سازه های فضاکار

سازه فضاکار یک سیستم خرپای سه بعدی است که دهانه های آن در دو جهت گسترش یافته اند و اعضای آن فقط تحت تأثیر کشش و فشار قرار دارند. این سازه ها از مدول های یکسان و تکرار شونده با لایه های موازی در بالا و پایین ( مشابه میله های فوقانی و تحتانی خرپا ) تشکیل می گردند. [ ۱] سازه فضاکار، به مجموعه سازه های مشابهی گفته می شود که شامل شبکه ها، طاقها، برجها، شبکه های کابلی، سیستم های پوسته ای و غشایی، سازه های تا شونده و ترکیبات کش بستی می شود. این تعریف، یک تعریف ریخت شناسانه از سازه های فضا کار است. [ ۲] [ ۳]
یک قاب فضایی یا سازهٔ فضایی، عبارت است از سازه ای که از اجزای خرپامانند سبک و محکم تشکیل شده از پایه هایی که در یک الگوی هندسی در کنار هم قرار گرفته اند. قاب های فضایی برای پوشش دادن دهانه هایی که تکیه گاه کم تعدادی دارند به کار می روند. چون در قاب های فضایی، همچون خرپاها از مثلث استفاده می شود، لنگرهای خمشی، به صورت بارهای کششی و فشاری به اعضای محوری خرپا منتقل می گردند که این خود باعث مستحکم بودن قاب های فضایی می شود.
اصطلاح سازه فضایی گاهی اوقات به جای سازه فضاکار بکار می رود که این دو اصطلاح از لحاظ کلمه ای مترادفند؛ ولی از لحاظ معنا و مفهوم با هم تفاوت دارند. سازه فضایی به سازه ای گفته می شود که در فضای خارج از جو ساخته یا مورد استفاده قرار گیرد که ممکن است خود یک فضاکار باشد. [ ۴]
ساده ترین نوع قاب های فضایی به این گونه است که هرم هایی با سقف تخت و با استفاده از میله های آلومینیومی یا فولادی میله ای شکل ساخته شوند. در بیشتر مواقع، این نوع از قاب ها شبیه به بازوی متحرک افقی یک جرثقیل برجی است که در کنار هم قرار گرفته اند. نوع دیگر قاب های فضایی که دارای استحکام بیشتری نیز هست، به صورت هرم های چهاروجهی به هم پیوسته اجرا می شوند. در این حالت، همهٔ اعضای محوری قاب، دارای طول یکسانی هستند. از نظر فنی، این نوع از قاب فضایی، مانند یک شبکهٔ برداری یا یک خرپای هشت گانه است. در انواع دیگر قاب ها نیز، با تغییر دادن طول اعضای محوری، شکل کلی سازه به صورت انحناء یا اشکال هندسی دیگر تغییر می یابد.
به عنوان قدیمی ترین ساخت ها برای سازه های فضاکار می توان از داربست هایی که جهت نگهداری چادرهای انسان های اولیه به کار می رفت نام برد. از جمله قدیمی ترین چادرهای انسان های اولیه که در مناطقی از چین باستان که در چند سال پیش کشف شده بود می توان اشاره کرد. کاربرد سازه های شبکه ای و سه بعدی در روم باستان و ایران کهن و نیز ایران دوره صفویه در ساخت سالن های تجمع، آمفی تئاترها، قصرها، مساجد اسلامی، اماکن متبرکه و غیره جلوه گر است.