• معرفی سازه های چادری:

باوجود ناپایداری  چادر ها از زمانهای بسیار دور بشر با قوه ی ابتکار  و نبوغ خود توانسته است راهها و وسایلی برای استفاده از غشا در کاربرد های سازه ای  بیابد که انگیزه ی اصلی آن استفاده مناسب از وزن سبک چادر ها بوده است.برای مثال چادر کوچ نشینان غشا ئیست که قادر به پوشش دهانه های چندین متریست .البته در صورتیکه پوشش آن بوسیله ی اعضای فشاری (دیرک) به درستی نگه داشته شود و بوسیله طناب های کششی مهاری پایدار گردد.

چادر ها برای پوشش های موقتی مناسب هستند و تنها زمانیکه بسیار پیشتنیده شوند به عنوان سقف های دائمی قابل قبول میباشند.

نکاتی در مورد طراحی سازه های چادری:

1)در این سیستم از خود سازه (چادر) به عنوان پوشش نیز استفاده میشود.

2)نحوه قرار گرفتن پایه ها(خارج سیستم- داخل سیستم و یا ترکیب با سیستم ) از اهمیت خاصی بر خوردار است.

3)طراحی نقطه ی اوج و فرود چادر مهمترین قسمت سیستم ها ی چادری را تشکیل میدهد.

4)امتداد کابل ها ی متصل کننده چادر به زمین منطبق با جهت جاری شدن نیرو ها می باشد.

5) در این سیستم هم طراحی پایه ها به صورت(قوس- ستون – قاب) و هم چادر مهم است.

6) مزیت این سیستم یک پارچه بودن و سبک بودن آن است.

• رفتار چادر ها در مقابل نیروها:

1)این سازه به دلیل ضخامت کم خود نسبت به سطح گستردشان تنشهای برشی و خمشی چندانی ایجاد نمیکنند.

2)چادر ها نمیتوانند بدون کمانش فشار را تحمل کنند در نتیجه ظرفیت تحمل بار چادر ها صرفا ناشی از مقاومت کششی آنهاست.

3)چادر نوعی متفاوت از سازه کابلی با انحنای مضاعف که در آن فاصله ی بین کابل ها به صفر رسیده است در نتیجه علاوه بر رفتار کابلی رفتار برشی در داخل سطح ایجاد میشود که ظرفیت تحمل بار چادر را افزایش میدهد.

4)عملکرد سازه ای چادر ها با ایجاد کشش در آن قبل از بار گذاری بهتر میشود.

• رفتار کابلی درون چادر ها

یک کابل تنها در صورتی بارها را به طور کششی تحمل میکند که دارای افت باشد برای مثال در شکل میبینیم که به علت افت قسمت میانی چادر در اثر فشار در چادر در دو جهت انحنا بوجود می آورد بنابر این میتوان چادر را به صورت تقاطع دو عنصر کابلی تلقی نمود.

پس در چادر میتوان رفتار کابلی را در

دوجهت مشاهده کرد که ناشی از شکل

منحنی وار چادر می باشد:

• اجزای چادر :

1) پوسته:

پوسته ی چادر صفحات گسترده و به هم تنیده ی الیاف است .

پوسته به علت سبکی ضد آب بودن برخی انواع و یک پارچه بودن آن سازه ای  قابل انعطاف را فراهم می کند.

پیچیدگی پوسته های چادری شامل وضعیت

خطی و منحنی سادگی رفتار این سازه را

که مبتنی بر کشش و انحناست توانایی آنرا

برای حمل بارها  پنهان میسازد.

درسازه های چادری فرم معماری و

عملکرد سازه ای

یکیست.

• مصالح:

سازه های چادری معمولا برای استفاده در سازه های موقتی در نظر گرفته میشود زیرا پارچه مقومت کمی  در برابر نور خورشید داشته و به سرعت از بین میرود.اخیرا استفاده ازپوسته ها (فایبر گلاس به میزان زیاد ) و پوشش هایی که کمترین فرسایش را در برابر نور خورشید دترند (تفلون و داپونت) افزایش یافته است.عمر مفید پوسته های چادری بیش از 20 سال میباشد که آنها را برای استفاده در سازه های دائمی مناسب ساخته است.

• 2) دیرک:

در سازه های چادری نیروی فشاری توسط دیرک ها به زمین منتقل میشود.

الف)دیرک های داخلی

ب)قوس های داخلی

ج) دیرک ها ی خارجی

• انواع چادر ها با توجه به نوع تکیه گاه:

1)چادربا پایه های خارجی

برای بر پا کردن نقاط اوج در پیرامون:

2) چادر با قوس داخلی برا بر پا کردن

نقاط اوج به صورت محوری:

3)چادر با پایه های داخلی که به صورت

مرکزی قرار گرفته اند:

4) چادر با پایه های خارجی که به صورت

مرکزی قرار گرفته اند:

• 3) کابل ها

نیروهای کششی پوسته توسط کابل ها به پی منتقل میشود.

این کابل ها برای مسلح نمودن لبه ی کناری پوسته بکار میروند که تحت تنش

بالایی قرار میگیرند.

ترکیب کابل ها کمک می کند

تا دهانه های وسیعی بدون

دیرک داخلی طراحی نماییم.

• انواع چادر ها با توجه به نوع ترکیب کابل ها:

1) چادر با پایه های خارجی و

کابل های نگه دارنده نقاط اوج

که به صورت مرکزی قرار گرفته اند:

2) چادر با پایه های خارجی و

کابل هایی برای آویزان کردن نقاط اوج

که به صورت مرکزی قرار دارند:

3)چادر با پایه های داخلی با کابل ها ی

حمال برای نگه داری نقطه اوج

که به صورت مرکزی قرار گرفته اند:

4) چادر با پایه های خارجی برای نگه داری

نقاط اوج پیرامونو با کابل نگه دارنده برای نقطه

اوج اضافی که به صورت مرکزی قرار گرفته اند:

• ساختمانها یی با پوشش چادری:

المپیک مونیخ:

یکی از بزرگترین سازه چادری  سطحی به وسعت75000 متر مربع در بازی های المپیک 1970 مونیخ را می پوشاند 9 دیرک به بلندی 80 متر این چادر را نگه میدارند و دارای کابل های پیش تنیده با ظرفیت 4500 تن میباشند در نتیجه سقف به صورت یکسری ستون زین اسبی که با هم مرتبط هستند به نظر میرسد. کابل ها صفحات پلکسی گلاس نیمه شفاف راکه دارای رنگ قهوه ای متمایل به خاکستری میباشند را نگه میدارند.

• ترمینال حج:

بزرگتریتن سازه چادری ساخته شده چادر پیشتنیده برای ترمینال حج در فرودگاه جده در عربستان سعودی است.که مهندسی آن را گایگر به عهده داشت.

این چادر شامل 210 مدول مربعی شکل به ابعاد 46 متر در 36 متر است که سطحی به وسعت 93000 متر مربع را می پوشاند.

هر مدول متشکل از یک چادر نیمه مخروطی می باشد که در مرکز به یک حلقه ی کششی فولادی به قطر96/3 متصل میگردد و در اطراف به کابل های پیرامونی مهار شده و در چهار گوشه به نیمه ارتفاع ستون های نگه دارنده سازه متصل میشود .

حلقه کششی مرکزی بوسیله کابل های مضاعف به بالای هر یک از ستون های تکیه گاهی آویزان شده اند . پوسته ی فایبر گلاس با پوشش تفلون برای عمر مفید 20 ساله در نظر گرفته شده است.

• استادیوم ریاض:

این ساختمان متشکل از 24 مدول چادری یکسان است که حول یک دایره برای ایجاد سایبانی مدور که جایگاه تماشاچیان را می پوشانند تکرار شده اند. زمین بازی در وسط چادر ها قرار گرفته و بدون سقف است ستون ها مشابه استادیوم المپیک مونیخ برای ایجاد فضایی باز و بدون ستون و دید مناسب از جایگاه به زمین های ورزشی در پشت جایگاه 60000 نفره آن قرار گرفته اند.

چادر این ساختمان سطحی برابر  46500 متر مربع را میپوشاند . انتهای داخلی پوسته به یک کابل حلقه ای که نیروی رانش بیرونی ستون شیب دار و طنابها را متعادل میکند رسیده است . برای افزایش سختی هنگام ساخت یک سیستم کابل اضافه گردیده است .این سیستم متشکل از یک کابل معلق یک کابل تثبیت کننده و یک کابل تکیه گاهی بالاتر که همگی با کابل های کناری هر مدول در یک ردیف قرار گرفته اند میباشد . کل این مجموعه با یکدیگر سیستم سازه ای پایدار که نیازی به مشارکت پوسته ندارد را بوجود می آورد.

• چادر های اضطراری

یکی از مزایای سازه های چادری قابلیت ساخت سریع آنهاست برای مثال در هنگام زلزله حتی در کشور خودمان نیز(بم) استفاده شده است.نمونه ی دیگر نیز هنگام قحطی سال 1985 در اتیوپی استفده شده است .

این طرح چادری وسیع و کم هزینه به عنوان پناهگاه برای استفاده ی متجاوز از 200 نفر میباشد . شکل پناهگاه مانند چتری با 12 قطاع است که دارای صفحات غشایی متصل به هم از جنس پلی استر با پوشش پی وی سی سبک می باشد. سطح خارجی سفید رنگ این صفحات غشایی بیش از 80% گرمای خوشید را در نواحی استوایی منعکس می سازد.سطح داخلی چادر برای کاهش دما با نوعی فلز پوشیده شده است .