سازه فضاکار سیستم خرپای 3 بعدی است که دهانه های آن در 2جهت گسترش یافته و اعضای آن فقط در کشش و فشار است. سازه فضاکار بطور مشترک برای سازه هایی با اتصال مفصلی و صلب بکار می رود. بیشتر سازه های فضاکار از مدول های یکسان و تکرار شونده با لایه های موازی در بالا و پایین (مشابه عناصر فوقانی و تحتانی خرپا) تشکیل می گردد. و بیشتر از مدول های نیمه هشت وجهی تشکیل شده است.

سازه فضاکار برای فضاهای وسیع با سقفهای افقی و شیبدار و یا دارای انحنا و همچنین برای قسمت هایی مانند دیوارها استفاده می شود.

تقسیم بندی سیستمهای شبکه های فضایی
1.سیستم قطعه کوچک
2.اعضای ممتد
3.مدول پیش ساخته کارخانه ای

مصالح سیستم های سازه مشبک

بیشتر سیستم های شبکه فضایی بعنوان سازه ساختمان ها از فولاد ساخته می شوند. اگرچه آلومینیوم نیز بصورت نسبتا گسترده ای بکار می رود از چوب و بتن و پلاستیک مسلح هم استفاده می شود.

در سازه های آزمایشی تیرهایی از جنس بامبو مشاهده شده و حتی شیشه هم در خرپای فضایی در مورد مجسمه ها بکار گرفته می شود.

آلومینیوم ممکن است سبکتر باشد ولی تغییر شکل آن بحرانی است.مدول الاستیسیته آن کمتر از فولاد است در نتیجه تغییر شکل آن بیشتر است. هزینه آلیاژ آلومینیوم و ضریب انبساط حرارتی  آن بیشتر از فولاد است در نتیجه حرکتهای حرارتی آن بیشتر از فولاد است و جوش دادن آن سخت تر است بهمین دلیل بیشتر از فولاد استفاده می شود.

برخی مزایای سیستم شبکه فضایی

• تقسیم باردو طرفه : بار متمرکز را بطور یکنواخت درون سازه و تمامی تکیه گاه ها توزیع می کند. در نتیجه هزینه سازه های تکیه گاهی نظیر ستون های بزرگ و پی ها را کاهش می دهد. یک سازه سه بعدی سبکتر و کم ارتفاع تر و دارای تغییر شکل کمتر نسبت به سازه های صفحه ای می باشد.
• نصب تاسیسات: بدلیل وجود فضای باز بین 2 لایه شبکه فضایی، نصب تاسیسات مکانیکی و الکتریکی و کانال های هوا درون ارتفاع سازه بسادگی میسر است.
• مقاومت : فرو ریختن تعداد معدودی از اعضا – برای مثال کمانش فشاری تحت بارگذاری بیش از حد – لزوما منجر به فروپاشی سازه نمی شود.

ادامه این مزایا در پاورپوینت اصلی قابل مشاهده است.

برخی از معایب سیستم شبکه فضایی

• مربع روی مربع :اعضای بالایی شبکه بطور مستقیم روی اعضای پایین شبکه قرار گرفته اند.
• مربع روی مربع جابجا شده :اعضای فوقانی شبکه نسبت به اعضای تحتانی به اندازه نصف یک مربع در هر جهت جابجا شده است.

ادامه این معایب در پاورپوینت اصلی قابل مشاهده است.

نمونه: مجموعه ورزشی سنت جوردی . بارسلونا-اسپانیا 1992

مهندس معمار : آراتا ایسوزاکی

مهندس سازه : مامورا کاواگوچی

تاریخ تکمیل پروژه : 1990

چهار طرف پلان استادیوم منحنی و مقطع عرضی در طول دو محور اصلی بصورت قوسی است.

ابعاد پلان :

128* 106

ابعاد ناحیه مرکزی :

80* 60

ستون در مجموع : 14 ستون در جهت طول        8 ستون در جهت عرض

9190 لوله در دامنه قطر 76 تا 267 میلیمتر تشکیل شده است. همچنین لوله های 406 و 508 میلیمتری در قسمت پیرامونی ان بکار رفته است.قوس ها از خرپای فضایی نیم مدول 8وجهی مربع روی مربع جابجا شده تشکیل شده است.

برای مشاهده جزییات بیشتر این پاور می توانید آن را خریداری نمایید.

فهرست

• سازه های فضاکار
• تقسیم بندی سیستمهای شبکه فضایی
• مصالح سازه های فضایی
• مزایای سیستم سازه فضایی
• معایب سیستم سازه فضایی
• ترکیب بندی شبکه ها
• سیستم اورونا سئو
• نمونه : استادیوم سنت جوردی – بارسلونا

منابع

1. سازه مشبک فضایی،جان چیلتون، ترجمه دکتر محمود گلابچی
2. درک رفتار سازه ها، فولر مور، ترجمه دکتر محمود گلابچی

پاورپوینت حاضر در 22 اسلاید و در فرمت pptx  تهیه شده است.

همچنین برای مشاهده سایر پژوهش های طراحی فنی ساختمان در سایت مدار آموزش میتوانید به این لینک مراجعه کنید.