سازه های تنسگریتی ( کش بستی )
سازه کش بستی یک سیستم نسبتا جدید و در حال رشد می باشد
( عمر آن حدود چند ده سال است) که قابلیت خلق اشکال سبک، انطباق پذیر و قابل تغییر را دارد.گنبدهای ژئودزیک
تنسگریتی یک کلمه ساختگی است گنبدهای ژئودزیک
که از دو واژه کششی و تمامیت تشکیل شده است.
یکی از جنبه های غریب این نوع سازه خاستگاه آن است.گنبدهای ژئودزیک
ددر طول تاریخ، بیشتر ساز های مهندسی خلق انسان از رفتار خالص فشاری برخوردار بوده اند
و این در حالیست که نظام طبیعت به خلاف نظام مهندسی انسان ها بین فشار و کشش توازن ایجاد می کند.گنبدهای ژئودزیک
سازه های کش بستی از این نظام طبیعی پیروی می کنندگنبدهای ژئودزیک
به طوری که در نظر باکمینستر فولر، سازه کش بستی کاملا بر پایه نظام آفرینش می باشدگنبدهای ژئودزیک
و از قوانین هر دو عالم کبیر و صغیر پیروی می کند.
سازه های فضاکار کش بستی نوع جدیدی از سازه های فضاکار می باشند
که در آنها از کابل ها به عنوان اعضای کششی استفاده می شود.
به عبارت دیگر وجه تمایز این سازه ها با سیستم های خرپای فضایی معمولی جایگزینی کابل ها با میله های مورد استفاده در سیستم های معمول است.
تنسگرینی یک مفهوم سازه ای است که می تواند در کاربری های مختلفی استفاده شود.
توانایی این سازه ها برای حفظ حالت تعادل خود بدون حضور نیروهای خارجی، خاصیت انعطاف پذیری است
وزن کم، و نیز راحتی حمل و نقل و نصب این سازه ها انگیزه ای برای مطالعه بیشتر دانشمندان و مهندسان در زمینه سازه های کش بستی بوده است.
تعریف تنسگریتی
سازه های کش بستی از جمله سازه های فضاکار می باشند
که در آنها از کابل ها به عنوان اعضای کششی استفاده می شود.
در این سازه ها اعضای فشاری به صورت سیستمی ناپیوسته است
اعضای کششی به صورت سیستمی پیوسته به عنوان ارتباط دهنده بین اعضای فشاری می باشند.تعریف تنسگریتی
تا فضایی پایدار را به وجود آورند.
چندین تعریف تنسگریتی بیان شده است که نشانگر اهداف مختلف آن می باشد:
تعریف:1 ( موترو و رادکانو )
تمامی المان های ان دارای یک عنصر میانی مستقیم با اندازه های برابر هستند.
المان های کششی در فشار هیچ صلبیتی ندارند.تعریف تنسگریتی
و یک مجموعه پیوسته را تشکیل می دهند،( موترو و رادکانو )
در حالیکه المان های فشاری یک مجموعه پیوسته را تشکیل می دهند،
در حالیکه المان های فشاری یک مجموعه نا پیوسته را تشکیل می دهند.
هر گره تنها و تنها به یک المان فشاری متصل می باشد. در این تعریف:
1- سیستم کش بستی یک سیستم مشبک سه بعدی است: این اثبات حالت فضایی سازه می باشد
و این که آرایش سازه ای آن باعث می شود که در المان ها نیروهای خالص فشاری یا کششی تولید شود.
سیستم های کششی زیر مجموعه سیستم های مشبک فضایی هستند،
به این معنی که المان های آن هیچ گونه صلبیتی در فشار ندارند.
این المان ها و تنها این المان ها در تمامی شرایط در حالت کشش می باشند.
سیستم های کش بستی نیز دارای این خصوصیت می باشندتعریف تنسگریتی
و متعلق به این زیر مجموعه هستند.
2- سازه کش بستی در حالت پیش تنیدگی است:
مستقل از تمامی نیروهای خارجی، سختی توسط پیش تنیدگی تولید می شود.
3- تمامی المان های آن دارای یک فیبر میانی مستقیم با اندازه های برابر هستند:
به احتمال قوی این خصوصیت سازه کش بستی است
که تناقصات زیادی را به همراه داشته بالاخص در مورد برابری اندازه های طناب.
4- المان های کششی در فشار هیچ صلبیتی ندارند
این المان ها به طور کلی کابل ها می باشند. پیوستگی مجموعه کششی به زیبایی سیستم کش بستی کمک می کند.
از دیدگاه مکانیکی وجود آنها باعث ایجاد سوتفاهم و اشتباه می شود
، زیرا در سیستم های مشبک المان ها در فشار و کشش بطور همزمان دارای صلبیت می باشند
و این مسئله برای طراحان سازه های مشبک ایجاد سردرگمی می کند.
5- المان های فشاری یک مجموعه ناپیوسته را تشکیل می دهند:
المان های فشاری نیازی به صلبیت در کشش ندارند،
از آنجایی که این المان ها همیشه در فشار هستند.
اجرای تکنولوژیکی این شرط ممکن می باشد، اما بطور کلی یک المان صلب در فشار و کشش استفاده می شود
حتی اگر هیچ گاه تحت تاثیر آخرین بار قرار نگیرند.
انچه که به طور معمول قبول داریم این است که فشار پیوستگی انتقالات را الزامی می کند،
6- هر گره تنها و تنها به یک المان فشاری متصل می باشد:
از آنجایی که یک سیستم می تواند شامل بیشتر از یک المان فشاری باشد،
انچه که واضح است این است که دو نوع نیرو در اثر اعمال بار در زیر سازه به وجود می آید.
فشار و کشش.
سومین خصوصیت نشان دهنده موجودیت جزیره می باشد:
آخرین خصوصیت تعادل مورد نیاز سیستم را تامین می کند.
این سیستم باید دارای تعادل ذاتی باشد و می توان گفت که این سیستم دارای مکانیزم محدود نمی باشد.
واژه ((سیستم های مشبک فضایی در حالت خودتنش)) بیان می کند تعریف تنسگریتی
که تنسگریتی ها ترکیبی از اعضای کششی و فشاری می باشند. این تعریف بسیار صریح، دقیق و روشن است
و دیگر نیازی به بیان شرط اعضای هم اندازه نیست.
چون بعضی از سازه های تنسگریتی وجود دارند که دارای 2 عضو فشاری در هر گره می باشد.