موضوع: معرفی و بررسی خصوصیات سازه چادری
مدت زمان مطالعه: 4 دقیقه
در مطالب قبل راجع به سازه‌های چادری و ویژگی‌های آن مطالبی ذکر گردید، در ادامه به بررسی نمونه‌های موردی سازه چادری و نحوه کارکرد این سازه می‌پردازیم.
با وجود ناپایداری غشاها، از زمانهای بسیار دور بشر با قوه ابتکار و نبوغ خود توانسته است راه‌ها و وسایلی برای استفاده از غشا در کاربردهای سازه‌ای بیابد که انگیزه اصلی آن استفاده مناسب از وزن سبک غشاها بوده است. چادر کوچ نشینان، غشایی است که قادر به پوشش دهانه های چندین متری است، البته در صورتی که پوشش آن بوسیله اعضا فشاری (دیرک) به درستی نگه داشته شود و بوسیله طناب‌های کششی مهاری پایدار گردد. چادر سیرک با استفاده از همان تکنولوژی می تواند ده‌ها متر دهانه را بپوشاند. چادر، فشار باد را تحمل میکند اما حتی در مطلوبترین شرایط بر اثر بارهای متغیر تکان می خورد. علاوه بر این، بخاطر وزن سبکش در مقابل بادهای متغیر و حتی ثابت به لرزش و یا ارتعاش در می آید، چادرها برای پوشش موقتی مناسب هستند و تنها زمانی که بسیار پیش تنیده شوند به عنوان سقف های دائمی قابل قبول میباشند.
فری اتو از چادرهای بزرگی که بر روی شبکه های کابلی پیچیده یا دیرکهای عمودی یا مایل فشاری قرار دارند برای ساخت غرفه های نمایشگاهی دائم یا موقت و سایر مصارف استفاده کرده است. یکی از بزرگترین این چادرها، سطحی به وسعت ۷۵۰۰۰ متر مربع را در بازی‌های المپیک ۱۹۷۲ مونیخ (آلمان) می پوشاند. ۹ دیرک به بلندی 80 متر این چادر را نگه می دارند و دارای کابل‌های پیش تنیده با ظرفیت ۴۵۰۰ تن میباشند. در نتیجه سقف به صورت یک سری سطوح زین اسبی که با هم مرتبط هستند بنظر می‌رسد. کابلها صفحات پلکسی گلاس نیمه شفاف را که دارای رنگ قهوه ای متمایل به خاکستری می باشند، نگه می دارند.
بزرگترین چادر ساخته شده، چادر پیش تنیده برای ترمینال حج در فرودگاه جده در عربستان سعودی است که مهندسی آن را گایگر – برگر برعهده داشتند. این چادر شامل ۲۱۰ مدول مربعی شکل به ابعاد ۴۶ متر در ۳۶ متر است که سطحی به وسعت ۹۳۰۰۰ متر مربع را می پوشاند.
چادر باغ وحش فرانکلین در بوستون (ماساچوست) که مهندسی آن بر عهده کنسرسیوم ویدلینگر بود، شامل سه دیواره بافته پلاستیکی است که با کابل تقویت شده‌اند. این چادر بوسیله سه پایه که از سه گوی مایل فولادی تشکیل شده است، نگه داشته می‌شود. این سه پایه بر یک حلقه بتن مسلح تکیه دارد که بوسیله کشش کابلها فشرده می شود. چادر سطح مدوری به وسعت ۲۸۵۰۰ متر مربع و به شعاع ۵۴ متر را می‌پوشاند. غشا آن تا حدودی بوسیله مکش ناچیز داخلی استوار می شود. هرچند که غشا در اصل برای تحمل بار برفی معادل ۱۴۶ کیلوگرم بر مترمربع طراحی شده است. اما تحت شرایط عادی چنین باری را تحمل نمی کند زیرا هوای گرم داخل برف را ذوب میکند.
عملکرد سازه‌ای غشا با ایجاد کشش در آن قبل از بارگذاری به مراتب بهتر می شود. آتش نشانها از یک صفحه گرد پارچه ای که در جهت حلقه خارجی کشیده می شود (کشش شعاعی) برای گرفتن اشخاصی که از ارتفاعات زیاد پایین می پرند، استفاده می کنند. کشش در پارچه و فشار در حلقه محیطی آن بوسیله کشش شعاعی بندهای اتصال صفحه به حلقه تأمین می‌شود. پارچه نازک ضربه ناشی از سقوط افراد را گرفته تغییر شکل ارتجاعی می‌یابد، و با خاصیت انعطاف پذیری و مقاومتش افراد را نجات می‌دهد. ترکیب پارچه و حلقه دور آن حتی موقعی که بارگذاری هم نشده است دارای تنش‌های نهفته است. غشا آتش نشانها یک نمونه از عناصر پیش تنیده است.
چتر مثال دیگری از غشا پیش تنیده با تنش های نهفته می‌باشد. در چتر شاخه های فلزی وجود دارند که بطرف بیرون رانده می‌شوند و بوسیله میله‌های فشاری متصل به دسته چتر، نگهداری می شوند. این شاخه ها پارچه چتر را تحت کشش قرار می‌دهند و شکل منحنی مناسبی برای مقابله با بارها را ایجاد می‌کنند. غشا چتر می‌تواند تا حدود خاصی فشارها را از بالا یا پایین تحمل کند. اسکلت فلزی نگهدارنده با معکوس شدن عمل باد تنشهایش را نیز معکوس میکند، ليكن غشا در هر دو صورت تحت کشش است.
