سازه ساختمان

سازه ساختمان

سازه ساختمان در واقع حکم استخوان‌بندی بدن انسان را دارد. وزن کلی بنا بر سازه استوار است و سایر مصالح ساختمانی، همچون عضلات بدن، سازه را احاطه کرده و آن را تقویت می‌کنند. سازه ساختمان اولین بخش از بناست که طراحی و اجرا می‌شود با این وجود، کمتر کسی نگاهی دقیق به آن دارد. علت این مسئله این است که افراد در مواجهه با یک بنا، در نگاه اول، نمای آن را مشاهده نموده و تصویری کلی از حجم بنا، به دست می‌آورند. یکی از راه‌های آشنایی با انواع سازه های ساختمانی مدرن بررسی نحوه ساخت آنهاست. ضمن این که شناخت متریال‌های نوین به عنوان اجزای درونی سازه همچون چوب پلاستیک و … که جهت اجرا در نما، سقف، کف، دیوار و سایر موارد کاربرد دارد از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود.

سازه های ساختمانی با انواع مصالح سنتی و جدید از خشت و آجر گرفته تا مواد نوآورانه، مانند: کامپوزیت‌ها، فلزات آلیاژی، بتن‌های ترکیبی جدید و … ساخته می‌شوند. بدیهی است که توان ساخت در ارتفاع و تحمل وزن طبقات بیشتر در سازه‌هایی با مصالح جدید، چندین برابر سازه‌هایی با مصالح سنتی است. همچنین نرم‌افزارهای مهندسی بسیاری برای طراحی و محاسبه دقیق شکل و قطعات سازه‌ها وجود دارد که می‌توان بر اساس مدل‌ها و فرمول‌های استاندارد موجود در آن، مدل بهینه سازه مورد نظر را بدست آورد. نکته جالب توجه در بحث طراحی سازه‌ها، الهام گرفتن از طبیعت است. بسیاری از فرم‌های سازه‌های معروف جهان، مستقیماً از الگوهای طبیعی، مانند گیاهان، حیوانات و … الهام گرفته شده‌اند.

انواع سازه های ساختمان

سازه سنتی

برخلاف سایر سازه ها، ساخت سازه سنتی بیشتر از آن که طبق محاسبات علمی صورت گیرد، بر مبنای تجربه بوده و تمام آئین نامه های اجرایی و محدودیت های مربوط به آن طبق آمار و تجربه شکل گرفته اند.

تعداد طبقات در این سازه ها در هر شرایطی حداکثر دو طبقه با ارتفاع 8 متر از سطح زمین تعیین شده و در طراحی و اجرای پلان معماری تمام محدودیت ها و ضوابط باید مورد توجه قرار گیرند.

آئین نامه های اجرایی و دستورالعمل های وضع شده برای سازه سنتی همه تجربی هستند، به همین دلیل هیچ تضمینی مبنی بر علمی بودن ساخت آن وجود ندارد.

در این سازه ها، دیوارها بارهای قائم را تحمل می کنند و کلاف و شناژهای قائم و افقی دیوارها و سقف را به یکدیگر متصل نموده و بار سقف را بر روی دیوارها توزیع می کنند.

سازه آجری

از سازه آجری برای ساختمان های کوچک و نهایتا دو طبقه می توان استفاده نمود. اسکلت اصلی این نوع ساختمان ها آجری بوده و برای ساختن سقف نیز از پروفیل های فولادی و آجری به صورت طاق ضربی استفاده می شود. گاهی نیز سقف تیرچه بلوک برای این سازه ها مورد استفاده قرار می گیرد.

در ساختمان هایی با سازه های آجری برای مقابله با نیروهای جانبی مانند زلزله باید از شناژهای روی کرسی چینی و زیرسقف استفاده گردد.

همچنین در این سازه ها معمولا دیوارهای حمال در طبقات مختلف بر روی یکدیگر قرار می گیرند و اغلب جداکننده های فضا نیز همین دیوارهای حمال می باشند. نکته قابل توجه این است که عرض دیوارهای حمال نباید از 35 سانتی متر کمتر باشد.

سازه بتنی

متریال اصلی در ساخت این نوع سازه، بتن است، از این رو از نظر استحکام و مقاومت مورد تائید قرار گرفته است. در حال حاضر به دلیل نوسانات بالای قیمت پروفیل های فولادی اکثر سازندگان ترجیح می دهند از این سازه استفاده کنند.

این سازه ها در تمام شرایط آب و هوایی مقاوم بوده و اگر پوشش بتن به خوبی اجرا شود، نم و رطوبت هیچ آسیبی به آن ها وارد نخواهد کرد، از این رو عمر آن ها در مقایسه با سایر سازه ها بیشتر است.

آرماتور، بتن و قالب از قابلیت شکل پذیری برخوردار هستند، به همین دلیل می توان اعضاء سازه بتنی را در مقاطع مختلف اجرا کرد. علاوه بر آن همگن بودن اتصال تیر و دیافراگم سقف در این سازه ها آن ها را از دیگر گزینه ها بارز نموده است.

از دیگر ویژگی های آن می توان به مقاومت بالا در برابر آتش سوزی و دارا بودن یک صلبیت بیشتر از سازه فلزی اشاره نمود.

طراحی و اجرای سازه بتنی بابد توسط یک متخصص حرفه ای صورت گیرد، زیرا آرماتوربندی و قالب بندی کاملاً تخصصی بوده و وقت گیر است.

همچنین بتنی که مورد استفاده قرار می گیرد مدام باید آزمایش شود، به همین دلیل باید امکان دسترسی به آزمایشگاه مکانیک خاک در نزدیک پروژه وجود داشته باشد.

سازه فلزی

در ساخت سازه فلزی از متریال اصلی فلز یعنی فولاد استفاده می شود و اتصالاتی که در آن به کار می روند از نوع پیچی، جوشی و پرچی هستند. اجرای این سازه در مقایسه با سایر سازه ها به زمان کمتری نیاز دارد، زیرا اسکلت فلزی را می توان قبل از نصب مونتاژ کرد.

همچنین لزوم اجرای بدون وقفه و همزمان اسکلت باعث می شود سرعت اجرای کار بالا رود. نحوه اتصال اعضاء تیر و ستون در سازه فلزی امکان توسعه طبقات را فراهم نموده، به همین دلیل می توان ساختمان های بلندتری با آن ساخت.

اگر اتصالات این سازه بر اساس آئین نامه های اجرایی و اصول فنی صورت گیرد و ضوابط مربوط به اتصال دیافراگم سقف با تیرهای باربر رعایت گردد، همچنین پوشش های ضد زنگ استفاده شوند، می توان گفت ساختمان از مقاومت بالایی برخوردار خواهد بود.

سازه فلزی مزایای بی شماری در بر دارد اما در کنار این قابلیت ها از محدودیت اجرایی برخوردار است. گاهی اوقات شرایط آب و هوایی کیفیت جوش را تحت تاثیر قرار داده و سرعت زنگ زدگی را افزایش می دهد، از این رو اتصالات باید در وضعیت مناسب آب و هوایی اجرا شوند.

زنگ زدگی ناشی از اکسید شدن فلز به مرور زمان سطح مقطع فلز را کاهش داده، پوسیدگی عمیق تر شده و در نتیچه مقاومت سازه در برابر بارهای وارده کاهش پیدا می کند. همچنین شکل اسکلت فلزی در آتش سوزی و حرارت بالا تغییر می کند و منجر به تخریب سازه می گردد.