انواع سازه های فضاکار (سازه های مشبک فضایی)
همانطور که پیش از این بیان شد، سازه های مشبک فضایی که در این کتاب نام عام سازه های فضاکار برای آنها به کار میرود،
زیر مجموعه ای از سازه های فضاکار است.
این سازه ها شامل مجموعه ای از اعضای خطی با مدول های ساده تکرار شونده هستند
بنابراین هدف اصلی این کتاب بررسی این گونه سازه های می باشد.
برای سهولت در کاربرد و روشن کردن مفاهیم، تقسیم بندی های مختلف این گونه سازه ها در ادامه بیان می شود.سازه های فضاکار (سازه های مشبک فضایی)
این طبقه بندی شامل موارد زیر است.
از منظر بافتار:
همانطور که بیان شد، شبکه عبارت است از سیستم سازه ای شامل یک یا تعدادی افزون تری لایه متشکل از مجموعه ای از اعضا. شبکه های سازه های فضاکار دارای بافتارهای متنوعی می باشند .
بدین ترتیب که با تغییر در آرایش المان ها می توان بافتار جدید ایجاد کرد و بدهیی است که کارایی هر بافتار باید در مقایسه با بافتارهای دیگر سنجیده شود. ترکیب بندی و بافتار شبکه های ممکن است به صورت مربعی یا مثلثی باشد.(تصویر1-34)
تصویر:1-34 : انواع شبکه ها از لحاظ ترکیب بندی و بافتار شبکه های مثلثی و شبکه های مربعی
از سوی دیگر، بافتار شبکه می تواند به صورت دوسویه، سه سویه و چهار سویه باشد.
همانطور که در شکل های زیر مشاهده می شود،
شبکه دوسویه
به دو صورت راست و قطری قابل اجرا است.
از این الگوها، الگوی تصویر سویه ساده ترین الگو برای شبکه ها است و شامل دو مجموعه درگیر از تیرها می باشد
الگوی مورب تصویر
شبکه های قطردارای سختی بیشتری از شبکه های راست هستند
و در نتیجه تغیر شکل آنها کمتر است.
شبکه های سه سویه
را می توان به اشکال متنوع تری درآورد،
برای مثال نمونه های مثلتی و شش ضلعی آن در تصویر زیر مشاهده می شود.
تصاویر1-35-پ تا چ الگو های اولیه سه و چهار طرفه را نشان می دهند.
هر یک از این شبکه ها را می توان به شکل تخت یا خمیده اجرا کرد .
سازه های دوسویه با آرایش متراکم، در مقایسه با آرایش هایی با تراکم کمتر، از سختی بیشتری برخوردارند
و اغلب اوقات سختی آنها بیش از حد مورد نیاز از نظر سازه ای است.
زیرا اعضای آ« دارای طول های مختلف هستند و همگی در زوایای قائمه به یکدیگر متصل نمی باشند،
اما برای مثال شبکه مورب (ب) برای ارتفاع یا ضخامت کل یکسان از شبکه موازی (الف) سخت تر است.
استفاده از شبکه های سه سویه مثلثی برای ساخت سازه های فضاکار تخت در مقایسه با شبکه های دو سویه اقتصادی تر بوده ،
انتخاب آن برای ساخت طاق های استوانه ای و گنبدهای مشبک به دلیل مزایای سازه ای فراوان،بر شبکه های دو سویه ارجحیت دارد.
آرایش شبکه های سه سویه
اغلب به صورت مثلث های متساوی الاضلاع است.
از نظر لایه بندی:
شبکه های تک لایه:
یک شبکه تک لایه یا شبکه تخت، متشکل از اعضای تیر با اتصالات صلب( با قابلیت انتقال گشتاور قابل ملاحضه) است
معمولا بارهای بیرونی وارد بر چنین شبکه تختی،از نوع نیروهای متعامد بر صفحه شبکه و گشتاورهای اعمال شونده حول محورهای واقع در صفحه می باشند.
تحت تاثیر چنین نیروهایی، تغییر مکان های حاصله در امتداد خارج از صفحه، مولفه قابل ملاحظه ای خواهند داشت.
( و در صورت صرف نظر نمودن از بعد قائم آنها) تقریبا در درون یک صفحه واقع میگردند،
ولی بارهای موثر و تغییرمکانهای حاصله در امتداد عمود بر صفحه، مولفه های قابل توجه داشته
و در نتیجه رفتار مجموعه تنها با لحاظ کردن سه بعد قابل بررسی است.
شبکه های تک لایه با لگوی مثلثی و مربعی در صورتی که سقف نیاز به تحمل بارهای سنگین نداشته باشد. استفاده می شود
منبع
کتاب : مبانی طراحی سازه های فضا کار
تالیف:
پروفسور محمود گلابچی
دکتر محمد رضا گلابچی