هنگامی که قصد اجرای یک سازه فضایی را داریم ، مهم ترین و حیاتی ترین بخش آن طراحی درست و خوب آن است. زیرا تاثیر یک طراحی خوب در سازه فضایی است که تمام جزییات باید در آن ذکر شود و علم مهندسی در آن دخیل است. واضح می باشد که هر گونه خطا و اهمال کاری در طراحی سازه فضاکار می تواند هزینه زیادی را به افراد دخیل در پروژه وارد کند یا جان انسان ها را در صورت بروز خطا های محاسباتی ، به خطر بیندازد. پس خیلی ساده متوجه اهمیت طراحی سازه فضایی شدیم.
لازمه ی موفقیت در طراحی سازه فضایی
اولین نکته کلیدی که خیال فرد را از طراحی سازه اش راحت می کند، سپردن آن به یک شرکت سازه فضاکار با سابقه که در رزومه و پیشینه اش تعداد زیادی پروژه سازه فضایی موفق داشته است . برای مرور این موضوع می توان نمونه کار های آن را در صفحات مجازی و وب سایت آن مجموعه مشاهده نمود و با اطمینان کامل آن را برگزید. شرایط طراحی باید به صورتی پیش برود که تمامی حوادث و شرایط که در زمان اجرای سازه ممکن است رخ دهید، پیش بینی و جهت جلوگیری از آن ها برنامه داشته باشیم. در این مقاله می خواهیم تاثیراتی که یک طراحی خوب سازه فضایی دارد را با هم بررسی نماییم.
اتصالات ایمن و اصولی
سازه فضا کار یک سازه ی سه بعدی است که از اتصال المان ها ( قطعات اصلی که به شکل استوانه هستند ) با به شکل مستقیم و یا از طریق گره ها به یکدیگر است . جنس المان ها از فولاد می باشد و لازم است که به درست ترین شکل و با انتخاب سایز مناسب به یکدیگر متصل شوند. در سازه فضایی روش های اتصال و گره های متنوعی داریم که باید بهترین نوع آن را با توجه به سازه انتخاب کرد .اتصال جوشی ، اتصال پیچی ، اتصال پرسی ، اتصال کام و زبانه ای و اتصالات ترکیبی پر کاربرد ترین اتصالات در سازه فضایی هستند. یک اتصال را زمانی درست می دانیم که در آن عوامل معماری و عمکردی در آن لحاظ شده باشد و خمش ثانویه را نیز در نظر گرفته شده باشد . میزان انعطاف پذیری نیز باید با مدل سازی ها و امکاناتی که پروژه می تواند آن ها را تامین کند هم خوانی داشته باشد.
شکل زیبا سازه فضا کار
مسلم است که زیبایی و چشم نواز بودن یک سازه فضا کار در طراحی آن تعیین می شود. در حال حاضر بسیاری از کارفرمایان و شرکت های خصوصی که خواهان ساختن مجموعه خود با استفاده از سازه فضایی اند ، به دنبال سازه فضایی های فرم آزاد و ترکیبی هستند تا بتوانند خود را متمایز نشان دهند . انواع سازه های گنبدی مانند لاملا ، دیامتیک و ژئودزیک نیز مورد توجه قرار گرفته اند که همه ی آن ها نیاز به یک طراحی دقیق دارند تا تمام ویژگی هایشان در سازه فضاکار رعایت شود. در ابتدای ورود و شناخته شدن سازه فضاکار در ایران ، بیشتر سازه ها از نوع تخت و یا چلیک بودند . در این گونه سازه ها افراد صرفا به دلیل سرعت اجرا و قیمت مناسب ، سازه فضایی را انتخاب می کردند . یک طراح حرفه ای و با تجربه می تواند ، آن چه را در ذهن کار فرما می گذرد را در سیستم طراحی کند و سپس با رعایت تمام اصول با کمترین تغییرات در شکل ظاهری آن را به گروه اجرا بسپارد . خلاقیت در طراحی سازه فضاکار باعث می شود که هیچ محدودیتی در سازه فضایی نداشته باشیم و با فراهم کردن زیر ساخت ها ، خلق یک سازه ی بی نظیر که در سایر سازه ها نمی توان آن ها را اجرا نمود ، امکان پذیر است.
قیمت مناسب و به صرفه
از قیمت و هزینه های یک سازه فضایی به هیچ عنوان نمی توان چشم پوشی کرد . به شکلی که در بسیاری از پروژه ها به علت قیمت بالا افراد تغییراتی را می خواهند که به کاهش مبلغ نهایی منجر شود. یک طراحی استاندارد باعث می شود که با به اندازه کافی مواد اولیه مورد استفاده قرار بگیرد . علاوه بر آن با طراحی سریع از اتلاف زمان نیز جلوگیری می کند . انتخاب نوع و تعداد المان ها و اتصالات تاثیر چشمگیری در قیمت سازه فضایی دارد . همچنین این طراحی است که پیچیدگی و سختی اجرا را مشخص می کند و اگر بدون هیچ توجیه مهندسی خاصی ، در پروژه اضافه کاری صورت بپذیرد ( در شکل ظاهری و سنگین کردن سازه ) تفاوت قیمتی عدد بالایی می شود که جبران آن غیر ممکن است. طراحی زیرکانه سازه فضاکار باید به شکلی باشد که نیاز به نیروی انسانی به حداقل برسد و این مورد در زمان اجرا پروژه یک هزینه زیادی را از پروژه می کاهد.
سازه ای با کمترین وزن ممکن
سازه ای مقاوم و استاندارد که کمترین وزن ممکن را داشته باشد ، قطعا با هزینه ی تمام شده پایین تری اجرا می شود. در مدیریت پروژه سازه فضایی این مورد یک رکن اساسی است که حتما در یک طراحی باید لحاظ شود . تمام عواملی که در به ثمر رسیدن این مهم اثر گذار هستند در طراحی خوب سرچشمه می گیرند. بهینه کردن ابعاد اعضای سازه ای در کاهش وزن کلی سازه اثر مستقیم دارد. برای مشخص کردن ابعاد اعضا ، طراح از مساحت سطح مقطع آن ها به عنوان متغیر های طراحی استفاده می کند. به حداقل رساندن وزن سازه ، باید با در نظر گرفتن محدودیت های تعیین شده از قبیل بیشینه ی تنش مجاز و بیشینه تغییر شکل صورت گیرد. اما باید این را در نظر داشت که کاهش وزن سازه به هر قیمتی نیز ، کاری علمی و منطقی نیست و قطعا اجرا کردن آن بدون پیش بینی های لازم غیر ممکن است.
پوشش سقف و زیر سازی پوشانه ها
پس از اجرای کامل سازه فضایی لازم است که سقف و دیواره های آن ها با استفاده از مصالح مختلف پوشانده شود . انتخاب هایی مانند شیشه و پلی کربنات ، ساندویچ پانل ، پوشش های پاشامی و … جز گزینه های پوشش سقف سازه فضایی هستند . طراحی درست سازه فضایی می تواند به انتخاب یک پوشش متناسب با کاربری پروژه ، محیط جغرافیایی و بودجه باشد . پوششی که صرفا زیبا باشد اما در برابر عوامل آب و هوایی آن محیط مقاوم نباشد ، یک طراحی اشتباه است و نباید ساده از آن گذر کرد.
زیر سازی پوشانه از طریق نصب دستک های شیب بندی و پرلین ها صورت می گیرد . در طراحی با دقت شود که در زمان تعیمر و تعویض پوشانه ها نباید آسیبی به المان ها و پیونده ها وارد شود. دستک ها شیب بندی و اتصالات باید توانایی تحمل خمش ناشی از اثر نیروی افقی را داشته باشند.
مقاومت در برابر بار های وارده بر سازه
یک سازه فضا کار باید در برابر عوامل و فشار های خارجی مانند برف ، باد ، تغییرات دما ، باران و زلزله مقاومت کامل داشته باشد . هر کدام از این بار ها توانایی خمش و تخریب سقف سازه فضایی و فرو ریختن سایر بخش های آن را دارد . بار های وارده تنها زمانی این توانایی را به دست می آورند که طراحی خوبی صورت نگرفته شده باشد . ضرورت توجه به ویژگی های بار های وارده که در قوانین اجرای سازه فضاکار نیز به شدت به آن پرداخته شده است یک امر ضروری است .در شیوه ساخت ، بافت و نصب سازه فضا کار ، باید آثار اعمال بار های محتمل در تمامی مراحل و گام های ساخت ، بافت و نصب بر سازه فضا کار تکمیل نشده در طراحی باید در نظر گرفته شود.
استفاده از تکیه گاه های قدرتمند
طراحی خوب باعث می شود که تکیه گاه ها در برابر وارد شدن نیرو های افقی مقاوم باشند و آسیب نبیند . تکیه گاه ها باید به شکلی طراحی شوند که نیازی به تمیز کردن و نگهداری بعد از اجرا نداشته باشند و به شکلی دوام آن ها در عمر مفید پیش بینی شده برایشان تضمین شده باشد . در شرایط ویژه تر نیز می توان از طراحی قیود حرکتی برای جلوگیری از حرکت انتقالی سازه ، به عنوان بخشی از دستگاه تکیه گاهی یا به طور مجزا از آن ، بهره برد . مهم است که هر نوع قابلیت حرکتی به طور مناسبی با جزییات تکیه گاه ها انطباق داشته باشد .این مورد با استفاده از انواع تکیه گاه ( ترکیبی و لغزنده ) میسر است.
جمع بندی طراحی خوب سازه فضاکار
در این مطلب شما با تمام مواردی که یک طراحی خوب سازه فضا کار باعث رخ دادن آن ها می شود مرور شد . در یک طراحی حرفه ای باید به تمام اهداف رسید و نمی توان هیچ کدام را نادیده گرفت زیرا در قیمت و کیفیت سازه اثر مستقیمی دارد.
