همان گونه که میدانید سازه ها برای نگهداری و یا انتقال نیرو و همچنین برای تحمل بارهای وارده ساخته می شود.
سازه فضاکار یک ساختار سه بعدی، سبک و شبیه خرپا می باشد همچنین مانند میله های کوچکی می باشد که دقیق بر اساس میزان فشاری که باید تحمل کنند ساخته می شوند.
سازه فضاکار در اماکن مختلف چون نمایشگاه ها، پارک ها و مناطق تفریحی، پاساژهای تجاری بزرگ و … مورد استفاده قرار می گیرد.
به هر قطعه از سازه فضاکار یک فریم گفته می شود. این سازه به عنوان پوششی زیبا مورد استفاده قرار می گیرد.
استحکام این سازه ها از طریق محاسبه بارهای خمشی وارد شده به سازه است که خود به دو قسمت بارهای کششی و فشاری در طول هر پایه یا فریم منتقل می شود.
انواع سازه های فضاکار:
سازه های فضاکار نمونه های متفاوتی دارد که شامل:
سازه فضایی تخت همان فرم تخت سازه های فضاکار می باشد.
سازه فضاکار با فرم تخت:
در سازه ها هرگاه لایه رویین سقف سازه سطحی صاف و موازی داشته باشد به طوری که دو لایه بالایی و پائینی هر دو مسطح و در موازات سطح زمین قرار بگیرند، ما سازه فضاکار تخت داریم سازه فضایی تخت همان فرم تخت سازه های فضاکار می باشد.
سازه فضاکار با فرم چلیک:
سازه فضاکار چلیک همان سازه فضاکار قوسی می باشد. این سازه به گونه ای طراحی می شود که نمای بیرونی پس از اجرا، نمای بیرونی و داخلی سازه به صورت کمانی و دایره می باشد.
سازه فضاکار با فرم چلیک:
این فرم قوسی می تواند به صورت چلیک کامل یا ناقص باشد همچنین این سازه یکی از مقرون به صرفه ترین فرم های معماری سازه فضاکار می باشد.
سازه فضاکار با فرم گنبد:
یکی از زیباترین فرم های معماری سازه فضاکار، طرح گنبد سازه فضایی می باشد.
سازه فضاکار با فرم گنبد:
شایان ذکر است که شکل ظاهری گنبدها در دو نوع فرم گنبدی و بیضوی موجود می باشد که هرکدام در زمان طراحی و هنگام بافت و نصب سازه گنبدی تنوع گسترده ای دارا می باشد.
سازه فضاکار با فرم دیسکی:
سازه ای که ظاهر دایره ای و فرم تخت دارند نوعی سازه با فرم دیسکی می باشد. استفاده این سازه در مکان هایی مناسب می باشد که ستون گذاری در محیط یک دایره و مناسب است.
سازه فضاکار با فرم دیسکی:
ظاهر زیبایی دارد ولی به علت پرت شدن مصالح هزینه ی نسبتا بالاتری دارد و عملکرد آن شبیه فرمهای تخت می باشد.
سازه فضاکار با فرم هرم:
این نوع سازه دارای ظاهری زیبا است و عیب این سازه در افزایش مساحت شبکه فضاکار و افزایش هزینه می باشد.
سازه فضاکار با فرم هرم:
این فرم از اشکال بسیار پایدار و مقاوم سازه های فضایی می باشد که به راحتی در دهانه های بزرگ (بالای 30 متر) قابل استفاده است.
سازه فضاکار با فرم سینوسی:
این فرم نمونه دیگر از اشکال بسیار زیبای فضاکار می باشد.
سازه فضاکار با فرم سینوسی:
در این سازه یک یا چند محور دارای نقطه عطف که حتی الامکان در این نقاط عطف آبرو نصب شود.
سازه فضاکار با فرم تخت دو طرف شیبدار:
این سازه شباهت زیادی به سوله های صنعتی دارد.
سازه فضاکار با فرم تخت دو طرف شیبدار:
این سازه به طوری می باشد که دو سقف شیبدار در یک نقطه به هم متصل می شوند.
سازه فضاکار با فرم نیم قوسی:
هنگامیکه ستونهای ابتدا و انتهای قوس هم ارتفاع نباشد و سقف قوسی مدنظر باشد از این طرح سازه استفاده می شود.
سازه فضاکار با فرم نیم قوسی:
کاربرد سازه فضاکار:
سازه های فضاکار کاربرد گسترده ای دارد از جمله:
مزایا و معایب سازه های فضاکار:
سازه های فضاکار مزایا و معایبی شامل می شود که در ادامه به شرح و بررسی آنها میپردازیم.
مزایای سازه های فضا کار:
از مهم ترین مزایای ساختار این اسکلت های سه بعدی، سبک بودن آنها می باشد.
برای تولید این سازه ها مواد به کار رفته به گونه ای توزیع می شوند که مکانیسم انتقال بار در درجه ی اول کشش محوری یا فشرده سازی باشد. تمام مواد در هر عنصر مشخصی به میزان کامل مورد استفاده قرار می گیرند.
امروزه برای تولید فریم های فضایی از فولاد یا آلومینیوم استفاده می شود که باعث کاهش وزن قابل توجهی در کل پروژه در مقایسه با سازه های آهنی می باشد.
این موضوع در مورد سقف هایی با دهانه طولانی که نیاز به مقادیر بیشتری از فریم ها و اتصالات دارد همچنین در علم طراحی و مهندسی بهینه از نظر اقتصادی مقاومت مصالح بسیار مهم و قابل توجه باشد مورد استفاده قرار می گیرد.
لازم است بدانید که تولید قطعات سازه فضاکار به صورت انبوه در کارخانه صورت می گیرد.
همچنین از نظر کیفی و مهندسی به طور کامل بررسی می شود تا یکسان باشند و نتیجه کار مورد پسند مهندسین و سایر کاربران از نظر استحکام و زیبایی قرار گیرد.
قطعات این سازه در واقع از واحدهای پیش ساخته می باشد که اغلب از اندازه و شکل استاندارد برخوردار هستند و به راحتی ساخته می شود و بعدها برای پروژه موردنظر به محل پروژه انتقال می یابد.
از مزیت دیگر این سازه قطعه های سبک آن می باشد که توسط نیروی نیمه ماهر به راحتی قابل حمل و جمع آوری سریع در محل می باشند بنابراین از نظر اقتصادی بسیار مقرون به صرفه می باشد.
شایان ذکر است سبک بودن قطعات این سازه باعث نشده است که از کیفیت این سازه ها کاسته شود بلکه بسیار مستحکم می باشند به علاوه با اینکه بسیار محکم هستند انعطاف پذیری زیادی برای طرح های خاص و موقعیت ستون ها دارند.
علت استحکام آن ها بیشتر به خاطر حالت سه بعدی و مشارکت کامل عناصر یک قطعه برای تحمل نیروی خارجی می باشد.
مهندسان طراح از این ویژگی برای مقاومت سازه در برابر بارهای متمرکز غیر متقارن و یا بسیار سنگین استفاده می کنند.
معایب سازه های فضا کار:
سازه فضاکار مزایای زیادی دارد و می توان گفت مهم ترین عیب این سازه نیاز به تولید فولاد بیشتر برای ساخت انواع این سازه ها می باشد.
از طرفی به دلیل افزایش قیمت زغال کک، مواد اولیه مورد استفاده، محدودیت های دولتی تولید فولاد به دلیل آلودگی ها و تأثیرات منفی بر محیط زیست امکان پذیر نمی باشد.
همچنین مشکلاتی در تولید قطعات سازه ها به وجود می آورد و اجازه نمی دهد که این سازه ها به طور گسترده اجرا شوند.