سازه پارچه ای و چگونگی و تنوع در مواد موجود!!!

سقف کاذب پارچه ای (مقدمه)

سازه پارچه‌ای که سازه‌ ی غشایی هم ذکر میشود، یکی از زیرمجموعه‌ های Space Structures هستند. و به دلیل سبک بودن، انعطاف در ساخت طراحی های زیبا و بدیع، گسترش چشم گیری در ساخت بناهایی دارند. با عملکردهای مختلف اقتصادی، آموزشی، فعالیت ورزشی و .. یا به شکل سایه بان در مکان های عمومی و شهری داشته‌اند.|  سقف کاذب پارچه ای اصفهان|

در موارد مذکور مواد تشکیل دهنده ی این سازه ها با یکدیگر متفاوت است. ساخت مواد کامپوزیت و پلیمرها با بازه وسیعی از خواص استاتیکی، مکانییکی و سازه‌ای انعطاف زیادی در طراحی میدهد. این مواد دارای تفاوت‌هایی در اندازه، وزن و ویژه گی نظیر مقاومت گسیختگی، مقاومت در خمشی و … دارد. |سایه بان|

درشکل 1 میتوانید نمونه ای از آن را ببینید.

تعریف

سطح ورقه‌ ای نازک از موادی است. که فقط در برابر کشسان شدن میتواند مقاومت کند ولی در برابر فشار و خمش هیچ استحکامی ندارد. پارچه را میتوان به عنوان بهترین نمونه از غشا و سازه سقف کاذب چادری نام برد. سازه پارچه ای از دو جزء تشکیل شده‌ است:

  1. پارچه

پوسته سبک نازکی است که انرژی وارد شده را جابجا می‌دهد.

  1. عناصر فشاری

قوس‌ها و ستون‌ها که فدرت وارد شده را انتقال می‌دهند. لبه چادر همیشه مایل به لرزیدن در مقابل نیروهای باد و سایر نیروها را دارد. به همین علت لبه چادر را به شکل مقعر می‌سازند. که همواره درکشش باقی بماند و از آسیب به آن جلوگیری شود. |سایه بان|

شکل 1 سازه پارچه ای

طراحی سقف کاذب پارچه ای

در طراحی این سازه‌ها نمی‌توان ابتدا نقشه ی بنا را رسم کرد. و سپس آن را عملیاتی نمود. در این نوع سازه‌ها، در قسمت اول طرح اولیه ‌ای متناسب با کارکرد ارائه می‌شود. در قسمت بعدی با ساخت ماکتی شکل کلی آن را پیاده سازی می‌کنند. سپس به تحلیل کلی سازه می‌پردازند. و در آخر تمامی جزئیات سازه را طراحی می‌کنند. به مراحلی که منجر به طراحی سقف کاذب چادری می‌شود اصطلاحا form finding گفته می‌شود.

در شکل 2 میتوانید نمونه ای از آن را ببینید. |سایه بان|

فرم‌ ها

برای منتقل کردن فشار ها مستقیم بر سطح سازه پارچه ای مانند باد. به بالا و وزن باران به پایین باید در سطح های دارای انحنا عمود بر هم ایجاد کرد. در ریاضیات سطحی که در هر نقطه دو انحنای عمود بر هم داشته باشند سطوح غیر کلاسیک گفته می‌شود. سطوح غیر کلاستیک انواع مختلفی دارند. که در ادامه به بررسی ۳ نوع از آن‌ها که بیشتر در سقف کاذب پارچه ای کاربرد دارد خواهیم گفت. می‌توان گفت کرد تمامی سازه‌ های ایجاد شده. ترکیبی از این سه نوع تشکیل شده‌ اند:

سطح زین اسبی (Hyperbolic)

در این نوع بار از طریق زوایا ایجاد میشود. سطوح دو زاویه  به پایین و دو زاویه به بالا خواهد بود. زوایای پایین نیروهایی به سمت بالا و زوایای بالا نیروهایی به سمت پایین را منتقل میکند. | سقف کاذب پارچه ای اصفهان|

خیمه (Conic):

این نوع با استفاده از انحنا در سطح سقف کاذب پارچه ای نیروها به دو سمت سطح منتقل میشود. در این فرم تمامی بارها به سمت لبه پایینی و بالایی جابجا میشود. در نهایت از طریق اتصال مهار می‌شود.

آرک (Arch):

آرک بسیار شبیه با زین اسبی است. با این تفاوت که زوایای بالا و پایین در کنار همدیگر قرار دارند.

شکل 2سقف کاذب پارچه ای

پوشش های سازه پارچه ای

مصالح و رفتار این ساختار برای تشخیص نحوه کارکرد این سازه ها لازم می باشد. فویل های ETFE  پارچه های سازه ای می باشند. که دارای یک پوشش بافت برای محافظت از تارهای پارچه می باشند. این کار سبب مقامت طولانی تر در مقابل اشعه UV و آب و هوا می شود.

مصالح این تشکیلات دارای انواع و قدرت های مختلفی می باشند. و طراح باید نوع پارچه را با توجه به شرایط محیطی تشخیص و انتخاب کند. مقاومت پارچه بر طبق نوع I  تا VIII با توجه به شرایط متفاوت شکل می شوند.

نوع I پارچه های سازه ای  هم برای کار های. به طور ایستا کوچک و هم در ساز ه پارچه ای بزرگ غیر دائم. که به دفعات بر پا و جمع می شوند را دارد. | سقف کاذب پارچه ای اصفهان|

نوع II, III & IV که. در اکثر موارد بزرگ که کاربردی همیشگی دارند مورد توجه قرار دارند. با اینکه به خاطر وسعت زیاد پارچه سنگین تر هسنتد. در این سیستم طراحی به صورت. قابل توجه ای تأثیرگزار الیاف پارچه و جای گرفتن تاروپود چادر قرار دارد. مواد استفاده شده در این قالب سقف کاذب پارچه ای به صورت قابل توجهی رفتار غیره خطی دارد. بنابراین دانستن شکل غیر خطی، که چگونگی عملکرد و همچنین مواد اصلی مورد استفاده در سازه  بسیار مهم است. دانستن ویژگی دو راستایی بودن شکل ها در این سازه ها برای طراحی  بسیار مهم. |سایبان|

سازه پارچه ای (مزایا)

  1. دوام و طول عمر بالا در شرایط مختلف، برای پارچه های خوب تا 35 سال
  2. باعث کاهش گسترش آتش‌سوزی می‌شود
  3. سازگار با شرایط جوی هر اقلیم
  4. سرعت اجرا بالا
  5. وزن متوسط | سایبان|