بهینه‌یابی هندسی سازه فضاکار تخت

انواع سازه‌های فضایی

 

سازه فضاکار تخت چیست؟

سازه فضایی تخت حاصل اتصال میله ها و گره ها به هم به صورت مسطح و تخت, هم‌چنین به صورت سه بعدی است.وزن این نوع سازه سبک, اما نسبت به انواع سازه های دیگر, وزن بیش‌تری را داراست.این سازه به راحتی و به سادگی تولید و هم‌چنین نصب می‌شود.کاربرد این سازه گسترده است و تولید و نصب آن در هر کجای دنیا به چشم می‌خورد. سازه‌های تخت در مکان‌های گسترده  استفاده می‌شوند.

 

انواع سازه فضاکار تخت

  • سازه فضاکار یک لایه
  • سازه فضاکار دولایه
  • سازه فضاکار چندلایه

 

سازه فضایی تخت دولایه چگونه است؟

این نوع سازه فضایی به صورت دولایه یا دو صفحه شامل لوله های فولادی متصل به هم و اشکال هندسی مختلف, موازی و در امتداد یک‌دیگر است.شکل های هندسی که در این نوع سازه استفاده می‌شود, بیش‌تر دایره ای یا مدور و مستطیلی است.

مزایای سازه فضایی تخت

  1. سازه های فضایی تخت وزنی نسبتا سبک دارند و به راحتی قابل حمل هستند.
  2. این سازه ها علاوه بر سبک بودن, از مقاومت بالایی برخوردارند.
  3. نصب این سازه‌ها به راحتی امکان‌پذیر است.
  4. این نوع سازه برای اماکن بسیار گسترده و بزرگ بسیار مناسب است.
  5. هم‌چنین هزینه کمی صرف جا‌به‌جایی آن می‌شود.

 

بهینه سازی سازه فضاکار چیست؟

امروزه یکی از مطالب مطرح و مهم در زمینه تولید و طراحی سازه های فضایی, بهینه سازی آن‌ها است. دلیل اهمیت بهینه سازی در این است که اگر یکی از اعضا یا گره های سازه مشکل داشته باشند, با کمک فرآیند بهینه سازی می‌توان آن را برطرف کرد.بهینه سازی سازه‌ها با کمک الگوی شبکه عصبی انسان صورت می‌گیرد. البته در ریاضیات نیز, بهینه سازی به صورت تغییر پارامترها,  باعث بهبود کاربرد سازه ها می‌شود. این روش با توجه به اندازه, شکل هندسی و موقعیت جغرافیایی انجام می‌شود.

 

انواع سیستم‌های سازه های فضایی تخت

این سازه ها با توجه به اعضا و گره‌های آن ها به چندین دسته تقسیم می‌شوند که چند مورد را در زیر نام می‌بریم:

  • سیستم اتصال نیم‌کره توخالی
  • سیستم اتصال پیچی لوله‌های پرس و سوراخ شده
  • سیستم اتصال کشویی و لوله‌های پرس شده

 

سیستم اتصال نیم کره توخالی به چه صورت است؟

این نوع سیستم شامل یک نیم کره و میله ها یا لوله های متصل به آن است. یکی از مزیت‌های این سیستم, این است که نیم کره ها یا به عبارتی گوی ها تنها سوراخ کاری می‌شوند و این کار باعث می‌شود که سرعت و هم‌چنین دقت در تولید و طراحی افزایش یابد. یکی از معایب این نوع سیستم این است که اگر زاویه میله ها از یک‌دیگر کم باشد, هنگام محکم کردن پیچ‌ها دچار مشکل شده و امکان باز یا بسته کردن پیچ‌ها تقریبا غیرممکن می‌شود.

 

زاویه بین دو لوله چه اندازه‌ای باید داشته باشد؟

زاویه بین دو لوله برای هر نوع سازه و سیستمی متغیر است. اما این زاویه باید به گونه‌ای باشد که دو لوله مجاور فضای کافی برای پیچ ها و باز و بسته کردن آن ها را دارا باشد و به راحتی این کار انجام شود. به دست آوردن این زاویه با استفاده از پارامترها و فرمول های ریاضی به دست می‌آید.

 

با توجه به اندازه زاویه, چه شکل هندسی باید توسط لوله‌ها ساخته شود؟

سازه های فضایی تخت معمولا دارای یک پایه هرم شکل که اعضا به آن متصل اند هستند. و این ترکیب, تکرار می‌شود. در اکثر مواقع این اشکال هندسی شبیه به یک‌دیگر هستند.اما گاهی ممکن است اشکال هندسی متفاوتی تشکیل شود.ساده ترین نوع سازه فضاکار تخت از نوع مربع و گاهی مستطیل است. و در آخر, گاهی از شکل ذوزنقه نیز استفاده می‌شود.البته استفاده از مثلث های متساوی الاضلاع بهتر است زیرا باعث می‌شود که باز و بسته کردن پیچ ها به آسانی انجام شود.اکنون می‌خواهیم یک به یک این اشکال را توصیف کنیم.

سازه با اشکال هندسی مربع:

این سازه ها دارای دو لایه شبکه های مربعی شکل به صورت تخت هستند. این نوع سازه به دلیل راحتی در ساخت و تولید و هم‌چنین نصب آن, از نظر هزینه بسیار اقصادی است.

 سازه دارای شکل‌های هندسی مستطیل :

مانند سازه با اشکال هندسی مربع, این سازه نیز از دولایه شبکه مستطیل شکل به صورت تخت تشکیل می‌شود. این سازه در جایگاه دوم قرار دارد و این به این معنی است که اگر شرایط برای ایجاد اشکال مربعی فراهم نبود, از این اشکال هندسی مستطیلی استفاده می‌شود.

سازه دارای اشکال هندسی ذوزنقه:

در آخرین جایگاه از اشکال ذوزنقه استفاده می‌شود و با اندازه‌گیری های مناسب و استفاده از بعضی از نرم افزارهای خاص, زوایای مناسب برای پیچ ها را پیدا می‌کنند.

فهرست مطالب