فرم های اصلی سازه های کششی

فرم های اصلی سازه های کششی

نحوه باربری و محاسبات مهندسی سازه های پارچه ای کششی از پیچیدگی های بسیار بالایی برخوردار است. در کنار پیچیدگی های مهندسی استفاده از فرم های پیچیده معماری انجام محاسبات تنش و بار در پارچه های سازه چادری را بسیار پیچیده می کند. عدم دانش فنی مهندسان ایرانی و لزوم استفاده از نرم افزارهای پیچیده برای انجام محاسبات یکی از دلایل استفاده محدود از این سازه های پارچه ای در کشور ایران می باشد. دراین نوشتار انواع فرم های کلی قابل استفاده در سازه های کششی بررسی شده است و نحوه باربری هر یک از آنها به صورت کامل بیان شده است.

در سازه های کششی بر خلاف سازه های متداول بنایی انتقال باز از طریق یک پوسته غشایی (پارچه) انجام می گردد. با توجه به مقاومت پایین پوسته ها تحت نیروهای فشاری و برشی تنها شیوه باربری در این سازه ها از طریق کشش انجام می گیرد. از همین رو به سازه های پارچه ای سازه های کششی نیز گفته می شود.

برای انتقال نیروهای عمود بر سطح پارچه مانند بار باد به سمت بالا و بار برف به سمت پایین می بایست در سطح پارچه انحنا هایی عمود بر هم ایجاد کرد. در ریاضیات فضایی به سطوحی که در هر نقطه دو انحنای عمود بر هم داشته باشند سطوح آنتی کلاسیک گفته می شود. سطوح انتی کلاستیک انواع متفاوتی دارند که در ادامه به بررسی ۳ نوع از آنها که بیشتر در سازه های پارچه ای کاربرد دارد خواهیم پرداخت. به جرآت می توان ادعا کرد تمامی سازه های پارچه ای ایجاد شده در جهان ترکیبی از این سه نوع رویه کلی تشکیل شده اند.

combination-of-several-conic-and-hyperbolic-768x450

سطح زین اسبی (Hyperbolic):

در این نوع از سطوح بار وارده از طریق گوشه انتقال پیدا می کند. در این نوع سطوح دو گوشه به سمت پایین و دو گوشه به سمت بالا خواهد بود. گوشه های پایین نیروهایی به سمت بالا و گوشه های بالا نیروهایی به سمت پایین را انتقال خواهند داد. فرم های استاندارد سازه کششی شامل سایبان های با فرم شید، سایبان های با فرم کایت، پاگودا و قله دره می توان نام برد.

خیمه (Conic):

در این نوع از سطوح با استفاده از انحنا در سطح پارچه نیروها به دو سمت سطح انتفال پیدا می کند. این نوع از سطوح سال های زیادی است به عنوان سطوح باربر خیمه های موقت نیز کاربرد دارد. در این فرم تمامی بارها به سمت لبه پایینی و بالایی رویه انتقال پیدا کرده و در نهایت از طریق اتصال به زمین یا ستون های میانی رویه مهار می شود. فرم های وارون، خیمه و خیمه چند راس، پارادایس و تترا از فرم های سازه چادری هستند که دارای رویه به فرم خیمه می باشند.

آرک (Arch):

رویه آرک شباهت بسیار زیادی با زین اسبی دارد با این تفاوت که گوشه های بالا و پایین در کنار همدیگر قرار گرفته اند. این فرم از رویه در گذشته برای انتقال بار در سقف های سنتی طاق ضربی استفاده شده است. به دلیل استفاده زیاد از طاق ضربی به عنوان سقف راهرو ها در بناهای قدیمی این فرم با نمونه بنا های سنتی کشور تطابق بهتری خواهد داشت.

Advertisements

مزایای سازه های پارچه ای (چادری)

مزایای سازه های پارچه ای ( سازه چادری ) چیست ؟

چرا باید از سازه پارچه ای ( سازه چادری ) استفاده کنیم ؟

دلیل محبوبیت سازه های پارچه ای کششی در سالهای اخیر در ذیل آورده شده است :

این المان ها از دوام بسیار بالایی برخوردار هستند. اگر آنها به عنوان سقف ، سایبان و آلاچیق استفاده شوند بر خلاف مصالح رایج در ساختمان و بسته به جنس پارچه بین ۱۵ الی ۳۰ سال دوام و پایداری خواهند داشت. این عمر وابسته به پارامترهایی است که در طراحی در نظر گرفته شده اند نظیر میزان دوام پارچه ، استحکام ،  کشیدگی و مقاومت کششی . روکش دادن و زدن لاک و لعاب روی پارچه به آن خاصیت ضد حریق (آتش)، جذب اشعه UV خورشید ، خاصیت خود تمیز کنندگی و ثبات رنگ را می دهد. . سازه های کششی حتی بعد از سالها قرارگیری در معرض باد های شدید و تغییرات آب و هوایی شکل اولیه خود را حفظ می کنند.

استفاده از حداقل مصالح برای پوشش یک سطح بزرگ و قابلیت بازیافت پارچه  موجب می شود تا پارچه مورد نیاز برای سازه های کششی را بتوان بصورت خیلی بهینه طراحی و محاسبه نمود. با حداقل پارچه می توان یک سایبان برای استخر و یا پوشش استخر را طراحی و اجرا نمود.

  • هزینه کم اولیه سایبان پارچه ای چیست ؟

استفاده از پارچه های کششی برای احداث یک سقف بزرگ و بدون ستون های میانی میزان فولاد و آهن و کارهای مرتبط با آن را در پروژه کاهش می دهد، ساخت سازه را آسان تر کرده ، سرمایه گذاری اولیه را کاهش داده و سرعت ساخت سازه را نسبت به روش های ساخت و ساز سنتی در مدت زمان بسیار کمتری به انجام می رساند.

  • کاهش هزینه های کارگاهی و زمان اجرا سایبان چادری چقدر است ؟

دستاورد و پیشرفت بسیار مهم در سازه های کششی عدم نیاز به فعالیت مهندسی و ساخت در کارگاه و سایت ساختمانی می باشد. به همین دلیل زمان ساخت سریعتر شده و ساده سازی نصب ، در محیط کارگاه زمان کمتری را می گیرد. روش های نصب ، برنامه ریزی و دستورالعملهای ایمتی همه بستگی به درجه اهمیت تجهیز قبلی دارد که موجب کاهش هرگونه اخلال در شروع نصب می گردد.

برای مثال یک آلاچیق برای ویلا بطور سنتی حداقل یک هفته زمان لازم دارد ولی در روش سازه کششی تنها فقط به یک روز زمان نیاز هست و به نوعی در دسته بندی سازه های از پیش ساخته قرار می گیرد.

d8b3d8a7d8b2d987-da86d8a7d8afd8b1db8c-d8afd8b1-d986d985d8a7db8cd8b4daafd8a7d987-daafd8a7d8b2

سازه می تواند برای استفاده در یک محیط طراحی و اجرا شود ، سپس باز شده و در محیط دیگری مورد استفاده قرار گیرد به همین دلیل عمر سازه و قابلیت استفاده از آن افزایش می یابد. این توانایی در اجرا و جابجایی سایبان پارکینگ ها بسیار استفاده می گردد.

برخی سازه ها با هدف اجرای موقت و عمدتا برای مصارف نمایشگاهی و ساخت غرفه نمایشگاهی نیز کاربرد دارند.