مقدمه:
تدوین آئین‌نامۀ سازه‌های فضاکار، برای نخستین بار در سطح جهانی و توسط متخصصان ایرانی، آرزوی دیرینۀ پروفسور هشیار نوشین بوده است. اولین تلاش‌ها برای تدوین این آئین‌نامه در سال 1373 صورت گرفت و با تشویق و پشتیبانی‌های امیدبخش ایشان به‌عنوان ریاست کمیتۀ تدوین، در سال 1388 به نتیجه رسید.
سازه‌های فضاکار، گروهی از سازه‌ها هستند که رفتار سه‌بعدی دارند و معمولاً درخور تولید صنعتی انبوه می‌باشند. این سازه‌ها قیود فنی و اقتصادی را با تلفیق مناسبی از مفاهیم سازه‌ای، اصول ایمنی و دیدگاه زیبایی شناختی ارضاء می‌کند. متداول‌ترین کاربرد سازه‌های فضاکار در ساخت پوشش بناهایی است که دارای دهانۀ آزاد به نسبت بزرگ، در دو جهت متعامد باشند. از جمله کاربردهای این نوع از سازه‌ها می‌توان به استادیوم‌های ورزشی، مراکز فرهنگی و هنری، مصلی‌ها و مساجد، آشیانۀ هواپیما، پایانه‌های مسافربری و غیره اشاره کرد.
با توجه به ویژگی‌های سازه‌های فضاکار، آئین‌نامه‌ها و ضوابط موجود برای تحلیل، طراحی و اجرای ساختمان‌های متداول مسکونی و اداری به هیچ‌وجه پاسخگوی نیازهای طراحی و اجرای سازه‌های فضاکار نبوده و ایجاب می‌نماید که آئین‌نامه ویژۀ سازه‌های فضاکار که در برگیرندۀ ویژگی‌های رفتاری، تحلیلی، طراحی و اجرایی این نوع سازه‌ها باشد، تدوین و مورد استفاده قرار گیرد.
متأسفانه در سطح جهانی تا زمان چاپ این نشریه، آئین‌نامۀ مدونی برای سازه‌های فضاکار جهت استفاده عمومی مهندسان موجود نمی‌باشد و دستورالعمل‌هایی که برخی از شرکت‌های بزرگ سازه‌های فضاکار در سطح بین‌المللی استفاده می‌کنند، اغلب جنبه‌های اجرایی سیستم خاص تولیداتشان را در بر می‌گیرد و لذا کاربردی محدود به سیستم خود داشته و علاوه بر آن از نقطه نظر تجاری، محرمانه تلقی می‌گردد و در اختیار عموم قرار داده نمی‌شود. همچنین در زمان انتشار این نشریه، آئین‌نامۀ مختصری نیز که در کشور چین تهیه گردیده بود، فاقد جامعیت لازم برای پاسخگویی به نیازهای مهندسی سازه‌های فضاکار از نقطه نظر تحلیل، طراحی، اجرا و همچنین کنترل و تضمین کیفیت انواع متفاوت سازه‌های فضاکار می‌باشد.
بدین ترتیب موضوع تدوین آئین‌نامه سازه‌های فضاکار در مرحلۀ مقدماتی شامل بررسی و تعیین ساختار آئین‌نامه، روش انجام کار، اولویت‌بندی مراحل تدوین، تعیین گروه‌های کاری و مسئولیت‌های مربوط، تدوین برنامه زمان‌بندی، برآورد هزینه و ارائۀ گزارش توجیهی تدوین آئین‌نامه سازه‌های فضاکار گردیده است.
اهداف و محدودۀ کاربرد:
سازه‌های فضاکار، ترکیب مجموعۀ تاشه و فرم هندسی، بارهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییر مکان‌های سازه در یک صفحه قرار نگرفته و از آن فراتر رفته و به سه بعد گسترش می‌یابند. در عمل، سازه‌های فضاکار به گروهی از سازه‌ها اطلاق می‌شود که عمدتاً شامل شبکه‌های تخت، چلیک‌ها، گنبدها، دکل‌ها، شبکه‌های متشکل از کابل‌ها، سازه‌های غشائی، سازه‌های تاشو و نظایر آن‌ها هستند. سازه‌های فضاکار شکل‌های گوناگون و متنوع به خود گرفته و از انواع متفاوت مصالح مانند فولاد، آلومینیوم، چوب، بتن‌آرمه، مصالح مختلط و مواد پلاستیکی مسلح با انواع فیبرها، شیشه و ترکیبات این مصالح در ساخت سازه‌های فضاکار بهره‌مند می‌شود.
با توجه به توضیحات و تعاریف مورد اشاره، حوزۀ فراگیر آئین‌نامه شامل سازه‌های فضاکار مشبک فولادی تخت یا دارای انحنا، اعم از تک‌لایه یا چندلایه از خانوادۀ شبکه‌ها، چلیک‌ها و گنبدها می‌باشد. دلایل عمدۀ اولویت‌بندی این حوزۀ فراگیر عبارت است از:
- این سازه‌ها پاسخگوی اغلب نیازهای کاربردی می‌باشند و سهم عمده‌ای از سازه‌های فضاکار را به خود اختصاص داده‌اند.
- این سازه‌ها علاوه بر امکان ساخت درجا، در خور تولید انبوه صنعتی بوده و به این ترتیب با طراحی و ساخت مدولار و مزایای غیرقابل انکار آن، هماهنگی دارند و امکان تلفیق ملزومات فنی، مهندسی و ایمنی و دیدگاه‌های زیبایی شناختی و جنبه‌های اقتصادی را فراهم می‌سازد.
- گرچه سازه‌های فضاکار آلومینیومی، چوبی و غیره در سطح جهانی به تعداد قابل توجهی ساخته شده‌اند، ولی سهم فولاد سازه‌ای تا کنون به عنوان مصالح سازه‌های فضاکار مشبک بلامنازع بوده است.
تعیین حوزۀ فراگیری در پردازش موضوعی و تدوین آئین‌نامه به سازه‌های فضاکار مشبک فولادی اولویت داده شده است، زیرا تدوین ضوابط طراحی، ساخت، نگهداری و بهره‌برداری آن‌ها با توجه به میزان قابل ملاحظه سازه‌های فضاکار مشبک احداث شده و در دست احداث در سطح بین‌المللی و همچنین این واقعیت که سازه‌های فضاکار احداث شده و در دست احداث در داخل کشور عمدتاً محدود به این نوع از سازه‌ها بوده‌اند و گسترش استفاده از آن‌ها طی سال‌های آتی در کشور و در جهان قابل پیش‌بینی است، امری اضطراری تلقی می‌گردد.
سرفصل‌های آئین‌نامه سازه‌های فضاکار (نشریه شماره 400):
- فصل 1: کلیات.
- فصل 2: مبانی طراحی.
- فصل 3: عوامل و بارهای مؤثر.
- فصل 4: طراحی مجموعۀ سازه‌ها.
- فصل 5: تحلیل.
- فصل 6: طراحی اعضاء، اتصالات و تکیه‌گاه‌ها.
- فصل 7: طراحی مبتنی بر آزمایش.
- پیوست 1- الف: نمونه‌هایی از سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.
- پیوست 1- ب: برنامه‌های فرمیینی برای تاشه‌های پیوست 1- الف.
- پیوست 2: گونه‌های اتصالات و پیونده‌ها در سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.
- پیوست 3: تعیین شاخص انعطاف‌پذیری اتصالات سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.
- پیوست 4: گونه‌های ناپایداری در سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.
- پیوست 5: رده‌های ناپایداری در سازه‌های فضاکار شبکه‌ای.
- پیوست 6- الف: مبانی طراحی.
- پیوست 6- ب: ملزومات طراحی.
- پیوست 7: اصول و شیوه‌های اجرای سازه‌های فضاکار.
- پیوست 8: اصول مستندسازی.
