شرکت تاشه پردازان

سازه فضاکار لایه چیست؟

سازه فضاکار یا سازه فضایی به دسته ای از سازه ها اطلاق می شود که دارای رفتار مسلط در هر سه بعد X,Y,Z است، به نحوی که اثر هیچ یک از سه یعد در رفتار سازه تحت تاثیر کنش های وارده قابل صرف نظر نمی یاشد. و می تواند بسته یه سیستم مورد استفاده دهانه های بسیار بلند را بدون داشتن ستون بوجود آورند. برای مثال خرپای سه بعدی یک سیستم سازه فضاکار می یاشد که در آن لنگرهای خمشی، به صورت بارهای کششی و فشاری به اعضای محوری خرپا منتقل می‌گردد.

سازه های فضاکار را با مصالح متفاوتی از جمله لوله های استیل، لوله های گالوانیزه، لوله های فولادی سیاه ، فرآورده های چوبی و پلیمری یا دیگرمصالح دارای مقاومت کششی و فشاری متناسب با وبژگی های معماری و سازه ای پروژه، می توان طرح و اجرا نمود. این نوع سازه با توجه به نوع ساختار هندسی(فرم) خرپاهای تکرار شونده آن نیز قابل تقسیم بندی می باشد. نوع کاربرد و بهره وری آن، طرح معماری، فاصله تکیه گاه ها، نوع پوسته از عوامل تعیین نوع سازه و اتصالات مورد استفاده می باشد.

تقسیم بندی ساختاری سازه های فضاکار بر اساس ساختار هندسی :

منظور از ساختار هندسی سازه های فضاکار نوع قرارگیری مدول های خرپای سه بعدی در کنار یکدیگر و در جهات مختلف می باشد. بدین معنا که این مدول های سه بعدی بصورتی می تواند چیده شوند که سازه ای دو لایه، سه لایه، منحنی و یا حتی کروی شکل را ایجاد نمایند که به آن پیکر بندی یا تاشه پردازی نیز گفته می شود. با توجه به این توضیحات، سازه های فضاکار در صنعت ساختمان بیشتر به گروه های زیر تقسیم بندی می شوند.

تاشه در فرهنگ لغات فنی سازه های فضاکار به معنی ساختار هندسی یا فرم می باشد نام شرکت تاشه پردازان از کلمه فوق بر گرفته شده و تاشه پرداز به طراح این سازه ها گفته می شود.

فرهنگ تصویری سازه های فضاکار را از قسمت دانلود منابع سازه فضاکار می توان دانلود کرد.

از معروف ترین نرم افزار های تاشه پردازی می توان به فرمین اشاره نمودنرم افزار فوق را می توان از قسمت دانلود منابع سازه فضاکار می توان دانلود کرد.

تاشه شبکه تخت دو یا چند لایه:

شبکۀ دولایه از زیر مجموعه های ذیل تشکیل شده است:
یک لایه بالایی با اعضای متصل به هم،
یک لایه پایینی با اعضای متصل به هم و
اعضای جان که لایه بالایی و پایینی را به هم متصل می کنند.
شبکه های دولایه اغلب در حالت افقی طرح و اجرا می شوند، ولی می توان آنها را با هر شیبی نسبت به سطح افقی نیز طرح و اجرا نمود. 
شبکه های چندلایه دارای بیش از دولایه می باشند. این شبکه ها از نظر ساختاری مانند شبکه های دولایه می باشند و لایه های این شبکه ها نیز توسط اعضای جان به یکدیگر متصل شده اند. همچنین ممکن است شبکه ای در قسمتهایی دارای دولایه بوده و در قسمتهای دیگر از بیش از دولایه تشکیل شده باشد.

تاشه چلیکی:

تاشه چلیکی از مجموعه اعضایی تشکیل شده که در یک لایه، دولایه و یا چندلایه پوششی دالان گونه ایجاد می کنند. چلیک می تواند استوانه ای، چنبره ای، زین اسبی و یا خمره ای باشد. این تاشه عموما به دلیل نیاز به ارتفاع بیشتر در وسط دهانه با دلایل فنی سازه ای و یا بهره برداری انتخاب می شود.

تاشه گنبدی:

تاشه گنبدی از مجموعه اعضایی در یک لایه، دولایه و یا چندلایه که پوششی کوژ ایجاد می کنند، تشکیل شده است. این تاشه عموما به دلایل معماری انتخاب می شود با وجود آن این تاشه به لحاظ سازه ای نیز از عملکرد بسیار خوبی برخوردار است.

تاشه فرم آزاد:

تاشه با شکل آزاد از مجموعه اعضایی تشکیل شده است که به صورتی نامنظم شکل یافته اند. چنین سازه ای می تواند با تغییر و یا ترکیب شکل های متعارف منظم به دست آید.

پوشش سازه فضاکار:

اکثر پوشش ها را با توجه به ملاحظات فنی و اقتصادی به منظور پوشش سازه های فضاکار می توان مورد استفاده قرار دادذ، شامل ساندویچ پانل، کلزیپ (زیپ پانل)، پلی کربنات، ورق های گالوانیزه ساده و رنگی، شیشه، عایق و سایر پوشش ها می باشد.

مزایای استفاده از سازه فضاکار:

استفاده از سازه فضاکار مزایایی به همراه دارد که از جمله می توان به زیبایی آن، عدم نیاز به استفاده از عملیات جوشکاری در هنگام نصب، وزن سبک، سرعت بالا در نصب و اجرای آن، هزینه مقرون به صرفه در استفاده از آن، امکان باز و بسته کردن مجدد سازه، امکان تولید قطعات سازه در کارخانه، قابلیت ایجاد تغییر در فضای ایجاد شده، ایمنی بالا و قابلیت ایجاد سقف افقی در فضای داخلی اشاره کرد.

مهمترین سیستم های سازه فضاکار:

با توجه به انواع گوناگون اعضا و شیوه و وسایل اتصال، انواع متنوع سیستم های سازههای فضاکار ابداع گردیده است. اکثر این سیستم ها با نام شرکت سازنده و یا شخص پیشنهاد دهنده شناخته می شوند. با گذشت زمان به تعداد این سیستم ها افزوده شده  است. در یک تقسیم بندی کلی، سیستم های گوناگون متداول سازه های فضاکار را میتوان در سه نوع گنجاند:
الف سیستم گرهی (پیونده ای)، ب سیستم واحدی، ج سیستم ترکیبی.
در این اینجا به طور اجمالی به معرفی نمونه های متداولی از سیستم های مذکور  پرداخته شده و به مزایا و معایب اصلی آنها اشاره شده است.

سیستم گرهی (پیونده ای):

سیستم هایی هستند که شامل پیونده ها و اعضا می باشند. به طوریکه این پیونده ها، به صورت واسط های بین اعضا قرار می گیرند.
سیستم های از نوع پیوندهای با توجه به نوع کاربرد آنها در شبکه ها، چلیک ها و گنبدها به پنج گروه تقسیم بندی می شوند:
1 پیونده گوی سان، 2 پیونده نیامی، 3 پیونده صفحه ای، 4 پیونده شکافی، 5 پیونده پوسته ای.
از هر یک از پنج سیستم فوق نیز انواع متنوعی ابداع شده است.

سیستم های پیونده گوی سان:

این سیستم ها، از یک پیونده کروی یا چندوجهی، اعضا و وسایل اتصال دهنده تشکیل شده اند. در زیر، دو نمونه از این سیستم را نشان میدهد.

به طور کلی، نقش اصلی پیونده در سازه های فضاکار، همچنان که روشن است به هم پیوستن اعضا و انتقال نیرو بین اعضای متصل شونده به آن پیونده است.
شکل سمت چپ، حالتی را نشان می دهد که فقط نیروی محوری از لوله به گره انتقال می یابد و شکل سمت راست، حالتی را ارایه می دهد که نیروی محوری به همراهِ درصدی از لنگر خمشی، انتقال می یابد.

در اکثر سیستم های گویسان از جمله این سیستم، اعضا به شکل لوله ای بوده و محورهای مرکزی آنها از مرکز پیونده عبور می کند. به طور کلی در تمامی سیستم ها، دو دلیل عمده، برای کاربرد اعضا به صورت لوله ای وجود دارد:
− گشتاور اینرسی یک عضو لوله ای با مقطع دایروی، در تمامی جهات یکسان بوده و در نتیجه با درنظرگرفتن نیروی فشاری و کمانش اعضا، اقتصادی ترین مقاطع به شمار میروند.
− قطر خارجی اعضا لوله ای را در مجموعه سیستم سازه ای می توان ثابت نگه داشت، به گونه ای که برای ظرفیت باربری های متفاوت، از ضخامت جدار متفاوت استفاده نمود. در این صورت، سازه از زیبایی و نظم خاصی برخوردار خواهد بود.
سیستم های گوی سانی که به آنها اشاره خواهد شد، عبارت اند از:

سیستم پیونده گوی سان KK:

این سیستم، اولین سیستم تجاری سازه های فضاکار است که به وسیله شرکت Mero ارایه شده و بیشترین کاربرد آن در سازه های صنعتی بوده است. این سیستم در سال 1942 طراحی شده است. امروزه، از سیستم فوق بیشتر در سازه هایی از قبیل آشیانه هواپیما، استادیوم های ورزشی، تالارهای چندمنظوره، سایبان ها و غیره به کار برده می شود.

این سیستم شامل کره فلزی توپر با سوراخهای رزوه شده، اعضا لوله ای، مخروط انتهایی، غلاف و پیچ اتصال می باشد. به منظور اصلاح محل نشست غلاف و از بین بردن خطای ناشی از تولید انبوه، اطراف سوراخهای موجود در گوی، به صورت یک سطح صاف تولید شده است.
پیونده های KK به روش کوبن کاری به شرح زیر تولید می شوند
1) گوی های کروی توپر بوسیله کوبن کاری تولید می شوند. ترتیب که یک میلگرد استوانه ای را به طول مشخص بریده و تحت
حرارت قرار می دهند، سپس به وسیله دو قالب نیم کرهای آن را تحت فشار قرار داده و به صورت کروی در می آورند.
2) بر رویۀ کره توپر ساخته شده، عملیات ماشین کاری و به دنبال آن سوراخکاری صورت می گیرد و سوراخ ها از درون روزه می شوند.
3) پیوندهها به طور کامل گالوانیزه می شوند.
4) سوراخ های اضافی که به هیچ عضوی متصل نمی شوند، بوسیله درپوش پلاستیکی برای جلوگیری از خوردگی های داخلی بسته می شوند.

روش تولید اعضای سیستم، نیز به قرار زیر می باشد:
1) یک لوله با ضخامت مشخص، به طول معین بریده می شود.
2) مخروط های انتهایی به هر دو سر لوله جوشکاری می گردند.
3) لوله ها به همراه مخروط های انتهایی جوش شده، گالوانیزه می شوند.
نحوه برقراری اتصال به شرح زیر می باشد:
1) پیچ ها از سوراخ نزدیک انتهای لوله، جاگذاری می گردند.
2) به وسیله یک پین، غلاف و پیچ به هم متصل و سفت می گردند.
نکته ای که می توان در مورد این سیستم بیان نمود، این است که سوراخ ایجادشده در نزدیک انتهای لوله، برای جاگذاری پیچ، را می توان یک نقیصه تلقی نمود که در بسیاری از کاربردها ایجاد اشکال نمی نماید، ولی در برخی دیگر باید کنترلهای لازم برای اثر حضور این سوراخ در مقاومت عضو کمانش موضعی و خستگی مورد بررسی قرار داده شود.
حداکثر تعداد اعضای قابل اتصال به این نوع پیونده 18 عضو می باشد.

 سیستم دیگری نیز بنام سیستم Uzaykon ارایه شده است که از نظر نحوۀ برقراری اتصال و ادوات اتصال همانند سیستم KK می باشد اما با این تفاوت که پیونده گوی سان به کارگرفته شده در این سیستم از نوع توخالی است.

ﺳﯿﺴﺘﻢ ﭘﯿﻮﻧﺪﻩ ﮔﻮی ﺳﺎﻥ RUPP MANTAL:

ﺍﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺩﺭ ﺩو ﻧﻮﻉ ﻣﺘﻔﺎوﺕ وﺟﻮﺩ ﺩﺍﺭﺩ. ﻧﻮﻉ ﺍوﻝ ﺁﻥ، ﭘﯿﻮﻧﺪﻩﺍی ﮐﺮوی ﺑﺎ ﺍﻋﻀﺎ ﻟﻮﻟﻪﺍی (ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ ﺩﺍﯾﺮوی) ﺑﻮﺩﻩ و ﻧﻮﻉ ﺩوﻡ، ﭘﯿﻮﻧﺪﻩﺍی ﭼﻨﺪوﺟﻬﯽ ﺑﺎ ﺍﻋﻀﺎی ﻗﻮﻃﯽﺷﮑﻞ  (ﺑﺎ ﻣﻘﻄﻊ ﺭﺍﺳﺖﮔﻮﺷﻪ) می باشد.

در این سیستم، از حد واسطی مابین مخروط و پیونده استفاده نشده و مخروط انتهایی مستقیماً با پیونده در تماس است. در این سیستم، از پیچ هایی استفاده می شود که در سر آنها برای سفت کردن پیچ با آچار ویژۀ شش وجهی نظیر آچار آلن، مادگی متناسب تعبیه شده است.

ﺳﯿﺴﺘﻢ ﭘﯿﻮﻧﺪﻩ ﮔﻮی ﺳﺎﻥ ZUBLIN:

 ﺍﺟﺰﺍی ﺳﺎﺯﻧﺪﻩ ﺍﯾﻦ ﺳﯿﺴﺘﻢ ﺷﺎﻣﻞ ﯾﮏ ﮐﺮﻩ ﺗﻮﺧﺎﻟﯽ، ﺍﻋﻀﺎ ﻟﻮﻟﻪﺍی، ﭘﯿﭻ، ﻣﺨﺮوﻁ ﺍﻧﺘﻬﺎﯾﯽ و ﯾﮏ ﻏﻼﻑ ﺣﻠﻘﻮی ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﺍﺯ ﻣﺰﯾﺖﻫﺎی ﺳﯿﺴﺘﻢ، این است که می توان پیونده قادر به پذیرش 18 عضو در اتصال می باشد.

هر پیچ از دو قسمت رزوهای مختلف تشکیل شده که یک غلاف واسط با رویۀ شش وجهی یا استوانه ای مابین آنها قرار دارد و با استفاده از همین پیچ سفت می گردد. یک سوراخ نیز برای بازدید و مطمئن شدن از سفتی پیچ تعبیه شده است. شکلی تحت اثر حرارت در کوره کوبن کاری می شود تا صفحه به U در گام اول تولید پیونده یک صفحه گرد فلزی در قالب شکل درآید. در گام بعدی قسمت باز فوقانی را، تحت فشار توسط قالب دیگری می بندند. در خاتمه یک سوراخ در بالای U صورت پیونده باقی می ماند که می تواند رزوه شده و محل اتصال اولین پیچ باشد.

ﺳﯿﺴﺘﻢ ﭘﯿﻮﻧﺪﻩ ﮔﻮی ﺳﺎﻥ UNITRUSS:

 این سیستم که توسط شرکت TOMOE ارایه شده است، از یک کره  توخالی کوبن کاری شده، اعضا لوله ای و وسایل اتصال تشکیل شده است.

پیچ های به کار رفته در این سیستم دارای شکل ویژهای هستند. این پیچ ها به صورت دو نوع راست گرد و چپ گرد میباشند. همچنین با توجه به اینکه دو نوع پیچ مورد استفاده قرار می گیرد، پیونده ها نیز به دو صورت چپ گرد و راست گرد رزوه می گردند. مزیتی که چنین پیچ هایی دارا هستند، این است که می توان با چرخاندن لوله فاصله مابین دو پیونده را کم و زیاد نموده و تنظیم کرد و در صورت نیاز در شبکه دولایه پیش خیز ایجاد نمود. البته بیشینه محدودهای که در این سیستم برای تنظیم وجود دارد 5  mm می باشد.