سازه های پوسته ای
پوسته،سازه ای نازک مشابه طاق های سنتی به صورت منحنی میباشد که در برابر کشش،فشار و برش مقاومت میکند و تنها تفاوت آن با طاق در تحمل نیروهای کششی میباشد.
ساختمان های پوسته ای یکی از عالی ترین انواع سازه ها به شمار میروند . بسیاری از فرم های ساختمان های طبیعی مانند جمجمه ، تخم ها و بسیاری از محافظان اندام های جانوری دارای اشکال پوسته ای هستند . مخازن آب و گاز ، سیلو ها ، سد های قوسی ، بدنه هواپیما و کشتی و خودرو از جمله موارد استعمال متعدد ساختمان های پوسته ای هستند .
اغلب پوسته ها از بتن مسلح ساخته شده اند،همچنین از تخته ی چند لایی ،فلز پلاستیک های شیشه ای مسلح هم استفاده می شود. پوسته ها به علت شکل منحنی خود مقاومت خوبی در برابر بارهای گسترده ی یکنواخت در سازه هایی مانند سقف دارند اما مقاومت این نوع سازه به علت نازک بودن،در برابر خمش های ناحیه ای که ازطریق بارهای متمرکزتولید شده قابل توجه نمی باشد.
- همانند سایر المان های سازه ای در پوسته ها نیز سه محور اصلی وجود دارد ، یکی از محورهای این سیستم عمود بر پوسته و دو محور دیگر مماس به منحنی هایی فضایی مربوط به امتداد های اصلی انحنا میباشد . علاوه بر نیروهای برشی ، لنگرهای خمشی و پیچشی ، میدان نیروهای غشایی هم در سیستم های پوسته ای کارآمد هستند .
- یکی از اتفاقاتی که در سازه هایی مثل تیر ها و قوسها میافتد این است که در فرم های ساختمانی غیر پوسته ای معمولاً هرگونه نیروی برشی و یا لنگر خمشی که در نقطه ای از جسم اثر میکند ، تا فاصله دوری در درون جسم نفوذ میکند در حالیکه در درون فرم های پوسته ای رویهم رفته تاثیر هرگونه نیروی برشی و یا لنگر خمشی کاملاً موضعی میباشد . اثر میدان خمشی بتدریج که از تکیه گاه و یا ناحیه زیر بار متمرکز و یا ناحیه با ناپیوستگی هندسی دور میشویم شدیداً کاهش میابد .
- انتقال بار در سازه های پوسته ای عمدتاً بوسیله مکانیسم و نیروهای غشایی انجام میگیرد و فقط در نواحی خاصی مانند حوالی اتصال و یا ناپیوستگی ، زیر بارهای متمرکز و شرایط کناری مخصوص مکانیسم خمشی وارد عمل شده و بخشی از نیروی خارجی را منتقل میکند . این انتقال ها ، فرم پوسته ای را از نظر اقتصادی و مکانیکی در درجات بالایی از تکامل فرمی قرار میدهد .