همه چیز درباره ی سازه های بادی

تعریف سازه های بادی

می توان گفت قسمت وسیعی از سازه ها که با استفاده از تحت فشار قرار گرفتن هوا با هدف سفت کردن یک پاکت بسیار نازک اجسام منعطف به منظور شکل دادن یک سازه به کار می روند, سازه بادی محسوب می شوند، احتمالا اکنون به بادکنک می اندیشید، بله بادکنک نیز یک سازه بادی محسوب می شود.

در واقع در این دسته از سازه , قسمت پوسته ی آن که به شکل قسمت های لوله مانند، یا سلولی است با تحت فشار قرار گرفتن هوای داخلی آن برای آماده سازی ساختمان بکار می رود.

سازه های بادی یا پر شده از هوا ( بادی )

سازه های پر شده از هوا برعکس سازه های وابسته بر هوا, تمامی حجم داخلی را تنظیم کرده, اجزای سازه ای پر شده از هوا که شامل ( قوس , تیر , دیوار و ستون است) را کاملا یکی می کند، می توان گفت این اجزا برای ایجاد شکل محصور ساختمان به کار می روند. نکته قابل تامل این است که تنها اجزا دارای فشار تنظیم شده می باشند اما حجم داخلی این گونه نیست . این امر دارای دو نکته ی است : در این روش ما نیاز به هوا بندی هایی که در سازه وابسته بر هوا مورد نیاز است داریم,حذف می شود . و همچنین , اگر یکی از اجزای پر شده از هوا، خالی شود , بخش های مجاور یا کناری مقاومت کافی به منظور جلوگیری از ریزش ساختمان را خواهند داشت.

تقسیم بندی های یک سازه بادی

سازه های بادی به طور کلی به دو بخش اصلی تقسیم می شوند:

یک. سازه های دندانه ای شکل و پرشده از هوا

این نوع از سازه های بادی از مجموعه ای از لوله های پر شده از هوا (که معمولا قوسی شکل هستند ) فضایی محصور مانند را به وجود می آورند ( طاق یا گنبد ), تشکیل شده است.

دو. سازه هایی با دیواره دو جداره

در این دسته از سازه های بادی سازه هایی با دیواره ی دو جداره تشکیل شده از پوسته های موازی می باشند, پوسته ها در واقع به وسیله ی رشته ها و یا دیافراگم ها و فضای میانی که دارای فشار نتظیم شده است، حفظ و نگه داشته می شوند.

رفتار سازه ای سازه های بادی

فشار در اجزای پر شده از هوا می بایست مقدار قابل توجهی باشد تا استحکام لازم برای پایداری سازه و همچنین اعضا تکیه گاهی تامین شود.

به طور معمول در یک لوله ای که از هوا پ شده است پر شده، فشار داخلی در دو انتهای سازه سبب کشش طولی در پوسته می شود. در همان لحظه, فشار داخلی در سمت جداره استوانه ای لوله تمایل به تبدیل کردن پوسته به شکل دایره گونه دارد و همچنین ایجاد کشش شعاعی در قسمت پوسته می کند.

نکته جالب این است که اگر لوله در هر صورت از قسمت های انتها دارای تکیه گاه باشد, خمشی که ایجاد شده است باعث فشار در قسمت بالا و همچنین کشش در قسمت پایین می گردد. البته اگر کشش طولی در لوله (این کشش ایجاد شده به وسیله فشار دو انتها است) بزرگتر از خمش فشاری تولید شده در بالای لوله باشد قسمت بالایی پوسته در کشش باقی خواهد ماند ماند و در نهایت تیر لوله ای بار را حمل می کند.

تاثیرات ارتفاع در سازه های بادی

افزایش ارتفاع یک تیری که پر شده از هوا است ظرفیت تیر را از دو زاویه افزایش میدهد . به علت بالا رفتن سطح انتهای تیر ,تنش بجز تنش طولی، فشار القایی هم افزایش می یابد . همچنین به علت بالا رفتن فاصله بین بالا و پایین تیر , فشار خمشی القایی در قسمت بالا متناسب با آن کاهش خواهد یافت .

به طور معمول اجزای پر شده از هوا ( شامل تیر , قوس و … است ) باید ابعادی بسیار بزرگتر نسبت به اجزای معمولی مشابه داشته باشند .اگر لوله در هر یک از قسمت های انتها دارای تکیه گاه باشد , نتیجه این گونه می شود که خمش ایجاد شده باعث فشار در قسمت بالا و همچنین کشش در قسمت پایین می گردد .قابل ذکر است که اگر کشش طولی در لوله ( این کشش ایجاد شده به وسیله فشار دو انتها است) بزرگ تر از خمش فشاری تولید شده در بالای لوله باشد , در واقع بخش بالایی پوسته در کشش باقی خواهد ماند و تیر لوله ای بار را حمل می کرد

اهمیت توزیع بار در سازه های بادی

یک. بارهای متوسط عمد بر پوسته باعث شکست ناحیه ای و همچنین کاهش ارتفاع موثر می شوند.

دو. بنابراین باعث ضعیف شدن عضو پر شده از هوا می شود . به همین دلیل , بارهای متمرکز و تکیه گاه ها برای توزیع و پخش نیرو روی یک سطح بزرگ تر و به حداقل رساندن شکست ناحیه ای می بایست به دقت طراحی شوند.

گسیختگی های پوسته

گسیختگی پوسته در واقع ممکن است در کشش ( از هم پاشیدن ) در اثر فشار بیش از اندازه یا بار گذاری های بیش از اندازه روی دیوارها و ستون هایی که به اندازه ای کوتاه می باشند که در ابتدا شکست در آن ها اتفاق رخ نمی دهد , پیش می آید .عوامل دیگر که می تواند باعث گسیختگی پوسته شود میتواند نور خورشید و فرسودگی باشد که این موضوع باعث تکرار خم شدگی , سایش و همچنین سوراخ شدن گردد.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *