نحوه اجرای سازه چادری
به گزارش وبلاگ لوئیس، سازه های چادری که در کشور ما گاهی هم تحت عنوان سازه های کششی یا سازه های چادری کششی مورد خطاب قرار می گیرند در واقع یک عنصر ساختمانی هستند که تنها قادر به تحمل کشش بوده و قادر به تحمل نیروی های فشارشی یا خمشی یا پیچشی نیستند. سازه های چادری یکی از روش های و فناوری های ساخت و ساز مدرن است. پارچه های به کار رفته در این سازه دارای خواص منحصر به فردی مانند انحنا، شفافیت و سبک وزن بودن هستند. در این مطلب ویکی ساختمون مروری بر انواع سازه های چادری، مراحل ساخت و نصب و اهمیت آن ها خواهیم داشت.
پیشینه
این صورت از سازه ها از اواخر قرن بیستم بود که توجهات را به خود جلب کردند و به طور گسترده و دقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سازه های کششی چادری سالیان سال است که در چادرهای سنتی مورد استفاده قرار گرفته اند که در آن ها طناب های مهار و قطب های چادر تحت تأثیر پیش کشش، مقاومت و استحکام لازم را به چادر می دهند.
یک مهندس روسی به نام ولادیمیر شوکوف اولین کسی بود که محاسبات عملی و مهمی را در مورد تنش ها و تغییر شکل های سازه های کششی و غشایی صورت داد. شوکوف در نمایشگاه صنعتی روسیه در سال 1869، هشت ساختار کششی چادری را طراحی و اجرا کرد که در کل مساحتی برابر با 27000 متر مربع را پوشش می دادند. صندلی موسیقی مایر سیدنی یکی دیگر از شاخص ترین و اولین سازه های چادری کششی است که افتتاح آن به سال 1958 بر می گردد.
آنتونیو گاودی به طور عکس از مفهوم سازه های کششی استفاده کرد تا بتواند یک سازه صرفاً فشارشی را برای کلیسای گوئل کلونیا طراحی کند. مفهوم توسعه داده شده توسط گاودی بعد ها توسط معماری آلمانی به نام فری اوتو تکمیل شد. فری اوتو از این ایده برای اولین بار در ساخت نمایشگاه اکسپو 67 در مونترال استفاده کرد. اوتو در پروژه بعدی خود یعنی استادیم المپیک در بازی های المپیک تابستانی سال 1972 در مونیخ آلمان برای بار دوم این ایده و مفهوم را به کار گرفت.
از دهه 1960 به بعد و با آغاز به کار گیری سازه های کششی چادر، طراحان و مهندسان بسیاری مانند اوو آروپ، بیورو هاپولد، والتر بیرد، فری اوتو، محمود بودو راش، ائرو سارینن، هورت برگر، ماتیو نویکی، جورج سالیش و نیکولاس گولداسمیت در توسعه مفهوم سازه های کششی چادری کوشش کردند.
انواع سازه های چادری
کشش در سازه های چادری به طور معمول با استفاده از سیم یا همان کابل حاصل می گردد. سازه های تراکمی که در نقطه مقابل سازه های کششی چادری قرار دارند از فونداسیون، پی و تیر یا ستون برای تثبیت خود استفاده می نمایند. یکی دیگر از روش های ایجاد کشش در سازه های چادری اعمال برآمدگی یا تورم است. سازه های چادری به عنوان یکی از انواع سازه های کششی سه بعدی دارای گنبد های طاقدیسی شکل و ناودیسی شکل هستند. سازه های چادری بر اساس نوع تکیه گاه به سه نوع زیر تقسیم بندی شده اند:
- سازه چادری با دیرک داخلی
- سازه چادری با دیرک خارجی
- سازه چادری با قوس داخلی
علاوه بر این، یک دسته بندی متداول تر هم از سازه های چادری وجود دارد که بر اساس شکل ظاهری صورت می گیرد:
مخروطی
از این نوع از سازه های چادری برای پوشش دادن محیط در برابر نفوذ آب استفاده می گردد. این سازه چادری به دلیل شکل ظاهری و همچنین وجود مجرایی برای خروج آب در سقف در این کاربرد های اجرا می شوند. این نوع از سازه های چادری را می توان در اندازه های مختلف به کار برد.
زین اسبی
این نوع از سازه های چادری برای ایجاد سطح سایه در محیط های باز کاربرد وسیع تری دارد. سازه های چادری زین اسبی به دلیل شکل ظاهری که دارند بیشتر برای برپایی سالن های مورد استفاده قرار می گیرند البته از این نوع از چادر ها در مقیاس بسیار کوچک در فضاهای داخلی به عنوان یک المان طراحی نیز استفاده می گردد.
کششی
این نوع از سازه به این دلیل کششی خوانده می گردد که از جهت های مختلف توسط سیم ها و کابل ها یا دیگر روش ها کشیده می شوند و اشکال بسیار متنوعی را به خود می گیرند. این سازه ها به دلیل روش برپایی که از آن برخوردار است را می توان در اندازه های بسیار عظیم هم به کار برد.
مصالح به کار رفته در سازه های چادری
سازه چادری در هر اندازه و با استفاده از هر مصالحی هم که ساخته شده باشد در کل از سه بخش اصلی ستون ها یا تیرها، سیم ها یا کابل ها، سقف یا گنبد ساخته شده است که در شکل زیر هم مشاهده می کنید.
تیر ها را در جنس های مختلفی می توان به کار برد و برای انتخاب مصالح مناسب تیر باید اندازه و کاربری چادر را مد نظر قرار داد. تیر های از جنس فولاد، چوب و آلومینیوم از متداول ترین مصالح به کار رفته هستند. سیم ها و کابل های عمدتاً از جنس فولاد، مس و نخ هستند که فاکتور هایی همچون اندازه و کاربری را در انتخاب باید در نظر گرفت. گنبد چادر هم را می توان با استفاده از متریال های مختلفی همچون پارچه نخی یا پارچه پی وی سی به کار گرفت. انواع متریال های گنبد چادر را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:
- پارچه پی وی سی (PVC) دارای یک روکش پلی استر با ویژگی مستحکم در فشارهای کششی و عدم شکستگی در خمش
- پارچه پی وی سی با روکش پلی استر و یک لایه اضافه دیگر در سطح بیرونی جهت جلوگیری از چسبندگی گرد و غبار روی سطح پارچه
- پارچه پی وی سی مجهز شده به یک لایه خاص در سطح بیرونی به منظور گریز پذیری از گرد و غبار و دارای قابلیت خود تمیز شدگی
- پارچه اچ دی پی ای (HDPE) دارای الیاف در هم تنیده شده جهت جلوگیری از تابش نور خورشید و ایجاد سطح سایه
- پارچه های مجهز شده به قابلیت هایی ماند مقاومت در برابر آتش و اشعه ماوراءبنفش
برای اتصال دادن سه جزء اصلی سازه های چادری از اتصالات متنوع و ویژه استفاده می گردد که اصلی ترین آن ها را می توانید در شکل زیر مشاهده کنید.
برپایی سازه های چادری
اجرای سازه های چادری در هر مقیاسی که باشد شامل سه مرحله طراحی، ساخت و نصب می گردد. تمامی مراحل اجرای یک سازه چادری را می توان به صورت فهرست وارد در موارد زیر خلاصه کرد:
- تشخیص و آنالیز دقیق نوع کاربری سازه چادری
- آنالیز مکان مورد نظر برای نصب چادر
- نقشه برداری از محل نصب چادر
- مدل سازی سازه چادری
- انتخاب فرم و شکل ظاهری مناسب با کاربری سازه
- صفحه گذاری جهت اتصال ستون ها و دیرک ها
- انتقال سازه چادر به محل نصب
- مونتاژ سازه چادر در محل نصب
- نصب پوشش روی سازه مونتاژ شده
نقاط قوت و ضعف استفاده از سازه های چادری
استفاده از سازه های چادری به مانند هر سازه و المان دیگری در صنعت ساخت و ساز با یک سری مزایا و معایبی همراه است که هر کدام از آن ها به طور جداگانه در زیر به صورت فهرست وار آورده شده اند:
مزایا
- سبک وزن بودن
- در دسترس بودن در رنگ ها و طرح های مختلف
- ساخته شده از فابریک های بسیار مقاوم و متنوع
- دارای ماهیتی چند کاربردی و تطبیق پذیر
- احتیاج به نگهداری و محافظت کم
- مونتاژ و نصب آسان و کم هزینه
- ماندگاری و استقامت قابل قبول
- بهره گیری حداکثری از نور طبیعی
- قابلیت پوششی بسیار قابل توجه
معایب
- مقاومت نسبتاً پایین بعضی از انواع سازه های چادری در برابر حرارت های بالا
- طول عمر نسبتاً کم در مقایسه با سایر سازه های ساختمانی
- مقاومت کم در برابر نیروهای فشارشی و خمشی
سخن آخر
سازه های چادری به عنوان یک نوع از سازه های کشیده از جمله فناوری های نوین ساختمانی هستند که چندی است در کشور ما هم رواج پیدا نموده اند. این سازه های نوین با تکیه بر ویژگی های منحصر به فردی که دارند در اشکال و صورت های متفاوت در دسترس هستند که خود مزیتی عظیم برای آن ها محسوب می گردد و می تواند احتیاج های طیفی عمده ای از کاربران را رفع کند. در انتخاب شکل و جنس مناسب باید در انتخاب سازه های چادری باید فاکتورهای زیادی را در نظر گرفت.
منبع: ویکی ساختمان