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

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.

کش آمدن ،جهت اعمال کشش،جهت الگوهای برش

به منظور ایجاد پوسته ای با قابلیت باربری مناسب ،لازم است تا این پوسته را در هر دو جهت اصلی وطبق منحنی مربوطه تحت کشش قرار داده وسپس آن را مهار نمود.میزان اصلاح ابعادی محاسبه شده بدین منظور ،باید از طریق گوشه ها و لبه های پوسته جبران شود.

این موارد باید به خوبی در سازه های چادری که استفاده های گوناگونی از قبیل سایبان چادری،سقف پارچه ای ،پارکینگ پارچه ای، آلاچیق چادری، نما ساختمان، چتر پارچه ای، چتر باز وبسته شونده و… دارند، رعایت شود.

هزینه اجرای فرایند کشش در سازه های چادری

هزینه اجرای فرایند کشش اصولاً از طریق طرز چیدمان و قرارگیری هر یک از پانل ها تعیین می شود.جدا از تاثیر بر ظاهر نوری درزها و شرایط سازه ای سطح پوسته ،تمام اقدامات مربوط به نصب پوسته ،مانند تعیین اندازه ونصب تجهیزات کشش ،اقدامات مربوط به تثبیت و حفظ تعادل اسکلت اصلی و نحوه چیدمان ونصب داربست ،به تعیین موقعیت و طرز قرارگیری نوارها بستگی خواهد داشت.

از آنجائیکه در حین فرایند کشش پوسته و به منظور کشیدن پوسته به محل مورد نظر وبسته به مقادیر اصلاح ابعادی و میزان کش آمدن پارچه(Tensioning Travel)،باید نیروهای مختلفی به سطح پوسته اعمال گردد،جهت الگوی برش نقش تعیین کننده و بسیار مهمی در فرایند کشش ایفا خواهد نمود.به منظور جبران انقباض شدیدی که در جهت پود و بعد از کشش در جهت تار رخ خواهد داد،پوسته را بصورت عرضی یا طولی در جهت پود تحت کشش قرار می دهند تا میزان کرنش به وجود آمده را محدود سازند.

تعیین جهت کشش

برای تعیین جهت کشش اصلی در سازه چادری،باید به این نکات توجه داشته باشیم که میزان نیروی لازم برای ایجاد طول مورد نظر در اثر اعمال کشش چقدر می باشد و همچنین هزینه مربوط به نصب تجهیزات کشش دهنده در این روش به چه میزان خواهد بود.

تحت اثر بارها و نیروهای وارده ،جهت های  آنیزوتروپی اصلی در مقابل یکدیگر کوتاهترمی شوند.بنابراین در فرایند کشش این موضوع از اهمیت ویژه ای برخوردار است که چگونه باری که در جهت به پارچه اعمال می شود ،بر نیروها و کرنش های موجود در جهت دیگر پارچه تاثیر می گذارد.به منظور اطمینان از عدم تاثیر جهت تار (K)و جهت پود بر یکدیگر  در حین فرایند کشش،لازم است تا نحوه چیدمان نوارها را برای تشکیل فرم سطح ،مورد بررسی و ارزیابی مجدد قرار می دهیم.

نحوه چیدمان پارچه هایی با خصوصیات کششی مختلف

استفاده از پارچه هایی که دارای خصوصیات کششی مختلفی در جهت تار و پود می باشند،می تواند مزایای زیادی در هنگام نصب شکل های هندسی که دارای  طول های مختلفی در جهت تار و پود هستند ،داشته باشد.وقتی که از چنین پارچه هایی استفاده می کنید،نحوه چیدمان ایده آل باید بگونه ای باشدکه مقدار اصلاح ابعادی بیشتر در جهت پود ضعیف تر قرار می گیرد.کرنش در جهت تارهای محکم ،بسیار اندک بوده و بنابراین مقدار اصلاح ابعادی در این جهت کم خواهد بود.

در صورت امکان ،چیدمان نوار باید به گونه ای باشد که بعد از تست نمودن تمام ضوابطی که در بالا به آن اشاره شد،پیش کشیدگی دو محوری مورد نظر را بتوان تنها ازطریق کشش در جهت پود ایجاد نمود.به منظور ایجاد تنش کافی در جهت تار بواسطه کشش کلی اعمال شده در جهت پود ،تنها  لازم است تا از تغییر شکل لبه پوسته در راستای عمود بر جهت کشش جلوگیری به عمل آورد. این شیوه کشش می تواند در حین نصب بسیار مفید باشد زیرا در این شیوه به زمان کمتر و تجهیزات پیش کشیدگی کمتری نیاز خواهیم داشت.

سازه قوسی در سازه های چادری

اگر قرار است تا سطح پوسته سازه پارچه ای بین دو کمان کشیده شود(که اغلب در سقف استادیوم های ورزشی مورد استفاده قرار می گیرد)،می توان پوسته را به صورت موازی و یا عمود بر یک خرپای قوسی شکل باز نمود.بر حسب نوع مواد مصرفی ،قوس کمال،شکل هندسی لبه و دیتیل های اجرائی لبه ،تغییر در جهت قرار گیری نوارها باعث ایجاد تغییرات شدیدی در نحوه فرایند کشش و مقادیر وابسته به آن خواهد شد.بر طبق داده های بدست آمده از کمپانی های نصب کننده سازه های چادری ،یکی از نکات بسیار مهمی که باید در بحث صرفه جویی هزینه های نصب مد نظر قرار گیرد،در نظر گرفتن فاصله ای است که متریال باید توسط نصب کننده بالا برده شود.

اگر یک سطح پوسته ای را که بصورت موازی با یک خرپای قوسی باز شده است را با نمونه ای که بصورت عمود با آن باز شده است مقایسه نمائیم ،به این نتیجه می رسیم که وقتی نوارها را بصورت عمود بر خرپای قوسی تحت کشش قرار می دهیم،باید پیش کشیدگی را در نقاط بیشتری نسبت به نمونه دیگر اعمال کنیم،که این امر یقیناً به کار و تجهیزات بیشتری نیاز خواهد داشت.

صفحات نگهدارنده تکی(single  calmping plate)

اگر به علت الزامات سازه ای، حتماً بایستی از صفحات نگهدارنده تکی(single  calmping plate)به عنوان عناصر کناری لبه استفاده شود،در این صورت اعمال نیروی کششی را از مرکز پوسته آغاز نموده وسپس عناصر لبه را بصورت تک تک نصب نموده ،تنظیم کرده و سپس فیکس می کنند.

اگر جهت تار عمود بر جهت خرپای قوسی باشد و در گوشه های سطح پوسته از ریل کدر  استفاده گردد در این صورت می توان لبه سطح را بواسطه ریل کدر گرفت و با سرعت و به آسانی عملیات کشش را انجام داد.هنگامی که سطح پوسته تحت کشش در بین دو کناره صلب گسترانیده شده باشد،باید به بارهایی که به درزها وارد می شوند دقت زیادی داشته باشیم.

جهت کشش در سازه پارچه ای

در صورتیکه جهت کشش در جهت تار باشد،باید دوبل شدن استحکام در طول درز و انقباض در محل جوش مد نظر قرار گرفته و در صورتیکه جهت درزها عمود بر جهت کشش  باشد،باید یک اندازه گیری دقیق صورت گیرد و مقاومت برشی این درزها به طور دقیق اندازه گیری شود تا از اعمال تنشهای بیش از حد به این درزها عرضی جلوگیری به عمل آوریم.

انحنا در سطوح پارچه ای

در سطوح پارچه ای که انحنای بیشتری دارد ،انتظار تغییر شکل بیشتری نیز وجود خواهد داشت.در این شرایط نوار بکار رفته در این سطوح باید به طور قابل ملاحظه ای قابلیت اصلاح ابعادی بیشتری نسبت به سطوح با انحنای کمتر داشته باشند.این موضوع به خصوص در مورد سطوح high point(که دارای پارچه های سنگین هستند)،به روشنی قابل لمس می باشد.در این مرحله در طراحی این نوع سازه (high point)می توان طرز قرار گیری نوارها را انتخاب نمود،بدین معنی که آیا می خواهیم نوارها را در جهت تار و به  صورت شعاعی به دور نقطه بالایی قرار دهیم و یا اینکه قصد داریم تا آنها را به صورت موازی با حاشیه پائینی قرار دهیم.

اگر تار در جهت باربری اصلی قرار داده شده باشد در این صورت به منظور دستیابی به یک توزیع تنش یکنواخت به اصلاح ابعادی بسیار بالایی در جهت پود نیاز خواهیم داشت،در این حالت برای کشش نوارها به سمت لبه ها (نسبت به نوارهای موازی )به نیروی بیشتری نیاز خواهیم داشت .البته لازم به ذکر است در جاهایی که نوارها به صورت موازی با لبه ها قرار گیرند ،باید دقت زیادی به خرج داد تا درزها تحت بار اضافه (و یا سر بار) قرار نگیرند.

کشش در سازه های high point

در صورتیکه نیروی لازم برای کشش در سازه های high point ، توسط جک های بالابر عمودی اعمال شود،باید دقت زیادی به خرج داد تا در حین کشش ،تنش مجاز پوسته در این سطح حساس از حد مجاز فراتر نرود.ولی در صورتیکه  کشش در پیرامون لبه اعمال شود،برای اعمال کشش به نیروی کمتری نیاز خواهیم داشت و تنش بهتر می تواند در پارچه توزیع شود .هر چند که در این روش ممکن است هزینه نصب  تجهیزات کشش در طول لبه ها و یا در گوشه ها گرانتر باشد.

تعیین جهت اصلی کشش

برای تعیین جهت اصلی کشش باید به این نکته توجه داشت که برای اعمال کشش به چه نیروی و با چه قدرتی نیاز خواهد بود.اکثراً بهتر است تا سطح پوسته را در طولی که بیشتر کش می آید وبه نیروی کمتری نیاز دارد بکشیم تا اینکه این کار را در جهتی انجام دهیم که کمتر کش می آید و نیاز به نیروی بیشتری هم دارد.بنابراین تصمیم درباره این موضوع که کدام جهت راحت ترکش می آید و بنابراین کشیدن آن ارزانتر است،به نحوه قرار گیری نوارها بستگی خواهد داشت.

توپولوژیک

در موارد توپولوژیک که مواد پوسته باید در طولهای کششی یکسان و با اعمال نیروهای کششی یکسان در هر دو جهت کشیده شوند،استفاده از پارچه هایی که دارای خصوصیات کششی تقریباً برابری در جهت تاروپود هستند(پارچه ساخته شده توسط شرکت فراری )می تواند در حین نصب سودمند باشد.البته لازم است دوباره خاطر نشان کنیم که در کل، نیروی لازم برای پهن کردن و کشیدن چنین پارچه هایی بیشتر خواهد بود و این امر باعث شده تا استفاده از آنها برای سطوح پوسته ای نسبتاً تخت و با انحنای کم از مطلوبیت کمتری برخوردار باشد.

اگر برای پوشاندن دهانه های وسیع در سازه های پارچه ای از سطوحی که دارای انحنای زیادی هستند استفاده شود،در این صورت برای ایجاد این سطوح به نوارهایی با طول بلند تر وبا قابلیت اصلاح ابعادی بیشتر نیاز خواهیم داشت .در این موارد باید دقت بسیار زیادی مبذول شود تا مطمئن شویم که در تمام قطعات الگو ،ازمواد مناسب استفاده شده باشد.

فضای لازم وامکان دسترسی برای انجام عملیات کشش

یکی از عوامل کاربردی مهم در تعیین الگوی برش،فضای مورد نیاز برای تجهیزات کشش،سازه های موقت و داربست بندی در حین نصب سازه چادری می باشد.به دلایل عملی ،تعیین طول نوار  وبراساس آن تعیین جهت اصلی کشش،به نحوه مهار سازی وسایل کشش دهنده و سازه های موقتی که قرار است استفاده شوند بستگی دارد.در این موارد باید دقت زیادی به اندازه تجهیزات نصبی داشته باشیم،زیرا ممکن است مونتاژ و سرهم کردن بسیاری از تجهیزات مربوط به عملیات کشش و سازه های موقت،بسیار زمانبر بوده وزمان کاری بیشتری را تلف کرده و هزینه های احتمالی بیشتری را نیز به همراه داشته باشد.

طرح مناسب برای نصب سازه چادری

یک طرح ارائه شده برای چیدمان نوارها که ممکن است برای رفتار تغییر شکل پوسته مطلوب نیز طراحی شده باشد،همواره برای نصب مناسب نخواهد بود.معنای این جمله این است که دلیل نمی شود که اگر طرح ریزی نوارها در مقابل تغییر شکل به عالی ترین شکل ممکن  انجام شده باشد،این طرح برای نصب نیز به همان اندازه عالی بوده باشد.در این صورت باید جهت نوارهای بریده شده را تغییر داده و اصلاح کرد زیرا در غیر این صورت یا نوارها را به سختی می توان  نصب کرد و یا اینکه نصب آنها اصلاً امکان پذیر نخواهد بود.بنابراین در مرحله طراحی و با توجه به پیش بینی تعداد نقاط کافی برای مهار کردن تجهیزات کشش و مهار آنها در حین فرایند کشش،باید یک طرح عملی مناسب برای نصب نیز تهیه گردد.

این امر به خوبی نشان می دهد که در حین تعیین نحوه چیدمان نوارها ،باید ملاحظات عملی مربوط به فرایند کشش نیز مد نظر قرار گیرد.

با در نظر گرفتن تمام این مراحل میتوان سازه های پارچه ای اعم از:سایبان پارچه ای ، سقف باز وبسته شونده ،سقف اتوماتیک ، آلاچیق چادری، پارکینگ چادری، نما سبز ،چتر جمع شونده و … را با بهترین کیفیت طراحی واجرا نمود.