سازه چادری چیست؟
سازه چادری به سازه ای گفته میشود که که توسط یک پوشش چادری بصورت کششی مهار شده است. بار وارده به این سازه توسط نیروی کششی چادر تحمل می شود و بوسیله عضو های فشاری که عمدتا ستون های فلزی می باشند به فونداسیون و زمین منتقل میشود.
سازه چادری از دو جزء تشکیل شدهاست:
- پارچه: پوسته کششی نازکی است که نیروی کششی را انتقال میدهد
- عناصر فشاری: قوس ها و ستون ها که نیروی فشاری را انتقال میدهند. لبه چادر همواره تمایل به لرزیدن در مقابل نیروهای باد وسایر نیروها را دارد، به همین علت معمولاً لبه چادر را به صورت مقعر میسازند که همواره درکشش باقی بماند و از پارگی آن جلوگیری شود.
آشنایی بیشتر از سازه چادری و تاریخچه آن
سازه چادری یکی از قدیمی ترین فرم های ساخت سر پناه است که قدمت آن به بیش از هزاران سال پیش باز می گردد. با این حال سبک مدرن این سازه ها که با ترکیبی از مصالح مصنوعی ساخته می شوند، کمتر از ۳۰ سال عمر دارند. مهم ترین کاربرد سازه های چادری برای مسقف نمودن فضاهای روباز به جهت ایجاد سایبان می باشد که میتوان آن را به صورت دائم و یا موقت به کار گرفت.
اولین بنای واقعی معماری با این نوع سازه توسط ولادیمر شوخوف طراحی شد که وی تمامی محاسبات کاربردی تنش ها و تغییر شکل های حاصل از تنش ها را توسعه داد و پس از آن آنتونیوگائودی با معکوس کردن یک ساختار فشاری یک ساختار معلق کششی به دست آورد که درکلیسای ساگرافمیلیا از آن استفاده کرد. و پس از آن فرای اتو از این سازه در سقف استادیوم المپیک مونیخ۱۹۷۲ استفاده کرد.
بشر طی سال های متمادی در پی ساخت سر پناهی برای خود بوده است تا از خطرات احتمالی در امان بماند. یکی از سر پناه های قدیمی که مورد استفاده قرار می گرفته، سایبان های پارچه ای است. ایرانیان نیز از دیرباز این سازه ها را به کار می گرفتند که چادرهای عشایر نمونه ای از آن می باشد. با گذشت زمان و پیشرفت فناوری معماران به استفاده از این سازه چادری به عنوان سایبان های مدرن و یا برای زیبا سازی سقف و نما روی آوردند.
صنعت معماری در سال های اخیر تغییرات گسترده ای را تجربه نموده است که موجب استقبال جامعه از طرح های مفهومی و هندسی در بناها گردیده است. سازه چادری نیز با ترکیب دانش ریاضی، تکنولوژی ساخت پارچه و اتصالات و همچنین نگاه زیبا شناختی توسط متخصصین این حوزه دچار دگرگونی های متعدد شده و به عضوی ثابت در ساخت و ساز بناهای مدرن تبدیل شده است.
طول عمر سازه چادری چند سال و به چه عواملی بستگی دارد؟
با توجه به اینکه صنعت تولید پارچههای کششی همیشه در حال به روزرسانی میباشد و با نگاه به سابقه پروژههای صنعتی که بعضاً 50 سال پیش با پوشانه های شرکت های برتر اروپا ساخته و نصب گردیده میتوان به طول عمر مفید غشاء هایی که امروزه در سال 2022 به بازار عرضه میگردد خیلی امیدوار و خوش بین بود یعنی تصور عمر مفید 50 سال بسیار واقعبینانه و دست یافتنی است. بعد از موضوع حساس کیفیت غشاء پوشانه پارچه ای عوامل متعدد دیگری بر دوام و طول عمر سازه چادری دخیل میباشد از جمله مهمترین عامل در طول عمر سازه پارچه ای.
کیفیت تست حریق در سازه های چادری چگونه هست؟
هیچ ماده ای در جهان هستی نسوز نیست بلکه مواد مختلف سطح آستانه حریقشان متفاوت هستند. حتی فولاد هم در نقطه مشخصی شعله ور میشود هیچکدام از استانداردهای حریق در دنیا نشانه نسوز بودن نیست بلکه استانداردهای حریق صنعت پی وی سی و چادر فقط موید موارد ذیل میباشد.
- جلوگیری از ریزش قطرات مذاب و شعله ور در فضای زیر سازه چادری
- دارای ماده خود خاموش کن
- جلوگیری از گسترش زبانه ی آتش در سطح پارچه های بکار رفته درسازه های پارچه ای
- عدم انتشار گازهای خفه کننده در فضای زیر سازه غشایی
- کیفیت جوش پوشانه پارچه ای
- کیفیت مجری و دوزنده پارچه
- کیفیت جوش اجزاء فولادی سازه در مواقع بحرانی
- پوشش گالوانایز اجزاء فولادی سازه
- طراحی صحیح سازه فلزی پشتیبان سازه چادری
انواع دوخت سازه چادری
بر خلاف مصالح ساختمانی سنتی از قبیل آجر، سنگ و بتن، سازه پارچهای کششی بهطور کامل از قبل در کارگاه ساخته میشود و در محل به مشتری تحویل می شود و هیچ گونه فعالیت عمرانی در محل انجام نمیشود. در نتیجه کارگاه دوخت پارچه کششی سالن هایی با متراژهای بزرگ چند صد متری هستند تا بتوانند پارچه کششی مورد نیاز یک سازه غشایی را بدوزند. به علت تنوع پارچه های کششی و تنوع مصارف مختلف آنها میتوان از روش های گوناگونی برای برش و دوخت پارچه کششی استفاده کرد، اتصال پارچه کششی باید به نحوی انجام گردد که تنش و کشش یکپارچه بهطور یکنواخت به تکه پارچه کناری منتقل شود و موج یا پارگی بر روی آن اتفاق نیفتد، بهطور کلی ما سه روش اصلی برای اتصال پارچه های کششی به یکدیگر داریم.
- چسب پارچه
- دوخت صنعتی
- جوش پارچه
مزایای سازه های پارچه ای
ساختمان های پارچه ای و سازه های پارچه ای کششی جایگزینی سریع، مبتکرانه و اقتصادی برای ساختمان های آجری و سایر سازه های سنتی هستند. آن ها قابل حمل و راه اندازی بوده و می توان از آن ها در اماکن ، رویدادهای فرهنگی و فضاهای مختلف استفاده نمود.
1. مقاوم در برابر آب و هوا
سازه های پارچه ای به گونه ای طراحی و مهندسی شده اند که در برابر باد های ثابت مقاومت کرده و در طول سال از فضای تحت پوشش خود محافظت نمایند.
2. مقرون به صرفه
معماری و سازه های کششی ما نیازی به گروه ساخت و ساز یا برنامه ریزی معماری ندارند و هیچ هزینه ای برای ساخت سازه هایی همانند سازه های سنتی وجود ندارد.
3. انعطاف پذیری
آنها را می توان برای استفاده دائمی نصب کرد و همچنان قابل حمل و انتقال به مکان های مختلف نیز می باشد. سازه های کششی و پارچه ای را می توان به روش های مختلف برای ایجاد فضاهای منحصر به فرد راه اندازی نمود.
4. نصب سریع
سازه های کششی را می توان به سرعت و به راحتی مونتاژ کرده که همین امر آن ها را کارآمدتر از سازه های سنتی میکند.
5. قابل حمل
آنها سبک وزن هستند، نیازی به فونداسیون پیچیده ندارند، از مواد کمتری استفاده می کنند و به ساختارهای حمایتی کمتری نیاز دارند، که آن ها را قابل حمل و جابجایی به مکان های مختلف می نماید.
ویژگی های اتصالات و جزئیات سازه چادری
بطور قابل توجهی پیچیده تر از ساختارهای معمولی هستند؛ زیرا بسیاری از اتصالات باید به صورت زاویه ای و متحرک ساخته شوند و از آنجا که بیشتر اتصالات در معرض دید قرار دارند ، زیبایی شناسی اتصالات باید در نظر گرفته شود. علاوه بر این ، کدهای استانداردهای بسیار کمی برای این نوع سازه چادری در دسترس است. با این حال ، اتصالات بین کابل ها و ساختار پشتیبانی آن از روش های طراحی مرسوم پیروی می کند و بنابراین مورد بحث قرار نمیگیرد.
چه عواملی باعث آبندی دقیق و کامل یک سازه چادری میشوند ؟
بهترین پاسخ برای این سوال شیب بندی مناسب میباشد. ما همواره اعتقاد داریم تا حد امکان 98 درصد بایستی شیب بندی اتصالات و جزئیات بگونه ای باشد که آب جمع آوری شده سطح سقف بر روی سطح پایین تر سر خورده و همین روند تا رسیدن به داخل آبراه دنبال گردد. تیم مهندسی آسمانه اعتقادی به آب بندی توسط چسب ندارد. چون بهترین چسب ها به مرور زمان خاصیت خود را از دست داده و آبندی اولیه بهم خواهد خورد. برای هوابندی نیز گسگتها و پروفیلهای آلومینیومی که خاص لبه های سازه چادری طراحی و تولید شده اند مناسب ترین و ماندگارترین گزینه هستند.
انواع اتصالات سازه چادری
1. اتصالات پارچه ای
اتصال قطعات غشاء به هم معمولاً فرآیندی است که به منظور اطمینان از صحت چنین اتصالات ،به صورت میدانی انجام می شود. این اتصالات معمولاً با هم جوش داده می شوند.
2. اتصالات غشاء خمیده
هنگامی که سازه با پارچه ای که توسط یک کابل آویزان شده است وجود دارد ، کابل توسط یک پلیت که به امتداد کابل متصل است به سطح پارچه سازه پارچه ای وصل می شود. به منظور جلوگیری از چین و چروک ، برش های کوچک بوجود می آید تا قابلیت انعطاف پذیری افزایش یابد.
3. اتصالات نقاط انتهایی
هنگامی که پارچه غشایی باید به سازه اصلی بپیوندد ، از صفحات گیره بیشتر استفاده می شود.
4. اتصالات انتهای گوشه
اتصالات غشای گوشه برای همه خطاهای جزئی در مقدار زاویه و اندازه آن مشکل است. برای یک سازه چادری و پارچه ای تنش یافته ، این کار به خصوص سخت است ، به ویژه اینکه کشش نهایی کل غشاء در این مرحله محقق میشود.
5. اتصالات کابل
کابل برای پشتیبانی از اتصالات در سایبان چادری ، کابل ها معمولاً در یک صفحه گوشه در یک دکل از سازه اصلی ختم میشوند. در هنگام طراحی برای چنین اتصال ، خرابی پین اتصال ، برشی و خرابی تنش صفحه و خرابی خم شدن پین را باید در نظر گرفت. خرابی خمش معمولاً با کمک قرادادن واشر هایی بین صفحات حل میشود. یکی دیگر از عواملی که باید در نظر بگیرید خم شدن دکل ایجاد شده توسط کشش عمود کابل به محور دکل توسط کابل است.
6. اتصالات زین کابل
در نقاط زین از سطح یک سازه چادری ، توجه خاص به جزئیات الزامی است. زیرا این نقطه ای است که کابل ها با سایر کابل ها و اعضای پشتیبان در هم می شوند ، گاهی اوقات با تغییر زاویه هنگام طراحی برای اتصالات زین کابل، باید جهت گیری کابل در حالت های بارگذاری نشده و متغیر بارگذاری شود.
7. پیش تنیدگی
پیش فرض سازه می تواند از طریق کنترل تنش مستقیم پارچه ، کشش کابل یا کشش دکل انجام گیرد. در همه موارد ، مکانیسم پیش فرض باید به ایجاد یک سطح صاف در سقف پارچه ای ( سایبان چادری )ختم گردد.
8. تنش مستقیم
کشش مستقیم معمولاً برای سایبان چادری با مقیاس کوچکتر که نیازی به نیروهای پیش فشار دقیق یا بزرگ برای تحریک به غشاء ندارند ، بکار میرود. یک نسخه اصلاح شده از اتصال معمولی پارچه به سازه که شامل یک صفحه پایه اضافی با سوراخ های اضافی است، استفاده می شود تا امکان کشیدن دستی پارچه را فراهم کند.
9. کشش کابل
کشش کابل به طور کلی ترجیح مستقیم تنش را برای هر دو ارزش زیبایی شناختی و اثربخشی آن دارد. تنها چند نکته از کشش کابل برای تنش در کل غشاء کافی است. این کار می تواند هم در کابل های داخلی و هم در خارج انجام شود.
سازه چادری با وجود قدمت طولانی مدتی که دارد، امروزه در زمره المان های معماری مدرن به حساب می آید. استفاده از این سازه ها در فضاهای شهری و بناها از جمله ورزشگاه ها، پارکینگ ها، نمای ساختمان ها، مراکز تجاری، رستوران ها و … مزایای متعددی به همراه دارد که موجب همه گیر شدن آن گشته است. طراحی سازه چادری نیازمند بررسی دقیق فضا و در نظر گرفتن نیازها و چالش های پروژه است تا از این طریق در عین ارائه طرحی زیبا و خاص، کارآمدی و راندمان آن هم در بهترین حالت ممکن باشد.
منبع: سازه چادری
سازه کششی