برای ساخت سازه فضا کار ابتدا آن را توسط برنامه های مخصوص طراحی می کنند. و سپس به مرحله اجرا در می آورند. به عبارتی ساده تر طراحی فضا کار شامل فرایند‌های انتخاب شکل شبکه، اندازه‌ها، مشخصات مکانیکی ا‌عضای شبکه، تعیین کنش‌های مؤثر بر آن، تعیین شرایط مرزی و تحلیل رفتار سازه فضاکار است.در ادامه این مقاله شما به طور کامل با روش های مختلف طراحی سازه فضا کار آشنا خواهیم کرد. پس با ما همراه باشید.
روش های طراحی سازه‌های فضاکار
طراحی سازه فضا کار توسط مهندس نقشه کشی و با چند روش طراحی می شود.که در ادامه به شرح آن خواهیم پرداخت.
طراحی سازه فضاکار شبکه‌ای از کل به جزء
طراحی سازه فضا کار از جزء به کل
طراحی سازه‌های فضاکار به روش حالات حدی
طراحی سازه های فضا کار از کل به جزء به معنای در دست داشتن فرم کلی سازه و تقسیم‌بندی آن به واحدهای شبکه‌ای یا اعضایی است که به شکل تکرار شونده بوده و فرم کلی سازه را به صورت شبکه‌ای ارائه می کند.
طراحی از کل به جزء کاربردی تر و مفید تر است؛ زیرا در صورت امکان بهره‌گیری از واحدهای تکرار شونده با تنوع نا محدود در بخش اعظم سازه علاوه ایجاد فرم هندسی مورد نظر، تولید سازه نیز روند صعودی خواهد داشت.
روش طراحی از کل به جزء برای انواع فرم‌های با سطوح نمادین از نوع تخت، استوانه‌ای، مخروطی و کروی بیشتر کاربرد دارد؛ در مورد سطوحی که دارای انحنای زیاد هستند. به این دلیل که نحوه هم‌بندی اعضا و واحدهای شاخص، پیچیدگی های خاص خود را دارد معمولا از این روش استفاده نمی شود.
طراحی سازه فضاکار شبکه‌ای از جزء به کل
در طراحی از جزء به کل واحدهای اصلی هم‌بندی شده و به دلیل اجرای ملزومات طرح و فرم هندسی مجموعه سازه فضاکار حاصل می‌شود.
در حالت طراحی از جزء به کل اغلب از واحدهای تکرار شونده برای اجرای ملزومات طرح استفاده می شود. با وجود اینکه ایجاد یک سطح پیچیده با چنین واحدهایی گاه امکان پذیر نخواهد بود. اما می توان با سرهم بندی اجزای سازه به فرم‌هایی دست یافت .که از پیش تعیین نشده اند و کاملا جدید هستند.
طراحی سازه فضا کار به روش حالات حدی
حالات حدی یا آستانه تحمل به حالتی گفته می شود.که سازه با گذر از آستانه آن تحمل خود را از دست داده و از بین می رود.
طراحی سازه به دو روش حالات حدی انجام می شود که شامل موارد زیر است:
- حالت حدی نهایی
- حالات حدی خدمت رسانی
حالات حدی نهایی
در طراحی سازه یک سری حالات حدی در نظر گرفته می شود.و براساس آن نتیجه کلی حاصل می شود. که شامل موارد زیر است.
- بررسی از دست رفتن تعادل سازه یا بخشی از سازه، هنگامی که به صورت جسم صلب در نظر گرفته شود.
- بررسی بروز تغییر شکل‌های بزرگ، شکست، پارگی و از هم گسیختگی، ناپایداری سازه یا بخشی از آن شامل شالوده‌ها و تکیه‌گاه ها.
- بررسی از هم گسستگی های ناشی از اثر وزن زیاد یا بر اثر کنش‌های تابع زمان.
حالات حدی نهایی با ایمنی سازه، سکنه و بهره برداران و در برخی موارد با محتویات سازه ارتباط دارد.
حالات حدی خدمت رسانی
در طراحی سازه فضا کار به روش حالات حدی خدمات رسانی باید به مقاومت، خطر پذیری، میزان اهمیت سازه و عملکرد مورد انتظار آن توجه کرد.
موارد زیر در طراحی سازه به روش حالات حدی خدمت رسانی درنظر گرفته می شود:
- عملکرد سازه یا اجزای سازه متناسب با کاربری مورد نظر.
- اطمینان بهره برداران از عملکرد و مقاومت سازه
- وضعیت ظاهری سازه که شامل، ترک خوردگی منجر به اختلال در بهره‌برداری از ساختمان یا تجهیزات و تأسیسات سازه یا آسیب رسانی به روسازی و نازک کاری است.
تحلیل طراحی سازه‌های فضاکار
بعد از طراحی سازه نوبت به تحلیل و بررسی کیفیت آن می رسد. که متناسب با ویژگی‌های هندسی و مصالح سازه فضاکار، خصوصیات اجزا، کنش‌های مؤثر با بهره‌گیری از مدل‌های ریاضی و فرمول های مربوطه انجام خواهد گرفت.
نتیجه گیری
همان طور که در این مقاله مطالعه نمودید، طراحی مهمترین بخش تولید سازه است زیرا مقاومت و زیبایی آن در گرو همین فرایند پیچیده طراحی است .که به دانش ویژه ای نیازمند است، که تنها مهندسان خبره ساختمان سازی از عهده آن بر خواهند آمد.