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

شرکت تیوان-کاسپین

امکان اجرای آن با کمترین ایجاد مزاحمت برای مسافران و سیستم حمل ونقل راه اهن انگلیس بود
به یک ساختار معماری یا مهندسی ثابت که مجزا از دیگر ساختارها قابل تشخیص باشد یک سازه یا بناء فنی می‌گویند.
سازه بخشی از حجم است که بارهای وارده را تحمل و به محیط اطراف منتقل می‌سازد.

شایان ذکر است که در سازه‌های ساختمانی، بارها (بارهای مرده، زنده، زلزله، برف و باد)
از طریق تیرچه‌ها به تیر اصلی و از تیر اصلی به ستون‌ها و از ستون‌ها به پی منتقل می‌شود و پی‌ها ،نیروها را به خاک منتقل می‌کنند.
به عبارت دیگر، سازه حافظ فرم خارجی اجسام در برابر بارهای وارده است.
امروزه مدل‌سازی اطلاعات ساختمان تغییر شگرفی در صنعت ساختمان کشورهای پیشرفته به وجود آورده‌است
و بهره‌وری این بخش را افزایش داده‌است

سازه با رفتار شکل پذیری

عناصر سازه فضاکار

مهره ای است که در فشار عمل می کند و جهت محکم کردن پیچ ها در داخل گوی نیز استفاده می شود.
اسلیوها به دو شکل شیاردار و سوراخ دار تولید می شوند که توسط پیچ به پیچ متصل می گردند.
جهت محکم کردن و اطمینان از ورود کافی پیچ درون رزوه از اسلیو یا غلاف استفاده میکنیم
که طول آن بستگی به نیروی موجود در اتصال و طول پیچ دارد.
غلاف ها در دو نوع فرج کاری یا نوع استفاده از دستگاه تراشکاری اتوماتیک       CNC تولید می شود.

طراحی اعضای سازه

تیکه گاه غیر مسلح

و امکان کمانش بسیار زیاد استدیگر مقطع سازه های مثل نیز گاهی در ساخت فضا کار به کار می روندبه ویژه اگر بار هایی بر اعضا در فاصله بین گره ها وارد شودو در انها علاوه بر نیرو های محوری خمش نیز ایجاد کنددر جایی که نیرو ها فقط به گره ها وارد شوند مقاطع تو خالی دایره و مستطیل بر دیر مقاطع ارجحیت دارندزیرا این مقاطع با داشتن شعاع ژیراسیون بزرگتر به ازای سطح مقطع یکسان باز دهی بیشتری در تحمل فشار دارند
مقاطع تو خالی دایره ای دارای یک مزیت دیگر نیز هستندو ان اینکه ممان اینرسی  انها در تمام جهات یکسان است محور اعضای لوله ای در اتصالات گوی سان معمولا از مرکز اتصال می گذردیک عضو لوله ای به دلیل داشتن پروفیل هم محور ممان اینرسی محور دوم ان نیز در تمام جهات یکسان است.همچنین قطر خارجی اعضای لوله ای نیز می تواند ثابت باشدتنها ضخامت اعضا برای طراحی محاسبه شوده این امر می تواند سهولت ساخت ونصب را نیز به دنبال داشته باشدمقاطع دایره ای در سیستم های مرو تری یودتیک 

دهانه سازه های فضاکار

کنترل حرکت در تکیه گاه

1-تیکه گاه های الاستومری که شامل الاستومر های غیر مسلح یا مسلح با فولاد یا الیاف نخی و تار شیشه نیز می باشند
2-تیکه گاه های چند دورانی با بار زیاد تیکه گاه های قابلمه ای صفحه ای  است
در این تیکه گاه ها با پیش بینی صفحات لغزشی (سرشی )می توان حرکت انتقالی را نیز تامین کرد
و یا با استفاده از قید مناسب دریک امتداد حرکت افقی در امتداد متعامد ان را ازاد گذاشت
3-تیکه گاه های مکانیکی در تیکه گاه های مکانیکی یاتیکه گاه های فولادی (شامل صفحات برنزی نیز می باشند)
بار ها از طریق تماس فلز با فلز منتقل می شوند .تیکه گاه های ثابت که وابسنه به یک محور یا یک مفصل هستند
دوران را تامین می کنند و انواع غلتکی  الاکلنگی و لغزشی این تیکه گاه ها است
تماس فلز با فلز موجب زنگ زدگی و در نتیجه قفل شدن اجزای تیکه گاه می گردد .

مبانی طراحی سازه های فضاکار

مبانی طراحی سازه های فضاکار

تمام اعضایی که در بالای گنبد نیم کروی قرار گرفنه اند
د زیر بار یکنواخت ، تحت فشار و تمامی اعضای پایینی تحت کشش و اعضای نزیک به خط عمود نیز تحت فشار قرار خواهند گرفت.
شکل گنبد جهت نیروی عکس العمل رانشی (فشاری)را در پی تعیین می کند.
گنبد های نیم کره در تکیه گاه نزدیک به خط عمود هستند ،
یک خط پایه نزدیک به خط افق قرار دارند و مقداری جزئی نیروی رانشی بیرونی ایجاد می نمایند .
گنبدهای ربع دایره (تقریبا نصف ارتفاع یک گنبد نیم کره ) 5 نقطه اتکا دارند
و نیروی رانشی قابل توجهی ایجاد می کنندو باید به وسیلۀ پشت بندها یا حلقه های کششی در برابر این نیرو مقاوم گردد.
گنبدهای سه چهارم کره هم دارای پنج نقطه اتکا هستند ولی نیروی رانشی بیرونی ایجاد می نمایند.

بارهای متمرکز وارد بر گنبد از طریق خرپاهایی که به وسلۀ دو یال مجاور هم تشکیل می شود ،
تحمل می گردد. در جایی که تعداد تقسیمات و طول میله های خرپا زیاد است ،
ارتفاع خرپا و مقاومت در برابر بارهای متمرکز افزایش می یابد. اگر تعداد اعضا در گنبد ژئودزیک افزایش یابد
ارتفاع مقطع خرپا و مقاومت آن در برابر بارهای متمرکز کاهش می یابد

گنبد

گنبد های مشبک

یک فرم تغییر شکل یافته از یک گنبد دنده دار که از طریق دونیم نمودن وجه های چهار ضلعی ان طبق یک نظام مشخص(مهار بندی پانل های چها گوشهء ان ) بدست امده در تصویر پ به نمایش درامده است . این نوع گنبد را به یاد مهندس المانی ان که در قرن نوزدهم گنبد ها بسیاری از این دست طراحی کرده ، گنبد شودلر نامیده میشود. اتصالات در این نوع گنبد ها نیز باید صلب باشد .این گونه گنبدها نیز دچار مشکل درهم رفتگی در بخش های بالایی خود میشوند .

تودوس

تنوع چلیک

زیرا دارای جذابیت دیداری  بیشتری هستند نقش روی چلیک های تک لایه و نظم و هندسه ان از تمام زوایا قابل مشاهده می باشداما در سازه های دو یا سه لایه نقش روی چلیک فقط از نمای روبرو و پلان قابل مشاهده استولی از زوایای دیگر ممکن است شبکه به صورت اشفته و بی نظم به نظر رسد و هندسه و نقش ان قابل مشاهده نباشد.امام از انجا که طاق های استوانه ای تک لایه در برابر کمانش فروجهنده مقاومت کمی دارندتنوع چلیک بهتر است برای دهانه های با ابعاد بیش از 20 متر اتصالات به صورت جوش اجرا شوندتا صلبیبت سازه افزایش پیدا کنددوشاتو در طراحی یک سالن تنیس متعلق به اس ان اس اف در واگیراد پاریساز همین روش برای اجرای اتصالات اس دی سی استفاده کرده استپیوندهای زدکا که به تازگی توسط مرو به بازار امده اندبرای چنین کابردهایی مناسبند.

در لایه های مختلف را به اسانی می توان توسط کامپیوتنر انجام دادهر چند هنوز هم تخمین قابل اطمینان از مقدار بار کمانش این سیستم های سازه ای دشوار استبه همین دلیل است که معمولا در دهانه های بزرگ از چلیک های دولبایه  استکه تقریبا به دلیل سختی و صلبیت زیاد مصون از کمانش کلی تحت اثر بار هستند استفاده می شود

شبکه بالایی

شبکه بالایی

برابر با فاصله ی مرکزهای مقطع ابتدا و انتهایی چلیک است و به عبارتی برابر با طول محور چلیک است.برابر با فاصله ی قائم مرکز مقطع چلیک تا سطح چلیک است و به عبارتی برابر با ارتفاع چلیک است.برابر با فاصله ی دو انتهای مقطع چلیک است.یک چلیک میتواند طول,دهانه و خیز (ارتفاع)های متفاوتی داشته باشد,الف ,چلیکی با طول L,دهانه S و خیز H را نشان میدهد. چلیکی با همان پارامترهای چلیک الف , ولی باطولی نصف آن (L/2) را نشان میدهد .,چلیکی با همانپارامتر های چلیک الف , ولی با خیزی نصف آن (( H/2 را نشان میدهد,چلیکی با همان پارامترهای چلیک الف ,ولی با خیزی نصف آن (S/2) را نشان میدهد.

شهرک صنعتی- مامونیه

ایجاد سقف افقی در داخل سالن ها از دیگر مزیت های این سیستم است
که علاوه بر زیبایی نسبت به سیستم هایی نظیر سوله در مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش فضای داخل حداکثر صرفه جویی را موجب می شود.
در مقابل مزیت ها سازه های فضاکار دارای معایب و محدودیت هایی هستند که می توان به موارد زیر اشاره کرد:

هندسه منظم:
ولی از برخی از زوایا بسیار پیچیده و درهم به نظر می رسند
در یک ساختمان همان طور که در اغلب نقشه ها معماری مشهود است
نظم انها صرفا در پلان یا نمای رو به رو دیده می شود

در نتیجه شکل واقعی و منظم هندسه شبکه های فضایی در بیشتر زوایای دید از بین می رود
و سازه در عین سبکی فشرده به نظر می رسد
اندازه شبکه های فوقانی و تحتانی و ارتفاع شبکه به اندازه شکل شبکه می تواند تاثیر چشم گیری بر تراکم سازه دولایه داشته است.