سازه های پوسته ای

از آنجا که پوسته ها می توانند فضاهای وسیعی را بپوشانند و به علاوه در آنها به گونه ای اقتصادی از مصالح ساختمانی استفاده می شود، لذا سازه های پوسته ای (پوسته بتنی) یا با م های فضایی پوستی نسبت به بام های مسطح برتری دارند. به کار گرفتن بام های فضایی قوسی باعث 25 تا 40 درصد کاهش در مصرف مصالح، نسبت به اجزای مسطح می شود.

برتری سازه ایی بام های پوسته ای نیز به این دلیل است که تمامی سطح مقطع تحت تنش یکنواخت ناشی از نیروهای مستقیم ( درون صفحه ای) قرار گرفته و اثرات خمشی در آن ها ناچیز است. به این دلیل ضخامت پوسته ها معمولاً خیلی کم و در محدوده 75 تا 150 میلیمتر قرار دارند.

از بام های پوسته ای معمولاً در آشیانه های هواپیما، تالا رهای اجتماعات، سالن ورزشی، سالن های فروشگاه ها، ساختمان های صنعتی، و انواع متنوعی از سازه های با دهانه زیاد، استفاده می شود. پوسته ها به لحاظ معماری بسیار برجسته و شاخص بوده و رومیان از آن ها برای ساختن گنبد ها استفاده می نمودند.

پیشرفت های اخیر تکنولوژی باعث ساخت سازه های پوسته ای، با استفاده از اجزای پوسته ای پیش ساخته شده است. امروزه پوسته های هذلولی دوار به طور گسترده در طراحی و ساخت برج های خنک کن بتنی کاربرد دارد. ضخامت، مقاومت مناسب و زیبایی از ویژگی های بارز این پوسته ها است. همچنین بررسی های انجام شده نشان می دهند که شکل هذلولی، اقتصادی ترین شکل، برای پوسته های دارایی تقارن محوری هستند.

با گسترش روش های اجزای محدود، تحقیقات زیادی بر روی رفتار سازه های پوسته ای هذلولی انجام شده و موضوعاتی از قبیل اثرات استاتیکی و شبه دینامیکی باد و زلزله، آثار حرارتی، پایداری، آنالیزهای غیر خطی، پایایی، تکنیک های ساخت، نشست های تکیه گاهی و ایده آل سازی اعضای تکیه گاهی در طی چند دهه اخیر مورد توجه محققان قرار گرفته است. اما اکثر تحقیقات گسترده روی رفتار سازه های پوسته ای تحت بارگذاری های استاتیکی متمرکز بوده و با رشد دانش دینامیک، روش های استاتیکی معادل متداول شده است.استفاده از روش استاتیکی معادل برای بارهای دینامیکی باد و زلزله که وابسته به زمان هستند، آنالیز را ساده می نماید.