لوگوسازه فضایی
شرکت فضاسازه نقش جهان
سقفی به اندازه یک جهان
 ایران پرچم
پرچم
پرچم

سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده

چکیده:

سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده اصطلاحا به سازه هایی اتلاق می شوند که به سرعت و سهولت قابل نصب بوده وجهت استفاده مجدد بدفعات در زمان و مکان های دیگر قابل جمع آوری می باشند.
نیاز به چنین سازه هایی در جوامع بشری از دیرباز وجود داشته است.
سازه های سبک کوچک ومتراکم شونده ای مانندسیاه چادرعشایرکوچ رو،خیمه سرخپوستان وچادر ترکمن درگذشته پاسخگوی چنین نیازهای بوده اند.

اکثراین سازه ها باوصل کردن میله های راست ساده درروی زمین بیکدیگر،نصب شده وبا پارچه یاپوششهای دیگری پوشانده میشدند.

بازکردن ونصب این سازه ها هرچند وقت زیادی نمیگرفت،بهرحال وقتگیر بود ومخصوصا درشرایط نامساعدی جوی ودرسطح وسیع مشکل آفرین بود.

امروزه بارشدروزافزون نیازهابشرورشدتکنولوژی وعلم،پاسخهای جدیدتری برای نیازهای فوق ارائه شده اندکه سازه های فضاکار بازشو وجمع شونده ازجمله آنهامیباشند.
اجزااین سازهها طوری بیکدیگرمتصل شده اندکه درحالات بازشده وجمع شده،اتصال بین اجزاسازه حفظ شده وباصرف اندکی وقت وکار،سازه بازوبسته میشود.

دراینجا سعی خواهدشدکه مزایا،کاربردهاوانواع مکانسیمهای مورداستفاده درسازه های فضاکار بازشو وجمع شونده بطورمختصروقابل ارائه درحجم یک مقاله بیان گردد.

مقدمه:

همانطور که گفته شد نیاز به سازه های سریع ااحصول و قابل حمل ونقل از زمان های گذشته وجود داشته است،اما در دوره معاصر با پیشرفت های علمی و تکنولوژیکی ،کاربردهای جدیدتری نیز برای سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده پیدا شده اند و این نیازها به نوبه خود سبب تکامل و پیشرفت های زیادی در اینگونه سازه ها شده است.مثلا نیاز به پل ها و همچنین سرپناه های فوری پس از زلزله ،سیل،جنگ و ….،نیاز به سازه های پیش ساخته،سبک،کم حجم و قابل باز شدن در اجزاء ماهواره ها و ایستگاه های فضایی،نیاز به فروشگاه ها و نمایشگاه های سیار و مواردی دیگر از این دست را می توان بعنوان نمونه نام برد.

مزایای سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده:

میتوان براساس نحوه ساخت واستفاده،مزایای زیررا برای این نوع سازهها ذکرکرد:

الف-پیش ساخته بودن،چون تمام مراحل ساخت سازه درکارخانه انجام میشود،لذادقت بیشتری درساخت قطعات واجزای سازه صرف شده وسبب افزایش کیفیت ومقاومت سازه نهایی میشود.همچنین درزمان نصب دیگر نیازی بکار زیاد برروی سازه نمیباشد.

ب-سبک وکم حجم بودن سازه درحالت جمع شده،چون سازههای بازشوازنوع سازه های فضاکار میباشند،
لذادرمقایسه باسازههادیگروزن کمتری دارندوهمچنین درحالت جمع شده بصورت یک بسته متراکم وکم حجم درمی آیندکه سبب سهولت نگهداری آن میشود.

ج- سهولت حمل ونقل:همانطورکه دربند فوق ذکرشداین نوع سازه هادرحالت جمع شده دارای وزن وحجم نسبتاکمی هستند،
بنابراین نقل وانتقال آنها بسادگی انجام میپذیرد که سبب صرفه جویی دروقت،نیرو وهزینه میشود.

د-سریع النصب بودن:چون کل سازه درکارخانه ساخته میشود،درمحل نصب،فقط باید سازه راباز کردکه این کاربا توجه به سبکی نسبی ونوع سازه بسیار آسان بوده ووقت خیلی کمی صرف بازشدن و نصب سازه میشود.

ه- نیازبه نیرو،تخصص وتجهیزات کم برای نصب وبرچیدن سازه.

و-قابلیت جمع آوری وانتقال ونصب مجدد:این نوع سازههارامیتوان بدفعات مکررباصرفه وقت،نیرووهزینه کمی درمحلهای مختلف نصب کرده وجمع آوری نمود.

ز-تنوع درشکل وطرح:مانند سایرانواع سازههای فضاکار،این نوع ازسازههانیزمیتوانند درطرحهاوشکلهای مختلفی مانند:شبکه های تخت دویاچند لایه،چلیکها،گنبدها،سازههای چتری،دکلها،دیوارهاوغیره ساخته شوند.

ح- قابلیت استفاده درابعاد ودهانه های مختلف:بسیاری ازانواع سازه های بازشووجمع شونده رامیتوان برحسب نیازدرابعاد ودهانه های مختلف مورداستفاده قرارداد.
این مساله درمواردی مانند پلهای اضطراری یا نظامی میتواندازاهمیت ویژه ای برخوردارباشد.

ط-چند منظوره بودن:بسیاری ازاین سازههارامیتوان درموارد مختلفی مورداستفاده قرارداد،مثلا شبکه های دولایه رامیتوان بعنوان سقف فروشگاههاونمایشگاهها یاسایبان ویادیوارکاذب و…بکاربرد.

موارد استفاده:

برخی از کاربردهای موردانتظار برای سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده عبارتند از:

۱-      سرپناه های اضطراری: در حوادث یا بلایای طبیعی مانند زلزله،سیل،جنگ و …به سرپناه های سریع الحصولی مانندچادرها یا سالن های بزرگ جهت اسکان عده زیادی از افراد نیاز می شود که سازه های بازشو می توانند بهترین پاسخ جهت رفع این نیاز باشند.

۲-      پل های اضطراری :در مواردی مانند سیل،زلزله،جنگ و …..که راه های ارتباطی بخاطر خرابی پل های موجود قطع شده وعملیات کمک رسانی با وقفه یا کندی مواجه می شود استفاده از پل های بازشو می تواند کمک بزرگی باشد.مخصوصا در زمان جنگ جهت عبور افراد و تجهیزات از موانع موجود طبیعی و یا ایجاد شده توسط دشمن،می توان در زمانی بسیار کم و با استفاده از تجهیزات و نیروی کم از پل های بازشو استفاده کرد و در موارد لزوم پس از عبور ،از طرف دیگر ،پل را جمع کرده و باخود برد.

۳-      ساختمان ها وسرپناه ها در نقاط دوردست و صعب العبور:در مواردی که عملیات ساختمانی بخاطر بعد مسافت یا فقدان امکانات و عدم دسترسی به نیرو و تجهیزات و مصالح لازم،غیرممکن یا مشکل باشد،مانند ایستگاه های مخابراتب یا هواشناسی و یا پناهگاه های کوهستانی می توان از این نوع سازه ها استفاده نمود.

۴-      گنبدها یا چلیک های کروی و سهموی ثابت یا متحرک:از این گنبدهای بازشو می توان بعنوان سقف ورزشگاه ها یا سینما تراسهای تابستانی و زمستانی،فروشگاه ها یا نمایشگاه های موقت یا دائمی و یا هر مورد دیگری که به سقف های متحرک یا ثابت دائمی یا موقت نیاز باشد استفاده کرد.

۵-      سرپناه های محافظ موقتی در عملیات راهسازی.

۶-      انبارها،مخازن و تعمیرگاه های سهل الحصول موقت یا دائمی.

۷-      جرثقیل ها،پله ها،برجها و دکل های بازشو و جمع شونده.

۸-      داربست ها،قالب بندی ها،اسکلت بندی یا آرماتوربندی برای سازه های دائمی. از سازه های بازشو براحتی می توان برای زدن داربست و یا قالب بندی مخصوصا در مواردی که زدن داربست بخاطرعدم دسترسی مشکل و یا پرهزینه است،مانند پل هایی که بر روی دره های عمیق زده می شود استفاده کرد و یا حتی به عنوان اسکلت برای سازه های دائمی و یا آرماتوربندی مدفون در بتن استفاده نمود.

۹-      سرپناه بعنوان سایه بان یا محافظت در برابر بارندگی:در پارکینگ های عمومی یا اختصاصی،اماکن پرجمعیت یا پر رفت و آمد،سایه بان جلوی فروشگاه ها و مغازه ها،سایه بان و محافظ باران در مراسم عمومی مانند نمازهای جمعه،جایگاه تماشاچیان در ورزشگاه ها و سایر اماکن می توان از این سازه ها استفاده نمود.

۱۰-   آنتن های مخابراتی بشقابی یا میله ای.

۱۱-   اردوگاه های سبک وزن و سازه های تفریحی.

۱۲-   دیوارهای جداکننده یا سازه ای.

۱۳-   دربها و دریچه های ورود و خروج.

۱۴-   تئاتر،سیرک ها و نمایش های سیار.

۱۵-   بازوها و اندام ربات ها.

۱۶-   صنایع بسته بندی.

۱۷-   صنایع اسباب بازی.

۱۸-   ابزار و وسایل مکانیکی و صنعتی.

در صنایع هوافضا بخاطر محدودیت های زیادی که در ظرفیت وزنی و حجمی سفینه های فضایی و همچنین زمان و امکانات ساخت سازه ها در فضا وجود دارد،این سازه ها بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند.سازه های فضاکار بازشو پیش ساخته با المان های میله ای متراکم شده در یک بسته کم حجم بهترین پاسخ برای کاربردهای هوافضایی هستند.ازجمله این کاربردها می توان موارد زیر را نام برد:

اجزاء تشکیل دهنده ایستگاه های فضایی،دکل ها و بازوهای بازشو و جمع شونده.

صفحاتی سلول های خورشیدی.سیستم های محافظ دربرابر ضربه.آنتن ها و بازتابنده های بشقابی و واحدهای مسکونی در ایستگاه های فضایی.

مکانیزم های مختلف در سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده:

بطورکلی میتوان سازههای بازشووجمع شونده راازلحاظ مکانیزم وطرح اولیه به چنددسته تقسیم کردکه ذیلابذکرهریک ازآنهامیپردازیم:

۱-۴-مکانیزمهای چتری:ایده وطرح کلی این دسته ازسازههابراساس عملکرد چترساده باران میباشدوشامل یک پایه ثابت ویامتحرک است
که درگرداگردآن گروهی ازمیله هاوجود داشته وبه وسیه لغزاندن یک گره درامتداد پایه بسمت بالای آن بازمیشوند.(شکل۱)

مکانیزم چتری

-۴-۲مکانیزم المانهای تاشونده مفصلی(زانویی):این مکانیزم شامل میله هایی است که وقتی مکانیزم بازمیشود،مفصلهایی که دومیله رابیکدیگرمتصل کرده اندطوری قفل میشوندکه دومیله مانندیک قطعه پیوسته منفردعمل میکنند.نمونه ای ازاین مکانیزم درشکل(۲-a) نشان داده شده است.جزئیات مفصل زانویی ونحوه قفل شدن آن نیزدرشکل(۲-b)مشخص شده است.

۳-۴-مکانیزم المانهای قیچی سان:اصول کاراین مکانیزم براساس رفتاروعملکردپانتوگراف میباشد،برای توضیح بیشترمجموعه نشان داده شده درشکل(۳-a)رادرنظرمیگیریم،این مجموعه باکشیدن ویا فشاردادن انتهای آن تغییرشکل داده وبازوبسته میشود،برای استفاده سازه ای ازاین مکانیزم بایدآنرامحدود کنیم تاقابلیت باربری پیدا کرده وپایدارشود.

سازه های فضاکار بازشو

۴-۴-مکانیزم کشویی:دراین مکانیزم اجزاسازه درحالت جمع شده بوسیله کشوهایی درداخل یکدیگرفرومیروندوهنگام بازکردن سازه،المانهایکی پس ازدیگری ویاباهم ازداخل یکدیگربیرون می آیند.
سازههایی مانند پله های بازشوی آتشنشانی،برخی ازانواع جرثقیلهاوآنتنهای رادیوبااستفاده ازاین مکانیزم ساخته شده اند.

۴-۵-مکانیزم سازههای بادشده باهوا:این نوع‌سازههابه دوشکل میتواندساخته شوند.

درنوع اول بوسیله یک هوادمنده،بافشارداخلی کمی که برای افرادداخل سازه ملموس نمیباشد،سازه درمحل خودنگه داشته میشود،این نوع سازهها،سازههای متکی برهوامیباشند
(شکل۴-a)نوع دوم سازههای هوایی دویاچندجداره بادشده باهوا میباشند.
دراین نوع فشارداخلی لوله های پارچه ای یاپلاستیکی قابل تغییراست تابتوان پایداری سازه رادربرابرسرعتهای متغییرباد افزایش داد.(شکل۴-b).

 

-۴-سازه های بادشو۶مکانیزم سازههای تاشونده صفحه ای:دراین مکانیزم صفحات صلب،درلبه های انتهایی خود با مفصلهایی بیکدیگرمتصل شده اند
وابعادوزاویای آنهاطوری انتخاب میشوندکه قابل جمع شدن دریک بسته وباز شدن بصورت موردنظر باشند،(شکل۵)نمونه ای ازاین سازههارانشان میدهد.

سازه های تاشونده

نتیجه گیری:

لزوم پرداختن به امرتحقیق وسرمایه گذاری درزمینه سازههای بازشووجمع شونده باتوجه به مزایاوکاربردهای فوق العاده زیادآنهاامری بدیهی وغیرقابل انکاروضروری است.

ازمیان مکانیزمهای مختلف معرفی شده برای این نوع سازه ها،مکانیزم المانهای قیچی سان دارای قابلیتها ومزایای بیشتری نسبت به سایرمکانیزمهامیباشد
و درعمل نیز اکثر سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده با استفاده از این مکانیزم ساخته شده اند.

تهیه کننده: احمد فرهادپور

تمامی حقوق سایت محفوظ می باشد