سازه فضاکار این امکان را می‌دهد که سازه‌های مرتفع، با دهانه زیاد را بدون ستون ساخته شوند. یک هواپیمای بوئینگ را در نظر بگیرید، این هواپیما برای انجام تعمیرات نیاز به قرارگیری در یک فضای سرپوشیده دارد. یک فضای سرپوشیده که بتوان یک هواپیما در آن جا داد را چگونه می‌توان ساخت. در این مقاله نگاهی داریم بر سازه فضاکار، انواع آن، ویژگی‌ها و کاربردهای این سازه، در ادامه با ویکی ساختمون همراه باشید.
سازه‌های فضاکار چیست؟
همه الکساندر گراهام بل را با اختراع تلفن می‌شناسند ولی در واقع این محقق بزرگ ابداع کننده سیستم سازه فضاکار یا سازه فضایی است. در حدود 90 سال پیش گراهام بل اولین فردی بود که برای اولین بار نشان داد می‌توان با قرار دادن صحیح اعضا سازه‌ای در کنار هم می‌توان سازه‌هایی محکم و سبک ساخت. اگر به سازه ساختمان موزه لور پاریس توجه کرده باشید، متوجه می‌شوید که ساختمان این موزه به روش سازه‌های فضاکار ساخته شده است. سازه فضاکار در واقع یک سازه خرپایی به حساب می‌آید که از آن برای ساخت سالن‌های بزرگ، مانند سالن‌های نمایشگاهی استفاده می‌شود.
انواع سازه فضاکار بر اساس ساختار کدام‌اند؟
به طور کلی تمام ساختمان‌هایی که با استفاده از روش سازه‌های فضاکار ساخته شده‌اند، از دو نوع شبکه دو لایه یا سه لایه استفاده کرده‌اند. سازه‌های فضاکار در کل به دو نوع سازه فضاکار تقسیم می‌شود. سازه‌های فضاکار دو لایه و سه لایه، سازه‌های فضاکار دو لایه از دو لایه فلز مقاوم تهیه شده است که توسط فلزاتی در میان آن‌ها به هم متصل شده‌اند. شبکه سه لایه نیز دارای سه لایه فلز است که در میان آن‌ها توسط عناصر فلزی به هم وصل شده‌اند.
سازه‌های فضایی گنبدی
در انتها اگر لایه‌های دو لایه یا سه لایه سازه‌های فضاکار در دو جهت دارای انحنا باشند، سازه‌های فضایی گنبدی به وجود می‌آید. بسیاری از سازه‌های مدرن امروزی که سقفی گنبد مانند یا دارای انحنای زیاد هستند از سازه فضاکار بهره برده‌اند.
سازه‌های فضایی می‌توانند به صورت دائمی یا موقتی باشند. به طور مثال برای برگزاری یک نمایشگاه سالانه مانند نمایشگاه کتاب تهران در یک محل استفاده از سازه فضایی موقتی که با پیچ و مهره به هم وصل می‌شوند امری اجتناب ناپذیر است. همچنین از سازه فضایی در ارتفاع زیاد برای محافظت از ادوات ماهواره‌ای نصب شوند. همانطور که می‌دانیم دیش‌های ماهواره‌ای قطر زیاد و ارتفاع زیادی دارند و معمولاً در بلندی‌ها نصب می‌شوند؛ که سازه فضاکار برای پوشش و محافظت از آن‌ها گزینه مناسبی است.
سازه‌های فضایی تخت
حال اگر لایه‌ها نسبت به افق بدون زاویه باشند، سازه فضاکار تخت شکل می‌گیرد که برای پوشش سقف فضاهای کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرد و یا فضاهای با متراژ بالا که ستون دارند.
سازه فضایی چیلیک
اگر شبکه دو لایه یا سه لایه در یک جهت دارای انحنا باشد، سازه فضاکار چیلیکی شکل می‌گیرد. از این نوع سازه فضاکار به ویژه نوع سه لایه آن، برای ساخت آشیانه هواپیما و سازه‌های با دهانه بزرگ و ارتفاع زیاد استفاده می‌شود.
انواع سازه فضاکار بر اساس متریال
هر سازه‌ای که توسط عناصر کوچک در فضای سه بعدی به وجود بیاید، سازه فضاکار یا فضایی نامیده می‌شود. برای ساخت سازه‌های فضایی از مواد اولیه مختلفی استفاده می‌شود که در این میان می‌توان به آلومینیوم، فولاد و چوب اشاره کرد.
ثبت سفارش اجرای سازه‌های فضاکار
سازه فضاکار فولادی
فولاد به دلیل مقاومت بالا در برابر نیروهای فشاری و کششی و همچنین به دلیل قابلیت جوش پذیری از جمله متریال پرطرفدار در ساخت سازه‌های فضایی به حساب می‌آید.
سازه فضاکار آلومینیومی
آلومینیوم نیز به دلیل وزن کم و قابلیت جوش پذیری متریال مناسبی برای ساخت سازه‌های فضایی به شمار می‌آید ولی به دلیل قیمت بالاتر آن نسبت به فولاد، کمتر از آن استفاده می‌شود.
سازه‌های فضاکار چوبی
چوب متریالی مقرون به صرفه برای ساخت یک سازه فضایی است که از آن استفاده دائمی نمی‌شود. استفاده از سازه‌های فضاکار چوبی برای احداث گلخانه می‌تواند گزینه ارزان و مناسبی باشد.
ویژگی‌های سازه فضاکار چیست؟
با پیشرفت تکنولوژی سازه‌هایی در گوشه و کنار دنیا ساخته می‌شوند که از نظر ساختاری و زیبایی شناختی در نوع خود منحصر به فرد هستند. سازه فضاکار در به وجود آوردن این ساختمان‌ها نقش به سزایی دارد. گسترش استفاده از این تکنولوژی برای ساخت سازه‌های مدرن به دلیل وزن کم، سرعت بالا در حمل و نقل، سرعت بالا در نصب و راه اندازی، هزینه ساخت مناسب و مقرون به صرفه، امکان انتقال سازه ساخته شده، عدم نیاز به جوشکاری، ایمنی بالا و بسیاری عوامل دیگر است.
مطلب پیشنهادی: سازه ال اس اف (LSF) چیست و چه کاربردهایی در ساختمان سازی دارد؟
سازه فضاکار چه کاربردهایی دارد؟
در مثالی که در ابتدای این مقاله آورده شد، برای ساخت آشیانه یک هواپیما لازم است سازه‌ای با دهانه بزرگ و ارتفاع زیاد ساخته شود. در اینجاست که سازه فضایی به میان می‌آید و نقش مؤثری در ایجاد چنین فضایی دارد. به طور کلی از سازه فضاکار برای ایجاد نمای مدرن برای پوشاندن بخش‌های نازیبای یک سازه مانند پارکینگ طبقاتی نیز، ایده خوبی است.
علاوه بر این از سازه‌های فضایی برای ساخت سالن همایش، تئاتر، اجتماعات و …، راه اندازی ایستگاه‌های مترو و قطار، بیمارستان‌های صحرایی، سازه‌های صنعتی مانند سوله و کارخانه، سازه‌های کشاورزی مانند سالن مرغداری، گاوداری، انبار و … استفاده‌های فراوانی می‌شود.
نحوه اجرای سازه فضاکار چگونه است؟
در ابتدا ورق‌های فولادی یا آلومینیومی از شرکت فولاد خریداری می‌شود و با استفاده از دستگاه‌های خم و جوش، ورق‌های فولادی به پروفیل‌های فولادی و آلومینیومی با مشخصات و ویژگی‌های خاصی تولید می‌شوند. سپس قطعات ساخته شده به محل ساخت سازه، حمل می‌شوند و بعد از انجام زیرسازی و پی سازی، توسط نیروی ماهر نصب می‌شوند.
اگر سازه دائمی باشد برای پوشاندن آن از مصالحی مانند شیشه، آجر، سیمان و … استفاده می‌شود ولی اگر سازه موقتی باشد مانند نمایشگاه‌ها و بیمارستان‌های صحرایی، با استفاده از مصالحی مانند پلاستیک مقاوم در برابر اشعه فرابنفش و ورق پلی کربنات پوشانده می‌شوند.
لازم به ذکر است که هر سازه فضایی برای یک محل با توجه به مشخصات زمینی که در آن قرار گرفته و شرایط آب و هوایی خاص منطقه طراحی و ساخته می‌شود. لذا نمی‌توان از یک طرح برای محل‌های مختلف استفاده کرد. به طور مثال برای ساخت سازه فضایی در منطقه‌ای که بارش برف سنگین محتمل است، از قطعات ساخته شده با ورق فولادی ضخیم‌تری نسبت به منطقه‌ای که احتمال بارش سنگین برف کمتر وجود دارد، استفاده می‌شود. یا برای ساخت یک سازه فضایی در منطقه‌ای بادهای تندی دارد و تقریباً در همه روزهای سال می‌وزد، طرح خاصی از یک سازه باید طراحی شود تا بادهای غالب را بشکند تا به مرور زمان به سازه آسیبی نرسد.
سخن آخر
سازه‌های فضاکار یک نوع از سازه مدرن و سبک است که به منظور ساخت ساختمان‌های مرتفع و بدون ستون کاربرد زیادی دارد. از سازه‌های ساخته شده با این روش می‌توان به ساختمان موزه لور پاریس تا ایستگاه‌های متروی روباز در تمامی نقاط دنیا اشاره کرد. وزن کم، سرعت نصب بالا، ایمنی زیاد و هزینه ساخت پایین این سازه در گسترش هر چه بیشتر آن در معماری فضای شهری در کشورهای مختلف تأثیرگذار بوده است.
