سازه‌ های فضاکار یا سازه‌ های فضایی نمونه‌ ای از سیستم‌های سه‌ بعدی هستند که اجزای به‌ کار رفته در آن‌ ها تحت تاثیر فشار و کشش قرار گرفته‌اند. برای ساخت این سازه‌ها از مدول‌ های تکرار شونده و یکسان استفاده می‌کنند. در بالا و پایین آن‌ ها یک‌ سری لایه‌ های موازی نیز وجود دارد که شبیه به میله‌ های فوقانی و تحتانی خرپا هستند. در حال حاضر می‌توانید  زیادی از سازه های فضاکار معروف را در داخل و خارج از کشور مشاهده کنید.

این سازه‌ ها دارای انواع مختلفی هستند و هر کدام از آن‌ ها هم ویژگی‌ های خاص خود را دارند. بنابر این اگر می‌خواهید اطلاعات بیشتری درباره سازه‌ های فضاکار به دست آورید، پیشنهاد می‌کنیم تا پایان مطلب با ما همراه باشید.

انواع سازه‌های فضاکار معروف از نظر مصالح

توجه داشته باشید به طور معمول برای ساخت سازه های فضاکار معروف می‌توان از مصالح مختلفی بهره گرفت. انواع سازه‌های فضاکار براساس مصالح به کار رفته، در 3 دسته تقسیم می‌شوند که در ادامه به طور جامع‌ تری به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت.

• سازه‌ های فضاکار چوبی

افرادی که به‌ دنبال بهره‌گیری از یک روش مقرون‌ به‌ صرفه برای ساخت سازه فضاکار هستند، می‌توانند از نوع چوبی آن بهره بگیرند. این‌ سازه از ویژگی‌های منحصر به فردی برخوردار است و قیمت بسیار مناسبی هم دارد. سازه‌های فضاکار چوبی را می‌توانید در اکثر محیط‌ها به کار ببرید اما امروزه در مدارس و سالن‌های ورزشی بیشتر از آن‌ها استفاده می‌کنند.

• سازه‌های فضاکار فولادی

یکی دیگر از پرکاربرد ترین انواع متریال در ساخت سازه‌های فضاکار، نوع فولاد است. این نوع سازه از جوش پذیری بسیار بالایی برخوردار بوده و مقاومت زیادی هم دارد. به‌ همین دلیل می‌توانید آن را در فضاهای باز نیز به‌ راحتی استفاده کنید.

• سازه‌های فضاکار آلومینیومی

امروزه اکثر سازه های فضاکار معروف را از جنس آلومینیومی می‌سازند زیرا این نوع سازه کیفیت بسیار عالی دارد و در برابر خوردگی مقاومت بالایی از خود نشان می‌دهد. وزن سبک و زیبایی خاص هم از دیگر ویژگی‌های مهم سازه‌های فضا کار آلومینیومی هستند که نباید آن‌ها را نادیده گرفت.

انواع سازه‌های فضاکار از نظر ساختار و معماری

• سازه فضاکار هرمی
• سازه فضاکار تخت
• سازه فضاکار قوسی
• سازه فضاکار آزاد
• سازه فضاکار شیب‌دار یک ‌طرفه
• سازه فضاکار خاص
• سازه فضاکار نیم‌کره یا گنبدی
• سازه فضاکار شیب‌دار دوطرفه
• سازه فضاکار صفحه دیسکی
• سازه فضاکار موجی
• سازه فضاکار دو لایه
• سازه فضاکار سه‌ لایه
• سازه فضاکار تاشو
• سازه فضا کار ماهواره‌ای
• سازه فضاکار باز شو

طریقه اجرای سازه‌های فضاکار

دقت داشته باشید اجرای سازه های فضاکار معروف معمولاً با توجه به نوع ساختار آن‌ها دارای مراحل مختلفی است. از این‌ رو نیز نمی‌توان طریقه اجرا را به‌ طور کامل برای تمام سازه‌ها بیان کرد زیرا هر سازه با توجه به فضای مورد نظر و ساختار، به گونه‌ای خاص طراحی و اجرا خواهد شد.

البته بهتر است بدانید به‌ طور کلی بعد از طراحی کردن سازه فضا کار، مسئولین هم‌ زمان با تولید قطعات در کارخانه، مراحل میدانی مانند ایجاد تکیه‌ گاه‌های مناسب جهت برپایی آن را هم انجام می‌دهند. بعد از تکمیل تولید قطعات و انتقال آن به محل مورد نظر، سازه‌ها را با توجه به نقش اجرایی به همدیگر متصل می‌کنند و آن‌ها را به شکل یکپارچه بر روی زمین می‌سازند.

پس‌ از انجام این مراحل، سازه های فضاکار توسط جرثقیل در محل مورد نظر قرار خواهد گرفت. برای جلوگیری از آسیب دیدن سازه‌ های فضاکار یا واژگون شدن آن‌ها نیز باید حتما سر جرثقیل را به چهار گره متصل کنید.

کاربرد سازه های فضاکار

• دکوراسیون داخلی ساختمان
• سالن‌های نمایشگاهی
• سالن کتابخانه
• سالن کنفرانس
• بیلبوردهای تبلیغاتی
• سالن تالار
• سالن اجتماعات
• فرودگاه‌ها
• گلخانه‌های صنعتی و تزئینی
• سقف آخر ساختمان
• نورگیر
• سالن‌های تولید یا انبار کارخانه

مزایای بهره‌گیری از سازه‌های فضاکار

• وزن کم
• عدم محدودیت دهانه
• ایمنی بسیار بالا
• زیبایی خاص
• عدم انهدام ناگهانی
• انعطاف‌ پذیری بالا
• مناسب جهت نورپردازی
• امکان اتصال آویزهای متعدد از سقف
• اجرا و نصب راحت

سازه های فضاکار معروف

همان طور که در ابتدای مقاله نیز گفته شد سازه‌ های فضاکار یا سازه‌ های فضایی در واقع اشکال هندسی منظمی هستند که در کنار همدیگر تکرار می‌شوند و شبکه‌ ای مستحکم با ساختار سه‌ بعدی ایجاد می‌نماید. در حال حاضر نمونه‌ های بارزی از این سازه در جهان وجود دارد که هر کدام از آن‌ ها به گونه‌ ای ویژه احداث شده‌اند و از جمله سازه های فضاکار معروف می‌توان نمایشگاه اکسپو (کنزو تانگه) و موزه لوور (IMP) را نام برد.

با توجه به اینکه در سال های اخیر علم و تکنولوژی پیشرفت چشمگیری داشته، در زمینه مهندسی سازه هم خواسته های جدیدی پدید آمده است. وجود زمان در ساخت سازه ها اهمیت بسیاری پیدا کرده و این موضوع مسئله سازه های پیش ساخته را بیش از قبل مهم کرده است. علاوه بر آن افزایش جمعیت مردم باعث شده تا به داشتن فضاهای بزرگ بدون حضور ستون پایه علاقه مند شوند. بنابراین با توجه به این مسائل امروزه متخصصین قابلیت های منحصر به فرد سازه های فضاکار را کشف کردند و از انواع این سازه ها بیش از گذشته استقبال می کنند. نمونه ای از این سازه ها، سازه های فضاکار گنبدی است که در این مقاله به آن پرداخته ایم.

سازه های فضاکار گنبدی چه نوع سازه ای هستند؟

سازه های فضاکار گنبدی جزو پر کاربرد ترین سازه های فضاکار در ایران است که ساختار هندسی دارد. این سازه ترکیبی از معماری مدرن و اسلامی است که موجب استفاده مفی در ایران شده است. این مدل سازه ها به دو شکل بیضی و گنبدی اجرا می شوند که در زمان طراحی نقشه انواع زیادی برای معماران دارند. شکل گنبدی مانند در سازه های معماری قبل و بعد از اسلام در ایران پایداری و استحکام این فرم از سازه ها را نشان می دهد.

سازه های فضاکار گنبدی به شکل شبکه سه بعدی در دو جهت دارای انحنا هستند. در ساخت این مدل سازه ها از اعضا با اندازه برابر استفاده می کنند که باعث شده نسبت به انواع سازه فضاکار دیگر برتری خاصی داشته باشند. برای ایجاد فرم گنبدی شکل سازه باید شبکه دلخواه روی یک کره را به تصویر کشید. سازه های گنبدی مدل‌های مختلفی ازجمله سازه گنبدی ژئودزیک، سازه گنبد شودلر، سازه گنبدی کیوبیت و گنبد لاملا دارد.

ویژگی های سازه های فضاکار گنبدی

سازه های فضایی گنبدی همان طور که در گذشته ثابت شده محدودیت ستون گذاری در آن ها رفع می شود. در نتیجه از آن برای دهانه های بزرگ استفاده می کنند. سازه های گنبدی ایستا هستن.د و  خطر فرو جهش در آنها وجود ندارد. این سازه ها تا حد زیادی از پایداری کافی برخوردار هستند. و به تنهایی می توانند آزادی عمل در مورد محل قرارگیری ستون هایشان داشته باشند.

با توجه به مطالبی که گفته شد کاربرد اصلی سازه های فضایی گنبدی شکل برای پوشش فضای وسیع است. که قابلیت افزایش و کاهش سطح پوشش و استفاده از انواع پوشش ها چه از نوع فلز، شیشه و پلی کربنات چه از سایر پوشش ها را دارد. توجه کنید که محبوب ترین نوع پوشش سازه های فضاکار گنبدی پوشش ورق گالوانیزه است .که از لحاظ اقتصادی هم نسبت به دیگر پوشش ها به صرفه تر است.سازه های فضاکار در تهران را بررسی کنید.

این شکل از سازه ها باید با صلیب بالا ساخته شوند. و دهانه هایشان می تواند تا حدود ۲۵۰ متر بزرگ باشد. ارتفاع سازه های گنبدی شکل بزرگتر از ۱۵ درصد قطر پایه آن است. و در شرایطی که تعداد دنده های آن زیاد باشد باید دنده های نزدیک راس حذف شود.

کاربرد سازه های فضاکار گنبدی

این مدل سازه ها به صورت تک لایه و چند لایه قابلیت اجرا دارند. و هر کدام از انواع آن از لحاظ زیبایی معماری ویژگی های منحصر به فرد خود را دارا هستند. به خاطر داشتن این ویژگی های منحص به فرد بسیاری از طراحان از انواع سازه های فضایی گنبدی استفاده می کنند. از کاربردهای سازه فضایی گنبدی در صنعت می توان به پوشش سقف ساختمان های عریض در مقیاس بزرگ که نیازمند پوششی با قابلیت نوردهی و کاهش مصرف انرژی را دارد اشاره کرد. در ساخت انواع سازه فضاکار ضخامت سقف به فاکتور های مختلفی از جمله دهانه، شکل سازه و میزان بار وارده به سازه بستگی دارد .که این عوامل در استفاده از شبکه های دو لایه و سه لایه هم تاثیر گذار است.

مزایای سازه های فضاکار گنبدی

این سازه ها از مزایای زیادی از جمله آسانی حمل و نقل و انباشت. کمبرینگ قابل تنظیم، نصب راحت و سریع در محل به دلیل قطعات پیش ساخته، نیازمند نبودن به پرلین، انتخابی مناسب برای سازه های دارای اشکال و مکان های نامنظم پلان، انتخابی مناسب برای  سازه هایی که دهانه وسیعی دارند. ساخت سازه بدون ستون، قابلیت ضد زلزله بودن بالا، نسبت دهانه به عمق خوب، هزینه حمل و نقل پایین، سازگاری با انواع زیاد پوشش، داشتن فرم های چهار وجهی سه بعدی، ظاهر زیبا و نمای قشنگ معماری، سبک با ساختار مستحکم، توزیع بار های متمرکز به صورت مساوی در سراسر ساختار و خواص آکوستیکی خوب برخوردار است.

امروزه استفاده از سازه های فضاکار در تهران، زیبایی خاصی به سطح شهر بخشیده است. از این سازه های فلزی برای پوشش سقف نمایشگاه‌ها، استادیوم‌ها و سایر اماکن مهم استفاده می‌شود. در این مقاله شما را بیشتر با سازه های فضاکار آشنا می‌کنیم.

سازه های فضاکار چیست؟

سازه‌ های فضاکار، یک ساختار سه بعدی سبک و مانند خرپا است و شبیه به میله‌های کوچک طراحی شده است با دقت به این سازه‌ ها متوجه می‌شوید که از قطعات بسیار زیاد ساخته شده‌اند، که به هر قطعه یک فریم گفته می‌شود.

انواع سازه های فضاکار بر اساس ساختار

سازه های فضاکار دارای انواع گوناگونی از لحاظ ساختار است. از جمله عبارتند از:

سازه های فضاکار با فرم چیلیک

سازه های فضاکاری که شبکه‌ی آن در یک جهت دارای انحنا باشد، سازه‌‌های چیلیکی گفته می‌شود. برای پوشش قسمت‌هایی که مستطیلی هستند، از این سازه ها استفاده می‌شود.

سازه های فضاکار با فرم گنبد

سازه های فضاکار با فرم گنبد شبکه‌هایشان در دو جهت دارای انحنا هستند.

سازه های فضاکار تاشو

سازه های فضاکار تاشو، قابل جمع شدن هستند. این سازه ها را در مکان‌هایی که دارای محدودیت فضا هستند، مانند سیرک‌ها استفاده می‌کنند.

سازه های فضاکار پل

سازه های فضا کار پل به سازه‌های گفته می‌شود که در ساخت آن‌ها از خرپای مرکب فضایی استفاده شود.

سازه های فضاکار بادشو

در ساخت سازه های فضاکار بادشو، از مواد پلاستیکی مخصوص استفاده می‌شود و با کمک پمپ‌های مخصوص در صورت نیاز باد می‌شوند.

سازه های فضاکار ماهواره‌ای

این‌گونه سازه ها را در ارتفاع و به شکل خرپای فضایی تولید می‌کنند. در خطوط انتقال نیرو از این سازه ها کمک گرفته می‌شود.

شبکه‌های دو لایه در سازه فضاکار

از رایج‌ترین سازه های فضاکار شبکه‌های دو لایه است. در ساخت این سازه ها از دو صفحه موازی که توسط عناصر میانی به یکدیگر متصل هستند، استفاده می‌کنند.

شبکه‌های سه لایه در سازه های فضاکار

در تهیه سازه های فضاکار سه لایه از دو صفحه در بالا و پایین و یک صفحه در قسمت وسط استفاده می‌شود. شبکه‌های سه لایه در سازه‌ های با دهانه‌ی بزرگ مورد مصرف قرار می‌گیرد.

اجزای سازه فضاکار

اجزایی که به عنوان پوشش در ساخت سازه های فضاکار مورد استفاده قرار میگیرند، عبارتند از:

• ساندویچ پانل
• پلی کربنات
• ورق‌های گالوانیزه و رنگی
• شیشه
• عایق
• و سایر پوشش‌ها

انواع سازه فضاکار بر اساس مصالح

در ساخت سازه های فضاکار از مصالح مختلفی استفاده می‌شود. به طور کلی سازه های فولادی بر اساس مصالح به کار رفته در آن به سه دسته تقسیم می‌شوند:

سازه های فضایی فولادی

سازه های فضایی آلومینیومی

سازه های فضایی چوبی

کابرد سازه های فضاکار در تهران

سازه های فضاکار در تهران دارای کاربردهای مختلف و متنوعی است. این کاربردها عبارتند از:

از سازه های فضاکار در تهران به عنوان چراغ بزرگ و پخش‌کننده نور استفاده می‌کنند.

در باجه های عوارض ورود و خروج از شهر کاربرد دارد.

برای زیباسازی پوشش نمایشگاه‌ها، مانند نمایشگاه‌ بین المللی در تهران از این سازه ها استفاده می‌شود.

در استادیوم‌های ورزشی مانند استادیوم آزادی سازه های فضاکار کاربرد دارد.

در ساختمان تجاری و پاساژهای بزرگ برای زیباسازی فضا، سازه های فضاکار به چشم می‌خورد.

سالن‌ها و سایبان‌های مراکز شهر تهران ممکن است دارای این سازه ها باشند.

در بیلبوردهای تبلیغاتی در سطح شهر تهران، از سازه های فضاکار استفاده می‌شود.

مزایای سازه های فضاکار

استفاده از سازه های فضاکار، مزایایی به همراه دارد. این مزایا عبارتند از:

از نظر ساختار و وزن سبک هستند.

در کارخانه‌ها می‌توان به صورت انبوه از این قطعات تولید کرد.

از نظر اندازه استاندارد هستند.

توسط نیروی نیمه ماهر قابل نصب است.

از نظر اقتصادی دارای هزینه کمی است.

دارای خاصیت انعطایف‌پذیری برای طرح‌های مختلف است.

به دلیل سه بعدی بودن دارای استحکام بسیار بالایی است.

در هنگام نصب نیازی به جوشکاری ندارد.

معایب سازه فضایی

با استفاده از سازه های فضاکار در تهران زیبایی خاصی به شهر اعطا می‌شود. ولی در کنار مزایا و زیبایی که این سازه ها دارند، بزرگترین معایب آن استفاده فولاد بسیار زیاد در ساخت آن‌هاست.

کلام آخر

سازه های فضاکار در شهرهای مختلف دنیا از جمله شهر تهران امروزه زیاد به چشم می‌خورد. این سازه ها دارای انواع مختلفی از لحاظ ساختار و مصالح به کار گرفته شده در آن است. در مقاله در مورد کاربرد سازه های فضاکار در تهران اشاراتی کردیم.