سازه های فضاکار یکی از پیشرفته ترین سیستم های ساختمانی در دنیای معماری و عمران است. این نوع سازه ها از واحدهای کوچک و به هم پیوسته ای تشکیل شده اند که با قرارگیری در کنار یکدیگر، فضایی وسیع و بدون ستون های میانی ایجاد میکنند. در این مقاله، ابتدا به تعریف و ویژگی های اصلی سازه های فضاکار پرداخته میشود. سپس، انواع مختلف سازه های فضاکار و کاربردهای آنها در پروژه های معماری بررسی خواهد شد.
پیشنهادی: هزینه ساخت خانه
برای محاسبه آنلاین هزینه ساخت روی گزینه مد نظر خود کلیک کنید
سازه فضاکار چیست
سازه های فضاکار، که با نام های دیگری مانند سازه های سه بعدی و خرپاهای فضایی نیز شناخته میشوند، نوعی از سازه های نوین هستند که از شبکه ای از اعضای باربر به هم پیوسته در فضای سه بعدی تشکیل شده اند. این اعضا که معمولاً از جنس فلز سبک و مستحکم هستند، با توزیع بار به طور مساوی در سراسر سازه، استحکام و پایداری فوق العاده ای به آن میبخشند.
برخلاف سازه های سنتی که از تیر و ستون های عمودی و افقی برای تحمل بار استفاده میکنند، سازه های فضاکار از فرم های هندسی پیچیده مانند هرم، گنبد و قوس تشکیل شده اند که به آن ها قابلیت تحمل بارهای سنگین در دهانه های بزرگ را میدهد.
کاربردهای سازه های فضاکار بسیار متنوع است و از آنها آنها در ساخت انواع مختلف بناها و سازه ها از جمله فرودگاه ها، استادیوم ها، سالن های کنسرت، نمایشگاه ها، مراکز تجاری، سوله های صنعتی، پل ها و حتی به عنوان سایبان ها استفاده میشود.
یکی از مشهورترین نمونه های سازه های فضاکار، فرودگاه بین‌المللی استانستد لندن است. ساختمان اصلی این فرودگاه که توسط معمار مشهور، نورمن رایس طراحی شده است، با سقفی متحرک و منحصر به فرد نظر هر بیننده ای را به خود جلب میکند. اما ایده این سقف خلاقانه از کجا نشأت گرفته است؟ رایس در طراحی این شاهکار معماری، از حرکات ظریف یک قو در حال پرواز الهام گرفته است. گویی این پرنده زیبا با بال های خود، سقفی متحرک و امن را برای مسافران فرودگاه استانستد پهن کرده است.
در ایران نیز از سازه فضاکار در ساخت بناهای مختلفی مانند سالن آزادی، برج میلاد، فرودگاه امام خمینی و پل طبیعت استفاده شده است. از این رو استفاده از سازه های فضاکار در صنعت ساختمان، نویدبخش آینده ای روشن و پررونق در معماری و مهندسی است. با پیشرفت تکنولوژی و ظهور مصالح جدید، شاهد خلاقیت ها و نوآوری های بیشتری در این زمینه خواهیم بود.
انواع سازه فضاکار
سازه های فضاکار در قالب نمونه های مختلفی طراحی می شوند که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند و بر اساس نیازهای محیطی مورد استفاده قرار میگیرند.
- فرم تخت
سازه فضاکار با فرم تخت از ساده ترین انواع این سازه ها هستند. این سازه ها معمولاً از اعضای خطی مانند میله ها و تیرها تشکیل شده و دارای شکل صاف و تخت هستند. از مزایای این سازه ها میتوان به سادگی طراحی و ساخت، و همچنین هزینه نسبتاً پایین ساخت اشاره کرد.
- فرم چلیک
چلیک که به آن سازه فضاکار قوسی هم میگویند، نوعی از سازه فضاکار است که با ایجاد قوس هایی در نمای بیرونی و داخلی، ظاهری زیبا و منحصر به فرد به فضا میدهد. این قوس ها میتوانند به صورت کامل یا ناقص اجرا شوند و تنوع زیادی در طراحی آنها وجود دارد.
- فرم گنبد
اگر به دنبال زیبایی و شکوه در طراحی و معماری سازه خود هستید، طرح گنبد سازه فضایی میتواند انتخابی بی نظیر باشد. این نوع سازه با ظاهری که دارد، چشم هر بیننده ای را مجذوب خود میکند. سازه های فضایی را میتوان در اشکال مختلف گنبدی و بیضوی و با تنوع رنگی بالا طراحی و اجرا کرد. از این رو انتخاب فرم مناسب برای این شکل از سازه به عوامل مختلفی مانند کاربرد فضا، بودجه، سلیقه کارفرما و شرایط آب و هوایی بستگی دارد.
- فرم دیسکی
ظاهر دایره ای و تخت این نوع سازه، آن را به گزینه ای ایده آل برای فضاهایی تبدیل میکند که به دنبال ظاهری مدرن و منحصر به فرد هستند. البته ناگفته نماند که به دلیل پیچیدگی بیشتر در طراحی و اجرا، هزینه ساخت این نوع سازه نسبت به سایر فرم های سازه فضاکار بیشتر است
- فرم هرم
این سازه ها از واحدهای مثلثی شکل تشکیل شده که در راس آنها به هم میرسند. به دلیل شکل ظاهری خاص و زیبای خود، کاربردهای متنوعی در معماری و مهندسی دارند. از اونجایی که نسبت به بارهای وارده بسیار مقاوم هستند، میتوان از آنها برای ساخت سازه های بلند و مرتفع استفاده کرد.
- فرم سینوسی
این مدل دارای شکل موجی یا سینوسی بوده و معمولاً برای پوشش سقف ساختمان های مدرن و نمادین استفاده میشوند.
- فرم تخت دو طرف شیبدار
همانطور که از نامش معلوم است، این نوع سازه فضاکار از دو سقف شیبدار تشکیل شده که در نقطه بالایی به هم متصل میشوند. این نوع ساخت شباهت خیلی زیادی به سوله های صنعتی رایج دارد.
- فرم نیم قوسی
قصد دارید یک سقف قوسی شکل بسازید، اما میخواهید ارتفاع دو سر قوس با هم فرق داشته باشد. در این حالت میتوانید از سازه فضاکار با فرم نیم قوسی استفاده کنید. این نوع سازه از تعدادی میله و تیر فلزی تشکیل شده که به صورت منحنی به هم وصل شده اند.
پیشنهادی: هزینه بازسازی ساختمان
مزایا سازه فضاکار
بر خلاف سازه های سنتی که محدودیت های زیادی در طراحی و اجرا دارند، سازه های فضاکار به دلیل انعطاف پذیری بالا، میتوانند در اشکال هندسی مختلف و برای کاربردهای متنوع اجرا شوند. از استادیوم های ورزشی عظیم تا پل های معلق تا سایبان های مدرن، این نوع سازه ها میتوانند نقشی بی بدیل در خلق فضاهایی خلاقانه و چشم نواز ایفا کنند. اما این تمام ماجرا نیست! مزایای سازه های فضاکار فراتر از زیبایی و تنوع در طراحی است. بیایید نگاهی به مزایای این سازه ها داشته بشیم.
- استحکام و پایداری:
سازه های فضاکار به دلیل شکل هندسی خاص خود، مثل یک شبکه قوی عمل میکنند و میتوانند بارهای مختلف مانند زلزله، باد و برف را به طور مساوی در تمام قسمت های خود پخش کنند. به این ترتیب، در برابر لرزش و پیچش مقاوم تر هستند و احتمال تخریب آنها در مقایسه با سازه های سنتی کمتر است.
- تنوع در طرح و اجرا:
برخلاف سازه های بتنی و فولادی که محدودیت های زیادی در طراحی دارند، سازه های فضاکار به دلیل انعطاف پذیری بالا، میتوانند در اشکال هندسی مختلف و برای کاربردهای متنوع اجرا شوند. تصور کنید میتوانید سقفی گنبدی برای یک مرکز ورزشی یا سایه ای خنک برای یک رستوران در فضای باز بسازید. این تنوع در طرح، دست طراحان و معماران را برای خلق فضاهای خلاقانه و زیبا باز میگذارد.
برای محاسبه آنلاین هزینه بازسازی روی گزینه مد نظر خود کلیک کنید
برای مطالعه: سیمان کاری شسته
- وزن کم:
سازه فضاکار به دلیل استفاده از مصالح بهینه و شکل هندسی خاص خود، وزن کمتری نسبت به سازه های سنتی دارند. این امر باعث کاهش بار مرده سازه و در نتیجه، صرفه جویی در هزینه های ساخت میشود. همچنین، وزن کم سازه به معنای نیاز کمتر به فونداسیون و اسکلت قوی تر است که در نهایت به نفع شما خواهد بود.
- سرعت اجرا:
قطعات سازه های فضاکار معمولا به صورت پیش ساخته در کارخانه تولید میشوند و در محل پروژه فقط مونتاژ میگردند. این امر باعث میشود تا ساخت و ساز به سرعت انجام شود و شما زودتر بتوانید از فضای جدید خود لذت ببرید.
- نور و تهویه:
فضاهای خالی بین اعضای باربر سازه‌های فضاکار، امکان عبور نور طبیعی و تهویه هوا را فراهم میکنند. بنابراین شما میتوانید در فضای داخلی از نور خورشید استفاده کنید و نیازی به روشنایی مصنوعی زیاد نباشد. همچنین، تهویه مناسب، فضایی مطبوع و دلچسب برای شما به ارمغان می آورد.
- عمر طولانی:
سازه های فضاکار به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و پوسیدگی، از عمر طولانی برخوردار هستند. این امر باعث میشود تا هزینه های نگهداری و تعمیرات آنها در طول زمان کمتر باشد و شما از مزایای این سازه برای سال های متمادی بهره مند شوید.
- انعطاف پذیری بالا
انعطاف پذیری یکی از مزایای قابل توجه سازه فضاکار است. این ویژگی به این معناست که میتوان در صورت نیاز به تغییرات در طرح یا ساختار سقف، سازه را باز و بسته کرد و دوباره آن را سرهم کرد. بنابراین هر زمانی که نیاز به به تغییر طرح سقف داشتید، میتوانید به راحتی برخی از اعضای سازه را جدا و طرح جدید را اجرا کنید.
جمع بندی
سازه فضاکار با مزایای متعددی از جمله سبکی، استحکام، زیبایی و تنوع ظاهری، کاربردهای فراوانی در دنیای امروز پیدا کرده اند. این سازه ها، نوآوری و خلاقیت را به عرصه مهندسی و معماری آورده اند و افق های جدیدی را برای طراحی و ساخت بناهای ماندگار و زیبا گشوده اند.
