سازه های غشایی/Membrane structures

سازه های غشایی

امروزه با پیشرفت فناوری ها،سازه های غشایی به کلی دگرگون و متحول شده اند، هر چند بهبود مصالح، موجب بهبود عملکرد پوشش های غشایی شده است،ولی روش های نوین طراحی عامل اصلی بهره وری این سازه ها می باشد.

ویژگی های این سازه ها:

1-     ریشه در سنت کهن چادر سازی دارند.

2-     به لحاظ ارزانی مصالح، سهولت اجرا و سرعت برپایی بسیار جذاب می باشند.

3-     کوتاهی عمر، کم دوامی، آسیب پذیری در مقابل آتش سوزی، بی ثباتی شکل و چروک شدن از کاستی های این نوع پوشش می باشد.از اولین کاربردهای این نوع چادرها در سالن های نمایشی و سیرک ها و چادرهای ارتش می باشد پیشرفت فن آوری های امروز باعث شده است تا :

الف-دوام و طول عمر مصالح بیشتر شود.

ب-مقاومت در برابر آتش سوزی بیشتر شود.

ت-گسترش حریق و دودهای ساطعه کاهش می یابد.

4-     انرژی کمتری برای تنظیم شرایط محیط حاصل می شود. مثلا در مناطق گرمسیر با استفاده از این غشاءها می توان مقدار زیادی از نور خورشید را منعکس کرده و دمای ساختمان را با صرف انرژی کمتری تنظیم نمود و در مناطق سردسیر با بهره گیری از لایه های عایق حرارتی که منعطف و مات می شوند با انرژی کمتری شرایط مطبوع حاصل می شود.

سازه های غشایی در سال 1960 توسط فرانک اوتو رواج دوباره ای گرفت. دو طرح پیشنهادی او عبارتند از:

شبکه ی سیمی آویخته که در نمایشگاه مونترال و همچنین ورزشگاه المپیک مونیخ استفاده شد بعدها استادیوم تختی هم به این شکل ساخته شد.که هر سه ،عظیم ترین و پیچیده ترین سازه های غشایی هستند.

مدل کف صابونی که لایه ی نازکی از کف صابون را روی لبه ها و تکیه گاه ها با اشکال مختلف می کشند و کشیده ترین و نازک ترین لایه را پدید می آورد.سپس از آن عکسبرداری شده و الگو برداری می شود. امکان استفاده از برنامه های کامپیوتری در سال های 1970،دقت و سرعت فوق العاده در محاسبات و مشکل و گیج کننده بودن وارد کردن و کنترل کردن داده ها در نسخه های اولیه،ویژگی تجزیه و تحلیل این نوع سازه ها را به همراه داشت.

پروژه ی ترمینال حجاج بندر جده در کشور عربستان،1981 میلادی طرح پروژه از گروه som بود،ارتفاع هر یک از پایه ها در حدود 45 متر می باشد و هر واحد چادری مساحتی در حدود 1000 متر مربع را می پوشاند،جنس غشاء سقف از نوع فیبر شیشه ای با حفاظ تفلون می باشد.این پروژه در زمره ی اولین پروژه های بزرگ می باشد که در آن از برنامه های رایانه ای به نحوه احسن استفاده شد.در طی مراحل طراحی این پروژه،نتایج بدست آمده با آزمایش بارگذاری 1/1 تفاوت بسیار ناچیزی داشت، و در دقت عمل برنامه های رایانه ای روشن گردید.

نکته ی بسیار مهم در مورد سازه های غشایی یا کششی این است که آنها همیشه باید در کشش باشند،در غیر این صورت با وزش باد مانند پارچه ای لخت و رها،چین و چروک برداشته و قسمت های مختلف آن، آنچنان به هم کوبیده می شوند که از بین بروند.در سازه های غشایی وجود چروک نشانه ی عدم وجود کشش،و وجود پارگی نشانه وجود کشش بیش از حد است.تاثیر باد را در طول برپایی سازه های غشایی و تثبیت وضعیت پایداری نهایی آن نباید نادیده گرفت.

برای مثال پوشش چادری سایه بانی به طول 150 متر در شهر هالیود در حالی که از دو انتها ثابت شده بود به باد سپرده شد و پوشش تحت تاثیر باد،بارها موج برداشته و پشت و رو شد و مرتب به هم خورد تا پس از مدت کوتاهی ریش ریش شده و به کلی از بین رفت.

در طی سالیان بعد،با احیای فن آوری ریخته گری فولاد و استفاده از آن به جای جوشکاری ضمن آنکه از تمرکز تنش ها در اتصالات کاسته شده است،این اتصالات توانسته اند با اشکال ساده،تراش دار و بسیار زیبا،روحیات سازه های غشایی را بهتر منعکس کنند.همچنین استفاده از آلومینیوم حدیده شده موجب حذف پیچ و قطعات ضخیم گذشته گردید