سازه کش بستی تاشو
سازه های تنسگریتی به عنوان سازه های جرم بهینه است
دارای قابلیت جمع شدن و گسترش یافتن برای کاربری های متنوعی مناسب می باشند.سازه کش بستی تاشو
امروزه بیشتر پژوهش ها در این زمینه بر روی قابلیت گسترش این سازه ها متمرکز هستند.
این سازه ها نماینده خوبی برای استفاده در سازه های فضاکار می باشند زیرا:
1- شامل لولاها یا گره های چرخشی که منبع پیچش ناخواسته است نمی باشند.
2- با وجود تعداد اندکی میله ها، پتانسیل آن که حجم های کوچکی را اشغال کنند، دارا می باشند.
3- چون سازه های تنسگریتی دارای جرم بهینه می باشند،
تعداد میله هایی که تحت کمانش قرار می گیرند به حداقل ممکن خواهد رسید.
یکی از کاربردهای مهم این سازه ها در مجسمه سازی است.
کنت اسنلسون بعد از ابداع سازه های تنسگریتی به کار مجسمه سازی پرداخته است
مجموعه ای از کارهای هنری خود را در پارک ها و موزه های مختلف به نمایش گذاشت.
سازه های تنسگریتی به دلیل انعطاف پذیری زیاد است
وزن سبک می توانند در فرم های گنبدی شکل در مقیاس های وسیعی مورد استفاده قرار گیرند.
بر اساس تحقیقات باک مینستر فولر، سازه های با تکنولوژی تنسگریتی می توانند برای ساخت گنبدهای که توانایی کنترل بر محیط تمامی شهرها را داشته باشند، به کار روند.
سازه های کش بستی باز و بسته شونده ( تاشو )
با معرفی خاصیت محرک بودن سازه های کش بستی، فضای کاربردی این سازه ها بسیار گسترش یافته است.
برای کاهش حجم اشیا در فضا قابلیت تا کدن آنها مورد نیاز است. این قایبلیت باعث می شود
تا بتوان اشیاء تا شده را منتقل و ذخیره کرد.
استفاده از از سیستم های تاشو از زمان چادر نشینی انسان های اولیه مورد توجه بوده است.
این المان ها می توانند میله ها یا کابل ها باشند.
طراح این سازه می تواند راه حل های مختلفی را برای باز و بسته کردن سازه در نظر بگیرد.
تاشو کردن یک سیستم نیازمند کاهش حجم آن می باشد.
این عملیات باید از طریق مجموعه ای از آرایش های هندسی بدون تغیر اتصالات بین المان ها انجام پذیرد.
مشکلات مربوط به سازه های کش بستی تاشو
تا کردن سیستم های کش بستی از یک قاعده جدید تبعیت می کند
و بنابراین مشکلات جدیدی به همراه دارد.
روند تا کردن رابطه نزدیکی با مسیر گره دارد و بطور کلی این مسیرها باید یگانه باشند.
محدودیت های تغییر مکان بر برخی گره ها باید اعمال شود
تا نه تنها یگانه بودن مسیر تضمین شود
بلکه در صورت اتصال چندین مدل به هم در زمان تا کردن ناسازگاری بین مدل ها ایجاد نشود.
دو نوع مشکل در این زمینه به وجود می آید:
1- هنگامی که دو میله در زمان تغییر مکان با هم برخورد می کنند.
بررسی عددی دقیقی بر روی این موضوع باید انجام شود
در این مسئله همچنین چرخش نسبی بین میله ها نیز دخیل است.
2- دومین مشکل از طراحی نشات می گیرد.
به دلیل حالت های خودتنیدگی همیشه لازم نیست که بار بر روی تمامی کابل ها اعمال شود.
انتخاب یک کابل یا مجموعه ای از کابل ها باعث ایجاد کابل فعال می شود.
مد های تاشونده
با کوتاه کردن میله ها مکانیزم های محدودی ایجاد می شوند.
مزیت اصل مد میله ای در این است که حجم سیستم را به شدت کاهش می دهد
زیرا در این مد طول میله ها که المان های صلب سازه هستند کاهش می یابد،
و هیچ راه حلی برای حل این پیچیدگی وجود ندارد.
مد کابلی :
مزیت اصلی این مد تاشونده این می باشد که انتخاب مناسب کابل هایی که قرار است
افزایش طول داشته باشند تا ایجاد مکانیزم محدود کنند
می تواند باعث تولید یک حرکت تاشوی زیبا و ساده شود.
به نظر می رسد که استفاده از مد کابلی برای سیستم های عظیم مناسب تر باشد
و می توان این مد را با مقادیر محدودی مد میله ای ترکیب کرد تا به یک روند تاشونده بهینه دست یافت.
مدل های تاشونده
1– مدل چهار میله ای
این مدل کش بستی بطور هندسی از یک اکتاهدرون مربعی نصفه ایجاد می شود.
این مدل دارای چهار وجه تاشوی متقارن، چهار میله و دوازده کابل می باشد
2– مدل شش میله ای
این مدل دارای شش میله و بیست و چهار کابل می باشد.
تحقیقات اخیر در مورد سازه تنسگریتی
مهندسین عمران تا حد زیادی به دلیل ویژگی های خاص این سازه تمایل به استفاده از آن دارند.
در زمینه ساخت و ساز توجه چندانی به سازه تنسگریتی نشده است
،…… نمونه ها … به دلیل فقدان تکنولوژی مناسب طراحی فقط در مثال ها بر جای مانده اند.
موانع اولیه ای را که در رابطه با عملی کردن تکنولوژی این سازه وجود داشته است محققین چنین بیان می دارند:
1- تراکم اعضا، با بزرگ شدن طرح تراکم اعضای فشاری زیاد شده است
در نتیجه اعضا بیش از حد به یکدیگر نزدیک می شوند
2- واکنش ضعیف نیرو، تغییر شکل زیاد است
کارآیی ضعیف مواد در مقایسه با سازه های صلب و دیگر مصالح
3- مشکلات ساخت، کره ها و گنبد ها دارای پیچیدگی هایی هستند که فعالیت ساخت را تا حدی با مشکل مواجه می کنند
4- ناکافی بودن وسایل طراحی، با توجه به نظر موترو که در بالا به آن اشاره شد،
طراحی و محاسبات تا حدی با مشکلات متعددی مواجه می باشد.
دو لایه بودن طرح مربوط به مشکل اول می شود و واکنش ضعیف نیرو ( مانع دوم ) خود هنوز مشکلی است
که در اشکال وجود دارد
و همچنین وسایل فراوانی هم جهت ساخت وجود ندارد ( مانع سوم ).
کتاب : مبانی طراحی سازه های فضا کار
تالیف:
پروفسور محمود گلابچی
دکتر محمد رضا گلابچی