سازه فضایی

سازه‌های فضایی یا فضاکار

سازه‌های فضایی یا سازه‌های فضاکار، شکل‌های هندسی منظمی هستند که در کنار یکدیگر تکرار شده و با اتصال مکرر این اجزا، شبکه‌ای مستحکم و یکپارچه با ساختاری سه‌بعدی به وجود می‌آورند. این سازه‌ها نمونه کاملی از شبکه‌های سه‌بعدی هستند که برای انتقال بارها از طریق عناصر سازه‌ای در سه بعد طراحی شده‌اند. به عبارت دیگر، سازه‌های فضاکار به دسته‌ای از سازه‌ها اطلاق می‌شوند که دارای رفتار و عملکرد سه‌بعدی می‌باشند.

مزایای سازه‌های فضایی:

استحکام و سبکی: این سازه‌ها به دلیل پخش نیرو در جهات مختلف، از استحکام و سبکی بالایی برخوردارند. استفاده حداکثری از سیستم پیش‌ساختگی باعث افزایش سرعت ساخت و نصب آن‌ها می‌شود.

کاربردهای متنوع: صنعت ساختمان‌سازی نوین به دنبال استفاده گسترده از این سازه‌ها در سطوح مختلف صنعتی، مسکونی و تجاری است.

انواع سازه‌های فضایی:

1. شبکه‌های تخت
2. چیلیک
3. گنبدی شکل

ویژگی‌های خاص سازه‌های فضایی:

• دهانه بزرگ: سیستم سازه فضاکار قادر به پوشاندن دهانه‌های بزرگ با حداقل مواد مصرفی است. (فولاد مصرفی در سازه فضاکار یک‌سوم کمتر از سازه‌های متداول دیگر مانند سازه فولادی می‌باشد.)
• سرعت نصب بالا: به علت پیش‌ساخته بودن قطعات، سرعت عملیات مونتاژ و نصب بسیار بالا و اقتصادی می‌باشد.
• وزن کم و قابلیت جابجایی: سازه فضاکار دارای وزن کم بوده و قابلیت جابجایی با دست را داراست.
• انعطاف‌پذیری در طراحی: سازه فضاکار قابلیت افزایش و کاهش سطح را داراست و امکان جابجایی ستون‌ها بدون ایجاد خطر برای سازه فراهم می‌باشد.
• مقاومت در برابر نیروهای دینامیکی: سازه فضاکار مقاومت بالاتری در برابر بارهای دینامیکی مانند زلزله، انفجار و باد نسبت به سازه‌های متداول دیگر از خود نشان می‌دهد.
• عبور تأسیسات: از فضای بین دولایه در شبکه‌های فضاکار می‌توان به‌راحتی برای عبور تأسیسات الکتریکی و مکانیکی استفاده کرد.
• ظاهر زیبا: سازه فضاکار از نظر نمای ظاهری بسیار زیبا بوده و نیازی به استفاده از سقف کاذب ندارد.
• ایمنی سازه: سختی زیاد سازه تغییر شکل آن را کاهش می‌دهد. درجه نامعین این نوع سازه بالا بوده و معمولاً خرابی موضعی باعث خرابی کل سازه نمی‌گردد. به دلیل رفتار سه‌بعدی، توزیع تنش در تمام جهات انجام می‌شود.
• عدم انهدام ناگهانی به دلیل بالا بودن درجه هیپراستاتیکی
• سهولت در بسته‌بندی و حمل و نقل به کلیه نقاط کشور
• امکان شات بلاست و سند بلاست و رنگ‌آمیزی دلخواه الکترو استاتیک تمامی قطعات
• تولید سازه‌های فضاکار به شکل‌های مختلف
• بهترین سازه جهت نورپردازی

اتصالات در سازه‌های فضاکار:

در سازه‌های فضاکار نزدیک به 50% از کل هزینه‌ها صرف اتصالات می‌گردد، در حالی که در سازه‌های معمولی هزینه اتصالات نزدیک به 20% کل هزینه می‌باشد. از این رو، مهم‌ترین اجزای سازه فضاکار اتصالات آن‌ها هستند:

• گوی: کره فولادی توپر که به منظور ایجاد پایداری و ارتباط بین اعضای سه‌بعدی به کار می‌رود.
• مخروطي: قطعه مخروطي شکل فولادی که به لوله جوش می‌شود و جهت ملاحظات هندسی در محل اتصال المان به گوی استفاده می‌گردد.
• لوله: عضو سازه‌ای که جهت تحمل نیروهای محوری (کششی و فشاری) به کار می‌رود.
• پیچ: یک اتصال جداشدنی که جهت انتقال نیرو از آن استفاده می‌شود.
• اسلیو (غلاف): مهره‌ای که در فشار عمل می‌کند و جهت محکم نمودن پیچ‌ها در داخل گوی به کار می‌رود.

معرفی انواع اتصالات:

1. اتصالات کروی
2. اتصالات تک پیچ و مهره‌ای
3. اتصالات منشوری (هرمی)
4. اتصالات ورقه‌ها (صفحات)
5. اتصالات بدون گره
6. اتصالات استوانه‌ای
7. مزایای سازه‌های فضاکار
8. زیبایی در معماری
9. تنوع در کاربرد
10. صرفه‌جویی اقتصادی
11. سرعت در تولید و اجرا