مقاوم سازی اعضای آسیب پذیر گنبدهای فضاکار در برابر خرابی پیشرونده

سازه ­های فضاکار به سازه­ هایی گفته می­شود که عملکرد سه بعدی دارند و در فضای سه بعدی بررسی می­شوند. این سیستم سازه­ای برای ایجاد فضاهای پوشیده وسیع بکار می­رود. به عنوان مثال، از این سازه­ها می­توان برای پوشش فضاهایی مثل سقف استادیوم­ها، ژیمنازیوم­ها، سالن­های اجتماعات و استخرها و . . . استفاده کرد.اولین بار تیموشینکو نام سازه­ های فضایی را در مقابل سازه­ های صفحه­ ای^۲ بکار برد و هدف از بکار بردن آن، تعریف سازه­ هایی بود که عملکرد دوبعدی نداشته و امکان آنالیز صفحه­ای آنها وجود ندارد. در سازه­های دوبعدی همانند خرپاهای مسطح، نیروهای خارجی، نیروهای داخلی و تغییرشکل­ها در یک صفحه قرار می­گیرند، ولی در سازه ­های فضایی چنین نیست، و این موارد در صفحه­ های مختلفی قرار دارند..در عمل، واژه ­ی سازه­ های فضاکار به برخی از سازه ­های شناخته شده از قبیل شبکه ­ها، چلیک ­ها، گنبدها، دکل­ ها، شبک ه­های کابلی، سیستم­های غشایی، سازه ­های تاشو و کش­بستی اطلاق  می­شود.توسعه­ ی قابل توجه سازه­ های فضاکار از زمانی آغاز شد که فاپل^۳ اولین کتاب خود را در زمینه­ی سازه­های فضاکار، تحت عنوان تئوری سیستم­های مشبک در سال ۱۸۸۰ نوشت. کمتر کسی     تئوری­های محاسباتی ایشان را مورد توجه قرار داد، که یکی از آنها مهندس ایفل بود که برج معروفخود را برای نمایشگاه جهانی پاریس در سال ۱۸۸۹ ساخت. این برج اولین سازه فضاکار ساخته شده است که محاسبات آن بر اساس هندسه سه بعدی انجام گرفت. این برج قرار بود پس از نمایشگاه برچیده شود، ولی چنان با موفقیت روبرو شد که امروزه به عنوان سمبل شهر پاریس شناخته می­شود.

طبق شواهد تاریخی، اولین سازه­ های فضاکار شناخته شده به شکل امروزی، گنبدهایی بود که توسط مهندسان آلمانی، اشودلرو زیمرمن^۲ در قرن نوزدهم ساخته شد. گنبدی که توسط اشودلر، پس از جنگ جهانی دوم، برای پوشش مرکز مهندسی شارلوت در کارولینای شمالی آمریکا ساخته شد، دهانه­ای به طول ۳۳۲ فوت داشت و دهانه­ی گنبد زیمرمن، ۳۶۱ فوت بود که در سال ۱۸۹۴ برای پوشش نمایشگاه لیون ساخته شد. این ابعاد سازه­ای در زمان ساخت، بزرگ و قابل توجه بود.

الکساندرگراهام بل، مخترع معروف تلفن، در سال۱۹۰۷، آزمایشات وسیعی روی سیستم­های فضاکار چندلایه پیش ساخته انجام داد. او هواپیمای کوچک یک نفره و برج­های دیده ­بانی را با استفاده از واحدهای پیش ساخته صنعتی چهاروجهی، مرکب از لوله و پوسته­ ساخت. گراهام بل اولین مهندسی بود که امکان استفاده از شبکه­ های چندلایه فضاکار را در سیستم­های ساختمانی، به شکل کنونی بررسی کرد.