سازه فضایی (فضاکار) چیست؟ معرفی جامع سازه فضایی و مزایای آن

سازه فضایی (فضاکار) چیست؟

سازه  فضایی به سازه‌ ای گفته می‌شود که شبکه‌ ای یکپارچه با ساختاری سه بعدی داشته و از تکرار و کنار هم قرار گرفتن یک سری اشکال هندسی منظم تشکیل می‌شود. سازه‌های فضایی با عملکرد سه بعدی خود و پخش نیرو در جهات مختلف از استحکام توأم با سبکی برخوردار بوده و به همین دلیل سازه‌هایی کاملا اقتصادی می‌باشند. این سازه‌ ها همچنین به دلیل پیش‌ ساختگی، دارای سرعت تولید و نصب قابل توجهی هستند. سازه‌ های فضایی برای انواع کاربری‌ های صنعتی، تجاری و فرهنگی از جمله سالن های تولید و انبار، سالن‌های نمایشگاهی ، سالن های فروشگاهی ، سالن های ورزشی ، پارک‌ های آبی، پایانه‌ های مسافری فرودگاهی و ریلی، پایانه‌های حمل و نقل شهری، سالن های آمفی‌ تئاتر و رستوران ، آشیانه ی هواپیما و بسیاری از کاربردهای دیگر مناسب می‌ باشند.

مزایای سازه فضایی:

در بین انواع سازه‌ های فلزی، سازه فضایی از مزایای منحصر به فرد و ویژه‌ ای به شرح زیر برخوردار است :

امکان اجرای سازه با دهانه ی زیاد و بدون ستون میانی با هزینه ی کاملاً اقتصادی :

برای دهانه‌ های بزرگ، سازه فضایی از نظر بهای تمام شده، فاصله ی قابل توجهی با انواع سازه‌های دیگر داشته و هر چقدر دهانه بزرگتر شود، صرفه‌ جویی اقتصادی بیشتر می‌شود. بنابراین، سازه فضایی با قاطعیت تمام، اقتصادی‌ ترین و مناسبترین راه حل، برای اجرای سازه‌های با دهانه ی بزرگ می‌ باشد. شایان ذکر است که میانگین وزنی این سازه ها به طور معمول بین 10 تا 30 کیلوگرم بر مترمربع می باشد.

امکان اجرای سقف سازه فضاکار با هر فرم معماری دلخواه با هزینه ی کاملاً اقتصادی :

با سازه فضایی، تقریباً هر طرح معماری دلخواهی قابل اجرا می‌باشد، زیرا تغییرات در طرح معماری سازه ی فضایی، صرفا با تغییر در زوایا ایجاد می‌شود و به همین دلیل طرح های مختلف معماری باعث افزایش هزینه ی ساخت نخواهد شد. لذا با سازه ی فضایی، می‌توان به هر فرم معماری دلخواه، با هزینۀ کاملاً اقتصادی دست یافت.

امکان اجرای سازه فضایی با قراردادن ستون ها در هر نقطه ی دلخواه :

سازه های فضایی به دلیل دارا بودن درجه ی نامعینی بالا از پایداری زیادی برخوردار بوده و این امکان وجود دارد که نیروی سطح وسیعی از سازه را از طریق شبکه ی سازه‌ ای به قسمت های دیگر سازه و نهایتاً به ستون‌ های موجود در موقعیت‌ های دورتر منتقل کرد. این مزیت در سازه ی فضایی باعث می‌شود، که بتوان ستون‌ ها را حتی به صورت نامنظم و در هر نقطه ی دلخواه  قرار داد.

امکان اجرای سقف سازه فضاکار در زمین های  با شکل نامنظم :

با کنار هم قرار دادن قطعات هندسی سازه فضایی در هر نقطه ی دلخواه می‌ توان تصویر خط  مرز زمین را روی سقف ایجاد کرده و سقفی دقیقا منطبق با ابعاد و زوایای زمین ارائه داد. لذا سازه فضایی، نه تنها مناسبترین، بلکه تنها راه حل برای اجرای سقف‌ های با شکل نامنظم می‌ باشد. در سازه ی فضایی همچنین این قابلیت وجود دارد که قسمتی از وسط سازه را حذف نمود. مانند زمانی که بخواهیم سقف را به گونه‌ ای اجرا نمائیم که تنه ی درخت از سازه بیرون آمده باشد و به این ترتیب به زیبایی سازه نیز بیفزاییم .

امکان اجرای سقف سازه فضایی به صورت تماماً گالوانیزه برای محیط‌ های مرطوب یا خورنده :

از آنجا که المان‌های سازه فضایی حتی در سازه‌ های با دهانه ی خیلی زیاد، دارای میانگین طولی 3 تا 4 متر می‌ باشند، لذا می‌ توان آنها را در وانهای گالوانیزه ی معمول قرار داده و گالوانیزه کرد. بنابراین برای محیط‌ های مرطوب یا خورنده می‌ توان سازه ی فضایی تماماً گالوانیزه تولید و اجرا نمود.

سایر مزایای سازه فضایی :

امکان نصب جرثقیل ، امکان عبور لوله‌ های آتش‌ نشانی و تأسیسات از داخل سقف سازه ی فضایی ، امکان اتصال آویزهای متعدد از گوی‌ های زیرین سازه ی فضایی به منظور نصب سقف کاذب و یا نصب سیستم های روشنایی ، صوتی و نظارت تصویری، امکان گسترش سازه ی فضایی در هر جهت دلخواه با کمترین تغییرات در سازه ی اولیه، دارا بودن ضریب ایمنی بالا در هنگام زلزله یا آتش‌ سوزی، سبکی و پایین بودن هزینه ی حمل سازه ی فضایی و بالاخره ظرافت و زیبایی از دیگر مزایای سازه فضایی می‌باشند.

دسته بندی سازه‌ های فضایی:

سازه های فضایی را از جهات گوناگون می توان دسته بندی نمود. در این بخش از سه منظر، این تقسیم بندی را ارائه می نماییم.

دسته بندی سازه فضایی براساس  :

•  تکنولوژی ساخت
•  نوع اِلمان ها
•  فرم معماری سازه

دسته بندی سازه فضایی براساس تکنولوژی ساخت سازه :

برای ساخت سازه فضاکار تکنیک های مختلفی ابداع شده است که از معروفترین آنها می‌ توان از تکنیک‌های مرو، کاتروس، تریودتیک و یونی بت نام برد. تکنیک‌های مرو و کاتروس متداول‌ ترین تکنیک‌ های مورد استفاده در کشور می‌ باشند.

سیستم مرو (MERO) :

تکنیک مرو در سال 1942 توسط شرکت مروی آلمان طراحی و به صورت تجاری به بازار ارائه شد. در این تکنیک از گوی‌ های توپر فولادی به عنوان پیونده جهت اتصال المان‌ های لوله‌ ای به یکدیگر استفاده می‌شود. در انتهای لوله‌ ها، یک مخروط فولادی به لوله جوش شده است و داخل مخروط، پیچی قرار داده شده و سر آن از مخروط خارج شده است. یک قطعه فولاد شش وجهی سوراخ شده به نام اسلیو روی پیچ قرار گرفته و توسط یک پین به آن متصل شده است به طوری که چرخیدن پیچ از طریق چرخاندن اسلیو امکان‌ پذیر می‌گردد.

در نهایت یک گوی توپر فولادی که در محل و زوایایی که المان به آن متصل می‌گردد سوراخ و رزوه شده است. در تکنیک مرو، لوله در دو وضعیت کششی و فشاری، پیچ در وضعیت کششی و اسلیو در وضعیت فشاری، نسبت به انتقال نیروهای درون شبکه ی سازه‌ ای به تکیه‌ گاه‌ ها انجام وظیفه می‌کنند.

در حال حاضر، تکنیک مرو قابل اعتماد ترین و محبوب‌ ترین تکنیک در بین تکنیک های مختلف می‌ باشد به طوری که برای احداث سازه‌های عظیم و دهانه‌ های بزرگ از این تکنیک استفاده می‌شود.

سیستم کاتروس (KATRUS) :

در تکنیک کاتروس که در اسکاتلند ابداع گردید، سرِ لوله‌ ها پرس شده و لوله‌ ها در فاصله ی مشخصی از انتها، سوراخ می‌شوند . برای اتصال لوله‌ها به یکدیگر سرِ پرس شده ی لوله‌ ها روی یکدیگر قرار گرفته و به وسیله ی پیچ و مهره به هم متصل می‌گردند. تکنیک کاتروس به دلیل استفاده از ساده‌ ترین و کمترین قطعات اتصالی، کمی ارزان تر می‌باشد ولی این تکنیک دارای اعتبار فنی و مهندسی کافی نبوده و تنها در سازه‌ های با درجه ی اهمیت خیلی کم و دهانه‌ های کوچک تا حداکثر 10 متر قابل استفاده است.

سیستم تِریودِتیک (Triodetic) :

سیستم تِریودِتیک یکی از قدیمی‌ ترین و کم مصرف‌ ترین تکنیک های ساخت سازه ی فضایی می‌باشد. در این سیستم همانند سیستم کاتروس دو سر المانها براساس الگوی خاصی پرس شده و قسمت پرس شده ی هر لوله داخل شکاف قطعه ی مرکزی پیوند دهنده قرار گرفته و شبکه ی سازه ی فضایی تشکیل می‌ گردد. محدودیت‌ های سیستم تِریودِتیک بسیار مشابه با محدودیت‌های سیستم کاتروس می‌باشد.

سیستم یونی بت (Unibat) :

سیستم یونی بت از هرم‌ های متعدد وارونه تشکیل شده که گوشه‌ های قاعده ی هرم‌ ها با استفاده از یک پیچ به یکدیگر متصل شده و راس هرم‌ ها که در زیر سازه قرار دارند به وسیله ی المان های پرس شده، مشابه با سیستم کاتروس به یکدیگر مرتبط می‌گردند.

سیستم یونی بت برای اجرای سازه‌ های با دهانه ی محدود استفاده شده و معمولاً اجرای سقف با این سیستم فقط با استفاده از ستونهای میانی متعدد امکان‌پذیر است.

دسته بندی سازه‌ فضایی براساس نوع المان‌ها :

استفاده از لوله ی سیاه و رنگ آمیزی اِلِمان :

استفاده از لوله ی سیاه در ساخت اِلِمان، دامنه ی کاربرد زیادی در کشور داشته و برای مناطقی که آب و هوای آنها مرطوب نباشد و کاربری سازه نیز (مانند استخر و نظایر آن) مرطوب یا خورنده نباشد استفاده می‌شود. برای ساخت المان‌ها، ابتدا لوله‌ ها برش شده و سپس مخروط ها که با پیچ و اسلیو مونتاژ شده‌ اند به لوله‌ها جوش می شوند. در مرحله ی آخر، المان‌ های ساخته شده تماما شات بلاست شده و سپس رنگ‌ آمیزی می‌شوند.

استفاده از لوله ی گالوانیزه ی کارخانه‌ ای :

برخی از شرکت‌ های سازه فضایی، از لوله ی گالوانیزه ی کارخانه‌ ای برای ساخت المان های سازه‌ هایی که دارای کاربری مرطوب یا خورنده باشند و یا سازه‌ هایی که در مناطقی با آب و هوای مرطوب نصب می‌شوند استفاده می‌کنند. در این روش، ابتدا لوله‌ های گالوانیزه برش شده و سپس دو سرِ لوله‌ ها به منظور حفظ کیفیت جوشکاری توسط اسید گالوانیزه‌ برداری می‌شود در مرحله ی بعدی، بشقابک ها (که قبلاً با پیچ و اِسلیو مربوطه مونتاژ شده‌اند) به لوله‌ ها جوش می‌شوند و محل بیرونی قسمت جوشکاری شده در دو سر المان گالوانیزه با لایه‌ ای از رنگ غنی شده با روی، رنگ‌ آمیزی می‌شود.

این روش به دلیل آن که امکان پوشش‌ دهی سطح داخلی بشقابک و جوش در محل جوشکاری شده وجود ندارد، مورد تأیید شرکت فضاسازه نمی‌باشد.

استفاده از لوله ی سیاه و حفاظت المان‌ ها به روش گالوانیزه ی گرم :

بهترین روش برای سازه‌ هایی با کاربری استخر و نظایر آن که محیطی مرطوب یا خورنده دارند و یا سازه‌ هایی که در مناطقی با آب و هوای مرطوب نصب می‌شوند، حفاظت المانها به روش گالوانیزه ی گرم است که مورد تأیید شرکت فضاسازه نقش جهان و شرکت های اروپایی می‌باشد. در این روش، ابتدا لوله ی سیاه‌ برش شده و سپس در نزدیکی انتهای لوله‌ ها سوراخی ایجاد می‌ گردد تا امکان وارد کردن پیچ به داخل لوله و مونتاژ پیچ و اسلیو (پس از انجام عملیات گالوانیزه ی گرم المان) فراهم آید . در مرحله ی بعد مخروط ها بدون پیچ و اسلیو به لوله‌ ها جوش می‌شوند. سپس المان‌ها به روش گالوانیزه ی گرم پوشش‌ دهی می‌شوند.

پس از گالوانیزه شدن المانها، پیچ مربوط به هر المان از محل سوراخ تعبیه شده روی المان به سمت مخروط هدایت شده و اسلیوِ مربوطه روی آن مونتاژ می‌شود. لازم به ذکر است در سازه‌ هایی که به این روش ساخته می‌شوند هر دو حالت حدی تسلیم کششی و گسیختگی کششی المانها در هنگام طراحی مورد بررسی قرار گرفته و المانها با در نظر گرفتن سوراخ روی آنها طراحی می‌شوند.

دسته بندی سازه‌های فضایی براساس فرم سازه :

سازه‌ های فضایی را به لحاظ شکل ظاهری می‌ توان در چهار فرم کلی تقسیم‌ بندی کرد. متداول‌ ترین فرم سازه ی فضایی، فرم چیلیک یا قوسی است که ظاهری ساده و در عین حال زیبا داشته و سهم زیادی از سازه‌ های فضایی اجرا شده را به خود اختصاص داده است. فرم دیگری از سازه فضایی، فرم تخت و یا شیبدار با شیب یکطرفه یا دو طرفه می‌ باشد و دارای کاربردهای محدودی می‌باشد .

سومین فرم سازه ی فضایی، فرم گنبد است که به شکل قطاعی از کره یا قطاعی از بیضی‌ گون (تخم مرغی) اجرا  می‌شود که این فرم نیز سهم کمی از سازه‌ های فضایی اجرا شده را دارد. سایر فرم‌های سازه ی فضایی که سهم قابل توجهی از سازه‌های فضایی را دارند در دسته ی فرم‌های آزاد یا معماری خاص قرار می‌گیرند .

در زیر تعدادی از پروژه های شرکت فضاسازه بر اساس فرم های مختلف سازه را مشاهده می کنید

پروژه بوشهر مال

پروژه گل ریس کاشان

پروژه سالن ورزشی نظام مهندسی قزوین

پروژه ایستگاه تاکسیرانی ماهشهر

پروژه بندرعباس مال

پروژه ایستگاه مرزی شلمچه

پروژه فرودگاه کرمان

پروژه پتروشیمی تندگویان

پروژه تهران مال

پروژه سالن کشتی اندیمشک

سالن های ورزشی, نمونه‌ کارها براساس کاربری‌های مختلف سازه فضایی

پروژه مگاپارس تهران

پروژه آشیانه فرودگاه مهرآباد

پروژه فرودگاه امام خمینی تهران

پروژه پایانه مرزی آستارا

پروژه سالن تولید و فرودگاه پیام کاشان

پروژه پارک آبی آبسار

پارک های آبی و استخر, سالن های ورزشی

پروژه مصلی کرج

پروژه پارک آبی موج خاوران تبریز

اهمیت طراحی،تولید و اجرای سازه فضایی توسط شرکت های معتبر و با تجربه در این حوزه:

شرکت فضاسازه ی نقش جهان با چندین سال تجربه ی قبلی موسسین و با شالوده‌ ای مستحکم از سال 1376 میلادی با موضوع مشاوره، طراحی، تولید و اجرای سازه‌های فضایی تأسیس گردید و به همت مدیران و به پشتوانه ی نیروهای فنی، متخصص و متعهد خود اکنون در زمره ی برترین تولید کنندگان سازه‌های فضایی کشور قرار دارد.

این شرکت با درک اهمیت کیفیت و در راستای احترام به حقوق مشتریان، همواره بیشترین تمرکز را بر روی تحقیقات و دستیابی به راهکارهای علمی و عملی افزایش کیفیت و کارآیی قرار داده و همواره از پیشتازان ارائه ی راهکارهای جدید در زمینه ی طراحی، ساخت و نصب سازه‌های فضایی بوده است به طوری که به جرات و با استناد به تجربه ی سال ها حضور در بازار می‌ توان گفت که پروژه‌ های انجام شده توسط این شرکت کم نظیر و در بسیاری موارد بی‌ نظیر بوده و توجه روزافزون کارفرمایان را به خود جلب کرده است.

شرکت فضاسازه ی نقش جهان همواره تلاش مستمر، یادگیری، کارِ گروهی، تعهد و کسب رضایت مشتری را برای دستیابی به بالاترین شایستگی‌ ها سرلوحه ی کار خود قرار داده است. انجام پروژه‌های متعدد در کشورهای ایران، عراق، اقلیم کردستان، افغانستان و ترکمنستان مهر تأییدی بر این شایستگی می‌باشد.

در صورتی که به دنبال یک تیم متخصص برای طراحی،تولید واجرای سازه فضاکار هستید، می‌توانید از طریق شماره تلفن‌ های موجود در سایت با مشاورین ما ارتباط گرفته

و یا با کلیک بر روی این لینک فرم مشاوره ی رایگان را پر کنید تا مشاوران ما با شما تماس بگیرند.

برای مشاهده ی متن انگلیسی مقاله بر روی این لینک کلیک کنید