■ مقاله ای در مورد سازه های بادی

تعریف

• پهنای وسیعی از سازه ها که با استفاده از تحت فشار قرار گرفتن هوا به منظور سفت کردن یک پاکت نازک اجسام انعطاف پذیر برای شکل دادن یک سازه به کار می روند , سازه بادی می باشند
.

•در حقیقت در این نوع سازه , پوسته ی آن که به شکل قسمت های لوله ای یا سلولی است با تحت فشار قرار گرفتن هوای داخل آن برای آماده سازی ساختمان به کار می رود.

 

>سازه های پر شده از هوا ( بادی)

سازه های پر شده از هوا بر خلاف سازه های متکی بر هوا که فشار هوا , تمامی حجم داخل را تنظیم می نماید ,اجزای سازه ای پر شده از هوا ( قوس , تیر , دیوار و ستون )  را یکی می کند , این اجزا برای ایجاد شکل محصور ساختمان به کار می روند. فقط اجزا دارای فشار تنظیم شده می باشند و حجم داخل اینگونه نیست . این امر دارای دو مزیت است : در این
روش نیاز به هوابندی هایی که در سازه متکی بر هوا مورد نیاز است , حذف می شود . به علاوه , اگر یکی از اجزای پرشده از هوا خالی شود , بخش های مجاور مقاومت کافی برای جلوگیری از ریزش ساختمان را دارند .

تقسیم بندی سازه های بادی

سازه های بادی
به دو بخش اصلی تقسیم می شوند :

1.سازه های دندانه ای پرشده از هوا

از مجموعه ای از لوله های پر شده از هوا (معمولا قوسی شکل) فضایی محصور را به وجود می آورند (طاق یا گنبد) , تشکیل شده اند.

2.سازه هایی با دیواره دو جداره

سازه هایی با دیواره ی دو جداره متشکل از پوسته های موازی می باشند , پوسته ها به وسیله ی رشته ها یا دیافراگم ها و فضای میانی که دارای فشار نتظیم شده است نگاه داشته می شوند .

رفتار سازه ای

• فشار در اجزای پر شده از هوا باید مقدار قابل توجهی باشد تا استحکام لازم برای پایداری سازه و اعضا تکیه گاهی تامین گردد.

• در یک لوله پر شده از هوا فشار داخلی در دو انتها سبب کشش طولی در پوسته می شود . در همان زمان , فشار داخلی در جهت جداره استوانه ای لوله  تمایل به تبدیل پوسته به شکل دایره دارد و ایجاد کشش شعاعی در پوسته می کند

•اگر لوله در هر انتها دارای تکیه گاه باشد , خمش ایجاد شده باعث فشار در بالا و کشش در پایین می گردد . اگر کشش طولی در لوله (ایجاد شده به وسیله فشار دو انتها ) بزرگتر از خمش فشاری تولید شده در بالای لوله باشد , بخش بالایی پوسته در کشش باقی می ماند و تیر لوله ای بار را حمل خواهد کرد .

>

تاثیر ارتفاع 

• افزایش ارتفاع یک تیر پر شده از هوا ظرفیت ان را از دو
جهت افزایش میدهد . به علت افزایش سطح انتهای تیر , تنش طولی فشار القایی نیز افزایش می یابد . به علاوه به علت افزایش فاصله بین بالا و پایین تیر , فشار خمشی القایی در بالا متناسب با آن کاهش می یابد .

• به طور عکس , با بارگذاری مشابه , فشار داخلی باید با کاهش ارتفاع کمتر شود . معمولا اجزای پر شده از هوا ( تیر , قوس و ...) باید ابعادی بزرگتر نسبت به اجزای معمولی مشابه داشته باشند .

اهمیت توزیع بار

• بارهای متوسط عمد بر پوسته
سبب شکست ناحیه ای و کاهش ارتفاع موثر می شوند

• بنابراین باعث تضعیف عضو پر شده از هوا می گردد . به این دلیل , بارهای متمرکز و تکیه گاه ها برای توزیع نیرو روی یک سطح بزرگتر و به حداقل رساندن شکست ناحیه ای باید به دقت طراحی شوند.

گسیختگی پوسته

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