چکیده:

سازه های فضاکاربازشو 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 و متراکم شونده ای مانند سیاه چادر عشایر کوچ رو،خیمه سرخپوستان و چادر ترکمن ه در گذشته پاسخگوی چنین نیازهای بوده اند.اکثر این سازه ها با وصل کردن میله های راست ساده در روی زمین بیکدیگر،نصب شده و با پارچه یا پوشش های دیگری پوشانده می شدند. بازکردن و نصب این سازه ها هر چند وقت زیادی نمی گرفت،به هر حال وقتگیر بود و مخصوصا در شرایط نامساعدی جوی و در سطح وسیع مشکل آفرین بود.

امروزه بارشد روزافزون نیازهای بشر و رشد تکنولوژی و علم،پاسخ های جدیدتری برای نیازهای فوق ارائه شده اند که سازه های فضاکار باز شو و جمع شونده از جمله آن ها می باشند . اجزاء این سازه ها طوری بیکدیگر متصل شده اند که در حالات بازشده و جمع شده،اتصال بین اجزاء سازه حفظ شده و با صرف اندکی وقت و کار،سازه بازو بسته می شود.در اینجا سعی خواهد شد که مزایا،کاربردها و انواع مکانسیم های مورد استفاده در سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده بطور مختصر و قابل ارائه در حجم 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 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:

می توان براساس نحوه ساخت و استفاده،مزایای زیر را برای این نوع سازه ها ذکر کرد:

الف- پیش ساخته بودن،چون تمام مراحل ساخت سازه در کارخانه انجام می شود،لذا دقت بیشتری در ساخت قطعات و اجزای سازه صرف شده و سبب افزایش کیفیت و مقاومت سازه نهایی می شود.همچنین در زمان نصب دیگر نیازی به کار زیاد بر روی سازه نمی باشد.

ب- سبک و کم حجم بودن سازه در حالت جمع شده،چون سازه های بازشو از نوع سازه های فضاکار می باشند،لذا در مقایسه با سازه های دیگر وزن کمتری دارند و همچنین در حالت جمع شده بصورت یک بسته متراکم و کم حجم در می آیند که سبب سهولت نگهداری آن می شود.

ج- سهولت حمل و نقل: همانطور که در بند فوق ذکر شد این نوع سازه ها در حالت جمع شده دارای وزن و حجم نسبتا کمی هستند،بنابراین نقل و انتقال آن ها بسادگی انجام می پذیرد که سبب صرفه جویی در وقت ،نیرو و هزینه می شود.

د- سریع النصب بودن: چون کل سازه در کارخانه ساخته می شود،در محل نصب،فقط باید سازه را باز کرد که این کار با توجه به سبکی نسبی و نوع سازه بسیار آسان بوده و وقت خیلی کمی صرف بازردن و نصب سازه می شود.

ه- نیاز به نیرو،تخصص و تجهیزات کم برای نصب و برچیدن سازه.

و- قابلیت جمع آوری و انتقال و نصب مجدد:این نوع سازه ها را می توان به دفعات مکرر با صرفه وقت ،نیرو و هزینه کمی در محل های مختلف نصب کرده و جمع آوری نمود.

ز- تنوع در شکل و طرح: مانند سایر انواع سازه های فضاکار،این نوع از سازه ها نیز می توانند در طرح ها و شکل های مختلفی مانند:شبکه های تخت دو یا چند لایه،چلیک ها،گنبدها،سازه های چتری،دکل ها ،دیوارها و غیره ساخته شوند.

ح- قابلیت استفاده در ابعاد و دهانه های مختلف: بسیاری ازانواع سازه های بازشو و جمع شونده را می توان بر حسب نیاز در ابعاد و دهانه های مختلف مورد استفاده قرار داد.این مساله در مواردی مانند پل های اضطراری یا نظامی می تواند از اهمیت ویژه ای برخوردار باشد.

ط- چند منظوره بودن: بسیاری از این سازه ها را می توان در موارد مختلفی مورد استفاده قرار داد،مثلا شبکه های دو لایه را می توان بعنوان سقف فروشگاه ها و نمایشگاه ها یا سایبان و یا دیوار کاذب و…. بکاربرد.

موارد استفاده:

برخی از کاربردهای مورد انتظار برای این نوع سازه ها 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 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 در برابر ضربه.آنتن ها و بازتابنده های بشقابی و واحدهای مسکونی در ایستگاه های فضایی.

مکانیزم های مختلف در سازه های بازشو و جمع شونده:

بطور کلی می توان سازه های بازشو و جمع شونده را از لحاظ مکانیزم و طرح اولیه به چند دسته تقسیم کرد که ذیلا به ذکر هر یک ازآنها می پردازیم:

۱-۴- مکانیزم های چتری:ایده و طرح کلی این دسته از سازه ها براساس عملکرد چتر ساده باران می باشد و شامل یک پایه ثابت و یا متحرک است که در گرداگرد آن گروهی از میله ها وجود داشته و به وسیه لغزاندن یک گره در امتداد پایه بسمت بالای آن باز می شوند.(شکل ۱)

فضاسازه-1

-۴-۲ مکانیزم المان های تاشونده مفصلی (زانویی):این مکانیزم شامل میله هایی است که وقتی مکانیزم باز می شود،مفصل هایی که دومیله را بیکدیگر متصل کرده اند طوری قفل می شوند که دو میله مانند یک قطعه پیوسته منفرد عمل می کنند.نمونه ای از این مکانیزم در شکل (۲-a) نشان داده شده است.جزئیات مفصل زانویی ونحوه قفل شدن آن نیز در شکل(۲-b)مشخص شده است.

۳-۴- مکانیزم المان های قیچی سان: اصول کار این مکانیزم براساس رفتار و عملکرد پانتوگراف می باشد،برای توضیح بیشتر مجموعه نشان داده شده در شکل(۳-a) را در نظر می گیریم، این مجموعه با کشیدن و یا فشار دادن انتهای آن تغییر شکل داده و باز وبسته می شود،برای استفاده سازه ای از این مکانیزم باید آنرا محدود کنیم تا قابلیت باربری پیدا کرده و پایدار شود.

فضاسازه2

۴-۴- مکانیزم کشویی: در این مکانیزم اجزاء سازه در حالت جمع شده بوسیله کشوهایی در داخل یکدیگر فرو می روند و هنگام باز کردن سازه،المان ها یکی پس از دیگری و یا باهم از داخل یکدیگر بیرون می آیند.سازه هایی مانند پله های بازشوی آتش نشانی،برخی از انواع جرثقیل ها و آنتن های رادیو با استفاده از این مکانیزم ساخته شده اند.

۴-۵- مکانیزم سازه های باد شده با هوا: این نوه سازه ها به دو شکل می تواند ساخته شوند.

در نوع اول بوسیله یک هوادمنده،با فشارداخلی کمی که برای افراد داخل سازه ملموس نمی باشد،سازه در محل خود نگه داشته می شود،این نوع سازه ها،سازه های متکی برهوا می باشند(شکل ۴-a)نوع دوم سازه های هوایی دو یا چند جداره بادشده با هوا می باشند.در این نوع فشار داخلی لوله های پارچه ای یا پلاستیکی قابل تغییراست تا بتوان پایداری سازه را در برابر سرعت های متغییرباد افزایش داد.(شکل ۴-b).

فضاسازه3

-۴-۶ مکانیزم سازه های تاشونده صفحه ای:در این مکانیزم صفحات صلب،در لبه های انتهایی خود با مفصل هایی بیکدیگر متصل شده اند و ابعاد و زاویای آن ها طوری انتخاب می شوند که قابل جمع شدن در یک بسته و باز شدن بصورت موردنظر باشند،(شکل ۵)نمونه ای از این سازه ها را نشان می دهد.

فضاسازه4

نتیجه گیری:

لزوم پرداختن به امر تحقیق و سرمایه گذاری در زمینه سازه های بازشو و جمع شونده با توجه به مزایا و کاربردهای فوق العاده زیاد آنها امری بدیهی و غیرقابل انکار وضروری است.ازمیان مکانیزم های مختلف معرفی شده برای این نوع سازه ها،مکانیزم المان های قیچی سان دارای قابلیت ها و مزایای بیشتری نسبت به سایر مکانیزم ها می باشد و در عمل نیز اکثر سازه های فضاکار بازشو و جمع شونده با استفاده از این مکانیزم ساخته شده اند.

 تهیه کننده: احمد فرهادپور

خلاصه مقاله:سازه های فضاکاربازشو و جمع شونده اصطلاحا به سازه هایی اتلاق می شوند که به سزعت و سهولت قابل نصب بوده وجهت استفاده مجدد بدفعات در زمان و مکان های دیگر قابل جمع آوری می باشند

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

لوگوی جشنواره وب و موبایل ایران