سازه فضاکار

مقدمه:

امروزه با پیشرفت علوم و فناوری، نیازها و خواسته‌های جدیدی در زمینه‌ی مهندسی سازه بروز نموده است. عامل زمان در ساخت سازه‌ها اهمیت دو چندان یافته و این امر گرایش به سازه‌های پیش‌ساخته را افزایش داده است. همچنین با افزایش جمعیت جوامع بشری علاقه به داشتن فضاهای بزرگ بدون حضور ستون‌های میانی خواهان بسیار پیدا کرده است. در این راستا از اوایل قرن حاضر تعدادی از متخصصین مجذوب قابلیت‌های منحصر بفرد سازه‌های فضاکار گشته و پاسخ بسیاری از نیازهای جدید را در این سازه‌ها جسته‌اند و البته به نتایج بسیار مثبتی نیز دست یافته‌اند .

سازه فضاکار:

سازه‌ فضاکار (Spatial Structure) به سازه‌ای گفته می‌شود که سه بعد داشته و به هیچ ترتیب نمی‌توان رفتار کلی آن را با استفاده از یک یا چند مجموعه مستقل دو بعدی تقریب زد. درسازه‌های فضاکار ترکیبی از بارهای خارجی، بارهای داخلی و جابجایی‌های سازه بر فراز یک صفحه منفرد توسعه می‌یابد. جنس این سازه‌ها می‌تواند از مواد مختلفی چون فولاد، آلومینیوم، چوب، کامپوزیت‌های مسلح، بتن، شیشه، مقوا و یا ترکیبی از این مواد باشد. در این دفترچه منظور از عبارت سازه فضاکار سیستم‌های اسکلت فلزی می‌باشد که از بافت تعداد زیادی هموند (مدول) که با شکل‌های استاندارد به یکدیگر متصل شده بوجود آمده و  یک سیستم سبک را با صلبیت زیاد ایجاد می کند.

انواع سازه‌های فضاکار:

سازه‌های فضاکار از نظر اسمی به سه دسته تقسیم می‌شوند:

۱)     سازه‌های فضاکار شبکه‌ای (Lattice Spatial Structures) که شامل المان‌های طولی جدا از هم می‌باشند.

۲)     سازه‌های فضاکار پیوسته (Continuous Spatial Structures) که شامل اجزایی مانند دال‌ها، پوسته‌ها و پاشام‌ها (غشاءها) هستند.

۳)     سازه‌های فضاکار دو وجهی (Bi-form Spatial Structures) که شامل ترکیبی از اجزای جدا و پیوسته‌اند.

سازه‌های فضاکار در تاشه‌‌های (اشکال) بسیار متنوعی ساخته می‌شوند که مهمترین آن‌ها عبارتند از: شبکه‌های مسطح دو یا چند لایه، چلیک‌ها (شبکه‌هایی که در یک جهت دارای انحنا می‌باشند- نیم‌استوانه‌ها) ، گنبدها (شبکه‌هایی که در دو جهت دارای انحنا می‌باشند) و فرم‌های آزاد.

سازه‌های فضاکار از نظر نوع ساختار و پیونده‌ها (اتصالات) به دسته‌های زیادی تقسیم می‌شوند که در زیر به برخی از آن‌ها اشاره می‌کنیم:

۱)     Single Bolt (تک پیچ)

۲)     Mero (گوی‌سان)

۳)     Octatube Nodes

۴)     Russ System

۵)     Space Deck

۶)     Unitrust

۷)     Unibat

۸)     Nodus

(پروفسور هشیار نوشین)