یک سیستم خرپای سه بعدی است که دهانههای آن در دو جهت ادامه دارند و اجزای آن تحت تأثیر کشش و فشار قرار دارند. سازههای فضاکار از مدولهای یکسان و تکرار شونده با لایههای موازی در بالا و پایین (مشابه میلههای فوقانی و تحتانی خرپا) تشکیل میگردند . سازه های فضاکار باز و جمع شونده در معماری متشکل از شبکهها، طاقها، برجها، شبکههای کابلی، سیستمهای پوستهای و غشایی، سازههای تا شونده و ترکیبات کش بستی هستند. این سازه های فضاکار برای پوشش دادن دهانههایی که تعداد کمی تکیهگاه دارند استفاده میشوند .
گاهی اصطلاح سازه فضایی به جای سازه فضاکار بکار میرود که این دو اصطلاح مترادف هم دیگرند؛ ولی از لحاظ معنا و مفهوم متفاوت هستند . سازه فضایی ،سازه ای است که در فضای خارج از جو ساخته و یا مورد استفاده قرار میگیرد که میتواند خود یک فضاکار باشد.
سازه های فضاکار باز و جمع شونده در معماری
لازم به ذکر است سازههای باز و جمع شونده با سازههای پیشساخته متفاوت است. در سازههای باز و جمع شونده ابتدا کل سازه بنا در کارخانه سرهم شده و سپس به منطقه مورد نظر حمل شده و به هنگام باز شدن اجزای آن، قطعات قابلیت جمع شدن و تا شدن پیدا کرده و در محل ساختمان گسترده شده و سازه نهایی ساختمان در یک جا به دست میآید.
تاریخچه
به عنوان قدیمیترین نمونه برای سازههای فضاکار میتوان از داربستها که در جهت نگهداری چادرهای انسانهای اولیه به کار می رفته نام برد. کاربرد سازههای شبکهای و سه بعدی در ساخت سالنهای تجمع، آمفی تئاترها، قصرها، مساجد اسلامی، اماکن متبرکه و غیره قابل مشاهده است.
مهندسین سازه به دلیل عملکرد خوب این نوع سازهها در برابر بارهای مختلف و مهندسین معمار به علت زیبایی و یکنواختی موجود در هندسه آنها ،مجذوب این گروه از سازهها شده و در نتیجه ، تحقیق و بررسی عمیقی در رفتار واقعی این سازهها آغاز گردید.
مزایای سازه های فضاکار باز و جمع شونده
زیبایی
طراحی اجزاء سازهای در این سیستم از چنان زیبایی برخوردار است که در اکثر پروژههای اجرا شده، سازه فضایی به صورت نمایان باقی میماند، حتی در بسیاری از موارد جهت نماسازیها از این سیستم های باز و جمع شونده استفاده میگردد.
به علاوه امکان اجرای سازه فضاکار با دیگر فعالیتهای ساختمانی بهطور همزمان و بدون مزاحمت وجود خواهد داشت.
سبک بودن
برخلاف آنچه از شکل ظاهری این سازه های فضاکار به نظر میآید طراحی اجرا شده بسیار سبک است بهطوریکه در مقایسه با دیگر سازههای ساختمانی در شرایط مساوی ترجیح داده میشود و از این سیستم در زمینهای با مقاومتِ خاک پایین استفاده فراوانی صورت میگیرد.
امکان بازکردن و بستن مجدد سازه های فضایی
از آنجایی که در طول عملیات نصب سازه هیچگونه عملیات جوشکاری انجام نمیشود و کلیه اتصالات در سازه اصلی و قطعات الحاقی به صورت پیچ و مهرهای صورت میگیرد بنابراین سازه اجرا شده قابلیت مونتاژ شدن به صورت کامل و استفاده شدن در محل دیگری تنها با اعمال تغییراتی اندک در قطعات را دارد .
ضریب ایمنی بالا
پیچ و مهرهای بودن اتصالات و سهولت کنترل کیفیت قطعات و ساخت کارخانهای قطعات به صورت پیشساخته از عوامل ضریب اطمینان و ایمنی سازه های فضاکار است.
کاربرد سازه های فضاکار
امروزه سازه های فضایی در ساختمانهای مدرن بسیار پر کاربرد هستند. این نوع از سازه ها بیشتر در سقفهایی با دهانههای بزرگ در ساختمانهای مدرن تجاری و صنعتی دیده میشوند.
برخی از کاربردهای دیگر سیستمهای سازههای فضاکار در سازههایی است که نیازمند به پوشش دهانههای بزرگ و بدون ستون است از جمله :
بدنه ی هواپیماها، سالنهای کارخانهها، ساختار پوششی استادیومهای ورزشی، باشگاههای ورزشی، پارکینگهای طبقاتی، مراکز فرهنگی و تفریحی، سالن های اجتماعات، سینماها، آمفی تئاترها، مراکز خرید ، ایستگاههای راهآهن، ترمینالها و غیره به کار میروند. سیستمهای سازههای فضایی در سازههایی مثل دکلهای انتقال نیرو، برجهای مخابرات، برجهای ذخیره آب، بشقابهای رادیویی، نیز به کار می روند .
کاربرد عمده سازه های فضاکار باز و جمع شونده در معماری در مکانهایی است که به دلیل محدودیتهای جوی، مکانی، زمانی و مصالح، ساخت دیگر سازهها امکانپذیر نباشد. از سازههای تاشو غالبا برای اماکن موقت مثل سیرکها، نمایشگاهها ، مناطق سیل و زلزله زده استفاده می شود .