درباره سازه فضاکار

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

انواع سازه های فضاکار

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

شبکه های تخت چند لایه ای          Flat single layer grids  

شبکه های تخت دو لايه و چند لایه       Double-layer grids             

چليک ها                                                Barrel vaults                  

گنبدها                                                           Domes

 شبکه های زين اسبي (هيپار)         Parabolid, hyperbolic

شبکه های تخت یک لايه ای
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  می باشد.

سازه ای  که  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 می 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 شبكه 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 اسبی ساخته می شوند.

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.

شبكه های دو و چند لایه برای دهنه های 20متر الي 120 متر 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 می گردد.

از شبکه های دولايه در امتداد عمودی نيز به عنوان بخشي از ديوار و يا به هر زاویه دلخواه ديگر استفاده مي کنند. ارتفاع بين دو لايه برای فواصل  بزرگ    1/20 تا  1/50 طول دهنه می باشد.

چلیک ها
سازه های چليکی به شکل  نيم  استوانه  ای می باشد در اين نوع سازه ها معمولا ستون استفاده نشده و روی یک بدنه که به تکيه گاه متصل است قرار می گیرند.

سازه های چليکی می تواند چند دهانه باشند . اين نوع سازه ها لازم است در محل اتصال چليک ها حتما ستون داشته باشند و در اين صورت نواحی مدور حالت یک تير را خواهند داشت.

گنبدها

اگر سازه های چليکی در دوجهت انحنا داشته باشند گنبد  به وجود 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  پايه داده شده است . افزايش ارتفاع سبب ايجاد بارهای بيشتر در شبکه می شود. انحنا  بيشتر مقاومت کمانش بيشتر را تضمين می کند. پوشش  گنبدها را  مي توان  طوری  طراحی نمود  که در  پانلهای  خاص  از پوشش  به  عنوان روشنایی استفاده نمود.

شبکه های زین اسبی (هیپار)

نحوه شکل گيری اين سطوح بدين صورت است که يک منحنی مسطح (مولد) به موازات خودش بر وی منحني مسطح ديگری (هادی) حرکت می کند ومعمولا  صفحه  اين  دو  منحنی  بر  هم عمودند.