سازه های چادری چیست؟ ساخت انواع سازه چادری

سازه های چادری که در کشور ما گاهی هم تحت عنوان سازه های کششی یا سازه های چادری کششی مورد خطاب قرار می گیرند در واقع یک عنصر ساختمانی است که تنها قادر به تحمل کشش است و نه چیز دیگری. این سازه ها قادر به تحمل نیروی های فشارشی یا خمشی یا پیچشی نیستند.  سازه های چادری یکی از روش های و فناوری های ساخت و سازد مدرن است. پارچه های به کار رفته در این سازه دارای خواص منحصر به فردی مانند انحنا، شفافیت و سبک وزن بودن هستند. در این مطلب از شرکت ساختمانی پاوان مروری بر انواع سازه های چادری، مراحل ساخت و نصب و اهمیت آن ها خواهیم داشت.

سازه چادری چیست؟

سازه‌های چادری سازه‌هایی هستند که از موادی مانند پارچه یا ممبران همچون پلی‌استر یا پلی‌اتیلن برای ایجاد سقف و دیوارهای مؤقت یا نیمه‌مؤقت استفاده می‌کنند. این سازه‌ها به دلیل قابلیت نصب سریع، هزینه کمتر نسبت به سازه‌های معمولی، و انعطاف‌پذیری در کاربردهای مختلف مورد توجه قرار می‌گیرند. سازه‌های چادری معمولاً در رویدادهای مختلف مانند جشن‌ها، نمایشگاه‌ها، کنسرت‌ها، ورزش‌های خارجی، کمپین‌های انسانیتی در مناطق بلایایی، و موارد دیگر به عنوان سالن‌های موقت برای مردم و تجهیزات مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این سازه‌ها معمولاً از چهارچوب‌های فلزی یا پایه‌های بتنی به عنوان سازه اصلی استفاده می‌کنند و پس از آن پارچه‌ها یا ممبران‌ها روی این چهارچوب‌ها نصب می‌شوند. طراحی سازه‌های چادری به صورتی است که وزن خود را به طور متناسب توزیع می‌کنند و از تعادل و پایداری مناسب برخوردارند.

تاریخچه

این صورت از سازه ها از اواخر قرن بیشتم بود که توجهات را به خود جلب کرد و به طور گسترده و دقیق مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. سازه های کششی چادری سالیان سال است که در چادرهای سنتی مورد استفاده قرار گرفته اند که در آن ها طناب های مهار و قطب های چادر تحت تاثیر پیش کشش، مقاومت و استحکام لازم را به چادر می دهند.

مهندس روسی به نام ولادمیر شوکوف اولین کسی بود که محاسبات عملی و مهمی را در خصوص تنش ها و تغییر شکل های سازه های کششی و غشایی صورت داد. شوکوف  در نمایشگاه صنعتی روسیه در سال 1869، هشت ساختار کششی چادری را طراحی کرد که در کل مساحتی برابر با 27000 متر مربع را پوشش می دادند. جایگاه موسیقی مایر سیدنی یکی دیگر از شاخص ترین و اولین سازه های چادری کششی است که افتتاح آن به سال 1958 بر می گردد.

آنتونیو گاودی به طور عکس از مفهوم سازه های کششی استفاده کرد  تا بتوان یک سازه صرفا فشارشی را برای کلیسیای گوئل کلونیا طراحی کند. بدین طریق او یک مدل کششی آویزان از کلیسا را ساخت تا بتواند که نیروهای فشارشی را محاسبه و بدین ترتیب به طریق تجربی شکل هندسی ستون ها و گنبد را مشخص کند.

مفهوم توسعه داده شده توسط گاودی بعد ها توسط معماری آلمانی به نام فری اوتو تکمیل شد. فری اوتو از این ایده برای اولین بار در ساخت نمایشگاه اکسپو 67 در مونترال استفاده کرد. اوتو در پروژه بعدی خود یعنی استادیم المپیک در بازی های المپیک تابستانی سال 1972 در مونیخ آلمان برای بار دوم  این ایده و مفهوم را به کار گرفت.

از دهه 1960 به بعد و با شروع به کار گیری ساه های کششی چادر، طراحان و مهندسان بسیاری مانند اوو آروپ، بیورو هاپولد، والتر بیرد، فری اوتو، محمود بودو راش، ائرو سارینن، هورت برگر، ماتیو نویکی، جورج سالیش و نیکولاس گولداسمیت در توسعه مفهوم سازه های کششی چادری تلاش کردند.

انواع سازه های چادری

کشش در سازه های چادری به معمول با استفاده از سیم یا همان کابل حاصل می شود. سازه های تراکمی که در نقطه مقابل سازه های کششی چادری قرار دارند از فنوداسیون، پی و تیر یا ستون برای تثبیت خود استفاده می کنند. یکی دیگر از روش های ایجاد کشش در سازه های چادری اعمال برآمدگی یا تورم است. سازه های چادری یکی از انواع سازه های کششی سه بعدی هستند که دارای گنبد های تاقدیسی شکل و نادیسی شکل هستند. سازه های چادری بر اساس نوع تکیه گاه به سه نوع زیر تقسیم بندی شده اند:

• سازه چادری با تیرک داخلی
• سازه چادری با دیرک داخلی
• سازه چادری با قوس داخلی

علاوه بر این، یک دسته بندی متداول تر هم از سازه های چادری وجود دارد که بر اساس شکل ظاهری صورت می گیرد:

سازه چادری مخروطی

از این نوع از سازه های چادری بریا پوشش دادن محیط در برابر نفوذ اب استفاده می شود. این سازه چادری به دلیل شکل ظاهری و همچنین وجود مجرایی برای خروج آب در سقف در این کاربرد های اجرا می شوند. این نوع از سازه های چادری را می توان در اندازه های مختلف به کار برد.

زین اسبی

این نوع از سازه های چادری برای ایجاد سطح سایه در محیط های باز کاربرد وسیع تری دارد. سازه های چادری زین اسبی به دلیل شکل ظاهری که دارند بیشتر برای برپایی سالن های مورد استفاده قرار می گیرند البته از این نوع از چادر ها در مقیاس بسیار کوچک در فضاهای داخلی به عنوان یک المان طراحی نیز استفاده می شود.

سازه چادری کششی

این نوع از سازه به این دلیل کششی خوانده می شود که از جهت های مختلف توسط سیم ها و کابل ها یا دیگر روش ها کشیده می شوند و اشکال بسیار متنوعی را به خود می گیرند. این سازه ها به دلیل روش برپایی که از آن برخوردار است را می توان در اندازه های بسیار بزرگ هم به کار برد.

مصالح به کار رفته در سازه های چادری

سازه چادری در هر اندازه و با استفاده از هر مصالحی هم که ساخته شده باشد در کل از سه بخش اصلی ستون ها یا تیرها، سیم ها یا کابل ها، سقف یا گنبد ساخته شده است که در شکل زیر هم مشاهده می کنید.

تیر ها را در جنس های مختلفی می توان به کار برد و برای انتخاب مصالح مناسب تیر باید اندازه و کاربری چادر را مد نظر قرار داد. تیر های از جنس فولاد، چوب و آلومینیوم از متداول ترین مصالح به کار رفته هستند. سیم ها و کابل های عمدتا از جنس فلاد، مس و نخ هستند که فاکتور هایی همچون اندازه و کاربری را در انتخا باید در نظر گرفت. گنبد چادر هم را می توان با استفاده از متریال های مختلفی همچون پارچه نخی یا پارچه پی وی سی به کار گرفت. انواع متریال های گنبد چادر را می توان در موارد زیر خلاصه کرد:

• پارچه پی وی سی (PVC) دارای یک روکش پلی استر با ویژگی مستحکم در فشارهای کششی و عدم شکستگی در خمش
• پارچه پی وی سی با روکش پلی استر و یک لایه اضافه دیگر در سطح بیرونی جهت جلوگیری از چسبندگی گرد و غبار روی سطح پارچه
• پارچه پی وی سی مجهز شده به یک لایه خاص در سطح بیرونی به منظور گریز پذیری از گرد و غبار و دارای قابلیت خود تمیزشدگی
• پارچه اچ دی پی ای (HDPE) دارای الیاف در هم تنیده شده جهت جلوگیری از تابش نور خورشید و ایجاد سطح سایه
• پارچه های مجهز شده به قابلیت هایی ماند مقاومت در برابر آتش و اشعه ماوراء بنفش

برپایی سازه های چادری

اجرای سازه های چادری در هر مقیاسی که باشد شامل سه مرحله طراحی، ساخت و نصب می شود. تمامی مراحل اجرای یک سازه چادری را می توان به صورت فهرست وارد در موارد زیر خلاصه کرد:

• تشخیص و بررسی دقیق نوع کاربری سازه چادری
• بررسی مکان مورد نظر برای نصب چادر
• نقشه برداری از محل نصب چادر
• مدل سازی سازه چادری
• انتخاب فرم و شکل ظاهری مناسب با کابری سازه
• صفه گذاری جهت اتصال ستون ها و دیرک ها
• انتقال سازه چادر به محل نصب
• مونتاژ سازه چادر در محل نصب
• نصب پوشش روی سازه مونتاژ شده

مزایای استفاده از سازه های چادری

استفاده از سازه های چادری به مانند هر سازه و المان دیگری در صنعت ساخت و ساز با یک سری مزایا و معایبی همراه است که هر کدام از آن ها به طور جداگانه در زیر به صورت فهرست وار آورده شده اند:

مزایای سازه های چادری

• سبک وزن بودن
• در دسترس بودن در رنگ ها و طرح های مختلف
• ساخته شده از فابریک های بسیار مقاوم و متنوع
• دارای ماهیتی چندکاربردی و تطبیق پذیر
• نیاز به نگهداری و محافظت کم
• مونتاژ و نصب اسان و کم هزینه
• ماندگاری و استقامت قابل قبول
• بهره گیری حداکثری از نور طبیعی
• قابلیت پوششی بسیار قابل توجه

معایب سازه های چادری

• مقاومت نسبتا پایین برخی از انواع سازه های چادری در برابر حرارت های بالا
• طول عمر نسبتا کم در مقایسه با سایر سازه های ساختمانی
• مقاومت کم در برابر نیروهای فشارشی و خمشی

سخن آخر

سازه های چادری که یک نوع از سازه های کشیده هستند از جمله فناوری های نوین ساختمانی هستند که چندی است در کشور ما هم رواج پیدا کرده است. این سازه های نوین با تکیه بر ویژگی های منحصر به فردی که دارند در اشکال و صورت های متفاوت در دسترس هستند که خود مزیتی بزرگ محسوب می شود و می تواند نیاز های طیفی عمده ای از کاربران را برطرف کند. در انتخای شکل و جنس مناسب باید در انتخاب سازه های چادری باید فاکتورهای زیادی را در نظر گرفت. در صورت نیاز به هر گونه مشاوره می توانید با مشاوران ما تماس بگیرید.