سازه فضاکار یا سازه فضایی (Space frame structure) سازهای سهبعدی، سبک و با شبکهای از اعضای خرپایی است. این سازه همچون میلههای کوچک باتوجهبه فشاری که میبایست تحمل کنند بهشکل دقیق ایجاد شده و بهیکدیگر وصل میشوند. سازههای فضاکار بهدلیل اجرا در اشکال هندسی گزینه مناسبی برای نمایشگاهها و پاساژهای بزرگ بهحساب میآیند. این سازه توسط الکساندر گراهام بل در بازه زمانی ۱۸۹۸ الی ۱۹۰۸ بر مبنای هندسه چهارضلعی ایجاد شد. دلیل ساخت آن توسط گراهام بل هم علاقهاش به تولید قابهای سخت و مقاوم برای مهندسی دریایی و هوانوردی بازمیگردد. بعد از آن، سیستم شبکه فضایی معروف بهMERO توسط دکتر Mengeringhausen در سال ۱۹۴۳ گسترش داده شد و درنهایت، بکارگیری خرپاهای فضایی در معماری بهتدریج افزایش یافت. درادامه قصد معرفی کامل سازه فضاکار و انواع آن را داریم.
اجزا و ساختار سازه فضاکار
سازه فضایی متشکل از چند جزء اصلی است که هر یک از آنها بر میزان مقاومت، دوام و کارکردش تاثیر میگذارند. در قسمت زیر، ابتدا به اعضای محوری و سپس، به ویژگیهای ساختاری آن پرداخته شده است:
- اعضای محوری و اتصالات
اعضای محوری شامل میله، لوله و پروفیل میشود که بارها را هدایت میکنند. این اعضا اغلب از جنس فولاد، آلومینیوم و در برخی موارد، چوب هستند. از اتصالات آنها هم میتوان بهگرهای ساده، چندبازویی و گنبدی اشاره کرد. درکل، میزان مقاومت نقاط اتصال بسیار مهم است و باید توجه ویژهای به آنها شود؛ زیرا تاثیر چشمگیری بر پایداری سازه میگذارند.
- ویژگیهای ساختاری
طراحی سازه فضایی باید بهگونهای باشد که ویژگیهای ساختاری مانند توزیع بارهای کششی و فشاری را داشته باشد. برای این منظور، باید مهارتهای لازم را داشت و سازه را به بهترین شکل ممکن پیادهسازی کرد تا فشارهای وارده در ساختار کلی آن پخش شده و فشار مضاعفی بهقسمت خاصی وارد نشود. در این بین، طرح مثلثبندی به توزیع بار و استحکامبخشی سازه کمک میکند.
انواع سازه فضاکار
سازه فضایی یا فضاکار قابل اجرا در مدلهای مختلف است و تنوع بالایی دارد. در یک دستهبندی، انواع سازه فضاکار ازنظر فرم و شکل هندسی شامل موارد زیر میشود:
- سازه فضاکار صاف
سازه فضایی صاف دارای ظاهری تخت، مسطح و یکنواخت است و سطوح بالا و پایین آن با هم موازی بوده و در موازات زمین قرار میگیرند. در تعریف دیگر، این سازه سیستمی یک الی چند وجهی با تعدادی لایه واحد شبکه است. بهطورکلی، سازه فضایی صاف یا تخت امکان داشتن یک، دو، سه و حتی بیش از چند لایه را دارد؛ اما بااینحال، اغلب بهصورت دو لایه اجرا میشود.
- سازه فضاکار منحنی
سازه فضایی منحنی بهعنوان یکی دیگر از انواع سازه فضاکار متشکل از زیرساختهای مسطح است. این سازه به صفحهای شباهت دارد که در آن، انحرافات توسط میلههای افقی کنترل میشود و نیروهای برشی هم تحت پشتیبانی بخشهای مورب قرار دارند. درکل، سازه منحنی دارای نمای ساده و کاربردی است و درعینحال، مقاومت بالایی از خود نشان میدهد.
- سازه فضاکار گنبدی
سازه فضایی گنبدی همانطور که از نامش پیداست، به یک گنبد بیضی شکل شباهت دارد. این سازه را با اتصال میلههای کوچک و بزرگ بهحالت مثلثی ایجاد میکنند که پیوند میان این مثلثها شبیهبه یک سازه گنبدی است. سازه گنبدی ظاهر بسیار زیبایی دارد و معمولا برای پروژههایی با معماری ویژه مورداستفاده قرار میگیرد.
بدون دیدگاه