سازه های کابلی چیست

سازه های کابلی

عضو سازه ای انعظاف پذیر را کابل می گویند. هر آنچه که قطرش نسبت به طولش کم باشد را می توان کابل قلمداد کرد. بنابراین اصطلاح کابل می تواند در برگیرنده کابل (رشته های در هم تافته) و عناصر صلب (میله) باشد. در سیستم های ساختمانی نمونه های کابل عبارت است از : میله های فولادی سیم به هم بافته از هفت مفتول یا بیشتر (سختی بالا انعطاف پذیری کم)، کابل بهم بافته از هفت سیم (انعطاف پذیری مناسب سختی پایین).

یکی از ساده ترین فرم های سازه ای که در آن اجزا عمدتا تحت کشش خالص قرار می گیرند سازه های متکی به کابل است. سازه هایی از این نوع می توانند سازه های ساده ی نگهداشته شده توسط طناب و سیم و یا سیستم های بام و پل های معلق بزرگ نگه داشته شده توسط کابل باشند.

 ساده ترین مثال از یک سازه کششی وزنه ی آویزان از یک کابل می باشد. وزنه دقیقا در امتداد نقطه اتصال کابل در حالت سکون قرار می گیرد. در حالی که کابل بین نقطه اتصال و وزنه به صورت کششی در یک خط مستقیم قرار گرفته است. یک ترکیب کاربردی تر سازه ای کابلی میان دو تکیه گاه برای تحمل بار معلق در در وسط دهانه می باشد. در زیر چنین باری کابل از وسط خم می شود و هر تکیه گاه نیمی از وزن بار را تحمل می کند. با توجه به اینکه وزن کابل در برابر بار وارده ناچیز است، کابل شکل V به خود می گیرد.

سازه های کابلی

 

نمونه طبیعی سازه های کابلی

بهترین مهندسی در دنیای حیوانات عنکبوت است. ساختار تار عنکبوت یکی از معجزات ساختمانی طبیعت است. آن ها از سیم های فولادی با همان قطر قوی ترند و دارای خاصیت کشسانی هستند که به آنها اجازه می دهد 25 برابر سیم های فولادی کش بیایند. این ساختار سبک، ظریف و مقاوم توجه مهندسان را به خود جلب کرده است. تارهای عنکبوت به عنوان نمونه اولیه سازه های ساختمانی پل های معلق به کار رفتند.

در سازه های کابلی عنصر باربر اصلی شبکه های فولادی است که بر روی آن غشاهایی از مصالح مختلف می تواند قرار گیرد. در مقایسه با تار عنکبوت سازه های کابلی ساخته دست بشر با اینکه در آن ها از مصالح مقاومی مانند فولاد استفاده می شوند هنوز کامل نیستند.

 

 

مزایا و معایب سازه های کابلی

سازه های کابلی خالص ترین رفتار سازه کششی را دارند.

بار مستقیم و به طور یکنواخت در جهت مصالح به کار رفته بین اجزا توزیع می شود.

این نوع سازه ها بسیار انعطاف پذیر و پویا هستند و خود را با نیروهای وارده تطبیق می دهند. در اصل این سازه ها از تمام مقاومت خود بهره می برند.

فرم در این سازه از فرم های طبیعی خود مصالح شکل گرفته است. زمانی که بار یکنواخت در راستای کابل و طول منحنی آن توزیع شده باشد این عنصر شکلی به خود می گیرد که زنجیرواره نامیده می شود و چنانچه بار گسترده در دهانه افقی کابل اعمال شود کابل فرم سهمی به خود می گیرد.

کابل بدون افت نمی تواند بار تحمل کند. طول کابل با افت کابل نسبت مستقیم دارد.

از مهم ترین معایب سازه های کابلی عدم تحمل نیروهای خمشی است. این عامل باعث شده که این سازه ها در مقابل باد و زلزله بسیار آسیب پذیر باشند. این سازه ها همچنین در مقابل لرزش و ارتعاشات ضعیف هستند.

سازه های کابلی

فهرست منابع:

کتاب درک رفتار سازه ها، نوشته فولر مور، ترجمه دکتر محمود گلابچی.

کتاب سازه های پارچه ای کششی، نوشته کریگ هانتینگتون، ترجمه دکتر محمود گلابچی.

مقاله “بهره گیری از سازه های کششی به منظور افزایش تعامل بصری بین انسان و طبیعت برای دستیابی به توسعه پایدار” نوشته بابک سرور، منتشر شده در کنفرانس بین المللی معماری.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

سوالی دارید؟ در خدمتتون هستم