دوشنبه ۲۰ اردیبهشت ۰۰
سازه فضايي ، شركت اجراي سازه فضاكار ، برسي قيمت سازه فضاييسازه فضايي و سازه فضاكار يك سيستم خرپاي سه بعدي است كه دهانه‌هاي آن در دو جهت گسترش يافته‌اند و اعضاي آن فقط تحت تأثير كشش و فشار قرار دارند. اين سازه‌ها از مدول‌هاي يكسان و تكرار شونده با لايه‌هاي موازي در بالا و پايين (مشابه ميله‌هاي فوقاني و تحتاني خرپا) تشكيل مي‌گردند.
http://simaweb.blog.ir/post/17/space-frame
سازه فضاكار، به مجموعه سازه‌هاي مشابهي اطلاق مي‌شود كه شامل شبكه‌ها، طاقها، برجها، شبكه‌هاي كابلي، سيستم‌هاي پوسته‌اي و غشايي، سازه‌هاي تا شونده و تركيبات كش بستي مي‌شود. اين تعريف، يك تعريف ريخت شناسانه از سازه‌هاي فضا كار است
يك قاب فضايي يا سازهٔ فضايي، عبارت است از سازه‌اي كه از اجزاي خرپامانند سبك و محكم تشكيل شده از پايه‌هايي كه در يك الگوي هندسي در كنار هم قرار گرفته‌اند. قاب‌هاي فضايي براي پوشش دادن دهانه‌هايي كه تكيه‌گاه كم‌تعدادي دارند به كار مي‌روند. چون در قاب‌هاي فضايي، همچون خرپاها از مثلث استفاده مي‌شود، لنگرهاي خمشي، به صورت بارهاي كششي و فشاري به اعضاي محوري خرپا منتقل مي‌گردند كه اين خود باعث مستحكم بودن قاب‌هاي فضايي مي‌شود.
اصطلاح سازه فضايي گاهي اوقات به جاي سازه فضاكار بكار مي‌رود كه اين دو اصطلاح از لحاظ كلمه‌اي مترادفند؛ ولي از لحاظ معنا و مفهوم با هم تفاوت دارند. سازه فضايي به سازه‌اي اطلاق مي‌شود كه در فضاي خارج از جو ساخته يا مورد استفاده قرار گيرد كه ممكن است خود يك فضاكار باشد
ساده‌ترين نوع قاب‌هاي فضايي به اين گونه‌است كه هرم‌هايي با سقف تخت و با استفاده از ميله‌هاي آلومينيومي يا فولادي ميله‌اي شكل ساخته شوند. در بيشتر مواقع، اين نوع از قاب‌ها شبيه به بازوي متحرك افقي يك جرثقيل برجي است كه در كنار هم قرار گرفته‌اند. نوع ديگر قاب‌هاي فضايي كه داراي استحكام بيشتري نيز هست، به صورت هرم‌هاي چهاروجهي به‌هم‌پيوسته اجرا مي‌شوند. در اين حالت، همهٔ اعضاي محوري قاب، داراي طول يكساني هستند. از نظر فني، اين نوع از قاب فضايي، مانند يك شبكهٔ برداري يا يك خرپاي هشت‌گانه‌است. در انواع ديگر قاب‌ها نيز، با تغيير دادن طول اعضاي محوري، شكل كلي سازه به صورت انحناء يا اشكال هندسي ديگر تغيير مي‌يابد
به عنوان قديمي‌ترين ساخت‌ها براي سازه‌هاي فضاكار مي‌توان از داربست‌هايي كه جهت نگهداري چادرهاي انسان‌هاي اوليه به كار مي رفت نام برد. از جمله قديمي‌ترين چادرهاي انسان‌هاي اوليه كه در مناطقي از چين باستان كه در چند سال پيش كشف شده بود مي‌توان اشاره كرد. كاربرد سازه‌هاي شبكه‌اي و سه بعدي در روم باستان و ايران كهن و نيز ايران دوره صفويه در ساخت سالن‌هاي تجمع، آمفي تئاترها، قصرها، مساجد اسلامي، اماكن متبركه و غيره جلوه گر است.
اولين شبكه چند لايه توسط الكساندر گراهام بل در سال ۱۹۰۶ براي كايت پرواز ساخته شد. در اين شبكه طول اعضاء يكسان، اتصالات ساده بود. او اولين مهندسي است كه حدود ۹۰ سال پيش نشان داد كه مي‌توان با قرار دادن صحيح اعضاء سازه‌اي در كنار هم سازه‌هايي محكم و سبك ساخت. مي‌توان گفت كاربرد عملي و توسعه يا فته سازه‌هاي فضاكار و طراحي اصولي اين گونه سازه‌ها از سال ۱۹۵۰ شروع شده‌است. مهندسين سازه به دليل رفتار خوب اين نوع سازه‌ها در برابر بارهاي مختلف و مهندسين معمار به علت زيبايي و يكنواختي خاصي كه در هندسه آن‌ها موجود است مجذوب اين گروه از سازه‌ها شده و تحقيق و بررسي عميقي در رفتار واقعي اين سازه‌ها و كاربرد ساختار بهينه در تحليل و طرح اين سيستم‌ها آغاز گرديد
سازه‌هاي فضاكار مزيت‌هايي دارند كه در ذيل به آن‌ها اشاره مي‌كنيم:
زيبايي:
طراحي اجزاء سازه‌اي در اين سيستم به گونه‌اي است كه سيستم اجرا شده از چنان زيبايي برخوردار است كه در اكثر پروژ ه‌هاي اجرا شده، سازه به صورت نمايان باقي مي‌ماند، حتي در بسياري از موارد جهت نماسازي‌ها از اين سيستم استفاده مي‌گردد.
امكان همزماني اجراي سازه فضايي با عمليات ساختماني ديگر از آنجايي كه روش‌هاي مختلفي براي بافت در اين سيستم وجود دارد، امكان همزماني اجراي اين سيستم با ديگر فعاليت‌هاي ساختماني به‌طور هم‌زمان و بدون مزاحمت وجود خواهد داشت. عبور تأسيسات از داخل سازه اجرا شده:
فضاي موجود بين لايه‌هاي سازه فضايي اجرا شده محل مناسبي را جهت عبور تأسيسات برقي و مكانيكي كه مي‌بايستي در سطح سالن پراكنده شود فراهم مي‌سازد با اين مزيت كه اين تأسيسات از حداقل ديد برخوردار است و هم چنين اتصال اين قطعات و قطعات الحاقي ديگر نظير تابلوها، نور افكن‌ها و … به راحتي و در تمامي سطح ايجاد شده وجود خواهد داشت.
عدم استفاده از عمليات جوشكاري در هنگام نصب
بواسطه پيش ساخته‌سازي اجزاي سازه در كارخانه و پيچ و مهره‌اي بودن كليه اتصالات هيچگونه عمليات جوشكاري در هنگام مونتاژ و نصب سازه بر روي قطعات انجام نمي‌پذيرد.
سبك بودن
عليرغم آنچه كه از شكل ظاهري اين سستم به نظر مي‌آيد سازه اجرا شده بسيار سبك است به‌طوري‌كه در مقايسه با ديگر سازه‌هاي ساختماني در شرايط مساوي ترجيح داده مي‌شود و از اين سيستم در اضافه اشكوب‌ها و در زمين‌هاي با مقاومت خاك پايين استفاده فراواني صورت مي‌گيرد.
سرعت
استفاده از نرم‌افزارهاي مختلف كامپيوتري و هم چنين نرم‌افزارهاي خاص اين سيستم كه توسط متخصصين اين شركت طراحي و آماده شده‌است در مرحله طراحي استفاده از ماشين آلات اتوماتيك و نيمه اتوماتيك در توليد قطعات در مرحله توليد و روش‌هاي متعددي كه در زمان اجراي سازه فضايي توسط نيروهاي مجرب اين شركت بكار گرفته مي‌شود.
هزينه پايين در دهانه‌هاي بزرگ
ارزان‌تر بودن اين سيستم در مقايسه با ساير سيستم‌هاي سازه‌اي به خصوص در سالن‌هاي با دهانه بالا اين سيستم را تبديل به تنها گزينه‌اي نموده كه با توجه به ساير مزيتهاي آن داراي توجيه اقتصادي است.
امكان بازكردن و بستن مجدد سازه
از آنجايي كه رد طول عمليات نصب سازه هيچگونه عمليات جوشكاري صورت نمي‌گيرد و كليه اتصالات در سازه اصلي و قطعات الحاقي به صورت پيچ و مهره‌اي صورت مي‌گيرد لذا سازه اجرا شده اين قابليت را دارا است كه به‌طور كامل مونتاژ گردد و در محل ديگر به همان شكل ديگري تنها با تغييرات اندكي در قطعات سازه‌اي نصب شود.
توليد قطعات در كارخانه
ساخت و توليد قطعات سازه در كارخانه، كنترل كيفيت و دقت بسيار بالايي را موجب خواهد شد كه اين امر خود دقت و كيفيت بالا در كل سازه اجرا شده را به همراه خواهد داشت.
تغيير در فضاي ايجاد شده
به واسطه قابليت خاصي كه اين سيستم سازه‌اي دارا است كاهش يا افزايش سطح سازه فضايي اجرا شده از هر طرف و به هر شكل تغيير محل تكيه گاه‌ها با حفظ سازه قبلي با رعايت نكات طراحي به راحتي امكانپذير است كه اين مطلب امكان فوق‌العاده‌اي را در سالن‌هاي تجاري و صنعتي جهت طرح‌هاي توسعه ايجاد مي‌نمايد كه از اين نظر با هيچ نوع از سازه‌هاي ديگر قابل مقايسه نيست.
ضريب ايمني بالا
درجه نامعيني بالاي اين سيستم، پيچ و مهره‌اي بودن اتصالات و سهولت كنترل كيفيت قطعات و اتصالات و ساخت كارخانه‌اي قطعات به صورت پيش‌ساخته عواملي است كه ضريب اطمينان و ايمني سازه را به ميزان قابل ملاحظه‌اي افزايش مي‌دهد.
ايجاد سقف افقي در فضايي داخلي
ايجاد سقف افقي در داخل سالن‌ها از ديگر مزيت اين سيستم است كه علاوه بر زيبايي نسبت به سيستم‌هايي نظير سوله در مصرف انرژي جهت گرمايش و سرمايش فضاي داخل حداكثر صرفه جويي را موجب مي‌گردد.
قاب‌هاي فضايي در ساختمان‌هاي مدرن كاربرد فراواني دارند. اين نوع از قاب‌ها بيشتر در سقف‌هايي با دهانه‌هاي بزرگ در ساختمان‌هاي مدرن تجاري و صنعتي ديده مي‌شوند.
سيستم‌هاي سازه‌هاي فضاكار در سازه‌هايي كه در آن‌ها احتياج به پوشش دهانه‌هاي بزرگ و بدون ستون است از قبيل:
آشيانه هواپيماها، سالن‌هاي كارخانه‌ها، پوشش استاديوم‌هاي ورزشي، باشگاه‌هاي ورزشي، پاركينگ‌هاي طبقاتي، مراكز فرهنگي و تفريحي، تالارهاي تجمع و سخنراني، سالن اجتماعات، سينماها، آمفي تئاترها، مراكز خريد (بازارهاي خريد)، ايستگاه‌هاي راه‌آهن، ترمينال‌ها و اهداف بسيار ديگر به كار مي‌رود. سيستم‌هاي سازه‌هاي فضاكار در سازه‌هايي چون دكل‌هاي انتقال نيرو، برج‌هاي مخابراتي، برج‌هاي ذخيره آب، بشقاب‌هاي مخابراتي و راديويي، نيز كاربرد دارند.
سازه‌هاي فضاكار به سه روش دسته‌بندي مي‌شوند:
انواع سازه‌هاي فضاكار از لحاظ مصالح انواع سازه‌هاي فضاكار از لحاظ ساختار انواع سازه‌هاي فضاكار از لحاظ سيستم اتصال دهنده اعضا
انواع اتصالات سازه فضايي
انواع اتصالات سيستم هاي سازه فضايي به 4 روش انجام مي شود :
اتصال سيستم مرو
مرو (MERO) از مجموعه گره هاي كروي توپر (KK) سيستم مرو كه زير مجموعه سيستم پيونده گوي سان (Nodular systems )مي باشد ، اولين بار توسط شركت مرو آلمان در سال 1942 طراحي و به صورت تجاري عرضه شده است . اين سيستم شامل كره فولادي از جنس CK45 است كه نقش اصلي آن در سازه هاي فضاكار ، به هم پيوستن اعضا و انتقال بين اعضا متصل شونده به آن پيونده (گوي) مي باشد .
اتصال سيستم كاتروس
( CATRUS) سيستم كاتروس سيستم كاتروس يكي از انواع سازه هاي فضايي است كه از مجموعه گره هاي تك پيچ و مهره اي مي باشد اولين بار در اسكاتلند ابداع گرديد. درسيستم كاتروس همه اعضا از لوله يا پروفيل تشكيل شده و معمولا براي دهانه هاي بين 5 تا 12 متر استفاده مي شود در اين سيستم به اعضا اتصالي كمتري در مقايسه با سيستم مرو نياز است به همين لحاظ در شرايط مشابه از قيمت مناسب تر در مقايسه با ساير سيستم ها برخوردار است.
اتصال سيستم يوني بت
سيستم يوني بت(UNIBAT) از مجموعه اتصالات منشوري (هرمي – تك واحدي) سيستم يوني بت كه براي اولين بار در انگلستان ابداع شده از واحد هاي هرمي تكرار شونده تشكيل شده بطوريكه اين هرم هاي معكوس با قاب هاي صلب مدول هاي استاندارد، سيستم يوني بت را در لايه فوقاني و مياني تشكيل داده و در گوشه ها با استفاده از پيچ هاي فولادي با مقاومت كششي بالا به يكديگر متصل مي شوند.
اتصال سيستم تريودتيك
سيستم تريودتيك (Triodetic) در سال 1953 توسط شركت كانادايي توسعه داده شد.اين سيستم در اصل از قطعات آلومينيوم ساخته شده است و در سال 1966 اعضاي فولادي نيز شامل شد. اجزا آن از اتصالات شكاف ، اعضاي لوله ،نگهدارنده واشر و پيچ و مهره تشكيل يافته است.اتصال با شكاف هاي شبكه به عنوان يك بيرون آمدگي آلومينيومي توليد شده است.سازه‌هاي فضاكار از لحاظ ساختارسازه فضا كار يك ايستگاه قطار
شبكه‌هاي دو لايه
شبكه‌هاي دو لايه يكي از مهم‌ترين و متداول‌ترين انواع سازه‌هاي فضاكار به شمارمي روند. اين نوع سازها از دو صفحه عناصر كه اين دو صفحه كه با يكديگر موازي و توسط عناصر مياني به يكديگر متصل اند تشكيل شده‌است.
شبكه‌هاي سه لايه
شبكه‌هاي سه لايه از دو صفحه بالا و پايين و يك صفحه مياني تشكيل شده‌اند كه هر يك از صفحات بالا و پايين توسط اعضاي مياني به صفحه مياني متصلند. اين شبكه‌ها در مواقعي به كار مي‌روند كه سازه داراي دهانه خيلي بزرگي باشد و ارتفاع شبكه دو لايه جوابگوي قيود آن نباشد. به عنوان مثال:ايستگاه راه‌آهن
سازه‌هاي چليكي
اگر شبكه‌اي در يك جهت داراي انحناء باشد سازه‌هاي چليكي ناميده مي‌شود. اين بيشتر براي پوشش سطوح مستطيلي شكل بكاربرده مي‌شوند.
سازه‌هاي گنبدي
در صورتي كه شبكه‌اي در دو جهت داراي انحناء باشد، سازه گنبدي ناميده مي‌شود. در ساخت گنبدها سعي بر آن است كه اعضا داراي يك اندازه باشد اما به هر حال تعداد انواع اعضا زياد خواهد بود. براي ايجاد ساختار گنبدي كافي است يك شبكه را (به هر شكل دلخواه) روي يك كره تصوير نمود.
سازه‌هاي تاشو
اين نوع سازه‌ها مثل ********ر قابليت جمع شدن و انتقال دارند و كاربرد عمده آن‌ها در مكان‌هايي است كه به دليل محدوديت‌هاي جوي، مكاني، زماني و مصالح، ساخت ديگر سازه‌ها امكانپذير نباشد. سازه‌هاي تاشو بيشتر براي اماكن موقت مانند سيركها، نمايشگاه‌ها و مناطق سيل و زلزله زده بكار مي‌رود.
سازه‌هاي بادشو
سازه‌هايي هستند كه از مواد مخصوص لاستيكي يا پلاستيكي ساخته مي‌شوند و در مواقع استفاده با پمپ باد مي‌شوند.
سازه‌هاي ماهواره‌ايي
سازه‌هايي هستند كه به صورت خرپاهاي فضايي در ارتفاع ساخته مي‌شوند و كاربرد آن‌ها درسازه‌هاي ماهواره‌اي، خطوط انتقال نيرو و برج‌هاي مخابراتي است.
سازه‌هاي پل‌هاي فضاكار
پل‌هايي هستند كه از خر پاهاي مركب فضايي ساخته مي‌شوند. اين نوع پل‌ها براي دهانه‌هاي بزرگ بعد از پل‌هاي كابلي در درجه اهميت‌اند.سازه‌هاي فضاكار از لحاظ مصالح
سازه‌هاي فضاكار فولادي
فولاد پر كاربردترين ماده در ساخت سازه‌هاي فضاكار به‌شمار مي‌رود. شايد مهم‌ترين علت آن سختي و جوش‌پذيري بالاي آن باشد. يكي ديگر از ويژگي‌هاي مفيد فولاد، تنوع پروفيل‌هاي فولادي و انبوه بودن در اكثر نقاط دنيا به‌خصوص در كشورهاي صنعتي است.
سازه‌هاي فضاكار آلومينيومي
يكي از مصالحي كه اكنون مورد توجه قرار گرفته‌است، آلومينيوم است. از مزيتهاي بارز آلومينيوم مي‌توان به سبك بودن آن اشاره نمود. بطوريكه وزن آلومينيوم در حدود ۳/۱ وزن فولاد است. همچنين مقاومت خوردگي بيشتري نسبت به فولاد دارد. در نهايت آلومينيوم هنوز گرانتر از فولاد است.
سازه‌هاي فضاكار چوبي
چوب به عنوان يك ماده اوليه در قرون وسطي جهت پوشش سقف بكار مي‌رفت. استفاده از چوب‌هاي ورقه‌اي جهت ساخت اين سازه‌ها، يك روش اقتصادي فراروي ساخت اين سازه‌ها قرار داد. گنبدهاي چوبي در پوشش سالن‌هاي مدارس و سالن‌هاي ورزشي بسيار متداول است.اجزاي تشكيل دهنده
گره‌ها (پيونده‌ها)
شايد مي‌توان گفت كه مهم‌ترين قسمت در سازه‌هاي متداول اتصالات و جزئيات مربوط به آن‌ها است. پيونده مرو با قابليت ۱۸ اتصال
اعضاء
بدنه اصلي يك سازه فضاكار را اعضاي آن سازه تشكيل مي‌دهند. اين اعضا در سازه‌هاي فضاكار، پروفيلهايي در اندازه و مقاطع مختلف مي‌باشند. عمده‌ترين مقاطع بكار رفته در سازه‌هاي فضاكار مقطع دايره‌اي، به صورت توپر يا تو خا لي و مقاطع نبشي يا قوطي است.
تكيه گاه‌ها
شكل و موقعيت تكيه گاه‌ها در سازه‌هاي فضاكار، تأثير زيادي بر نحوه توزيع نيروها در اعضاي مجاور و تمركز نيرو در آن‌ها دارد. اين بدان علت است كه تعداد تكيه گاه‌ها در اين سيستم‌ها نسبت به سطح پوششي بسيار كم است و كل نيروهاي قائم توسط اين تعداد اندك تكيه گا ه‌ها به پي منتقل مي‌گردد. در اغلب موارد اعضاي مجاور تكيه گاه را پروفيل‌هاي تو پر و سنگين تشكيل مي‌دهندقاب‌هاي فضايي معمولاً با استفاده از ماتريس سختي، طراحي مي‌شوند. ويژگي ماتريس سختي، مستقل بودن آن نسبت به تغييرات زاويه‌اي است. اگر مفصل‌ها به حد كافي محكم و سخت باشند، براي سادگي در محاسبات، مي‌توان از تغييرات زاويه‌اي صرف نظر كرد. بسياري از شركت ها به صورت تخصصي به طراحي و اجراي اين سازه در پروژه هاي بزرگ پرداخته اند. در زير مراحل اجراي اين پروژه ها آمده است.مراحل اجراي پروژه‌ها
طراحي: (مدل‌سازي در Formian و انتقال و اديت نقشه در AutoCad) محاسبات: (توسط نرم‌افزار 89 Sap-AISC ASD) توليد هموندها رنگ‌آميزي هموندها ستون گذاري بافت سازه فضاكار نصب سازه فضاكار نصب پوشانه
روش‌هاي نصب
گسترش و تثبيت تمامي اعضاي سازه به صورت يكجا، سپس نصب آن محل دائمي. گسترش و تثبيت تمامي اعضاي سازه در بخش‌هاي كوچك بر روي زمين سپس بالا بردن آن‌ها تا موقعيت نهايي و نصب روي تكيه‌گاه دائمي. گسترش و تثبيت اعضاي سازه قطعات بزرگتر روي زمين سپس بالا بردن و نصب آن‌ها در هوا به قسمت‌هايي از سازه كه قبلاً نصب شده‌اند. گسترش و تثبيت اعضاي سازه به صورت يكجا بر روي زمين سپس بالا بردن و نصب آن در محل دائمي.
اينجا از روش‌هاي ياد شده روش اول به دليل وزن سازه و دشواري عمليات نصب اجزا در ارتفاع بلند كمترين كاربرد را در ميان سايرين ارد
مدل‌سازي سازهامروزه در كشورهاي صنعتي و پيشرفته با تعريف كاتالوگ محصولات از فولاد و بتن تا سنگ نما در نرم‌افزارهاي مدل‌سازي اطلاعات ساختمان BIM سازنده، طراح و مالك به سادگي در مراحل ابتدايي با انتخاب محصول مشخص شده و جايگذاري آن در مدل با خصوصيات و رفتار ناشي از قرارگيري هر المان در ساختمان آشنا شده و مي‌تواند به صرفه‌ترين انتخاب از لحاظ اقتصادي، انرژي و مقاومت را انجام دهد
- ۶ بازديد
- ۰ نظر