سازه مهندسی مجموعه ای از چند عضو متصل به هم میباشد.
همانگونه که میدانید سازه ها برای نگهداری و یا انتقال نیرو و همچنین برای تحمل بارهای وارده ساخته میشود.
سازه فضاکار یک ساختار سه بعدی، سبک و شبیه خرپا میباشد همچنین مانند میله های کوچکی میباشد که دقیق بر اساس میزان فشاری که باید تحمل کنند ساخته میشوند.
سازه فضاکار در اماکن مختلف چون نمایشگاه ها، پارک ها و مناطق تفریحی، پاساژهای تجاری بزرگ و … مورد استفاده قرار میگیرد.
به هر قطعه از سازه فضاکار یک فریم گفته میشود. این سازه به عنوان پوششی زیبا مورد استفاده قرار میگیرد.
استحکام این سازه ها از طریق محاسبه بارهای خمشی وارد شده به سازه است که خود به دو قسمت بارهای کششی و فشاری در طول هر پایه یا فریم منتقل میشود.
سازه های فضاکار نمونه های متفاوتی دارد که شامل:
سازه فضایی تخت همان فرم تخت سازه های فضاکار میباشد.
سازه فضاکار با فرم تخت
در سازه ها هرگاه لایه رویین سقف سازه سطحی صاف و موازی داشته باشد به طوری که دو لایه بالایی و پائینی هر دو مسطح و در موازات سطح زمین قرار بگیرند، ما سازه فضاکار تخت داریم سازه فضایی تخت همان فرم تخت سازه های فضاکار میباشد.
سازه فضاکار چلیک همان سازه فضاکار قوسی میباشد. این سازه به گونه ای طراحی میشود که نمای بیرونی پس از اجرا، نمای بیرونی و داخلی سازه بصورت کمانی و دایره میباشد.
سازه فضاکار با فرم چلیک
این فرم قوسی میتواند بصورت چلیک کامل یا ناقص باشد همچنین این سازه یکی از مقرون به صرفه ترین فرم های معماری سازه فضاکار میباشد.
یکی از زیباترین فرم های معماری سازه فضاکار، طرح گنبد سازه فضایی میباشد.
سازه فضاکار با فرم گنبد
شایان ذکر است که شکل ظاهری گنبدها در دو نوع فرم گنبدی و بیضوی موجود میباشد که هرکدام در زمان طراحی و هنگام بافت و نصب سازه گنبدی تنوع گسترده ای دارا میباشد.
سازه ای که ظاهر دایره ای و فرم تخت دارند نوعی سازه با فرم دیسکی میباشد. استفاده این سازه در مکان هایی مناسب میباشد که ستون گذاری در محیط یک دایره و مناسب است.
سازه فضاکار با فرم دیسکی
ظاهر زیبایی دارد ولی به علت پرت شدن مصالح هزینه ی نسبتا بالاتری دارد و عملکرد آن شبیه فرمهای تخت میباشد.
این نوع سازه دارای ظاهری زیبا است و عیب این سازه در افزایش مساحت شبکه فضاکار و افزایش هزینه میباشد.
سازه فضاکار با فرم هرم
این فرم از اشکال بسیار پایدار و مقاوم سازه های فضایی میباشد که به راحتی در دهانه های بزرگ (بالای 30 متر) قابل استفاده است.
این فرم نمونه دیگر از اشکال بسیار زیبای فضاکار میباشد.
سازه فضاکار با فرم سینوسی
در این سازه یک یا چند محور دارای نقطه عطف که حتی الامکان در این نقاط عطف آبرو نصب شود.
این سازه شباهت زیادی به سوله های صنعتی دارد.
سازه فضاکار با فرم تخت دو طرف شیبدار
این سازه به طوری میباشد که دو سقف شیبدار در یک نقطه به هم متصل میشوند.
هنگامیکه ستونهای ابتدا و انتهای قوس هم ارتفاع نباشد و سقف قوسی مدنظر باشد از این طرح سازه استفاده میشود.
سازه فضاکار با فرم نیم قوسی
سازه های فضاکار کاربرد گسترده ای دارد از جمله:
سازه های فضاکار مزایا و معایبی شامل میشود که در ادامه به شرح و بررسی آنها میپردازیم.
از مهمترین مزایای ساختار این اسکلت های سه بعدی، سبک بودن آنها میباشد.
برای تولید این سازه ها مواد به کار رفته به گونه ای توزیع میشوند که مکانیسم انتقال بار در درجه ی اول کشش محوری یا فشرده سازی باشد. تمام مواد در هر عنصر مشخصی به میزان کامل مورد استفاده قرار می گیرند.
امروزه برای تولید فریم های فضایی از فولاد یا آلومینیوم استفاده میشود که باعث کاهش وزن قابل توجهی در کل پروژه در مقایسه با سازه های آهنی میباشد.
این موضوع در مورد سقف هایی با دهانه طولانی که نیاز به مقادیر بیشتری از فریم ها و اتصالات دارد همچنین در علم طراحی و مهندسی بهینه از نظر اقتصادی مقاومت مصالح بسیار مهم و قابل توجه باشد مورد استفاده قرار میگیرد.
لازم است بدانید که تولید قطعات سازه فضاکار به صورت انبوه در کارخانه صورت میگیرد.
همچنین از نظر کیفی و مهندسی به طور کامل بررسی میشود تا یکسان باشند و نتیجه کار مورد پسند مهندسین و سایر کاربران از نظر استحکام و زیبایی قرار گیرد.
قطعات این سازه در واقع از واحدهای پیش ساخته میباشد که اغلب از اندازه و شکل استاندارد برخوردار هستند و به راحتی ساخته میشود و بعدها برای پروژه موردنظر به محل پروژه انتقال می یابد.
از مزیت دیگر این سازه قطعه های سبک آن میباشد که توسط نیروی نیمه ماهر به راحتی قابل حمل و جمع آوری سریع در محل میباشند بنابراین از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه میباشد.
شایان ذکر است سبک بودن قطعات این سازه باعث نشده است که از کیفیت این سازه ها کاسته شود بلکه بسیار مستحکم میباشند به علاوه با اینکه بسیار محکم هستند انعطاف پذیری زیادی برای طرح های خاص و موقعیت ستون ها دارند.
علت استحکام آن ها بیشتر به خاطر حالت سه بعدی و مشارکت کامل عناصر یک قطعه برای تحمل نیروی خارجی میباشد.
مهندسان طراح از این ویژگی برای مقاومت سازه در برابر بارهای متمرکز غیر متقارن و یا بسیار سنگین استفاده میکنند.
سازه فضاکار مزایای زیادی دارد و میتوان گفت مهمترین عیب این سازه نیاز به تولید فولاد بیشتر برای ساخت انواع این سازه ها میباشد.
از طرفی به دلیل افزایش قیمت زغال کک، مواد اولیه مورد استفاده، محدودیت های دولتی تولید فولاد به دلیل آلودگی ها و تأثیرات منفی بر محیط زیست امکان پذیر نمیباشد.
همچنین مشکلاتی در تولید قطعات سازه ها به وجود می آورد و اجازه نمیدهد که این سازه ها به طور گسترده اجرا شوند.
source:سازه فضاکار، انواع و کاربرد سازه فضاکار