بخشی از مقاله
چکیده
برای سالیان متمادی در تمام پروژه های مهم دنیا از غشاء ترکیبی - Floutopt - PVDF استفاده می شد. امروزه نسل دوم غشاهای Floutopt پاسخگوی نیاز طراحان و پیمانکاران در شروع هزاره جدید است. این همکاری استثنائی باعث پایداری و طول عمر بالا و همچنین حفظ زیبائی ظاهر و محافظت به همان حالت orginal، در طول عمر سازه می گردد. این لایه باعث ایجاد سطحی مقاوم در مقابل اشعه ماوراء بنفش و آلودگی های موجود در هوا می گردد دراین مقاله به انواع این سازه ها اشاره شد ومیزان مقاومت سطح سازه. قابلیت عبور نور از سطح سازه . مزایای غشای داخلی . سیستم تهویه و گرمایش . چگونگی نور پردازی . تحلیل سازه ای عایق . تحلیل انتقال حرارتی عایق مورد بررسی قرار گرفت.
نتیجه تحقیق نشان میدهد که این سازه ها مزیت های بسیای دارند ایزوله بودن سازه / مقرون به صرفه با توجه به مدت زمان راه اندازی / عدم نیاز به تعدد نیروی کار در مدت طولانی - حذف هزینه های کارگری - ، کاهش خطای انسانی در ساخت و راه اندازی، بهره وری از انرژی در زمینه های مختلف، طول عمر بالا - 30سال - ، نصب و مجهز نمودن به کلیه عوامل جانبی اعم از تهویه، نورپردازی ... در کوتاهترین زمان، سازگاری با محیط، زیبایی سازه و حفظ تمیزی به لحاظ استفاده از تکنولوژی، استفاده بهینه از حداکثر فضا های موجود داخل سازه حتی در گوشه های آن، عدم استفاده از مصالح ساختمانی رایج، برخورداری از هوای مطبوع در تمام فصول سال، عدم بکارگیری و نصب سیستم تهویه مجزا، پر تابل بودن کل مجموعه در حداقل زمان، استفاده از نور طبیعی در تمام طول روز در کلیه سطوح حتی دیواره سازه، مقاوم در برابر زلزله /امنیت، قابلیت بکارگیری در هر شرایط آب و هوائی و اقلیمی...
واژگان کلیدی: سازه های نیوماتیکی . غشای . floutopt سیستم های سازه ای
-1 مقدمه
سازه های هوا فشرده بر اساس انتقال بارها از طریق پوسته هایی با تنظیم هوای داخل سازه استوار می گردد.این سازه ها مشابه کابل ها، نیروی کششی را از طریق سطح پوسته انتقال می دهند. دلیل فرم منحنی این سازه طراحی بر اساس تحمل بار بصورت مستقیم و بر اساس تنظیم هوای داخل سازه میباشد. به همین دلیل اغلب سازه های هوا فشرده شکل نیمکره دارند. شرایط بارگذاری این سازه ها مشابه سایر سازه های دیگر بر اساس بارهای زنده - برف،باران،باد،بارهای وارده موقتی و - ... و مرده - وزن پوسته و بارهای دایمی معلق از پوسته مثل تجهیزات نورپردازی و - ... مورد محاسبه قرار می گیرد. در طراحی این سازه ها علاوه بر موارد یاد شده ، سازه برای بارهای ناشی از فشار هوا که برای باقی ماندن پوسته در کشش ذخیره می گردند و موجب پایداری و نگهداری بارهای مرده و زنده می شوند نیز تحت بررسی قرار می گیرد .
مواردی از قبیل بارهای ناشی از تجمع برف و بادهای شدید ، تغییرات ناگهانی فشار هوا و ... در این سازه ها پیش بینی و با روشهای علمی مهار گردیده است ، لذا هرگونه نگرانی دستگاه بهره بردار را مرتفع می سازد.برای مهار نیروهای رانشی حاصله از تقابل نیروهای کششی در سطح پوسته سازه تکیه گاه هایی تعبیه و طراحی می گردد و در برخی موارد، سازه های کوچکتر را در زمین مهار می کنند و در سازه های بزرگتر از بتن های مسلح درجا و یا پیش ساخته استفاده می شود. سازه های هوا فشرده با عمر مفید حداقل 30 سال با کاربری های ورزشی ، نظامی ، صنعتی ، کارگاهی و تفریحی ، تحول نوینی را در صنعت ساخت و ساز در اختیار بهره برداران قرار می دهد.
سازه های نیوماتیکی را نخستین بار مهندسی امریکایی به نام والتر برد در سال 1946 به منظور ساخت فضای مسکونی بنا یا سازه ای برای انتن رادار طراحی و اجرا کرد . امروزه در پی سازه ی مذکور این نوع سازه ها در بسیاری از کشور ها رواج یافته اند - - ermolov . 2010 از اوایل سال های دهه ی 70 میلادی مقوله طراحی و ساخت و بهره بردای از سازه های هوای فشرده مورد توجه جدی عموم قرار گرفت . برپایی نمایشگاه موسوم به اکسپو 1970 در اوزاکای ژاپن موجبات گرد همایی شرکت های فعال در این زمینه را فراهم ساخت غرفه ی شرکت فوجی تئاتر شناور و غرفه ی آمریکا در این نمایشگاه از نخستین دستاوردهای قرار گرفته در معرض بینندگان این نمایشکاه بود. غرفه ی ایالات متحد آمریکا در این نمایشگاه به صورت سازه ای چادری و متکی بر باد طراحی شده بود. . - langmead & gamaut, 2001 -
بیش از ده سال در تمام پروژه های مهم دنیا از غشاء ترکیبی - Floutopt - PVDF استفاده می شد. امروزه نسل دوم غشاهای Floutopt پاسخگوی نیاز طراحان و پیمانکاران در شروع هزاره جدید است. این همکاری استثنائی باعث پایداری و طول عمر بالا و همچنین حفظ زیبائی ظاهر و محافظت به همان حالتorginal ، در طول عمر سازه می گردد. این لایه باعث ایجاد سطحی مقاوم در مقابل اشعه ماوراء بنفش و آلودگی های موجود در هوا می گردد.نتیجه آزمایشات و تست های انجام شده بر روی این نوع غشا مقاومت آن را در مقابل هرگونه خسارات ناشی از عوامل جوی و طبیعی تایید می نماید .پس از تست های انجام شده بر روی پارچه های نو و نیز بر روی پارچه هایی که چندین سال مورد استفاده قرار گرفته ، هیچ گونه اثری از لایه لایه شدن مشاهده نگردیده است.
-3 روش تحقیق
مبنای این پژوهش مطالعات کتابخانه ای و جمع آوری روش های طراحی سازه بود که پژوهشگران گوناگونی به آن پرداخته اند.
-4 سازه های نیوماتیک
1-3 تعریف سازه های نیوماتیک
سازه های هوای فشرده دارای پوسته هایی هستند که از داخل با هوای پر شده تنظیم گردیده اند - - پوسته ای نرم است که حجم درونی آن با هوای طبیعی تغذیه میشود که خود آن هم از طریق تجهیزاتی چون فن ها دمدنده ها وکمپرسورها به درون آن پمپ میشود .این هوای دمیده شده پایداری و مقاومت سازه را در برابر بارهای بیرونی تامین میکند - - بنابراین انتقال بار در این سازه ها از طریق همین پوسته ها انجام میگیرد .هوای درون پوسته ها از داخل به بدنه آنها نیرو وارد میکند ودر نتیجه پوسته این سازه ها همیشه تحت تاثیر نیروهای کششی سطحی قراردارند.
2-3 تاریخچه سازه های نیوماتیک:
از اوایل سالهای 70 میلادی بحث طراحی ، ساخت و بهره برداری از سازه های هوا فشرده مورد توجه عام قرار گرفت. بر پایی نمایشگاه اکسپو در سال 1970 در اوزاکای ژاپن موجبات گردهمایی شرکتهای فعال در این زمینه را فراهم نمود .نمای جدید و زیبایی شگفت انگیز معماری ، نوع رفتار سازه ای ، کاربری های گوناگون و متنوع این سازه ها ، سازگاری با محیط و پایداری معماری ، بازدیدکنندگان را مجذوب خویش نمود . سازه های نیوماتیکی را نخستین بار مهندسی امریکایی به نام والتر برد در سال 1946 به منظور ساخت فضای مسکونی بنا یا سازه ای برای انتن رادار طراحی و اجرا کرد . امروزه در پی سازه ی مذکور این نوع سازه ها در بسیاری از کشور ها رواج یافته اند - ermolov . 2010 - از اوایل سال های دهه ی 70 میلادی مقوله طراحی و ساخت و بهره بردای از سازه های هوای فشرده مورد توجه جدی عموم قرار گرفت .
برپایی نمایشگاه موسوم به اکسپو 1970 در اوزاکای ژاپن موجبات گرد همایی شرکت های فعال در این زمینه را فراهم ساخت غرفه ی شرکت فوجی تئاتر شناور و غرفه ی آمریکا در این نمایشگاه از نخستین دستاوردهای قرار گرفته در معرض بینندگان این نمایشکاه بود. غرفه ی ایالات متحد آمریکا در این نمایشگاه به صورت سازه ای چادری و متکی بر باد طراحی شده بودکه 142 متر طول و 81 متر عرض داشت . - langmead & garnaut, 2001 - هر چند پیشنهاد نخستین نمونه از سازه های متکی بر باد پیش از جنگ جهانی دوم یعنی سال 1917 م. برمیگردد اما تاریخچه ساخت نخستین نمونه های نیمه ی دوم قرن بیستم است. . - dent, 1972 -
با توجه به دوام بسیاری از نمونه های ساخته شده در دههه های گذشته به جرات میتوان گفت که عمر مفید این سازه ها بر خلاف وضعیت ظاهریشان به 30 سال نیز میرسد و همین طولانی بودن مدت کارکرد آنها را درزمره ی سازه های ماندگاروقابل اعتماد برای پوشش فضاهای بزرگ با عملکرد یکپارچه قرارداده است. وزن اندک مصالح بکار رفته دراین سازه ها که حتی به یک سوم نمونه های مشابه درساختمان های متداول نیز میرسد. . - vandenberg, 1996 - دوام وماندگاری آنها دربرابر بارهای مرده افزایش میدهد وبه دلیل جرم پایین اجزای تشکیل دهنده درصورت وارد شدن انرژی زمین لرزه نیرویی مختصربه آنها تاثیر می نهد به همین دلیل است که هنوز در این سازه ها تخریبی ناشی از زمین لرزه گزارش نشده است
3-3. انواع سیستم های نیوماتیک:
-1 سازه های متکی بر هوا -2سازه های پر شده از هوا
