اجزای سازه فضایی

[ghasem motamedi]

الف) پيونده :
شامل گويهای توپر از جنس فولاد CK45 (که به طريقه فورجينگ توليد مي گردند)می باشد که به منظور ايجاد پايداری و ارتباط بين اعضاي سه بعدي بکار مي رود .گويها خود و اعضای مربوطشان را در يک موقعيت ثابت نگه مي دارند و باعث ايجاد تعادل بين نيروهای اعضا مي شوند .

گويها به سه دسته تقسيم مي شوند:

1. گويهای معمولي دارای 18 سوراخ با زوايای ارتباطي 45 درجه
2. گويهای استاندارد که برای اتصالات با زوايای خاص بکار مي روند.
3. گويهای ويژه سرستون که قسمتي از آن بصورت استوانه ای و قسمتي بصورت کروی مي باشد.

ب) عضوها:
شامل لوله های گالوانيزه و مخروطي مي باشد .
اين مجموعه دارای لوله های مستقيم بوده که دو انتهای آن بريده شده و سر آن بوسيله مخروطي که اتصال آن را به سایر قطعات امکان پذير مي باشد با جوشکاری CO2 بصورت نيمه اتوماتيک متصل مي گردد.

مخروطي ها دارای دو نوع فشاری و کششي مي باشد که در نوع کششي ضخامت قسمت نشيمنگاه مخروطي از سایز مشابه فشاری بيشتر مي باشد .در حالت کششي جهت انتقال نيروي کششي از پيچ به لوله ها و بالعکس مورد استفاده قرار مي گيرد و در حالت فشاری جهت انتقال نيرو ميان اسليو و لوله عمل مي کند.

ج) پيچها :
اجزای کششي در شبکه ها بوده که در کلاس سختي 8/8 و 9/10 بکار مي روند.
پيچها يک اتصال جداشدني بوده و جهت انتقال نيرو از آن کمک گرفته ميشود .در شبکه های فضايي با سيستم مرو پيچ در حالت کششي عمل ميکند و نيروی کششي از گل پيچ به نشيمنگاه مخروطي انتقال پيدا مي کند.

چ) اسليوها:
اجزای فشاری در شبکه ها بوده که از فولادهای با مقاومت بالا به دو صورت شياردار و سوراخدار توليد مي گردد و جهت محکم نمودن پيچها در داخل گوی نيز استفاده مي شود.

اسليوها به شکل شياردار و سوراخدار توليد مي شوند.

[ghasem motamedi]

اولين شخصي که کلمه سازه فضايي (SP.ST) را بکار برد تيموشکنو بود که در مقابل اين کلمه از لغت (Plan structure) استفاده کرد.اين لغت در حدود 30 سال قبل اشکالي نداشت اما با پديد آمدن موضوعاتي همچون مهندسي هواوفضا-سازه ، اختلافي در تفهيم لغت فوق بوجود آمد و اساتيد بسياری کوشش کردند تا اين لغت را اصلاح کنند که در نهايت از لغت های Spatial و Triactive استفاده کردند و برای Plane structure از لغت Biactive استفاده نمودند.

انواع سازه های فضايي
سازه هايي که در گروه سازه های فضايي جای گرفته اند به شرح زیر تقسيم بندی مي شوند :

1. شبکه های تخت یک لايه اي Flat single layer grids
2. شبکه های تخت دو لايه و چند لایه Double-layer grids
3. چليک ها Barrel vaults
4. گنبدها Domes
5. شبکه های زين اسبي (هيپار) Parabolid, hyperbolic

I. شبکه های تخت یک لايه اي
اين نوع شبکه ها در واقع نوعي قاب مسطح هستند که امتداد بارهای وارده و خود شبکه در يک صفحه واقع نيستند.
در واقع فرق بين يک شبکه و قاب مسطح در امتداد اثر بارهای موثر بر سازه مي باشد.
سازه ايکه در آن بار وارده عمود بر صفحه سازه اثر ميکند به شبکه موسوم است .سازه هايي نظير سايه بانها ، عرشه پلها و ... از اين نوع مي باشند.شبکه تک لايه نيز شبکه ای متشکل از يک سری المان و گره است که به دو صورت مورب و موازی توليد مي شوند.
در اعضای مورب هزینه تمام شده از حالت موازی بيشتر است ؛زيرا اعضای آن دارای طولهای مختلف هستند و همگي در زوايای قائمه به يکديگر متصل نمي باشند اما شبکه مورب برای ارتفاع يا ضخامت کل يکسان از شبکه موازی سخت تر است.
شبکه های تک لايه جهت دهانه های نسبتا کم بار بکار می روند و به اشکال تخت ، نيم استوانه ای ، گنبدی و زين اسبي ساخته مي شوند.

II.شبکه های تخت دو لايه و چند لايه
هرگاه دوشبکه مسطح در کنار هم قرار گرفت (به موازات هم) و به وسيله المانهايي به هم متصل شوند، سازه بوجود آمده را شبکه دو لايه می نامند.
شبکه های دو و چند لایه برای دهنه های 20m الي 120m بطور معمول مورد استفاده قرار مي گيرد.با اين شبکه ها مي توان فضای زيادی را بدون قرار دادن ستونهای مياني پوشش داد؛وليکن بايد سعي نمود که ستونها کمتر حذف گردند زيرا با حذف ستونها هزينه سازه بيشتر مي گردد و سازه طراحي شده غير اقتصادی مي گردد.
از شبکه های دولايه در امتداد عمودی نيز به عنوان بخشي از ديوار و يا با هر زاويه دلخواه ديگر استفاده مي کنند.ارتفاع بين دو لايه برای فواصل بزرگ20/1تا 50/1 طول دهنه مي باشد.

III.چليک ها
سازه های چليکي به شکل نيم استوانه ای مي باشد در اين نوع سازه ها معمولا ستون استفاده نشده و روی یک بدنه که به تکيه گاه متصل است قرار مي گیرند.
سازه های چليکي مي تواند چند دهانه باشند .اين نوع سازه ها لازم است در محل اتصال چليک ها حتما سنون داشته باشند و در اين صورت نواحي مدور حالت یک تير را خواهند داشت.

IV.گنبدها
اگر سازه های چليکي در دوجهت انحنا داشته باشند گنبد بوجود مي آيد.ارتفاع گنبدها بايد از حدود 15% قطر پايه بيشتر باشد؛ معمولا 20% قطر پايه اقتصادی ترين حالت مي باشد.در دهانه بزرگ بصورت کره کامل ساخته مي شود .در هر قطر Base داده شده است .افزايش ارتفاع سبب ايجاد بارهای بيشتر در شبکه مي شود. انحنا بيشتر مقاومت Bucking کمانش بيشتر را تضمين مي کند.
پوشش گنبدها را مي توان طوری طراحي نمود که در پانلهای خاص از پوشش به عنوان روشنايي استفاده نمود .

V. شبکه های زين اسبي (هيپار)
محوه شکل گيری اين سطوح بدين صورت است که يک منحني مسطح (مولد) به موازات خودش بر روی منحني مسطح ديگری (هادي) حرکت مي کند ومعمولا صفحه اين دو منحنی بر هم عمودند.