سازه های کابلی

سازه های کابلی سازه هایی هستند که تنش های داخلی فقط به صورت فشار و کشش مستقیم است. اگر بار دیگری به آن اضافه شود، شکل بارگذاری تغییر کرده و به صورت سه بخش که هر یک قسمتی از بار را تحمل می کنند، تقسیم می شود. بارهای اضافی دیگر تعداد تقسیمات را افزایش داده تا به فرم منحنی کامل که عمل توزیع را بر عهده دارد، تبدیل نشود.

در هر حال کابل فقط تحت کشش است. در این نوع سیستم اعضای اصلی که همان کابل ها هستند به صورت کششی عمل می کنند. این سازه ها برای طراحی پل ها، پوشش دهانه های بزرگ، سقف ها و … مورد استفاده قرار می گیرند. ساده ترین مثال از یک سازه کششی یک وزنه آویخته از یک کابل است، وزنه دقیقاً در امتداد کابل ساکن می شود. در حالی که بین دو نقطه اتصال به صورت کشش در یک خط راست قرار می گیرد.

در این نوع از سازه های کابلی یک دکل قائم یا مایل به صورت متقارن یا نامتقارن وظیفه مهار نیروها ی کششی کابل ها و تبدیل آنها به تنش فشاری و انتقال آن به پی را بر عهده دارد. یک ترکیب کاربردی ­تر، سازه ­ای کابلی ما بین دو تکیه ­گاه برای تحمل باری معلق در وسط دهانه است.

در زیر چنین باری کابل از وسط خم می­ شود و هر تکیه ­گاه نیمی از وزن بار را تحمل می­ کند. با توجه به این که وزن کابل در برابر بار وارده ناچیز است، کابل شکل V به خود می­ گیرد. نیروی کششی در کابل از طریق بار وارده و شیب کابل محاسبه می­ شود. نیروی کشش در کابل معمولاً برابر برآیند مؤلفه­ های عمودی و افقی نیروی عکس ­العمل است.

معمولاً نیروهای کابلی نسبت عکس با خیز دارند، به عبارت دیگر با کاهش طول کابل، قطر آن افزایش می یابد. یک کابل کوتاه با حداقل خیز به علت وجود نیروهای کششی بسیار بزرگ به قطر زیادی نیاز دارد. بر عکس این حالت یک کابل با خیز بسیار زیاد می تواند قطر کوچکی برای تحمل نیروهای کششی کم داشته باشد که کاملاً طولی عمل می کند.

دلایل استفاده از سازه کابلی

• خالص ترین رفتار سازه ای را دارد ( فقط نیروی کششی را تحمل می کند).
• از تمام مقاومت خود بهره می برند.
• فرم آن ها خود به خودی شکل گرفته و فرمی پر بازده است. ( فرم طبیعی)
• انعطاف پذیرند و خود را با بار تطبیق می دهند.
• تولید صنعتی فولاد
• امکان ایجاد پوشش سبک روی دهانه های بزرگ ( در دهانه کوچک غیر اقتصادی هستند)