نوعی از سازه که در اثر بارگذاری، رفتار سه بعدی از خود نشان می دهد و رفتار کلی آن قابل تشخیص نمی باشد با نام سازه فلزی فضاکار شناخته می شود. سازه های فضاکار دارای انواع مختلفی هستند که سازه فلزی چلیک با استفاده از شبکه های چلیکی یکی از آنها می باشد. از این نوع سیستم سازه ای برای ساخت سازه های مختلف و مهم استفاده می شود. سازه های فلزی فضاکار با سیستم شبکه چلیکی به منظور پوشش سطوح گسترده و وسیع از جمله استادیوم های ورزشی، سالن های اجتماعات، شهربازی ها، فرودگاه ها و پایانه های مسافربری مورد استفاده قرار می گیرند. سازه های فلزی چلیکی به صورت تک لایه و دولایه اجرا می شوند که برای دهانه های بزرگ و گسترده مناسب می باشند. اگر به دنبال آشنایی با سازه فلزی چلیک هستید، پیشنهاد می کنیم تا انتهای این مطلب با ما همراه باشید.
آشنایی با سازه فلزی چلیک
سازه فلزی چلیک، یکی از انواع سیستم های سازه ای فضاکار به شمار می رود که شبکه های چلیکی بکار رفته در آن، در یک جهت انحنا دارند. از این سیستم سازه ای برای پوشش سطوح وسیع و گسترده استفاده می شود و بعضا بدون ستون طراحی و اجرا می شوند. شبکه های چلیک دارای محور می باشند که به صورت لایه ای اجرا می شوند. اگر شبکه های چلیک به صورت یک لایه باشد، اتصالات سیستم صلب خواهد بود. سازه های فلزی چلیک اغلب به صورت چند لایه و ترکیبی اجرا می شوند. در طراحی و اجرای سازه های فضاکار با شبکه های چلیک باید این نکته را در نظر گرفت که انتهای شبکه چلیک باید مستحکم و قوی باشد و با استفاده از تیر و ستون می توان این استحکام را به سازه بخشید. بهترین حالت شبکه های چلیکی این است که به شکل خورشیدی اجرا شود. شبکه های چلیکی در اشکال مختلف از جمله چلیک اریبی، چلیک سهمی گون، چلیک هذلولی گون، چلیک لملا با مقطع بیضی شکل وجود دارند و در اجرای سازه چلیکی از آنها استفاده می شود.
رفتار سازه ای سازه های چلیکی
طراحی و اجرای سازه فلزی چلیکی به صورت تک لایه یا دولایه می باشد. با توجه به این موضوع که فاکتور تاثیرگذار در میزان بارگذاری و تغییر شکل سازه، ناپایداری آن می باشد، از سازه چلیکی برای سازه هایی که بارگذاری آن اغلب به صورت فشاری می باشد، استفاده خواهد شد. سازه های چلیکی تک لایه در اثر شرایط بارگذاری و تکیه گاهی متفاوت، مودهای ناپایداری از خود نشان می دهند که از جمله آنها می توان به ناپایداری عمومی، ناپایداری عضوی و ناپایداری در امتداد محور اشاره کرد. با توجه به این موضوع، استفاده از سازه های چلیکی تک لایه برای دهانه های حداکثر ۲۰ متر مناسب می باشد و توجیه اقتصادی دارد و از شبکه های چلیکی دولایه نیز برای دهانه های بزرگتر استفاده می شود.
سازه های چلیکی تک لایه به صورت فرم قوسی در یک جهت ایجاد می شوند. مقطع سازه چلیکی معمولا به صورت استوانه ساخته می شود، همچنین مقطع عمومی آن می تواند از دایره، بیضی و یا سهمی نیز باشد. سازه های چلیکی تک لایه و تاشه مثلثی سه طرفه در اثر بارهای متقارن، خیز کمتری نسبت به انواع دیگر خواهند داشت. سازه فلزی چلیکی دارای رفتار غیر خطی سخت شونده و نرم شونده می باشند که در اثر رفتار غیر خطی سخت شونده به یک مسیر تعادل رسیده اند و با افزایش بارگذاری، سختی سازه نیز افزایش می یابد و گسیختگی آن به صورت پلاستیک رخ خواهد داد. در سمت مقابل سازه های فلزی چلیکی با رفتار غیرخطی نرم شونده، در یک یا چند مسیر تعادل قرار بگیرند و احتمال ناپایداری در این نوع سازه ها زیاد خواهد بود. در تحلیل سازه های فلزی چلیکی باید هر دو حالت غیرخطی هندسی و مصالح را در نظر گرفت.
حالت های کمانشی سازه فلزی چلیکی تک لایه
سازه فلزی چلیکی تک لایه در برابر بارگذاری نامتقارن بسیار حساس می باشند و ظرفیت باربری سازه در این حالت تا نصف حالت بارگذاری متقارن کاهش می یابد. سازه های فلزی چلیکی تک لایه با اشکال هندسی و مصالح خاص در اثر بارگذاری، مکانیزم خرابی موضعی به صورت فروجهش دینامیکی را از خود نشان می دهند. در سازه فلزی چلیکی تک لایه با تکیه گاه طولی، افزایش نسبت طول به دهانه باعث کاهش ظرفیت باربری سازه چلیکی نخواهد شد ولی برای سازه فلزی چلیکی تک لایه با تکیه گاه مرزی، با افزایش نسبت طول به دهانه، شاهد کاهش ظرفیت باربری سازه چلیکی خواهیم بود.
سیستم سازه فلزی چلیکی برای چه مکان هایی مورد استفاده قرار می گیرند؟
با توجه به عملکرد سازه ای شبکه های چلیکی که به عنوان نوعی سازه فضاکار شناخته می شوند، از این سیستم برای پوشش انواع سازه های مختلف استفاده می شود که در ادامه چند نمونه از سازه هایی که می توان با شبکه چلیکی ساخت را نام خواهیم برد:
- انواع سالن های ورزشی(استادیوم های ورزشی)
- انواع سازه های صنعتی
- انواع پایانه های مسافربری(ترمینال ها)
- انواع سازه های صنعتی
- انواع نمایشگاه های چند منظوره
- فرودگاه ها
- مراکز فرهنگی و سالن های اجتماعات
- مراکز تفریحی(شهربازی و…)
مزایای سازه های فلزی فضاکار چلیکی
سازه های فلزی چلیکی دارای ویژگی های مثبت بسیار زیادی می باشند که برای پوشش سطوح مختلف از این نوع سیستم سازه ای استفاده می شود. از جمله مزایای استفاده از سازه فلزی چلیکی می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- سازه های فضاکار چلیکی در مقایسه با سازه های معمولی دارای وزن بسیار کمی می باشند و در مقابل زلزله رفتار خوبی از خود نشان می دهند. با این حال سازه های فلزی چلیکی دولایه آسیب پذیری در برابر زلزله نیز از خود نشان داده اند.
- از سیستم سازه ای چلیکی برای پوشش فضاهای وسیع و گسترده استفاده می شود.
- میزان خیز در این نوع سازه ها بسیار کم می باشد.
- استفاده از سیستم سازه ای چلیکی برای دهانه های بزرگ کاربرد دارند.
بنابراین اگر به دنبال استفاده از سیستم سازه فضاکار برای پوشش سطح وسیعی با دهانه های زیاد هستید، پیشنهاد می کنیم از سازه فلزی چلیکی تک لایه یا دولایه استفاده نمایید که با توجه به ویژگی های این نوع سازه بسیار مناسب و مقرون به صرفه می باشند.