تحقیق طراحی و ساخت سازه های فضا کار و خانه های پیش ساخته

فهرست

طراحی و ساخت سازه های فضا کار و خانه های پیش ساخته. 1

مقدمه. 2

تاریخچه: 4

کاربرد: 5

انواع: 7

سازه‌های فضاکار به دو روش تقیسم می‌شوند 9

اجزای تشکیل دهنده: 14

تکیه گاه‌ها 18
بررسی کلی. 23

مزایا 24

کاربرد 26

شبکه‌های دو لایه. 26

شبکه‌های سه لایه. 26

سازه‌های چلیکی. 27

سازه‌های گنبدی.. 27

سازه‌های تاشو. 27

سازه‌های بادشو. 27

سازه‌های ماهواره‌ایی. 27

سازه‌های فضاکار از لحاظ مصالح. 27

سازه‌های فضاکار فولادی.. 27

سازه‌های فضاکار آلومینیومی. 28

اجزای تشکیل دهنده 28

روش‌های طراحی. 28

مراحل اجرای پروژه‌ها 29

روش‌های نصب.. 29

مدل سازی سازه 30

سازه‌ فضاکار چیست؟ 30

مزایای سازه فضاکار: 31

سازه‌های فضاکار مزیت‌هایی دارند که در ذیل به آنها اشاره می‌کنیم: 31

زیبایی: 31
عدم استفاده از عملیات جوشکاری در هنگام نصب.. 32
انواع سازه فضاکار: 33

سازه‌های فضاکار به سه روش دسته‌بندی می‌شوند: 34

انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ کاربرد و نحوه عملکرد. 34
انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ مصالح. 34
انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ ساختار. 34
سازه‌های فضاکار از لحاظ ساختار: 34

شبکه‌های فضاکار تخت: 34

. 34

سازه‌های فضاکار چلیکی: 35

سازه‌های فضاکار آ لومینیومی: 38

تکیه گاه‌های سازه های فضاکار: 39

زیبایی. 42

سازه فلزی انواع سازه هاي فضاكار. 44

سازه‌های فضاکار به سه روش دسته‌بندی می‌شوند: 45

انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ کاربرد و نحوه عملکرد. 45

انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ مصالح. 45

انواع سازه‌های فضاکار از لحاظ ساختار 45

سازه‌های فضاکار از لحاظ ساختار 46

شبکه‌های سه لایه. 46

سازه‌های گنبدی.. 46

سازه‌های فضاکار آ لومینیومی. 47

اجزای تشکیل دهنده 47

اعضاء 47

مراحل اجرای پروژه‌ها 48

طراحی: (مدل سازی در Formian وانتقال و ادیت نقشه در AutoCad) 48

محاسبات: (توسط نرم‌افزار 89 Sap-AISC ASD) 48

تولید هموندها 48

رنگ آمیزی هموندها 48

ستون گذاری.. 48

بافت سازه فضاکار 48

نصب سازه فضاکار 48

نصب پوشانه. 48

روش‌های نصب.. 49

1 – نداشتن محدودیت دهانه در سازه های فضاکار 49

6- بهترین روش اقتصادی از مصالح در سازه های فضاکار 50

انواع سازه های فضاکار. 50

سازه فضاکار با فرم قوسی. 51

سازه فضاکار با فرم گنبد 51
سازه فضاکار با فرم گنبدی.. 51

سازه فضاکار با فرم دیسکی. 51
. 52

سازه فضاکار با فرم دیسکی. 52

سازه فضاکار با فرم هرم. 52

سازه فضاکار با فرم سینوس.. 52

سازه فضاکار با فرم تخت دو طرف شیبدار 52
در این فرم دو سقف شیبدار در یک نقطه به هم متصل میگردند که شبیه ترین فرم به سوله های صنعتی است. 52

شبکه های تخت دوطرف شیبدار 52

سازه فضاکار با فرم نیم قوس.. 52

در زیر انواع فرمهای سازه فضاکار که از ترکیب دو یا چند فرم دیگر به دست آمده است اشاره میگردد: 52

سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت و گنبد. 52
سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت وگنبد. 52

سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت و قوسی. 53
سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت و قوس.. 53

سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت و قوسی و شیبدار 53
سازه فضاکار با فرم ترکیب تخت و قوسی و شیبدار 53

ویژگی‌های سازه‌های فضاکار 53

تقسیم‌بندی کلی سازه‌های فضاکار 54

سیستم فضاکار مشبک... 54

سیستم‌های غشای نازک تحت تنش.. 54

سیستم‌های پوشانه‌ای متکی بر کابل‌ها 54

سازه‌های کش بستی. 54

سازه‌های بادی و سازه‌های هوانشین. 54

مزایا و خصوصیات.. 54

سازه‌های فضاکار مشبک (اسکلتی. 54

اهمیت سازه‌های فضا کار در محیط مصنوع یا طبیعی. 55

انواع سازه‌های فضاکار 55

دسته‌بندی سازه‌های فضاکار 56

دسته بندی بر اساس نوع و شکل. 56

شبکه‌های تک لایه تخت.. 56

شبکه‌های دو لایه. 56

شبکه‌های چند لایه. 57

شبکه‌های دو گونه. 57

سازه‌های فضاکار چلیکی. 57

گنبدها 58

سازه‌های فضاکار مشبک دو گونه چلیکی و گنبدی.. 58

سایر تاشه‌ها 58

سازه‌های فضاکار پیوسته. 58

دسته بندی بر اساس نوع مصالح. 58

دسته بندی بر اساس شیو‌ه‌های ساخت و بافت.. 59

پیونده‌ها 59

دسته بندی بر اساس نوع کاربری.. 59

کاربردهای نوین سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.. 59

انواع سازه های فضاکار. 60

سازه های فضاکار به دلیل فرم پذیری بالا به شکلهای مختلف قابل تبدیل است.انواع شکل های سازه فضاکارعبارتند از: 60

1-سازه های فضاکار تخت : 60

مزایا و معایب اتصالات مفصلی در شبکه های دو لایه و سازه های فضاکار تخت : 60

لزومی به مفصلی بودن اتصالات خرپا ها نمی باشد . 60

سازه های فضاکار شیب دار. 61

3- سازه های فضاکار گنبدی: 61

سازه های فضاکار گنبدی.. 61

سازه ی فضاکار 61

مقطع عمومی یک سازه ی چلیکی ممکن است بخشی از دایره ، بیضی یا سهمی باشد. 61

سازه فضاکار قوسی. 61

5- سازه های فضاکار هرمی: 61

مقدمه. 62

برخی از مزایای ساختمان های پیش ساخته بتنی عبارتند از: 62

بارگذاری ‌سازه‌های بتنی پیش ساخته. 64

‌بارها و سربارهای استثنایی. 64

بارهای هنگام جابجایی و نصب قطعات.. 64

پایداری سازه‌های بتنی پیش ساخته ‌ 64

انتخاب سیستم سازه‌ای.. 65

کلاف بندی.. 65

انواع کلاف‌ها 65

گسیختگی زنجیره‌ای.. 66

رواداری‌ها 66

قطعات پیش ساخته. 66

قطعات مرکب.. 66

قطعات دانه تسبیحی. 67

نشیمن‌گاه‌ها و نواحی تکیه‌گاهی. 67

اجزای مدفون در بتن قبل از بتن ریزی.. 67

اجزای قابل کارگذاری در بتن پس از بتن ریزی.. 67

انواع قطعات پیش ساخته و ضوابط طراحی آنها 67

قطعات شالوده پیش ساخته. 68

ستون‌های پیش ساخته. 68

تیرهای پیش‌ساخته. 68

قطعات سقف پیش ساخته. 68

سیستم‌های سقف‌های پیش ساخته. 69

درزهای طولی بین قطعات مجاور. 69

توزیع عرضی بار. 69

سقف‌های مرکب با نیم دال پیش ساخته. 69

دیوارهای پیش ساخته. 69

سیستم‌‌های متعارف سازه‌ای پیش ساخته. 70

سیستم‌های دیواری.. 70

سیستم‌های خطی (تیر و ستون. 70

تولید قطعات پیش ساخته در شرایط کارخانه‌ای و کنترل کیفی. 70

تكنولوژی سازه های پیش ساختة سبك. 71

ویژگی های مهم روش سازه های پیش ساخته سبك. 73

انواع سازه های پیش ساخته عبارتند از: 85

سازه پیش ساخته سازه LSF : 85

سازه پیش ساخته سوله : 85

آلاچیق پیش ساخته : 85

سازه پیش ساخته کانکس : 85

ویلا , ساختمان پیش ساخته : 86

سازه چادری: 86

سقف متحرک : 86

دیوارپیش ساخته بتنی: 86

کانال پیش ساخته بتنی : 86

ویژگی‌های معماری.. 86

سیستم سازه‌ای.. 87

انواع اتصالات در سیستم قاب خمشی اتصال صلب.. 87

اتصالات در سیستم قاب ساده 87

اتصال ستون به پی. 87

اتصال ستون به ستون. 87

اتصال تیر به ستون. 87

اتصال سقف به تیر. 87

اتصال سقف به سقف.. 88

مراحل اجرا 88

تولید قطعات در کارخانه. 88

حمل قطعات به محل اجرای ساختمان. 88

نصب قطعات و تکمیل اتصالات.. 88

روش اجرا 88

اجرای ساختمان به روش خطی (تیر و ستون. 88

اجرای ساختمان به روش دیواری.. 88

ویژگی‌های سیستم از نظر تاسیسات مکانیکی و الکتریکی. 89

ویژگی‌های سیستم از نظر مصرف انرژی.. 89

ویژگی‌های سیستم از نظر عایق بندی صدا 89

ویژگی‌های سیستم از نظر تاثیرات زیست محیطی. 89

کاربردهای مناسب.. 89

محدودیت ها 89

الزامات طراحی و اجرا 89

سازه فضاکار. 90

تاریخچه: 90

کاربرد: 91

انواع: 91

سازه‌های فضاکار به دو روش تقیسم می‌شوند. 91

اجزای تشکیل دهنده: 92

تکیه گاه‌ها 92
بررسی کلی. 92

نتیجه‌گیری.. 93

منابع. 93







مقدمه

اصطلاح سازه فضایی گاهی اوقات به جای سازه فضاکار بکار می رود که این دو اصطلاح از لحاظ کلمه‌ ای مترادفند؛ ولی از لحاظ معنا و مفهوم با هم تفاوت دارند. سازه فضایی به سازه‌ای گفته می‌شود که در فضای خارج از جو ساخته یا مورد استفاده قرار گیرد که ممکن است خود یک فضاکار باشدیک قاب فضایی یا سازه فضایی، عبارت است از سازه‌ای که از اجزای خرپا مانند سبک و محکم تشکیل شده از پایه‌هایی که در یک الگوی هندسی در کنار هم قرار گرفته‌ اند. قاب‌های فضایی برای پوشش دادن دهانه‌هایی که تکیه‌ گاه کم تعدادی دارند به کار گرفته می شوند. چون در قاب‌های فضایی، همچون خرپاها از مثلث استفاده می‌شود، لنگرهای خمشی، به صورت بارهای کششی و فشاری به اعضای محوری خرپا منتقل می‌گردند که این خود باعث مستحکم بودن قاب‌های فضایی می‌ شود.
گاهی از سازه‌های فضاکار در ساخت موتور سیکلت و وسایل حمل و نقل نیز مورد استفاده قرار می گیرد.

سازه فضاکار یک سیستم خرپا سه بعدی می باشد که دهانه‌ های آن در دو جهت گسترش پیدا کرده اند و اعضای آن فقط تحت تاثیر کشش و فشار قرار دارند. این سازه‌ها از مدول‌های یکسان و تکرار شونده با لایه‌ های موازی در بالا و پایین (مشابه میله‌های فوقانی و تحتانی خرپا) تشکیل می‌ شوند. سازه فضاکار، به مجموعه سازه‌های مشابهی گفته می‌ شود که شامل شبکه‌ ها، طاق ها، برج ها، شبکه‌های کابلی، سیستم های پوسته‌ای و غشایی، سازه‌های تا شونده و ترکیبات کش بستی می‌ شود. این تعریف، یک تعریف ریخت شناسانه از سازه‌های فضا کار است.

تاریخچه:

به عنوان قدیمی ترین ساخت‌ ها برای سازه‌های فضاکار می‌ توان از داربست‌ هایی که برای نگهداری چادرهای انسان های آغازین بکار می رفت نام برد. از جمله قدیمی ترین چادرهای انسان‌های اولیه که در مناطقی از چین باستان که در چند سال پیش کشف شده بود می‌ توان اشاره کرد. کاربرد سازه‌های شبکه‌ای و سه بعدی در روم باستان و ایران کهن و نیز ایران دوره صفویه در ساخت سالن‌های تجمع، آمفی تئاترها، قصرها، مساجد اسلامی، اماکن متبرکه و غیره جلوه گر می باشد.

اولین شبکه چند لایه توسط الکساندر گراهام بل درسال ۱۹۰۶ برای کایت پرواز ساخته شد. در این شبکه طول اعضاء یکسان، اتصالات ساده بود. او اولین مهندسی است که حدود ۹۰ سال پیش نشان داد که می‌ توان با قرار دادن صحیح اعضاء سازه‌ای در کنار هم سازه‌هایی محکم و سبک ساخت. می‌ توان گفت کاربرد عملی و توسعه یا فته سازه‌های فضاکار و طراحی اصولی این گونه سازه‌ها از سال ۱۹۵۰ شروع شده است. مهندسین سازه به دلیل رفتار خوب این نوع سازه‌ها در برابر بارهای مختلف و مهندسین معمار به علت زیبایی و یکنواختی خاصی که در هندسه آن ها موجود است مجذوب این گروه از سازه‌ها شده و تحقیق و بررسی عمیقی در رفتار واقعی این سازه‌ها و کاربرد ساختار بهینه در تحلیل و طرح این سیستم‌ها آغاز گردید.

کاربرد:

قاب‌های فضایی در ساختمان‌های امروزی کاربرد زیادی دارند. این نوع از قاب‌ها بیشتر در سقف‌ هایی با دهانه‌های بزرگ در ساختمان‌های مدرن تجاری و صنعتی دیده می‌ شوند.

سیستم‌های سازه‌های فضاکار در سازه‌هایی که در آن ها احتیاج به پوشش دهانه‌های بزرگ و بدون ستون است از قبیل:

آشیانه هواپیماها، سالنهای کارخانه‌ها، پوشش استادیوم‌های ورزشی، باشگاه‌های ورزشی، پارکینگ‌های طبقاتی، مراکز فرهنگی وتفریحی، تالارهای تجمع و سخنرانی، سالن اجتماعات، سینماها، آمفی تئاترها، مراکز خرید (بازارهای خرید)، ایستگاههای راه آهن، ترمینال‌ها و اهداف بسیار دیگربکار می‌ رود. سیستم‌های سازه‌های فضاکار در سازه‌هایی چون دکل‌های انتقال نیرو، برج‌های مخابراتی، برج‌های ذخیره آب، بشقاب‌های مخابراتی و رادیویی، نیز کاربرد دارند.

انواع: