استفاده از پارچه های خاص در سازه کششی به عنوان سقف مزایای بی شماری در زیبایی سازه ها و ایجاد سازه های با دهانه های گسترده و وسیع دارد. حالا باید بدانیم که استحکام سازه‌های کششی چگونه است؟ در طراحی های سازه پارچه ای مقاومت کششی پارچه ها را در حدود ۶ تن بر آورد کرده اند و این عدد رقم بسیار قابل توجهی است.
مقاومت کششی پارچه حداکثر نیرویی است که برای گسیختگی یا از هم باز شدن مواد آن لازم است و در واقع به صورت مستقیم بر استحکام پارچه اشاره دارد و یک شاخص اساسی از قدرت نسبی پارچه است.
بنابراین رقم 6 تن مقاومت کششی سازه پارچه ای نشان می دهد که 6000کیلوگرم نیرو لازم است تا این پارچه از هم گسیخته شود یا به اصطلاح پاره شود. این مقدار مقاومت چیزی معادل نیروی 60 انسان 100کیلویی است . یعنی اگر 60 انسان صد کیلویی روی یک سازه پاررچه ای قرار بگیرند آن وقت پارچه آن پاره خواهد شد.
سازه کششی تا چه اندازه مقاوم است؟
بنا براین ملاحظه می کنید که استحکام انواع سازه کششی چگونه است؟ و تا چه اندازه یک سازه های کششی در مقابل بار نیروهای خارجی مقاوم و مستحکم است.
لازم به توضیح است مقاومت کوتاه مدت مواد پلاستیک که توسط تست های کوتاه مدت اندازه گیری می شده بیشتر از مقاومت دراز مدت آن ها است.
برای نمونه یک نوع پارچه به نام PTFE که در بسیاری از سازه های کششی مورد استفاده قرار می گیرد، با نیروی کششی معادل 4 کیلو نیوتن در جهت تار و پود بارگزاری شده است. نتایج به دست آمده از این تست به این شکل بوده است که این پارچه به ضخامت 0.9 میلی متر توان بار برف حدود 28 کیلونیوتن را در جهت تارهای خود دارد و حدود 25 کیلو نیوتن بار برف در جهت پود خود را می تواند تحمل کند. این ادعداد رقم های قابل توجهی است و ملاحظه می کنید که استحکام سازه‌های کششی چگونه است؟
البته همان طور که استحضار دارید هیچ گاه پیش نمی آید که برای مثال سالانه 25 کیلوگرم برف بر روی یک سازه پارچه ای کششی بنشیند و این آزمایش ها بیشتر جنبه تحقیقاتی دارند و برای اندازه گیری حداکثر میزان توان کششی و کرنشی سقف این سازه ها انجام می گیرد.
به‌دلیل سبکی وزنی که این سازه‌های کششی دارند، انتخاب مناسبی برای اقلیم های زلزله‌خیز هستند. همان طور که دیده اید پس از زلزله بسیاری از بازماندگان برای دورشدن از خطر آوار ساختمان های سنگین در چادرها اسکان می‌کنند. این اقدام خود نشان دهنده ایمنی بالای چادرها در مواقع زلزله از لحاظ خطر ریخته شدن آوار مصالح بر روی سر افراد است.
استحکام سازه‌های کششی در محل درزها چگونه است؟
همان طور که مسلم است سازه های پارچه ای را با هر عرض دلخواهی نمی توان ایجاد کرد، لذا در تولید عرض های بسیار وسیع محدودیت فنی و تولیدی وجود دارد.
به همین خاطر در سازه های معماری پارچه ای بسیار وسیع که در سطح شهری انجام می شود پوسته را به یکسری نوار تقسیم می کنند و سپس این نوارها به وسیله نوعی جوش خاص به نام جوش اورلپOVER LAP)) به یکدیگر متصل می شوند. در این حالت هر درز به عنوان یک عنصر باربر خطی عمل خواهد کرد.
در این حالت اگر نیروهای وارده به پارچه به صورت عمود بر درز و عرضی باشند، سبب کاهش مقاومت 20 تا 25 درصدی پارچه می شود که البته این نکته بسیار مهم را معماران ویژه طراحی سازه های پارچه ای کاملاً در نظر گرفته و سعی می کنند درزهای سازه پارچه ای را در محلی قرار دهند که کمترین نیرو و تنش به پارچه وارد شود و استحکام سازه های کششی در حالت بهینه و بیشینه قرار بگیرد.
در هر صورت هر چه مقاومت چسبندگی پارچه سقف بیشتر باشد، مقاومت و استحکام درزها نیز بیشتر خواهد بود. در ضمن نوع جوش و سرعت جوشکاری اورلپ نیز نقش مهمی در کیفیت جوش پارچه و در نتیجه استحکام سازه کششی مربوطه دارد.
این پارچه ها همچنین استحکام مکانیکی بالایی داشته و مقاومت الاستیکی آن ها نیز فوق العاده است. و سیستم آب بندی بسیار خوبی دارند که باعث عایق بودن آن ها در مقابل باران و رطوبت و برف سالیانه می شوند.
ستون اصلی ساختار سازه های پارچه ای، چهارچوب فلزی و سازه ساپورت کننده آن است که برای پایداری و انتقال فرم معماری آن سازه طراحی شده است. این سازه فلزی نیز از دوام و استحکام بالایی برخوردار است.
جهت استحکام سازه های کششی با توجه به محل سازه ، نوع اتصالت انتخاب می گردد و در محيط های خورنده از فلزگالوانيزه و در ساير موارد از فلز ضد زنگ استفاده می شود. تهيه و نصب اتصالات با استفاده از پيچ و مهره ، زنجير و کابل انجام می شود که همگی عناصر محکمی هستند.
پیشنهاد برای مطالعه:
تقسیم بندی سازه کششی از نظر ظاهر
مراحل اجرا و نصب سازه های کششی
غشا ها و شبکه های کوچک تر از قبل در کارخانه برش داده و به صورت پانل به محل تحويل داده می شوند و در سطح زمين روی هم نصب و سپس به سمت بالا کشيده می شوند. اگر يک چادر برای اين روش بسيار بزرگ باشد ، پانل ها می توانند به طور جزئی در مقاطعی در سطح زمين روی هم نصب شده و سپس بالا برده شوند . بيشتر سازه های چادری برای پايداری نهايی متکی بر پيش تنيدگی هستند.
مدل خیمه ای سازه های کششی دارای یک ستون در مرکز سازه است و گوشه های پوشش پارچه ای سقف با کابل به ستون های اطراف وصل شده اند.
یکی از مهم ترین ویژگی های سازه های کششی، قابلیت کشسانی و انعطاف پذیری بالای روکش آن ها است. یکی از بهترین انواع پارچه های کاربردی پارچه برزنت نانو است که علاوه بر خاصیت کشسانی ایده آل، استحکام بسیار زیادی در برابر شرایط جوی دارد.
در پایان می توان نتیجه گرفت که سازه های کششی می توانند بارهای وارده را تحت کشش تحمل کنند. اين سازه ها نه تنها سبک وزن هستند بلکه زيبا و نيمه شفاف بوده و بهترین بهره وری از نورخورشید را دارند ضمن این که دارای طول عمر بالایی نیز هستند.