۶ مورد از سازه‌های مورد استفاده در ساخت‌و‌ساز

احتمالا تا حد زیادی شما تفاوت چارچوب های چوبی و چارچوب های فولادی سبک را می دانید، اما آیا با روش های ساخت که در آن ها از تیرچه یا بنایی و بتن استفاده می شود هم آشنایی دارید؟

اگر این طور نیست، نوشیدنی خود را کنار دست خود گذاشته، راحت بنشینید و آماده شوید تا این شش نوع ساخت را یاد بگیرید.

نوع سازه چگونه تعیین می شود؟

هدف سازه

فرض کنید که می خواهید یک گاراژ جداگانه بسازید تا خودروهایی بیشتر، یک قایق و یک دستگاه چمن زنی را در آن جای دهید. در طراحی یک سازه، اگر لازم نباشد تا یک سازه ی چندطبقه ساخته شود، نیازی به استفاده از روش های سنگین ساختی وجود نخواهد داشت.

اندازه ی سازه

اگر می خواهید که سازه ای بزرگ تر از یک گاراژ یا خانه، مانند یک مغازه ی خواروبار یا یک نمایشگاه خودرو را طراحی کرده و بسازید، در این صورت لازم است تا از یک نوع ساخت سنگین تر استفاده نمایید. در این حالت، ما در مورد فضاهای باز کفی صحبت می نماییم که در آن ها ستون یا دیواره های داخلی و پهنه های طویل در خرپاهای فلزی دارای سقف وجود ندارد.

محدودیت های مربوط به تکیه گاه بار

هرچه که ارتفاع ساختمان بیشتر می شود، بارهایی که سازه باید تحمل نماید هم بیشتر می شود و نوع ساخت باید آن چنان قدرتمند باشد که بتواند این بارها را تحمل نماید. در این حالت و در موردی که قرار است ساختمانی چندطبقه ساخته شود، استفاده از سازه ی چوبی نمی تواند گزینه ای مناسب به حساب آید.

عوامل محیطی

اگر تا به امروز از کنار ساحل عبور کرده باشید، متوجه شده اید که ارتفاع ساختمان های کنار ساحل زیاد است تا بتواند از سازه در برابر جزر و مد محافظت به عمل آورد. ساختمان هایی که در نواحی زلزله خیز ساخته می شوند نیز باید دارای ساختی مناسب باشند. چنانچه سازه ی یک ساختمان بیش ازحد صلب و محکم باشد، آنگاه انعطاف پذیری لازم در برابر لرزه ها را نخواهد داشت.

سرعت لازم برای ساخت

درصورتی که لازم باشد یک ساختمان به سرعت ساخته شود، در این صورت هم انواع مختلف ساخت وجود دارد که می توان از آن ها برای تسریع در فرآیند ساخت استفاده نمود. در این روش ها از روش های پیش ساخته استفاده می شود و می توان به سرعت ساختمان را بالا برد.

هزینه ی مواد

بدیهی است که در انتخاب روش ساخت، هزینه ی مواد نیز مطرح می شوند.

۶ دسته بندی اصلی برای تمامی انواع ساخت

سازه چوبی

ساخت با استفاده از چارچوب های چوبی، احتمالاً قدیمی ترین و مرسوم ترین نوع ساختی است که در جهان از آن استفاده شده است. سال ها پیش، انسان یاد گرفته است که چوب یکی از واسط های طبیعی است که می توان با آن کار کرد. این ماده به وفور در طبیعت یافت می شود، کار با آن آسان است. این ماده تجدید پذیر است و تقریباً هر فردی می تواند بهای آن را بپردازد و آن را بخرد. این سازه ها معمولاً با استفاده از الوار چوبی ساخته می شوند. با استفاده از این الوار، تیرهای عمودی، صفحات، تیرچه ها و تیرهای سقفی را می سازند. هر یک از این قطعات را می توان با دست حمل نمود. این قطعات را همچنین می توان به آسانی برش داد و به صورت چارچوب در محل از آن ها استفاده نمود. در سال های قبل، از چوب برای دیواره های بیرونی و سقف نیز استفاده می شده است.

توفال های (تخته های نازک و باریکی که به سقف اتاق می کوبند و سپس روی آن را کاه گل و گچ می مالند) چوبی تقریباً به طور کامل کنار گذاشته شده و به جای آن ها از مواد غیرقابل اشتعالی مانند توفال های کامپوزیتی، کاشی و پنل های فلزی استفاده شده است. دیواره های بیرونی را معمولاً با آجر، سنگ و مواد غیرچوبی پوشش می دهند. این مواد مقاومت بیشتری در برابر آتش دارند و می توانند عناصر مختلف را بهتر از چوب بر روی خود نگه دارند.

مزایا

• تجدیدپذیر هستند
• هزینه ها به نسبت پایین هستند
• با استفاده از ابزارهای ساخت معمولی، می توان بر روی آن ها کار کرد
• سازه ها را می توان به آسانی بالا برد

معایب

• قابل اشتعال است
• براثر عناصر مختلف، عملکرد آن ها افت پیدا می کند
•  آن قدر قوی نیستند که بتوانند در برابر توفان و گردباد مقاومت کنند

سازه فولادی با گیج سبک

سازه فولادی با گیج سبک مشابه با همان ساخت چارچوب های چوبی است که در آن از تیرهای عمودی، صفحات، تیرچه و تیرهای سقفی نیز در سازه های ساختمانی استفاده می شود. همان گونه که ممکن است از تیتر این بخش هم فهمیده باشید، این سازه ها به جای چوب، از فولاد گیج سبک ساخته می شوند. این عضوهای فولادی دارای سطح مقطعی c شکل هستند، اما سطح مقطع های s شکل هم برای آن ها وجود دارد.

از مواد سنگین تر در تکه های سازه استفاده می شود و از آن ها به عنوان عضوهای تکیه گاهی بدون بار استفاده نمی شود. این مواد دارای یک پوشش گالوانیزه هستند و بدین ترتیب، از آن ها محافظت می شود. همانند همان چیزی که در روش های ساختی برای چوب وجود دارد، در ساخت با فولاد گیج سبک هم امکان حمل مواد و همچنین برش و بالا بردن دید وجود دارد. از سوی دیگر، در ساخت سازه ها با استفاده از چوب معمولاً از ابزارهایی مانند اره و میخ استفاده می شود و این در حالی است که در ساخت با استفاده از فولادی گیج سبک از ابزارهای برش فلز و دستگاه های پیچ استفاده می شود. از ساخت به وسیله ی فولاد گیج سبک معمولاً در ساخت ساختمان های تجاری استفاده می شود. هرچند ساخت با استفاده از فولاد گیج سبک به اندازه ی ساخت چارچوب های چوبی در کارهای مسکونی معمول نیست، اما محبوبیت آن همچنان در حال افزایش است.

مزایا

• نسبت بالای استحکام به وزن
• هزینه ها نسبتاً پایین است
• مقاوم در برابر شعله
• سازه ها را می توان به سرعت بالا برد

معایب

•  نیاز به استفاده از ابزارهای برش و سفت کردن، کمتر است
• درصورتی که فولاد در معرض حرارت قرار گیرد، استحکام آن کاهش می یابد

ساخت با استفاده از بنایی با تیرچه یا تکیه گاه برای بار

ساخت با استفاده از بنایی با تیرچه یا تکیه گاه برای بار درواقع، استفاده از بلوک های بتنی یا آجر برای ساخت دیواره های تکیه گاه بار است. با استفاده از این روش می توان سازه های بسیار سنگینی را درست کرد که قطعاً برای نواحی زلزله خیز مناسب نخواهند بود. این نوع از سازه ها چنان صلب و محکم هستند که در برابر زمین لرزه ها انعطافی را از خود نشان نداده و به همین دلیل، در صورت وقوع زلزله، کشته های زیادی در این سازه ها بر جای خواهند ماند.

در این روش، دیوارهایی که بار سازه را تحمل می کنند، از آجر یا بلوک های پیش ساخته، تشکیل می شوند. کف و سقف سازه نیز با استفاده از تیرچه های چوبی ساخته می شوند و بدین ترتیب به آن ها بنایی با استفاده از تیرچه گفته می شود. در این روش، لازم است تا از نیروی کار انسانی استفاده شود، زیرا تمامی آجرها و بلوک ها باید به صورت دستی ساخته شوند. قطعاً استفاده از این روش برای ساختمان های مسکونی معمول نیست، اما از این روش برای ساختمان های تجاری استفاده می شود.

مزایا

• سازه ها را می توان با استفاده از موادی ساخت که به آسانی در دسترس هستند. ازجمله این مواد می توان از بلوک های سرباره، آجر، سنگ و غیره نام برد.
• استفاده از بلوک های سرباره مقرون به صرفه است
• یک کارگر خوب می تواند نسبتاً به سرعت دیوارها را بالا ببرد

معایب

• وابسته به نیروی کار
• دمای سرد برای کارهای بنایی مناسب نیست

ساخت با سازه فولادی

از سازه فلزی اساساً در ساختمان های بزرگ استفاده می شود. در این نوع ساخت، سازه را با استفاده از ستون های فولادی و خرپاهای فولادی به گونه ای می سازند تا از کف و سقف پشتیبانی شود. ساختمان های بلند معمولاً با استفاده از این نوع ساخت، ساخته می شوند، زیرا امکان بالا بردن مواد با استفاده از جرثقیل ها و اجزایی که به سرعت به هم پیچ یا جوش می شوند، به آسانی وجود دارد. فولادها به آسانی در دسترس می باشند و عوامل استاندارد مورداستفاده برای ساخت وساز هستند. این عضوها به وفور برای بارها و پهنه های ستون های استاندارد، مهندسی و ساخته شده اند. سازه ی اصلی با استفاده از فولاد سنگین ساخته می شود و سازه های غیر پشتیبان نیز معمولاً از اجزای فولادی گیج سبک ساخته می شود.

فولاد انعطاف پذیر است و این ویژگی به عنوان یک ویژگی مثبت برای نواحی زلزله خیز یا مناطقی که بادهای شدید در آن می وزد، به حساب می آید. فولاد این قابلیت را دارد که بدون آن که تغییر شکل دائمی در آن به وجود آید تا حدودی انعطاف داشته باشد. همین ویژگی باعث می شود تا این ماده به عنوان یکی از مواد عالی برای ساخت ساختمان های بلند، پل ها و سازه های مشابه دیگر به حساب آید.

مزایا

• نسبت بالای استحکام به وزن
• انعطاف پذیر و دارای قابلیت نصب ساده
• برای ساخت، به سادگی پیچ، پرچ و جوش می شود
• اجزای مهندسی شده به سادگی موجود هستند

معایب

• از بین رفتن استحکام در دمای ۵۰۰ درجه یا بالاتر
• در محیط هایی که رطوبت در آن ها زیاد است، خوردگی رخ می دهد

سازه های بتنی

درحالی که در روش های دیگر از چوب یا فولاد برای ساخت چارچوب ها استفاده می شود، اما در ساخت چارچوب های بتنی از ستون های بتن مسلح، تیرهای بتنی و دال های بتنی برای ساخت سازه های پشتیبان استفاده می شود. از این نوع سازه برای ساختمان های بلندمرتبه، گاراژهای مخصوص پارکینگ و راه های دارای ارتفاع استفاده می شود. سال هاست که بتن مسلح ابداع و ساخته شده است و امکان استفاده ی ساده از آن در ساخت وجود دارد. از سوی دیگر، چنانچه لازم باشد تا اجزای مختلف در این روش ساخت، در محل ریخته شوند، این روش به شدت وابسته به نیروی کار انسانی خواهد بود. در سیستم جاده ای از چندین تیر پیش ساخته استفاده می شود، اما بازهم لازم است تا ستون ها و دال ها در محل ریخته شوند.

در ساخت سازه های ساختمانی، تمامی اجزاء در محل ریخته می شوند و به همین دلیل، مدت زمان لازم برای ساخت به دلیل وجود زمان های عمل آوری اجزاء کوتاه نیست. سازه های بتنی مقاومت چندانی در برابر زمین لرزه ها ندارند، اما مقاومت آن ها در برابر اثرات باد و تونل های باد در طول زمان زیاد است.

مزایا

• منابع بتن را می توان در محل به دست آورد
• فولادی که از آن برای مسلح کردن استفاده می شود، می تواند از نوع فولاد بازیافتی باشد
• آماده سازی و ریختن بتن در محل باعث می شود تا در فضا صرفه جویی شود
• بتن را می توان به آسانی شکل داد و به صورت های مختلف درآورد

معایب

• عمل آوری بتن برای دستیابی به بیشینه استحکام در آن، به زمان نیاز دارد
• سازه های بتنی مقاومت چندانی در برابر لرزه ندارند و برای این گونه موارد، باید به دقت مهندسی شوند

ساخت بااستفاده از قطعات پیش ساخته

چنانچه تمایل دارید تا از یک روش سریع برای ساخت سازه های خود استفاده نمایید، می توانید از قطعات پیش ساخته بهره برید. بهترین ویژگی ساختمان های پیش ساخته، سرعت در پیشرفت آن ها است. همه ی این قطعات آماده هستند و به راحتی می توان آن ها را به هم پیچ و مهره نمود. این نوع از ساخت، محدود به کارگاه ها، گاراژها، انبارها، آویزها و مانند این ها نیست. شما می توانید خانه ی خود را به صورت پیش ساخته طراحی نمایید، به طوری که با همه ی خواسته های شما تطابق داشته باشد. تمام کاری که باید انجام دهید، آن است که به آن ها بگویید که چه چیزی را می خواهید تا مهندسین سازه را برای شما طراحی نمایند.

مزایا

• ساخت سریع
• مهندسی می شود تا بتواند تمامی بارها را تحمل نماید
• طراحی و ساخت آن ها آسان است

معایب

•  هزینه کمی بالاتر به دلیل مهندسی های مورد نیاز آن
• طرح ها محدود هستند، زیرا تمامی ساختمان های پیش ساخته مربعی یا مستطیلی هستند

نتیجه گیری