سازه های باز وبسته شونده

سازه های باز وبسته شونده

در معماری امروز که بحث های انعطاف پذیری و هوشمندی بسیار مورد توجه وعلاقه می گیرند، سازه ها یی نظیر سقف های باز و بسته شونده به محفلی برای بروز و ظهور پدیده های هوشمند سازی و انعطاف پذیری تبدیل گردیده اند.

هنگامی که سخن از یک سازه باز و بسته شونده به میان می آید، نقش علوم مختلف در طراحی و تخمین شکل و فرم این سازه بلا انکار است. در دهه های اخیر سقف های باز و بسته شونده به دلیل قابلیت های آن ها در دستیابی به یک معماری انعطاف پذیر و پویا مورد توجه معماران و مهندسان قرار گرفته است. مشارکت انواع ساختمان ها از جمله مرا کز ورزشی، استخرها در ایجاد یک معماری پایدار، تطبیق پذیری با شرایط محیطی، کاهش مصرف انرژی، و پاسخگویی مناسب به الزامات عملکردی یک بنا در جهت آسایش کاربران آن، استفاده از این گونه سقف های باز وبسته شونده را در فضای معماری افزایش داده است بسیاری از این بناها به دلایل سازه ای و زیباشناسی با انواع فرم های منحنی ساخته می شود.

طراحی سازه باز وبسته شونده

طراحی سقف های باز و بسته شونده بر روی سقف با سطوح و سازه های منحنی به سبب ماهیت ظاهری آن ها نسبت به سطوح مسطح پیچیده تر می باشد.
مهندس معمار، ضمن آشنایی با فرآیند باز و بسته شدن این سازه ها، لازم است در خصوص شکل سازه های سقفی باز و بسته شونده و صفحات پوششی آنها اطلاعاتی داشته باشد تا در خصوص مکان قرار گیری این سازه در فضا و تمهیداتی در خصوص پوشش سقف ها تصمیمات صحیحی اتخاذ نماید.

کاربردهای مهم سازه‌های باز و بسته شونده

ساخت بناهایی با سقف های جمع شونده ، می تواند راهکاری مفید برای ارتقای عملکرد معماری در فضاهای تجاری، مذهبی، ورزشی و تفریحی در مناطق مختلف سرزمینمان باشد.

از جمله کاربرد های سقف جمع شونده : سرپناه‌های اضطراری، پله‌ها، برجها و دکلهای بازشو و تاشو، پلهای اضطراری، جرثقیلها، ساختمان‌ها و سرپناه‌های موقت در نقاط دوردست،، انبارها، پوششها، مخازن و تعمیرگاههای سهل الحصول موقت یا دائمی، گنبدهای کروی و سهموی ثابت یا متحرک، داربستها، سرپناه به عنوان سایه بان یا محافظ در برابر بارندگی بازوها و اندامهای رباتها، اردوگاههای سبک وزن موقت و ساز ه‌های تفریحی، دیوارهای جداکننده، گلخانه‌ها و سایر فضاهای سرپوشیده مورد نیاز در کشاورزی، تئاترها و کنسرتهای سیار، صنایع بسته‌بندی و صنایع اسباب بازی، ابزار و وسایل مکانیکی و صنعتی، اجزاء ایستگاههای فضایی، واحدهای اسکان برای ایستگاههای فضایی و غیره می باشد.

فرم سازه‌های فضایی بر گرفته از طبیعت است، فرم‌های طبیعی از صلبیت فوق العاده‌ای برخوردارند و از حداقل مصالح برای حداکثر استفاده سازه‌ای بهره‌مند شده‌اند.

تاریخچه سقف متحرک

امروزه سقف بیشتر ورزشگاه‌ها و بعضی آمفی تئاترها به گونه‌ای طراحی شده که قابلیت باز و بسته شوندگی با توجه به تغییر شرایط محیطی در فصول مختلف داشته باشد. ساخت بنا با سقف متحرک از قدیم رواج داشته‌است مانند چادرهای عشایر و در باغ سازی دوره قاجاریه نیزاز سازه‌های سبک در باغ ها به جهت ایجاد سایه در میان باغ استفاده می شده که در تابستان در زیر این چادرها محل گذراندن اوقات فراغت و انواع مراسم بوده‌است.

سازه‌های متحرک که قابل حمل و نصب مجدد در مکان های متعدد است و به‌طور ساده و سریع نصب می‌گردد باعث پیدایش سازه‌های باز شونده و جمع شونده شد که با رشد روزافزون و استفاده از این نوع سازه‌ها بخصوص درکشورهای صنعتی، مورد توجه پژوهشگران و صنعت گران قرار گرفته‌است. سازمان فضایی و هوانوردی ژاپن با استفاده از اصول پیچیده ریاضی و ترکیب با هنر سنتی به سطوح قابل گسترش دست یابند و از طریق رساندن انحنا به صفر (سطح مسطح) و استفاده از صفحات تاشو، به صفحات مسطح باز و بسته شونده دست یابند. ایده ساخت سقف متحرک از سوی پینه رو مطرح شد.

 وی بر روی ۲نوع سازه مختلف کار کرده‌است:

۱. سازه مشبک مجزا

۲. سازه باز و بسته شونده

پینه رو سازه باز و بسته شونده را از ترکیب ورقه‌های نازک حجم‌های مسطح و محدب بوجود آورد. در سال ۱۹۶۴ معمار آلمانی “فرای اتو” بین سقف‌های صلب و سقف‌های پوسته‌ای تمایز قائل شد و در این راستا فرم‌های ممکن سقف‌های متحرک را در یک ماتریس طبقه‌بندی کرد. در دو دهه اخیر توان بشر برای ساخت سقف‌های متحرک افزایش یافته و اساس این تحول انعطاف‌پذیری و بهینه شدن اقتصادی اجرای آن نسبت به سقف‌های ثابت و سنتی است که یکی از مزیت‌های این گونه سازه‌ها به حساب می‌آید.

تفاوت سازه‌های باز و بسته شونده با سازه‌های پیش‌ساخته

لازم به ذکر است سازه‌های باز و بسته شونده با سازه‌های پیش‌ساخته متفاوت است. در همه ساختمان‌ها نوعی پیش ساختگی وجود دارد مثلاً مصالح فولادی در ساختمان تولید نمی‌شوند اما در سازه‌های باز و بسته شونده کل سازه بنا در کارخانه کاملاً سرهم شده و سپس به منطقه مورد نظر حمل شده و سپس با باز کردن قطعات، قابلیت جمع شدگی و تا شدن پیدا کرده و در محل ساختمان گسترده شده و سازه کل ساختمان در یک جا به دست می‌آید. سازه‌های باز وبسته شونده از اعضای پیش ساخته‌ای تشکیل شده‌است و قابلیت تحمل بار نیز تا حدی دارا می‌باشند. این سازه‌ها، توانایی باز و بسته شدن را دارند. حالت بسته به صورت مجموعه‌ای فشرده از میله‌های تقریباً موازی هستند،کاربرد این سازه‌ها بسیار گسترده و از سازه‌های موقت گرفته تا فضا پیماها می‌باشد.

با وجود زلزله‌های مخرب و ویرانگر، زلزله زدگان و سیل زدگان نیاز شدید به سر پناه دارند در این میان استفاده از این سازه‌ها می‌تواند کمک موثری در حفظ جان و مال آنان داشته باشد.

مزایای ساختار سازه باز وبسته شونده:

قابلیت گسترش: یک یا چند بار

امکان استفاده در تمام سازه یا بخشی از آن

سهولت جابجایی

برپایی سریع

امکان استفاده در بحران

اقتصادی بودن

مزایا سازه باز وبسته شونده ماهوت:

سقف های جمع شونده ماهوت قابلیت نصب همراه با موتوررا دارند به گونه‌ای که به سادگی و با یک کلیک ساده می‌توانید آنها را باز و بسته کنید تا هم از روزهای آفتابی در بهار و تابستان و هم از روزهای بارانی در پاییز و زمستان لذت ببرید.

سقف های باز وبسته شونده برای مقابله با هر نوع آب و هوا طراحی شده‌اند. سقف های متحرک ماهوت را می‌توان در زمستان گرما داد و در تابستان آنها را خنک کرد. همچنین سقف های متحرک ماهوت دارای یک سیستم زهکشی تلفیقی است که هنگام بارندگی آب باران را به راحتی جمع آوری و هدایت می‌کند.یکی دیگر از ویژگی‌های برترسقف های متحرک و بازوبسته شونده ماهوت ، وجود ماده ویژه‌ای در داخل غشای این سقف‌ هاست که مانع از نفوذ اشعه‌های مضر UV( فرا بنفش )از طریق سقف شده و از طرفی از ایجاد فضایی برای انباشته‌شدن گازهای ناخوشایند گلخانه‌ای نیز جلوگیری می‌کند. از ویژگی‌های اتصالات  سقف های متحرک ماهوت موتوردار این است

که موتور آن دارای هیچ‌گونه ریل و اتصالی روی زمین نیست، بنابراین برای افرادی که دچار ناتوانی (معلولیت) هستند هرگز ایجاد مشکل نمی‌کند.هم با طرح‌های متنوع آن، فضای بسیار زیبا و دل‌نشین را ایجاد کنید.

سایه بان پارچه ای :ساخت پارچه های روکش دار(بخش آخر)

سايه بان پارچه اي

بریدن تکه ها در سایه بان پارچه ای

برش یا cutting out  به معنی برش سطح منسوج به یک یا چند قسمت و مطابق با ابعاد و یا الگوی طراحی شده و به عنوان بخشی از مراحل ساخت می باشد.

فرایند الگو یابی و طراحی در سایه بان پارچه ای به طور معمول توسط مهندسان انجام می پذیرد.مساحت سطح،جزئیات لبه ها و درزها از طریق گفتگو و مشورت با معمار تعیین می شود.برش قطعات و اتصال آنها به هم ،بسته بندی و انتقال و تحویل نیز به عهده سازنده می باشد. در شرکت سازه های پارچه ای ماهوت فرایند الگو یابی و طراحی توسط مهندسان متخصص وبا تجربه برای طراحی سازه های مختلفی، اعم از سایبان چادری، چتر پارچه ای، چتر جمع شونده، پارکینگ چادری،سقف پارچه ای ، سایه بان پارچه ای ،آلاچیق چادری، نما ساختمان و … صورت میگیرد. ادامه مطلب …

سازه های پارچه ای :ساخت پارچه های روکش دار(بخش چهارم)

سقف متحرك

ضوابط نصب در سازه های پارچه ای

در سازه های پارچه ای علاوه بر تعیین نحوه مناسب چیدمان نوارها به منظور تغییر شکل مناسب و با توجه به معیار ها و ضوابط سازه ای ،توپولوژیکی  و محدودیت های موجود در تولید (مانند عرض نوار،ضایعات برش و محل درزها)،تقسیم یک سطح پوسته به نوارهای تشکیل دهنده آن نیز از محدودیت ها و چالش های  موجود در ارتباط با نصب به شمار می آید.اهمیت بالایی که نوع استفاده شده،الگوهای برش ،شکل سطح و نوع حاشیه بندی لبه ها در مرحله نصب دارند،در حین فرایند کشش سازه پارچه ای به وضوح  قابل رویت می باشد.این ویژگی ها نحوه فرایند کشش را مشخص خواهد ساخت،زیرا فرایند کشش تاثیر قابل توجهی بر کل هزینه  پروژه داشته و از لحاظ اقتصادی اهمیت بالایی در فرایند نصب خواهد داشت. ادامه مطلب …

سازه های پارچه ای : ساخت پارچه های روکش دار(بخش سوم)

سقف متحرك

روش چیدمان موازی نوارها در سازه چادری

در صنعت سازه های پارچه ای به دلیل سازه ای و تولیدی ،امکان عملی استفاده از روش چیدمان موازی نوارها تنها در سازه های highpoint که دارای لبه های مستقیم و محکم بوده و نقطه بالایی آنها به صورت زاویه دار می باشد امکان پذیر خواهد بود.

در چنین سقفی ، سطوح با انحنای بیشتر به سطوح با انحنای کمتر متصل می گردند این بحث را به وضوح  می توان در شکل زیر مشاهده نمود که در آن به دلیل شکل هندسی سقف،از ترکیبی از روش موازی و شعاعی برای قرار دادن نوارها در کنار یکدیگر استفاده شده است و علاوه بر این ، توزیع تنش تحت شرایط  مختلف بارگذاری در این سقف نیز به خوبی صورت می پذیرد. ادامه مطلب …

سازه های پارچه ای :ساخت پارچه های روکش دار (بخش دوم)

سقف پاركينگ

۳-ضوابط الگو یابی در سازه های پارچه ای Tensile Architecture

ایجاد الگو برش سه بعدی در سازه های پارچه ای و تعیین اندازه و نحوه چیدمان هر یک از نوارها بر روی سطح پوسته ،الگویابی یا patterning نامیده می شود و اصولاً به شکل هندسی که باید تولید شود بستگی دارد.الگویابی هایی که از طریق ارزیابی های تجربی و از روی مدل بدست می آید تنها در مرحله طراحی مقدماتی قابل استفاده است ولی در مرحله اصلی، محاسبه الگوها باید به روش آنالیزی و از روی تجزیه و تحلیل صورت گیرد.مقادیر اصلاح ابعادی محاسبه شده در نمونه ها با انجام تستهای دو محوری تحت بارگذاری های دراز مدت و با شبیه سازی کشش واقعی و با توجه به میزان  کاهش  اندازه هر یک از نوارهای مورد بررسی قرار گرفته و مقادیر محاسبه شده با مقادیر واقعی  بدست آمده از آزمایش مقایسه می شودکه در شرکت ماهوت این مراحل (طراحی و انجام تست ها) به صورت کاملا حرفه ای انجام میگیرد. ادامه مطلب …

سازه های چادری : ساخت پارچه های روکش دار (بخش اول)

سازه چادري

ساخت پارچه های روکش دار در سازه های چادری

برای آنکه بتوانیم از سازه های چادری و فویلها به عنوان عناصر باربر استفاده کنیم ،باید آنها را به نوارهایی تقسیم نموده ،سپس آنها را برش داده و تکه های برش  خورده را بر اساس الزامات طراحی سازه ای و هندسی به یکدیگر متصل نمائیم.تهیه نوارهای پارچه ای از متریال رول شده و اتصال تکه های بریده شده  به یکدیگر را از طریق چسباندن و یا سایر روشهای مکانیکی ،فرایند ساخت یا fabrication می نامند.

عوامل موثر در برش این قطعات ،ناشی از شکل ،رفتار باربری و نحوه نصب این قطعات بوده و این عوامل  تاثیر بسیار زیادی بر جنبه کاربری ساختار پوسته خواهند داشت. ادامه مطلب …

رفتار پارچه در سازه های چادری (بخش چهارم)

سازه پارچه اي ماهوت

مقاومت در برابر  پیچیدگی در سازه های پارچه ای

پارچه های پوشش داده شده در حین نصب سازه های چادری در معرض تاثیرات مکانیکی قرار می گیرند .مخصوصا در حین پین خوردگی ،بلند کردن و اتصال  آنها به سازه های اصلی باید دقت زیادی داشته باشیم تا آسیب جدی به پوشش پارچه وارد نیاید و انتقال نیروهای وارده باید به گونه ای انجام شود که این نیروها بتوانند به راحتی از طریق اتصالات بکار رفته در گوشه ها و لبه ها به سایر اعضاء انتقال داده  شوند. ایجاد شکاف در پوشش می تواند پارچه باربر را در معرض خطرات  متعددی قرار دهد.در اثر آسیب های وارده به پوشش،نخهای پارچه تحت عوامل محیطی قرار خواهند گرفت و این امر منجر به شکست های زود هنگام در سازه پارچه ای خواهد شد. ادامه مطلب …

رفتار پارچه ها در سازه های پارچه ای (بخش سوم)

سقف پارچه اي

استحکام و سختی محل درز در سازه های پارچه ای

سطوح منحنی شکل پوسته بکار رفته در سازه های پارچه ای را نمی توان با هر عرض  دلخواهی تولید نمود زیرا همان طور که در بخش تولید متریال در این باره توضیح دادیم،در تولید عرض های بزرگ محدودیت فنی وجود دارد . به همین دلیل مجبوریم تا پوسته را به یکسری نوار تقسیم کنیم  و سپس آنها  را به یکدیگر متصل نمائیم.درزهای بکار رفته در سازه های سبک با دهانه بزرگ تابعی از نیروهای اعمال شده یا انتقال یافته می باشند.در پوسته های پارچه ای ،اتصالات (درزها)از طریق جوش اورلپ(overlap)ایجاد می شوند که در آن نیروهای موجود در نخهای پارچه از طریق پوشش روی پارچه (coating)به نخهای نوار کناری انتقال پیدا می کنند. ادامه مطلب …

رفتار پارچه در سازه های چادری (بخش دوم)

سازه چادري

رفتار پارچه در سازه های چادری

 

استحکام و مقاومت پارچه

تعیین رفتار مکانیکی پارچه های روکش شده ،به طور قطع به رفتار نخهای بکار رفته در آنها و همچنین به هندسه (طرز قرار گیری ) نخهای تار و پود موجود در پارچه بستگی دارد.تعیین  و ارزیابی استحکام و مقاومت یک پارچه ،بیش از هر چیز نیازمند به بررسی استحکام و مقاومت کرنشی نخهای تار و پود بکار رفته در آن پارچه می باشد. ادامه مطلب …

رفتار پارچه در سازه چادری ( بخش اول )

pvc

رفتار پارچه های روکش شده

درمعماری سازه چادری ، ساخت سازهای سبک با دهانه های بزرگ باید به این نکات توجه داشت که عناصر باربری خطی مانند کابلهای سیمی و تسمه ها  و مخصوصاً تمام صفحات منسوج مورد استفاده در این سازه های پارچه ای ،فقط عملکرد سازه ای ندارند بلکه آنها تحت تاثیر عواملی جدای از بارهای وارده همچون گذشت زمان ،طبیعت ،آب و هوا وجو قرار دارند که باید توان مقابله در برابر آنها را نیز داشته باشند.این مواد باید در مقابل شرایط جوی محافظت شده ،در مقابل تاثیرات شیمیایی و بیولوژیکی مقاومت کرده و در مقابل آتش نیز غیر قابل اشتغال باشند.در ضمن لازم است تا آزمایشات و اندازه گیریهای گوناگونی بر روی محصول تولیدی انجام شود تا از مقاومت کافی آن در مقابل تاثیرات مستقل از بار یا load independent effects می نامند. ادامه مطلب …