سازه مشبک فضایی از جمله سازه های نوین می باشد که در فضاهایی با مساحت زیاد اجرا می شود. سازه مشبک فضایی می تواند در فضاهایی مانند فرهنگسرا، نمایشگاه ها و … استفاده شود. فروشگاه معماری نوین پروژه تخصصی ترین وب سایت معماری پاورپوینتی کامل تحت عنوان پاورپوینت سازه مشبک فضایی Space frame در 12 اسلاید (قابل ویرایش) برای شما آماده و مهیا شده است. در این پاورپوینت علاوه بر معرفی سازه مشبک فضایی، معایب و مزایای این سازه را به طور کامل شرح داده ایم.
فهرست مطالب:
- معرفی سیستم
- جنس سازه مشبک فضایی
- انواع تصالات
- مزایای استفاده از سازه مشبک فضایی Space frame
- معایب سازه مشبک فضایی Space frame
- روش نصب
سازه مشبک فضایی Space frame
معرفی سیستم:
این اولین سیستم شبکه فضایی بود که به صورت گسترده در دسترس معماران و مهندسان قرار گرفت و توسط دکتر مکس منگرینگ هوسن (88- 1903) معرفی شد. این اولین سیستم شبکه فضایی بود که به صورت گسترده دردسترس معماران و مهندسان قرار گرفت و توسط دکتر مکس منگرینگ هوسن ( 88- 1903 ) معرفی شد.
سازه مشبک فضایی Space frame هنوز هم رایج ترین روش در ساخت خرپاهای فضایی است، شامل اعضای لوله ای منفرد و اتصالاتی از نوع پیوندهای کروی ( گوی سان ) است. عمومیت استفاده از این سیستم تا به امروز ادامه دارد زیرا علاوه بر زیبایی سازه ای می تواند به اشکال گوناگون وبا سیستم های متنوع، متشکل از پیوند های کروی و لوله ها مورد استفاده قرار گیرد.
جنس سازه مشبک فضایی:
سازه های فضایی شکل های هندسی منظمی هستند که در کنار یکدیگر تکرار شده و با اتصال مکرر این اجزا شبکه ای مستحکم و یکپارچه با ساختاری سه بعدی ایجاد می کنند. این اجزا از المان های طولی (با مقطع های مربعی، دایره ای، مثلثی و … ) و اتصال هایی که هر روز بر انواع آنها افزوده می شود تشکیل می شود. جنس المان های طولی متنوع بوده و بسته به نوع مصرف آن ها متغیر خواهد بود ولی معمولاً از انواع پلاستیک و پروفیل، فولاد و آلومینیوم استفاده می شود.
سازه مشبک فضایی Space frame
انواع تصالات سازه مشبک فضایی:
در سال های اخیر، MERO چهار اتصال گرهی جدید معرفی کرده است به خصوص برای سازه های فضا یی تک لایه و پوسته گونه که نیاز به سختی خمشی در گره ها برای حفظ پایداری دارند، مناسب است.
این اتصالات عبارتند از:
- اتصال گرهی استوانه ای ZK
- اتصال گرهی صفحه – دیسک TK
- اتصال گرهی نیمکره تو خالی NK
- اتصال گرهی بلوک BK
سازه مشبک فضایی (Space Frame) (طراحی و تولید صنعتی)
سازه‌های مشبک فضایی یا فضاکار (Space Frame)، یکی از کارآمدترین و زیباترین سیستم‌های سازه‌ای در معماری مدرن هستند که برای پوشش دهانه‌های بزرگ بدون نیاز به ستون‌های میانی به کار می‌روند. این سازه‌ها که از اتصال تعداد زیادی المان‌های خطی (میله) در گره‌هایی مشخص به یکدیگر تشکیل می‌شوند، یک سیستم سه‌بعدی سبک و در عین حال بسیار مقاوم را ایجاد می‌کنند. رفتار سه‌بعدی این سازه‌ها باعث می‌شود که بارها به طور یکنواخت در تمام اعضا توزیع شده و در نتیجه، سازه‌ای بهینه و اقتصادی حاصل شود. رویکرد طراحی و تولید صنعتی، نقش کلیدی در ساخت این سازه‌ها دارد، زیرا دقت بالای مورد نیاز در تولید اعضا و گره‌ها و سرعت در مونتاژ، تنها از طریق فرآیندهای کارخانه‌ای و کنترل‌شده امکان‌پذیر است.
اصول سازه‌ای و مزایا اساس کار سازه‌های فضاکار، تبدیل بارهای خمشی به نیروهای محوری (کششی و فشاری) در اعضای خود است. برخلاف سیستم‌های تیر و ستون سنتی که در آنها خمش، عامل اصلی در طراحی است، در یک سازه فضاکار ایده‌آل، اعضا تنها تحت کشش یا فشار قرار می‌گیرند. این ویژگی باعث می‌شود که از ظرفیت مصالح (عمدتاً فولاد) به بهینه‌ترین شکل ممکن استفاده شود.
مهم‌ترین مزایای سازه‌های مشبک فضایی عبارتند از:
- سبکی و کارایی: به دلیل توزیع سه‌بعدی نیروها، این سازه‌ها وزن بسیار کمی نسبت به دهانه‌ای که پوشش می‌دهند، دارند. این سبکی باعث کاهش بار مرده ساختمان و صرفه‌جویی در طراحی فونداسیون می‌شود.
- پوشش دهانه‌های بزرگ: این سازه‌ها بهترین راه‌حل برای پوشش فضاهای وسیع مانند سالن‌های ورزشی، فرودگاه‌ها، مراکز نمایشگاهی، سوله‌های صنعتی و آشیانه‌های هواپیما هستند.
- تولید صنعتی و سرعت نصب: تمام اجزای سازه فضاکار (میله‌ها و گره‌ها) در کارخانه و با دقت بالا تولید می‌شوند. این قطعات استاندارد به راحتی به محل پروژه حمل شده و با سرعت بالایی توسط تیم‌های متخصص مونتاژ می‌شوند. این امر به طور چشمگیری زمان ساخت را کاهش می‌دهد.
- انعطاف‌پذیری در طراحی: سازه‌های فضاکار می‌توانند به اشکال هندسی بسیار متنوعی (تخت، قوسی، گنبدی و فرم‌های آزاد) طراحی و اجرا شوند. این انعطاف‌پذیری، دست معماران را برای خلق فضاهای معماری خلاقانه و منحصربه‌فرد باز می‌گذارد.
- زیبایی بصری: نظم هندسی و تکرار الگوها در سازه‌های فضاکار، زیبایی بصری خاصی ایجاد می‌کند. این سازه‌ها اغلب به صورت نمایان (Exposed) در معماری به کار می‌روند و خود به یک عنصر معماری مهم تبدیل می‌شوند.
- سهولت در عبور تأسیسات: فضای خالی میان لایه‌های بالایی و پایینی سازه، مکان بسیار مناسبی برای عبور کانال‌های تهویه، لوله‌کشی و سیم‌کشی‌های الکتریکی فراهم می‌کند.
اجزای اصلی و سیستم‌های گره یک سازه فضاکار از دو جزء اصلی تشکیل شده است:
- اعضا (Members): المان‌های خطی (معمولاً لوله‌های فولادی) که نیروهای کششی یا فشاری را تحمل می‌کنند.
- گره‌ها (Nodes): قطعاتی که اعضا را در نقاط مشخص به یکدیگر متصل می‌کنند. طراحی گره، مهم‌ترین و پیچیده‌ترین بخش یک سیستم سازه فضاکار است و کیفیت عملکرد کل سازه به آن بستگی دارد.
سیستم‌های گره متعددی در دنیا توسعه یافته‌اند که هر یک مزایا و معایب خود را دارند. برخی از معروف‌ترین آنها عبارتند از:
- سیستم مرو (Mero): یکی از رایج‌ترین سیستم‌ها که در آن، گره به شکل یک کره فولادی توپر (گوی) است که سوراخ‌هایی رزوه‌دار روی آن ایجاد شده. انتهای اعضا نیز دارای پیچ‌هایی است که به این گره‌ها بسته می‌شوند. این سیستم نصب بسیار ساده و سریعی دارد.
- سیستم تریودتیک (Triodetic): در این سیستم، گره یک قطعه توخالی (هاب) با شیارهایی روی آن است. انتهای اعضا پرس شده و به شکل خاصی درمی‌آیند که درون این شیارها قرار گرفته و با یک پین محکم می‌شوند.
- سیستم یونی‌بت (Unibat): در این سیستم، گره از دو نیمکره تشکیل شده که اعضا بین آنها قرار گرفته و با یک پیچ مرکزی به هم فشرده می‌شوند.
فرآیند طراحی و تولید صنعتی
طراحی سازه‌های فضاکار یک فرآیند مهندسی دقیق و کامپیوتری است.
- مدل‌سازی و تحلیل: ابتدا هندسه کلی سازه در نرم‌افزارهای تخصصی مدل‌سازی می‌شود. سپس تحت بارهای مختلف (بار مرده، برف، باد و زلزله) تحلیل شده و نیروهای وارد بر هر یک از اعضا و گره‌ها محاسبه می‌شود. بر اساس این نیروها، ابعاد و ضخامت لوله‌ها و مشخصات گره‌ها طراحی می‌گردد.
- تهیه نقشه‌های کارگاهی (Shop Drawings): پس از نهایی شدن طراحی، نقشه‌های دقیق ساخت برای تک‌تک اعضا و گره‌ها تهیه می‌شود. هر قطعه دارای یک کد منحصربه‌فرد است که موقعیت دقیق آن در سازه را مشخص می‌کند.
- تولید کارخانه‌ای: بر اساس نقشه‌ها، اعضا به طول دقیق برش خورده، انتهای آنها برای اتصال به گره آماده‌سازی می‌شود (مثلاً جوشکاری قطعه پیچی) و گره‌ها نیز با ماشین‌کاری دقیق تولید می‌شوند. سپس تمام قطعات رنگ‌آمیزی یا گالوانیزه می‌شوند تا در برابر خوردگی محافظت شوند.
- کنترل کیفیت و بسته‌بندی: تمام قطعات در کارخانه تحت بازرسی‌های دقیق کیفی قرار می‌گیرند و سپس بر اساس ترتیب مونتاژ، بسته‌بندی و به محل پروژه ارسال می‌شوند.
- مونتاژ در محل: مونتاژ معمولاً به دو روش انجام می‌شود: یا قطعات یک به یک در ارتفاع به هم متصل می‌شوند، یا بخش‌های بزرگی از سازه روی زمین مونتاژ شده و سپس توسط جرثقیل به صورت یکجا بالا برده و در جای خود نصب می‌شود (Lift-up).
نتیجه‌گیری
سازه‌های مشبک فضایی، نماد تلفیق موفق مهندسی سازه، معماری و تولید صنعتی هستند. این سیستم‌ها با ارائه راه‌حلی بهینه، سبک و زیبا برای پوشش دهانه‌های بزرگ، امکان خلق فضاهای معماری شگفت‌انگیزی را فراهم کرده‌اند که با روش‌های سنتی امکان‌پذیر نبود. دقت تولید کارخانه‌ای و سرعت مونتاژ، این سازه‌ها را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های مدرن و بزرگ‌مقیاس تبدیل کرده است. سازه فضاکار، تجلی نظم، کارایی و زیبایی ریاضیات در کالبد معماری است.
فروشگاه معماری نوین پروژه تخصصی ترین وب سایت معماری آماده ارائه خدمات در حوزه پروژه های معماری، پاورپوینت تمامی دروس معماری، رساله های معماری، فیلم آموزشی معماری و … می باشد تا دانشجویان رشته معماری را همراهی و راهنمایی کنند.
نقد و بررسی‌ها
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.