رفتار سازه فضاکار
به سازه ای که اصولا رفتار سه بعدی داشته باشد ، به طوریکه به هیچ ترتیبی نتوان رفتار کلی آن را با استفاده از یک یا چند مجموعه مستقل دوبعدی تقریب زد ، سازه فضاکار یا سازه فضایی نامیده می شود . با این تعریف طیف وسیعی از سازه ها یعنی حتی برخی از قوس ها و گنبدهای آجری گذشته نیز جزو سازه های فضایی محسوب می شوند ، اما در اینجا منظور سازه های سه بعدی خاص هستند که معمولا دارای اعضای مستقیم با اتصالات صلب یا مفصلی می باشند.
جنس المانهای طولی متنوع بوده و بسته به نوع مصرف آنها متغیر خواهد بود ولی معمولاً از انواع پلاستیک و پروفیل ، فولاد و آلومینیوم استفاده می شودبه عنوان نمونه هایی از این نوع سازه های فضایی در ایران ، پوشش مرقد مطهر امام و سقف چند غرفه نمایشگاه بین اللملی تهران را می توان نام برد . البته این نوع سازه فضاکار پدیده خیلی جدیدی نیست ، زیرا گراهام بل طرحهایی از شبکه های منظم هندسی که کاربرد ساختمانی داشته باشد تهیه کرده بودهمچنین آلاچیق های عشایر محلی ایران ، سبکی مانند این نوع سازه ها ی فضاکار دارند ولی در دهه ۶۰ میلادی بود که این نوع سازه ها به صورت موضوعی بین اللملی و قابل بحث مطرح شد به طوری که اولین کنفرانس بین اللملی سازه های فضایی ( فضاکار ) در سال ۱۹۶۶ در دانشگاه ساری انگستان برگزار شد
سازه فضاکار یک سیستم خرپای سه‌بعدی است که اعضای آن توسط سیستم اتصال که بسیار مورد اهمیت می‌باشد، به هم متصل می‌شود. قیمت سازه فضاکار هم متفاوت است. سازه‌های فضاکار به طور گستردهای در سراسر دنیا ساخته و به‌کاربرده می‌شوند و مهمترین ویژگی این نوع سازه‌ها، دهانه‌ی بزرگ آنها است. به دلیل مزایای فراوان قاب‌های فضایی، این سازه‌ها در ساختمان‌های مدرن کاربرد بسیاری دارند.
سیستم‌های اتصال در سازه‌های فضاکار از دیدگاه میزان صلبیت، روش اجرای اتصال و از دیدگاه مدول مبنا به انواع مختلفی تقسیم می‌شود.
همچنین سیستم‌های اتصال در سازه فضاکار به صورت پیش‌ساخته می‌باشند. تعیین و بررسی رفتار این اتصالات و اجزای مختلف آنها، تحت بارگذاری، موضوع کار حاضر بوده، در این تحقیق به روش عددی با مدلسازی کامپیوتری رفتار مکانیکی اتصال مذکور را شبیه‌سازی و تحلیل کرده و مواردی مانند نمودار نیرو-تغییرمکان، حداکثرظرفیت اتصالات و سختی اولیه اتصالات، مطالعه شد و همچنین تاثیر استفاده از جداکننده و ورق‌های تقویت در اتصالات پرسی بررسی شد.
یکی از انواع رایج سیستم‌های اتصال، اتصال پرسی می‌باشد. در حال حاضر به منظور درک بهتر رفتار نوع خاصی از سیستم‌های اتصال در سازه‌های فضاکار موسوم به اتصال پرسی از برنامه عمومی المان محدود ABAQUS استفاده شد و در حالات و آرایش‌های گوناگون و با اعمال بارگذاری، مدل‌هایی سه‌بعدی شبیه‌سازی شد. اتصالات مورد بررسی، در دو دسته‌ی TL و TLSR جای گرفتند. اتصال TL شامل پیچ، مهره و لوله‌هایی با انتهای پرس شده می‌باشند و اتصال TLSR، همان اتصال TL همراه با جداکننده و ورق‌های تقویت است. تعیین و بررسی رفتار این اتصالات و اجزای مختلف آنها، تحت بارگذاری، موضوع کار حاضر بوده، در این تحقیق به روش عددی با مدلسازی کامپیوتری رفتار مکانیکی اتصال مذکور را شبیه‌سازی و تحلیل کرده و مواردی مانند نمودار نیرو-تغییرمکان، حداکثرظرفیت اتصالات و سختی اولیه اتصالات، مطالعه شد و همچنین تاثیر استفاده از جداکننده و ورق‌های تقویت در اتصالات پرسی بررسی شد.
این قطعات به منظور کاهش خروج از مرکزیت در اتصال و درنتیجه بهبود ظرفیت باربری اتصال بکار می روند. نتایج پژوهش حاضر نشان داد که در اثر وجود جداکننده و ورق‌های تقویت، ظرفیت باربری اتصالات بین ۱۰ تا ۸/۹۴ درصد افزایش می‌یابد. همچنین اختلاف ظرفیت باربری اتصالات TL مورد بررسی در پژوهش حاضر در حالاتی که دارای بیشترین تعداد اعضا و کمترین تعداد اعضا می‌باشد ۶۶/۱۶۸ درصد و در اتصالات TLSR، ۶۷ درصد می باشد.
