مصالح سازه های فضاکار

مصالح سازه های فضاکار

فولاد پرکاربرد ترین ماده در ساخت وسازه سازه های فضاکار به شمار می رودشاید مهمترین علت آن، سختی و جوش پذیری بالای آن می باشدتنوع پروفیل های فولادی و انبوه بودن در بیشتر نقاط دنیا بخصوص کشورهای صنعتی، از مزیت های آن محسوب می شودمزیت دیگر فولاد در ساخت وساز سازه های فضاکار
را می توان در انعطاف پذیری این نوع سازه ها جهت ساخت مدول های بزرگ و نصب آسان آنها در کارگاه دانست.به هر حال پروفیل های فولادی به رغم مزایای فراوان معایبی نیز دارندکه از آن جمله می توان به سنگین بودن، مساله خوردگی فولاد در طول زمان و مقاومت آن در برابر آتش سوزی اشاره نمود
همچنین نگهداری سازه های فضاکار فولادی در طول دوره بهره برداری از آنها نیز هزینه و وقت زیادی لازم دارد از آهن گرافیت کروی استفاده می شود.

سازه های فضاکار

سازه های فضاکار

در آیین نامه سازه های فضاکار ایران سازه های فضاکار از لحاظ عمر مفید بهره برداری به چهار گروه طبقه بندی شده اندکه بهره برداری دراز مدت، میان مدت، م.قت با امکان نصب و باز کردن به قصد نصب مجدد به صورت های تاشو یا بازشو یا موقت جهت خدمت رسانی کوتاه مدت، برای کاربری های متنوع را شامل می شوند.در سازه های فضاکار، ترکیب هندسی، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییر مکان ها به گونه ای است.که در یک صفحه قرار نمی گیرند و ترکیب هندسه سازه،بارگذاری خارجی، نیروهای داخلی و جابه جایی های سازه فراتر از یک صفحه است.عمدتا دارای فرم بدیع مستوی یا منحنی در فضا بوده و با واحدهای حتی المقدور یکسان در الگویی تکرار شونده احداث می شوند.در ادامه بیان می شود که: سازه های فضاکار گروهی از سازه ها هستند که دارای رفتار مسلط سه بعدی بوده،معمولا در خور تولید صنعتی انبوه بوده و در این حالت، قیود فنی و اقتصادی را با تلفیق مناسبی از مفاهیم سازه ای،اصول ایمنی، دیدگاه های زیبایی شناختی و جنبه های اقتصادی ارضا می نمایند.

بافت- بر پا کردن - سازه

بافت و بر پا کردن سازه

یکی از مهم ترین دغدغه های مقامات محلی در رابطه با این طرح، محافظت از سازهدر برابر عوامل خورنده شیمیایی موجود در محیط استخر بود.منشا این نگرانی انتشار یک گزارش از تخریب سقف یک استخر در سوئیتزرلند، بر اثر پوسیدگی فولاد ضد زنگ آویزهای سقف بود.این آزمایش ها منجر به نتایج غیر منتظره ای درباره ماده مناسب برای روکش محافظ شد.به طور معمول به نظر می رسد که فولاد ضد زنگ بر فولاد معمولی و فولاد مقاومت بالا برتری دارد،اما در شرایط موجود مقایسه نمونه های مختلف فولاد ضد زنگ و فولاد گالوانیزه بدون روکش یا با روکش پودری، نشان دادکه مقاوم ترین گزینه در برابر عوامل خورنده به ویژه کلرید در محیط استخراست 

دهانه سازه های فضاکار

کاربرد نوین سازه فضاکار شبکه ای

در نهایت به طور کلی در کاربرد سازه های فضاکار شبکه ای به نظر نمی رسد محدودیتی وجود داشته باشد و از این سازه ها تا کنون در کاربری های گوناگونی بهره گیری شده است. طبعا استفاده بجا از سازه های فضاکار شبکه ای، به معنی آن است که در کاربری مورد نظر، از جمیع جهات و پس از مقایسه گزینه های سازه فضاکار شبکه ای با گزینه های انواع دیگر سیستم های سازه ای و بررسی مزایا و معایب گزینه ها از دیدگاه فنی، اقتصادی و سایر جنبه های ذیربط، گزینه های سازه فضاکار شبکه ای به عنوان گزینه یا گزینه های برتر انتخاب شده باشد.

خرپای فضایی

مزایا و معایب سازه فضاکار

سازه پس از تنظیم نهایی در موقعیت خود استقرار یافته و نصب می شود. به طور معمول و با توجه به شرایط محیطی، از جمله باد و به ویژه درجه حرارت، موقعیت سازه به طور دقیق تعیین و خطاهای موجود محاسبه و در مرحله تنظیم نهایی، خطاها تا حد ممکن سرشکن شده و با توجه به حدود راواداری های مجاز، سازه در بهترین موقعیت ممکن استقرار داده می شود. متعاقبا قطعات و دستگاه های تکیه گاهی تنظیم و سازه بر تکیه گاه ها تثبیت می گردد. در طراحی سازه های فضاکار باید جزییات اجرایی نصب پیش بینی، رواداری های نصب تعیین، ملاحظات لازم تبیین و در نقشه ها و همچنین مشخصات فنی ساخت و نصب قید گردند.

کج شدن سازه فضایی

کج شدن سازه فضایی

روش رایج ساخت طره ای پل ها: در موارد قابل کاربرد و همچنین در حالاتی که موقعیت نهایی شبکه فضاکار با زمین یا بام ساختمان موجود مقاومی در مجاورت ان همتراز باشد، شیوه هایی نظیر روش های متداول احداث پل ها از طریق پیش رانی قابل استفاده خواهد بود. در این حالت انتظار می رود شبکه فضاکار بتواند عملکرد خرپای پیشرانی را ایفا نماید. در هرحال در صورتی که از سازه های فضاکار شبکه ای به عنوان پایه ها و یا سازه عرشه پل بهره گیری شود، روش های متداول احداث پل ها به طور معمول در این نوع از سازه ها نیز قابل کاربرد خواهد بود با توجه به این نکته که کاهش وزن قابل ملاحظه ناشی از بهره گیری از سازه های فضاکار شبکه ای با کف یا عرشه فولادی یا بتنی در عین افزایش صلبیت، منجر به امکان افزایش طول دهانه ها و تسهیل و تسریع در احداث چنین پل هایی در مقایسه با پل های متداول بتن آرمه یا فولادی خواهد گردید.

نصب سازه فضاکار

نصب سازه فضاکار

بافت کل شبکه در موقعیت نهایی افقی خود با رواداری قابل پذیرش در تراز زمین و جا به جایی آن با استفاده از سیستمی از جک های مستقر بر برج های بالابر و کابل های آویخته از آنها در ارتفاع تا رسیدن به تراز مطلوب. در این روش همچنین می توان بسته به مورد از ستون ها یا قاب های سیستم سازه تکیه گاهی نیز برای استقرار جک ها استفاده کرد یا جک ها را بر روی پایه های موقت مستقر کرد.
6- نصب یک بخش یا تمام شبکه فضایی بر روی زمین پیش از بالا بردن آن در موقعیت نهایی روی تکیه گاه های موقت یا دائم: این روش در پروژه هایی که سطح لازم برای برپایی به طور مستقیم شبکه فضایی وجود دارد، اما دسترسی به جرثقیل متحرک امکان پذیر نیست، استفاده می شود. اندازه کلی شبکه فضایی و یا موقعیت محل نصب، از جمله پارامترهایی هستند که باعث محدود شدن استفاده از جرثقیل می شوند.

عمر مفید طراحی سازه

سازه کش بستی تاشو

تحقیقات اخیر در مورد سازه تنسگریتیمهندسین 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

گنبدها در سازه فضاکار

گنبد های مشبک ممکن است تک لایه یا دو لایه باشند. یک شبکه را به هر شکل دلخواه می توان روی یک کره تصویر نمود و ساختار گنبدی ایجاد نمود، اما رعایت نکات فنی الزامی است. در صورتی که الگوی یک شبکه تخت را بر سطحی منحنی تصویر نموده و تطابق دهیم، گنبد شبکه گونه تک لایه ایجاد می شود. گنبد های تک لایه برای دهانه های کوچکتر استفاده می شود و گنبدهای دو لایه برای دهانه های بسیار بزرگ به کار می روند. در گنبدهای تک لایه باید دقت لازم برای اطمینان از مقاومت کافی خمشی برشی، علاوه بر مقاومت در مقابل نیروهای محوری و ممانعت از بروز پدیده کمانش ( فروجهش ) به عمل آید. با توجه به نسبت خیز به دهانه، اتصالات گنبدهای تک لایه مشبک را باید چنان طراحی نمود که صلبیت به میزان مورد نظر تامین گردد.

طراحی هموندهای کششی

بارگذاری باد در سازه فضاکار

انتخاب اندازه اعضا متناسب با نیروی آنها بر اساس استاندارد حاکم برای مصالح استفاده شده انجام می گیرد.اعضای فشاری معمولا به طور محافظه کارانه به شکل دو سر مفصل و با طول موثری برابر با فاصله مرکز به مرکز بین گره ها در نظر گرفته می شوند.اگر روش اتصال مطابق با روش های رایج و شناخته شده باشد،تدابیر مشخص شده در آیین نامه طراحی اعمال می شود،ولی در بسیاری از موارد، شرایط گره تعیین کننده نوع سیستم بودهو برای تعیین مقدار مقاومت طراحی، احتیاج به آزمایش اعمال مستقیم بار می باشد.تعادل نیروهای اعضا و نیروهای وارده و حاشیه اطمینان کافی برای هر کدام از اعضا، ایمن بودن سازه را تضمین می کند.طرح بر این فرض استوار است که هیچ یک از اعضا تا زمانی که بار وارده به بار ضریب دار نرسیده است،دچار شکست نشود. اکثر مهندسین طراح، این بار را به عنوان بار حدی می شناسند.در صورتی که رفتار عضو الاستو بلاستیک باشد، تحلیل الاستیک جواب حد پایین را به دست خواهد داد.مانند تسلیم در برابر شکست تردد در کشش و یا رفتار پایدار در برابر ناپایدار بعد از کمانش در عضو فشاری.