nx دارای 27 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
هندسه‌ی شبكه‌های فضایی- تفكر در سه بعدمعماران و احتمالاً بیش از آنان مهندسان، برای پوشش دهانههای مختلف به سازه‌های مسطح از قبیل تیرها، خرپاها و قاب‌های مسطح فكر می‌كنند. در بیشتر موارد در صورتی كه طراحی به صورت سه بعدی انجام شود و برای دهانههای متوسط و دهانههای بلدن از سازه‌های فضایی استفاده شود، مزایای بیشتری به دست می‌آید. این كار به ویژه در شرایطی كه ساختمان تحت تأثیر بارهای نقطه‌ای سنگین و یا بارهای متمركز قرار داشته باشد، صادق است.
در حقیقت همه‌ی سازه‌ها سه بعدی و دارای طول، ارتفاع و ضخامت‌اند. اگر چه تیرها و خرپاهای مسطح اغلب رفتار سازهای دو بعدی دارند، اما این عناصر سازهای به طور كلی در یك صفحه ( و اغلب در صفحه‌ی سازهای قائم بین دو تكیه‌گاه) در برابر بارهای وارد مقاومت می‌كنند. در چنین سازه‌های ساده‌ای عاقلانه نیست كه پایداری آن‌ها را در سه بعد فراموش كنیم. برای مثال در تیرها و خرپاهای تحت خمش، با افزایش دهانه ارتفاع بیشتری لازم است و در نتیجه تمایل ناحیه فشاری برای كمانش در جهت عمود بر صفحه قائم افزایش می‌یابد. برای مقابله با چنین مسأله‌ای باید
مهاربندی‌های جانبی در ناحیه فشاری پیش‌بینی شود. شاید یك سیستم متشكل از تیرهای موازی با مهاربندی‌هایی عمود بر دهانه، برای بهره بردن از مزایای رفتار سازهای سه بعدی كه در زیر توضیح داده می‌شود، مناسب‌تر باشد. به دلیل طبیعت صفحه‌ای تیرها و خرپاهای منفرد، این نوع سازه‌ها باید برای تأمین مقاومت كافی در برابر انواع بارهای نقطه‌ای و نیروهای متحركی كه به آن‌ها وارد می‌شود، طراحی شوند. پایداری تیرها و خرپاها با برخی تغییرات در مهاربندی‌های جانبی و یا توزیع بار بین تیرهای مجاور تأمین می‌شود. چنین سیستمی یك سازه‌ی سه بعدی را به وجود می‌آورد كه در آن بارها به سرعت در یك سیستم سه بعدی توزیع می‌شوند. تمامی اعضا در مقاومت در برابر بارهای وارده شركت می‌كنند، مگر این كه بار بر روی تكیه‌گاه یا در نقطه‌ای در نزدیكی تكیه‌گاه وارد شود.چرا سازه‌هایی با رفتار دو طرفه؟برای مشخص كردن این كه چرا از سازه‌هایی با رفتار دو طرفه استفاده می‌كنیم، می‌توان بر روی یك مثال آشنا در منازل در منازل مسكونی تأمل كرد. در روكش بافنده شده مشبكی كه برای چهارپایه‌ها یا نگهداری پشتی صندلی‌ها به كار می‌رود، اگر نوارهای شبكه فقط در یك جهت به كار رفته باشد، بار وارده بر یك نوار موجب افت در آن خواهد شد و بار فقط به دو طرف قاب تكیه‌گاهی انتقال پیدا خواهد كرد. اما اگر نوارهای شبكه در دو جهت عمد بر هم بافته شده باشند، نوار
بارگذاری شده توسط بقیه نوارها نگه داشته می‌شود. این كار افت نوار بارگذاری شده را كاهش می‌دهد و بار وارده را در تمام قسمت‌های قاب تكیه‌گاهی توزیع می‌كند. در حالت دوم، هر نوار به فقطی توانایی تحمل تمام بار وارد شده را ندارد و ممكن است سازه‌ی سبك‌تری برای نگهداری قاب به كار رود. مزیت دیگر آن این است كه اگر یكی از نوارها پاره شود، هنوز صندلی به عنوان یك كل، می‌تواند بار را تحمل كند.
حالت مشابهی ممكن است در استفاده از سازه‌هایی با دهانه‌هایی در دو جهت در معماری و مهندسی اتفاق بیفتد. برای مثال بار وارده بر تیر ساده‌ی یك طرفه یا خرپای مسطح، باید به طور مستقیم از سازه به سمت تكیه‌گاهایش انتقال یابد. اما اگر شبكه‌ای با اتصال تیرها یا خرپاها در صفحه افق شكل گرفته باشد، بار عمودی وارد شده بر هر یك از تیرها یا خرپاها در تمامی اعضاء شبكه و هم چنین در تمامی تكیه‌گاه‌ها پخش خواهد شد.اگر چه در این موارد رفتار سازه نسبت به آن چه در بالا در مورد شبكه‌های بافته شده توضیح داده شد، (خمش و برش برای تیرها، نیروهای محوری برای خرپاها و كشش خالص برای شبكه‌های بافته شده متفاوت می‌باشد) این شكل از تیرهای متقاطع اغلب به عنوان شبكه‌های تك لایه تعریف می‌شوند و مثال خیلی رایج آن در ساختمان، دال صندوقچه‌ای از بتن مسلح است كه دنده‌های عمودی آن توسط صندوقچه‌هایی تولید می‌شود و شبكه‌ای از تیرهای متقاطع را كه دال نازك طبقات را نگه می‌دارند، شكل می‌دهد.
زمانی كه دهانه‌ی سازه بیشتر از 10 متر می‌شود، استفاده از اعضای تیر در شبكه‌ی تك لایه‌ای اقتصادی نیست و خرپاهای با جان باز یا شبكه‌های ویرندیل ممكن است جایگزین تیرهای توپر شود. در این صورت سازه از دو شبكه موازی افقی كه با یك الگوی عمودی یا مایل از اعضای جان واقع در بین دو صفحه شبكه به هم متصل شده‌اند، تشكیل می‌شود. این سازه‌ی سه بعدی به صورت كلی به عنوان شبكه‌های دو لایه یا شبكه‌های فضایی معرفی می‌شود، هم چنین اغلب بسته به نوع مهاربندی بین دو لایه و روش‌های اتصال اعضا به عنوان قالب فضایی یا خرپای فضایی شناخته می‌شود. شبكه‌های دو لایه دلیل توانایی تقسیم و حمل بار در تمام سازه است و به عنوان یكی از كارآترین و سبك‌ترین سیستم‌های سازهای شناخته می‌شوند.
عبارت «قالب فضایی» بیشتر توسط مهندسان و معماران برای توضیح انواع گوناگونی از شبكه‌های دولایه‌ای كه حتی ممكن است بارها را توسط رفتارهای سازهای كاملاً متفاوتی حمل كنند، به كار می‌رود. انواع شبكه‌های قاب فضایی به شرح زیر است:1- شبكه‌های دو لایه با اعضای مایل جان2- شبكه‌های دو لایه بدون اعضای مایل جان
حالت 1- بر اساس رفتار خرپاها كاملاً مثلثی است كه اغلب از میله‌هایی با انتهای مفصلی یا اعضایی كه ما بین گره‌های متصل شده‌اند، تشكیل شده است. در این نوع سازه‌ها كه باید آن را خرپای فضایی نامید، اگر بارها به طور مستقیم بر گره‌ها وارد شود، اعضای درون شبكه فضایی، نیروی كششی یا فشاری محوری را تحمل می‌كنند. اگر چه همواره مقداری خمش به سبب وزن خود اعضا كه بین گره‌ها قرار گرفته‌اند ایجاد می‌شود، هم چنین ممكن است خمش ثانویه‌ای در اثر صلیبت و شكل اتصال بین اعضاء و گره‌ها به وجود آید.
قاب‌ها اغلب در مفهوم مهندسی به صورت مثلثی شكل نمی‌باشند و تعداد زیادی یا تمامی گره‌های آن‌ها كاملاً صلب است و در برابر بارهای وارده حتی اگر بار بر روی گره‌ها وارد شود به صورت تركیبی از خمش، برش و نیروهای محوری مقاومت می‌كنند. در نوع 2 از شبكه‌های دو لایه
تقاطع اعضا به صورت قاب‌هاست و به صورت مشابهی دارای اتصالات كاملاً صلب هستند و در برابر بارهای وارده همانند رفتار قاب‌ها مقاومت می‌كنند. این شبكه‌های دو لایه قاب فضایی واقعی هستند و اغلب به صورت پیش ساخته از مدول های سه بعدی تشكیل شده و یا این كه از طریق جوش دادن اعضای منفرد به یكدیگر در محل ساخته می‌شوند. سیستم‌های مدولار دارای اتصالات صلب‌اند كه در محل به وسیله بولت‌هایی به یكدیگر متصل می‌شوند. هم چنین سیستم‌هایی كه با جوش دادن در محل ساخته می‌شوند، اغلب سازه‌ی سه بعدی با اتصالات كاملاً صلب را شكل می‌دهند.احتمالاً كسب توانایی لازم برای تشخیص صحیح تفاوت‌های بین خرپای فضایی و قاب فضایی، برای معمار به اندازه‌ی یك مهندس مهم نیست. اگر چه موقعیت‌هایی وجود دارد كه درك تفاوت بین آن‌ها اهمیت پیدا می‌كند (برای مثال از دیدگاه زیبایی‌شناسی، قاب فضایی كه اعضای قطری ندارد فضای باز بیشتری را به وجود می‌آورد) در كاربرد رایج، اصطلاح «قاب فضایی» اغلب به تمامی شبكه‌های فضایی اطلاق شده و بیشتر شامل سیستم‌های مدولاری است كه در واقع خرپای فضایی می‌باشند. حتی ممكن است در نام اختصاصی و یا فنی كه توسط سازندگان استفاده می‌شود به جای خرپای فضایی از قاب فضایی استفاده شود.
نسبت ظاهری تصمیم‌گیری در مورد این كه از شبكه سازه‌های سه بعدی و یا سازه‌هایی با رفتار یك طرفه استفاده شود، اغلب متأثر از شكل پلان ساختمان و محل قرارگیری تكیه‌گاه‌های سازه است. برای مثال، ممكن است قرار دادن تكیه‌گاه‌هایی در طول دو ضلع مقابل یك ساختمان مستطیل شكل ممكن باشد. در این موارد، اگر بارهای وارده به صورت یكنواخت روی سطح پلان بام یا طبقات پخش شده باشند، بی‌گمان سازه با رفتار یك طرفه اقتصادی‌تر خواهد بود. با این وجود زمانی كه امكان قرار دادن تكیه‌گاه‌ها در سراسر اضلاع پلان مربع یا مستطیل شكل، ممكن است سازه‌های با رفتار دو طرفه ترجیح داده شوند و پس ازتصمیم‌گیری در مورد این كه سازهای مناسب‌تر است، بسیار مشكل می‌باشد.
انتخاب صحیح، پخش مناسب بارهایی است كه انتظار می‌رود به سازه سه بعدی وارد شود. این مسأله به عوامل زیادی، از جمله نسبت دهانه‌ها در هر جهت از شبكه با رفتار دو طرفه و نیز نسبت ظاهری دهانه بستگی دارد.تأثیر نسبت ظاهری دهانه بر توزیع بار در یك سازه با رفتار دو طرفه را می‌توان به سادگی توسط یك بار نقطه‌ای W كه بر محل تقاطع دو تیر عمود بر هم به دهانههای L2 و L1 وارد می‌شود، نشان داد. اگر این تیرها در نقطه‌ی میانی به هم متصل شده باشند، شبكه‌ی تیر تك لایه بسیار ساده را
شكل می‌دهند. در ابتدا فرض می‌شود كه هر دو تیر دارای مصالح و مقاطع عرضی مشابهی باشند (مدول الاستیسیته یا مدول یانگ (E) و گشتاور دوم سطح (I) برای هر دو سطح یكی است. ارتباط بین نسبت ظاهری دهانه (L2/L1) و بار حمل شده توسط هر یك از تیرها یعنی W2 و W1 را به سادگی از طریق یك سری محاسبات برای نسبت‌های مختلف دهانه تیرها می‌توان به دست آورد.درست همان طور كه انتظار می‌رود تیر با دهانه‌ی بلندتر، باركمتر و تیر با دهانه‌ی كوتاه‌تر بخش بزرگ‌تری از بار W راتحمل می‌كند و در صورتی كه L2/L1=1 باشد، بار مساوی توسط هر دو تیر كه دارای طول‌های یكسانی‌اند، حمل می‌شود. هم چنین می‌توان مشاهده كرد زمانی كه نسبت دو دهانه (L2/L1) به 2 می‌رسد، حداكثر بار توسط تیر كوتاه‌تر حمل می‌شود (89% بار وارده زمانی
كه نسبت ظاهری برابر 2 است). این مثال ساده ثابت می‌كند كه مزایای شبكه‌های با رفتار دو طرفه در صورتی كه سازه را بتوان به دهانههای تقریباً مربع شكل در پلان تقسیم كرد، بسیار زیاد است و در صورتی كه نسبت بین دو دهانه افزایش یابد، مزایای آن‌ها به سرعت كاهش می‌یابد. البته در سازه‌هایی با دهانههای بزرگ، استفاده از شبكه‌ی دو لایه معمول‌تر است، با این كه در آن‌ها اعضای متقاطع زیادی وجود دارد ولی اصل پایه‌ای وجود دارد و آن این كه اگر اقتصادی شدن سازه مورد نظر است، باید نسبت ظاهری نزدیك به 1 باشد. اگر نسبت ظاهری خیلی بیش از 1 باشد، امكان تقسیم دهانه بزرگ‌تر با به كارگیری ستون‌های میانی باید مور توجه قرار گیرد. در
جایی كه یك دهانه‌ی خالص و بدون ستون كاملاً ضرورت دارد، ممكن است خطوط اضافی تكیه‌گاه‌ها به شكل لبه‌های سخت یا تیرهای میانی روی خطوط شبكه مابین ستون‌ها، استفاده شود تا سازه را به دهانههای تقریباً مربع شكل تقسیم كند. این كار می‌تواند در محدوده‌ی ارتفاع خود شبكه فضایی از طریق به كارگیری اعضای سخت كننده در طول خط مابین ستون‌های پیرامونی مقابل هم به دست آید، هم چنین از طریق افزایش ارتفاع شبكه‌ی فضایی در فاصله‌ای مناسب انجام شود.خاصیت همه سازه‌ها وهم چنین شبكه‌های سه بعدی این است كه بار وارده توسط سخت‌ترین قسمت تحمل می‌شود. بنابراین می‌توان توزیع بار وارده بر اعضاء را در دو جهت شبكه فضایی متداول با تغییر در سختی اعضا به صورت مناسبی اصلاح كرد. به طور مثال در سیستم دو تیر ساده‌ای كه در بالا شرح داده شد، برای ایجاد تعادل در توزیع بار بین دو تیر در زمانی كه دهانههای متفاوتی دارند، می‌توان سختی تیر بلندتر را افزایش داد. این كار را می‌توان با افزایش ارتفاع تیر بزرگ‌تر و در نتیجه افزایش مقدار گشتاور دوم سطح آن (I) به دست آورد.البته در شبكه‌های فضایی با مقیاس واقعی كه دهانههای مستطیل شكل دارند، می‌توان به منظور تغییر ویژگی‌‌های بار توزیع شده از تغییری مشابه در خصوصیات اعضاء مانند افزایش اندازه اعضا در جهت دهانه بلندتر استفاده كرد.
پایداری خرپای فضاییاگرچه پایداری سازه خرپای فضایی بر اساس شكل هندسی حال می‌شود، اما پایداری قاب‌های فضایی با اتصالات صلب، بر اساس مقاومت خمشی اتصالات سازه‌ی آن‌ها به دست می‌آید. برای شكل دادن پایداری یك خر پا با اتصالات مفصلی متشكل از گره‌ها و اعضای محوری، لازم است یك سازه‌ی مثلثی ساخته شود. در سازه‌ی خرپای فضایی مفصلی سه بعدی (متفاوت با آن چه به عنوان فرمول ماكسول و قانون فوپل شناخته شده است) كه در آن شرایط زیر برای پایداری الزماً باید فراهم شود.
تعداد اعضای سازه تعداد گره‌های سازه كم‌ترین عدد به عنوان عكس‌العمل‌های تكیه‌گاهیاز فرمول مذكور می‌توان نتیجه گرفت اگر سازهای دارای هندسه‌ی كاملاً مثلثی نباشد، با تأمین تكیه‌گاه‌های خارجی اضافی و كافی می‌توان آن را پایدار كرد. از طرف دیگر، پایداری هندسه‌ی شبكه‌های فضایی متداول می‌تواند به پایداری چند وجهی‌های ساده مربوط باشد.
شكل 2-5- احجام افلاطونی به عنوان میله و گره با سازه‌های كاملاً صفحه‌ای (الف) چهاروجهی (ب) شش وجهی یا مكعب (ج) هشت وجهی (د) دوازده وجهی (هـ) بیست وجهیاشكال چند وجهی پایداراشكال چندوجهی فرم‌های اصلی در فضای سه بعدی هستند. سال‌ها قبل از تمدن یونان باستان نیز ریاضی‌دانان مطالعاتی در مورد این چند ضلعی‌ها داشته و خصوصیات آن‌ها را مشخص كرده‌اند. اصلی‌ترین این اشكال، چندوجهی‌های منظم یا احجام افلاطونی نامیده می‌شوند و عبارتند از: چهاروجهی، شش وجهی یا مكعب، هشت وجهی، دوازده وجهی و بیست وجهی كه هر یك از آن‌ها متشكل از صفحات مشابهی از چند ضلعی‌های منظم‌اند (برای امثال یال‌‌های هر یك از وجوه دارای طول یكسان بوده و تمامی وجوه آن‌ها متشكل از فقط یك شكل چند ضلعی است).
در مطالعه‌ی شبكه‌های فضایی باید ابتدا اعضا و گره‌های شبكه مورد نظر را بررسی كرد. اگر چه باری درك پایداری سازه‌ها سه بعدی به صورت كلی، بهتر است رفتار اشكال چندوجهی منظم و ساده را (كه متشكل از اعضاء گره‌ها و صفحات سازهای هستند) در زمانی كه بار بر گره‌های آن‌ها وارد می‌شود، بررسی كرد.
سازه‌های متشكل از عضو و گرهچهاروجهی متشكل از گره و عضو با اتصالات مفصلی دارای چهار گره و شش عضو است، از این رو بر اساس فرمول پایداری خرپای فضایی كه توضیح داده شد، در میان سازه‌های سه بعدی دارای حداقل پایداری است. با تأمین شرایط مناسب تكیه‌گاهی می‌توان سازهای پایدار ایجاد كرد كه با فرمول پایداری خرپای فضایی مطابقت داشته و زمانی كه بار بر گره‌های آن وارد می‌شود، در اعضای سازه فقط نیروهیا محوری ایجاد شود مكعب یا شش‌وجهی هشت گره و دوازده عضو دارد، بنابراین طبق فرمول داریم: ولی از این رو باید حداقل شش نیروی عكس‌العمل تكیه‌گاهی وجود داشته باشد به این دلیل سازه مكعبی با اتصالات مفصلی ناپایدار است مگر این كه اعضاء اضافی بین گره‌ها فرض شده و یا نیروی عكس‌العمل تكیه‌گاهی بیشتری در نظر گرفته شود. در مورد هشت وجهی و و و در نتیجه یك سازه‌ی مفصلی پایدار است. با توجه به دلایل مشابه ثابت می‌شود كه دوازده وجهی با اتصالات مفصلی ناپایدار ولی بیست وجهی پایدار است. بنابراین هندسه‌ی خرپای فضایی دولایه، بر اساس فرم چندوجهی‌های پایدار شكل می‌گیرد (اغلب مدول‌های چهاروجهی و هشت وجهی یا نیمه هشت وجهی به هم متصل می‌شوند).
چند وجهی به عنوان سازه‌ی صفحه‌ایبه طرز مشابه در چندوجهی‌هایی كه از صفحات مسطح تشكیل شده‌اند و بار بر گره‌های آن‌ها وارد می‌شود، مشاهده می‌شود كه چهاروجهی، مكعب و دوازده وجهی سازه‌هایی پایدارند، در حالی كه هشت وجهی و بیست وجهی سازه‌هایی ناپایدارندو چهاروجهی‌های افلاطونی چه به صورت سازه‌های عضو و گره و چه به صورت سازه‌های صفحه‌ای پایدارند. برای اثبات رفتار صفحات می‌توان از مدل‌های مقوایی استفاده كرد، در این حالت باید تمامی تقاطع‌هایی را كه برای نگهداری لبه‌های صفحات به كار می‌روند و مشابه اعضای بین گره‌ها هستند، به این ترتیب می‌توان به سادگی ناپایداری هشت‌وجهی و بیست وجهی را مشاهده كرد.
سازه‌های متشكل از عضو و صفحهتوروستر در آكادمی سلطنتی هنرهای زیبا در كپهناك تحقیقاتی در مورد پایداری و دوگانگی سازهای چندوجهی‌های تركیب شده از عضو و گره یا صفحاتی كه در لبه‌هایشان به یكدیگر متصل شده‌اند، انجام داده است. تحقیق وی ثابت كرد كه برای ایجاد پایداری شبكه‌های فضایی مركب از اعضای میله‌ای و صفحه‌ای، می‌توان دو نوع رفتار سازهای را تركیب كرد. این توانایی می‌تواند در تركیب خرپای فضای فلزی با اعضای صفحات سازهای از جنس شیشه یا پلاستیك موفقت‌آمیز باشد.
مزایای استفاده از شبكه‌های فضاییبرخی از مزایای حاصل از كاربرد شبكه‌های فضایی به صورت مختصر شرح داده شده است. این موارد و سایر مزیت‌ها، همراه با نمونه‌های ساخته شده، در ادامه شرح داده می‌شود.تقسیم باراولین مزیت سازه‌های فضایی، همان طور كه در بالا شرح داده شد، مشاركت اغلب سازه در تقسیم و توزیع بار است. تیرها و خرپاهای مسطح (مانند جرثقیل‌های بزرگ)، باید به فقطیی قابلیت تحمل هر نوع بار متمركز یا بارهای متحرك سنگین را داشته باشند، ولی در شبكه‌های فضایی چنین بارهای متمركزی به صورت یكنواخت درون سازه و تمامی تكیه‌گاه‌های توزیع می‌شوند. این مسأله می‌تواند هزینه سازه‌های تكیه‌گاهی نظیر ستون‌های بزرگ و پی‌ها را كاهش دهد. این زیت در مقایسه با سازهای صفحه‌ای با دهانه، ارتفاع و بار وارده مساوی و با فرض این كه اعضای سازه
ای اندازه‌های مشابهی داشته باشند، موجب كاهش حداكثر تغییر شكل در اعضای سازهای می‌شود. به این ترتیب، یك سازه‌ی سه بعدی سبك‌تر و كم ارتفاع تر برای حمل باری مشابه به كار خواهد رفت و حداكثر تغییر شكل آن بیش از سازه‌های صفحه‌ای نخواهد شد.نصب تأسیساتبه دلیل وجود فضای باز بین دو لایه‌ش شبكه‌های فضایی، نصب تأسیسات مكانیكی و الكترونیكی و كانال‌های هوا درون ارتفاع سازه به سادگی میسر است. به دلیل وجود سیستم منظمی از تكیه‌گاه‌ها، اتصال این تأسیسات بسیار ساده است و نیاز به كار فولادی ثانویه بسیار كم شده یا حتی حذف می‌شود. اگر تجهیزات سنگینی در سازه‌ی فضایی نصب شود، بار وارده باید بر نقاط گره‌ها وارد شود. این مسأله به ویژه در خرپاهای فضایی به منظور به حداقل رساندن ممان خمشی در اعضاء ضروری است.
نمونه‌ی قابل توجه از ویژگی توزیع بار و آزادی عمل در نصب دستگاه‌ها و ماشین‌ها در محدوده‌ی ارتفاع سقف سازه‌های فضایی، در كارخانه‌ی تولید مواد غذایی در ناتینگهام انگلستان است كه كاملاً موفقیت‌آمیز بوده و در سازه سقف آن از سیستم سازه‌ی فضاكار مكعبی استفاده شده است. قرار بود در دوره‌های مختلفی در طول عمر ساختمان، نواحی مختلفی از كف ساختمان به
عنوان انبار زیر صفر درجه استفاده شود. به منظور ایجاد قابلیت چنین انعطافی در عملكرد، پانل‌های عایق به ضخامت 100 میلی‌متر در تمام قسمت‌های لایه‌ی زیرین شبكه‌ی فضایی نصب شد و در فواصل 75 متر سازهای شامل فقط سه تكیه‌گاه داخلی برای حمل مجموع بارهای متمركز در حدود 600 تن طراحی شد، استفاده از این سیستم، سردخانه‌ای به ارتفاع 3 متر علاوه بر دیگر انبارهای بخش تولید فراهم كرد.
مقاومتشبكه‌های فضایی، سازه‌های مقاومی‌اند، به این معنی كه به طور كلی، فروریختن تعداد محدودی از اعضاء برای مثال كمانش فشاری تحت بارگذاری بیش از حد- لزوماً منجر به فروپاشی سازه نمی‌وشد. اگر چه در برخی مواقع، استثنائاتی وجود دارد. یك نمونه‌ی جالب فرو ریختن خرپای فضایی سقف ساختمان مركز شهری هارتفورد، كالیسئوم در ژانویه 1978 می‌باشد. این سقف زیر بار برف و یخ صبح زود 18 ژانویه 1978، فقط چند ساعت پس از برگزاری مسابقه بسكتبال با 5500
تماشاچی فروریخت. تحقیقات بعدی نشان داد كه یك خط شكست در جهت شمالی- جنوبی در سقف (عمود بر جهت دهانه بلندتر) به دلیل افزایش شكست ناشی از كمانش در اعضای فوقانی خرپا گسترش یافته است. شكست اعضا و فرو ریختن سازه در اثر وارد شدن بار kg/m2 87-78 اتفاق افتاد. این مسأله نشان می‌دهد كه خرپای فضایی تحت تأثیر تقریباً نصف كل باری كه موجب شدن ضعیف‌ترین عضو می‌شود، فرو ریخته است.
در خرپاهای فضایی كه بر روی نقاط تحتانی تكیه می‌كنند، اغلب چهار عضو قطری جان روی هر تكیه‌گاه قرار گرفته و تحت فشارند. شكست یكی از اعضا به دلیل خرابی یا كانش تحت تأثیر نیروی فشاری اضافی به دلیل بارهای پیش‌بینی نشده، ممكن است سبب فرو ریختن یك قسمت یا تمام سازه شود. از آن جا كه اغلب باری كه توسط عضو شكسته شده حمل می‌شود. توسط سه عضو باقی مانده منتقل شده، در نتیجه موجب شكست آن‌ها نیز خواهد شد. مقاومت سازه‌های فضایی به مقاومت آن‌ها در برابر آسیب‌های ناشی از آتش‌سوزی، انفجار و زلزله كمك می‌كند. در مورد
آتش‌سوزی یا انفجار این امكان وجود دارد كه خرابی‌های شبكه فضایی در یك قسمت اتفاق افتاده و موجب شود تا گرما و دود آتش و یا موج انفجار ناشی از انفجار از قسمت تخریب شده خارج شود. ولی اگر اعضای بحرانی (مانند اعضای تحت تأثیر تنش فشاری زیاد و یا اعضای جان، در مجاورت ستون‌های تكیه‌گاهی منفرد) تخریب شده یا تضعیف شوند، در این حالت فرو ریختن كامل سازه بعید نیست. رفتار شبكه‌های فضایی در برابر آتش‌سوزی یا زلزله با جزئیات بیشتر در بخش‌های بعد توضیح داده می‌شود.
اجزای مدولارشبكه‌های فضایی مدولارترین سیستم‌های سازهای هستند كه از نصب اجزا پیش ساخته به یكدیگر ساخته شده‌اند. بر این اساس اجزای سازه با ابعاد بسیار دقیق و با كیفیت مطلوب تولید می‌شوند و اغلب به راحتی حمل و نقل‌اند و به جز برپایی در سایت به كار بیشتری نیاز ندارند. به دلیل این طبیعت مدولار سازه‌های فضایی به راحتی می‌توانند توسعه پیدا كنند و حتی جمع‌آوری شده و به منظور استفاده در محل دیگری دوباره بر پا شوند. شبكه‌ی فضایی مرو كه در ادینبورو تاتو ساخته شد نمونه‌ای از خرپاهای فضایی است كه جمع شده و به صورت سالانه از سال 1973 جمع شده و دوباره بر پا شده است.متأسفانه تعدادی از معماران به دلیل محدود شدن خلاقیتشان در برابر استفاده از اجزای شبكه‌های مدولار استاندارد، از خود مقاومت نشان می‌دهند، هر چند به عنوان تناقض جالب توجه می‌توان به كاركرد اجزای مدولار استاندارد آجر در معماری سنتی اشاره كرد. بنابراین با این تصور، اجزای استاندارد سیستم سازه‌ی فضایی می‌تواند با فرم‌های جذاب معماری تركیب شود.
آزادی در انتخاب محل تكیه‌گاه‌هاامكانات زیادی در انتخاب محل تكیه‌گاه سازه‌های فضایی وجود دارد. به همین دلیل، شبكه‌های فضایی می‌توانند در هر گره از شبكه و در عمل در هر نطقه از پلان نگه داشته شوند. این قابلیت به معماران آزادی زیادی برای طراحی فضای زیر شبكه‌های فضایی می‌دهد. برای مثال ستون‌ها می‌توانند در محدوده دیواره‌های داخلی پنهان شوند. اگر چه، همان گونه كه قبلاً توضیح داده شد، استفاده از دهانههای تقریباً مرزبع شكل ارجحیت دارد، زیرا منجر به كاربرد مؤثرتر مصالح می‌شود.هندسه منظمبه منظور سهولت ساخت، اغلب شبكه‌های فضایی الگوی منظمی
دارند كه ممكن است برای ایجاد برخی تأثیرات ویژه به خوبی در معماری، به كار گرفته شود. اگر در شبكه‌های بدون پوشش یا با پوشش كامل شیشه‌ای رنگ اعضای سازه در تضاد با رنگ پوشش نهایی یا آسمان باشد، تأثیرات مورد نظر می‌تواند به دست آید. شبكه‌ی فضایی دو لایه سفید رنگ سایبان ورودی با پوشش ساده‌ای از شیشه در گنبد جورجیا، آتلانتا در آمریكا تضاد زیبایی با آسمان بدون ابر دارد. در حقیقت رنگ انتخاب شده برای یك شبكه، به خوبی الگوی خود شبكه می‌تواند تأثیر قابل توجهی در ادراك وزن سازه‌ی نمایان داشته باشد. این تأثیر حتی ممكناست از اندازه‌ی واقعی اعضا یا تراكم شبكه مهم‌تر باشد. برای مثال نورپردازی مناسب یك شبكه‌ی فضایی سفید رنگ در كنار مجموعه‌ای از خطوط فلزی سفید رنگ قابل توجه نخواهد بود، ولی اگر همان شبكه در مقابل آسمان آبی تیره قرار گیرد، بسیار رویایی خواهد بود.سهولت نصبیكی از مهم‌ترین مزایای استفاده از شبكه‌های فضایی، نصب سازه‌ی سقف‌های با دهانه وسیع به ویژه در محل‌هایی كه محدودیت دسترسی وجود دارد، است. به هنگام اجرا، تمام سقف می‌تواند با اطمینان كامل در نزدیكی سطح زمین همراه با پوشش نهایی و تأسیسات مربوطه نصب شده و در محل نهایی قرار گیرد در سال‌های اخیر، اجزای كوچك شبكه‌های فضایی تقریباً در هر محل و به صورت دستی و با استفاده از وسایل سبك، حتی در داخل ساختمان موجود به راحتی قابل نصب‌اند. نمونه‌ای از مزیت نصب آسان اجزای كوچك شبكه‌های فضایی، اولین كاربرد تجاری قاب فضایی كیوبیك در ساختمان واورلی دانشگاه ناتینگهام ترنت انگلستان است. در این بنا، سقف موجود یك ساختمان مربوط به دوران ویكتوریا به منظور آماده‌سازی فضایی برای اجرای تئاتر تعویض شد. در بررسی گزینه‌های مختلف خرپای مسطح استاندارد و قاب فضایی كیوبیك پیشنهاد شده
بود. پیشنهاد قاب فضایی شامل آزمایش بارگذاری یك نمونه با مقیاس واقعی به منظور اثبات كفایت سیستم جدید بود. با وجود این هزینه‌ی اضافی، راه حل قابل فضایی، در مجموع به عنوان مدول‌هایی كه به صورت دستی می‌تواند به درون ساختمان برده شود و با وسایل بالا برنده‌ی ساده‌ای بالا برود در مقایسه با خرپای مسطح كه برای بالا بردن آن به محل‌های مورد نظر ساختمان نیاز به جرثقیل بزرگ و گران قیمیت است، ارزان‌تر است.معایب و محدودیت‌های شبكه‌های فضایی
استفاده از شبكه‌های فضایی معایبی نیز دارد كه می‌توان در مقابل مزایای قابل توجه كه در بالا شرح داده شده از آن‌ها چشم‌پوشی كرد.هزینهیكی از معایب سازه‌های مشبك فضایی و شاید یكی از اصلی‌ترین آن‌ها، هزینه است كه گاهی می‌تواند در مقایسه با سیستم‌های سازهای دیگر مثل قاب مسطح بیشتر باشد. هزینه‌ی بالای این گونه سیستم‌ها در مواقعی كه از شبكه‌های فضایی در دهانههای كوچك استفاده می‌شود، بیشتر مشهود است. اگر چه تعریف دهانه‌ی كوچك بستگی زیادی به سیستمی كه مورد استفاده قرار می‌گیرد، دارد ولی در اغلب موارد دهانههای كمتر از 30-20 متر را برای سازه‌های مشبك فضایی، كوچك در نظر می‌گیرند. برای مثال، با افزایش دهانه در یك قاب مسطح اغلب برای نگهداری تأسیسات و تجهیزات لازم در سقف و قطعات فولادی آن به پرلین‌های اضافی یا سنگین‌تری نیاز است. ولی در صورت استفادهاز شبكه فضایی ممكن است به هیچ یك از این موارد احتیاجی نباشد.هندسه‌ی منظمبا وجود این كه هندسه‌ی منظم شبكه‌های فضایی اغلب به عنوان یكی از مزایای آن‌ها در نظر گرفته می‌شود، ولی از برخی زوایا بسیار پیچیده و در هم به نظر می‌رسند. در یك ساختمان همان طور كه اغلب در نقشه‌های معماری مشهود است، نظم آن‌ها صرفاً در پلان یا نمای رو به رو دیده می‌شود، در حالی كه در ابعاد واقعی و اجرا شده، دارای پرسپكتیو واقعی بوده و از زوایای مختلف دیده می‌شوند. در نتیجه شكل واقعی و منظم هندسه‌ی شبكه‌های فضایی در بیشتر زوایای دید از بین می‌رود و سازه در عین سبكی، فشرده به نظر می‌رسد. اندازه‌ی شبكه‌های فوقانی و تحتانی و ارتفاع شبكه، به اندازه‌ی شكل شبكه می‌تواند تأثیر چشمگیری بر تراكم سازه‌ی دو لایه داشته باشد.زمان نصباین خصوصیت نیز از مزایای شبكه‌های فضایی است، اگر چه یك نگاه منتقدانه به شكل‌های فضایی بیان می‌دارد كه تعداد و پیچیدگی گره‌ها ممكن است سبب طولانی‌تر شدن زمان نصب در محل اجرا شود. زمان نصب به عوامل مختلفی نظیر سیستمی كه می‌تواند برای كاربرد خاصی به كار رود یا به اندازه‌ی عوامل دیگر مانند انتخاب مدول‌های شبكه بستگی دارد. در مواردی كه از اجزای گرا
ن قیمت استفاده می‌شود، طراحی شبكه باحداقل تعداد گره‌ها در عمل شیوه‌ی بسیار مناسبی است، زیرا این كار موجب می‌شود كه هزینه‌ی مصالح كمتر و زمان نصب سریع‌تر شود.مقاومت در برابر آتش‌سوزیشبكه‌های فضایی اغلب در ساخت بام مكان‌هایی كه به مقاومت در برابر حریق نیازی ندارند، به كار می‌رود. اگر چه زمانی كه از این نوع سیستم‌ها برای نگه داری كف‌ها استفاده می‌شود، در صورتی كه سازه به صورت نمایان باشد به محافظت در برابر آتش‌سوزی نیاز دارند. چنین محافظتی به علت تعداد زیاد اعضاء و سطوح بزرگ اعضای شبكه‌های فضایی اقتصادی نمی‌باشد. ولی پوشش‌های مقاوم در برابر حریق می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.تركیب بندی شبكه‌هاروش‌های مختلفی برای تقسیم یك سطح صاف با استفاده از شبكه‌ی خطوطی كه در یك نقطه تقاطع دارند، در یك الگوی منظم یا نامنظم وجود دارد، اما هر یك از این روش‌ها ممكن است تفاوت زیادی را در طول خطوط و زاویه‌ی بین آن‌ها به وجود آورد. در سیستم سازه‌های مدولار مانند شبكه‌های تك لایه یا دو لایه، اگرتفاوت در طول اعضا بتواند محدود شود و زاویه‌ی اتصالات در گره‌ها استاندارد باشد، مزایای چشمگیری در هر سازه‌ی خاص حاصل می‌شود. هر چند امروزه با كامپیوترهای مدرن می‌توان برش، سوراخ كردن و تجهیزات ماشینی را كنترل كرد و به همین دلیل می‌توان اعضایی با طول‌های متفاوت و گره‌هایی با زوایای اتصال مختلف را بدون افزایش زیاد در هزینه‌ها به سادگی تولید كرد. تا سال‌های اخیر استفاده از الگوی منظم برای لایه‌های فوقانی و تحتانی شبكه‌های فضایی پذیرفته شده بود. این مسأله به كاربرد فقط سه نوع چندضعلی مانند چندضعلی‌هایی با طول اعضای مساوی كه می‌تواند به طور كامل سطح را پر كند، محدود می‌شود. این اشكال، مثلث متساوی‌الاضلاع مربع و شش ضلعی هستند.
در كاربرد شكل مربع، خطوط شبكه می‌توانند با لبه‌های شبكه موازی باشند یا روی اعضای قطری و اغلب 45 درجه نسبت به لبه‌ها قرارگیرند. هر دواین انواع با عنوان شبكه‌های دو طرفه شناخته می‌شوند، چرا كه اعضای آن‌ها فقط در دو جهت قرا گرفته‌اند. هم چنین شبكه‌های مسطح متشكل از مثلث و شش ضلعی. شبكه‌های سه طرفه با اعضایی در سه راستا را شكل می‌دهند شبكه‌های خیلی پیچیده‌تر نیز می‌توانند با تركیب چندضلعی‌های منظم یا با استفاده از چندضلعی‌های منظم در تركیب با دیگر چندضلعی‌ها تولید شوند (برای مثال مثلث و مربع، مثلث و شش ضلعی، مربع و هشت ضلعی).
ادامه خواندن مقاله در مورد هندسه‌ي شبكه‌هاي فضايي- تفكر در سه بعد
نوشته مقاله در مورد هندسه‌ي شبكه‌هاي فضايي- تفكر در سه بعد اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.