منبع پایان نامه ارشد درباره محدودیت ها

دانلود پایان نامه ارشد

کنار مجموعه ای از خطوط فلزی سفید رنگ قابل توجه نخواهد بود، ولی اگر همان شبکه در مقابل آسمان آبی تیره قرار گیرد، بسیار رویایی خواهد بود.

سهولت نصب
یکی از مهم ترین مزایای استفاده از شبکه های فضایی ، نصب سازه سقف های با دهانه وسیع به ویژه در محل هایی که محدودیت دسترسی وجود دارد ،است . به هنگام اجرا، تمام سقف می تواند با اطمینان کامل در نزدیکی سطح زمین همراه با پوشش نهایی و تاسیسات مربوطه نصب شده و درمحل نهایی قرارگیرد. در سال های اخیر ،اجزای کوچک شبکه های فضایی تقریباً درهر محل و به صورت دستی و با استفاده از وسایل ، سبک حتی در داخل ساختمان موجود به راحتی قابل نصب اند.
2-5-1- 3- معایب و محدودیت های شبکه های فضایی
استفاده از شبکه های فضایی معایبی نیز دارد که می توان در مقابل مزایای قابل توجه که در بالا شرح داده شد از آنها چشم پوشی کرد.
هزینه
یکی از معایب سازه های مشبک فضایی و شاید یکی از اصلی ترین آنها ، هزینه است که گاهی می تواند در مقایسه با سیستم های سازه ای دیگر مثل قاب مسطح بیشتر باشد . هزینه بالای اینگونه سیستم ها در مواقعی که از شبکه های فضایی در دهانه های کوچک استفاده می شود، بیشتر مشهود است . اگر چه تعریف دهانه کوچک بستگی زیادی به سیستمی که مورداستفاده قرار می گیرد دارد ، ولی در اغلب موارد دهانه های کمتر از 30 – 20 متر را برای سازه های مشبک فضایی، کوچک در نظر می گیرند.
هندسه منظم
با وجود اینکه هندسه منظم شبکه های فضایی اغلب به عنوان یکی از مزایای آنها در نظر گرفته می شود، ولی از برخی زوایا بسیار پیچیده و در هم به نظر می رسند. در یک ساختمان همان طور که اغلب در نقشه های معماری مشهود است ، نظم آنها صرفاً در پلان یا نمای روبه رو دیده می شود ،در حالی که در ابعاد واقعی و اجرا شده ،دارای پرسپکتیو واقعی بوده و از زوایای مختلف دیده می شوند. نتیجه ، شکل واقعی و منظم هندسه شبکه های فضایی در بیشتر زوایای دید از بین می رود و سازه در عین سبکی ، فشرده به نظر می رسد. اندازه شبکه های فوقانی و تحتانی و ارتفاع شبکه ، به اندازه شک شبکه می تواند تاثیر چشمگیری بر تراکم سازه دولایه دشته باشد . این عوامل با جزییات بیشتر در ادامه این فصل شهر داده می شود.
زمان نصب
این خصوصیت نیز از مزایای شبکه های فضایی است ، اگرچه یک نگاه منتقدانه به شکل های فضایی بیان می دارد که تعداد و پیچیدگی گره هاممکن است سبب طولانی تر شدن زمان نصب در محل اجرا شود. زمان نصب، به عوامل مختلفی نظیر سیستمی که می تواند برای کاربرد خاصی به کار رود یا به اندازه عوامل دیگر مانند انتخاب مدول های شبکه بستگی دارد. در مواردی که از اجزای گران قیمت استفاده می شود، طراحی شبکه با حداقل تعداد گره ها در عمل شیوه بسیار مناسبی است ، زیرا این کار موجب می شود که هزینه مصالح ، کمتر از زمان نصب سریع تر شود.
مقاومت در برابر آتش سوزی
شبکه های فضایی اغلب در ساخت بام مکان هایی که به مقاومت در برابر حریق نیازی ندارند، به کار می رود. اگر چه زمانی که از این نوع سیستم ها برای نگهداری کف ها استفاده می شود، در صورتی که سازه به صورت نامیان باشد، به محافظت در برابر آتش سوزی نیاز دارند. چنین محافظتی به علت تعداد زیاد اعضا و سطوح بزرگ اعضای شبکه های فضایی اقتصادی نمی باشد. ولی پوشش های مقاوم در برابر حریق می تواند مورد استفاده قرار گیرد. تاثیر آتش بر شبکه های فضایی با جزییات بیشتری در فصل چهارم مورد توجه قرارگرفته است .

2-5- 2- سازه های کابلی
ایده ی خرپای فضایی شکل گسترش یافته ی تنسگریتی14 است. تعریف گسترده ی خرپای کابلی شامل تنسگریتی، RP15، 16CP، و غیره می باشد. از دیدگاه محققان، استفاده از کابل به عنوان عضو کششی خرپاهای فضایی، انقلابی در این سازه ها به وجود آورده است. مزایای بی شمار این سازه ها از جمله صرفه ی اقتصادی، و امکان طراحی زیبای معمارانه، رؤیای پوشاندن دهانه های بسیار بزرگ را متحقق می سازد.
2-5-2- 1-خرپای فضایی کابلی: بهرهمندی همزمان ازمزایای سیستمهای کابلی معلق17،تنسگریتی،وسازه های فضایی
در حال حاضر، کاربرد عمده ی سازه های فضایی در پوشانیدن دهانه های بسیار وسیع، موضوع مورد توجه محققین است. لیکن این امر نیازمند قابلیت اجرای مناسب این سیستم ها، در کنار صرفه ی اقتصادی، و بدعت معمارانه می باشد.
سیستم های کابلی معلق مانند گنبدهای کابلی، به میزان قابل توجهی سبک تر از سیستم فضایی معمول مانند خرپای فضایی، می باشند. لیکن تعادل تنش درونی نداشته، و به کلی بر سیستم های مهار مرزی بزرگ تکیه دارند.
تنسگریتی – همان گونه که پیش تر شرح داده شد – به منظور پرهیز از اتکاء به سیستم های مهار مرزی بزرگ گسترش داده شد، گرچه انتظار می رفت این سیستم به علت استفاده ی همزمان از خرپا و کابل منجر به کاهش وزن قابل توجهی شود، لیکن بررسی های محققانی چون وانگ خلاف آن را ثابت کرد. از این رو گرچه تنسگریتی بنیان گذار بدعتی در معماری بود، لیکن از نظر اقتصادی نسبت به خرپای فضایی، مقرون به صرفه نمی باشد.

شکل 2 – 5 – نمونه ای از سازه کابلی
خرپای فضایی کابلی شکل مناسبی از سازه ای است که همزمان مزایای سیستم های کابلی معلق، تنسگریتی و سازه های فضایی را دارا می باشد. این سازه ها تلاشی موفق در جهت باب کردن استفاده از کابل در واحدهای ساده18 برای تشکیل شبکه هستند. این سیستم ها متعلق به سیستم های فضایی میله ای می باشند. “سیستم های فضایی میله ای را می توان به دو دسته زیر تقسیم نمود:
1- سیستم های میله ای مرسوم: در این سیستم، اعضا در معرض نیروهای وارونه ی داخلی، شامل نیروهای کششی و نیز فشاری هستند؛ بنابراین اکثر اعضا باید به صورت میله های صلب طراحی شوند، تا توانایی تحمل فشار را داشته باشند. خرپای فضایی به این گروه تعلق دارد.
2- سیستم های کابلی: در این سیستم اعضا به گونه ای طراحی شده اند که در معرض فشار -خرپاها- و یا کشش دائمی –کابل– قرار می گیرند، این سیستم دارای صرفه ی اقتصادی قابل ملاحظه ای در استفاده از مصالح می باشد. سازه های تنسگریتی، RP، و CP از این دسته می باشند.”
2-5-2- 2- انواع سیستم های خرپای فضایی کابلی
سیستم های خرپای کابلی از خانواده ی سیستم های دارای اتصالات مفصلی و دارای تعادل تنش درونی -شامل خرپاها و کابل های پیوسته – می باشند، که ایده ی آن از گسترش تنسگریتی حاصل شده است. مواردی که دارای کابل های ناپیوسته می باشند از این تعریف مستثنی می باشند زیرا از نظر عملکرد بسیار شبیه سازه های فضایی معمولی عمل می کنند.
نحوه ی قرارگیری خرپاها و کابل ها در سازه، سبب تقسیم بندی آن به دو گروه عمده گشته است:
1- “سیستم با خرپاهای ناپیوسته: همانند تنسگریتی. در این سیستم بیشتر اعضای شبکه ی حاصل کابل می باشند، لیکن طول زیاد خرپا و بازدهی پایین، استفاده از آن را منحصر به جنبه های معمارانه و دهانه های کوچک نموده است.
2- سیستم های با خرپای پیوسته: واحدهای RP و CP به این دسته تعلق دارند. در شبکه ی نهایی خرپاها درصد بیشتری را به خود اختصاص داده، ولیکن طول کمتری دارند. از آن جا که آرایش شبکه صحیح است کارایی سیستم افزایش می یابد.”
RP SYSTEM
سیستم RP از منشورهای دو وجهی دارای تعادل در تنش درونی تشکیل شده است. در شبکه ی نهایی تنها لایه ی میانی، و تمامی اجزای عمودی خرپا را تشکیل می دهند، و سایر اجزاء کابل هستند. مطالعات موردی نشان می دهند که وزن ویژه ی شبکه ی RP کمتر از نیمی از وزن شبکه ی تنسگریتی با پیکربندی میله های پیوسته می باشد. علت اصلی این امر اشتراک تمامی خرپاهای افقی درونی یک واحد، با واحد مجاور است.
“سیستم CP از اتصال واحدهای ساده ی CP، در مفاصل فوقانی به صورت مستقیم و در مفاصل تحتانی از طریق کابل های الحاقی به وجود می آید.”
یک واحد مثلثی شکل –برای مثال- دارای تعادل تنش درونی CP متشکل است از چهار خرپای داخلی –یک خرپای عمودی، و سه خرپای مورب- و شش کابل بیرونی که توسط اتصالات مفصلی بدون اصطکاک نگاه داشته شده اند.
افزایش طول خرپای عمودی از طریق تلسکوپی کردن19، و یا استفاده از اتصالات پیچی، کل سیستم را به سادگی پیش تنیده20خواهد نمود. تنها یک وضعیت پیش تنیدگی در هر واحد وجود دارد، و در صورتی که هر یک از کابل ها سست شوند، هیچ گونه مکانیسم درونی وجود نخواهد داشت.
SP SYSTEM
کاهش وزن قابل توجه و سادگی اتصالات از طریق حذف اعضای قطری بلند شبکه و نیز وترهای تحتانی ، و جایگزینی آن ها با کابل های دارای مقاومت بالایی که دو لایه ی افقی شبکه را نگاه می دارند ، قابل دست یابی است. سیستم SP بر این مبنا ابداع شد. SP دارای لایه است که خرپاهای عمودی HS و کابل های افقی HC در آن به ترتیب ، به گره فوقانی و تحتانی خرپای عمودی VS متصل شده اند. اعضای HSو HC و VSاز طریق دسته ای از کابل های قطری DCبه یکدیگر بسته شده اند. ( تصویر شماره 2 – 14 ).
این سیستم طول اعضای تحت فشار را نسبت به سیستم های دو لایه کاهش می دهد. سیستم مقاوم در برابر نیروهای برشی شامل خرپاهای عمودی است که فاصله ی میان شیکه ی فوقانی و تحتانی را می پوشانند، پایداری خرپا نیز توسط کابل های بادبندی قطری تامین می شود. تصاویر زیر تعدادی از این سیستم ها را نشان می دهند.

DP SYSTEM
الگوی هرم های دو وجهی DP به منظر تامین یک نقطه ی مهار موثر در میانه ی طول خرپای عمودی پیشنهاد شده است. هر مدول DP از یک خرپای عمودی که به چهار خرپای کوتاه افقی و 12 کابل نگهدارنده متصل است تشکیل می شود.
RP SYSTEM
هر واحد سیستم منشور دو وجهی RP از یک خرپای عمودی احاطه شده توسط یک لایه از خرپاهای افقی تشکیل شده است. خرپاهای افقی توسط یک سری از کابل های فوقانی و تحتانی قطری به خرپای عمودی متصل شده اند.
سیستم های قابل گسترش DTSS SYSTEM21
خرپاهای فشاری و اعضای کششی مقاوم ، در سیستم DTSS توسط اتصالات مفصلی به یکدیگر متصل شده اند. تعداد متعددی از اعضای اصلی به گونه ای طراحی شده اند که قابلیت تفکیک پذیری داشته باشند و برای پایداری سیستم پس از گسترش آن به کار می روند.
2-5-2- 3- ویژگیهاوامکانات سیستمهای خرپای فضایی کابلی متداول
جزئیات اجرایی
” به منظور اجرای سیستم های خرپای فضایی کابلی اتصالات متعددی پیشنهاد شده است، لیکن از آن جایی که در پیاده سازی سیستم های ساختمان دو عامل کاهش هزینه ی تمام شده ، و افزایش سرعت اجرا بسیار اهمیت دارند، تمامی این اتصالات به گونه ای طراحی شده اند که در محل اجرا نیاز به هیچ گونه عملیات جوشکاری نباشد. انواع سیستم های اتصالات خرپاهای فضایی را می توان به سه دسته تقسیم نمود:
1 – سیستم های متشکل از مونتاژ 22 اعضای مجزایی که مابین اتصالات گره شکل 23 کار می کنند. ( سیستم های اتصالات خرد) 24
2 – سیستم هایی که از مونتاژ قطعاتی با وتر پیوسته 25 تشکیل می شود. ( سیستم های پیوسته )26
3 – سیستم هایی که از مونتاژ مدول های پیش ساخته در کارخانه ساخته می شوند. ( سیستم های مدولار 27 “

الف – اتصالات قطعه ای خرد
این اتصالات خود شامل سه دسته ی اتصالات گوی شکل28 ، اتصالات بدون گره 29، و اتصالات صفحه ی جوشکاری شده30می باشند.
اتصالات بدون گره : اتصالات شامل صفحات راست گوشه ای هستند که در آن ها سوراخ هایی برای پیچ کردن اعضای کابلی تعبیه شده است. اتصالات بدون گره مزایایی چون سادگی و سهولت اجرا و صرفه ی اقتصادی را دارا می باشند.
اتصالات توسط صفحه ی جوشکاری شده : اتصالات صفحه ی جوشکاری شده شامل مجموعه ای از صفحات هستند که در کارخانه به یکدیگر جوش داده شده اند. اعضای مختلف سازه ای در شکاف هایی که در مفاصل تعبیه شده است قرار گرفته و پیچ می شوند.
ب – اتصالات سیستم های یکپارچه
در این سیستم اعضای وتر پیوسته می باشند. یک فرم معمول شبکه های جوش داده شده است، که در آن اعضای زیگزاگی وتر به یکدیگر جوش داده شده اند. یک راه دیگر برای اتصال کابل های قطری

پایان نامه
Previous Entries منبع پایان نامه ارشد درباره کریستال پالاس، تحلیل شبکه، نورپردازی Next Entries منبع پایان نامه ارشد درباره مدل سازی، زمین ساخت، محدودیت ها