تاریخچه سازه های چادری
اولین سازه واقعی معماری با این نوع سازه توسط ولادیمیر شوخوف طراحی شد که تمامی محاسبات عملی تنش ها و تغییر شکل های ناشی از تنش ها را توسعه داد و سپس آنتونیو گاودودی با وارونه سازی یک سازه فشاری به سازه ای معلق کششی دست یافت که در کلیسای Sagrafmilia از آن استفاده کرد. فرای اتو سپس از سازه روی سقف استادیوم المپیک 1972 مونیخ استفاده کرد.
ایران همچنین دارای تاریخچه بسیار غنی از چادرها و سازه های چادری است که هنوز بقایای آن در بین عشایر و عشایر دیده می شود.
طراحی سازه های چادری
طراحی ساختمان با سازه چادری با طراحی ساختمان های ساده بسیار متفاوت است. در طراحی این سازه ها نمی توان ابتدا ساختمان را برنامه ریزی کرد و سپس آن را اجرا کرد. در این نوع سازه ها در مرحله اول یک طرح اولیه مناسب برای اجرا ارائه می شود، در مرحله بعد با ساخت ماکت شکل کلی آن را پیدا می کنند و سپس ساختار کلی سازه را تحلیل و در نهایت طراحی می کنند. تمام جزئیات ساختار طرح روکش چادر را فرم یابی می گویند. امروزه این کار توسط نرم افزارهای تخصصی طراحی سازه چادری انجام می شود.
مراحل اجرا و نکات فنی سازه چادری
طراحی اولیه و فرمولاسیون: در طراحی سازه های پارچه ای باید چهار عامل در نظر گرفته شود و با توجه به عملکرد و نیروهای وارده، فرم مناسب برای پارچه به دست آید.
طراحی و اجرای فونداسیون: بخشی از سازه پارچه ای است که وظیفه انتقال نیرو از ستون ها به زمین و خاک اطراف را بر عهده دارد. ابعاد پی ها به میزان برف، باد و نوع خاک بستگی دارد.
طراحی الگو و جوش پارچه: پارچه های مورد استفاده در این سازه ها طی یک فرآیند صنعتی تولید می شوند و از مدرن ترین تکنولوژی ها و استانداردها در تولید آن استفاده می شود. برای تولید پارچه های روکش دار باید استانداردهای لازم در تمامی مراحل از مرحله تولید الیاف تا بافت و چسباندن روکش رعایت شود.
طراحی و ساخت سازه ها: قسمتی دیگر از سازه های پارچه ای عناصری هستند که وظیفه انتقال بار غشاء به پی و سپس زمین را بر عهده دارند. این عناصر معمولاً ساختار نامیده می شوند. سازه های این سیستم عبارتند از قطب های خارجی، کابل های معلق و قطب های داخلی.
رنگ آمیزی و بسته بندی: یکی دیگر از مراحل ساخت سازه های پارچه ای و غشایی، رنگ آمیزی سازه ها و اتصالات می باشد. با توجه به دیده شدن سازه ها و یراق آلات در سایبان های مدرن، زیبایی و ظرافت در سازه ها و یراق آلات از اهمیت ویژه ای برخوردار است.
طراحی و ساخت اتصالات: با توجه به تنش های زیاد ناشی از پیش تنیدگی و بارگذاری سازه های غشایی، در لبه ها و مرزهای غشا، این قطعات نیاز به طراحی و تقویت خاصی دارند.
انتخاب تجهیزات نصب: در نصب سازه های غشایی با توجه به نحوه نصب پارچه که نیاز به تدریجی و یکنواختی و از بین تمامی تکیه گاه ها دارد، برای رسیدن به تکیه گاه نهایی، لازم است از نیروهای متخصص در این زمینه در کنار تجهیزات مناسب برای این منظور کرد.
اشکال سازه های کششی
برای انتقال نیروهای عمود بر سطح پارچه، مانند بار باد به سمت بالا و بار برف به سمت پایین، باید منحنی های عمود بر روی سطح پارچه ایجاد شود. در ریاضیات فضایی به سطوحی که در هر نقطه دو منحنی عمود بر هم دارند سطوح آنتی کلاسیک می گویند. سطوح آنتی لاستیک انواع مختلفی دارند که در ادامه به بررسی 3 نوع آن می پردازیم که بیشتر در سازه های پارچه ای کاربرد دارند. به جرأت می توان ادعا کرد که تمام سازه های پارچه ای ایجاد شده در دنیا ترکیبی از این سه نوع رویه کلی است.
سطح زین اسب (هیپربولیک):
در این نوع سطح، بار ورودی از گوشه منتقل می شود. در این نوع تراز، دو گوشه پایین و دو گوشه بالا خواهند بود. گوشه های پایین نیروها را به سمت بالا و گوشه های بالایی نیروها را به سمت پایین منتقل می کنند.
چادر (مخروطی):
در این نوع سطح با استفاده از انحنا در سطح پارچه، نیروها به دو طرف سطح منتقل می شود. این نوع سطح چندین ساله بوده و به عنوان سطح باربر چادرهای موقت نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در این فرم تمامی بارها به لبه زیرین و بالایی سطح منتقل شده و در نهایت با اتصال به زمین یا ستون های میانی سطح مهار می شود.
قوس:
قسمت بالای طاق بسیار شبیه به زین اسب است، با این تفاوت که گوشه های بالا و پایین در کنار یکدیگر قرار دارند. این شکل از رویه در گذشته برای انتقال بار بر روی سقف های طاق ضربی سنتی استفاده شده است.
نصب سازه چادری و مراحل و فرآیندهای آن موضوع بسیار مهمی است. دقت و تخصص ناکافی در این زمینه نتیجه نهایی مطلوبی را برای کارفرما فراهم نمی کند. مراحل نصب سازه چادری
در هر بخش، شرح مختصری از هر مرحله ارائه شده است.
1- فونداسیون
اجرای این کار باید توسط پیمانکار متخصص انجام شود. در این مرحله باید از میزان بارها آگاه باشیم تا نحوه ساخت سازه را بدانیم. نحوه قرارگیری پیچ ها، ظرفیت نگهداری آن ها در برابر بارها و در نهایت نصب بی دردسر و آسان این سازه ها حائز اهمیت است. طراحی فونداسیون با بدست آوردن بار و لنگر بدون نیاز به پیچ اضافی (میله گرد) امکان پذیر است.
2- ورق های پایه
در این مرحله به صفحات فولادی نیاز است. برای کار با صفحات ابتدا باید بدانیم سازه در چه ارتفاعی قرار دارد زیرا صفحات شما ممکن است در ارتفاع های مختلف اجرا شوند.
3- اتصالات دو طرفه
بهترین راه برای اتصالات در سازه چادری (پارچه) پیچ کردن به ستون است. صفحات و نوع ساختار تعیین کننده مقدار و اندازه پیچ ها هستند. اگر از صفحات کوچکتر استفاده می کنید، پیچ ها باید بزرگتر از آن باشند.
4- جوش اتصالات
پس از طراحی سازه، جوش اتصالات باید با دقت و به درستی انجام شود. زیرا ممکن است سازه تحت کشش، فشار یا هر دو باشد. این جوش ها با توجه به بار محاسبه شده انجام می شود.
5- بالای سازه
اکثر سازه های پارچه ای، چادری یا چادری به سازه در بالا متصل می شوند که به آن نقطه مسافر می گویند. مسافر نیز مانند سایر اجزا باید با توجه به وزن پارچه و بارهای وارد شده به آن طراحی و محاسبه شود. وجود ساکن در بالای سازه و مرکز گنبد ساختار غشایی ما را می دهد که ایده آل ترین شکل است. ساکن را می توان در سایر قسمت های سازه به جز مرکز کار قرار داد.
6- دنده
با قرار دادن چرخ دنده و چسباندن آن به طناب و پارچه می توان پارچه را به جلو و عقب برد تا در نهایت به شکل دلخواه رسید..
