پایداری سازه های فضاکار
اگاهی از هندسه فضایی (پایداری سازه های فضاکار)نظام بندی چند وجهی ها و قواعد مثلثات کروی پیش شرط بهره وری از امکانات متعدد خرپاهایفضایی است .
برای شکل دادن پایداری یک خرپا با اتصالات مفصلی متشکل از گره ها و اعضای محوری لازم الست
یک سازه مثلثی ساخته شود در این حالت اعضا کششی و فشاری با ارایش مثلثی حالت پایداری را میدهند
که می توان محموعه چشمگیری از بارهای متقارن با نامتقارن را تحمل کند(پایداری سازه های فضاکار)
در سازه خرپای فایی مفصلی سه بعدی شرایط زیر برای پایداری الزاما باید فراهم شود
انواع مختلف خرپاها
خرپاهای فضایی دولایه وجود دارد که با شرایط بالا مطابقت می کند
از فرمول فوق می توان نتیجه گرفت اگر سازه ای دارای هندسه کاملا مثلثی نباشد با تامین تکیه گاه خارجی اضافی .
کافی می توان ان را پایدار کرد
از طرف دیگر پایداری شبکه های فضایی متداول می تواند به پایداری چند وجهی ساده مربوط باشد
پایداری سازه خرپای فضایی بر اساس شکل هندسی حاصل می شود
اماپایداری قاب های فضایی با اتصالات صلب بر اساس مقاومت خمشی اتصالات سازه انها به دست می اید
خرپاهای فضایی بیشترین بازدهی را در مکان هایی دارند
که بار به صورت یکنواخت پخش می شود مانند سقف ها وجود بارهای ممرکز سنگین منجر به اندازه نابرابر اعضا می شود
به دلیل مشابه ستون ها باید اتصالات یکسانی دارند
برای دهانه های بزرگ ممکن است دو مدول ضخامت جداره وجود داشته باشد تا کمانش را کاهش دهد.
البته امروز با وجود روش های جدید ساختبا کامپیوتر و مدل سازی سازه های فضاکار
در نرم افزارهای پارامتریک مشکلات ناشی از ابعاد متفاوت اجزای سازه ای حل شده
و در اینده ای نزدیک نابرابر اعضا از لحاظ اقتصادی مشکل محسوب نخواهد شد.
اعضای کششی و فشارشی
در سازه های فضاکار اگر بارها به طور مستقیم بر گره ها وارد شوند
اعضای درون شبکه فضایی نیروهای محموری کششی و فشاری را تحمل می کنند .
در واقع سیستم مجم.عه ای از اعضای تک نیرویی کششی و فشاری اس که معمولا صاف مستقیم هستند
و به همین دلیل به انها اعضای خط گفته می شودعضای کششی و فشارشی
به علت اینکه طول این اعضا در مقایسه با سطح مقطع انها زیاد است
تنها قابلیت تحمل نیروهایی را دارند که در امتداد طولشان اثر می کند
که البته این نشان دهنده پربازه بودن انها و استفاده موثرتری از مصالح است
همچنین ممکن است خمش ثانویه ای در اثر صلبیت و شکل اتصال بین اعضا و گره ها به وجود اید
و در نتیجه اعضای سازه در برابر بارهای وارده
حتی اگر بار بر روی گره وارد شود به صورت ترکیبی از خمش برش و نیروهای محوری مقاومت می کنند
در سازه های فضاکار دولایه اعضای یال خمش سرتاسری و اعضای جان برش سرتاسری را مهار می کنند
خمش مثبت فشار و کشش را به ترتیب در اعضای بالایی و پایینی به وجود می اورد
وخمش منفی برعکس ان عمل می کند پس بیشترین نیرو د اعضا هنگامی پدید می اید
که بیشترین خمشی وارد شود بیشترین نیروی وارد بر جان ها در تکیه گاه ها وا رد می شود.
جایی که بیشترین برش وجود دارد
مقدار این نیروها با تحلیل های برداری در تکیه گاه ها به دست می اید
موقعیت اعضای خرپا در رابطه با امتداد تنش های خارجی در سیستم سازه ای با عملکرد برداری اندازه تنشهای کششی و فشاری را تعیین می کند
زاویه مناسب زاویه ای در حد 45 تا 60 درجه با امتداد نیرو است
که توزیع موثری با نیروهای برداری به نسبت کوچک حاصل می اوررد.
کتاب : مبانی طراحی سازه های فضا کار
تالیف:
پروفسور محمود گلابچی
دکتر محمد رضا گلابچی