سازه چادری

سازه چادری -انواع سطح

آنتی کلاستیک

دو دسته از سطوح غشایی وجود دارد یک سطح آنتی کلاستیک یا همان دو قوسی یا زین اسبی و دیگری سطح سین کلاستیک یا تک قوسی.

سطح آنتی کلاستیک یا زین اسبی با توجه به فرم خود ، خمیدگی ژئودزی منفی را اصلاح می کند.

این بدان معنی است که دو نیرو جهت دار در جهت مخالف مانند مخروط یا زین عمل می کنند.

نیروهای جهت دار مخالف که تحت عنوان پیش تنیدگی در هر دو جهت معرفی می شوند ، یکدیگر را متعادل می کنند.

سین کلاستیک

برعکس ، سطح سین کلاستیک یا تک قوسی ، انحنای ژئودزی مثبت را دارا می باشد ،

یعنی انحنای آن مانند گنبد در یک جهت می باشد . از آنجا که نیروها در یک جهت قرار گرفته اند ،

این نیروها باید با فشار استاتیک جو متعادل شوند.

در اینجا سازه چادری و سایبان چادری کششی با فرم زین اسبی یا دو قوسی مورد بررسی قرار می گیرند.

همانطور که گفته شد سطوح آنتی کلاستیک به عنوان سطوح زین اسبی نیز شناخته می شوند.

انواع سطوح و مقایسه

لازم به ذکر است که طرح کایت نیز به عنوان یک زین اسبی محسوب می گردد.

همچنین کلیه طرح های مشابه آلاچیق و خیمه به عنوان سطوح تک قوسی محسوب می گردند.

سه نوع سطح زین اسبی وجود دارد. سطوح بر حسب مرزهای آنها متفاوت است .

خطی ، قطری و خمیده . ترکیبی از زین های مختلف مرزها منجر به تنوع اشکال سازه چادری می شوند.

سایبان چادری-انواع غشا

سازه چادری ، شامل پارچه کششی و همچنین اسکلت نگهدارنده آن ، می توانند از 3 تا 20 متر تا دهانه بیش از 200 متر را پوشش دهند.

برای دهانه های بیشتر از 200 متر ، پارچه کششی توسط کابل هایی با استیل یا هوا پشتیبانی می شوند؛

به گونه ای که طول بدون مهار پارچه در واقع کمتر از 30 متر باشد.

چندین مکانیزم برای عملکرد سیستم های سازه پارچه ای کششی تعریف شده است.

این سیستم ها را می توان با یکدیگر ترکیب کرد تا طرح های جالب و پیچیده ای ایجاد گردد .

در این بخش سیستم های طراحی برای سطوح زین اسبی مورد بررسی قرار می گیرد.

سازه چادری با مهار قوسی

نحوه مهار سازه

شکل غشایی پشتیبانی شده توسط قوس از یک زین با یک مرز منحنی و سه مرز مستقیم تشکیل شده است.

این پیکربندی از نظر مفهومی بسیار خوشایند است زیرا غشایی که در تنش کامل کار می کنند

در حالی که قوس به طور ایده آل در کشش کامل کار می کند

این سیستم ها می توانند برای دهانه هایی در حدود 25 فوت کاملاً کارآمد طراحی شوند.

تعامل بین سازه و پارچه

تعامل بین سطح سایبان چادری و قوس ، که باعث ایجاد انحنای زین در سازه پارچه ای می شود ،

مقاومت کافی را در برابر کمانش برای قوس های کوتاه تر ایجاد می کند.

برای رسیدن به این هدف ، قوس باید نسبتاً مقاوم و تقویت شده باشد.

استفاده از اعضای فولادی لوله‌ای ، هندسه ساختاری و خصوصیات و شرایط غشا و سطح پارچه کششی،

می تواند درجه تعامل و انتقال موفقیت آمیز بارها را در کشش بسیار تحت تأثیر قرار دهد.

تثبیت نیروها

علاوه بر این ، نگه داشتن جهت پیچیده (سفت تر) غشاء در مفاصل و طراحی تکیه گاه های مفصلی در این طرح ضروری است

تا طراحی موفقیت آمیزی از سازه غشایی و سایبان چادری قوسی را رغم بزند.

سازه چادری با دهانه های بزرگ

تاثیر بزرگی دهانه

برای دهانه های طولانی تر ، تثبیتی که بین دو سیستم کششی و فشاری رخ می دهد کافی نیست.

بنابراین ، قوس ها باید دارای استحام بیشتری خصوصا در مهار جانبی باشند؛

و این موضوع معمولاً با طراحی عناصر خرپایی چند وتری انجام می شود.

در حالی که این کار باعث افزایش استحکام خمشی می شود ، اتصال به زمین مفصلی بوده تا تفاوت های جزئی با بارگذاری قوسی باعث نشود تا به

نیروهای واکنش ناخواسته منجر شود.

تاثیر بارها

برخی از سیستم های سقف قوسی در مقیاس بزرگ دارای معایب مشخصی هستند؛

زیرا به دلایل مختلف نمی توان شکل ایده آل را تحقق بخشید.

در مرحله اول ، هنگام یافتن فرم ، بارهای زنده مانند بارهای برف و باد ، که همیشه وجود ندارند ،

با بارهای حاصل از بارهای پیش تنشی و مرده در نظر گرفته می شوند.

همچنین بارگذاری نامتقارن که همراه با بارش برف و باد است ، فشارهای خمشی را بر روی قوس ایجاد می کند.

دوم ، تثبیت سقف قوسی مانند سازه چادری با طرح آرک ضروری و در بعضی مواقع بسیار دشوار است.

فرم اتصالات

با این حال ، همانطور که قبلاً بحث شد ، در یک سایبان پارچه ای ، پارچه کششی می تواند به ثبات قوس کمک کند.

همچنین سازه در محل اتصال به زمین با فرم لولا باشد تا از نیروهای واکنش زیاد در پایه جلوگیری شود که می تواند به سازه آسیب برساند.

سازه چادری با ساپورت اولیه

ساپورت ها

سطوح زین اسبی همچنین می توانند توسط تکیه گاههای اصلی در سطح پارچه ایجاد شود که برخلاف سیستم پشتیبانی از قوس ، در یک صفحه قرار نگیرند.

باید دقت کرد که کابل ها بدون در نظر گرفتن بار در تنش هستند.

نمونه ای از سازه پارچه ای با ساپورت اولیه ، ساختار مخروطی ساده است که از یک دکل در مرکز غشا تشکیل شده است.

اگرچه این موضوع می تواند بسیاری از اهداف را برآورده سازد و بهترین را از بین طیف وسیعی از اشکال ارائه دهد ، وجود یک عنصر سازه ای بزرگ در مرکز

سازه چادری مورد استفاده می تواند به صورت مانع به نظر آید.

نحوه مشارکت کابل های معلق

یک راه حل برای این کار طرح شاه تیر است.

در این طرح ، کابل ها از قسمت تحتانی دکل که قبل از برخورد به کف خاتمه می یابد ، پشتیبانی می کنند.

کابلها ، به نوبه خود ، مولفه قائم بارها را به سمت بالا- به قسمت بیرونی سازه منتقل می کنند .

سازه چادری با طرح آلاچیق وارونه ، نمونه دیگری از سایبان چادری با ساپورت اولیه است که شکل غشای مخروط را معکوس می کند.

نقاط بالا نیروهای نزولی را به خود اختصاص می دهد و نقاط پایین، نیروهای رو به بالا را به خود اختصاص می دهد.

سازه چادری