شود استفاده می گردد . این قطعه دارای دو نوع کششی و فشاری می باشد
