شناخت واجرای سازه‌های فضاکار

سازه ساختمان در واقع حکم استخوان‌بندی بدن انسان را دارد. وزن کلی بنا بر سازه استوار است. سازه ساختمان اولین بخش از بناست که طراحی و اجرا می‌شود با این وجود، کمتر کسی نگاهی دقیق به آن دارد. در ساختمان سازی انواع سازه‌ها را داریم که هرکدام با مقاومت و مصالح متفاوتی ساخته می‌شوند. دراین مقاله میخواهیم شما را با سازه فضاکار بیشتر آشنا کنیم و کاربرد آن را در ساختمان سازی توضیح دهیم.

عبارت سازه فضاكار سیستم‌های اسكلت فلزی بوده كه ازتعداد زیادی المان یا مدول با شكل‌های استاندارد به یكدیگر تشكیل می شوند و نهایتاََ یك سیستم سبك و با صلبیت زیاد را ایجاد می‌كنند.

تعریف کلی از سازه فضاکار

در علم مهندسی برای ساخت یک بنا بر اساس هدف ساخت آن از سازه‌‌های مختلف با ویژگی‌ها و کاربردهای بسیار متفاوت استفاده می ‌کنند. یکی از این سازه‌ها نیز سازه فضاکار است. سازه فضاکار به سازه‌‌هایی گفته می ‌شود که دارای یک ساختار سه ‌بعدی، سبک و شبیه خرپا است و مانند میله‌‌های کوچکی می‌باشد که به ‌صورت دقیق بر اساس میزان فشاری که باید تحمل کنند ساخته ‌شده‌‌اند و به هم متصل می‌‌شوند تا به ‌صورت اشکال مختلف هندسی بسیار زیبا و کاربردی در اماکن مختلف مانند نمایشگاه‌ ها، پارک‌‌ها و مناطق تفریحی، پاساژهای تجاری بزرگ و غیره اجرا شوند.

به هر قطعه از سازه فضاکار یک فریم گفته می‌شود. این نوع سازه به‌ عنوان پوششی زیبا به‌ خصوص برای زمین ‌های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. به سازه ای که اصولاً رفتار سه بعدی داشته باشد به طوری که به هیچ ترتیبی نتوان رفتار کلی آن را با استفاده از یک یا چند مجموعه مستقل دو بعدی تقریب زد ، سازه فضاکار نامیده می شود. با این تعریف طیف وسیعی از سازه ها یعنی حتی برخی از قوس ها و گنبد های آجری گذشته نیز جزء سازه های فضاکار محسوب می شوند. اما در اینجا منظور سازه های سه بعدی خاص هستند، که معمولاً دارای اعضاء مستقیم با اتصالات صلب یا مفصلی می باشند.

مزیای ومعایب سازه‌های فضاکار

زیبایی: طراحی اجزاء سازه‌ای در این سیستم به گونه‌ای است که سیستم اجرا شده از چنان زیبایی برخوردار بوده که در اکثر پروژه‌های اجرا شده، سازه به صورت نمایان باقی می‌ماند، حتی در بسیاری از موارد جهت نماسازی‌ها از این سیستم استفاده می‌گردد.

سبک بودن: علیرغم آنچه که از شکل ظاهری این سیستم به نظر می‌آید سازه اجرا شده بسیار سبک است به‌طوری‌که در مقایسه با دیگر سازه‌های ساختمانی در شرایط مساوی ترجیح داده می‌شود و از این سیستم در اضافه اشکوب‌ها و در زمین‌های با مقاومت خاک پایین استفاده فراوانی صورت می‌گیرد.

سرعت: استفاده از نرم‌افزارهای مختلف کامپیوتری و هم چنین نرم‌افزارهای خاص این سیستم که توسط متخصصین این شرکت طراحی و آماده شده‌است در مرحله طراحی استفاده از ماشین آلات اتوماتیک و نیمه اتوماتیک در تولید قطعات در مرحله تولید و روش‌های متعددی که در زمان اجرای سازه فضایی توسط نیروهای مجرب این شرکت بکار گرفته می‌شود.

معایب: پایین بودن پتانسیل تولید فولاد تنها عیب سازه های فضاکاراست.

با اینکه سازه فضاکار مزایای بسیار زیادی دارد محدودیت‌‌هایی را هم ایجاد می‌کند و آن عیب که شاید بتوان گفت مهم‌‌ترین عیب این نوع سازه به شمار می‌‌رود نیاز به تولید فولاد بیشتر برای ساخت انواع این سازه‌ها می‌باشد. از طرفی تولید فولاد بیشتر به ‌اندازه پروژه‌‌های سازه فضاکار به دلیل افزایش قیمت زغال کک، مواد اولیه مورد استفاده، محدودیت ‌های دولتی تولید فولاد به دلیل آلودگی‌‌ها و تأثیرات منفی بر محیط ‌زیست امکان ‌پذیر نیست و مشکلاتی را در تولید قطعات سازه‌‌های فضاکار ایجاد می‌‌کند و اجازه نمی‌‌دهد این سازه‌‌ها به ‌طور گسترده اجرا شوند.

کاربردهای سازه فضاکار

قاب‌های فضایی در ساختمان‌های مدرن کاربرد فراوانی دارند. این نوع از قاب‌ها بیشتر در سقف‌هایی با دهانه‌های بزرگ در ساختمان‌های مدرن تجاری و صنعتی دیده می‌شوند.

سیستم‌های سازه‌های فضاکار در سازه‌هایی که در آن‌ها احتیاج به پوشش دهانه‌های بزرگ و بدون ستون است از قبیل:

آشیانه هواپیماها، سالن‌های کارخانه‌ها، پوشش استادیوم‌های ورزشی، باشگاه‌های ورزشی، پارکینگ‌های طبقاتی، مراکز فرهنگی و تفریحی، تالارهای تجمع و سخنرانی، سالن اجتماعات، سینماها، آمفی تئاترها، مراکز خرید (بازارهای خرید)، ایستگاه‌های راه‌آهن، ترمینال‌ها و اهداف بسیار دیگر به کار می‌رود. سیستم‌های سازه‌های فضاکار در سازه‌هایی چون دکل‌های انتقال نیرو، برج‌های مخابراتی، برج‌های ذخیره آب، بشقاب‌های مخابراتی و رادیویی، نیز کاربرد دارند.

نحوه اجرای سازه فضاکار

امروزه با پیشرفت علوم و تكنولوژی نیازها و خواسته های جدیدی در زمینه مهندسی سازه رخ نموده است. عامل زمان در ساخت سازه ها اهمیت دو چندان یافته و این امر گرایش به سازه های پیش ساخته را افزایش داده است. همچنین با افزایش جمعیت جوامع بشری، علاقه به داشتن فضاهای بزرگ بدون حضور ستون های میانی خواهان بسیار پیدا كرد.

ساخت سازه فضاکار دارای اشكال بسیار متنوعی می‌باشند كه مهمترین آن‌ها عبارتند از :شبكه های مسطح دو یا چندلایه، چلیک‌ها، گنبدها و قوس‌ها

ساخت سازه های فضاکار برای پوشش دهانه ها را از دیدگاه شكل كلی سازه می توان به انواع زیر تقسیم کرد:

۱ .سازه‌های تخت

۲ .سازه‌های با انحنای یك جهتی

۳ .سازه‌های با انحنای دو جهتی

۴ .سازه‌های قابل انبساط

۵ .ساخت سازه‌های فضاکار چادری

۶ .سازه‌های مشبك چند جانبه