سازه فضاکار(space frame)

سازه فضاکار یا سازه فضایی سازه هایی است که شکل آنها با ساختمان های معمولی متفاوت است و به وسیله قرار گرفتن سازه هایی مثلثی شکل در کنار یکدیگر ساخته میشوند.از کاربرد های اثاثی اینگونه سازه ها ایجاد فضایی سرپوشیده با متراژ بیشتر نسبت به سازه های معمولی بدون نیاز به ایجاد ستون میباشد.

در قاب های فضایی همچون خرپاها از سازه های مثلثی استفاده میشود.لنگر های خمشی به صورت بارهای کششی و فشاری به اعضای محوری خرپا منتقل میگردند که این خود باعث مستحکم بودن قاب های فضایی میشود.ستونهای سازه فضا کار میتواند بوسیله خود سازه فضاکار و یا بصورت مجزا توسط المان های عمودی با مصالح فولادی و یا بتنی ساخته شوند.

تقسیم بندی ساختاری سازه های فضاکار:

· سازه های فضاکار دو لایه:این نوع سازه فضاکار ساده ترین نوع میباشد که برای پوشش ساده ی فضاها و با وجود تکیه گاه های مناسبی که معمولا توسط پروفیلهای فولادی ایجاد شده اند مورد استفاده قرار میگیرد.

· سازه های فضاکار سه لایه:در صورتی که سازه های فضاکار دو لایه را بدلیل عدم وجود تکیه گاه در فواصل نزدیک از نظر ایستایی نتوان برپا نمود،به جهت ایجاد پایداری بیشتر،سازه های فضاکار را بصورت سه لایه طراحی می نمایند تا بتوان با افزایش ارتفاع سازه سقف،به ایستایی مورد نظر رسید،سازه فضا کار مورد استفاده در دانشگاه محل برگزاری نماز جمعه تهران نیز به همین شکل طراحی وساخته شده است.

· سازه های چلیکی:در صورت نیاز به ارتفاع زیاد و عدم امکان برپایی ستون با توجه به ارتفاع،سازه فضاکار را میتوان بصورت منحنی،اجرا نمود.اگر این منحنی تنها در یک جهت طراحی شده باشد به ان،سازه فضاکار چلیکی گفته میشود.پوشش روی بسیاری از گلخانه های بزرگ بدین صورت اجرا میگردد.یکی از مزایای اصلی این ساختار سازه های فضاکار،عدم مقاومت در برابر جریان باد می باشد که موجب میگردد از ان در فضاهای بازی که امکان وزش بادهای شدید وجود دارد بیشتر بهره گرفته شود.

· سازه های گنبدی:سازه های فضا کار بدلیل امکان انتقال نیروهای بوجود امده در ان،بصورت نیرو های کششی و فشاری در اعضای خود و کوچک شدن این نیرو ها بوسیله افزایش تعداد المانها در یک گره سازه ای،امکان طراحی سازه های کروی شکل و یا نیم کره را برای طراح ایجاد می نماید.سازه های فضا کار گنبدی نیز از این دست سازه ها میباشند که میتواند با توجه به طول دهانه ان بصورت تک لایه،دو لایه یا چند لایه ساخته شود.پوشش روی سقف بازشو های بزرگ و یا حتی گنبد مساجد میتواند با این روش ایجاد گردد.

· سازه های پل های فضاکار:برای ساخت پلهای با دهانه های بلند یکی از روشهای اجرایی،استفاده از سازه های فضاکار میباشد که تکنولوژی ساخت ان نسبت به سازه های کابلی که روشی دیگر،جهت ساخت پلها با دهانه های بلند است،ساده تر می باشد.در بسیاری از پلها دیده شده،با توجه به طول دهانه مورد نیاز و بارهای وارده به ان در حین بهره برداری ترکیبی از سازه های فضاکار و سازه های کابلی را ایجاد نموده اند.

· سازه های خاص:همانطور که از نام این نوع از سازه های فضاکار نیز مشخص است،با توجه به زیبایی،سرعت اجرای نسبتا بالا نسبت به روشهای مشابه،انعطاف پذیری،و مقاومت بالای سازه های فضاکار،جهت طراحی اسکلت های خاص با فرم های پیچیده ،از این نوع سازه بهره گرفته میشود.امروزه با توجه به افزایش روز افزون طرحهای پیچیده و منحنی شکل در میان طراحان،شاید در برخی از انها تنها راه ساخت سازه این گونه احجام،استفاده از سازه فضا کار باشد،زیرا با وجود قابلیت های موجود در اتصالات و المان های ان،میتوان تعادل مورد نیاز را ایجاد نمود.